DE2460459C3 - Entnahme- und Übergabevorrichtung für Etiketten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entnahme- und Übergabevorrichtung für Etiketten, mit einem Etikettenbehälter, einer Leimwalze, einem gleichförmig rotierenden Greiferzylinder mit kurvengesteuerten Greiferfingern und korrespondierenden Greiferauflagen und einem um eine ortsfeste Achse entgegen der Drehrichtung des Greiferzylinders umlaufenden Träger mit mehreren um eine Schwenkachse relativ zum Träger schwenkbaren, mit je einer beleimbaren, exzentrisch zur Schwenkachse liegenden Haftfläche Versehenen Segmenten, deren Schwenkung so steuerbar ist, daß sie sich auf dem vordersten Etikett im Behälter abwälzen, während sie bei der Beleimung an der Leimwalze und beim Abziehen der Etiketten durch die Greifer des Greiferzylinders mit ihren Haftflächen konzentrisch zur Drehachse des Trägers liegend relativ zum Träger stillstehen.

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die Umfangsteilung und die Umfangsgeschwindigkeit von Träger bzw. Haftflächen und Greiferz^linder übereinstimmen (DE-OS 14 86 135). Diese Vorrichtung besitzt den Vorzug eines äußerst einfachen und betriebssicheren Aufbaus und ermöglicht eine störungsfreie und rasche Entnahme der Etiketten aus einem in Umfangsrichtung des Trägers unbeweglichen Etikettenb-_hälter. Ungünstig ist jedoch, daß infolge der relativ raumgreifenden Schwenkung der Segmente diese mit großem gegenseitigem Abstand angeordnet werden müssen. Die übereinstimmenden Umfangsteilun.gen von Träger und Greiferzylinder sind daher relativ groß, was wiederum einen entsprechenden Abstand der Etikettierobjcktc und damit unerwünscht große Arbeitsgeschwindigkeiten erforderlich macht.

Auch ist es bereits bekanntgeworden, einem Greiferzylinder zwei Träger mit Segmenten und je einem Etikettenbehälter zuzuordnen (DE-OS 14 86 135). Auf diese Weise läßt sich zwar eine geringere Umfangsteilung auf dem Greuerzyiinder erzielen, dafür muß allerdings ein wesentlich größerer konstruktiver Aufwand in Kauf genommen werden.

Weiterhin sind verschiedene Entnahme- und Übergabevorrichtungen für Etiketten mit zylindrischen Leimpaletten bekannt, die um ihre Mittelachse drehbar und zusätzlich um eine weitere Achse relativ zu einem umlaufenden Träger verschwenkbar sind (DE-OS 22 63 947, DE-OS 23 07 119). Durch entsprechende Steuerung der Eigendrehung und der Schwenkung der Paletten kann ihre Umlaufbahn und ihre Umfangsge schwindigkeit der Form und der Geschwindigkeit von Elikettenbehälter, Leimwalze 'ind G\ jiferzylinder angepaßt werden. Die hierzu erforderlichen Steuereinrichtungen sind jedoch kompliziert und störungsanfällig, bedingen eine Vielzahl von Getriebeelementen, Lagerungen usw. und führen daher zu einer sehr kostspieligen Bauweise.

Schließlich ist noch eine Entnahme- und Übergabevorrichtung für Etiketten bekannt, bei der ein Träger mit mehreren relativ zum Träger drehbaren Segmenten mit exzentrischen Haftflächen und ein Greiferzylinder in der gleichen Drehrichtung umlaufen, wobei die Segmente eine entgegengesetzt zum Umlauf des Trägers gerichtete Eigenrotation ausführen (DE-OS 2? 25 244). Hierbei muß die Eigenrotation der Segmente nach der Entnahme eines Etiketts aus einem Behälter zur Übergabe des Etiketts an den Greiferzylinder sehr stark beschleunigt werden, da die Anpassung der Haftflächengeschwindigkeit an die Umlaufgeschwindigkeit des im Übergabebereich in entgegengesetzter Richtung wie der Träger bewegten Greiferzylinders nur durch eine entsprechende Eigenrotation der Segmente erfolgen kann. Hieraus ergibt sich eine starke Belastung der Antriebseinrichtung für die Segmente und der Verschleiß wird begünstigt Außerdem ist die für die Übergabe eines Etiketts zur Verfügung stehende Zeit relativ kurz, was zu einer hohen Zugbelastung des Etiketts beim Abziehen von der Haflfläche führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Teilung und Umfarigsgeschwindig-

