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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Transportwalze gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 1 und dabei insbesondere auf eine Schneidwalze zur
Verwendung bei Etikettieraggregaten zur Verarbeitung so genannter
Roll-Feed-Etiketten, d.h. von Etiketten, die aus einem endlosen
bandförmigen
Etikettenmaterial durch Abschneiden in einer die Schneidtrommel
aufweisenden Schneidstation gebildet werden.
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Etikettieraggregate
mit derartigen Schneidwalzen, die mit Messern aufweisenden Messerwellen zusammenwirken
und an deren Umfangsfläche
vor dem Abtrennen des jeweiligen Etiketts zunächst das Etikettenmaterial
an Vakuumöffnungen
gehalten ist und dann nach dem Abtrennen auch das jeweilige Etikett
selbst, sind bekannt. Es ist weiterhin bekannt, eine solche Schneidtrommel
mit austauschbaren Formatteilen zu versehen, welche die Umfangsfläche der
Schneidtrommel bilden. Durch Austauschen der Formatteile kann dann
die Schneidwalze in Bezug auf die Anordnung und/oder Verteilung
und/oder Anzahl der Vakuumöffnungen
und/oder in Bezug auf die Anordnung und/oder Anzahl ihrer mit einer
Messerwelle zusammenwirkenden Gegenmesser dem Format und/oder der
Größe der auf
Behälter
aufzubringenden Etiketten optimal angepasst werden.
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Bei
bekannten Schneidwalzen sind die Formatteile als Segmente eines
Vollzylinders mit kreiszylinderförmiger
Umfangsfläche
ausgebildet und werden durch radiales Verschrauben an einem Träger befestigt.
Nachteilig hierbei ist u.a. das hohe Massengewicht solcher Schneidwalzen.
Weiterhin ist das Austauschen der Formatteile durch das Lösen und
Wiederherstellen der Verschraubungen zeitraubend und umständlich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Transportwalze, insbesondere Schneidwalze
aufzuzeigen, bei der die Formatteile ohne großen Aufwand schnell ausgetauscht
werden können.
Zur Lösung
dieser Aufgabe ist eine Transportwalze entsprechend dem Patentanspruch
1 ausgebildet.
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Bevorzugt
ist die erfindungsgemäße Transportwalze
die Schneidwalze des Etikettieraggregats zur Verarbeitung von Roll-Feed-Etiketten.
Ein Etikettieraggregat mit einer Transportwalze ist Gegenstand des
Patentanspruchs 24.
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Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter schematischer Darstellung das Etikettieraggregat einer
Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behälter mit sogenannten Roll-Feed-Etiketten;
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2 in
perspektivischer Einzeldarstellung ein zweiteiliges hohltrommelartiges
Formteil einer Schneidwalze des Etikettieraggregates der 1;
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3 in
perspektivischer Darstellung sowie teilweise im Schnitt die Schneidwalze
des Etikettieraggregates, zusammen mit der Lagerung und dem Antrieb
für diese
Schneidwalze;
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4 u. 5 ein
oberes Ende einer Welle der Schneidwalze der 3, zusammen
mit einem Klemmelement zum Befestigen der Formteile bei zwei unterschiedlichen
Ausführungsformen;
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6 eine
Darstellung ähnlich 2,
jedoch zusammen mit einem an einem der Formelemente befestigten
Griff.
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In
den Figuren ist 1 ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine
zum Etikettieren von Behältern 2 mit
sogenannten Roll-Feed-Etiketten 3, die von einer Vorratsrolle 4 eines
endlosen, bandförmigen Etikettenmaterials 3.1 abgezogen
und in einer Schneidstation 5 des Etikettieraggregates 1 mit
der jeweiligen Länge
von Etikettenmaterial 3.1 abgeschnitten werden. Die Etiketten 3 werden
anschließend über eine
Etikettier- oder Übergabetrommel 6 an
die Behälter 2,
die auf einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotor 7 der
Etikettiermaschine an dem Etikettieraggregat 1 vorbeibewegt werden, übergeben
und aufgebracht. Die Drehrichtungen des Rotors 7 und der Übergabetrommel
sind mit den Pfeilen A bzw. B angegeben. Das Etikettenmaterial 3 wird
von der Rolle 4 mittels Förderwalzen 8 und 9 synchron
mit der Drehbewegung des Rotors 7 abgezogen und der Schneidstation 5 zugeführt. Diese
besteht im Wesentlichen aus einer Schneidwalze 10, die
um eine vertikale Achse umlaufend angetrieben ist (Pfeil C) und
eine kreiszylinderförmige Umfangsfläche 11 aufweist.
