Verpackungseinrichtung für beschriftete, rollbare Behälter
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verpackungseinrichtung für beschriftete, rollbare Behälter, insbesondere für Ampullen.
Es ist bekannt, die einer Zuführvorrichtung entnommenen Behälter, z. B. Ampullen, von Hand in einen vorbereiteten Schachteleinsatz einzusetzen und anschliessend so zu drehen, dass sie beim Öffnen der Schachtel eine das Lesen der Beschriftung, z. B. einer Etikette oder eines Aufdruckes bzw. einer Prägung, ermöglichende Lage einnehmen. Auch wenn das Einsetzen der Behälter in die Schachtel mechanisch erfolgt, ist es bei allen bisher bekannten Verpackungseinrichtungen notwendig, die Behälter von Hand in die bei offener Schachtel das Lesen der Beschriftung ermöglichende Lage zu drehen. Da diese Manipulation relativ zeitraubend ist, erleidet der ganze Verpackungsvorgang eine Verzögerung, die bisher nur durch entsprechenden Personalaufwand aufgewogen werden konnte.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieses Nachteils. Die erfindungsgemässe Verpackungseinrichtung ist zu diesem Zweck gekennzeichnet durch eine Rollbahn für die Behälter und durch eine Transportvorrichtung, welche senkrecht zur Ebene des in ihrem Bereich liegenden Teils der Rollbahn bewegbar ist und zum gruppenweisen Transport von nebeneinanderliegenden Behältern von der Rollbahn zu einer Verpackungsstelle dient, wobei die Transportvorrichtung Mittel aufweist, welche im Zusammenwirken mit der Rollbahn dazu bestimmt sind, mit einem längs einer Mantellinie des Behälters verlaufenden Anschlag am Behälter zusammenzuwirken, um die auf der Rollbahn liegenden Behälter mit ihrer Beschriftung bezüglich der Rollbahnebene in eine vorbestimmte Drehlage zu bringen und darin festzuhalten.
Die Rollbahn besitzt zweckmässig einen zur Horizontalen geneigten Einlauf, auf welchem die zu verpackenden Behälter selbsttätig zur Transportvorrichtung rollen können, unter welcher der iibrige Teil der Rollbahn durch ein endloses, um zwei horizontal und parallel zueinander gelagerte Walzen geschlun- genes, antreibbares Rollband gebildet ist, welches den in der Transportvorrichtung gefangenen Behältern die notwendige Drehbewegung erteilen kann.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Verpackungseinrichtung dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht der Einrichtung von der Zu fLlhrseite der Verpackungsschachtel her gesehen,
Fig. 2 in grösserem Massstab eine Einzelheit der Antriebsmittel der Einrichtung,
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 durch die Einrichtung in der obern Endlage der Transportvorrichtung und
Fig. 4 einen Querschnitt analog Fig. 3, die Trans portvorrichtung in ihrer untern Endlage zeigend.
In der Zeichnung ist mit 30 das Gestell der Einrichtung bezeichnet, auf welchem ein nicht gezeichneter, elektrischer Antriebsmotor angeordnet ist.
Durch die Welle dieses Elektromotors sind über ein nicht gezeichnetes Getriebe zwei Abtriebswellen 31 und 32 antreibbar. Die Welle 31 trägt eine Walze 33.
Parallel und mit horizontalem Abstand zur Walze 33 ist im Gestell 30 eine zweite Walze 34 frei drehbar gelagert. Um die Walzen 33, 34 ist ein endloses Band 35 geschlungen, dessen oberes Trum einen Teil der Rollbahn für die Behälter 36 darstellt. Im vorliegenden Fall sind diese Behälter Glasampullen, die in üblicher Weise eine etwas mehr als den halben Ampullenumfang umfassende beschriftete Etikette 37 (Fig. 4) tragen. Zur Einlaufseite der durch das obere Bandtrum gebildeten Rollbahn führt eine zur Hori zontalen geneigte Einlauframpe 38, die in nicht gezeichneter Weise z. B. an den Auslauf einer Ampullenabfüll- und Etikettiermaschine angeschlossen ist.
