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VORRICHTUNG ZUM AUSRICHTEN VON FLASCHEN MIT VERTIEFUNGEN
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IM BODENBEREICH IN ETIKETTIERMASCHINEN Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der sowohl
die Hubstempel als auch die Teller mit den darin sitzenden Nocken drehbar im Drehtisch
gelagert und jeweils mit einer separaten Dreh- bzw. Steuereinrichtung verbunden
sind (DE-OS 24 19 133). Dabei bewirkt die Steuereinrichtung für die Teller ausschließlich
die Flaschendrehung im Etikettierbereich, während die Dreheinrichtung für die Hubstempel
ausschließlich im Ausrichtungsbereich wirksam ist. Die Höhenbewegung des Hubstempels,
d.h. das Anheben am Anfang des Ausrichtungsbereichs verbunden mit einem Abheben
der Flasche vom Teller und das Absenken am Ende des Ausrichtungsbereichs verbunden
mit einem Abstellen der Flasche auf dem Teller, wird direkt durch eine ortsfeste
Hubkurve gesteuert, wobei im unteren Bereich der Absenkbewegung der Nocken über
einen Anschlag mitgenommen wird. Ungünstig ist bei dieser bekannten Vorrichtung,
daß die Drehbewegung der Hubstempel auch nach dem Einrasten der Nocken in die Vertiefungen
am Flaschenboden noch bis zum Ende des Ausrichtungsbereichs weiterläuft. Der Hubstempel
schleift somit am Flaschenboden, was zu einem starken Verschleiß und zu einer Beeinträchtigung
der exakten Flaschenzentrierung führt. Außerdem kann das auf die ausgerichteten
Flaschen weiter einwirkende Drehmoment in ungünstigen Fällen
ein
"Überfahren" des Nockens durch die Flasche und amit Fehlausrichtungen hervorrufen.
Ungünstig ist schließlich auch der enorme bauliche Aufwand für die beiden unabhängigen
Steuer-bzw. Dreheinrichtungen, die Hubeinrichtungen für die Hubstempel usw.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der
eingangs genannten Art den Verschleiß und den konstruktiven Aufwand wesentlich zu
senken und dabei die Ausrichtungsgenauigkeit zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Kontakt zwischen
den Hubstempeln und den Flaschen selbsttätig aufgehoben, sobald die Nocken in einer
Vertiefung am Flaschenboden einrasten und die Flaschen somit ausgerichtet sind.
Dadurch entfällt jegliche verschleißfördernde Schleifbewegung zwischen Flasche und
Hubstempel und ein Überfahren der Nocken ist ausgeschlossen. Auch das Anheben bzw.
Andrücken der Hubstempel an den Flaschenboden erfolgt völlig selbsttätig beim Anpressen
der Flaschen an den Teller mit Hilfe der Zentrierglocken, wenn die Nocken durch
den Flaschenboden nach unten gedrückt werden. Eine direkte Hubsteuerung für die
Hubstempel mit einer ortsfesten Steuerkurve o.dgl. ist daher nicht unbedingt erforderlich.
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Eine besonders einfache und betriebssichere Bauweise ermöglichen die
in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Weiterbildungen der Erfindung. Eine Doppelhebel-Zwangssteuerung
ist sehr kompakt und läßt sich in serienmäßigen Drehtischen ohne große Änderungen
unterbringen. Außerdem ist durch eine entsprechende Wahl der Schwenkachse des Doppelhebels
eine einfache Anpassung an die Betriebsbedingungen möglich. Eine Wei-
terbildung
der Erfindung mit besonders günstigen Kräfteverhältnissen enthält der Anspruch 4.
