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Vorrichtung zum Etikettieren von Verpackungsbeuteln, vorzugsweise
Teebeuteln mit Haltefaden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Etikettieren
von Verpackungsbeuteln, vorzugsweise Teebeuteln mit Haltefaden, die gefüllt und
verschlossen einzeln aus der Maschine kommen, wobei zur Befestigung des Haltefadens
am Etikett und am Beutel je eine Vorrichtung vorgesehen ist.
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Derartige Vorrichtungen bilden bekanntlich zusammen mit den Einrichtungen
für die Herstellung des Beutels, also für das Füllen, Verschließen und Abtrennen
vom Strang, und mit den dazugehörigen Steuereinrichtungen ein in sich baulich und
funktionell geschlossenes Maschinensystem.
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Da in neuerer Zeit höher belastbare Werkstoffe zur Verfügung stehen,
ist man in der Lage, auch die Ausstoßleistung der genannten Maschinen zu steigern,
wobei jedoch die bekannten Maschinenkomplexe nicht oder nur nach grundsätzlicher
Änderung ihrer Gliederung, insbesondere bezüglich des Zusammenwirkens der einzelnen
Arbeitsstationen, einsetzbar sind. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird hauptsächlich
in solchen Arbeitsstationen begrenzt, in welchen das Werkstück mit Zubehörteilen
versehen wird, also im vorliegenden Fall bei der Ausstattung des Beutels mit Etikett
und Haltefaden.
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Hier setzt die Erfindung ein und sieht die bestehende Aufgabe darin,
für die Etikettierung der Beutel ein gesondertes Aggregat auszubilden, welches in
seinem Aufbau und in seinen Funktionen so selbständig ist, daß es unabhängig von
der für die Beutelherstellung verwendeten jeweiligen Maschinengattung ohne besondere
bauliche Maßnahmen an deren Fertigungsweg angeschlossen werden und im Rhythmus der
Fertigungsmaschine betrieben werden kann.
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Ein Lösungsvorschlag für diese Aufgabe ist in der deutschen Auslegeschrift
1 223 295 angegeben. Bei dieser Bauweise ist zwischen der Heftstelle für das Etikett
und derjenigen für den Beutel eine Führungsbahn vorgesehen, über welche das am Faden
angeheftete Etikett in den Bereich des Beutels transportierbar ist, wobei in an
sich bekannter Weise der Etikettfaden als Zugmittel für den Transport der Etikette
dient und die Zugwirkung aus der Drehbewegung einer der Umschlingung des Etiketts
mit dem Faden dienenden Greifzange abgeleitet wird.
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Dieses Aggregat besitzt jedoch einige Mängel, welche sich in der
Praxis störend auswirken und die Ausstoßleistung immer noch begrenzen. So ist es
nachteilig, daß das Etikett nur am Faden hängt, im übrigen aber bis zur Erfassung
durch die Greif- und Dreheinrichtung keine exakte Führung hat. Dazu kommt als weiterer
Nachteil, daß die sich mit dem Etikett befassenden Arbeitsvorgänge nicht gleich-
mäßig
auf die einzelnen Vorrichtungen verteilt sind.
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Vor allem hat die Greif- und Drehvorrichtung während eines Arbeitstaktes
eine Anhäufung von Funktionen (Etikett greifen - transportieren - drehen - transportieren
- freigeben), während an anderen Stationen der Maschine nur eine oder keine Funktion
am Etikett ausgeübt wird. Diese Umstände vermindern die Arbeitsgeschwindigkeit der
Maschine und erhöhen die Störanfälligkeit.
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Ein anderer Mangel der Etikettiervorrichtungen, bei welchen das Etikett
am Etikettfaden transportiert wird, besteht darin, daß der Transport zum großen
Teil während des Fadenaufspulens auf das Etikett erfolgt. Dabei können Höchstbeanspruchungen
eintreten, die eine besondere Materialqualität der Etikette und des Fadens verlangen.
