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Verfahren und Vorrichtung zum ununterbrochenen Zuführen von Etiketten
in Etikettiermaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ununterbrochenen
Zuführen der Etiketten zur Entnahme stelle des Etikettenbehälters einer Etikettiermaschine,
und weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
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Moderne Hochleistungs-Etikettiermaschinen arbeiten vorzugsweise nach
dem Rotationsetikettierprinzip, wobei die gnordnung im allgemeinen so getroffen
ist, daß die Etiketten mit Hilfe eines mit Leimseginenten bestückten Zylinders einem
oder mehreren hin und her schwingenden Etikettenmagazinen entnommen und unter Zwischenschaltung
einer Fö rd ervorrichtung auf die zu etikettierenden Gegenstände aufgebracht werden.
Naturgemäß stellen derartige schwingende Etikettenmagazine eine erhebliche Leistungsbegrenzung
der Maschine dar, da bei einer zu schnellen Hin- und Herbewegung des Etikettenmagazins
die Etiketten nicht mehr sicher in dem Etikettenmagazin gehalten werden können.
Abgesehen davon können die Etiketteniagazine auch nicht mit einer beliebig hohen
Geschwindigkeit hin- und herbewegt werden, da dabei, bedingt durch die ständige
Bewegungsumkehr und die sich daraus ergebende Aufeinanderfolge von Beschleunigungen
und Verzögerungen der Etikettenmagazine, unzulässige Kräfte entstehen, die zu einem
schnellen und großen Verschleiß der sich bevegenden Einzelteile führen. Ein weiterer
Nachteil der hin und her schwingenden Etikettenmagazine ist darin zu sehen, daß
zumZwecke des Nachfüilens die Maschine stillgesetzt bzw. deren Geschwindigkeit erheblich
gemindert werden muß.
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Man ist aus diesem Grunde dazu übergegangen, Rotations-Etikettiermaschinen
zu entwickeln, die mit stillstehenden Etikettenmagazinen und bewegungsgesteuerten
Leimsegmenten arbeiten. Derartige t.Iaschinen haben sich in der Praxis in großem
Umfange bewährt. Wenngleich auch mit diesem mtikettiersystem die Nachteile der hin
und her schwingenden istikettenmagazine behoben werden konnten, so ergibt sich doch
durch den heute geforderten und erreichten Leistungsbereich von 80.000 Etikettierungen
pro stunde die Notwendigkeit des ständigen Nachfüllens der Etikettenmagazine. 3ei
einem mittleren Fassungsvermögen eines Etikettenmagazins bedeuten derartige Arbeitsgeschwindigkeiten,
daß ein Etikettenmagazin nach etwa 5 - 6 Itlijuten nachgefüllt werden muß. deren
weiter berücksichtigt wird, daß gleichzeitig bis zu 3 Lietten auf eine Flasche aufgebracht
werden, müssen 3 tikettenmagazine überwacht und nachgefüllt werden, so daß eine
Bedienungsperson einschließlich der dazugehörenden IVebenarbeiten weitgehend mit
der Wartung des Etikettenvorrates ausgelastet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den, Arbeitsaufwand für
das Beschicken vQn Etikettenmagazinen mit Etiketten durch weitgehende Automatisierung
derart zu vermindern, daß es der Bedienungsperson möglich ist, sich in erforderlichem
Umfange den übrigen Bedienungs- und Wartungsarbeiten der Maschine zu widmen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, derart
zu verfahren, daß die Etiketten in gestapelter Form in ununterbrochener Folge durch
unmittelbare Druckluftbeaufschlagung in Richtung auf die Entnanmestelle vorbewegt
werden. Ein weiteres Iierkmal der erfindungsgemäßen Verfshrensweise ist darin zu
sehen, daß sojolil der sich bereits in Entnahmebereich befindliche Stikettenstapel
als auch der nachzuführende Etikettenstapel durch unmittelbare
Druckluftbeaufschlagung
vorbewegt werden. Bei Erreichen einer Mindeststapellänge wird der Etikettenbehälter
hinter dem Etikettenstapel unterteilt und der weitere Stapelvorschub durch eine
zusätzliche Druckluftbeau'fschlagung übernommen. Während dieser Vorgang abläuft,
wird der Buftdruck im nunmehr leeren unterteilten Etikettenbehälter abgebaut und
ein neuer Etikettenstapel in eine einführgerechte Lage gebracht und erneut durch
Druckluftbeaufschlagung an die Rückseite des bereits vorgeschobenen Etikettenstapels
herangeführt und mit diesem gemeinsam vorbewegt.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen,
bei der der Etikettenbehälter eine im wesentlichen luftdichte, den zu fördernden
Etiketten entsprechend profilierte Rohrform aufweist, deren eine Oeffnung durch
den Etikettenstapel und deren andere Offnung durch eine Schlußplatte abgedichtet
sind. Ein weiteres Lennzeichnendes merkmal der Vorrichtunu besteht darin, daß der
sti-'kettenbehälter aus einem Entnahmeteil mit Schieber und einem Nachfüllteil mit
einer Schlußplatte besteht und diesen Behälterteilen Druckluftzu- und -abführleitungen
zugeordnet sind. Die Bewegung des Schiebers und der Abschlußplatte sowie die Druckluftzu-
und -abführung werden von einer Abtasteinrichtung gesteuert.