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Sollen im Ein- und Auslaufbereich des Drehtisches die Nocken und Hubstempel
gemeinsam in eine abgesenkte Ruhestellung gebracht werden, um das Aufsetzen und
Abziehen der Flaschen zu erleichtern, so kann dies auf einfache Weise durch eine
an der Zwangssteuerung, z.B. an der Schwenkachse des Doppelhebels, angreifende Betätigungseinrichtung
erfolgen. Wesentlich günstioer ist jedoch die im Anspruch 5 angegebene Weiterbildung
der Erfindung. Hier erfolgt das Aufsetzen bzw. Abziehen der Flaschen in der normalen
Transportebene bei angehobenen Standflächen, während im Ausrichtungsbereich die
Standflächen mit den Flaschen durch die ohnehin vorhandenen, gesteuert heb-und senkbaren
Zentrierglocken etwas abgesenkt werden, so daß sie in den Wirkungsbereich der Nocken
und Hubstempel gelangen.
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Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau ermöglicht.
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Die spezielle Arbeitsweise einer erfindangsgemäßen Vorrichtung, hauptsächlich
die vollständige Abschaltung des Drehmoments sofort nach dem Ausrichten einer Flasche
durch die gegenläufige Bewegung von Nocken und Hubstempel, erlaubt eine besonders
einfache Gestaltung der die erforderlichen Drehbewegungen herbeiführenden Organe.
Zwei vorteilhafte erfindungsgemäße Möglichkeiten einschließlich verschiedener Weiterbildungen
sind in den Ansprüchen 6 bis 8 bzw. 9 bis 13 angegeben.
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In beiden Fällen ist jeweils nur eine einzige Dreheinrichtung vorgesehen,
vorzugsweise eine exakte Kurvensteuerung, die sowohl die Relativdrehung zwischen
Flaschen und Nocken im Ausrichtungsbereich als auch die Flaschendrehung im Etikettierbereich
steuert.
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Im nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen beschrieben Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten
Schnitt durch den Drehtisch einer Etikettiermaschine im Bereich eines Tellers Fig.
2 die teilweise Draufsicht auf den Drehtisch nach Fig. 1 mit dem Schnitt AB Fig.
3 einen senkrechten Schnitt durch den Drehtisch eine; Etikettiermaschine mit einem
anders ausgebildeten Teller Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf den Drehtisch nach
Fig. 3 mit dem Schnitt CD.
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Die Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen nach Fig. 1 und 2 ist
in den Drehtisch einer nicht weiter dargestellten Etikettiermaschine integriert,
wobei der Drehtisch die aufrecht stehenden Flaschen 1 durch einen Ausrichtungsbereich
und einen nachfolgenden Etikettierbereich transportiert. Die im Boden mit einer
radial verlaufenden Vertiefung 2 und einer Auswölbung 3 versehenen Flaschen 1 werden
durch einen nicht gezeigten Einlaufstern über ein auf Höhe der normalen Transportebene
liegendes Gleitblech 4 hinweg auf den Drehtisch geführt und dort durch nicht gezeigte,
in ihrer Höhenbewegung gesteuerte Zentrierglocken, die außerdem entgegen der Kraft
von Federelementen anhebbar sind, auf Tellern 5 fixiert. Im Auslaufbereich wird
die Fixierung durch ein Anheben der Zentrierglocken aufgehoben und die Flaschen
i werden durch einen nicht gezeigten Auslaufstern übernommen und weitertransportiert.
Die Teller 5 sind gleichmäßig über den Umfang des einen Ringkörper 6 mit U-förmigem,
nach unten hin offenem Querschnitt sowie mehrere Speichen 7 aufweisenden Drehtisches
verteilt auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet.
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Jeder Teller 5 besitzt einen scheibenarticen, an der Unterseite mit
einem rohrförmigen Ansatz versehenen Grundkörper 8,
der mittels
zweier auf dem Ansatz sitzender Wälzlager 9 in einer Buchse 10 drehbar gelagert
ist. Diese ist ihrerseits im Ringkörper 6 des Drehtisches durch mehrere Schrauben
lösbar befestigt. In einer konzentrisch zur Drehachse angeordneten Vertiefung an
der Oberseite des Grundkörpers 8 ist ein ringförmiger Einsatz 11 mit einer horizontalen
Standfläche 12 für die Flaschen 1 höhenbeweglich geführt. Der Einsatz 11 stützt
sich über mehrere in Bohrungen des Grundkörpers 8 sitzende Federn 13 elastisch auf
diesem ab. Die obere Endlage des Einsatzes 11, in welcher die Standfläche 12 mit
der Oberfläche des Grundkörpers 8 in der normalen Transportebene liegt, wird durch
nicht gezeigte Anschläge festgelegt. In der unteren Endlage liegt der Einsatz 11
am Grundkörper 8 an.