Die Geschwindigkeit, mit der die Schneidwalze 10 um ihre
vertikale Achse umläuft
ist etwas größer als
die Geschwindigkeit, mit der das Etikettenmaterial 3.1 zugeführt wird,
sodass dieses an der Umfangsfläche 11 zunächst mit
Schlupf gehalten ist, und zwar mit Unterdruck bzw. Vakuum.
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Der
Schneidwalze 10 ist eine, um ihre Vertikalachse oszillierend
angetriebene Messerwelle 12 mit einem Messer 13 zugeordnet,
welches mit einem an der Umfangsfläche 11 der Schneidwalze 10 vorgesehenen
Gegenmesser 14 derart zusammenwirkt, dass von dem Etikettenmaterial 3.1 jeweils
die Etiketten 3 abgetrennt werden, und zwar bei der in
der 1 dargestellten Ausführungsform mit dem einzigen
Gegenmesser 14 bei jedem Umlauf der Schneidwalze 10 ein
Etikett 3.
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Um
das Etikettieraggregat 1 für Etiketten mit unterschiedlichem
Format, d.h. mit unterschiedlicher Länge und/oder Höhe verwenden
zu können,
und zwar bei einer möglichst
optimalen Fixierung der Etiketten 3 und des Etikettenmaterials 3.1 an
der Umfangsfläche 11 und
bei einem möglichst
geringen Vakuumverbrauch, ist die Umfangsfläche 11 der Schneidwalze 10 bei
der dargestellten Ausführungsform
von zwei wechselbaren Formatteilen 15 und 16 gebildet.
Beide Teile sind so ausgeführt,
dass sie sich jeweils nahezu, d.h. bis auf einen Spalt zur Aufnahme des
leistenartigen Gegenmessers 14, zu einem Hohlzylinder mit
kreiszylinderförmiger
Außen-
bzw. Umfangsfläche 11 und
auch kreiszylinderförmiger
Innenfläche
ergänzen
und jedes Formatteil jeweils nahezu einem halben Hohlzylinder entspricht.
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Die
Formatteile 15 und 16 sind an der die Umfangsfläche 11 der
Schneidwalze 10 bildenden Außenfläche mit einer Vielzahl von
Vakuumöffnungen 17 versehen,
die jeweils innen liegend in jeweils einen in dem Formatteil 15 bzw. 16 ausgebildeten
Vakuumkanal 18 münden.
Die Vakuumkanäle 18 sind bei
der dargestellten Ausführungsform
jeweils von Bohrungen gebildet, die sich parallel zur Achse des Formteils 15 bzw. 16 erstrecken.
Im Bereich des unteren Randes 15.1 bzw. 16.1 des
Formatteils 15 bzw. 16 münden die Vakuumkanäle 18 jeweils
in einem Verteilerkanal 18.1, der zu dieser Unterseite
hin offen ist (3). An der Oberseite sind die
die Vakuumkanäle 18 bildenden
Bohrungen nur in Verwendung von Stiften 18.2 dicht verschlossen.
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Zur
Verwendung bei der Schneidwalze 10 ist jeweils ein Satz
unterschiedlicher Formatteile 15 bzw. 16 vorgesehen,
die zwar hinsichtlich ihrer Formgebung identisch sind, bei denen
aber die Verteilung und/oder Anzahl der Vakuumöffnung 17 unterschiedlich
ist, und zwar entsprechend dem Format der Etiketten 3,
die mit dem betreffenden Formatteil 15 bzw. 16 verarbeitet
werden sollen.