keit des Greiferzylinders bei gleicher Leistung ohne zusätzlichen Aufwand spürbar verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß einmal dadurch gelöst, daß die Umfangsteilung des Greiferzylinders kleiner ist als die Umfangsteilung des Trägers bzw. der Haftflächen, daß der Greiferzylinder derart synchron zum Träger angetrieben ist, daß seine Umfangsgeschwindigkeit kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Haftflächen und daß die Steuerkurve für die Greiferfinger derart ausgebildet ist, daß die Greiferfinger erst schließen, wenn der Bereich der größten Annäherung von Haftflächen und Greiferauflagen bereits überschritten ist.

Die erfindungsgemäße Verringerung der Umfangsteilung des Greiferzylinders gegenüber dem Träger mit den Haftflächen war nur dadurch zu erreichen, daß von der im Etikettiermaschinenbau allgemein gültigen Forderung nach gleicher Umfangsgeschwindigkeit von Haflflächen und Greiferzylinder zur Vermeidung von Beschädigungen des Etiketts während der Übergabe abgegangen worden ist. Es hat sich gezeigt, daß auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten eine einw »ndfreie Etikettenübergabe möglich ist, wenn der Schließzeitpunkt der Greifer erfindungsgemäß festgelegt wird. Das verzögerte Schließen der Greiferfinger gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei denen das Schließen im allgemeinen im Augenblick des kürzesten Abstands von Haftfläche und Greiferauflage erfolgt, bewirkt, daß das Etikett durch die Greiferfinger geringfügig von der Haftfläche abgehoben und bei der Voreilung der Haflflächen gegenüber den Greiferauflagen in etwa stufenförmig gefaltet wird. Die Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, durch eine gezielte Verformung des Etiketts während der Übergabe die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten von Haftflächen und Greiferauflagen zu kompensieren. Ein Stauchen oder Einreißen des Etiketts wird auf diese Weise zuverlässig verhindert.

Der Begriff »Teilung« ist im Etikettiermaschinenbau durch den Abstand der Etikettenmittellinien oder der Mittelachsen der Etikettierobjekte, gemessen auf ihrer Bewegungsbahn, definiert. Die Teilung des rotierenden Trägers bzw. der Haftflächen entspricht somit beispielsweise dem Abstand der Vorderkanten zweier benachbarter Haftflächen, gemessen auf deren gemeinsamen Umkreis, wehrend die Teilung des Gr 'iferzylinders z. B. dem Abstand der Vorderkanten zweier benachbarter Greiferauflagen, gemessen auf deren gemeinsamen Umkreis, entspricht.

Besonders vorteilhaft ist es. wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Steuerkurve für die Greiferfingrr derart ausgebildet ist, daß die Schließbewegung der Greiferfinger schon im Bereich der größten Annäherung von Haftflächen und Greiferauflagen beginnt. Die Etikeften liegen somit im Bereich der größten Annäherung von Haftflächen und Greiferauflagen bereits 7w ischen Greiferfinger und Greiferauflage, können sich jedoch noch frei bewegen. Greiferfinger und Greiferauflage bilden somit eine An Führungskanal, durch den der zu erfassende Etikettenrand im Verlauf der Relativbewegung zwischen Träger Und Greiferzylinder Von der Haftfläche allmählich etwas abgehoben wird, bis die Greiferfinger vollständig schließen und das Etikett erfassen. Auf diese Weise läßt sich ein besonders genaues Steuern def vorübergehen* den Faltung des Etiketts während der Übergabe erreichen.

Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besieht darin, daß die Umfangsteilung des Greiferzylin ders kleiner ist als die Umfangsteilung des Trägers bzw. der Haftflächen, daß der Greiferzylinder derart synchron zum Träger angetrieben ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Haftflächen größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Greiferzylinders und daß Greiferzylinder und rotierender Träger derart angeordnet sind, daß zwischen ihren Umkreisen ein solcher Abstand besteht, daß durch teilweises Abheben der

ίο Etiketten von den Haftflächen beim Schließen der Greiferfinger eine sanfte Faltenbildung erfolgt.

In diesem Fall kann das Schließen der Greiferfinger in herkömmlicher Weise im Augenblick der größten Annäherung von Haftflächen und Greiferauflagen erfolgen, da durch das teilweise Abheben des Etiketts dafür gesorgt ist, daß es sich bei der Voreilung der Haftflächen in der gewünschten Weise in etwa stufenförmig falten kann.

Besonders vorteilhaft ist es. wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Greiferfinger an den Enden abgerundet sind. Hierdurch v.^d das Einschlüpfen der Etiketten zwischen Greiferfinger und Greiferauflage erleichtert und die Ausbildung von Knickkanten in den Etiketten verhindert.

Die Erfindung kann nicht nur bei Entnahme- und ÜbergaUivorrichtungen mit oszillierend oder rotierend auf einem rotierenden Träger angeordneten Segmenten angewendet werden, sondern auch bei einer starren Anordnung der Segmente, wobei dann der Etikettenbehalter oszilliert.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im nachstehenden zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Entnahme- und

Übergabevorrichtung für Et-ketten.

F i g. 2a bis 2f verschiedene Phasen eines Übergabevorgangs der Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3a und 3b verschiedene Phasen eines Übergabevorgangs einer etwas abgeänderten Vorrichtung,

Fig. 4a und 4b die Ausbildung von Greiferfingern.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist einen drehbar auf einer ortsfesten Achse 1 gelagerten Träger 2 auf, der aus einer oberen Platte 2a, einer unteren Platte 2b und einer die beider Platten miteinander verbindenden, nicht dargestellten Nabe besteht. In den beiden Platten sind an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit gleichem Abstand von der Mittelachse des Trägers zwei Wellen 3 drehbar gelagert. Auf diesen Wellen sind Segmente 4 mittels Schrauben festgeklemmt und durch Paßfedern gegen Verdrehung gesichert. Die Segmente weisen teilzylindrische Haftflächen 4a auf, die exzentrisch zu den durch die Wellen 3 festgelegten Schwenkachsen liegen. Der Krümmungsradius der Faftl'acfien 4a ist gleich der Summe des Abstandes der Schwenkachse von der Drehachse des Trägers und des kürzesten Abstand^ der Haftfläche von der Schwenkachse und entspricht somit dem Umkreisradius des Trägers 2. wie er durch die in Mittelstellung, d. h. mit der Haftfläche konzentrisch zur Drehachse des Trägers liegenden Segmente definiert ist. Dieser Umkreis ist in F i g. 1 mit5 bezeichnet

Die Wellen 3 mit den Segmenten 4 werden bei einer Rotation des Trägers durch eine nicht gezeigte bekannte Steuereinrichtung oszillierend angetrieben.

