DE2607404A1

DE2607404A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausrichten von gefaessen, insbesondere vor dem etikettieren

Info

Publication number: DE2607404A1
Application number: DE19762607404
Authority: DE
Inventors: Bernd Ellinger
Original assignee: KRONSEDER HERMANN
Current assignee: KRONSEDER HERMANN
Priority date: 1976-02-24
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1977-09-01
Also published as: FR2342207A1; FR2342207B1; DE2607404C3; DE2607404B2

Description

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Hermann Kronseder, Regensburger Straße, 8404 Wörth/Donau

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM AUSRICHTEN VON GELASSEN, INSBESONDERE VOR DEM ETIKETTIEREN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten von am Umfang mit einer optisch wahrnehmbaren Markierung versehenen Gefäßen, insbesondere vor dem Etikettieren, wobei die Gefäße in Rotation versetzt und im Bereich der Markierungen abgetastet werden, und wobei nach dem Erkennen einer Markierung an der Abtaststelle die Rotation der Gefäße abgebrochen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Manche Gefäße, wie z.B. Sektflaschen, werden vor dem Etikettieren mit einer einen Aufdruck aufweisenden Flaschenhalsumhüllung aus Metallfolie versehen, wobei gewünscht wird, daß die Etiketten mittig unter den Aufdruck zu liegen kommen. Die Gefäße müssen daher vor dem Eintreffen an der Etikettierstelle bezüglich des Aufdrucks ausgerichtet werden. Dies erfolgt mit Hilfe von auf den Flaschenhalsumhüllungen in einer bestimmten Lage zum Aufdruck angebrachten Markierungen, z.B. in Form von dunklen Druckmarken gleicher Breite.

Bei den bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird sofort beim Eintreffen einer Markierung an der Abtaststelle ein Stillsetzen der Gefäßrotation eingeleitet. Zwischen ordnungsgemäßen Markierungen einer bestimmten Breite, nach denen ausgerichtet werden soll, oder sonstigen "Markierungen" auf der Umhüllung wird nicht unterschieden. Insbesondere Quetschfalten in einer Flaschenhalsumhüllung, wie sie beim Anschmiegen an einen gewölbten Flaschenhals zwangsläufig entstehen, lösen häufig ein Abbremsen der Gefäße aus, noch ehe die ord-

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nungsgemäße Markierung an der Abtaststelle eingetroffen ist. Die hierdurch entstehenden Fehlausrichtungen führen zu einer falschen Etikettenposition und zu einem unschönen Aussehen der etikettierten Gefäße.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Fehlausrichtungen aufgrund nicht ordnungsgemäßer zusätzlicher Markierungen auf den Gefäßen, wie z.B. Quetschfalten in einer Flaschenhalsumhüllung, zuverlässig verhindert werden. Außerdem soll eine einfach und betriebssicher aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsge- maß dadurch gelöst, daß die Durchlaufzeit der Markierungen an der Abtaststelle festgestellt und mit einer Normalzeit verglichen wird, die zumindest annähernd der Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung entspricht, und daß die Rotation eines Gefäßes unterbrochen wird, wenn die Durchlaufzeit der Markierung gleich der Normalzeit ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Durchlaufzeit, d.h. die Abtastzeit, beim Abtasten von Quetschfalten und ähnlichen Fehlmarkierungen wesentlich geringer ist, als beim Abtasten einer ordnungsgemäßen Markierung von einer bestimmten Breite. Durch den Vergleich der Durchlaufzeiten, die z.B. bei einer fotoelektronischen Abtastung der Verdunkelungs- bzw. Erhellungszeit eines Fotoelements entsprechen, mit einer bestimmten Normalzeit läßt sich somit zweifelsfrei feststellen, ob eine ordnungsgemäße Markierung, die der Ausrichtung dient, oder eine sonstige "Markierung" vorliegt. Anmeldungsgemäß werden alle an der Abtaststelle optisch erkennbaren Bereiche eines Gefäßes als Markierung bezeichnet, also auch Quetschfalten, Schmutzstellen usw.. Die ordnungsgemäße Markierung ist diejenige, nach der das Gefäß ausgerichtet werden soll.

