DE2364690C3

DE2364690C3 - Vorrichtung zum entnehmen und uebertragen von etiketten auf behaelter

Info

Publication number: DE2364690C3
Application number: DE19732364690
Authority: DE
Inventors: Georges Antoine Tavernier
Original assignee: Societe Nouvelle Baele Gangloff SA
Current assignee: Societe Nouvelle Baele Gangloff SA
Priority date: 1973-02-14
Filing date: 1973-12-27
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2364690A1; BE810118A; IT1004858B; DE2364690B2; ES422867A1; FR2217953A5; US3923589A

Description

A² -R²

A cos

+ R

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Punkt (t) der Mantellinie der Klebeflächen (15) mil einem Punkt (cjdes ersten Etiketts zusammentrifft, wobei dieser Punkt (c) — als Momentanzentrum für das Entnahmesegment (13) — den Schnittpunkt eines Kreisbogens um den Punkt ft) bildet, der vor ihm auf der Mantellinie liegt, mit dem Radius (s), der dem Abstand zwischen den Momentanzentren von zwei Punkten (t) entspricht, mit einem Kreisbogen um den Mittelpunkt (a) des kleinsten Krümmungsradius (ro) der KJebefläche (15) mit einem Radius, der gleich dem Abstand zwischen der Drehachse (a) und dem Momentanzentrum (c) ist, wobei dieser Schnittpunkt der Lage des Entnahmesegmentes (13) gegenüber dem vordersten Etikett (5) encspricht

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (4) in demselben Drehsinn wie der drehbare Träger (2) diesem gegenüber verschwenkt angeordnet ist (Fig.l).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Entnahmesegment (13) auf einer senkrechten Welle (14) verkeilt ist, die frei drehbar in dem drehbaren Träger (2) gelagert und drehfest mit iincm Ritzel (17) verbunden ist, das mit zwei Planetenrädern in Eingriff steht, die ihrerseits mit der Innenverzahnung (19) eines mit einer Außenverzahnung (22) versehenen Zahnkranzes (20) kämmen, daß die Außenverzahnung (22) mit einer festen, koaxial zur Drehachse (b) des Trägers (2) angeordneten Verzahnung (23) in Eingriff steht und daß die beiden Planetenräder (18) frei drehbar auf einem Planetenträger (27) gelagert sind, der mit einer Einrichtung (28, 29) ausgestattet ist, die mit einer Nockensteuerung (30) zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (27) frei drehbar auf der Welle (14) gelagert ist, die das Entnahmesegmsnt (13) trägt, und einen Steg (28) aufweist, an dessen Ende eine Rolle (29) frei drehbar gelagert ist, die mit einer endlosen Nockenkurve (30) zusammenwirkt.

wobei A der kürzeste Abstand zwischen der Drehachse (b) des Trägers (2) und dem vordersten Etikett (5) und R der Radius der Kreisbahn der Drehachsen (a)azr Segmente (13) ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche, durch die DT-OS 15 86371 odei 86 364 oder die DT-AS 20 10 652 bekannte Vorrich tung weist Entnahmesegmente auf, die oszillierenc verschwenkt werden während des Umlaufes de; drehbaren Trägers und deren Klebeflächen eine gleichmäßige Krümmung über die ganze Läng« besitzen. Durch die Richtungsumkehr bei der Schwenk bewegung der Entnahmesegmente wird aber dei Antrieb, insbesondere bei hoher Leistung der Vorrich tung, einem starken Verschleiß unterworfen; die Längi der Segmente, in Umfangsrichtung des Trägers geseher ist fast ebenso groß wie die Etikettenlänge und daher is der gegenseitige Minimalabstand der Drehachsen de Segmente auf dem Träger ziemlich groß, wodurch de Trägerradius und damit auch die Umfangsgeschwindig keit des Trägers verschleißfördernd hoch wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dl bekannten Vorrichtungen dahingehend zu verbesserr daß der drehbare Träger mit den Entnahmesegmentei