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Konzentrisch innerhalb des Grundkörpers 8 bzw. des ringförmigen Einsatzes
11 sitzt ein rotationssymmetrischer Hubstempel 14, der auf einer senkrechten Stange
15 drehfest und höhenbeweglich angeordnet ist. Die Stange 15 erstreckt sich durch
den rohrförmigen Ansatz des Grundkörpers 8, wo sie durch zwei Wälzlager 16 seiten-
und höhenmäßig abgestützt wird, hindurch nach unten ins Innere des Ringkörpers 6.
Dort ist sie durch eine an ihrem unteren Ende befestigte Lasche 17, die einen am
Ringkörper 6 befestigten Bolzen 18 umschließt, gegen Drehung gesichert. Die Oberseite
des Hubstempels 14 ist mit einer konischen, an die Auswölbung 3 im Flaschenboden
angepaßten Abschrägung versehen, in der ein Ring 19 aus elastischem Material mit
hohem Reibungskoeffizienten, z.B. aus Gummi, der als Reibungsbelag dient, befestigt
ist. An der Unterseite des Hubstempels 14 ist ein Ansatz mit einer konzentrisch
zur Drehachse des Tellers 5 liegenden, radial nach außen hin offenen Ringnut 20
ausgebildet.
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Der Grundkörper 8 des Tellers 5 weist eine sich an die Bohrung für
den Hubstempel 14 radial nach außen hin anschließende Ausnehmung 21 auf, in der
ein Doppelhebel 22 auf einer im Grund-
körper 8 befestigten Achse
23 schwenkbar gelagert ist. Der Doppelhebel 22 verläuft radial zur Drehachse des
Tellers 5 in etwa horizontal und ist gabelartig ausgebildet. Sein kürzerer Hebelarm
wird durch die beiden freien Gabelenden gebildet, an deren Enden jeweils ein Gleitstück
24 befestigt ist. Die beiden Gleitstücke 24 greifen mit Laufspiel in die am Hubstempel
14 ausgebildete Ringnut 20 ein. Der etwas längere Hebelarm des Doppelhebels 22 wird
durch die miteinander verbundenen, näher aneinanderliegenden Gabelenden gebildet,
wobei sich der Verbindungssteg auf einer im Grundkörper 8 gehaltenen Druckfeder
25 abstützt. Diese sucht somit den längeren Hebelarm nach oben zu drücken, wobei
dessen obere Endlage durch eine am Grundkörper 8 ausgebildete Nase 26 festgelegt
ist. Am längeren Hebelarm des Doppelhebels 22-ist zwischen den beiden verbundenen
Gabelenden der nach unten ragende Ansatz eines Nockens 27 mittels eines Stiftes
gelenkig befestigt. Der Nocken 27 ist in einem radialen Schlitz des Grundkörpers
8, der sich nch oben hin an die Ausnehmung 21 -anschließt, bzw. in einem radialen
Schlitz des Einsatzes 11 höhenbeweglich geführt. Die obere Seite des Nockens 27
ist zur Anpassung an die Vertiefung 2 im Flaschenboden dachförmig abgeschrägt oder
abgerundet und läuft in einer horizontalen Kante aus. Der Doppelhebel 22 bildet
zusammen mit der Achse 23 und den Gleitstücken 24 eine den Hubstempel 14 mit dem
Nokken 27 verbindende, die Bewegungsrichtung umkehrende Zwangssteuerung. Diese ist
derart ausgebildet, daß in der durch die Nase 26 definierten oberen Endlage des
längeren Hebelarms die obere Kante des Nockens 27, die horizontale Oberseite des
Hubstempels 14, sowie die Oberseite des Grundkörpers 8 zusammen in der normalen
Transportebene liegen.