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Der den Behälterquerschnitt verschließende Schieber zwischen Entnahme-
und Nachfüllteil ist in seiner Form im wesentlichen dem behälter angepaßt, d.h.
daß der Schieber möglichst nur eine Behälterwand durchdringt und an die übrigen
Behälterwände luftdicht angedrückt wird. In weiterer Ausgesta tung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß der Nachfüllteil des Etikettenbehälters im wesentlichen
aus einem ebenfalls rohrförmig ausgebildeten-und an den otirnseiten offenen, in
eine einführgerechte Lage bringbarcn Transportbehälter besteht. Ferner ist der den
Etikettenstapel
tragende Transportbehälter in einer den Xachfüllteil
des -Etikettenbehälters bildenden Stellung durch die Schlußplatte luftdicht abschließend
beiden die Behälteröffnung des Lntnahmeteils andrückbar, wobei die zur Stapelvorbewegung
benötigte Druckluft durch eine in die Schlußplatte mündende Luftleitung hinter dem
L'tikettenstapel in den Etikettenbehälter gelangt.
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Die die Stapellänge abtastende und den Etikettennachfüllvorgang einleitende
AbtasteinrichturE wird aus einem fotoelektrischen Umwandler gebildet, der im Entnahmeteil
des Etikettenbehälters im Bereich des Schiebers angeordnet ist.
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In diesem Bereich, d.h. zwischen der Abtasteinrichtung und dem Schieber,
mündet auch die Zuleitung für die weitere Druclduftbaufschlagung des Entnahmestapels
während der Unterteilung des Etikettenbehälters. Da sich beim Heranführen des neuen
Etikettenstapels an die Rückseite des bereits vorgeschobenen Etikettenstapels zwischen
beiden Stapeln ein Luftpolster bildet, wird weiterhin vorg-eschlagen, seitlich im
Entnahmeteil des Etikettenbehälters eine Abluftöffnung anzuordnen, durch welche
dieses Luftpolster über einen längeren Hubweg entweichen kann. Um an dem Auslauf
des Etikettenbehälters, der Etikettenentnahmestelle, einen größeren Luftverlust
zu vermeiden, umschließt die Mantelinnenfläche des Etikettenbehälters den Etiketten
stapel an seinen Seitenflächen nahezu luftdicht.
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Nach dieser Verfahrensweise werden also Etiketten automatisch aus
einer Bereitschaftslage in den Etikettenbehälter transportiert und pneumatisch zur
Entnahmestelle vorbewegt, ohne dabei mechanische Mittel einzuschalten( das bedeutet,
daß die Vorrichtung für den Etikettenvorschub verschleißarm und wartungsfrei arbeitet
und somit das-Bedienungspersonal für.übrige Bedienungs- und l.llartungsarbeiten
freigibt. jlinzu kommt noch, daß die Etiketten von der Herstellung bis zum Beleimen
keine zusätzliche behandlung erfahren, wie etwa Bündeln, Auspacken, inlen oder d
gleichen mehr.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung
des pneumatischen Etikettennachfüllvorganges, Fig. 2 die Schieberanordnung für beispielsweise
tlalsetiketten und Fig. 3 - 8 die einzelnen Phasen beim pneumatischen Nachfüllen
des Etikettenbehälters - in schematischer Darstellung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist Besbandteil einer nicht
dargestellten Etikettiermaschine, und zwar werden durch diese automatische Etikettennachfüllstation
Etiketten 1, 55 bzw. Etikettenstapel 2 und 3 in ununterbrochener Folge zur Entnahmestele
4 transportiert. Dabei werden die Etikettenstapel 2 und 3 jeweils durch Druckluftbeaufschlagung
vorbewegt. Am Auslauf 5 des im wsentlichen luftdichten Etikettenbehälters 6 sind
an sich bekannte Etikettenhalter 7 mit sich zur Entnahmestelle 4 verjüngenden Etikettenhaken
8 angebracht, die eine ordnungsgemäße Vereinzelung der Etiketten 1 sicherstellen.
