DE19531426A1 - Vorrichtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Warenpackungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Warenpackungen.

Es ist üblich, auf Warenpackungen Auszeichnungsetiketten anzubringen, die bestimmte Informationen über die Ware, insbesondere Gewicht, Preis usw. enthalten. Diese Etiketten werden nach Abwiegen der Ware in einem Druckwerk mit den entsprechenden Angaben gedruckt und anschließend an der Warenpackung befestigt, wobei hauptsächlich sogenannte Haftetiketten verwendet werden.

Bei dem Anbringen von Haftetiketten auf Warenpackungen ist zu berücksichtigen, daß die vorzugsweise mittels kontinuierlicher oder intermittierend arbeitender Transportanlage zugeführten Warenpackungen häufig unterschiedliche Größen bzw. Höhenabmessungen haben, wodurch komplizierte Steuerungen zur Betätigung der Vorrichtung notwendig sind, wobei häufig noch er­ schwerend hinzu kommt, daß die Warenverpackungen soge­ nannte Weichpackungen sind.

Es ist weiterhin zu berücksichtigen, daß Haftetiketten in der Regel als relativ dünne Folienelemente vor­ liegen, die während ihres Transportes bzw. während der Übergabe an die Vorrichtung zum Anbringen der Haftetiketten auf den Warenpackungen nicht genau in einer Ebene ausgerichtet sind sondern gewellt sein können, so daß häufig Störungen bei der Übergabe eines Etiketts an die Vorrichtung zum Anbringen desselben auf eine Warenpackung auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Waren­ packungen so zu gestalten, daß einerseits eine sichere Übergabe eines Etiketts an die Vorrichtung und anderer­ seits auch ein zuverlässiges Anbringen des Etiketts an der Warenpackung gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Vor­ richtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Waren­ packungen vorgesehen, enthaltend
einen Pneumatik-Zylinder mit zwei wechselweise an eine Druckluftquelle und/oder Saugluftquelle anschließbare Luftein­ lässe, in dem ein Kolben zwischen oberen und unteren Totstellungen geführt ist, der am oberen Ende einer hohlen Kolbenstange angebracht ist, die innerhalb des Pneumatik-Zylinders eine seitliche Luftöffnung aufweist und an ihrem unteren Ende außerhalb des Zylinders einen Saugstempel trägt, der einen axial an die hohle Kolbenstange anschließbaren, gegenüber der hohlen Kolbenstange mittels eines Rückschlagventils absperrbaren Saugkanal aufweist,
eine Haftetikettenübergabeeinheit, mit der jeweils ein Etikett mit geringfügigem Abstand in eine Etikettenübergabeposition unterhalb des seine obere Totstellung einnehmenden Saugstempels förder­ bar ist,
und eine Stelleinrichtung zum Absenken des Saugstempels in die Etikettenübergabeposition.

Ein wesentliches Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß das einzelne Etikett dem Saugstempel anfänglich in einem bestimmten Abstand zugeführt wird, so daß auch in bestimmtem Umfang gewellte Etiketten ohne Beeinträchtigung z. B. durch den Saugstempel in eine Etikettenübergabeposition verbracht werden können, und daß der Saugstempel erst dann, wenn das Etikett sich in dieser Übergabeposition befindet auf das Etikett abgesenkt wird. In dieser abgesenkten Position wird der Saugstempel dann mit Saugluft beaufschlagt, um das einzelne Etikett von der Über­ gabeeinheit zu übernehmen, die dann wieder zurück­ gestellt wird, um ein weiteres im Drucker gedrucktes Etikett zu übernehmen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seiten­ ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vorge­ schaltetem Drucker und einer Transportanlage zum Zu­ führen von Warenpackungen;

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Übergabeeinheit zur Übergabe von bedruckten Etiketten an die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 3 zeigt eine Unteransicht der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 4 zeigt teilweise in Schnitt und teilweise in der Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 5 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise als Seitenansicht in vergrößerter Darstellung die Kolben­ einheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die Pneumatikschaltung zur Beaufschlagung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit Druck- bzw. Saugluft.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Warenpackungen enthält eine Transportanlage 1, mit der einzelne Warenpackungen 2 in eine Stellung unterhalb eines in Richtung des Doppelpfeils f1 linear auf- und abbewegbaren Saugstempels 3 gebracht werden, von dem jeweils ein Haftetikett 4 mittels Saugluft festgehalten werden kann. Dieses Haftetikett 4 wird gemäß Fig. 2 an den Saugstempel 3 mittels eines Übergabeelementes in Form eines um eine Horizontalachse 5.1 schwenkbaren Armes 5 übergeben, der an seiner Unterseite Saugluftöffnungen aufweist, um das beispielsweise von einem vorgeschalteten Drucker 6 kommende Haftetikett zu übernehmen und dem Saugstempel 3 zuzuführen.