Im Bereich des Bandes 35 sind auf dem Gestell 30 zwei zueinander parallele Säulen 38 befestigt, auf welchen die im folgenden beschriebene Transportvorrichtung senkrecht zur Ebene des obern Bandtrums verschiebbar geführt ist. Diese Vorrichtung besitzt einen Tragarm 39, der mittels zweier Rohrstücke 39a auf den beiden Säulen 38 verschiebbar gelagert ist. An der vom Band 35 abgekehrten Säulenseite ist am Rohrstück 39a mittels eines Zapfens 40 eine Rolle 40a gelagert. Die Rolle 40a liegt gegen den Umfang eines Steuernockens 41 an, der fest auf der genannten zweiten Welle 32 sitzt.
Über den Rohrstücken 39a ist auf den Säulen 38 ein Joch 42 axial verschiebbar gelagert. In den Seitenwänden dieses Jochs 42 sind die beiden Arme 43a eines Schwenkrahmens 43 schwenkbar gelagert. Der Schwenkrahmen 43 trägt mehrere, beim gezeichneten Beispiel sechs, in gleichen Abständen nebeneinander angeordnete, federnde Lamellen 44. Die z. B. aus Federstahl oder einem Kunststoff bestehenden Lamellen 44 ragen unten aus dem Schwenkrahmen 43 heraus.
Die Anordnung ist dabei derart, dass die untere Arbeitskante 44a der Lamellen 44 bei in Horizontallage verschwenktem Rahmen 44 und bei in der untern Endlage befindlicher Transportvorrichtung von der Oberfläche des obern Bandtrums einen Abstand aufweist, der gleich dem Abstand der einen, als Anschlag für die Lamellen dienenden Längskante 37a der Etiketten 37 vom genannten Bandtrum ist, wenn die Beschriftung der Etikette 37 der auf dem Band 35 liegenden Ampullen 36 der durch dieses Bandtrum gebildeten Rollbahn zugekehrt ist. Dieser Abstand ist annähernd gleich dem halben Durchmesser des die Etikette 37 tragenden Teils der Ampullen 36, während der gegenseitige Abstand der Lamellen 44 annähernd gleich dem Durchmesser dieses Ampullenteils ist.
Jeder Lamelle 44, mit Ausnahme der in Zuführrichtung a (Fig. 1) der Ampullen 36 letzten Lamelle der Vorrichtung, ist eine Anpressbürste 45 zugeordnet. Die Bürsten 45 sind auf der in Richtung a vordern Seite der Lamellen 44 angeordnet und zusammen mit der zugehörigen Lamelle im Schwenkrahmen 43 befestigt. Die Arbeitskante der Bürsten 45 ist gegenüber der Arbeitskante 44a der Lamellen 44 etwas zurückgesetzt. Am einen Arm 43a des Schwenkrahmens 43 ist eine Nase 46 vorgesehen, welche zum Zusammenwirken mit zwei am Gestell 30 vorgesehenen Anschlägen 47, 48 bestimmt ist.
Der obere Anschlag 47 ist federnd ausgebildet und wirkt mit dem Ausschaltkontakt 49 eines im Stromkreis des genannten Elektromotors angeordneten Schalters zusammen. Der Einschaltkontakt 50 dieses Schalters (Fig. 3) kann mittels eines Schiebers 51 betätigt werden. Auf diesen Schieber 51 kommt beim Zuführen der Schachteln 52 zwecks Verpackens der von der Transportvorrichtung in die Verpackungslage gebrachten Ampullen 36 der vordere Lappen 52a dieser auf einem seitlich des Hubweges des Rostes 54 nach vorn verlängerten Zuführtisch 53 verschiebbaren Schachtel zu liegen. Auf dem zwischen die Walzen 33, 34 hineinragenden Tragarm 39 der Transportvorrichtung ist ein U-förmiger Rost 54 befestigt, dessen beide vertikale Schenkel parallel zur Längsrichtung des Bandes 35 und seitlich desselben angeordnet sind.