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An der Unterseite des rohrförmigen Ansatzes am Grundkörper 8 ist ein
Ritzel 28 befestigt. Dieses kämmt mit einem Zahnsegment 29, welches schwenkbar am
Ringkörper 6 gelagert ist.
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An der Unterseite des Zahnsegments 29 ist eine drehbare Rolle
30
befestigt, die in eine in sich geschlossene Kurvennut 31 eingreift. Die Kurvennut
31 ist in das ringförmig ausgebildete, ortsfeste Unterteil 32 des Drehtisches eingearbeitet,
welches den Ringkörper 6 nach unten hin abdeckt. Die Kurvennut 31 steuert die Drehbewegung
der Teller 5 und verläuft im Einlaufbereich des Drehtisches konzentrisch zu seiner
Drehachse, wobei die Zahnsegmente 29 bzw. Teller 5 die in Fig. 1 und 2 dargestellte
Winkelposition einnehmen. Daran schließt sich im Ausrichtungsbereich ein nach innen
gerichteter Abfall der Nutkurve 31 an, der eine kontinuierliche Eigendrehung der
Teller 5 von 370 Grad bewirkt. Es folgen dann diejenigen Bereiche, welche die Drehung
der Teller 5 im Etikettierbereich steuern.
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Die Funktion der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Ausrichten
von Flaschen nach Fig. 1 und 2 ist folgende: Im Einlaufbereich des Drehtisches liegen
die Oberseite des Grundkörpers 8, die Standfläche 12 und die Oberseite des Hubstempels
14 in der normalen Transportebene. Die auszurichtende und zu etikettierende Flasche
1 kann somit durch den Einlaufstern über das Gleitblech 4 hinweg ungehindert auf
den Teller 5 überführt werden. Daraufhin wird die Flasche 1 am Kopf von der synchron
mitlaufenden, sich senkenden Zentrierglocke erfaßt und zusammen mit dem Einsatz
11 entgegen der Kraft der Federn 13 abgesenkt, bis die in Fig. 1 gezeigte untere
Endlage erreicht ist. Befindet sich dabei zufällig die Vertiefung 2 im Flaschenboden
exakt über dem Nocken 27, so dringt dieser beim Absenken der Flasche 1 in die Vertiefung
2 ein, ohne seine Höhenlage zu verändern. Die Flasche 1 macht dann die im Ausrichtungsbereich
folgende 370-Grad-Drehung des Tellers 2 vollständig mit und gelangt so in der gewünschten
Winkelposition zur Etikettierstation. Liegt dagegen die Vertiefung 2 nicht exakt
über dem Nocken 27, so wird dieser beim Absenken der Flasche 1 durch den äußeren
Rand des Flaschenbodens nach unten gedrückt. Dabei wird gleichzeitig der Hubstempel
14 an-
gehoben, so daß er sich an die Auswölbung 3 im Flaschenboden
anlegt und die Flasche etwas anhebt. Diese Stellung von Nokken 27 und Hubstempel
14 ist in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Die Flasche 1 ist hierbei zwischen
der Zentrierglocke und dem Hubstempel 14 drehfest eingespannt, wobei die Andrückkraft
durch eine entsprechende Bemessung der verschiedenen Federn einschließlich der Federn
in den Zentrierglocken sowie der Hebelarme des Doppelhebels 22 optimal eingestellt
ist. Bei der nun folgenden 370-Grad-Drehung des Tellers 5 im Ausrichtungsbereich
fährt der Nocken 27 den unteren Rand des Flaschenbodens ab, bis er unter Mitwirkung
der Feder 25 in die Vertiefung 2 einrastet. Dabei wird der Hubstempel 14 gleichzeitig
wieder in die normale Transportebene abgesenkt, so daß er den Kontakt mit dem Flaschenboden
vollständig verliert. Die Flasche 1 kann nunmehr den mehr oder weniger großen Rest
der 3,0-Grad-Drehung des Tellers 5 ungehindert mitmachen und trifft wiederum in
der gewünschten Winkelposition an der tikettierstation ein. Im Auslaufbereich des
Drehtisches wird die Zentrierglocke angehoben, so daß die Flasche 1 unter dem Druck
der Federn 13 in die normale Transportebene zurückkehrt und der Nocken 27 vollständig
aus der Vertiefung 2 austritt.
