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Etikettiervorrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist bereits eine derartige Etikettiervorrichtung bekannt, bei welcher
der Krümmungsradius jeder Haftfläche unveränderbar ist und dem Abstand einer in
Mittelstellung befindlichen Haftfläche von der Drehachse des Rotors entspricht (DE-AS
12 71 -6J6). Die Haftflächen liegen somit in der Mittelstellung auf einem gemeinsamen
Umkreis. Sie können sich daher ohne Relativbewegung bzw. Zusatzbewegung gegenüber
dem Rotor exakt auf der Leimwalze, dem Greiferzylinder und sonstigen auf einer Kreisbahn
umlaufenden Behandlungsorganen, wie z.b. Drucktypen zum Datieren der Etiketten,
abwälzen. Eine Drehung oder Schwenkung der Entnahmeglieder um ihre einzige, fest
auf dem Rotor angeordnete eigene Drehachse ist nur während des Abwälzens der Haftflächen
auf dem feststehenden, ebenen Etikettenstapel notwendig. Der hierfür erforderliche
Bewegungsraum jedes Entnahmeglieds ist allerdings relativ groß, so daß die Entnahmeglieder
mit erheblichem gegenseitigen Abstand auf dem Rotor angeordnet sein müssen. Dies
führt zu einem nennenswerten Etikettenfolgeabstand auf dem Greiferzylinder, was
einer hohen Leistung und einer möglichst geringen l ransportgeschwindigkeit sowohl
der Etiketten als auch der Etikettierobjekte, wie z.B. Flaschen, entgegensteht.
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Bei einer anderen bekannten Etikettiervorrichtung der gattungsgemäßen
Art ist der gleichfalls unverstellbare Krümmungsradius jeder Haftfläche wesentlich
kleiner als der größte Abstand der in Mittelstellung befindlichen Haftfläche von
der Drehachse des Rotors (DE-PS 20 10 652). Der hierbei erforderliche Bewegungsraum
jedes Entnahmeglieds ist relativ klein, so daß die Entnahmeglieder mit geringem
gegenseitigen Abstand auf dem Rotor angeordnet sein können. Dies erlaubt hohe Leistungen
und die geringstmögliche Transportgeschwindigkeit. Allerdings ist bei dieser bekannten
Etikettiervorrichtung auch beim Abwälzen der Haftflächen auf der Leimwalze und dem
Greiferzylinder eine Relativbewegung der Entnahmeglieder um ihre eigene Drehachse
erforderlich. Insbesondere bei Etikettiervorrichtungen mit wenig Entnahmegliedern
ist es daher äußerst schwierig oder gar unmöglich, neben den funktionsnotwendigen
Schwenk-oder Drehbewegungen an der Leimwalze, am Etikettenbehälter und am Greiferzylinder
noch weitere Abwälzbewegungen, z.B. zum Bedrucken der Etiketten, in den Bewegungsablauf
der Entnahmeglieder zu integrieren.
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Die beiden bekannten Etikettiervorrichtungen sind jeweils nur für
ganz bestimmte Einsatzfälle gut geeignet. Eine Umstellung der Entnahmeglieder auf
andere Einsatzfälle und Abwälzbedingungen ist nicht möglich, insbesondere auch nicht
während eines Umlaufs des Rotors.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Etikettiervorrichtung
der eingangs genannten Art eine einfache, jedoch wirkungsvolle Anpassung der Entnahmeglieder
an die verschiedensten Betriebsbedingungen, insbesondere an die verschiedenen Abwälzverhältnisse
an den mit den Entnahmeflächen zusammenwirkenden Behandlungsorganen zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Krümmung
jeder Haftfläche veränderbar ist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung kann somit die Krümmung
der Haftflächen beliebig vergrößert oder verkleinert werden, je nachdem ob zum Beispiel
mehr Wert auf eine exakte Abwälzung der Entnahmeflächen auf rotierenden Behandlungsorganen
ohne Relativbewegung oder mehr Wert auf einen kleinen Bewegungsraum der Entnahmeglieder
gelegt wird. Im ersten Falle wird eine Abwälzung der Haftflächen auf zusätzlichen
Behandlungsorganen, z.B. zum Datieren der Etiketten, im zweiten Falle eine hohe
Leistung bei geringstmöglicher Transportgeschwindigkeit begünstigt.