Diese Steuereinrich'ving umfaßt beispielsweise auf den Wellen 3 befestigte Ritzel, mit den Ritzeln kämmende, drehbar auf dem Träger 2 gelagerte Zahnsegmente und eine ortsfeste Steuerkurve, in die an den Ritzeln

befestigte Kurvenrollen eingreifen

Am Umfang des Trägers 2 ist weiter eine Leirfiwalze 6 mit einer ortsfesten Drehachse für die Beleimung der Haftflächen 4a, sowie ein gleichfalls um eine ortsfeste Drehachse umlaufender Greiferzylinder 7 angeordnet. Der Greiferzylinder weist durch eine ortsfeste Steuerkurve 8 steuerbare Greiferfinger 9 mit korrespondierenden Greiferauflagen 10 sowie elastische Schwammgümmipolsler 11 auf. Die Greiferfinger 9 sind schwenkbar im Greiferzylinder gelagert und s'ehen mit einem Hebel 17 in Verbindung, der mittels eine drehbar an ihm befestigten Rolle 18 an der Steuerkurve 8 anliegt. Am Hebel 17 greift eine Zugfeder 19 an, die den Greiferfinger 9 im Schließsinne zu bewegen --ucht und die Rolle 18 dabei in Berührung mit der Steuerkurve 8 hält. Die Form der Steuerkurve geht aus den in Fi g. 2a hi« ?f gezeigten Übergabephasen her-or. Die Schwammgummipolster sind gegenüber dem 'lurch die Auflagen IO definierten Umkreis 12 des Gniferzylinders etwas zurückgesetzt. Sie dienen zum Andrücken 2η der Etiketten 14 an die nicht dargestellten Etikettierobjekte. Außerdem ist am Umfang des Trägers 2 ein feststehender, mit einer Entnahmeebene tangential zum Umkreis 5 liegender Etikettenbehälter 13 angeordnet.

Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet daß sich die Segmente mit den Haftflächen 4a auf dem im Behälter 13 befindlichen Etikettenstapel abwälzen und dabei das vorderste Etikett 14 mittels Le'mhaftung entnehmen. Die Anfangs- und Endstellung einer Entnahmeschwenkung sind in F i g. 1 gestrichelt darge- ii> stellt. Nach dieser Entnahmeschwenkung wurden die Segmente mit den Haftflächen in den L mkreis 5 zurückgedreht, verharren während der Etikittenübergabe und der Beleimung in dieser Stellung, bis sie kurz vor der Entnahme wiederum in die Anfan^sstellung J5 geschwenkt werden.

Wie aus F i g. 1 zu erkennen, ist die T< llung des rotierenden Trägers, d. h. der Abstand der V )rderkanlen der zwei Haftflächen 4a auf dem Umkreis 5 größer als die Teilung des Greiferzylinders d. h. der Abstand -ιο der Vorderkanten zweier benachbarter Greiferauflagen 10 auf dem Umkreis 12. Der Abstand der Etiketten auf dem Greiferzylinder ist somit kleiner als auf dem Träger. Um zu gewährleisten, daß jeweils die Vorderkante jeder Haftfläche mit der zugehörigen C ireiferauflage zusammentrifft, ist die Umfangsgeschwindigkeit des Trägers größer als die des Greiferzylinders. Die Umfangsgeschwindigkeiten von Träger und Greiferzylinder verhalten «ch genauso wie ihre Teilungen. Die Umkreise 5 und 12 walzen sich somit nicht aufeinander ab, sondern gleiten aufeinander.

Der Synchronantrieb von Greiferzylinder und Träger erfolgt durch ein auf der Antriebswelle des Greiferzylinders befestigtes Zahnrad 15 und einen mit diesem kämmenden, an der unteren Platte 2b des Trägers ausgebildeten Zahnkranz 16. Das Obersetzungsverhältnis zwischen Zahnrad 15 und Zahnkranz 16 ist derart gewählt, daß die vorstehend beschriebenen Umfangsgeschwindigkeiten auftreten. Die Leimwalze 6 wird durch nicht gezeigte Zahnräder synchron zum Träger 2 mit dessen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben.

