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Entnahmevorrichtung für Etiketten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Entnahme von Etiketten aus einem stillstehenden, mit seiner Entnahmeebene tangential
zum Umkreis der Vorrichtung liegenden Etikettenbehälter und zur Ubergabe an einen
Etikettierzylinder o.dgl. mittels mehrerer schwenkbar auf einem gleichförmig rotierenden
Träger angeordneter Segmente mit je einer beleimten, gleichmäßig gekrummten Haftfläche,
deren Schwenkung durch eine feststehende Kurve so gesteuert wird, daß sie sich auf
dem vordersten Etikett des im Behälter befindlichen Etikettenstapels abwälzen.
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Es wurde bereits eine derartige Entnahmevorrichtung vorgeschlagen,
bei der die Krümmung einer Haftfläche der Krümmung ihrer Umlaufbahn um die Rotationsachse
entspricht.
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Die Schwenkung der Segmente wird dabei durch eine Kurve derart gestaltet,
daß sich die beleimte Haftfläche auf dem zu entnehmenden Etikett abwälzt. Ferner
ist der Schwenkradius einer Haftfläche von ihrem Krümmungsradius verschieden, so
daß sich die Haftfläche wohl annähernd geradlinig abwälzen kann. Diese Vorrichtung
besitzt infolge des stehenden Behälters zwar einige Vorzüge, wie einen ruhigen Lauf
und die Möglichkeit des Nachfüllens des Behälters bei laufender Vorrichtung, sie
weist jedoch auch einen grundlegenden Nachteil auf. Bedingt durch die gleiche Erummung
von Haftfläche und Umlaufbahn ist der Abstand vom Ende einer Haftfläche zum Schwenkinittelpunkt,
im folgen den als maximaler Schwenkradius bezeichnet, relativ groß.
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Da die Segmente mit den Haftflächen aneinander vorbeischwenken müssen,
können bei dieser Vorrichtung die Segmente nur mit großem Abstand voneinander und
in geringer Zahl auf dem rotierenden Träger angeordnet werden. Die
Vorrichtung
muß daher sehr schnell umlaufen, um eine hohe Leistung zu bringen. Sie gelangt deshalb
bald an den durch die höchstmöglichen Belastungen des Kurvengetriebes und das Anwachsen
des Verschleißes gesetzten Grenzen an, von wo ab eine weitere Leistungssteigerung
kaum mehr möglich ist. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde schon vorgeschlagen,
zwei Entnahmevorrichtungen mit je einer Beleimungseinrichtung zur Beschickung eines
Etikettierzylinders einzusetzen. niermit läßt sich die Leistung zwar erhöhen, es
muß jedoch gleichzeitig eine Vergrößerung des Raumbedarfs und der Kosten in Kauf
genommen werden. Außerdem kann die Bedienungsperson der Vorrichtung durch die Uberwachung
der beiden Beleimungseinrichtungen leicht überfordert werden.
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Weiterhin wurde eine Etikettiermaschine vorgeschlagen, deren Entnahmevorrichtung
aus einer gleichförmig rotierenden Trommel besteht, auf der mehrere um ihre eigene
Achse drehbare zylindrische Entnahmeglieder angeordnet sind.
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Die EntnahmegliNder werden durch ein von einem feststehenden Sonnenrad
abgeleitetes und über eine Kurve gesteuertes Summengetriebe periodisch ungleichförmig
angetrieben.
