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Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf Behälter mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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In derartigen Etikettiervorrichtungen werden Behälter mit Etiketten versehen. Dabei wird üblicherweise mit einer Leimwalze ein Leimfilm auf Palettenwellen aufgetragen. Mit den beleimten Palettenwellen werden anschließend Etiketten aus einem Etikettenvorrat entnommen, von einem Greifmechanismus abgenommen und auf Behälter aufgebracht. Die Leimwalze ist dabei am unteren Ende über ein Kupplungselement an einem Kraftaufnahmeelement drehbar gelagert und am oberen Ende über eine Antriebskupplung mit einem Motor gekoppelt. Dadurch kann die Leimwalze aufgrund der vielfältigen Formen von Behältern und Etiketten leicht entnommen und getauscht werden.
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Dabei werden an die Lagerung der Leimwalze hohe Anforderungen gestellt, um einen möglichst gleichmäßigen Leimfilm auf die Paletten aufzutragen. Hierzu muss neben der Antriebskupplung vor allem das Kupplungselement möglichst präzise und spielfrei ausgeführt sein. Um die darin enthaltenen Lager (beispielsweise Kugellager) vor einer Verschmutzung mit Leim oder Reinigungsflüssigkeit zu schützen werden üblicherweise schleifende Dichtungen zur Kapselung vorgesehen.
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Die schleifenden Dichtungen am Kupplungselement haben zum Nachteil, dass die Lager einerseits bei einer Beschädigung der Dichtung sehr schnell in Mitleidenschaft gezogen werden und andererseits Reibungswärme erzeugt und das Antriebsmoment entsprechend vermindert wird.
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Darüber hinaus ist dabei nachteilig, dass die Kupplungsflächen bei dieser Anordnung besonders empfindlich für einen Verschleiß sind, was eine ungenaue Lagerung der Leimwalze zur Folge hat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Etikettiervorrichtung bereitzustellen, bei der das Kupplungselement gleichzeitig gegen Verunreinigungen geschützt und andererseits unempfindlich gegenüber Beschädigungen ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kupplungselement bereitzustellen, das eine geringe Reibung aufweist.
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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine besonders genaue und sichere Lagerung einer Leimwalze zu gewährleisten.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Etikettiervorrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf Behälter mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils, gemäß dem das Kupplungselement ein sich nach unten öffnendes Glockenelement und ein darin ausgebildetes Drehlager umfasst.
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Dadurch, dass das Kupplungselement ein sich nach unten öffnendes Glockenelement umfasst, wird der nach unten von der Leimwalze abfließende Leim über die Außenseite des Glockenelements nach unten abgeleitet. Folglich kann also der Leim nicht von der Oberseite her in das Kupplungselement eindringen. Da das Drehlager im Inneren des Glockenelements ausgebildet ist, wird es durch dieses vor dem herabfließenden Leim geschützt. Gleichzeitig ist am unteren Ende des Glockenelements keine schleifende Dichtung notwendig, da der Leim nicht von unten her entgegen der Schwerkraft in das Glockenelement zum Drehlager hineinfließen kann. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, das Drehlager und somit das gesamte Kupplungselement ohne einen empfindlichen Dichtmechanismus gegen Verunreinigungen wie Leim oder Reinigungsmittel zu schützen. Darüber hinaus sind keine schleifenden Dichtungen notwendig, die das Antriebsmoment mindern könnte.
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Die Etikettiervorrichtung kann in einer Getränkeverarbeitungsanlage angeordnet sein. Die Etikettiervorrichtung kann einer Abfüllanlage zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter nachgeordnet sein. Die Etikettiervorrichtung kann ein Karussell zum Transport der Behälter umfassen. Die Etikettiervorrichtung kann ein Etikettieraggregat umfassen, in dem die Leimwalze angeordnet ist. Die Etikettiervorrichtung kann neben der Leimwalze einen Etikettenvorrat, Palettenwellen und einen Greifmechanismus umfassen. Die Etikettiervorrichtung kann eine Leimzuführung und/oder einen Leimschaber zum Aufbringen eines Leimfilms auf die Leimwalze umfassen. Die Etikettiervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Palettenwellen mit der Leimwalze zu beleimen. Die beleimten Palettenwellen können dazu vorgesehen sein, Etiketten aus dem Etikettenvorrat zu entnehmen und über den Greifmechanismus auf die Behälter aufzubringen.