Verschiedene Phasen eines Obergabevorgangs sind in Fig.2a bis 2f dargestellt Zur Orientierungshilfe ist die durch die Drehachse von Greiferzylinder und Träger gehende Gerade 20 strichpunktiert eingezeichnet

Bei der in Fig.2a gezeigten Stellung nähern sich die Haftfläche 4a und die Greiferauflage 10 dem Bereich des geringsten gegenseitigen Abstands. Der Greiferfinger 9 ist voll geöffnet. In Fig.2b ist die Stellung des geringsten gegenseitigen Abstands erreicht. Die Mittellinie der Greiferauflage 10 fällt hierbei mit der Geraden 20 zusammen. Der Abstand zwischen Haftfläche und Greiferauflage ist etwas größer als die Etikettendicke, so daß noch keine Berührung zwischen Etikett 14 und Greiferauflage 10 stattfindet. DerGreiferfinger9 wurde bereits etwas im Schließsinne bewegt, berührt jedoch das Ftikett 14 nicht. Im weiteren Verlauf der Rotation von Träger und Greiferzylinder gelangen Haftfläche und Greiferfinger in die Stellung nach Fig.2c, wobei der Absland zwischen ihnen bereits wieder geringfügig angewachsen ist. Der Greiferfinger ist nun nahezu vollständig geschlossen, das Etikett kann sich jedoch noch frei zwischen Greiferfinger und Greifcrauflage bewegen. Die Greiferfinger befinden sich jetzt in Aussparungen 21, die in den Segmenten 4 im Bewegungsbereich der Greiferfinger angebracht sind. Durch die Zusammenwirkung der Schließbewegung des Greiferfingers und der Voreilung der Haftfläche gegenüber der Greiferauflage ist der vordere Bereich des Etiketts etwas von der Haflfläche abgehoben und zwischen Greiferfinger und Greiferauflage hineingeschoben worden.

Bei der in Fig.2d gezeigten Stellung ist der Greiferfinger vollständig geschlossen. Das Ftikett ist zwischen Greiferfinger und Etikettentragfläche bzw. Greiferauflage eingeklemmt und am vorderen Rand von der Haftfläche abgehoben. Der Winkel zwischen der Geraden 20 und der Mittellinie der Greiferauflage beträgt ca. 4°.

Im weiteren Verlauf der Rotation von Greiferzylinder und Träger wird das Etikett zunehmend stufenförmig gefaltet, wie in Fig.2e dargestellt ist. Durch diese gezielte Verformung des Etiketts wird die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit von Greiferzylinder und Träger ohne nachteilige Auswirkungen kompensiert. Das Etikett wird nun in zunehmendem Maße durch den Greiferzylinder von der voreilenden Haftfläche abgezogen (Fig.2f). Die Ablöselinie wandert dabei immer weiter weg von der Geraden 20. Nach vollständigem Ablösen wird das Etikett nur noch durch die Greiferfinger gehalten und schließlich zur Etikettierstation gebracht, wo es an die nicht dargestellten Etikettierobjekte angedrückt wird und wobei der Greiferfinger geöffnet wird.

Im Gegensatz zur Vorrichtung nach Fig. 1, bei der der geringste Abstand zwischen Haftflächen und Greiferauflagen nur wenig größer als die Stärke des Etikettenmaterials ist, kann dieser Abstand auch wesentlich größer, vorzugsweise im Bereich weniger Millimeter gewählt werden. Unter Umständen ist es dadurch möglich, die Greiferfinger im Bereich der größten Annäherung von Haftflächen und Greiferauflagen schließen zu lassen. Zwei Phasen aus dem Verlauf des Übergabevorgangs bei einer derartigen Vorrichtung, die im übrigen Aufbau der Vorrichtung nach F i g. 1 entsprechen kann, zeigen F i g. 3a und 3b.