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Die Vorrichtung nach Fig. 3 und 4 entspricht im Aufbau teilweise der
Vorrichtung nach Fig. 1 und 2. Im folgenden werden daher nur die Abweichungen beschrieben.
Die am Umfang des Drehtisches verteilten Teller 33 weisen hier einen ringförmigen
Grundkörper 34 mit einer horizontalen, ringförmigen Standfläche 35 für die Flaschen
auf. An der Unterseite des Grundkörpers 34 sind mehrere senkrechte Bolzen 36 befestigt,
die in entsprechenden Bohrungen einer mittels mehrerer Schrauben lösbar am Ringkörper
6 befestigten Buchse 37 höhenbeweglich geführt sind. An der unteren Stirnseite der
Bolzen 36 greift jeweils eine Feder 38 an, die sich andererseits an der Buchse 37
abstützt. Der Grundkörper 34 mit der Standfläche 35 ist
somit höhenbeweglich
und drehfest auf dem Drehtisch angeordnet, wobei seine obere, in der normalen Transportebene.
liegende Endlage und seine untere, in Fig. 3 gezeigte Endlage durch nicht gezeigte
Anschläge festgelegt sind.
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In der zentralen Öffnung des Grundkörpers 34 sitzt der mit einem Ring
19 und einer Ringnut 20 versehene Hubstempel 14.
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Dieser ist drehfest und höhenbeweglich auf einer Welle 39 angeordnet,
die mittels zweier Wälzlager 9 drehbar in der Buchse 37 gelagert und höhenfest fixiert
ist. Am unteren Ende der Welle 39 ist das mit dem Zahnsegment 29 kämmende Ritzel
28 befestigt, so daß in diesem Falle der Hubstempel 14 die durch die Kurvennut 31
festgelegte 370-Grad-Drehung im Ausrichtungsbereich sowie die anschließenden Drehungen
im Etikettierbereich ausführt.
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Zwischen dem Grundkörper 34 und der Buchse 37 ist ein im wesentlichen
horizontal sowie radial verlaufender, gabelartiger Doppelhebel 40 auf einer Achse
23 schwenkbar gelagert. Die Achse 23 ist in zwei an der Oberseite der Buchse 37
ausgebildeten Lagerböcken 41 befestigt. An dem durch die freien Gabelenden gebildeten
längeren Hebelarm des Doppelhebels 40 ist ein senkrechter Bolzen 42 mittels eines
Stiftes schwenkbar angelenkt. Dieser Bolzen 42 ist in einer entsprechenden Bohrung
der Buchse 37 höhenbeweglich geführt und wird an seiner unteren Stirnseite von einer
Druckfeder 47 beaufschlagt, die sich andererseits an der Buchse 37 abstützt. An
der oberen Stirnseite des Bolzens 42 ist der Nocken 27 befestigt, der in einem radialen
Schlitz des Grundkörpers 34 geführt ist. In dem durch die beiden miteinander verbundenen
Gabelenden gebildeten kürzeren Hebelarm des Doppelhebels 40 sind wiederum Gleitstücke
24 befestigt, die mit Laufspiel in die Ringnut 20 des Hubstempels 14 eingreifen.