Der obere Rand der Rostschenkel besitzt miteinander in Flucht befindliche, dreieckförmige Einkerbungen 55 (Fig. 1), welche zur Aufnahme der Ampullen 36 bestimmt sind. In der in Fig. 1 und 4 gezeigten untern Endlage der Transportvorrichtung liegt die Oberkante der Rostschenkel unmittelbar unter der Oberfläche des obern Bandtrums; das letztere liegt zwischen den beiden Walzen 33, 34 zweckmässig auf einem nicht gezeichneten, am Gestell abgestützten Tisch. An dem in Pfeilrichtung a vorangehenden Stirnende der Rostschenkel sind nach oben über das Band 35 vorstehende Anschläge 54a vorgesehen, welche bei gesenkter Transportvorrichtung und hochgeschwenktem Schwenkrahmen ein Weiterrollen der Ampullen 36 auf dem Band 35 verhindern.
Auf dem Tragarm 39 ist ferner auf der den Säulen 38 zugekehrten Seite des Rostes 54 ein über den letzteren hinausragender Anschlag 55 für die Ampullenböden befestigt.
In Fig. 3 ist die Einrichtung in der Ruhelage gezeichnet, das heisst, alle beweglichen Teile der Einrichtung sind in jener Lage gezeichnet, die sie einnehmen, wenn nach Ablauf eines Arbeitsganges der Antrieb der Einrichtung durch Betätigen des Ausschaltkontaktes 49 abgestellt wird. Ausgehend von dieser Ruhelage der Einrichtungsteile ist der Ablauf eines solchen Arbeitsganges der folgende: Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich der vom Tragarm 39 getragene Rost 54 mit den zu verpackenden Ampullen 36 in seiner obern Endlage, während der Schwenkrahmen hochgeklappt und mittels einer Rastkugel 56a, die in eine entsprechende Vertiefung 56b am Joch 42 einrastet, in dieser Lage festgehalten ist. Der über das Band 35 nach oben ragende Rost 45 verhindert ein Nachrollen der auf der Rampe liegenden Ampullen.
Die Rolle 40a liegt gegen den höchsten Punkt des stillstehenden Steuernockens 41 an, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist. Durch Vorschieben des Schiebers 51 mittels der Schachtel 52 in die in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage wird der Einschaltkontakt 50 betätigt und demzufolge der Antriebsmotor in Betrieb gesetzt. Wie leicht ersichtlich, wurden zuvor beim Vorschieben der Schachtel (die in nicht gezeichneter Weise einen Halteteil für die Aufnahme der Ampullen besitzt) die Ampullen in die Schachtel eingesetzt, so dass letztere unmittelbar nach Erreichen der vordern Endlage samt den Ampullen abgehoben werden kann.
Die nun rotierende Welle 32 dreht den Steuernocken 41 in Richtung des Pfeils b (Fig. 1 und 2). Während der Drehung des Nockens 41 um den Winkel a (Fig. 2) senkt sich die Rolle 40a und demzufolge der Tragarm 39 und das Joch 42 mit dem Schwenk rahmen 43 ziemlich rasch zufolge der in diesem Abschnitt starken Radialabnahme des Steuernockens 41. Der Schwenkrahmen 43 wird dabei durch die Rastsicherung 56a, 56b in seiner Hochlage gehalten.