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Da die Krümmung eines Entnahmegliedes hier wesentlich kleiner als
die seiner Umlaufbahn ist, läßt sich zwar eine größere Zahl von Gliedern mit geringerem
Abstand voneinander auf der Trommel unterbringen, jedoch weist auch diese Vorrichtung
einige wesentliche Nachteile auf. So ist der bauliche Mifwand sehr groß, da für
jedes Entnahmeglied ein eigenes Summengetriebe erforderlich ist. Außerdem werden
die im Etikettenbehalter befindlichen Etiketten durch die reich auf dem vordersten
Etikett abwälzenden Entnahmeglieder in der Mitte eingedrückt und etwas zurückgeschoben,
da die Abwälzbewegung auf eine Kreisbahn erfolgt. Durch dieses periodische Eindrücken
lockert sich der Etikettenstapel und die vordersten Etiketten können
sich
aus dem Behalter lösen. Überdies können die Etiketten bei hohen Entnahmeleistungen
nicht schnell genug zurückfedern und werden deshalb nur teilweise von der beleimten
Haftfläche erfaßt und damit nicht vollständig beleimt.Schließlich wirkt sich noch
nachteilig aus, daß die Entnahmeglieder und damit die Haftflächen einen relativ
kleinen Krümmungsradius aufweisen. Das hat zur Folge, daß sich die Etiketten durch
ihre Eigenspannung leicht an den Rändern von der beleimten Haftfläche ablösen und
dann nicht mehr oder nurungenau an den Etikettierzylinder übergeben werden konnten.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bereits vorgeschlagenen Anordnungen zu beheben und eine Vorrichtung zur Entnahme
von Etiketten zu schaffen, die es bei der Verwendung nur eines Etikettenbehälters
erlaubt, die Etiketten mit minimalen Abstand auf den Etikettierzylinder o.dgl. auf
zubringen und die dadurch eine optimale Leistung bei geringer Umlaufgeschwindigkeit
erreicht. Darüber hinaus soll eine zuverlässige Entnahme und Ubergabe von Etiketten
jeglicher Steifigkeit gewährleistet werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Krümmungsradius eines Segments und damit
der Haftfläche kleiner als der Kriiinmtüigsradius seiner Umlaufbahn um die Rotationsachse
ist und daß die Schwenkachse eines Segments auf dessen Mittellinie derart angeordnet
ist, daß der Krümmungsmittelpunkt einer Haftfläche bei der Abwälzbewegung auf einem
Etikett eine Gerade beschreibt, das Verhältnis des maximalen Schwenkradius zum Abstand
Rotationsachse - Schwenkachse annähernd dem Verhältnis der halben Etikettenlänge
plus dem halben Etikettenabstand zum
kürzesten Ahstand des vordersten
Etiketts von der Rotationsachse entspricht und der maximale Schwenkradius annähernd
reich der Differenz des zroßten Abstands des vordersten Etiketts von der Rotationsachse
und des Abstands Rotationsachse - Schwenkachse ist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung ist es einerseits
möglich, auf dem rotierenden Träger eine liöchstzahl von Segmenten anzuordnen und
damit bei geringer Drehzahl eine hohe Leistung zu erreichen und nndererseits durch
die geradlinige Abwälzung der relativ gering gekrümmten Segmente eine sichere und
exakte Entnahme und Übergabe der Etiketten zu gewährleisten. Es ist dabei davon
auszugehen, daß die wesentlichen Faktoren für die Leistung einer Etikettiermaschine
der geringstmögliche Abstand der zu etikettierenden Gegenstände und deren höchstmögliche
Durchlaufgeschwindigkeit sind. Bei Etikettiermaschinen mit rotierenden, z.B. mit
mechanischen Greifern oder Saugdüsen versehenen Etikettierzylindern sind diese Faktoren
unmittelbar vom Abstand der Etiketten auf dem Etikettierzylinder bzw. dessen Rotationsmeschwindizkeit
abhängig. Es wird deshalb danach bestrebt, die Etiketten in möglichst dichter Folge
auf den Etikettierzylinder auf zubringen und diesen möglichst schnell rotieren zu
lassen. Diese beiden Forderungen bedingen eine entsprechend hohe Leistung der Etikettenentnalune-und
Übergabevorrichtungen . Bei den bekannten Etikettiermaschinen mit schwingenden Behältern
konnten diese Forderungen nur durch die Anordnung mehrerer, mit einer gemeinsamen
oder je einer einzelnen Entnahmevorrichtung versehener Etikettenbehälter für einen
Etikettierzylinder einigermaßen gelöst werden. Auch bei den bisher vorgeschlagenen
Entnahmevorrichtungen mit stehenden
Behältern ist es z.B. nur durch
eine Doppelano-rdnung möglich, zu einem geringen Etikettenabstand auf dem Etikettierzylinder
zu kommen, Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe, indem sie eine Entnahmevorrichtung
offenbart, die unter Verwendung eines einzigen feststehenden Etikettenbehälters
die Etiketten mit dem gewünschten geringen Abstand auf den Etikettierzylinder aufbringt,
ohne daß sie hierzu besonders schnell umlaufen muß. Dies wird dadurch ereicht, daß
der Krümmungsradius der Haftfläche und damit der maximale Schwenkradius infolge
der erfindungsgemäßen Ausbildung gerade so groß sind, daß die Schwenkung eines Segments
nicht über den Sektor hinausgeht, der durch die Etikettenlänge und den gewünsdten
Etikettenabstand - der im wesentlichen dem auf dem Etikettierzylinder entspricht
- auf dem Umkreis der Vorrichtung bestimmt wird. Es kann somit die maximal mögliche
Zahl von Segmenten auf dem rotierenden Träger anordnet werden. Andererseits wird
durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung erreicht, daß der Krümmungsradius
der Haftfläche relativ groß ist, so daß sich auch aus steiferem Material bestehende
Etiketten nicht mehr von den beleimten Haftflächen ablösen. Durch die geradlinige
Bewegung des Krümmungsmittelpunktiwährend des Entnahmevorgangs schließlich wird
bezweckt, daß die Etiketten nicht eingedrückt werden.
