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Etikettiermaschine für Formflaschen
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Die Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine für im Querschnitt
von der Kreisform abweichende Flaschen (Formflaschen), mit einer Transportvorrichtung,
insbesondere einem Drehtisch, die in Reihe hintereinander angeordnete, jeweils aus
einem drehgesteuerten Drehteller und einem Spannkopf bestehende Klemmorgane zum
Einspannen der Flaschen zwischen Fuß und Kopf und den Klemmorganen zugeordnete,
auf die Flaschenform abgestimmte, vorbewegbare Ausrichtelemente aufweist und die
so gehaltenen Flaschen zur Übertragung eines Etiketts an einer am Transportweg angeordneten
Etikettierstation vorbeibewegt und die ferner auf die übertragenen Etiketten einwirkende
Andrückelemente aufweist.
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Für eine exakte Positionierung der Etiketten auf der Flasche ist es
erforderlich, die zwischen Klemnorganen
im Drehteller gehaltenen
Flaschen auch dann nachzurichten, wenn sie schon vom Einlaufstern in einer bes'.iimiten
Drehstellung an den Drehtisch übergeben werden. Bei einer bekannten Etikettiermaschine
der eingangs genannten Art (DE-OS 2 731 769) hat der Drehteller eine der Flaschenform
angepaßte Ausnehmung und vier schräge Führungsflächen, die dafür sorgen, daß bei
axialem Druck des Spannkopfes auf die Flasche die Flasche ihre gewünschte Drehposition
einnimmt. Sollen anders formatige Flaschen oder andere Flaschengrößen vemrbeitet
werden, muß der Drehteller mit den Führungsflächen und der Ausnehmung gegen einen
anderen Drehteller ausgewechselt werden. Da derartige Ausrichtelemente in der Schmutz
zone der Etikettiermaschine liegen, können Glassplitter sich verklemmen und die
Funktion beeinträchtigen.
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Mit einer solchen Etikettiermaschine ist es möglich, die Etiketten
exakt zu übertragen. Mit der Übertragung der Etiketten auf die Flachflaschen ist
aber der Etikettiervorgang noch nicht abgeschlossen. Die Etiketten müssen auch noch
fest an die Flasche angedrückt werden. blicherweise erfolgt das Andrücken durch
am Transportweg der Flaschen ortsfest angeordnete Bürsten. Solche Andrückelemente,
die sich bei Rundflaschen bestens bewährt haben, lassen sich bei andersformationen
Flaschen, wie Flachflaschen oder Vierkantflaschen jedenfalls dann nur mit der Gefahr
des Verreißens der exakt aufgebrachten Etiketten einsetzen, wenn die Etikettenenden
an problematischen Stellen, wie stark gekrünmtcn Flaschenübergängen oder Kanten
lfecjn.
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Bei einer andersartigen Etikettiermaschine für Formflaschen, bei der
die Flaschen schrittweise transportiert und im Stillstand etikettiert werden, sind
der Etikettierstation ein Ausrichtelement und ein Andrückelement für die Etiketten
zugeordnet. Das zwei vorstehende Finger aufweisende Ausrichtelement und das Andrückelement
sind in einer Baueinheit so angeordnet, daß zunächst das federnd abgestützte Ausrichtelement
an der Flasche angreift. Das Andrückelement hat die Aufgabe, das von einem gabelförmigen
Halter vor der Flasche gehaltene Etikett von dem Halter abzulösen und gegen die
Flasche zu drücken. Während dieses Ubertragungsvorganges bleibt das Ausrichtelement
wirksam (US-PS 1 786 939).