Der Etikettenbehälter 6 setzt sich aus zwei Teilen zusammen, nämlich aus Entnahme
teil 9 und Nachfüllteil lo (Fig. 3). Die Trennstelle zwischen beiden Behälterteilen
9 und lo wird durch den mit dem Druckluftzylinder 11 über die Kolbenstange 12 verbundenen
Schieber 13 gebildet. 'lTie die Fig. 1 und 3 - 8 zeigen, besteht der Nachfüllteil
lo im wesentlichen -jeweils aus einem der Behälterform entsprechenden und den Etikettenstapel
3 in eine einführgerechte Lage 17 bringenden Transportbehälter 14. Den luftdichten
Behälterabschluß bildet die Schlußplatte 15, die in Richtung der Stapelvorbewegung
beweglich angeordnet ist.
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Die .'Jirkungsweise des automatischen Etikettennachfüllvorgan ges
ist folgende: Die Etiketten 1, 53 werden vom' Etikettenhersteller
in
len rohrförmigen Transportbehältern 14 und 14' in gestapelter Form angeliefert,
so daß das Maschinenpersonal die Transportbehälter 14 mit den Etikettenstapeln 3,
mengenmäßig einem Tagesvorrat entsprechend, ohne jede weitere Vorbereitung in die.
verfahrensuerechte Bereitschaftsstellung 16 legen kann. Aus dieser Stellung können
dann im Takt des K:ach füllvorganges die Transportbehälter 14 mit jeweils einem
Etikettenstapel 3 entnommen werden, um sie in eine einführgerechte Lage 17 zu bringen
und weiter in den Etikettenbehälter 6 eingeschoben zu werden. Die entleerten Transportbehälter
14 " werden in Fortsetzung des Zuführförderers 18 abgeführt und einer nicht dargestellten
Behälterwechselstation zugeführt. Selbstverständlich ko'nnen die leeren Transportbehälter
14" auch manuell an beliebiger Stelle im Bereich des Abtransportes 19 gegen gefüllte
Transportbehälter 14' ausgetauscht werden.
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'wVie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, wird der Etikettennachfüllvorgang
durch eine fotoelektrische Abtasteinrichtung 20, 21 bestehend aus einer Lichtquelle
2o und einem fotoelektrischen Umwandler 21 eingeleitet. Sobald die Rückseite 22
des Etikettenstapels 2, im folgenden Entnahmestapel 2 genannt, die Meßlinie der
Abtasteinrichtung 20, 21 durchläuft} trifft der von der Lichtquelle 20 abgegebene
Lichtstrahl 23 auf den fotoelektrischen Umwandler 21, der diesen in einen Steuer-'
impuls umwandelt. Durch diesen Steuerimpuls wird über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung
der Zylinder 11 betätigt} wodurch der Schieber 13 den Etikettenbehälter 6 hinter
dem Entnahmestape 2 in Entnahme teil 9 und Nachfüllteil lo unterteilt. Gleichzeitig
mit der Schieberbewegung öffnet das Pneumatikventil 24 die Luftleitung 34 und erzeugt
in dem Raum 25, gebildet aus der Stapelrückseite 22, den Behälterwänden 26 und 27
sowie dem Schieber 13 einen ausreichenden Luftdruck, um den Entnahmestapel 2 weiter
vorzubewegen und;eine ordnungsgemäße Etikettenentnahme in der Entnahmeebene 4 sicherzustellen.
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Nachdem der Schieber 13 seine wirksame Stellung erreicht hat (Fig.
3), wird das Pneumatikventil 28 geschlossen und die Schlußplatte 15 aus ihrer den
Transportbehälter 14 andrückenden Stellung herausbewegt, wodurch' sich der Luf.tdruck
naturgemäß abbaut und der Trarlsportbehälier 14 abführbereit wird. Der Abtransport
des entleerten Abtransportbehälters 14 sowie das Zuführen des sich in der 3ereitschaftslage
16 befindlichen benachbarten, mit einem neuen Etikettenstapel 3 gefüllten Transportbehälters
14' schließt sich unmittelbar an die Hubbewegung der Schlußplatte 15 an (Fig. 4).
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Sobald der Etikettenstapel 3, der sogenannte Nachfüllstapel 3, seine
einführgerechte Lage 17 im -*achfüllteil lo des Etikettenbehälters 6 eingenommen
hat (Fig. 5), legt sich die Schlußplatte 15 gegen die Bodenöffnung 29 des Transportbehälters
14' und drückt diesen mit seiner Füllöffnung 52 gegen die Behälteröffnung 30 des
Etikettenbehälters 6, wobei die Dichtelemente 31 und 32 den nötigen Luftabschluß
bewerkstelligen (Fig. 5 - 8). Daran anschließend wird das Pneumatikventil 28 wieder
geöffnet und gibt der Druckluft den Weg in den Behälterraum 33 hinter dem Machfüllstapel
3 frei, um diesen durch Druckluftbeaufschlagung aus dem Transportbehälter 14' in-den
Etikettenbehälter 6 hineinzubewegen (Fig. 6). Dabei werden die Etikettenhaken 34
und 35 durch die Vorderseite 36 des Nachfüllstapels 3 aùs ihrer wirksamen Stellung
in die Aussparungen 37 und 38 der Seitenwände 39 und 4o des Transportbehälters 14'verdrängt.