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Die
Schneidwalze 10 besteht weiterhin u.a. aus einer Welle 19,
die in zwei, durch Säulen 20 voneinander
beabstandeten Platinen 21 und 22 drehbar gelagert
ist, und zwar mit dem oberen Ende in der Platine 21. Das
untere Ende der Welle 19 steht über die der Platine 21 abgewandte
Unterseite der Platine 22 vor und ist dort mit einem Zahnrad 23 für den Antrieb
dieser Welle und damit der Schneidwalze 10 versehen. Zwischen
den beiden Platinen 21 und 22 befindet sich mit
der Welle 19 umlaufend der von den beiden Formatteilen 15 und 16 sowie
dem leistenartigen Gegenmesser 14 gebildete Teile der Schneidwalze 10.
Hierfür
ist in der Nähe
der Platine 22 auf der Welle 19 ein kreisscheibenförmiges Tragelement 24 befestigt,
welches mit seiner Achse achsgleich mit der Achse der Welle 19 liegt
und welches an der der Platine 22 abgewandten Oberflächenseite
mit die Achse der Welle 19 umschließenden ringförmigen Konturen 24.1 versehen
ist. Auf der Oberseite des Tragelementes 24 stützen sich
das Gegenmesser 14 sowie auch die verwendeten Formatteile 14 und 15 mit
ihrer unteren Stirnseite 15.1 bzw. 16.1 ab, und zwar
derart, dass im Bereich dieser Stirnseiten gebildete Konturen formschlüssig in
die Konturen 24.1 eingreifen und die mit ihren Achsen achsgleich
mit der Achse der Welle 19 angeordneten Formatteile 15 und 16 dadurch
zumindest gegen radial nach außen wirkende
Kräfte
formschlüssig
am Tragelement 24 gehalten sind.
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Im
Bereich des oberen Endes der Welle 19 ist auf dieser eine
Klemm- und Spannvorrichtung 25 vorgesehen, mit der das
Gegenmesser 14 sowie auch die jeweils verwendeten Formatteile 15 und 16 an
der Welle 19 bzw. an dem Tragelement 24 sowie auch
an der Klemm- und Spannvorrichtung 25 selbst durch Klemmen
bzw. Verspannen wieder lösbar
gehalten sind, und zwar derart, dass die Formatteile 15 und 16 mit
ihrer Innenfläche
deutlich von der Welle beabstandet sind, die Schneidwalze 10 also
praktisch einen Hohlzylinder mit reduzierter Masse bildet.
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Die
Klemm- und Spannvorrichtung 25 umfasst bei der insbesondere
in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform
eine Klemmscheibe 26, die achsgleich mit der Achse der
an ihrem oberen Ende als Hohlwelle ausgebildeten Welle 19 angeordnet
und in Achsrichtung der Welle 19 um einen gewissen Betrag
verschiebbar ist (Doppelpfeil D). Die Klemmscheibe 26,
die in der Nähe
der Platine 21 vorgesehen ist, weist an ihrer dieser Platine
abgewandten Unterseite einen die Achse der Welle 19 konzentrisch
umschließenden
ringartigen Vorsprung 27 auf, der bei an der Welle 19 befestigtem
Gegenmesser 14 sowie Formatteilen 15 und 16 in
jeweils eine teilringförmige
Nut 28 eingreift, die im Bereich des oberen Endes des leistenartigen
Gegenmessers 14 sowie im Bereich des oberen Randes bzw.
der oberen Stirnseite 15.2 bzw. 16.2 der Formatteile 15 und 16 vorgesehen
ist, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform innen liegend und
gegenüber
dem oberen Ende des Gegenmessers 14 bzw. gegenüber der
oberen Stirnseite 15.2 und 16.2 axial nach unten
versetzt, sodass bei mit der Klemm- und Spannvorrichtung 25 an
der Welle 19 befestigtem Gegenmesser 14 und Formatteilen 15 und 16 die
Klemmscheibe 26 innen liegend und an der Umfangsfläche 11 der
Schneidwalze 10 nicht sichtbar angeordnet ist. Dies hat
u.a. den Vorteil, dass bei möglichst
niedriger Bauform die Umfangsfläche 11 der
Schneidwalze 10 in der Achsrichtung der Welle 19 sehr
breit ausgebildet werden kann, d.h. auch Etiketten 3 mit
großer
Höhe bzw.