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Abgesehen davon, daß eine solche schrittweise arbeitende Etikettiermaschine
keine hohe Leistung erbringt, wird durch das Andrückelement, das durch die beiden
Gabeläste hindurchgeführt werden muß, das Etikett nur an einem schmalen Bereich
angedrückt. Deshalb ist es erforderlich, anschließend mit anderen, zusätzlichen
Mitteln den Andrückvorgang zu vervollständigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Etikettiermaschine
für Formflaschen zu schaffen, die bei hoher Leistung störunanfällig ist und mit
verhältnismäßig einfachen Mitteln eine exakte Übertragung der Etiketten auf die
Flaschen gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Etikettiermaschine der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jeweils ein der Flaschenform angepaßtes
Ausrichtelement als Baueinheit ausgebildet ist, in der das Andrückelement nachgiebig
abgestützt ist, und daß die Baueinheit in Transportrichtung der Flaschen sowohl
vor als auch hinter der Etikettierstation quer zur Längsachse der Flaschen
und
ihrer Transportrichtung durch eine Steuerung vorbewegbar ist, wobei die Steuerung
der Baueinheit und die Steuerung der Klemmorgane derart koordiniert sind, daß beim
Ausrichten die Klemmorgane gelöst und beim übertragen und Andrücken der Etiketten
wirksam sind.
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Aufgrund der Anordnung der die Flasche an der Wandung angreifenden
Ausrichtelemente ist die Etikettiermaschine bezüglich der Ausrichtelemente störunanfälliy,
da Glasscherben nicht in ihren Funktionsbereich geraten können.
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Bei einem Drehtisch ergibt sich ein platzsparender Aufbau, da die
Ausrichtelemente von der Drehtischmitte aus auf die Flasche einwirken. Da das Ausrichten
durch separate Elemente erfolgt, haben Drehteller und Spannkopf den herkömmlichen
Aufbau, so daß auf einer solchen Etikettiermaschine auch herkömmliche Flaschen etikettiert
werden können. In einem solchen Fall braucht lediglich das Ausrichtelement demontiert
zu werden. Anstelle dieses Ausrichtelementes läßt sich ein Andrückkissen einsetzen.
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Da die Andrückkissen quer zur Flasche bewegt werden, ergibt sich zwischen
ihnen und der Flasche keine Relativbewegung, die ursächlich für ein Verreißen der
exakt aufgebrachten Etiketten ist. Die Ausbildung der Ausricht-und Andrückelemente
in einer Baueinheit bietet die Möglichkeit einer einfachen Steuerung für die Vorbewegung.
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Im einfachsten Fall kommt man mit einer einzigen Steuerkurve aus.
Damit in diesem Fall zuerst das Ausrichtelement wirksam wird, kann es bei der nachgiebigen
Abstützung in der Baueinheit vorstehend sein.
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Vorzugsweise weist jedes Ausrichtelement zwei Gabeläste zum seitlichen
Ausrichten der Flaschen und zwei Vorsprünge zum Ausrichten der Drehstellung der
Flaschen auf, während auf dem Abschnitt des Transportweges, auf dem die Ausrichtelemente
wirksam sind, auf der den Ausrichtelemente ge-
gegenüberliegenden
Seite des Transportweges ein Widerlager zum seitlichen Abstützen der Flaschen vorgesehen
ist.
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Um die nach dem übertragen und Andrücken exakt liegenden Etiketten
auch beim Weitertransport möglichst schonend zu behandeln, kann nach einer weiteren
Ausgestaltung der für Erfindung die Drehsteuerung der Drehteller/die Flaschen derart
ausgebildet sein, daß die Flaschen mit ihrer etikettierten Seite in den Taschen
des Auslaufsterns zu liegen kommen.
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Die Kurvensteuerung der Baueinheit ermöglicht es, an jeder gewünschten
Stelle nachzurichten oder anzudrücken. Das gilt auch für Rundumetiketten, die am
Flaschenhals angebracht werden. Hier ist es günstig, wenn die durch ortsfeste Bürsten
am Transportweg angelegten und zur überlappung gebrachten Bereiche im überlappten
Bereich durch die Andrückelemente nachträglich angedrückt werden.
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Eine einfache Lagerung und einfache Steuerung ergibt sich, wenn jede
Baueinheit aus Ausricht- und Andrückelementen auf einer kurvengesteuerten Führungsschiene
angeordnet ist.
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über eine Federabstützung kann eine Abtastrolle der Baueinheit in
Anlage an der Kurve gehalten werden. Die bereits angesprochene Auswechselbarkeit
der Baueinheit kann in der Weise verwirklicht sein, daß sie an den Führungsschienen
auswechselbar angeordnet ist.