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Demgegenüber löst die Erfindung das bestehende Problem bei einer
Vorrichtung zum Etikettieren von Verpackungsbeuteln, vorzugsweise von Teebeuteln
mit Haltefaden, dadurch, daß der vom Etikett-Transporter zum oder mit dem Beutel
im Maschinenrhythmus durchlaufene Weg in mehrere Arbeitsstationen aufgeteilt ist,
in welchen nacheinander Einrichtungen wirksam sind, welche zum Umwickeln des Etiketts
oder des Beutels mit Etikett, zum Befestigen des Fadens am Etikett bzw. am Beutel
sowie zum Abtrennen des Fadens dienen, wobei als Transporter ein endlos in sich
zurücklaufendes Mittel, vorzugsweise eine um eine Achse drehbare, mit Greifern versehene
Transportscheibe vorgesehen ist, in welcher die Etikette bzw. Beutel senkrecht oder
parallel zur Drehachse liegend gehalten werden.
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Dadurch ist die Etikettiervorrichtung als ein vollständiges, räumlich
und funktionell selbständiges
Aggregat aus dem Komplex der Verpackungsmaschine
herausgelöst, so daß diese mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden und
das Etikettieren der z. B. aus einem Vorratsstapel oder unmittelbar aus der Maschine
kommenden Packungsbeutel weitgehend unabhängig von der Beutelherstellung vorgenommen
werden kann. Gegenüber dem erwähnten älteren Vorschlag enthält die erfindungsgemäße
Anordnung noch die Besonderheit, daß hier pro Maschinentakt und Arbeitsstation jeweils
nur ein einziger Arbeitsgang abläuft, wobei das Etikett, oder Etikett plus Beutel,
vom Beginn der Bearbeitung bis zum Ende zugunsten einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit
von ein und demselben Greifer exakt festgehalten wird. Da außerdem der Faden nicht
mehr als Zugmittel verwendet wird, sind auch die mechanischen Beanspruchungen des
Fadens und des Etiketts denkbar günstig.
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Bei der Haltelage in der senkrecht zur Drehachse liegenden Scheibenebene
verlaufen die Etikettachsen in allen Stationen durch die Drehachse, so daß alle
Etikettachsen sich in der Achse schneiden und in einem spitzen Winkel zueinander
stehen. Dadurch verläuft der Faden zwischen den Stationen schräg zur Wickelebene
des vorauslaufenden Etiketts, so daß die Fadenbefestigung so angesetzt werden kann,
daß ohne zusätzliche Fadenführung mit Sicherheit nur ein vereinzelter Faden und
nicht mehrere Fäden gleichzeitig am Etikett befestigt werden.
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Bei Anordnungen, bei welchen die Haltelage parallel zur Drehachse
verläuft, kann diese Wirkung erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß der rotierende
Fadenwickelarm oder die den Beutel und das Etikett haltende Vorrichtung durch einen
von der Umlaufbewegung gesteuerten Impuls senkrecht zur Wickelebene verschiebbar
ist, derart, daß der Faden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stationen schräg zur
Wickelebene liegt.
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Zur Sicherung der erfindungsgemäßen Fadenumwicklung sind nach der
Erfindung die Etikette mit mindestens einer in der Fadenwickelebene liegenden Randeinkerbung
versehen. Bei Ausführungen, bei welchen erfindungsgemäß das Etikett und der Beutel
zugleich umwickelt werden, ist der überstehende Etikettrand mit zwei Einkerbungen
für den Faden versehen.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 die Vorrichtung mit radial zur Drehachse des Transporters liegenden
Etiketten, F i g. 2 die Vorrichtung mit axial liegenden Etikeften, F i g. 3 eine
Abwicklung der Anordnung nach Fig. 2, F i g. 4 die Vorrichtung für Beutel und Etikett
mit radialer Anordnung, F i g. 5 ein Schaubild für den Wickelvorgang, F i g. 6 die
Vorrichtung für Beutel und Etikett in axialer Anordnung (abgewickelt).