Etikettenmaterial 3.1 mit großer Breite verarbeitet werden
kann.
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Bestandteil
der Klemm- und Spannvorrichtung 25 ist weiterhin ein im
Inneren der Welle 19 und achsgleich mit dieser angeordneter,
stiftförmiger Druckanker 29,
der um einen Bewegungshub (Doppelpfeil D) axial verschiebbar ist,
und zwar zum Schließen
und Öffnen
der Klemm- und Spannvorrichtung 25. Der Druckanker 29 ist über einen
radial zur Achse der Welle 19 und durch Schlitze in dieser
Welle hindurchreichenden Stift 30 mit der Klemmscheibe 26 verbunden.
Weiterhin reicht der Druckanker 29 mit seinem oberen Ende
in eine Mutter 31 hinein, die mit einem Außengewinde
in ein Innengewinde am oberen Ende der Welle 18 einschraubbar
ist und in der der Druckanker 29 in geeigneter Weise drehbar,
axial aber nicht verschiebbar gelagert ist.
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Durch
Drehen der Mutter 31 in eine Richtung wird die Klemmscheibe 26 über den
Druckanker 29 nach unten bewegt und das Gegenmesser 14 sowie die
Formatteile 15 und 16 zwischen der Klemmscheibe 26 und
dem Trägerelement 24 formschlüssig festgespannt.
Zum Lösen
des Gegenmessers 14 und der Formatteile 15 und 16 wird
die Mutter 31 in entgegen gesetzter Richtung gedreht, wodurch über den Druckanker 29 die
Klemmscheibe 26 angehoben und der Vorsprung 27 außer Eingriff
mit den Nuten 28 gebracht wird. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit,
die Klemm- und Spannvorrichtung 25 gefedert auszubilden,
beispielsweise dadurch, dass der Druckanker 29 mit seinem
in die Mutter 31 hineinreichenden Ende dort gegen ein Druckfederelement
anliegt, sodass die Klemmbefestigung des Gegenmessers 14 und
der Formatteile 15 und 16 auch zusätzlich unter
Federwirkung erfolgt.
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Die
ringförmigen
Konturen 24.1 an der Oberseite des Tragelementes 24 sowie
die mit diesen Konturen zusammenwirkenden entsprechenden Konturen
an dem unteren Ende des Gegenmessers 14 sowie an der unteren
Stirnseite 15.1 und 16.1 der Formatteile 15 und 16,
aber auch der Vorsprung 27 und die zugehörige Nut 28 an
den Formatteilen 15 und 16 sowie am oberen Ende
des Gegenmessers 14 sind so ausgeführt, dass nach dem Verspannen das
Gegenmessers 14 sowie die Formatteile 15 und 16 zwischen
dem Trägerelement 24 und
der Klemmscheibe 26 exakt in Bezug auf die Achse der Welle 19 positioniert
bzw. zentriert sind.
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Zum
Zuführen
des Vakuums in die Vakuumkanäle 18 der
Formatteile 15 und 16 sind in dem Tragelement 24 durchgehende
Bohrungen oder Öffnungen
vorgesehen, und zwar derart, dass diese Bohrungen jeweils in den
Vakuumverteilerkanal 18.1 münden. Gegen die der Platine 22 zugewandte
Unterseite des Tragelementes 24 liegt eine mit der Welle 19 nicht
umlaufende Verteilerplatte 32 an, die einen Vakuumkanal 33 mit
einer Vielzahl von Vakuumöffnungen
aufweist, die nach außen
hin abgedichtet jeweils über
die Öffnungen
im Tragelement 24 mit den Vakuumverteilerkanälen 18.1 der
verwendeten Formatteile 15 und 16 in Verbindung stehen.
Die Verteilerplatte 32 liegt gefedert (Federelemente 35)
gegen die Unterseite des Tragelementes 24 an.