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Die Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung der Etiketten
ist besonders groß bei Flaschen mit vertikal verlaufenden Kanten, wie z.B. bei Flaschen
mit mehreckigem Grundriß, insbesondere Rechteck- oder Achteckflaschen. Bei diesen
Flaschen wird gefordert, daß das Etikett hündig mit den Kanten einer Seite abschließt
bzw.
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zu den Kanten an beiden Rändern den gleichen Abstand hat.
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Um diesen erhöhten Anforderungen zu genügen, ist nach einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Ausrichtelement als Zange ausgebildet
ist, deren zwei armige Hebel in einem nachgiebig abgestützten Lagerbock der Baueinheit
verschwenkbar sind und deren den Greiferarmen abgekehrte Hebelarme als Kniehebel
derart ausgebildet und in der Baueinheit angelenkt sind, daß bei Anlage des Lagerbockes
an einen ihm zugeordneten Anschlag und weiterer Vorbewegung der Baueinheit die Hebel
im Schließsinne verschwenkt werden.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung läßt sich bei jeder Drehstellung
der Flasche das als Zange ausgebildete Ausrichtelement in geöffneter Stellung problemlos
bis hinter die Flasche bewegen und dann schließen. Bereits beim Schließen kann eine
Ausrichtung durch die Greiferarme erfolgen. Die Ausrichtung wird vervollkommenet,
wenn das Andrückelement beim weiteren Vorbewegen der Baueinheit zur Anlage an der
Flasche kommt, weil dann die Flasche die Lage einnimmt, die durch das Ausrichtelement
vorgegeben ist. Die Flasche kann während der übertragung des Etiketts vom Ausrichtelement
und dem Andrückelement gehalten werden, so daß sich für die üblicherweise zwischen
einem Drehteller und einem Drehkopf eingespannte Flasche eine zusätzliche Halterung
ergibt.
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Zur Anpassung an verschiedene Flaschenformate kann der Anschlag einstellbar
ausgeführt sein. Besonders günstig ist es, wenn der Anschlag als verstellbare Steuerkurve
ausgebildet ist.
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Die Einstellung des Stellweges für die Schließbewegung der Greifer
ist unkritisch, wenn die Kniehebel in einem nachgiebig abgestützten Lagerbock der
Baueinheit angelenkt sind. Die nachgiebige Abstützung des Lagerbockes verhin-
dert
in diesem Fall, daß die Schließkraft zu groß wird, wenn die Greifer zur Anlage an
der Flasche kommen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Etikettiermaschine in Aufsicht, Fig.
2 die Etikettiermaschine vemäX Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie 1 - I der Fig.
1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich des Ausricht- und Andrückelementes
in vergrößerter Darstellung, Fig. 4 u. 5 ein Ausrichtelement mit Widerlager bei
verschiedener Drehstellung der Flasche in Aufsicht, im Schnitt nach der Linie II
- II der Fig, 3, Fig. 6 eine vom Spannkopf gehaltene und unter der Einwirkung von
Bürsten stehende Flasche, Fig. 7 eine vom Spannkopf gehaltene, unter der Einwirkung
eines Andrückelementes stehende Flasche und Fig. 8 ein weiteres Ausrichtelement
in Aufsicht und schematischer Darstellung.
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Gemäß Fig. 1 werden Flachflaschen 1 in einer Reihe und in der gl.cicien
Drehstellung von einem Kettenförderer 2 einer Einteilschnecke 3 zugefördert; die
die Flaschen 1 uf: einen für die Etikettiermaschine passenden Teilungsabstand auseinanderrückt.
Üer einen Einlaufstern 4 ge-
langen die Flaschen auf einen Drehtisch
5, der am Umfang eine Vielzahl von gleichen Aufaahmeplätzen 6 hat. Jeder Aufnahmeplatz
6 besteht aus einem drehgesteuerten Drehteller 7 und einem heb- und senkbaren Spannkopf
8. Drehteller 7 und Spannkopf 8 bilden Klemmorgane, zwischen denen die Flasche 1
drehfest eingespannt wird. huber die nicht dargestellte flrehsteuerung kann die
Flasche in eine gewünschtc Dreh.'Lellung wcjhr('.nd der Verarbeitung gebracht werden.
