DE2607404B2

DE2607404B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von Gefäßen, insbesondere vor dem Etikettieren

Info

Publication number: DE2607404B2
Application number: DE19762607404
Authority: DE
Inventors: Bernd 8400 Regensburg Ellinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-24
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1979-05-03
Also published as: FR2342207B1; FR2342207A1; DE2607404C3; DE2607404A1

Description

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

Manche Gefäße, wie z. B. Sektflaschen, werden vor dem Etikettieren mit einer einen Aufdruck aufweisenden Flascbenhalsumhüllung aus Metallfolie versehen, wobei gewünscht wird, daß die Etiketten mitti,; unter den Aufdruck zu Hegen kommen. Die Gefäße müssen daher vor dem Eintreffen an der Etikettierstelie 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 einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird sofort beim Eintreffen einer Markierung an der Abtaststelle ein Stillsetzen der Gefäßrotation eingeleitet (DE-OS 17 61 150). Zwischen ordnungsgemäßen Markierungen einer bestimmten Breite, nach denen ausgerichtet werden soll, oder sonstigen »Markierungen« auf der Umhüllung wird bei diesem bekannten Verfahren nicht unterschieden. Insbesondere Quetschfalten in einer Flaschenhalsumhüllung, wie sie beim Anschmiegen an einen gewölbten Flaschenhals zwangr'äufig entstehen, lösen häufig ein Abbremsen der Gefäße aus, noch ehe die ordnungsgemäße Markierung an der Abtaststelle eingetroffen ist. Die hierdurch entstehenden Fehlausrichtungen führen zu einer falschen Etikettenposition und zu einem unschönen Aussehen der etikettierten Gefäße.

Ferner ist ein Verfahren zum Ausrichten von am Umfang mit metallischen Markierungen in Form von Gefäßverschlüssen versehenen Gefäßen bekannt, bei dem die Gefäße in Rotation versetzt und im Bereich der Markierungen durch ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld abgetastet werden, wonach bei einer bestimmten Feldänderung die Rotation der Gefäße unterbrochen wird (DE-AS 12 00 \97). Zur Anpassung an unterschiedliche Arten von Gefäßverschlüssen kann bei diesem bekannten Verfahren die Intensität des elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes verändert werden. Störungen oder Fehlausrichtungen durch andere als die ordnungsgemäßen Markierungen sind hierdurch jedoch nicht zu vermeiden, da der Zeitpunkt der Unterbrechung der Eigenrotation eines Gefäßes allein von einer vorbestimmten Schwächung des Hochfrequenzfeldes durch ein Metallteil abhängig ist. Die Ausrichtgenauigkeit ist bei diesem bekannten Verfahren im übrigen grundsätzlich geringer als bei einem mit optisch-elektronischer Abtastung arbeitenden Verfahren, da sich beim Eindringen einer metallischen Markierung in das Hochfrequenzfeld nur allmähliche Veränderungen des Hochfrequenzfeldes ergeben, die außerdem von der Masse, der Eindringtiefe, der Form usw. des Metallteils stark abhängig sind.

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, auch bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten der Gefäße zuverlässig verhindert werden. Außerdem soll eine einfach und betriebssicher aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchlaufzeit

jeder Markierung an der Abtaststelle festgestellt und mit einer Normalzeit verglichen wird, die zumindest annähernd der Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung entspricht, daß die Rotation eines Gefäßes abgebrochen wird, wenn die festgestellte Durchlaufzeit s der Markierung genauso groß oder größer ist als die Normalzeit, und daß die Normalzeit in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße derart variiert wird, daß sie mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verkleinert wird. ι ο

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 durch ein Fotoelement dessen Verdunklungs- bzw. Erhellungszeit 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. Vorteilhaft ist es ferner, daß die Rotation eines Gefäßes abgebrochen wird, wenn die Durchlaufzeit einer Markierung genauso groß oder größer ist als die Normalzeit. Hierdurch wird die Durchführung des Verfahrens ohne Einbußen an Genauigkeit wesentlich vereinfacht, da nicht ordnungsgemäße Markierungen mit einer größeren Breite als einer ordnungsgemäßen Markierung kaum auftreten. Durch die Änderung der Normalzeit in Abhängigkeit J-; von der Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße schließlich wird auch beim Arbeiten mit wechselnden Leistungen bzw. Rotationsgeschwindigkeiten ein gleichbleibend zuverlässiges Ausrichten gesichert, insbesondere dann, wenn die Normalzeit umgekehrt proportio- nal zur Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße variiert wird.