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Bei Etikettiervorrichtungen mit teilzylindrisch ausgebildeten Haftflächen
ist es zweckmäßig, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Krümmungsradius
jeder Haftfläche verstellbar ist. Selbstverständlich ist die Erfindung bei Entnahmegliedern
mit den verschiedensten Haftflächenformen einsetzbar, so z.B. auch bei Entnahmegliedern
mit spiralig gekrümmten Haftflächen.
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Die Veränderung der Krümmung kann bei stehendem Rotor rein manuell,
z.B. durch Verdrehen einer auf die Haftfläche einwirkenden Gewindespindel erfolgen.
Auf diese Weise kann z.B. beim Umstellen auf anderes Etikettenmaterial die Eintauchtiefe
der Haftfläche in den Etikettenstapel oder bei einer Umstellung auf anderes Leimmaterial
der Anpreßdruck zwischen Leimwalze und Haftfläche vergrößert oder verkleinert werden.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung jedoch ist die Krümmung jeder
Haftfläche bei laufendem Rotor verstellbar. Auf diese Weise können in einer einzigen
Etikettiervorrichtung die Vorteile verschiedener Systeme mit verschiedenen Haftflächenkrümmungen
vereinigt werden, z.B. mit einer relativ geringen Krümmung nach der DE-AS 12 71
616 einerseits und mit einer starken Krümmung nach der DE-PS 20 10 652 andererseits,
ohne daß die Nachteile der Systeme in Kauf genommen werden müssen.
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Dies gilt insbesondere dann, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung die Krümmung jeder Haftfläche bei jeder Umdrehung des
Rotors
nach einem vorgegebenen Programm vergrößert und verkleinert wird.
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Auf diese Weise kann die Krümmung einer Haftfläche während eines einzigen
Umlaufs optimal an die verschiedenen Arbeitsstationen wie Leimwalze, Etikettenstapel,
Stempelkopf, Greiferzylinder usw. angepaßt werden.
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Entsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen
5 bis 8 angegeben.
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Für die praktische Ausgestaltung der Haftflächen und der Stellantriebe
gibt es verschiedene Möglichkeiten. Einige hiervon sind in den Ansprüchen 9 bis
15 aufgeftihrt.
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Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf eine Etikettiervorrichtung,
wobei die Deckplatte des Rotors weggelassen ist, teilweise im Schnitt Fig. 2 den
Schnitt AB nach Fig. 1.
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Die Etikettiervorrichtung nach Fig. 1 und 2 dient zum Aufbringen von
rechteckigen Etiketten 1 auf kontinuierlich auf einer Kreisbahn transportierte Flaschen
2. Sie weist einen in Pfeilrichtung kontinuierlich umlaufenden Rotor 3 mit insgesamt
acht oszillierenden Entnahmegliedern 4 auf. Am Umfang des Rotors 3 sind eine in
Pfeilrichtung kontinuierlich umlaufende Leimwalze 5 mit einer Leimzuführung 6 und
einem verstellbaren Leimschaber 7, ein während der Etikettenentnahme feststehender
Etikettenbehälter 8 mit einem ebenen Stapel von Etiketten 1, ein in Pfeilrichtung
kontinuierlich umlaufender Stempelkopf 9 mit Drucktypen 10 und einer Farbwalze 11
sowie ein in Pfeilrichtung kontinuierlich umlaufender Greiferzylinder 12 mit kurvengesteuerten
Greiferfingern 13 und elastischen Andrückpol stern l L an geordnet.