Während des Transportes durch den Drehtisch 5 wird die Flasche an einer ersten Etikettierstation
9 und einer zweiten Etik-ettierstation 10 vorbeibewegt und einem dem Einlaufstern
4 entsprechenden AusLaufstern 11 zugefördert, von wo die Flaschen von einem Plattenförderer
12 abtransportiert werden.
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Die Etikettierstationen 9, 10 haben einen herkömmlichen Aufbau und
brauchen deshalb im einzelnen nicht beschrieben zu werden. Während die Etikettierstation
9 zum gleichzeitigen übertragen von Vorderetikett und Halsetikett eingerichtet ist,
ist die Etikettierstation 10 zum Ubertragen des Rückenetiketts eingerichtet. Zum
Anlegen des Halsetiketts sind am Transportweg der Flaschen außenseitige und innenseitige
Bürsten 13, 14, 15, 16 angeordnet.
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Jedem Aufnahmeplatz 6 ist im Drehtisch 5 eine radial vorbewegbare
Baueinheit 17 aus Ausricht- und Andrückelementen zugeordnet. Die -Baueinheit besteht
aus einem insbesondere der Form der Flasche angepaßten Andrückkissen 18 und einem
Formkörper 19 mit zwei Gabelasten 20, 21 zum seitlichen Ausrichten der Flasche und
zwei Vorsprüngen 22, 23 zum Ausrichten der Drehstellung der Flasche 1. Ein solches
Formstück ist sowohl zum Ausrichten einer flach gekrümnten Flasche sowohl auf der
konvexen Seite als auch auf der konkaven Seite geeignet, wie die Fig. 6 und 7 erkennen
lassen. Das Kissen 18 sitzt auf einem Träger 24,
an dem auch das
Ausrichtelement 19 mittels einer Führung 25 und einer Feder 26 nachgiebig abgestützt
ist. Der Träger 24 ist an einer Platte 27 mittels eines Schraubenbolzens 28 befestigt.
Die Platte 27 durchgreifende freie Enden von Führungsstangen 29, 30 greifen in Ausnehmungen
des Trägers 24 ein und fixieren ihn zusätzlich. Aufgrund dieser Befestigungsart
läßt sich die Baueinheit 17 leicht demontieren und auswechseln, Die Führungsstagen
29, 30 sind in Büchsen 31, 32, 33, 34 eines auf der angetriebenen Welle 35 des Drehtisches
5 sitzenden Trägers 36 radial verschieblich. Auf dem Träger 36 ist eine drehfest
gehaltene Zylinderkurve 37 gelagert, die von einer Abtastrolle 38 abgetastet wird,
die unverschieblich auf der Führungsstange 29 sitzt. Die Rolle 38 wird von einer
auf der Führungsstange 30 sitzenden Feder 39 in Anlage an der Zylinderkurve 37 gehalten.
Bei Drehung des Trägers 36 wird in Abhängigkeit vom Verlauf der Zylinderkurve 37
die gesamte miteinander verbundene Einheit aus Führungsstangen 29, 30, Träger 36,
Befestigungsplatte 27, Ausricht- und Andrückelementen 18, 19 radial vor-und zurückbewegt.
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An den Stellen des Transportweges der Flaschen 1, an denen die Flasche
1 durch die Ausrictelemente 1 9 ausgerichtet werden soll, sind am Außenumfang Widerlager
in Form von Gleitschienen 40, 41 , 42 vorgesehen. Diese Widerlager haben die Aufgabe
die Flaschen bei gelöstem Spannkopf 8 während des Vorbewegens der Ausrichtelemente
19 abzustützen. Wie die Baueinheit 17 der Ausricht-und Andrückelemente 18, 19 sind
die Widerlager 40 - 42 für einen Formatwechsel austauschbar mit einan Schraubenbolzen
43 befestigt.