Das Übergabeelement 5 umfaßt gemäß Fig. 3 zwei Saugarme 5.2 und 5.3, die in einem solchen seitlichen Abstand voneinander liegen, daß sie in der Vertikalprojektion den insbesondere kreisförmigen Saugstempel 3 zwischen sich aufnehmen können. Die Saugarme 5.2 und 5.3 des Übergabe­ elementes 5 sind in Kulissenführungen 6.1 und 6.2 geführt.

Fig. 2 zeigt den Saugstempel 3 in seiner obersten Stellung. Die Schwenkradien der unteren Enden der beiden Saugarme 5.2 und 5.3 sind so gewählt, daß ihre beiden unteren Enden in ihrer Stellung unterhalb des Saugstempels 3 einen durch die Linie a angedeuteten Vertikalabstand haben. Dieser Abstand dient dazu, mit größter Sicherheit zu gewährleisten, daß die einzelnen Haft­ etikette 4 störungsfrei in eine Stellung unterhalb des Saugstempels 3 verbracht werden können.

Der Saugstempel 3 ist am unteren Ende einer hohlen Kolbenstange 7 (Fig. 4) befestigt, die an ihrem oberen Ende einen in einem Pneumatik-Zylinder 8 abdichtend geführten Kolben 9 trägt. In den Zylinder 8 münden unterhalb des Kolbens 9 ein erster Luftanschluß 10. Ein zweiter Luftanschluß 11 mündet oberhalb des Kolbens 9 in den Zylinder 8. Der Kolben 9 ist mittels Gleitringen 12 abdichtend in dem Zylinder 8 geführt. In das obere Ende des Kolbens 9 ist ein Permanentmagnet 13 eingesetzt, dem in der oberen Kolbenstellung ein Ring 14 aus ferromagnetischen Material gegenüberliegt, um den Kolben und damit die Kolbenstange und den Stempel auch ohne Luft­ unterstützung in der oberen Tot- bzw. Ruhestellung festzuhalten.

An das obere Ende des Kolbens 9 schließt sich ein weiterer Kolbenstangenabschnitt 15 (Anmerkung: bitte auch in Fig. 5 andeuten!) an, der einen Teil einer insbesondere pneumatischen Stoßdämpfereinheit 16 bildet, um die Kolbenstangen/Kolben-Einheit 7/9 insbesondere bei der Aufwärtsbewegung dämpfend abzufedern.

Die hohle Kolbenstange 7 ist mit einer seitlichen Luft­ eintrittsöffnung 7.1 versehen. Der an das untere Ende der hohlen Kolbenstange 7 angesetzte Saugstempel 3 hat eine Axialbohrung 3.1, wobei sich zwischen dem unteren Ende der hohlen Kolbenstange 7 und dem oberen Ende der Axialbohrung 3.1 ein Rückschlagventil in Form einer Kugel 17 befindet, deren Sitzfläche eine nicht dargestellte By-Pass-Öffnung aufweist, wodurch beim Ver­ schließen der Axialbohrung durch die Kugel ein mini­ maler Luftausgleich zwischen dem Hohlraum der Kolbenstange 7 und der Axialbohrung 3.1 stattfindet.

Neben dem unteren Ende des Zylinders 8 ist ein Hub­ magnet 19 angeordnet, an dem eine Rückstellfeder 18 angreift. Dieser Hubmagnet 19 ist mit einer in vertikaler Richtung bewegbaren Betätigungsstange 19.1 ausgerüstet, an der eine horizontale Betätigungsgabel 19.2 angebracht ist, die das untere Ende der Kolbenstange 7 umgreift und auf einen am unteren Ende der Kolbenstange befestigten Stützring 20 einzuwirken vermag.

Seitlich an dem Zylinderrohr 8 sind Hallsensoren 21 angebracht, die als Wegsensoren dazu dienen, den Hub des Kolbens 9 an unterschiedliche Höhen der Warenpackungen anzupassen und die Hubwege des Kolbens durch Regelung der Luftzufuhr durch die Luftanschlüsse 11 und 10 oberhalb und unterhalb des Kolbens 9 zu steuern.