auch bei steifen Etiketten eine hohe Leistung betriebssicher und bei geringer Umlaufgeschwindigkeit erreichen läßt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung bringt erhebliche Vorteile mit sich. Die Drehbewegung der Entnahmesegmente nur in einer einzigen Drehrichtung beansprucht den Antriebsmechanismus, zumal bei hohen Anstoßzahlen, weit geringer als ein Oszillieren der Entnahmesegmente mit Drehrichtungsumkehr, was sich in geringerem Verschleiß der Antriebsteile auswirkt Die unsymmetrische Lagerung der ungleichmäßig gekrümmten Klebeflächen der Entnahmesegmente bringt den Teil der Klebeflächen mit dem größten Krümmungsradius zum ersten Kontakt mit dem Etikett im Magazin, so daß auch steife Etiketten von der Klebefläche mitgenommen werden. Durch die zunehmende Verkleinerung des Krümmungsradius zur Drehachse hin wird das Segment merklich kürzer als bei den bekannten Vorrichtungen, so daß zum anderen der gegenseitige Abstand der Segment-Drehachsen verringert werden kann bzw. die Drehachsen in einem kleineren Abstand zur Träger-Drehachse angeordnet werden können bei entsprechend kleinerer Umfangsgeschwindigkeit des Trägers, was wiederum der Verschleißminderung zugute kommt. Bei der Entnahme sehr steifer Etiketten aus dem Magazin genügt es, daß die Klebeflächenteile mit relativ großen Krümmungsradien mit dem Etikett in Kontakt bleiben und sie aus dem Magazin abziehen, weil ja bei der Übergabe des Etiketts auf den Etikettierzylinder die gesamte Klebefläche des Entnahmesegmentes auf der Etikettenfläche abrollt und dadurch den Klebstoff auf die gesamte Etikettenfläche überträgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, die zum Teil weggeschnitten ist,

F i g. 2 einen Teillängsschnitt eines der Entnahmesegmente und ein Ausführungsbeispiel für das Getriebe,

F i g. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie 3-3 nach F i g. 2,

F i g. 4 bis 8 schematische Darstellungen, in welchen verschiedene Stellungen eines Entnahmesegmentes dargestellt sind, die dieses einnimmt, wenn es mit Leim versehen wird,

Fig.9 bis 13 mit den Fig.4 bis 8 vergleichbare Darstellungen, in denen verschiedene Stellungen eines Entnahmesegmentes dargestellt sind, in welchen es ein Etikett aufnimmt,

Fig. 14 bis 17 mit den Fig.4 bis 13 vergleichbare Darstellungen, in denen verschiedene Stellungen eines Entnahmesegmentes dargestellt sind, in welchen es das _5S Etikett F.uf einen Aufnahmezylinder überträgt und

Fig. 18 und 19 Schemazeichnungen, in denen dargestellt ist, wie die Mantellinie der Klebefläche konstruiert wird.

In der Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Vorrichtung _fi0 einen drehbaren Träger 2 aufweist, auf dessen Umfang verteilt an der Außenseite eine Beleimrolle 3, ein Magazin 4 mit Etiketten 5 und ein Etikettierzylinder 6 zum Etikettieren angeordnet sind, der Etiketten 5 auf Behälter 7 aufbringt.

Der drehbare Träger 2 wird von einer senkrechten Welle 8 getragen, auf welcher Platten 9 und 10 ancrenrdnet sind, und ist mit einem Getriebe 17 bis 30 verbunden, das für eine konstante Drehgeschwindigkeit in Richtung des Pfeils 12 um die Rotationsachse b sorgt, wie dies in der F i g. 1 dargestellt ist Dieser drehbare Träger 2 trägt mehrere Entnahmesegmente 13, die jeweils auf einer Welle 14 verkeilt sind, welche frei drehbar in den Platten 9 und 10 des vorgenannten Trägers 2 gelagert sind, wie dies in der Fig.2 dargestellt ist