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Jedes Entnahmeglied 4 weist eine drehbar im Rotor 3 bzw. dessen mitlaufender
Deckplatte 15 gelagerte Welle 16 auf. Die Wellen 16 sind parallel zur Drehachse
des Rotors 3 mit gleichem Abstand angeordnet und stehen an ihrem unteren Ende mit
einer nicht gezeigten Kurvensteuerung in Verbindung, wie sie z.B. in der DE-AS 12
71 616 beschrieben ist. Diese Kurvensteuerung vermittelt den Wellen 16 mit den Entnahmegliedern
4 im Bereich des Etikettenbehälters 8 eine für die Etikettenentnahme erforderliche
oszillierende Bewegung, während die Wellen 16 im übrigen Umlaufbereich an der Leimwalze,
am Greiferzylinder usw. mit den in Mittelstellung befindlichen Entnahmegliedern
4 relativ zum Rotor 3 stillstehen.
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Weiter weist jedes Entnahmeglied 4 einen segmentartigen starren Träger
17 auf, der fest mit der Welle 16 verbunden bzw. einstückig mit dieser ausgebildet
ist. An seiner in der Mittelstellung des Trägers 17 bezüglich des Rotors 3 im wesentlichen
radial nach außen weisenden Seite ist eine teilzylindrische Stützfläche 18 exzentrisch
zur Welle 16 ausgebildet. Im Inneren des Trägers 17 erstreckt sich radial zur Welle
16 eine Zylinderkammer 19 mit einem beweglichen, abgedichteten Kolben 20. Dessen
Kolbenstange 21 ragt an der der Stützfläche 18 gegenüberliegenden Seite des Trägers
17 heraus, wo sie eine senkrechte Platte 22 trägt.
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Zwischen dem Kolben 20 und dem der Platte 22 benachbarten Zylinderdeckel
23 ist eine Druckfeder 24 eingespannt, die den Kolben 20 auf die Stützfläche 18
zu drückt. Die entsprechende "äußere" Endstellung des Kolbens 20 wird durch die
als Anschlag wirkende Platte 22 in Verbindung mit dem Zylinderdeckel 23 definiert.
An dem der Stützfläche 18 benachbarten Ende der Zylinderkammer 19 mündet ein Druckluftkanal
25 ein, über den die Zylinderkammer mit Druckluft beaufschlagt und dadurch der Kolben
20 von der Stützfläche 18 weg bewegt werden kann, entgegen der Kraft der Feder 24.
Der Druckluftkanal 25 führt zum oberen Ende der Welle 16, wo er über eine Ringnut
mit einem weiteren Druckluftkanal 26 im Inneren der Deckplatte 15 in Verbindung
steht. Der Druckluftkanal 26 führt zu einem Druckluftverteiler 27 auf der Deckplatte
15, dessen Funktion weiter unten erläutert wird.
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Entlang der senkrechten Mittellinie der Stützfläche 18 ist an jedem
Träger 17 eine flexible Platte 28, z.B. aus Federstahl oder aus elastischem Kunststoff,
nur im Bereich ihrer senkrechten Mittellinie befestigt. Die beiden von der Befestigungsstelle
abstehenden freien Schenkel jeder Platte 28 können somit beliebig gebogen werden,
so daß die Platte insgesamt verschiedene Krümmungsradien aufweisen kann. Die von
der Stützfläche 18 abgewandte Außenseite jeder Platte 28 bildet unmittelbar die
eigentliche Haftfläche 29, die mit der Leimwalze 5 und den Etiketten 1 in direkten
Kontakt kommt. Dementsprechend ist die Platte 28 der Form der Etiketten angepaßt
und an ihrem Rand mit Ausnehmungen 30 versehen, die ein Eingreifen der Haltenasen
des Etikettenbehälters 8 und der Greiferfinger 13 des Greiferzylinders 12 gestatten.
Des weiteren kann die Haftfläche 29 in üblicher Weise mit nicht gezeigten flachen
Erhebungen bzw. Vertiefungen versehen werden, um ein bestimmtes Beleimungsbild zu
erzielen.