Im folgenden wird ein Arbeitszyklus der insgesamt in Fig. 4 dargestellten Pneumatikeinheit A beschrieben:

• 1. Der Kolben 9 und damit der Stempel 3 fahren nach oben, indem der Kolben 9 an seiner Unterseite mit durch den Luftanschluß 10 zugeführter Druckluft beauf­ schlagt wird, während vorzugsweise gleichzeitig durch den oberen Luftanschluß 11 Saugluft auf die Oberseite des Kolbens zur Einwirkung kommt.
• 2. Bevor sich der Kolben 9 seiner obersten Stellung nähert, wird durch den oberen Luftanschluß 11 ein kurzer Druckluftstoß auf die Oberseite des Kolbens zur Ein­ wirkung gebracht, der als Abbrems-Luftstoß die Brems­ wirkung des pneumatisch arbeitenden Stoßdämpfers 16 verstärkt.
• 3. Der Kolben wird anschließend durch Zusammenwirken von Permanentmagnet 13 und Gegenring 14 in seiner oberen Stellung festgehalten, wobei gleichzeitig oberhalb des Kolbens 9 ein Unterdruck und unterhalb des Kolbens 9 ein Überdruck aufgebaut wird.
• 4. In dieser oberen Ruheposition des Kolbens und damit des Stempels 3 wird mittels des Übergabeelementes 5 der Unterseite des Saugstempels 3 ein Haftetikett 4 zugeführt, wobei die Kugel 17 als Rückschlagventil ein Wegblasen dieses Haftetiketts aufgrund des auch im Inneren der hohlen Kolbenstange 7 herrschenden Über­ drucks verhindert.
• 5. Der Hubmagnet 19 wird in Tätigkeit gesetzt, um die Betätigungsstange 19.1 und die Betätigungsgabel 19.2 und damit über den Stützring 20 auch die Kolbenstange 7 und den Saugstempel 3 zur Überbrückung des durch die in Fig. 2 definierte Linie a bedingten Abstandes gering­ fügig nach unten abzusenken, wobei gleichzeitig auf die Oberseite des Kolbens kurzzeitig Druckluft zur Einwirkung gebracht wird, um den Permanentmagnet 13 sicher von dem Ring 14 aus ferromagnetischen Material zu lösen, wobei zusätzlich auf die Unterseite des Kolbens Saugluft zur Einwirkung gebracht wird, die sich durch die hohle Kolbenstange 7 und die Axialbohrung 3.1 bis zur Unterseite des Saugstempels 3 fortsetzt, um das Etikett anzusaugen und festzuhalten; zeitgleich damit wird die Saugluftzufuhr zu den Saugarmen 5.2 und 5.3 des Übergabeelementes 5 unterbrochen, um das Etikett von diesem Übergabeelement freizugeben, das zur Aufnahme eines nächsten Etiketts wieder in seine Ausgangsstellung zurückfährt.
• 6. Die Oberseite des Kolbens 9 wird durch den Luftan­ schluß 11 mit Saugluft beaufschlagt. Diese Saugluft wirkt auch auf den Kolben des Stoßdämpfers 16.
• Mit der immer noch wirkenden Saugluft auf der Kolbenunterseite ist die Summe aller Kräfte sb gerichtet, daß der Kolben des Stoßdämpfers 16 mit seiner Kolbenstange 15 zusammen mit dem Kolben 9, der Kolbenstange 7 und dem Saugstempel 3 um den maximal möglichen Weg des Stoßdämpferkolbens nach unten bewegt werden und dort kurzzeitig verharren. In dieser Stellung kann mittels eines Drehgelenkes 22 der Saugstempel 3 einschließlich Kolbenstange in Richtung des Doppelpfeils f2 um seine Achse gedreht werden, um das von dem Saugstempel gehaltene Etikett in eine gewünschte Übergabestellung zu bringen.
• 7. Durch den oberen Luftanschluß 11 wird die Oberseite des Kolbens mit Druckluft beaufschlagt, um den Kolben und damit den Stempel den nach unten wirkenden Anpreßhub durchführen zu lassen, wobei der untere Luftanschluß 10 an die Unterdruckquelle angeschlossen bleibt.
• 8. Um den Saugstempel 3, nachdem er sich bis auf die Warenpackung herabgesenkt hat und das Haftetikett 4 an der Warenpackung haften bleibt nach oben zu bewegen, wird um den Trägheitskräften entgegenzuwirken noch vor dem Erreichen der Warenpackung, durch den unteren Luftanschluß 10 Druckluft zugeführt, wodurch einerseits durch die sich durch die Kolben­ stange und die Axialbohrung 3.1 fortsetzende Druckluftströmung das Etikett an der Stempelunter­ seite freigegeben wird und die Kugel 17 auf ihre Sitzfläche bewegt wird, während andererseits der Aufwärtshub des Kolbens 9 eingeleitet wird, und zwar unterstützt durch einen auf die Oberseite des Kolbens durch den Luftanschluß 11 einwirkenden Unterdruck. Der Bypass im Kugelsitz der Kugel 17 verhindert dabei, daß sich der Saugstempel auf der Warenpackung festsaugt, was zu einer unerwünschten Verzögerung führen würde.
• Diese Stufe 8 entspricht weitgehend der ersten Stufe 1, so daß damit ein Arbeitszyklus abgeschlossen ist.
• Das oben beschriebene System kann sowohl, wie beschrieben, vertikal von oben und von unten als auch horizontal arbeiten.