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Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Behälter können Kunststoffflaschen, Glasflaschen, Tuben und/oder Dosen sein.
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Die Leimwalze kann am oberen Ende über eine Antriebskupplung mit einem Motor verbunden sein. Die Antriebskupplung kann lösbar ausgeführt sein. Die Antriebskupplung kann eine Hirth-Verzahnung aufweisen. Die Hirth-Verzahnung kann eine Stirnzahnkranzkupplung und/oder eine unregelmäßige Anordnung von Zähnen auf einer konischen Basisfläche umfassen. Alternativ kann die Antriebskupplung eine Nabe mit einem Polygon- oder abgeflachten Zylinderprofil umfassen. Die Leimwalze kann eine zylindrische Außenfläche zum Aufbringen des Leimfilms auf die Paletten umfassen.
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Das Kupplungselement kann zwei zueinander drehbar gelagerte Lagerhälften umfassen. Eine Lagerhälfte kann das Kraftaufnahmeelement und die andere das Glockenelement sein. Das Kraftaufnahmeelement kann mit der Etikettiervorrichtung feststehend verbunden sein. Feststehend kann hier bedeuten, dass das Kraftaufnahmeelement sich gegenüber der Etikettiervorrichtung nicht dreht. Dass die Leimwalze an dem Kraftaufnahmeelement drehbar gelagert ist kann bedeuten, dass die Leimwalze gegenüber dem Kraftaufnahmeelement um eine Drehachse drehbar ist, jedoch axial und radial nicht verschiebbar ist. Das Kupplungselement kann eine erste Kupplungshälfte zur Verbindung mit der Leimwalze umfassen, die mit einer zweiten Kupplungshälfte an der Leimwalze korrespondiert.
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Die Etikettiervorrichtung kann einen Entnahmemechanismus umfassen, mittels dem der Abstand der Antriebskupplung gegenüber dem Kupplungselement zur Entnahme der Leimwalze veränderbar ist.
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Nach unten geöffnetes Glockenelement kann bedeuten, dass das Glockenelement im Wesentlichen ein Hohlzylinder ist, der insbesondere am unteren Ende mit einer Öffnung ausgebildet ist, die im Wesentlichen dem Durchmesser des Hohlzylinders entspricht. Der Hohlzylinder kann am oberen Ende komplett geschlossen oder mit einer kleineren Öffnung als am unteren Ende ausgebildet sein. Die kleinere Öffnung kann insbesondere zur Montage des Drehlagers ausgebildet sein.
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Das Drehlager kann als Radial- und/oder Axiallager ausgebildet sein. Das Drehlager kann zwei Lagerschalen umfassen, die gegeneinander drehbar sind. Eine Lagerschale kann mit dem Glockenelement und die andere mit dem Kraftaufnahmeelement verbunden sein.
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Das Drehlager kann ein Keramik- oder ein Hybridlager sein. Dadurch ist das Lager besonders widerstandsfähig gegenüber Verschleiß, Verschmutzungen und/oder einer Beschädigung. Die Leimwalze kann dadurch über einen besonders langen Zeitraum präzise geführt werden. Hybridlager kann bedeuten, dass das Lager sowohl Keramik- als auch Stahlelemente umfasst.
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Das Drehlager kann wenigstens ein Wälzlager umfassen. Dadurch wird die Reibung im Drehlager minimiert und es ist ein besonders geringes Antriebsmoment zum Antrieb der Leimwalze notwendig. Das Wälzlager kann ein Kugellager oder ein Rollenlager sein.
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Das Drehlager kann zwei Schrägkugellager in einer X- oder O-Anordnung umfassen. Dadurch können besonders einfach sowohl Radial- als auch Axialkräfte durch das Drehlager aufgenommen werden. X- oder O-Anordnung kann bedeuten, dass die zwei Schrägkugellager derart im Kupplungselement angeordnet sind, dass sie die axialen Kräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen in das Kraftaufnahmeelement einleiten.