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In der Praxis hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Rotation eines Gefäßes abgebrochen wird, wenn die Durchlaufzeit der Markierung genauso groß oder größer ist als die Normalzeit. Fehlmarkierungen mit einer größeren Durchlaufzeit als der Normalzeit, also mit einer größeren Breite als einer ordnungsgemäßen Markierung, treten erfahrungsgemäß kaum auf. Die Durchführung des Verfahrens wird somit vereinfacht.

Ist die Rotationsgeschwinüxgkeit der Gefäße und damit die Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung konstant, wie dies bei intermittierend arbeitenden Verfahren meist der Fall ist, so kann auch die Normalzeit konstant gehalten werden.

Bei kontinuierlich arbeitenden Verfahren dagegen, bei denen die Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße von deren Transportgeschwindigkeit abhängig ist, ist es vorteilhaft, wenn gemäß Weiterbildungen der Erfindung die Normalzeit in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße derart variiert wird, daß sie mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verkleinert wird, vorzugsweise derart, daß die Normalzeit umgekehrt proportional zur Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße verstellt wird. Auf diese Weise wird auch beim Arbeiten mit wechselnden Leistungen und damit Rotationsgeschwindigkeiten ein gleichbleibend zuverlässiges Ausrichten gesichert.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einer Vorrichtung mit einer antreibbaren Dreheinrichtung für die Gefäße, einer optisch-elektronischen Abtasteinrichtung für die Markierungen, die beim Erkennen einer Markierung ein von der Durchlaufzeit abhängiges Signal an eine Auswertungseinrichtung weitergibt, sowie mit einer von der Auswertungseinrichtung steuerbaren Bremseinrichtung für die Gefäße erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswertungseinrichtung einen Signalgeber, dessen Signal hinsicht-

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lieh der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße zumindest annähernd dem Signal der Abtasteinrichtung beim Durchlauf einer ordnungsgemäßen Markierung entspricht, sowie einen Vergleicher aufweist, der die Signale der Abtasteinrichtung und des Signalgebers vergleicht und einen Auslöseimpuls für die Bremseinrichtung abgibt, wenn die für die Durchlaufzeit der Markierung maßgeblichen Kenngrößen beider Signale übereinstimmen.

Die Auswertungseinrichtung mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung läßt sich mit wenigen elektronischen Bauelementen erstellen, so daß der zusätzliche Aufwand gegenüber einer herkömmlichen Ausrichtvorrichtung gering ist. Der mechanische Aufbau der Vorrichtung und die Abtasteinrichtung werden hierdurch nicht berührt, so daß auch eine nachträgliche Umrüstung bereits im Betrieb befindlicher Vorrichtungen keine Mühe bereitet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung der Vergleicher einen Auslöseimpuls für die Bremseinrichtung abgibt, wenn die für die Durchlaufzeit der Markierung maßgebliche Kenngröße des von der Abtasteinrichtung abgegebenen Signals genauso groß oder größer ist als die entsprechende Kenngröße des vom Signalgeber abgegebenen Signals. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau der Ausrichtvorrichtung ermöglicht, ohne wesentliche Einbußen an Ausrichtgenauigkeit.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Signalgeber zur Veränderung der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße mit einem verstellbaren Wandler gekoppelt. Die Vorrichtung kann so mit unterschiedlichen Leistungen betrieben werden, ohne daß sich hierdurch die Ausrichtungsgenauigkeit verschlechtert. Wenn Leistungs- bzw. Geschwindigkeitεänderungen nur ab und zu auftreten, so kann das Verstellen des Wandlers ohne weiteres manuell vorgenommen werden. Treten jedoch