Der kürzere Hebelarm ist über den Grundkörper 34 hinaus radial verlängert, wobei
an der Verbindungsstelle der Gabelenden ein Lagerbolzen 43 mit einer
drehbaren
Rolle 44 befestigt ist. Die Rolle 44 wirkt mit einer Hubkurve 45 zusammen, die mittels
mehrerer Klammern 46 am ortsfesten Unterteil 32 des Drehtisches befestigt ist und
die Höhenlage der Hubstempel 14 und der Nocken 27 steuert. Die Funktion der vorstehend
beschriebenen Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen nach Fig. 3 und 4 ist folgende:
Im Einlaufbereich des Drehtisches lieyen die Standfläche 35 am Grundkörper 34 und
die Oberseite des Hubstempels 14, gesteuert durch die Hubkurve 47, in der normalen
Transportebene. Die auszurichtende und zu etikettierende Flasche 1 kann somit durch
den Einlaufstern über das Gleitblech 4 hinweg ungehindert auf den Teller 33 überführt
werden. Daraufhin wird die Flasche 1 am Kopf von der synchron mitlaufenden, sich
senkenden Zentrierglocke erfaßt und zusammen mit dem Grundkörper 34 entgegen der
Kraft der Federn 38 abgesenkt, bis die durch Anschläge festgelegte untere Endlage
erreicht ist. Befindet sich dabei zufällig die Vertiefung 2 exakt über dem Nocken
27, so dringt dieser beim Absenken der Flasche 1 in-die Vertiefung 2 ein, ohne seine
Höhenlage zu verändern. Die Flasche 1 ist dann bereits ausqerichtet und nimmt an
der folgenden 370-Grad-Drehung des Hubstempeis 14 im Ausrichtungsbereich nicht teil.
Liegt dagegen die Vertiefung 2 nicht exakt über dem Nocken 27, so wird dieser beim
Absenken der Flasche 1 durch den äußeren Rand des Flaschenbodens nach unten gedrückt.
Dabei wird gleichzeitig der Hubstempel 14 angehoben, so daß er sich an die Auswölbung
3 im Flaschenboden anlegt und die Flasche 1 etwas anhebt. Diese Stellung von Nocken
27 und Hubstempel 14 ist in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet. Die Flasche 1 ist
hierbei drehfest zwischen dem Hubstempel 14 und der Zentrierglocke eingespannt,
wobei die Anpreßkraft durch eine entsprechende Bemessung der verschiedenen Federn,
einschließlich der Federn in den Zentrierglocken sowie der wirksamen Hebelarme des
Doppelhebels 40 optimal eingestellt ist. Bei der nun folgenden 370-Grad-Drehung
des Hubstempels 14 im Ausrichtungsbereich wird die Flasche 1 so weit mitgenommen,
bis der am Flaschen-
boden anliegende Nocken 27 unter Mitwirkung
der Feder 47 in die Vertiefung 2 einrastet. Dabei wird der Hubstempel 14 gleichzeitig
wieder in die normale Transportebene abgesenkt, so daß er jeglichen Kontakt mit
dem Flaschenboden verliert. Er bleibt somit während dem Rest seiner 370-Grad-Drehung
ohne Einfluß auf die Flasche. Die Flasche trifft somit in der gewünschten Winkelposition
an der Etikettierstation ein. Damit die Flasche 1 im Etikettierbereich an den folgenden
Drehungen des Hubstempels 14 teilnimmt, ist die Hubkurve 47 mit einem erhöhten Abschnitt
versehen, der die Kurvenrolle 44 mit dem Doppelhebel 40 in die in Fig. 3 strichpunktiert
eingezeichnete Stellung verbringt. Dabei wird der Hubstempel 14 zwangsweise in die
strichpunktiert angegebene Stellung angehoben, so daß er die Flasche drehfest einspannt,
während der Nocken 27 in die strichpunktiert angedeutete Stellung abgesenkt wird,
so daß er die Drehung der Flasche nicht behindert. Vor dem Auslaufbereich des Drehtisches
wird die Kurvenrolle 44 mit dem Doppelhebel 40 durch einen entsprechenden Abfall
der Hubkurve 45 wieder in die in Fig. 3 gezeigte Stellung verbracht. Nach einem
Anheben der Zentrierglocken, verbunden mit einem Anheben des Grundkörpers 34 unter
dem Einfluß der Federn 38, kann die Flasche in der normalen Transportebene vom Teller
33 abgezogen werden.