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Die Steuerung der Schwenkbewegung der einzelnen Segmente erfolgt nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung durch drehbar auf dem rotierenden Träger angeordnete
Steuer--glieder. Diese liegen mit einer Rolle an der festetehenden Kurve an und
greifen mit einem innenverzahnten Zahnsegment in ein drehfest mit einem Entnahmesegment
verbundenes Zahnrad Hiermit ergibt sich an geringer Raumbedarf und. sinXacher Aufbau
der Steuerung. Bedingt durch die Ubersetzung von Zahnsegment und Zahnrad ist überdies
die Verwendung einer Kurve mit geringen -St eigungen möglich, so daß in Zusammenwirkung
mit der kleinen
Gleitgeschwindigkeit eine hoh Gebrauchsdauer der
erfindungsgemäßen Vorrichtung gesichert ist. Die Beleimung der Haftflächen erfolgt
vorteilhafterweise über ein Band, das tangential zum Umkreis der Vorrichtung angeordnet
ist und auf dem sich die Segmente abwälzen.
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Bei entsprechender Schwenkung der Segmente ist auch die Beleimung
über eine Walze möglich.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folzenden ein Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig.1 die schematische Draufsicht eines
Teils einer Entnahmevorrichtung, Fig.2 eine Draufsicht der gesamten Vorrichtung,
Fig.3 die Draufsicht auf ein Segment mit der Steuerung.
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In Fig. 1 sind die Abmessungs- und Bewegungsverhältnisse einer erfindungsgemäßen
Entnahmevorrichtung fiir Etiketten an einem schematisch aufgerissenen Segment gezeigt.
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Dns Segment 1 mit der teilzylindrischen iiaftfläche 2 ist einmal zu
Beginn des Abwälzvorgnngs auf dem Etikettenstapel 3 dargestellt (gestrichelt gezeichnet)
- die gleiche Stellung, symmetrisch zur Mittelachse des Etikettenbehälters umgeklappt,
wird such am Ende des Abwälzvorgangs eingenommen - und zum anderen nach Ablauf des
halben Abwälzvorgangs. Das Segment 1 weist eine Schwenkachse 4 auf, die mit konstanter
Geschwindigkeit um die Rotationsachse 5 umläuft. Die einzelnen Bezeichnungen bedeuten
folgendes: emin kleinster Abstrnid des vordersten Etiketts von der Rotationsachse
5 und gleichzeitig Umkreisradius der Vorrichtung; em größter Abstand des vordersten
Etiketts von der Rotationsachse 5; rmax größter Schwenkradius des Segments 1 zur
die Schwenkachse 4;
rk Krümmungsradius der Haftfläche 2; ru abstand
Rotationsachse 5 - Schwenkachse 4; 1 Etikettenlänge; s Etikettenabstand auf dem
Umkreis der Vorrichtung.