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häufige Geschwindigkeit sand erungeri auf, so ist es besser, wenn gemäß zwei Weiterbildungen der Erfindung der Wandler mit einem die Drehgeschwindigkeit der Dreheinrichtung· für die Gefäße abtastenden Fühler oder mit einem die Stellung eines Regelgetriebes für die Dreheinrichtung der Gefäße abtastenden Fühler verbunden ist. In diesem Falle erfolgt die Verstellung des Wandlers automatisch. Derartige Vorrichtungen sind besonders gut zum Einsatz in Etikettiermaschinen mit automatischer Leistungsverstelleinrichtung geeignet, da hier Geschwindigkeitsveränderungen sehr häufig auftreten. Der Geschwindigkeitsfühler kann z.B. durch einen Tachogenerator gebildet werden, der die Drehgeschwindigkeit eines die Flaschen an einer ortsfesten Reibfläche entlang führenden Transportsterns oder eines die Flaschen aufnehmenden und drehenden Flaschentellers abtastet. Auch für die Verbindung des verstellbaren Wandlers mit dem Regelgetriebe für die Dreheinrichtung sind je nach Aufbau dieses Getriebes verschiedene Möglichkeiten gegeben.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Nachstehenden ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die schaubildliche Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen mit vier Ausrichteinheiten

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Ausrichteinheit.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist zum Ausrichten rotationssymmetrischer Flaschen 1 eingerichtet, die mit einer optisch wahrnehmbaren Markierung 10 versehene Flaschenhalsumhüllungen 9 aus Metallfolie aufweisen. Die Markierungen 10 werden durch einen schwarzen Aufdruck gleicher Breite gebildet. Die Flaschen 1 werden durch ein kontinuierlich in Pfeilrichtung angetriebenes Förderband 2 mit nicht dargestellten Führungsgeländern in die Taschen 4 eines kontinuierlich umlaufenden

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Transportsterns 5 geleitet. Am Umfang dieses Transportsterns ist eine kreisbogenförmige Führung 8 stationär angeordnet, deren zu den Flaschen hinweisende Seite einen elastischen Reibungsbelag 7> z.B. aus Schwammgummi aufweist. Dieser setzt die in den Taschen 4 des Transportsterns 5 vorbeibewegten Flaschen in Rotation um ihre Mittelachse, solange sie nicht durch eine später beschriebene Klemmeinrichtung blockiert sind. Um die Drehung der Flaschen zu erleichtern, können an den Taschen 4 nicht dargestellte Rollen vorgesehen werden. Am Ende der Führung 8 gelangen die Flaschen auf die Drehteller eines nicht dargestellten Flaschentisches einer Etikettiermaschine, auf denen sie durch auf den Flaschenkopf aufsetzbare Zentrier-glocken 19 drehfest fixiert werden.

An jeder Tasche 4 des Transportsterns 5 ist auf Höhe der Markierungen 10 der Flaschenhalsumhüllungen 9 eine optisch-elektronische Abtasteinrichtung 11 in Form einer Reflexlichtschranke herkömmlicher Bauart befestigt. Jede der insgesamt vier Abtasteinrichtungen ist mit einer eigenen elektronischen Auswertung seinrichtung 12 verbunden, die über ein Relais 25 einen zugehörigen Elektromagneten 13 betätigen kann. Dieser ist Teil einer mit umlaufenden Klemmeinrichtung für die Flaschen an der zur Abtasteinrichtung gehörigen Tasche 4· Jede Klemmeinrichtung weist ferner zwei schwenkbar am Transportstern 5 gelagerte, unter der Kraft einer Zugfeder 17 aufeinander zu bewegbare Klemmhebel 6 für die Flaschen auf, deren Klemmflächen mit einem Reibungsbelag 18 versehen sind. An den Klemmhebeln sind aufeinander zu weisende Rollen 15 befestigt, zwischen die der Stößel 16 des gleichfalls am Transportstern befestigten Elektromagneten 13 eingreift, solange dieser stromlos ist, und die Klemmhebel 6 dadurch offen hält. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei geöffneten Klemmhebeln die mit dem Transportband 2 ankommenden und ggf. durch eine nicht dargestellte Förderschnecke teilungsgerecht zugeführten Flaschen 1 ungehindert in die Taschen 4 einlaufen und beim Vorbeilaufen an der Führung 8 rotieren können.