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Die 5 zeigt
in einer Darstellung ähnlich der 4 als
weitere Ausführungsform
eine Klemm- und Spannvorrichtung 25a, die sich von der
Klemm- und Spannvorrichtung 25 im Wesentlichen nur dadurch
unterscheidet, dass die Klemm- bzw.
Einspannkraft, mit der das Gegenmesser 14 sowie die verwendeten
Formatteile 15 und 16 zwischen der oberen Klemmscheibe 26 und
dem unteren Tragelement 24 eingespannt sind, von einer
Federanordnung 36 erzeugt wird, die zwischen einem Bund
oder Absatz 19.1 der Welle 19 und der Klemmscheibe 26 wirkt.
Ein Zuganker 29a dient bei dieser Ausführungsform zum Anheben der
Klemmscheibe 26 gegen die Wirkung der Federanordnung 36,
und zwar für
das Lösen
der Klemm- und Spannvorrichtung 25a beim Austauschen der
Formatteile 15 und 16.
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Die 6 zeigt
nochmals die beiden Formatteile 15 und 16. In
dieser Figur sind mit den Begrenzungslinien 37 und 38 verschiedene
Bereiche an der Umfangsfläche 11 definiert,
in denen (Oberflächenbereiche)
bei für
unterschiedliche Etiketten 3 bestimmte Formatteile die
entsprechenden Vakuumöffnungen 17 vorgesehen
sind.
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Weiterhin
ist in der 6 ein Handgriff 39 gezeigt,
der lösbar
mit den Formatteilen 15 und 16 verbunden werden
kann, und zwar derart, dass dieser Griff vorzugsweise radial oder
annähernd
radial von dem jeweiligen Formatteil 15 bzw. 16 weg
steht. Durch den Griff 39 kann der Ein- und Ausbau der
Formatteile 15 und 16 wesentlich vereinfacht werden. Die
lösbare
Befestigung des Griffes 39 ist dadurch realisiert, dass
an dem Ende des Griffschaftes 39.1 ein Außengewinde
vorgesehen ist, welches in ein Innengewinde 40 an der Außenfläche des
jeweiligen Formatteils 15 und 16 einschraubbar
ist. Dieses Innengewinde 40 ist selbstverständlich dort
vorgesehen, wo sich keine Vakuumöffnungen 17 befinden.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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- 1
- Etikettieraggregat
- 2
- Behälter
- 3
- Etikett
- 3.1
- Etikettenmaterial
- 4
- Rolle
- 5
- Schneidstation
- 6
- Etikettiertrommel
- 7
- Rotor
- 8,
9
- Förderwalze
- 10
- Schneidwalze
- 11
- Umfangsfläche der
Schneidwalze 10
- 12
- Messerwelle
- 13
- Messer
- 14
- Gegenmesser
- 15,
16
- Formatteil
- 17
- Vakuumöffnung
- 18
- Vakuumkanal
- 18.1
- Verteilerkanal
- 18.2
- Stift
- 19
- Welle
- 19.1
- Bund
am oberen Wellenende
- 20
- Säule oder
Abstandhalter
- 21,
22
- Platine
- 23
- Zahnrad
- 24
- kreisscheibenförmiges Tragelement
- 24.1
- Ringkontur
- 25,
25a
- Klemm-
und Spannvorrichtung
- 26
- Klemmscheibe
- 27
- ringförmiger Vorsprung
oder Ringkontur
- 28
- Nut
an Gegenmesser 14 sowie Formatteilen 15 und 16
- 29,
29a
- Anker
- 30
- Stift
- 31
- Mutter
- 32
- Verteilerplatte
- 33
- Vakuumkanal
in Verteilerplatte 32
- 34
- schlitzförmige Öffnungen
des Verteilerkanals 33
- 35
- Feder
- 36
- Federanordnung
- 37,
38
- Begrenzungslinien
- 39
- Griff
- 39.1
- Griffschaft
- 40
- Gewindebohrung
- A,
B, C
- Drehrichtung
- D
- Axialbewegung
der Klemmscheibe 26 der Klemm- und Spannvorrichtung
-
- 25 bzw. 25a