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Bei der Anordnung nach F i g. 1 besteht der Transporter- aus einer
Scheibe 1 welche auf der drehbaren Welle 2 befestigt ist und deren Nabe 3 radiale
Greifer 4 besitzt, die in nicht näher dargestellter Weise in Abhängigkeit von der
Drehbewegung der Scheibe 1 steuerbar sind. Die Greifer 4 dienen zur Erfassung der
von einer Vorratsrolle oder einem StapeI über die Führung 5 kommenden Etikette 6,
welche nach der Erfassung in der Station 1 durch den Greifer 4 von
der Transportscheibe
1 schrittweise durch Arbeitsstationen II bis V geführt werden.
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In der Station II befindet sich der gesteuerte Wikkelarm 8, durch
welchen der Etikettfaden 9 zugeführt und in der dargestellten Weise in einigen Lagen
um das Etikett geschlungen wird. Zur exakten Einhaltung der Wicklungslage ist der
Etikettrand mit einer Einkerbung 10 versehen. Die Steuerung des Wickelvorganges
ist so ausgelegt, daß nach vollzogener Umwicklung der Wickelarm 8 hinter der Umlaufebene
der Etikette stehenbleibt und der Transporter 1 sich um 450 weiterdreht, so daß
das umwickelte Etikett zur Station III gelangt. Hier erfolgt die Befestigung des
Etikettfadens9 am Etikett 6 z. B. durch einen Heftkopf 11, wobei das schräg verlaufende
Trum 9' des Fadens angeheftet wird.
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Nach dem Heftvorgang dreht sich die Transportscheibe 1 zur Station
IV und weiter zu Station V, in welche inzwischen auch ein gefüllter und verschlossener
Packungsbeutel 12 gelangt ist. An diesen wird das Etikett seitlich angelegt und
der Faden wieder an seinem schräg verlaufenden Teil am Beutel durch den Heftkopf
13 befestigt. Unmittelbar darauf trennt eine Schneidvorrichtung S den Etikettfaden
zwischen den beiden Heftstellen am Etikett (Station IV) und am Beutel (Station V)
ab, worauf der fertigetikettierte Beutel vom Greifer 4 und z. B. durch eine Halteklappel4
nach unten zum Verpacken freigegeben wird.
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Im Beispiel nach F i g. 2 und 3 sind die Greifer 16 parallel zur
Drehachse der Welle 17 an der Transportscheibe 18 angeordnet. Die Etikette 19 werden
hier in Station I tangential, z. B. in Streifenform, zugeführt und nach Erfassen
durch den betreffenden Greifer 16 mittels der Schneidvorrichtung S vom Streifen
getrennt.
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In der Station II erfolgt das Umwickeln des Etiketts 19 mit dem Faden
20 durch einen rotierenden Wickelarm 21, wobei zur Sicherung der Fadenlagen wieder
die Einkerbung 22 am Etikettrand dient. Um dabei eine Schräglage des Fadenendes
zu erreichen, ist - wie die Abwicklung in Fig. 3 zeigt - der Abstand der Greifer
16 von der Wickelebene des Wicklers 21 durch eine Steuerkurve 23 veränderlich, welche
auf die Lage der Greifer 16 bei der Bewegung von Station II zu den Stationen III,
IV einwirkt. Dadurch kann in Station m die Befestigung des Fadens an dessen schräglaufenden
Teil durch den Heftkopf 24 erfolgen.
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Während der Weiterbewegung des Etiketts zu den Stationen IV und V
ist in der Station V ein Packungsbeutel 12 angeIangt und wird durch den Heftkopf
26 mit dem Etikettfaden 20 verbunden, worauf die Schneidvorrichtung S den Faden
vom nächstfolgenden Etikett abtrennt, womit die Etikettierung des Beutels abgeschlossen
ist.