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Wird dagegen der Magnet 13 durch das zugehörige Relais 25 unter Strom gesetzt, so wird der Stößel 16 zwischen den Rollen 15 herausgezogen, worauf die Klemmhebel 6 unter Einwirkung der Zugfeder 17 aufeinander zu bewegt werden und dabei die dazwischenliegende Flasche 1 einklemmen und so ihre Eigenrotation unterbinden. Die beiden Klemmhebel 6 stehen außerdem über drehfest mit ihnen verbundene Ritzel 23 und miteinander in Eingriff. An einem der Ritzel 23 ist ein Hebel 22 mit einer Rolle 21 befestigt, welche mit einer ortsfesten Nockenbahn 20 zusammenarbeitet. Diese ist derart ausgebildet, daß die Klemmhebel 6 im Übergäbebereich der Flaschen an die Drehteller des Flaschentisches der Etikettiermaschine geöffnet werden, sobald die Flaschen durch die abgesenkten Zentrierglocken drehfest fixiert worden sind, wobei dann der unter Federvorspannung stehende Stößel 16 des Elektromagneten 13 zwischen die Rollen 15 einrückt.

Die Stromversorgung der vier Abtasteinrichtungen 11 sowie der zugehörigen Elektromagneten 13 und der in einem turmartigen Aufbau 28 des Transportsterns 5 befindlichen Auswertungseinrichtungen 12 und Relais 25 erfolgt durch Stromabnehmer 26 und 27 über ortsfeste Schleifringe 3.

Auf dem stationären Haltearm 14 für die Schleifringe 3 ist außerdem eine Zahnscheibe 29 mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Zähnen befestigt. Die Zähne wirken mit einem im turmartigen Aufbau 28 befestigten Näherungsinitiator 30 zusammen und bilden mit diesem einen Tachogenerator, der ein von der Drehzahl des Transportsterns und damit indirekt ein von der Rotationsgeschwindigkeit der Flaschen 1 abhängiges Signal abgibt. Dieses Signal wird vom Näherungsinitiator 30 in einer weiter unten beschriebenen Weise in die Auswertungseinrichtungen 12 eingegeben. Es kann auch für jede Auswertungseinrichtung· ein eigener Näherungsinitiator vorgesehen sein.

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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist jede Auswertungseinrichtung 12 einen Signalgeber 31» z.B. in Form eines monostabilen Multivibrators auf, der direkt durch die Abtasteinrichtung 11 angesteuert wird. Der Signalgeber 31 ist weiter mit einem Wandler 32 verbunden, der seinerseits mit dem Näherungsinitiator 30 in Verbindung steht. Das vom Signalgeber 31 ausgehende Signal wird in einen Vergleicher 33 eingegeben, der außerdem das durch die Abtasteinrichtung 11 abgegebene Signal direkt empfängt. Der Vergleicher 33 ist derart ausgebildet, daß er ein Steuersignal an das nachgeschaltete Relais 25 abgibt, wenn das von der Abtasteinrichtung ankommende Signal genauso lang oder langer ist als das Signal des Signalgebers 31. Dessen Dauer wird durch den Wandler 32 in Verbindung mit dem Näherungsinitiator 30 derart geregelt, daß es bei jeder gegebenen Drehzahl des Transportsterns 5 der Abtastdauer oder Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung

10, definiert durch die Signaldauer an der Abtasteinrichtung

11, entspricht! Eine Verdoppelung der Drehzahl zieht eine Halbierung der Durchlaufzeit und damit der Signaldauer des Signalgebers 31 nach sich. Das die Normalzeit festlegende Signal des Signalgebers 31 ermöglicht somit dem Vergleicher 33 auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten ein Erkennen von ordnungsgemäßen Markierungen.

Die Funktion der vorstehend beschriebenen Ausrichtvorrichtung ist folgende:

Wird der Transportstern 5 zusammen mit der zugehörigen Etikettiermaschine durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung in Umdrehung versetzt, so wird seine Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit durch den aus Zahnscheibe 29 und Näherungsinitiator 30 gebildeten Tachogenerator abgetastet und der Wandler 32 wird entsprechend eingestellt. Die erforderlichen Normalzeiten für verschiedene.Drehzahlen können direkt durch die Signaldauer der Abtasteinrichtung 11 beim Abtasten einer ord-

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nungsgemäßen Markierung gemessen oder aus den Abmessungen des Transportsterns, der Flaschen und Markierungen sowie bei Berücksichtigung der ReibungsVerhältnisse am Reibungsbelag ermittelt werden.