Gemäß der Erfindung weist jedes Entnahmesegment 13 eine gekrümmte Klebefläche 15 auf, deren Krümmungsradius sich ändert und deren kleinster Krümmungsradius ro vom Drehpunkt a des Entnahmesegmentes 13 ausgeht, welcher einen Abstand R von der Rotationsachse b aufweist

Wie am besten in der F i g. 13 dargestellt ist, erstreckt sich die Klebefläche 15 von ihrem Radius ro mehr zur rechten Seite hin. Es ist jedoch selbstverständlich, daß sie sich entsprechend der Länge des zu ergreifenden Etiketts 5 und entsprechend der Lage des Magazins 4 gegenüber dem drehbaren Träger 2 auch um einen mehr oder weniger großen Betrag nach links erstrecken kann. Die Längsachse x'x des Magazins 4 ist seitlich entgegen der Drehrichtung gegenüber einer Verlängerung P einer zum ersten Etikett 5 senkrechten Geraden, die durch die Rotationsachse b des drehbaren Trägers 2 geht, mehr oder weniger versetzt Die Versetzung hängt von der Größe der Radien R und ro und der Länge der Etiketten 5 ab.

Die Größe des Radius ro entspricht dem kürzesten Abstand zwischen dem Kreis mit dem Radius R, der die Bahnkurve der Drehpunkte a der Entnahmesegmente 13 bildet, und dem ersten Etikett 5 des Magazins 4.

Jedes Entnahmesegment 13 steht mit einem Getriebe 17 bis 30 in Verbindung, das in den Fig.2 und 3 dargestellt ist. Dieses Getriebe weist einen Ritzel 17 auf, das mit dem unteren Ende der Welle 14 verkeilt ist und mit zwei Planetenrädern 18 im Eingriff steht, die ihrerseits mit der Innenverzahnung 19 eines Zahnkranzes 20 kämmen. Dieser Zahnkranz 20 weist ferner eine Auße"nverzahnung 22 auf, die mit einer Verzahnung 23 im Eingriff steht, welche koaxial zur Rotationsachse b des drehbaren Trägers 2 am Umfang eines Lagers 24 angeordnet ist. Der Zahnkranz 20 ist an der Außenseite eines glockenartig ausgebildeten Teiles befestigt, das am unteren Ende der Welle 14 frei drehbar gelagert ist. Die beiden Planetenräder 18 sind frei drehbar auf Achsen 26 gelagert, welche mit einem Planetenträger 27 fest verbunden sind, der seinerseits am unteren Ende der Welle 14 frei drehbar gelagert ist. Dieser Planetenträger 27 ist mit einem Steg 28 verbunden, an dessen freiem Ende eine Rolle 29 frei drehbar gelagert ist.

Diese Rolle 29 liegt ununterbrochen gegen die eine oder andere Fläche einer endlosen Nut an, die eine Kurvenbahn 30 bildet. Wenn also der drehbare Träger 2 in Drehung versetzt wird, dann wird jede Welle 14 gleichfalls in Richtung der Pfeile 32 der F i g. 1 gedreht, d. h. in der entgegengesetzten Richtung der Drehrichtung des drehbaren Trägers 2, der Beleimrolle 3 und des Ejkettierzylinders 6, deren Drehrichtung durch die Pfeile 12, 33 und 34 angegeben ist. Im Gegensatz dazu ändert sich die Rotationsgeschwindigkeit einer jeden Welle 14 in Abhängigkeit von der Stellung, die der Planetenträger 27 infolge der Kurvenbahn 30 einnimmt, und insbesondere in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Drehachse a des Entnahmesegments 13 gegenüber dem Bauteil, mit dem es gerade zusammenwirkt, wobei dies entweder die Beleimrolle 3, das Magazin 4 oder der Etikettierzylinder 6 sein kann. Wenr

das Entnahmesegment 13 also in die Nähe der Beleimrolle 3 kommt, nimmt es die in der Fig.4 dargestellte Stellung ein, in welcher ein vorderer Rand 13a, der den Teil der Klebefläche 15 mit dem größten Krümmungsradius bildet, zuerst mit der Beleimrolle 3 in Berührung kommt.