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Die Etikettiermaschine arbeitet auf folgende Art und Weise
Die
vom Einlaufstern 4 mit ihrer konvexen Außenseite nach außen ausgerichtet an die
Aufnahmeplätze 6 des rJrehtisches 4 übergebenen Flaschen 1 werden durch Absenken
des Spannkopfes 8 zwischen Drehteller 7 und Spannkopf 8 eingespannt und drehfest
gehalten. Sobald die Flaschen 1 in den Bereich des Widerlagers 40 ,41 gelangen,
wird der Spannkopf 8 cin wenig angehoben, so daß die Flaschen 1 gegenüber dem Drehteller
7 verdrehbar sind. Während des Transportes im Bereich des Widerlagers 40 ,41 wird
die Baueinheit 17 vorgesteuert und deren Ausrichtelemente 19, 20 - 23 richten die
Flasche hinsichtlich ihrer axialen Lage und vor allem hinsichtlich ihrer Drehstellung
aus.
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Noch während das Ausrichtelement 19 die Flasche 1 hält, wird der Spannkopf
8 abgesenkt und die Flasche 1 zwischen Drehteller 7 und Spannkopf 8 eingeklemmt.
Dann wird die Baueinheit 17 wieder zurückbewegt. Beim weiteren Transport gelangt
die Flasche 1 in den Bereich der Etikettierstation 9. Die Etikettierstation 9 überträgt
gleichzeitig ein vorderseitiges Rumpfetikett 44 und ein Halsetikett 45 in Form eines
Ringetiketts. Beim weiteren Transport wird die Flasche um 900 verdreht und gelangt
dann in den Bereich der nur auf das Halsetikett 45 einwirkenden Bürsten 13, 14,
die das Halsetikett 45 nach hinten anstreifen. Dann wird die Flasche 1 nochmals
um 900 gedreht, so daß das übertragene Rumpfetikett dem Andrückelement 18 gegenüberliegt.
Das Andrückelement 18 wird vorgesteuert und auf diese Art und Weise das Rumpfetikett
ohne die Gefahr des Verreißens angedrückt. Auf dem eiteren Transportweg wird die
Flasche 1 weiter gedreht, wobei die Bürsten 15, 16 das Ringetikett vollständig anstreifen.
Jetzt kann das Andrückelement 18 nochmals vorgesteuert werden und dabei mit seinem
oberen, vorzugsweise vorstehenden Teil auf den überlappten Bereich des Ringetiketts
45 drückend einwirken. Dabei kann gleichzeitio die Flasche 1 nachgerichtet werden.
In diesem
Fall ist am Außenumfang ein ortsfestes Widerlager vorgesehen.
Auch in diesem Fall wird für den Ausrichtvorgang der Spannkopf 8 leicht gelöst.
Dieses nochmalige Nachrichten ist sinnvoll, wenn an einer zweiten Etikettierstation
10 ein weiteres Etikett übertragen werden soll.
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Die Übertragung dieses weiteren Rückenetiketts und das Andrücken des
Rückenetiketts spielt sich wie am Beispiel der ersten Etikettierstation 9 beschrieben
ab.,Die etikettierten Flaschen werden dann an den Auslaufstern 11 derart übergeben,
daß die etikettierten konvexen Bereiche in den Mulden des Einlaufsterns 11 zu liegen
kommen. Dadurch wird gewährleistet, daß diese besonders gefährdeten, etiketticrten
Bereiche nicht belastet werden.