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Werden mehrere Etiketten pro Etikettierobjekt gleichzeitig verarbeitet,
wie dies beim Etikettieren von Getränkeflaschen oft der Fall ist, so sind auf einer
Welle 16 übereinander mehrere Träger 17 mit an die Etikettenformen angepaßten verschiedenartigen
Platten 28 angeordnet, die an einen gemeinsamen Druckluftkanal 25 angeschlossen
sind. Beim Umstellen auf eine andere Etikettenausstattung werden entweder die Platten
28 einzeln von ihrem Träger 17 abgeschraubt und durch andere Platten ersetzt oder
es wird die Welle 16 zusammen mit dem Träger 17 und der Platte 28 als Baueinheit
in bekannter Weise ausgetauscht.
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An den beiden freien Schenkeln jeder Platte 28, vorzugsweise in deren
Endbereich, sind mehrere gleich lange starre Lenker 31 in horizontaler Lage schwenkbar
befestigt. Die anderen Enden der Lenker 31 sind an der mit der Kolbenstange 21 verbundenen
Platte 22 schwenkbar befestigt.
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Die Anlenkpunkte und wirksame Länge der Lenker 31 sind derart gewählt,
daß die flexible Platte 28, unterstützt durch ihre Eigensteifigkeit, in dem gewünschten
großen Krümmungsradius R gehalten wird, wenn der Kolben 20 seine äußere Endlage
einnimmt. In diese(r) Endlage wird der Kolben 20 durch die Druckfeder 24 überführt
bzw. fixiert. Der die Krümmung der Haftfläche 29 angebende Krümmungsradius R entspricht
genau
dem Abstand einer Haftfläche 29 von der Drehachse des Rotors 3 bei in der Mittellage
befindlichen Entnahmegliedern 4. In dieser Mittellage liegen somit die Haftflächen
29 auf einem gemeinsamen Umkreis, so daß sie sich ohne Zu-satzbewegung gegenüber
dem Rotor 3 exakt auf der Leimwalze 5, den Drucktypen 10 und dem Greiferzylinder
12 abwälzen können.
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Wird dagegen durch eine ausreichend starke Druckluftzufuhr zur Zylinderkammer
19 über den Druckluftkanal 25 der Kolben 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 24
von der flexiblen Platte 28 weg bewegt, so wird diese über die Lenker 31 an der
stärker gekrümmten Stützfläche 18 flächig zur Anlage gebracht. Auf diese Weise wird
der Haftfläche 29 der gewünschte kleine Krümmungsradius r aufgezwungen. Dieser ist
wesentlich kleiner als der große Krümmungsradius R und derart bemessen, daß er zusammen
mit der gewählten Exzentrizität zwischen dem Krümmungsmittelpunkt der Haftfläche
29 und deren Schwenkachse eine weitgehend ebene Abwälzung auf den Etiketten 1 im
Etikettenbehälter 8 ermöglicht. Hierbei ist zwar eine Schwenkbewegung bzw. Zusatzbewegung
der Entnahmeglieder 4 gegenüber dem Rotor 3 erforderlich, die durch die an den Wellen
16 angreifende Kurven steuerung hervorgerufen wird. Diese Schwenkbewegung beansprucht
jedoch infolge der relativ starken Krümmung der Haftflächen 29 nur wenig Raum und
kann trotz der extrem dichten Anordnung der Entnahmeglieder 4, welche die Etiketten
nahezu ohne Abstand an den Greiferzylinder 12 übergeben, ungehindert ablaufen.
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Die jeweilige Krümmung der Haftflächen 29 bzw. derenVergrößerung oder
Verkleinerung wird durch den Druckluftverteiler 27 optimal gesteuert. Dieser weist
eine Nabe 32 auf, die durch einen Arm 33 drehfest gehalten wird.
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Auf der Nabe 32 sitzt abgedichtet ein drehbarer Laufring 34, der mit
der Deckplatte 15 des Rotors 3 verbunden ist. Am Umfang der Nabe 32 sind auf gleicher
Höhe zwei bogenförmige Nuten 35 und 36 eingearbeitet.