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Das in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Prinzip kann in der in den Fig
4, 5 und 6 gezeigten Weise dadurch weiter ausgebaut werden, daß der Packungsbeutel
27 zusammen mit dem Etikett 28 durch die Stationen I bis V geführt wird. Dabei werden
in die Station I jeweils ein Etikett und ein Packungsbeutel im Takt der Maschine
so eingeführt, daß diese zugleich von einem Greifer 29 erfaßt und gemeinsam in die
Station II geführt werden. Dort erfolgt die Umwicklung mit dem Etikettfaden 30 durch
den Wickelarm 31. Im Gegensatz zu den Ausführungen nach F i g. 1 bis 3 erfolgt hier
das Umwickeln in zwei verschieden
hoch liegenden Ebenen, wobei
die Fadenlage durch zwei Einkerbungen 32 und 33 am Rand des Etiketts gesichert ist.
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Zunächst wird die Umwicklung in der unteren Ebene vorgenommen, worauf
die Welle 34 des Wickelarmes stillstehen oder sich weiterdrehen kann und sich nach
außen verschiebt. Hier erfolgt die obere Wicklung, welche etwa in die Ebene der
Einkerbung 32 zu liegen kommt. Diese Vorgänge sollen durch das Diagramm nach Fig.
5 deutlich gemacht werden, wobei die Länge der Kreisbogen dem jeweiligen Wickelarmweg
in einer Ebene entspricht.
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Beim Beginn der Wicklung in Punkt befindet sich der Wickelarm und
damit die Wickelebene in der Höhe der Etiketteinkerbung 33. Der Arm legt von A aus
einen Bogenweg von etwa 200 + 1800 + 200 = 2200 zurück und hat damit Etikett und
Beutel so weit umwickelt, daß deren Außenkanten in die Wicklung ausreichend einbezogen
sind. Nun bewegt sich der Arm 31 bzw. dessen Welle 30 von der unteren Wickelebene
in die obere bei gleichzeitiger Drehung um 1600. Dieser Abschnitt ist im Diagramm
mit B-C bezeichnet. Anschließend erfolgt eine Wickelbewegung von etwa 3400, bis
zum Punkt D, worauf der Transport zu Station III einsetzt und gleichzeitig der Wickelarm
von D in seine Ausgangslage A zurückbewegt wird.
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In Station III wird der Faden 30 durch einen Heftkopf 35 am Etikett
28 und durch einen weiteren Heftkopf 36 am Beutel 27 befestigt, worauf in Station
V der Faden durch die Schneidvorrichtung S getrennt wird und der Beutel zur Weiterverarbeitung
geführt wird.
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F i g. 6 zeigt die Abwicklung einer Ausführung, bei welcher die Greifer
38 (entsprechend F i g. 2) parallel zur Drehachse der Transportscheibe verlaufen.
Hier ist jedoch der Wickelarm 39 axial verschiebbar, so daß die Umwicklung in der
Station II, wie bei F i g. 4 beschrieben, erfolgen kann. Die Greifer 38 werden außerdem
an einer Steuerkurve 40 entlanggeführt, durch welche die umwickelte, aus dem Beutel
41 und dem Etikett 42 bestehende Einheit axial verschoben wird. Dadurch kann das
Diagonalstück 43' des Fadens durch eine Vorrichtung, die den Faden ständig unter
Spannung hält, wieder in den Wickelarm zurückgeholt werden. Auch hier wird die Fadenlage
durch zwei Einkerbungen 44, 45 am Rand des Etiketts gesichert.
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Die Befestigung des Fadens am Beutel 41 erfolgt in Station III durch
den Heftkopf 46, während in der
Station IV der Faden mit dem Etikett 42 durch den
Heftkopf 47 verbunden wird.
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Zwischen den Stationen IV und V befindet sich die Schneidvorrichtung
S, welche den Faden 43 durchschneidet, so daß der etikettierte Beutel vom Greifer
zur Weiterverarbeitung freigegeben werden kann.