Bei der in F i g. 3a gezeigten Stellung nähern sich die Haftfläche 4a und die Greiferauflage 10 dem Bereich des geringsten gegenseitigen Abstands. Der Greiferfinger 9 ist hier bereits teilweise geschlossen, berührt jedoch das Etikett 14 noch nicht

Danach gelangen Haftfläche und Greiferauflage in den Bereich der größten Annäherung, in dem die Mittellinie der Greiferauflage mit der Geraden 20 zusammenfällt Nun wird der Greiferfinger vollständig geschlossen, wie in Fig.3b gezeigt ist Infolge des

relativ großen Abstands zwischen Greiferauflage und Haftfläche wird das Etikett dabei an seinem vorderen Rand von der Haflfläche abgehoben Und gleitet etwas zwischen Greiferfinger und Etikettentragfläche bzw. Gretferauflage. Dadurch und infolge der gleichzeitigen Voreilung der Haftfläche wird das Etikett in etwa stufenförmig veffoffrit. Der weitere Verlauf der Übergabe des Etiketts entspricht demjenigen no^h Fig.2f. Auch hierbei findet somit eine gezielte Verformung des Etiketts zur Kompensation der Relativbewegung von Greiferzyliridcr Und Träger statt,

In Fig.4a und 4b sind zwei besonders günstige Ausbildungen der Greiferfinger dargestellt. Der Greiferfinger 22 ist an seinem Ende mit einer nahtlos in seine Arbeitsfläche 22a übergehende Abrundung 22b versehen, Der Greiferfinger 23 ist am Ende seiner Arbeitsfläche '23a von der Greiferauflage 10 weggebogen, so daß eine nahtlos in die Arbeitsfläche übergehende Abrundung 23b gebildet wird. Anstelle der Abrundung kann auch eine Abschrägung vorgesehen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Palentansprüche:

1. Entnahme- und Obergabevorrichtung für Etiketten, mit einem Etikettenbehälter, einer Leimwaize, einem gleichförmig rotierenden Greiferzylinder mit kurvengesteuerten Greiferfingern und korrespondierenden Greiferauflagen und einem um eine ortsfeste Achse entgegen der Drehrichtung des Greiferzylinders umlaufenden Träger mit mehreren um eine Schwenkachse relativ zum Träger schwenkbaren, mit je einer beleimbaren, exzentrisch zur Schwenkachse liegenden Haftfläche versehenen Segmenten, deren Schwenkung so steuerbar ist, daß sie sich auf dem vordersten Etikett im Behälter abwälzen, während sie bei der Beleimung an der Leimwalze und beim Abziehen der Etiketten durch die Greifer des Greiferzylinders mit ihren Haftflächen konzentrisch zur Drehachse des Trägers liegend relativ zum Träger stillstehen, dadurch gekennzeichnet .daß die Umfangsteilungdes Greiferzylinders (7) kleiner ist ai?> die uinfangsieilung des Trägers (2) bzw. der Haftflächen [4a), daß der Greiferzylinder (7) derart synchron zum Träger (2) angetrieben ist, daß seine Umfangsgeschwindigkeit kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Haftflächen (4ajund daß die Steuerkurve (8) für die Greiferfinger (9) derart ausgebildet ist, daß die Greiferfinger erst schließen, wenn der Bereich der größten Annäherung von Haftflächen (4a) und Greiferauflagen (10) bereits überschritten ist.

2. Vorrichte.g nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (·*) für die Greiferfinger (9) derart ausgebildet ist, daß die Schließbewegung der Greiferfinger (9) sehn im Bereich der größten Annäherung von Hattflächen (4a) und Greiferauflagen (10) beginnt.

3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsteilung des Greiferzylinders (7) kleiner ist als die Umfangsteilung des Trägers (2) bzw. der Haftflächen (4a), daß der Greiferzylinder (7) derart synchron zum Träger (2) angetrieben ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Haftflächen (4a) größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Greiferzylinders (7) und daß Greiferzylinder (7) und rotierender Träger (2) derart angeordnet sind, daß zwischen ihren Umkreisen (5, 12) ein solcher Abstand besteht, daß durch teilweises Abheben der Etiketten (14) von den Haftflächen (4a) beim Schließen der Greiferfinger (9) eine sanfte Faltenbildung erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferfinger (22, 23) an ihren Enden abgerundet sind.

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