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Zu Beginn bzw. Ende eines Entnahmevorgangs steht das Segment 1 in
der gestrichelt gezeichneten Stellung, In dieser Phase fallen rr und rmax nahezu
in eine Linie und es gilt mit einer maximalen Abweichung von 5% die Beziehung rr
+ rmax # emax Hierdurch wird erreicht, daß der Schwenkwinkel auf das unbedingt erforderliche
Maß beschränkt ist. Im weiteren Verlauf der Abwälzbewegung beschreibt der Krümmungsmittelpunkt
6 eine Gerade, während der Schwenkpunkt 4 sich auf einer Abrollkurve bewegt, die
im Bereich der Entnahme mit grbßter Annäherung einen Kreis mit dem Radius rr beschreibt.
Es liegt somit eine einwandfreie Abwälzung der Haftfläche 2 auf dem ebenen Etikett
vor. Infolge der Einhaltung des Verhältnisses : rr # ### : emin geht der maximale
Schwenkkreis mit dem Radius rmax nicht über den Sektor hinaus, dessen Bogen durch
die Etikettenlänge 1 und den Etikettenabstand s auf dem Umkreis mit dem Radius emin
bestimmt ist. Andererseits ist hierdurch der Krümmungsradius rk so groß wifl möglich,
was für die Entnahme von steifen Etiketten von Vorteil ist. Die geringe Abweichung
der beiden obigen Verhältnisse ist praktisch ohne Bedeutung und kann sich in der
Größenordnung von 5% bewegen, ohne daß dadurch die optimale Ausbildung der Vorrichtung
verschlechtert wird.
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In Fig.2 ist die gesamte Entnahmevorrichtung mit acht Segmenten dargestellt.
Die Segmente 1 mit den Haftflächen 2 sind auf Wellen 7 befestigt, deren Schwenkung
durch ein nicht dargestelltes Kurvengetriebe bewirkt wird. Die Wellen 7 sind in
einer gleichförmig rotierenden Trommel 8, deren oberes Teil der Deutlichkeit halber
weggelassen ist, drehbar gelagert. Tangential zur Vorrichtung ist ein Beleimungsband
9 angeordnet, das über zwei Rollen 10 geführt wird. Das Beleimungsband 9 wird durch
eine bekannte, nicht dergestellte Vorrichtung beleimt und in der gleichen Bewegungsrichtung
wie die Segmente 1 angetrieben. Die Segmente 1 können sich so durch eine entsprechend
gesteuerte Schwenkung auf dem Beleimungaband 9 abwälzen und werden dabei mit Leim
versehen. In der nach dem Beleimen erreichten Stellung werden die Segmente 1 auf
den radial angeordneten Etikettenstapel 3 zu bewegt. Hier wird das vorderste Etikett
durch Abwälzen der beleimten Haftfläche > entnommen, worauf sich die Segmente
1 auf den Etikettierzylinder 11 zu bewegen. Die Greifer 12 des Etikettierzylinders
14 lösen in bekannter Weise die Etiketten von den Ilaftflächen 2 ab und bringen
sie zur Etikettierstelle Zur Erleichterung des Ablösens wird das Segment 1 während
der uebergabe geringfügig in Umlaufrichtung verschwenkt.
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Die Steuerung eines Segments 1 ist in Fig.3 gezeigt.
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Eine feststehende Kurve 13 wird über eine Rolle 14 abgetastet, die
auf einem Steuerglied 15 befestigt ist.
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Das Steuerglied 15 ist um die Achse 16 drehbar, die wie die Welle
7 des Segmentes 1 mit der Trommel 8 rotiert.
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Das Steuerglied 15 ist ferner mit einem innenverzahnten Zahnsegment
17 versehen, das in ein Zahnrad 18 eingreift.
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Das Zahnrad 18 ist auf der Welle 7 befestigt und bewirkt somit die
Schwenkung des Segments 1. Die Anlage der Rolle 14 an die Kurve 13 wird beispielsweise
durch eine nicht dargestellte Feder verursacht.
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Die besohriebene Ausführung einer Entnahmevorrichtung für Etiketten
stellt selbstverständlich nur ein Beispiel dar und es sind verschiedene konstruktive
Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise
auf einem entsprechend verkleinerten Träger auch sechs Segmente angeordnet -werden.
In jedem Fall ergeben sich durch die Einhaltung der erfindungsgemäßen Merkmale optimale
Bedingungen hinsichtlich Leistung, Raumbedarfs Verschleiß und Betriebssicherheit.