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Das Glockenelement kann am oberen Ende zur Zentrierung der Leimwalze mit einer Zentrierspitze oder einer konischen Zentrierfläche ausgebildet sein. Dadurch kann die Leimwalze mittels des Kopplungselements besonders einfach zentriert werden. Durch die Ausbildung als Zentrierspitze oder konische Zentrierfläche kann die Leimwalze auch nach einem Verschleiß der Zentrierung sicher zentriert werden. Die Leimwalze kann am unteren Ende mit einer zur Zentrierspitze oder zur konischen Zentrierfläche korrespondierenden Kupplungshälfte ausgebildet sein. Das Glockenelement kann mit der Zentrierspitze oder der konischen Zentrierfläche einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Zentrierspitze oder konische Zentrierfläche kann konzentrisch zur Drehachse der Leimwalze ausgebildet sein.
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Das Glockenelement kann am oberen Ende mit zur Drehachse der Leimwalze senkrecht verlaufenden Bolzen ausgebildet sein, die im Betrieb mit Nuten der Leimwalze korrespondieren. Dadurch wird die Drehbewegung der Leimwalze zuverlässig an das Glockenelement übertragen und eine Verdrehung zwischen der Leimwalze und dem Glockenelement wird vermieden. Die Drehachse kann mit einer Längsachse der Leimwalze korrespondieren. Die Nuten können in einer Kupplungshälfte der Leimwalze ausgebildet sein. Die Nuten in der Leimwalze können senkrecht zur Drehachse der Leimwalze ausgebildet sein. Die Nuten können als Fräsungen in der Leimwalze ausgebildet sein. Die Bolzen können regelmäßig oder unregelmäßig entlang des Umfangs des Glockenelements ausgebildet sein. Durch die unregelmäßige Ausbildung kann eine eindeutige Winkelzuordnung der Leimwalze gegenüber dem Glockenelement gewährleistet werden. Die Bolzen können unmittelbar benachbart zu der Zentrierspitze oder der konischen Zentrierfläche angeordnet sein.
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Das Glockenelement kann am oberen Ende mit einer Hirth-Verzahnung ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich eine besonders präzise Verbindung zwischen der Leimwalze und dem Glockenelement. Die Hirth-Verzahnung kann als Stirnzahnkranzkupplung oder als regelmäßige oder unregelmäßige Anordnung von Zähnen auf einer Basisfläche ausgebildet sein. Durch die unregelmäßige Anordnung der Verzahnung kann eine eindeutige Winkelzuordnung der Leimwalze gegenüber dem Motor erzielt werden.
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Das Kupplungselement kann am unteren Ende mit einem Sicherungsring zur Sicherung des Drehlagers ausgebildet sein. Dadurch kann das Drehlager in dem Glockenelement spielfrei verspannt werden und es ergibt sich so eine besonders präzise Führung der Leimwalze. Der Sicherungsring kann entlang seines äußeren Umfangs in eine Nut des Glockenelements eingreifen. Alternativ kann der Sicherungsring entlang seines inneren Umfangs in eine Nut des Kraftaufnahmeelements eingreifen.
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Zwischen dem Sicherungsring und dem Drehlager kann eine ringartige Scheibe ausgebildet sein, die zu einer Innenfläche des Glockenelements oder zu einer Außenfläche des Kraftaufnahmeelements einen Luftspalt aufweist. Durch den Luftspalt entsteht einerseits keine Reibung und andererseits wird durch die Scheibe verhindert, dass Spritzwasser von außen in das Innere des Glockenelements und damit in das Drehlager eindringt. Ringartige Scheibe kann bedeuten, dass die Scheibe kreisförmig und mit einem zum äußeren Umfang konzentrischen Durchgangsloch ausgebildet ist.
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Die Etikettiervorrichtung kann eine Leimwalze nach wenigstens einem der Ansprüche 11–12 umfassen.
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Darüber hinaus stellt die Erfindung mit dem Anspruch 11 eine Leimwalze zur Verwendung in einer Etikettiervorrichtung bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die Leimwalze am unteren Ende eine konische Kupplungsfläche zur Zentrierung und wenigstens eine Nut zur Aufnahme eines Mitnehmerelements umfasst, wobei die Nut senkrecht zur Längsachse der konischen Kupplungsfläche ausgebildet ist.
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Durch die konische Kupplungsfläche am unteren Ende der Leimwalze, kann diese besonders gut auf einem Kupplungselement zentriert werden. Bei einem Verschleiß der konischen Kupplungsfläche bleibt deren Form selbstähnlich erhalten und behält im Betrieb ihre zentrierende Wirkung. Dadurch wird auch bei einem Verschleiß eine besonders zuverlässige Zentrierung der Leimwalze an dem Kupplungselement der Zentriervorrichtung erreicht. Durch die wenigstens eine Nut zur Aufnahme des Mitnehmerelements wird eine Verdrehung der Leimwalze gegenüber dem Kupplungselement vermieden. Dadurch ergibt sich eine besonders zuverlässig Übertragung der Drehbewegung auf die Lagerung der Leimwalze.