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Da der Schieber 13, 51 bei Beginn der Stapelvorbewegung des Nachfüllstapels
3 noch in seiner den Etikettentehälter 6 unterteilenden Stellung steht, wird die
in dem Raum 41 zwischen dem Schieber 13, 51 und der Vorderseite 36 des Nachfüllstapels
3 befindliche Luft verdichtet, wodurch ein Luftpolster gebildet wird. Erreicht der
Druck dieses Luftpolsters
im Raum 41 eine bestimmte Größe, nämlich
gleich dem Druck in dem benachbarten Raum 25, auf der anderen Seite des Schiebers
13, 51, so wird beispielsweise über ein nicht dargestelltes mit dem Raum 41 verbundenes
Steuerventil die zusätzliche Luftzufuhr zu dem Raum 25 durch das Pneumatikventil
24 abgestellt und gleichzeitig der Schieber 13, 51 zurückgezogen. Die nunmehr nur
über das Pneumatikventil 28 in den Raum 33 einströmende Druckluft bewegt beide Etiluettenstapel
2 und 3 (Fig. 7) gemeinsam das Luftpolster 42 einschließend mit Entnahmegeschwindigkeit
vor, d.h. daß die Geschwindigkeit, mit der die £?tikettenstapel 2 und 3 vorbewegt
werden, von der durch die vorderseitige Etikettenentnahme entstehenden Stapelverlciirzung
bestimmt wird.
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Diese Form der gleichartigen Stapelvorbewegung bleibt nur solange
bestehen, bis die Rückseite 22 des Entnahme stapels 2 in den Bereich der seitlich
in dem Etikettenbehälter 6 angeordneten Ablaßöffnung 45 gelangt. Durch diese Ablaßöffnung
45 entweicht die das Luftpolster 42 bildende verdichtete Luft, so daß der Nachfüllstapel
3 nun durch die beschleunigend wirkende DruckluCtbeaufschlagung durch das Pneumatikventil
28 an die Rückseite 22 des Entnahme stapels 2 herangeführt wird. Damit die sich
einstellende neue Nachfüllgeschwindigkeit nicht zu plötzlich auftritt und evtl.
zu groß wird, wurde eine die Nachfüllgeschwindigkeit beeinflussende verstellbare
Drossel 44 am Luftaustritt 43 vorgesehen.
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Die stapelseitige Öffnung 45 des Luftaustritts 43 ist derart in die
Behälterinnenfläche 46 der Behälterwand 26 e,ingearbeitet, daß die Längsausdehnung
der im wesentlichen eine lute bildenden Öffnung 45 in Richtung der Stapelvorbewegung
liegt. Die Länge und Lage der Öffnung 45 ist so bemessen, daß die Rückseite 22 des
Entnahmestapels 2 im Augenblick der Berüitrung mit der 7orderseite 36 des ='aclsfullstapels
3 sich noch im Bereich der Öffnung 45 befindet (Berührungslinie 47 in Fig. 8), damit
die das Luftpolster.42 bildende
Luft gänzlich entweichen kann und
ein lückenloser Gesamtstapel 2 - 3 gebildet wird. Nun wird der Gesamtstapel 2 -
3 mit der oben beschriebenen Entnahmegeschwindigkeit vorgeschoben.
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Erreicht die Rückseite 48 des Gesamtstapels 2 - 3 bei dessen Vorbewegung
die Meßlinie der Abtasteinrichtung 20, 21, so wird der nächste Takt des Nachfüllvorgangs
durch das Wirksamwerden des bis dahin durch'den Gesamtstapel 2 - 3 unterbrochenen
Lichtstrahls 23 (Fig. 8) eingeleitet und läuft, wie oben dargestellt, ab (Fig. 3).
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Um beim Stapelvorschub den Druckverlust in möglichst niedrigen-Grenzen
zu halten, umschließen die Mantelinnenflächen 46 und 49 im Bereich 50 des Behälterauslaufs
5 die Seiten des Entnahmestapels 2 nahezu luftdicht, d.h. daß' das für die leichte
Stapelvorbewegung erforderliche Spiel zwischen den Behälterwänden 26 und 27 und
den Stapeln 2 und 3 im Bereich 50 auf ein die Formatabweichung der Etiketten 1 berücksichtigend'es
Maß reduziert worden ist.
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Der in Fig. 2 dargestellte senkrechte Schieber 51 ist ein Bei spiel
für die Schieberanordnung der automatischen Stapel nachfüllung bei Formetiketten
55, wie z.B. Hals- oder Brustetiketten od.dgl.