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung den Pneumatikzylinder 8 mit den beiden Lufteinlässen 10 und 11 sowie den Saugstempel 3. Das pneumatische Übergabeelement 5 ist ebenfalls nur schematisiert dargestellt.

Eine Energieerzeugereinheit B umfaßt einen Antriebs­ motor M zum Antrieb eines Druckluftgebläses 30 und eines Saugluftgebläses 31. Das Druckluftgebläse 30 ist über Leitungen 32, 32.1 und 32.2 sowie 3/2-Wegeventile 34, 35 und Anschlußleitungen 34.1 bzw. 35.1 an die Luftanschlüsse 11 bzw. 10 angeschlossen. Das Saugluftgebläse 31 ist über Leitungen 33, 33.1 sowie 33.2 sowie die beiden 3/2-Wegeventile 34, 35 und die weiterführenden Leitungen 34.1 und 35.1 an die Luftanschlüsse 11 und 10 angeschlossen. Das Saug­ luftgebläse 31 ist über die Leitungen 33, 33.3, ein weiteres 3/2-Wegeventil 36 und die weiterführende Leitung 36.1 an das Übergabeelement 5 angeschlossen. In die weiterführenden Leitungen 34.1, 35.1 und 36.1 ist vorzugsweise ein Filterblock 37 mit Luftfiltern 37.1, 37.2 und 37.3 zwischengeschaltet.

Es ist weiterhin eine den Arbeitszyklus gemäß den Stufen 1 bis 8 steuernde Programmsteuerung zur Be­ tätigung der einzelnen Elemente der Pneumatik- Steuerung vorgesehen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Anbringen von Haftetiketten auf Warenpackungen, enthaltend
einen zwei wechselweise an eine Druckluftquelle und/oder Saugluftquelle anschließbare Luftein­ lässe (10, 11) aufweisenden Pneumatik-Zylinder (8), in dem ein Kolben (9) zwischen oberen und unteren Totstellungen geführt ist, der am oberen Ende einer hohlen Kolbenstange (7) angebracht ist, die innerhalb des Pneumatik-Zylinders (8) eine seitliche Luftöffnung (7.1) aufweist und an ihrem unteren Ende außerhalb des Zylinders einen Saugstempel (3) trägt, der einen axial an die hohle Kolbenstange (7) anschließbaren, gegenüber der hohlen Kolbenstange mittels eines Rückschlag­ ventils (17) teilweise absperrbaren Saugkanal (3.1) aufweist,
eine Etikettenübergabeeinheit (5), mit der jeweils ein Etikett (4) mit geringfügigem Abstand in eine Etikettenübergabeposition unterhalb des seine obere Totstellung einnehmenden Saugstempels (3) förderbar ist,
und eine Stelleinrichtung zum Absenken des Saugstempels (3) in die Etikettenübergabeposition.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung ein parallel zur Zylinder­ achse auf- und abbewegbares Stellglied (19, 19.1, 19.2) aufweist, das mit einem außerhalb des Zylinders (8) an der Kolbenstange-Saugstempel- Einheit befindlichen Anschlag (20) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung eine mittels eines Hub­ magneten beeinflußbare, federbelastete Betätigungs­ stange (19.1) aufweist, an der eine horizontal ausgerichtete Betätigungsgabel (19.2) befestigt ist, die die Kolbenstange (7) oberhalb eines den Anschlag bildenden Stützringes (20) teilweise umgreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) an seiner Oberseite eine Permanent­ magneten (13) trägt, dem in der oberen Totlage des Kolbens ein Gegenring (14) aus ferromagnetischem Material gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die Aufwärtsbewegung des Kolbens abbremsende Stoß­ dämpfereinheit (16).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfereinheit (16) einen Pneumatik­ zylinder (16.1) aufweist, in der ein Kolben geführt ist, dessen Kolbenstange (15) oberhalb des Kolbens (9) endet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlässe (10, 11) unter Zwischenschaltung von 3/2-Wegeventilen wechselweise an eine Druckluftquelle bzw. an eine Saugluftquelle an­ schließbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Programmsteuerung zur Steuerung der 3/2-Wegeventile.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an der Außenseite des Pneumatikzylinders angeordnete Wegsensoren, insbesondere Hallsensoren zur Steuerung des erforderlichen Hubes des Kolbens (9).