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Das untere Ende der Leimwalze kann das im Betrieb der Etikettiervorrichtung vorgesehene, untere Ende der Leimwalze sein. Die konische Kupplungsfläche kann kegelmantelförmig, glatt ausgebildet sein, also ohne Verzahnung. Die Nut kann nach unten offen ausgebildet sein. Das wenigstens eine Mitnehmerelement kann wenigstens ein Bolzen sein.
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Die Leimwalze kann am oberen Ende eine Kupplungshälfte zur Verbindung mit einem Antrieb umfassen. Dadurch kann der Antrieb oberhalb der Leimwalze angeordnet werden und ist so vor herabfließendem Leim besonders effektiv geschützt.
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Das obere Ende der Leimwalze kann das im Betrieb der Etikettiervorrichtung vorgesehene, obere Ende der Leimwalze sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigt:
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1 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine Leimwalze in einer Etikettiervorrichtung, die am unteren Ende über ein Kupplungselement an einem Kraftaufnahmeelement drehbar gelagert ist.
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In 1 ist eine Etikettiervorrichtung 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung zu sehen, wobei eine Leimwalze 2 über ein Kupplungselement 3 an einem Kraftaufnahmeelement 4 drehbar gelagert ist. Das Kraftaufnahmeelement 4 ist über das Gewinde 4a mittels einer Schraube in einer Aufnahmeplatte (hier nicht dargestellt) befestigt.
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Zu sehen ist, dass die Leimwalze 2 am unteren Ende eine konische Kupplungsfläche 2b aufweist, über die sie mit dem Kupplungselement 3 lösbar verbunden ist. Zur Entnahme umfasst die Etikettiervorrichtung 1 einen hier nicht dargestellten Entnahmemechanismus, mit dem die Antriebslagerung am oberen Ende der Leimwalze 2 nach oben angehoben und so die Leimwalze 2 freigibt. Die Leimwalze 2 kann dann entlang der Achse A nach oben vom Kupplungselement 3 abgezogen werden.
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Das Kupplungselement 3 umfasst ein Glockenelement 5, das über das Drehlager 6 mit dem Kraftaufnahmeelement 4 verbunden ist. Das Glockenelement 5 ist dabei zur Zentrierung der Leimwalze 2 am oberen Ende mit der konischen Zentrierfläche 5b ausgebildet, die mit der konischen Kupplungsfläche 2b der Leimwalze 2 korrespondiert. Da die Zentrierfläche 5b und die Kupplungsfläche 2b konisch ausgebildet sind, bleiben diese bei einem Verschleiß selbstähnlich erhalten und behalten so ihre zentrierende Wirkung für die Leimwalze 2.
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Darüber hinaus weist das Glockenelement 5 am oberen Ende zwei senkrecht zur Drehachse A verlaufende Bolzen 5a auf, die in die damit korrespondierenden Nuten 2a der Leimwalze 2 eingreifen. Dadurch wird eine Verdrehung der Leimwalze 2 gegenüber dem Glockenelement 5 und eine daraus resultierende ungenaue Zentrierung der Leimwalze 2 verhindert. Alternativ kann das obere Ende des Glockenelements als Hirth-Verzahnung ausgebildet sein (hier nicht dargestellt).
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Die Leimwalze 2 weist am oberen Ende eine Kupplungshälfte zur Verbindung mit einem Antrieb auf (hier nicht dargestellt). Der herabfließende Leim kann durch diese Anordnung nicht nach oben entgegen der Schwerkraft auf den Antrieb fließen, wodurch der Antrieb vor Verunreinigungen besonders effektiv geschützt ist.
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Weiterhin ist das Glockenelement 5 am oberen Ende mit einer Zugangsöffnung 5c versehen, um bei der Montage die Schraube 10 anzuziehen. Des Weiteren ist die Zugangsöffnung 5c im Betrieb in das Innere der Leimwalze 2 hinein gerichtet und somit gelangt über diese kein Leim ins Innere des Glockenelements 5. Es ist auch denkbar, dass die Zugangsöffnung 5c nach der Montage mit einem Deckel verschlossen wird.