Die Steuerkurve des Nockens 41 ist so gewählt, dass sich während der Drehung des Nockens um den Winkel a der Rost 45 mit seiner Oberkante bis annähernd auf gleiche Höhe mit dem obern Trum des über die Welle 31 angetriebenen Bandes 35 senkt, so dass in diesem Augenblick Ampullen 36 von der Rampe 38 bis zum Anschlag 54a auf das obere Bandtrum nachrollen können; die Bandbewegung unterstützt diesen Vorgang, so dass die Ampullen dicht aufgeschlossen auf das Band 35 zu liegen kommen. Beim Weiterdrehen des Steuernockens 41 um den Winkel j;' (Fig. 2) senkt sich der Rost 45 zufolge der relativ kleinen Radialabnahme des Steuernockens 41 nur noch um einen geringen Betrag bis in seine untere Endlage.
Dabei stösst die Nase 46 der Schwenkrahmenarme 43a gegen den Anschlag 48, was ein Ausrasten der Kugel 56a aus der Vertiefung 56b und somit ein Herunterklappen des Schwenkrahmens 43 in seine Horizontallage zur Folge hat. Die Lamellen 44 greifen dabei zwischen die Ampullen 36, so dass jede Ampulle in ein durch zwei benachbarte Lamellen 44 gebildetes Fach zu liegen kommt. Über den Drehbereich y (Fig. 2) des Steuernockens 41 bleibt der Radius der Steuerkurve konstant, das heisst der Rost 45 sowie der Schwenkrahmen 43 verbleiben in der am Ende des Drehbereiches /) eingenommenen Lage gemäss Fig. 1 und 4. Die Länge dieses zylindrischen Kurvenstückes ist so gewählt, dass sich während der Drehung des Nockens 41 um den Winkel y das Band 35 um eine Länge bewegt, die annähernd gleich dem drei- oder vierfachen Umfang einer Ampulle 36 ist.
Dadurch wird erreicht, dass das Band 35, während der Stillstandzeit des Rostes 45 in der untern Hubendlage, die zwischen den Lamellen 44 gefangenen Ampullen mindestens einmal um ihre eigene Achse drehen kann. Nach einer gewissen Drehung jeder Ampulle 36 schlägt die in Drehrichtung (Pfeil c in Fig. 1) der Ampulle vorangehende Längskante 3 7a der Etikette 37 gegen die über den Ampullenrumpf schleifende Arbeitskante der in Richtung des Pfeils a (Fig. 1) nachfolgenden Lamelle 44; die dem betreffenden Fach des Schwenkrahmens zugeordnete Bürste 45 drückt die Ampulle leicht gegen die Arbeitskante der Lamelle, so dass letztere mit Sicherheit an der Etikettenkante zum Eingriff kommt. Während des restlichen Teils des Drehbereiches y des Nockens 41 wird die sich drehende Ampulle trotz weiterlaufendem Band 35 zwangläufig am Weiterdrehen gehindert.
Nach einiger Zeit nehmen somit alle im Schwenkrahmen 43 zwischen den Lamellen 44 gefangenen Ampullen bezüglich ihrer Beschriftung mit Sicherheit die gleiche Lage ein. In dieser Drehlage der Ampullen 36 sind die Etiketten 37 dem obern Trum des Bandes 35 zugekehrt. Während des Weiterdrehens des Steuernockens 41 um den Winkelbereich b (Fig. 2) rollt die Rolle 40a auf einem relativ steil ansteigenden Kurvenstück; dadurch wird der Tragarm 39 und demzufolge der Rost 45 zusammen mit dem horizontal liegenden Schwenkrahmen 43 gehoben. Am Ende des Drehwinkelbereiches 8 des Nockens 41 befindet sich der Schwenkrahmen 43 in in der in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien gezeichneten Höhe. Die Nase 46 der Schwenkrahmenarme 43a stösst dabei gegen den obern Anschlag 47.
Ein Weiterdrehen des Steuernockens 41 um den Winkel bereich, der einem schwach ansteigenden Kurvenstück des Steuernockens entspricht, hat demnach zur Folge, dass durch Anheben des Tragarmes 39 bzw. des Joches 42 in seine obere Endlage der Schwenkrahmen 43 in die in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien gezeichnete Schräglage hochgeschwenkt wird.