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Die eine Nut 35 ist mit einer Druckluftquelle verbunden, während die
andere .Nut 36 ins Freie füllr,. .^ruf hohe der beiden Nuten 35, 36 sind in der
Bohrung des Laufrings 34 gleichmäßig verteilt acht Steuerbohrungen
37
ausgebildet, von denen jede mit einem eigenen Druckluftkanal 26 in Verbindung steht.
Je nach dem, mit welcher Nut 35 oder 36 eine Steuerbohrung 37 gerade korrespondiert,
ist die über die Druckluftkanäle 25 und 26 angeschlossene Zylinderkammer 19 entweder
mit Druckluft beaufschlagt oder entlüftet. Ist die Zylinderkammer 19 mit Druckluft
beaufschlagt, so nimmt die Haftfläche 29 ihren kleinen Krümmungsradius r ein. Ist
die Zylinderkammer 19 entlüftet, so weist die Haftfläche 29 ihren großen Krümmungsradius
R auf.
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Wie die Fig. 1 zeigt, überdeckt die mit der Druckluftquelle verbundene
Nut 35 des Druckluftverteilers 27 denjenigen Bereich, den die Steuerbohrung 37 jedes
Entnahmeglieds 4 kurz vor, während und kurz nach der Etikettenentnahme am Etikettenbehälter
8 durchläuft. Die im Uhrzeigersinn ablaufende Schwenkung aus der Mittelposition
eines Entnahmeglieds 4 in die Anfangsstellung zur Entnahmeschwenkung, die entgegen
dem Uhrzeigersinn ablaufende eigentliche Entnahme schwenkung sowie die nachfolgende,
wiederum im Uhrzeigersinn ablaufende Rückschwenkung in die Mittelposition finden
daher mit kleinem Krümmungsradius r statt. Der übrige Umlaufbereich einer Steuerbohrung
37 wird von der ins Freie führenden Nut 36 überdeckt, so daß die in Mittellage stehenden
Haftflächen 29 den Stempelkopf 9, den Greiferzylinder 12 und die Leimwalze 5 mit
großem Krümmungsradius R passieren. Der Übergang vom großen Krümmungsradius R zum
kleinen Krümmungsradius r kann bereits beginnen, wenn die betreffende Haftfläche
29 vollständig an der Leimwalze 5 vorbeigelaufen ist. Umgekehrt muß der Übergang
vom kleinen Krümmungsradius r zum großen Krümmungsradius R spätestens dann beendet
sein, wenn der Anfang einer Haftfläche 29 am Stempelkopf 9 eingetroffen ist. Das
gleiche gilt für die Schwenkbewegung.
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Die Haftfläche 29 muß nicht unmittelbar durch die flexible Platte
28 gebildet werden. Es ist z.B. auch möglich, auf der Platte elastische, der Etikettenform
angepaßte Kissen anzuordnen, deren freie Oberfläche dann die Haftfläche bildet.
In diesem Falle ist auch bei einer gieichzeitigen Entnahme mehrerer Etiketten nur
eine einzige flexible Platte pro Welle 16 erforderlich, auf der dann mehrere elastische
Kissen entsprechend
Form und Lage der Etiketten anzubringen sind.
Die flexible Platte selbst muß dann nicht mehr an die Etikettenform angepaßt werden.
Die Umstellung durch ein einfaches Austauschen der kompletten Platte wird hierdurch
erleichtert.
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Auch für die Ausbildung des Stellorgans zur Veränderung des Krümmungsradius
sind andere Wege denkbar. So können z.B. die beiden freien-Enden einer flexiblen
Platte direkt durch ein vekürzbares Gestänge untereinander verbunden werden oder
es sind die beiden freien Schenkel direkt mit dem starren Träger verbunden, während
die bogenförmige Stützfläche relativ zur Welle 16 verstellbar ist.
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Im allgemeinen ist es ausreichend, wenn, wie im Ausführungsbeispiel,
die Stützfläche 18 den größten Teil der flexiblen Platte 28 abdeckt.
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Selbstverständlich kann die Stützfläche 18 auch genauso groß oder
sogar größer sein als die Platte 28.
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- Leerselte -