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Durch die Ausbildung des Kupplungselements 3 mit dem Glockenelement 5 wird der von der Leimwalze 2 herabfließende Leim um das Drehlager 6 herumgeleitet und fließt weiter nach unten über das Kraftelement 4 zu einer hier nicht dargestellten Auffangvorrichtung ab.
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Innerhalb des Glockenelements 5 ist das Drehlager 6 als Keramiklager ausgebildet und umfasst die beiden Schrägkugellager 6a und 6b in einer O-Anordnung. Dadurch können sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufgenommen werden und es ergibt sich ein besonders geringes Kippspiel des Glockenelements 5 gegenüber dem Kraftaufnahmeelement 4. Somit kann die Leimwalze 2 besonders präzise geführt werden. Zusätzlich ist das Drehlager 6 durch die Ausbildung als Keramiklager besonders verschleißarm.
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Darüber hinaus ist zu sehen, dass zwischen den beiden Schrägkugellagern 6a und 6b die Abstandshülsen 9a, 9b angeordnet sind. Die inneren Lagerschalen der Schrägkugellager 6a und 6b sind dabei entlang des zylindrischen Schafts 4b des Kraftaufnahmeelements 4 durch die Abstandshülse 9a beabstandet angeordnet. Mittels der Schraube 10 und dem Spannelement 11 kann eine axial nach unten wirkende Kraft auf die innere Lagerschale des Schrägkugellager 6a in axialer Richtung aufgebracht werden, wodurch die beiden Schrägkugellager 6a und 6b am Schaft 4b verspannt werden.
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Demgegenüber sind die äußeren Lagerschalen der Schrägkugellager 6a und 6b über die dazwischen liegende Abstandshülse 9b und die ringartige Scheibe 8 mit dem Sicherungsring 7 in dem Glockenelement 5 gesichert. Dabei greift der Sicherungsring 7 in eine Nut an der Innenfläche des Glockenelements 5 ein. Zwischen der ringartigen Scheibe 8 und dem Kraftaufnahmeelement 4 ist ein Luftspalt S ausgebildet, so dass sich die ringartige Scheibe 8 und das Kraftaufnahmeelement 4 nicht berühren. Dadurch wird gewährleistet, dass keine Reibung zwischen der Scheibe 8 und dem Kraftaufnahmeelement 4 entsteht. Darüber hinaus schützt die Scheibe 8 das Drehlager 6 vor Spritzwasser und Verschmutzungen, da diese nicht entgegen der Schwerkraft durch den Luftspalt S in das Drehlager 6 hineinlaufen können.
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Die Etikettiervorrichtung 1 in 1 wird dabei wie folgt eingesetzt: Die Leimwalze 2 wird über eine hier nicht dargestellte Leimzuführung und einen Leimschaber mit einem Leimfilm versehen. Der Leimfilm wird anschließend auf Palettenwellen übertragen, mit denen dann Etiketten aus einem Etikettenvorrat entnommen und mittels eines Greifmechanismus auf den Behältern angebracht werden (hier nicht dargestellt). Die Behälter werden dabei über ein hier ebenfalls nicht dargestelltes Karussell an dem Greifmechanismus vorbeigeführt.
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Mit der Etikettiervorrichtung 1 werden auf die Leimwalze 2 einwirkende axiale und radiale Kräfte über das Kupplungselement 3 und das Kraftaufnahmeelement 4 in die Aufnahmeplatte eingeleitet. Somit ist die Leimwalze 2 besonders stabil in der Etikettiervorrichtungen 1 angeordnet und kann gleichzeitig besonders leicht um die Drehachse A gedreht werden. Da das Drehlager 6 als Keramiklager ausgebildet ist, kann es besonders gut vor Verschleiß und/oder Beschädigungen geschützt werden. Gleichzeitig können durch das nach unten geöffnete Glockenelement 5 keine Verschmutzungen entgegen der Schwerkraft in das Drehlager 6 eindringen. Durch den Luftspalt S ist gewährleistet, dass keine Reibung im Bereich der Scheibe 8 auftritt und dass dennoch das Innere des Glockenelements 5 durch die Scheibe 8 vor Spritzwasser geschützt ist.
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Es versteht sich, dass in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.