Gleichzeitig betätigt der Anschlag 48 den Ausschaltkontakt 49, so dass der Antriebsmotor stillgesetzt wird und alle beweglichen Teile der Einrichtung in ihrer in Fig. 3 gezeigten Ruhelage verharren. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegen die Ampullen 36 frei auf dem Rost 46, dessen obere Randausschnitte gewährleisten, dass die Ampullen mit dem durch die Dicke der Lamellen 44 bestimmten gegenseitigen Abstand auf dem Rost liegen bleiben; die Ampullen können somit auch nach ihrem Freiwerden vom Schwenkrahmen 43 ihre Drehlage nicht mehr ändern; in dieser Drehlage der Ampullen sind deren Etiketten 37 nach unten gekehrt.
Wird nun, wie schon erwähnt, auf dem Tisch 53 eine neue Schachtel 52 mit oben liegendem Boden so weit über die auf dem Rost liegenden Ampullen geschoben, bis diese Ampullen mit ihrem Hals im nicht gezeichneten Schachteleinsatz festsitzen, so sind offensichtlich die Etiketten aller in die Schachtel eingebrachten Ampullen nach der offenen (in Fig. 3 auf dem Tisch 53 aufliegenden) Schachteloberseite gerichtet. Der beim Vorschieben der Schachtel mitbewegte Schieber 51 hat inzwischen den Einschaltkontakt 50 betätigt und dadurch ein neues Arbeitsspiel ausgelöst.
Beim beschriebenen Beispiel wurde angenommen, dass das Band 35 nur während des Drehens des Nockens 41 angetrieben, das heisst gleichzeitig mit dem Ein- und Ausschalten eines Arbeitsspiels in bzw. ausser Bewegung gesetzt werde. Es wäre aber ohne weiteres möglich, das Band dauernd anzutreiben, das heisst auch während des Verharrens des Rostes und des Schwenkrahmens in ihrer Ruhelage (obere Endlage nach Fig. 3). In diesem Fall würde durch die Ein- und Ausschaltkontakte 48, 50 nicht der Elektromotor selbst gesteuert, sondern eine die Welle 32 mit der Motorwelle verbindende Kupplung würde jeweils in und ausser Eingriffslage gebracht. Ferner wurde angenommen, dass das Joch 42 und mit ihm der Schwenkrahmen 43 gleichzeitig mit dem Rost 45 angehoben wird.
Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, dass zuerst der Rost 45 allein gehoben wird, bis er die Ampullen vom Band abzuheben vermag, worauf dann erst das gemeinsame Heben von Rost und Schwenkrahmen erfolgt; umgekehrt werden sich in diesem Fall beim Senken der Transportvorrichtung Rost und Schwenkrahmen nur so lange gemeinsam senken, bis der Rost die Oberseite des Bandes 35 erreicht, worauf sich der Rost allein noch um einen kleinen Betrag tiefer senkt.
Dadurch wird es möglich, ein Drehen der Ampullen nach dem Ab heben des Schwenkrahmens (Freigabe der Etiketten durch die Lamellen) einwandfrei zu verhindern, obwohl es natürlich oft erwünscht sein kann, die Ampullen nach deren Arretierung durch die Lamellen gleichmässig um einen kleinen Betrag weiterzudrehen, so dass die Etiketten dann eine unter sich zwar gleiche, jedoch von der durch die Lamellen bestimmten Lage verschiedene Lage einnehmen.
Anstelle eines Schwenkrahmens 43 könnte auch ein auf dem Joch 42 angeordneter Hubrahmen vorgesehen sein, der zum Einfangen und Freigeben der Ampullen anstatt einer Schwenkbewegung eine vertikale Hub- bzw. Senkbewegung ausführt; ebenso könnte diesem Rahmen eine kombinierte Hub- und Schwenkbewegung erteilt werden. Ebenso wäre es möglich, Joch und Schwenkrahmen getrennt vom Rost z. B. durch separate Steuerkurven zu steuern.