Trifft nun im Verlauf einer durch den angetriebenen Transportstern und die ortsfeste Reibfläche bewirkten Flaschenrotetion eine optisch wahrnehmbare Markierung an der Abtasteinrichtung 11 ein, so beginnt ein Signal, das im Signalgeber 31 die Abgabe eines Vergleichssignals auslöst. Beide Signale laufen somit gleichzeitig an. Das Abtastsignal end.et, wenn die Markierung den Abtastbereich wieder verlassen hat, die Dauer des Vergleichsignals dagegen ist genau vorbestimmt. Der Vergleicher 33 vergleicht nun die Zeitdauer, die als Kenngröße für die Durchlaufzeit der Markierung dient, beider Signale und löst eine Stromzufuhr zum zugehörigen Magneten 13 über das Relais 25 aus, wenn die Zeitdauer des Abtastsignals mindestens genauso groß ist wie die des Vergleichs- oder Normalsignals. Dies ist der Pail, wenn eine ordnungsgemäße Markierung 10 abgetastet wird und die Flaschenrotation wird unterbrochen. Wird dagegen eine "Markierung" in Form einer Quetschfalte abgetastet, so ist die Zeitdauer des Abtastsignals wesentlich kleiner als die des llormalsignals und die Flaschendrehung wird nicht unterbrochen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Ausrichten von am Umfang mit einer optisch wahrnehmbaren Markierung versehenen Gefäßen, insbesondere vor dem Etikettieren, wobei die Gefäße in Rotation versetzt und im Bereich der Markierungen abgetastet werden, und wobei nach dem Erkennen einer Markierung an der Abtaststelle die Rotation der Gefäße abgebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufzeit der Markierungen an der Abtaststelle festgestellt und mit einer Normalzeit verglichen wird, die zumindest annähernd der Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung entspricht, und daß die Rotation eines Gefäßes unterbrochen wird, wenn die Durchlaufzeit der Markierung gleich der Normalzeit ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation eines Gefäßes abgebrochen wird, wenn die Durchlaufzeit der Markierung genauso groß oder größer ist als die Normalzeit.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalzeit in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße derart variiert wird, daß sie mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verkleinert wird,

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalzeit umgekehrt proportional zur Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße variiert wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer antreibbaren Dreheinrichtung für die Gefäße, einer optisch-elektronischen Abtasteinrichtung für die

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Markierungen, oie beim Erkennen einer Markierung ein von deren Durchlaufzeit abhängiges Signal an eine Auswertungseinrichtung weitergibt, sowie mit einer von der Auswertungseinrichtung steuerbaren Bremseinrichtung für die Gefäße, dadurch gekennzeichnet, caß die Auswertungseinrichtung· (12) einen Signalgeber (31), dessen Signal hinsichtlich der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße zumindest annähernd dem Signal der Abtasteinrichtung (11) beim Durchlauf einer ordnungsgemäßen Markierung (10) entspricht, sowie einen Vergleicher (33) aufweist, der die Signale der Abtasteinrichtung und des Signalgebers vergleicht und einen Auslöseimpuls für die Bremseinrichtung (6,13,15 bis 18) abgibt, wenn die für die Durchlaufzeit der Markierung maßgeblichen Kenngrößen beider Signale übereinstimmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (33) einen Auslöseimpuls für die Bremseinrichtung (6,13,15 bis 18) abgibt, wenn die für die Durchlaufzeit der Markierung (10) maßgebliche Kenngröße des von der Abtasteinrichtung (11) abgegebenen Signals genauso groß oder größer ist als die entsprechende Kenngröße des vom Signalgeber (31) abgegebenen Signals.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (31) zur Veränderung der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße mit einem verstellbaren Wandler (32) gekoppelt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Wandler (32) mit einem die Drehgeschwindigkeit der Dreheinrichtung (5,7,8) für die Gefäße (1) abtastenden Fühler (29,30) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Wandler (32) mit einem die Stellung eines Regelgetriebes für die Dreheinrichtung (5,7,8) der Gefäße (1) abtastenden Fühler verbunden ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Fühlers (29»30) mit dem verstellbaren Wandler (32) derart ausgebildet ist, daß die für die Durchlaufzeit maßgebliche Kenngröße des Signals bei zunehmender Drehgeschwindigkeit verkleinert wird.

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