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enn kein Rückenetikett und/oder kein Ringetikett aufgebracht werden
soll, und demzufolge eine weitere Drehung der Flaschen nach dem Andrücken des Rumpfetikeftts
auf der konvexen Vorderseite nicht erforderlich ist, ist aus den vorgenannten Gründen
die Drehung um 1800 sinnvoll.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig, 8 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel
der Fig, 4 und 5 im wesentlichen nur in der Ausbildung des Greiferelementes. Bei
diesem Ausfuhrungsbeispiel ist das Greiferelement an die Form einer Achteckflasche
51 angepaßt. - Wirkungsmäßig besteht ein wesentlicher Unterschied zum vorigen Ausführungsbeispiel
darin, daß die zu etikettierende Fläche durch das Greiferelement unmittelbar und
nicht mittelbar über eine Hilfsfläche ausgerichtet wird. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel
besteht die gemeinsam in Richtung der Flasche 51 vorbewegbare Baueinheit 52 aus
dem Ausrichtelement und einem Andrückelement. Das Andrückelement trägt auf einer
Platte 53 ein der Form der Flasche angepaßtes Andrückkissen 54, im vorliegenden
Fall ein Kissen 54 mit ebener
Oberfläche. Die Trägerplatte 53 sitzt
am freien Ende einer Führungsstange 55, deren Führung in der schematischen Zeichnung
nicht dargestellt ist. Die Führung kann gleich der im anderen AuvEiihrullysbeis)?iel
dargesteil en Füiruncj ausgeführt sein. Die Führungsstange 55 tastet mit einer Fühlerrolle
56 eine ortsfeste Steuerkurve 57 ab. Entweder wird die Fühlerrolle 56 durch eine
nicht dargestellte Feder in Anlage an dieser Steuerkurve 57 gehalten oder die Steuerkurve
ist als Nutkurve ausgebildet, in der die Fühlerrolle 56 eine zweiseitige Führung
erhält.
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Das als Zange ausgebildete Ausrichtelement weist zwei zweiarmige Hebel
58, 59 auf, die in einem Lagerbock 60 verschwenkbar gelagert sind. Der Lagerbock
60 ist nachgiebig an einer Feder 61 abgestützt und trägt eine Fühlerrolle 62, der
eine gemeinsam sich mit der Baueinheit 52 drehende, einstellbare Kurve 63 zugeordnet
ist, die in verschiedenem radialen Abstand Anschläge 64 aufweist. Die der Flasche
51 abgekehrten Arme der Hebel 58, 59 sind als Kniehebel 65, 66 ausgeführt, deren
freie Enden in einem weiteren Lagerbock 67, der an einer Feder 68 nachgiebig abgestützt
ist, angelenkt sind. Die Lagerböcke 60, 67 sind auf der Führungsstange 55 gegen
die Kraft der Federn 61, 68 verschiebbar. Es ist aber auch möglich, daß die Lagerböcke
60, 67 auf verschiedenen Führungsstangen verschiebbar gelagert sind. Die freien
Enden der Hebel 58, 59 tragen der Flaschenform angepaßte Greifer 69, 70.
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In Abhängigkeit vom Flaschenformat wird die Steuerkurve 63 eingestellt.
Die Federn 61, 68 halten die Baueinheit in der in Fig. 8 dargestellten, geöffneten
Zangenstellung. Sobald der Drehtisch sich dreht und die Fühlerrolle 56 aufgrund
des Verlaufs der Steuerkurve 57 in Richtung der Flasche 51 vorbewegt wird, bewegt
sich diese in der dargestellten Lage der Einzelteile vorwärts. Noch bevor das Andrückelement
53,
54 zur Anlage an einer Seite der Flasche 51 kommt, schlägt
die Fühlerrolle 62 an einen der Anschläge 64 der Steuerkurve 63 an. Das bedeutet,
daß der Lagerbock 60 der weiteren Vorbewegung der Führungsstange 55 nicht mehr folgen
kann, sondern sich auf dieser verschiebt. Sofern die Kraft der Feder 61 die der
Feder 68 übersteigt, wird letztere zusammengedrückt. Die Greiferarme 58, 59 werden
also noch nicht verschwenkt. Erst wenn die Kraft der Feder 61 kleiner wird als die
Kraft der Feder 68 wird die Feder 61 zusammengedrückt und damit werden auch die
Greiferarme 58, 59 auf die Flasche 51 zu verschwenkt. Sobald die Greiferarme 58,
59 auf die Flasche 51 auftreffen, richten Sie die Flasche aus. Die endgültige Ausrichtung
erfolgt mit Hilfe des Andrückelementes 53, 54, das die Flasche 51 in die der Flaschenform
angepaßten Greifer 69, 70 drückt.
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Die Verschwenkung der Greiferarme 58, 59 erfolgt unmittelbar nach
Anschlag der Fühlerrolle 62 an dem Anschlag 64.
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