Wie in den Fig. 5 bis 8 dargestellt ist, die die verschiedenen Stellungen des Entnahmesegments 13 bei jeder Drehung des drehbaren Trägers 2 um einen konstanten Winkel f zeigen, dreht sich das Entnahmesegment 13 laufend mit einem zunehmenden Winkel h um seinen Drehpunkt a. Diese F i g. 5 bis 8 zeigen deutlich, daß der Planetenträger 27 unter dem Einfluß der Kurvenbahn 30 die Lage der Planetenräder 18 verändert und damit die Rotationsgeschwindigkeit der das Entnahmesegment 13 tragenden Welle 14, obwohl die Rotationsgeschwindigkeit des drehbaren Trägers 2 konstant bleibt. Dadurch wird erreicht, daß die vorgenannte Klebefläche 15 fehlerfrei mit Klebstoff versehen wird.

Während der hintere Rand 136 des Entnahmesegmentes 13 den Kontakt zur Beleimrolle 3 verliert, bleibt die Drehrichtung des Entnahmesegmentes 13 unverändert. Es folgt daraus, daß das Entnahmesegment 13 mit seinem vorderen Rand 13a, den vorderen Rand des ersten Etiketts 5 des Etikettenstapels im Magazin 4 berührt, wie dies in der F i g. 9 dargestellt ist.

In dem Augenblick, in welchem das Entnahmesegment 13 den Kontakt mit der Beleimrolle 3 verliert und in welchem es das erste Etikett 5 berührt, verändert die Kurvenbahn 30 die Lage des Planetenträgers 27, so daß die Drehgeschwindigkeit der Welle 14 verringert wird oder genauer gesagt, um der Welle 14 wieder ihre normale Geschwindigkeit zu verleihen.

Sobald die Entnahmesegmente 13 das erste Etikett 5 berühren, wird die Drehgeschwindigkeit der Welle 14 erneut vergrößert, was sich klar aus den F i g. 10 bis 13 ergibt, in denen die Vergrößerung des Drehwinkels k des Entnahmesegmentes 13 zu erkennen ist, wenn sich der drehbare Träger 3 um einen konstanten Winkel m dreht Während dieser Phase rollt die Klebefläche 15 des Entnahmesegmentes 13 dank ihrer besonderen Form ohne zu gleiten auf dem ersten Etikett 5 ab und nimmt dieses sehr leicht auf.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Entnahmesegment 13 mit dem vorderen Rand des ersten Etiketts 5 mit seinem Teil 13a in Berührung kommt, der den größten Krümmungsradius aufweist, so daß das Aufnehmen dieses Etikettes 5 erleichtert wird.

Dagegen hat die Tatsache, daß das Entnahmesegment 13 den hinteren Rand des Etiketts 5 mit einem Teil ergreift, der einen sehr kleinen Krümmungsradius besitzt, keinen Einfluß, da das Etikett 5 zu diesem Augenblick von dem anderen Teil der KJebefläche 15 des Enrnahmesegmentes 13 mit dem größeren Krümmungsradius praktisch vollständig abgenommen ist

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Entnahmesegment 13 zu dem Zeitpunkt in welchem es mit dem vorderen Rand des Etiketts 5 in Berührung kommt auf dieses eine senkrecht auf dem Etikett 5 stehende Kraft ausübt wodurch außerdem das Aufnehmen dieses Etiketts 5 erleichtert wird.