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 deren Durchlaufzeit abhängiges Signal an eine Auswertungseinrichtung veitergibt, sowie mit einer von der Ausv/ertungseinrichtung steuerbaren Bremseinrich- 5ü tung für dir* Gefäße erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswertungseinrichtung einen Signalgeber, dessen Signal hinsichtlich der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße zumindest annähernd dem Signal der Abtasteinrichtung beim Durchlauf einer t> 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 maßgebliche Kenngröße des von der Abtasteinrichtung abgegebenen Signals genauso groß oder größer ist als die entsprechende Kenngröße des vom Signalgeber abgegebenen Signals und daß der Signalgeber zur Veränderung der für die Durcnlaufzeit maßgeblichen Kenngrö- es ße mit einem verstellbarer Wandler gekoppelt ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung laßt sich gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung mit geringem zusätzlichen Aufwand herstellen, z. B. mit Hilfe einiger weniger elektronischer Bauelemente. Der mechanische Aufbau der Vorrichtung wird nicht berührt, so daß auch eine nachträgliche Umrüstung bereits in Betrieb befindlicher Vorrichtungen keine Mühe bereitet.

Wenn Änderungen der Leistung bzw. der Rotationsgeschwindigkeit der Gefäße nur ab und zu auftreten, so kann das Verstellen des Wandlers ohne weiteres manuell vorgenommen werden. Treten diese Änderungen jedoch häufiger auf, so ist es vorteilhaft, wenn gemäß zweier verschiedener Weiterbildungen der Erfindung der verstellbare 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 geeign«*, da hier Leistungsänderungen sehr häufig auftreten. Der Geschwindigkeitsfühler kann z. B. durch einen Tachogenerator gebildet werden, der die Drehgeschwindigkeit eine? die Flaschen an einer ortsfesten Reibfläche entlangführenden 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 zeigt

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

F i g. 2 das Blockschaltbild einer Ausrichteinheit.

Die Vorrichtung nach F i g. 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 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 Trandportsterns 5 vorbeibewegten Plf.schcn 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 Zentrierglocken 19 drehfest fixiert werden.

An jeder Tasche 4 des Transportsterns 5 ist auf Höhe der Markierungen 10 der Flaschenhalsumhüllungen 9 eine optisch-elektrorische Abtasteinrichtung 11 in Form einer Reflexlichtschranke herkömmlicher Bauart befestigt. Jede der insgesamt vier Abtasteinrichtungen ist mit einer eigenen elektronischen Auswertungseinrichtung 12 verbunden, die über ein Relais 25 einen

zugehörigen Elektromagneten 13 betätigen kann. Dieser ist Teil einer mit umlaufenden Klemmeinrichtungen 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 Klemmheblen 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.

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 24 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 Übergabebereich 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 Tram,portsterns 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.

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 Il 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 länger 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

in 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 ordnungsgemäßen Markierung gemessen oder aus den Abmessungen des Transportsterns, der Flaschen und Markierungen sowie bei Berücksichtigung der Reibungsverhältnisse am Reibungsbeiag ermittelt werden.

Trifft nun im Verlauf einer durch den angetriebenen Transportstern und die ortsfeste Reibfläche bewirkten Flaschenrotation 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 endet, wenn die Markierung den Abtastbereich wieder verlassen hat, die Dauer des Vergleichsignals dagegen ist genau vorbestimmt. Der Vergleicher 33 vergleicht nun die Zeitdauer,

so die als Kenngröße für die Durchlaufzeit der Markierur^ 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 Fall, 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 Normalsignals und die Flaschendrehung wird nicht unterbrochen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausrichten von am Umfang mit einer optisch wahrnehmbaren Markierung von gleicher Breite versehenen Gefäßen, insbesondere vor dem Etikettieren, wobei die Gefäße in Rotation versetzt und im Bereich der Markierung optischelektronisch abgetastet werden und wobei nach dem Erkennen einer Markierung an der Abtaststelle die Rotation der Gefäße unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufzeit jeder Markierung an der Abtaststelle festgestellt und mit einer Normalzeit verglichen wird, die zumindest annähernd der Durchlaufzeit einer ordnungsgemäßen Markierung entspricht, daß die Rotation eines '5 Gefäßes abgebrochen wird, wenn die festgestellte Durchlaufzeit der Markierung genauso groß oder größer ist als die Normalzeit, und daß die Normalzeit >n Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkcii der Gefäße derart variiert wird, daß sie mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit verkleinert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer antreibbaren Dreheinrichtung für die Gefäße, einer optisch-elektroni- sehen Abtasteinrichtung für die Markierungen, die 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, daß die Auswertungseinricl'.tung (M') einen Signalgeber (31), dessen Signal hinsichtlich der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße zu iindest annähernd dem Signal der Abtasteinrichtung (11) beim Durch- J5 lauf einer ordnungsgemäßen Markierung (10) entspricht, sowie einen Vergleicher (33) aufweist, der die Signale der Abtasteinrichtung (11) und des Signalgebers (31) vergleicht und 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, und daß der Signalgeber (31) zur Veränderung der für die Durchlaufzeit maßgeblichen Kenngröße mit einem verstellbaren Wandler (32) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Wandler (32) mit einem die Drehgeschwindigkeit der Dreheinrichtung (5, 7,8) für die Gefäße abtastenden Fühler (29, 30) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Wandler (32) mit einem die Stellung eines Regelgetriebes für die Dreheinrichtung (5, 7, 8) der Gefäße abtastenden Fühler verbunden ist.