Wenn das Entnahmesegment 13 mit dem Etikett 5 das Magazin 4 verläßt dann dreht es sich wieder mit seiner Anfängsgeschwindigkeit und wird anschließend von neuem beschleunigt wenn es in die Nähe des Etikettierzylinders 6 kommt wie dies in den F i g. 14 bis 17 dargestellt ist In diesen Fi g. 14 bis 17 ist mit η der Schwenkwinkel des Entnahmesegmentes 13 bezeichnet, der jedesmal dann auftritt, wenn sich der drehbare Träger 2 um einen Winkel ο dreht. Auf Grund dieser Drehbeschleunigung des Entnahmesegmentes 13 befindet sich die Zone der Klebefläche 15, die den Etikettierzylinder 6 tangiert, in einer Drehgeschwindigkeit, die derjenigen des drehbaren Trägers 2 entspricht. Es folgt daraus, daß die Aufnahme des Etiketts 5 unter den günstigsten Bedingungen geschieht.

Wenn das Entnahmesegment 13 von dem Etikett 5 befreit ist, dann führt eine Steuereinrichtung seine Drehgeschwindigkeit wieder auf den normalen Wert zurück. Auf diese Weise führt dieses Entnahmesegment 13 unter dem Einfluß des drehbaren Trägers 2 eineinhalb Drehungen um sich selbst aus, um in die Lage zu gelangen, die in der Fig.4 dargestellt ist und in welcher es an die Beleimrolle 3 angrenzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der drehbare Träger 2 nur vier Entnahmesegmente 13 auf, aber selbstverständlich können auch mehr Entnahmesegmente 13 vorgesehen sein, und das umsomehr, als die verschiedenen Entnahmesegmente 13 zu jedem Zeitpunkt um den gleichen Betrag gegenüber der die Rotationsachse b mit ihrem Drehpunkt a verbindenden Geraden verdreht sind.

Die Fig. 18 zeigt einige Stellungen, die der Drehpunkt a eines Entnahmesegmentes 13 während seiner an dem Magazin 4 vorbeiführenden Bahn einnimmt, wobei die verschiedenen entsprechenden Berührungspunkte c in konstanten Abständen s zueinander angeordnet sind.

Der Berührungspunkt c der gekrümmten Klebefläche 15, welche ohne zu gleiten über das erste Etikett 5 abrollt, ist das Momentanzentrum für das sich drehende Entnahmesegment 13. In bekannter Weise befindet sich das Momentanzentrum auf der Normalen von allen Bahnpunkten, die auf der Gleitkurve der Klebefläche 15 liegen und insbesondere liegt es auf der Geraden ba. Aus diesem Grunde fluchten die Punkte a, b, c zu jedem Augenblick, in welchem die Klebefläche des Entnahmesegmentes 13 mit dem Etikett 5 in Berührung kommt. Es ist daher möglich, die Gleichung der Berührungskurve in Polarkoordinaten auszudrücken:

A²-R²

— j—J⁺ ^r

wobei bedeutet

A der Kleinstabstand zwischen der Rotationsachse b des drehbaren Trägers 2 und dem ersten Etikett 5;

R der Radius der Kreisbahn der Drehpunkte a der Entnahmesegmente 13;

θ der Winkel zwischen der augenblicklich betrachteten Polarkoordinate und der Anfangskoordinate und

r die Länge der augenblicklich betrachteten Polarkoordinate.

Um also die genaue Lage eines Punktes ö auf der Klebefläche 15 zu bestimmen, genügt es, die Größe der in der Fig. 18 eingezeichneten entsprechenden Polarkoordinaten zu entnehmen, nämlich den Wert rs, dann berechnet man den Wert den entsprechenden Winkel: Θ5, überträgt diesen Winkel auf die Darstellung dei Fig. 19, wobei ein Schenkel des Winkels der Anfangs

polarkoordinate ro entspricht, deren Länge dem kürzesten Abstand zwischen der Bahnkurve der Drehpunkte a und dem ersten Etikett 5 entspricht, und dann trägt man auf dem erhaltenen Polarsegment den Wert η ab. i>

Es ist gleichfalls möglich, geometrisch eine Kurve Punkt für Punkt zu konstruieren, die der durch die vorgenannte Berechnung erzielten Kurve entspricht.

Nachdem man gemäß der Fig. 19 eine Strecke eingezeichnet hat, deren Länge dem Wert /υ entspricht und die die beiden Punkte a'und to verbindet, genügt es, um den Punkt to einen ersten Kreisbogen mit dem Radius s zu ziehen, wobei s dem konstanten Abstand zwischen den augenblicklichen Berührungspunkten c entspricht, die willkürlich aus der Fig. 18 ausgewählt is werden können. Dann wird um den Mittelpunkt a'der dem Drehpunkt des Entnahmesegmentes 13 entspricht sowie dem Mittelpunkt des kleinsten Krümmungsradius mit dem Radius η ein zweiter Kreisbogen gezogen, wobei der Radius η aus der Fig. 18 entnommen werden kann. Der Schnittpunkt der beiden Kreisbögen ergibt den Punkt ti. Durch die Wiederholung dieser Konstruktion erhält man alle Punkte der Berührungskurve, die den augenblicklichen Drehpunkten c der Fig. 18 entsprechen. Es versteht sich, daß man, je kleiner der Wert 5 gewählt wird, umso mehr Punkte der Kurve erhält, wodurch die geometrische Kurve umso besser an die errechnete Kurve angeglichen wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich auch zum Kleben, zum Abheben und Übertragen von allen anderen blattförmigen Elementen verwendet werden.

Hierzu 5 Blau ZeiehiHiimen 609 650/337

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entnehmen und Übertragen von Etiketten etc. ans einem ortsfesten Magazin auf Behälter oder Gefäße, umfassend einen drehbaren Träger, der mehrere an seinem Umfang angeordnete Entnahmesegmente mit gekrümmter KJebefläche für die Etiketten aufweist, deren in gleichem Abstand zueinander liegende Drehachsen parallel und im selben Abstand zur Drehachse des drehbaren Trägers angeordnet sind, weiterhin eine Beleimrolle für die Klebeflächen der Entnahmesegmente und schließlich einen Etikettierzylinder, auf den die zuvor von den Entnahmesegmenten aufgenommenen Etiketten übertragen werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) ein Getriebe (17 bis 30), das die Entnahmesegmente (13) lediglich in einer einzigen Drehrichtung (Pfeil 32), mit wechselnder Drehgeschwindigkeit, gegensinnig zur Drehrichtung (Pfeil 12) des drehbaren Trägers (2) antreibt;

b) jedes Entnahmesegment (13) weist eine Klebefläche (15) auf, die im Längsschnitt als Kurve mit zunehmend sich vergrößerndem Krümmungsradius (ro... π) ausgebildet ist und bei der der Krümmungsmittelpunkt des kleinsten Krümmungsradius (ro) mit dem Drehpunkt (a) des auf dem drehbaren Träger (2) angeordneten Entnahmesegmentes (13) zusammenfällt;

c) die auf die vorderste Etikette (5) im Magazin (4) zuerst aufsetzende vorderste Kante (13a) der Klebefläche (15) jedes Entnahmesegmentes (13) weist den größten Krümmungsradius der Klebeflächen (15)-Kurve auf; .-,5

d) durch das Getriebe (20 bis 30) ist die Drehgeschwindigkeit jedes Entnahmesegmentes (13) derart gesteuert, daß die Klebefläche (15) des Entnahmesegmentes (13) ohne zu gleiten auf dem vordersten Etikett (5) im Magazin (4) und auf der BeleimroHe (3) abrollt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Krümmungsradius (ro) der Klebeflächen (15) der Entnahmesegmente (13), dessen Mittelpunkt mit der Drehachse (a) des Segmentes (13) zusammenfällt, gleich dem Abstand der Drehachsen (a) von dem ersten Etikett (5) im Magazin (4) ist, und daß der Krümmungsradius (r) der Klebeflächen (15) beidseits der Zone mit dem kleinsten Krümmungsradius (ro) bis zu einer solchen Größe zunimmt, daß die Länge der Klebeflächen (15) mindestens der Länge der Etiketten (5) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinie (Profilkurve) der Klebeflächen (15) durch die in Polarkoordinaten ausgedrückte Gleichung bestimmt ist: