DE4323467C2 - Vorrichtung zum Entnehmen eines Labels aus einem Vorratsmagazin - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines be­ druckten Labels (Etiketts) auf minde­ stens den Seitenwänden eines im Tiefziehverfahren in einer Thermo­ formmaschine hergestellten Kunststoffbehälters, der einen Boden und Seitenwände aufweist, wobei die Label mittels eines verfahrbaren Zuteilers in einer den Formnestern des Tiefziehwerkzeugs entsprechenden Anzahl mittels einer linear beweglichen Vakuum- Saugplatte aus einem Magazin entnommen und über eine zwischenge­ schaltete Schwenkeinheit den Formnestern zugeführt werden, nach Patent 42 32 963.

Mit der Erfindung nach dem Hauptpatent wird der Betrieb einer Thermoformmaschine, insbesondere das Beschicken mit Labeln, verbessert, indem die jeweils eine Vakuum-Saugplatte aufweisenden Labelstempel so ausgebildet sind, daß ihre den im Magazin bevor­ rateten Labeln zugewandte Innenkontur der ein Negativ der Formnester des Werkzeugs darstellenden Kontur angepaßt ist. Die Innenkontur des Labelstempels sorgt somit dafür, daß das Label schon vor dem Einsetzen und innigen Verbinden mit dem Kunststoff des späteren Behälters der Kontur des Formnestes und damit des Behälters angepaßt ist.

Allerdings hat sich herausgestellt, daß Mehrfachentnahmen von Labeln aus dem Magazin bzw. den in einem Magazinkasten angeordneten Label­ kassetten möglich sind. Dies deshalb, weil es durch Adhäsion bzw. statische Aufladung dazu kommen kann, daß mehrere Label verkleben und sich somit nicht mehr einzeln entnehmen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art das Entnehmen eines Labels aus dem Magazin bzw. der Label-Kassette zu verbessern, insbesondere für ein Verein­ zeln der Label zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Magazin an seinem der Vakuum-Saugplatte zugewandten Ende ein zumindest einen Außenrand des aus dem Magazin zu entnehmenden vordersten Labels ansaugendes Separierungsmittel zugeordnet ist. Der Erfindung liegt hierbei die Überlegung zugrunde, daß sich das zu entnehmende vorder­ ste Label dann sicher vereinzeln bzw. von dem Labelstapel ablösen läßt, wenn der Zusammenhalt zwischen dem vordersten Label und-dem Labelstapel durch Ansaugen, und zwar vorzugsweise der beiden Außen­ ränder des Labels, zumindest partiell aufgehoben wird, so daß ein Vereinzelungseffekt eintritt, der das Entnehmen des gewünschten vordersten Labels mittels der Vakuum-Saugplatte gezielt ermöglicht.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das Separierungsmittel aus zwei seitlich neben einer in einer Maske des Magazins vorgesehenen Entnahmeöffnung angeordneten, mit einem Vakuum beaufschlagbaren, in Entnahmerichtung aufschwingenden Schwenkklappen besteht. Die Schwenkklappen, die so ausgebildet sind, daß sich ein Vakuum anlegen läßt, saugen folglich die beiden Außen­ ränder des vordersten Labels an und heben diese von dem Labelstapel ab, sobald sie in Entnahmerichtung um einen einstellbaren Winkel, vorzugsweise ca. 45°, in Entnahmerichtung verschwenkt werden, d. h. sie schwingen von außen nach innen auf und entfernen sich dabei von dem Labelstapel. Damit sich beim Schwenken ein seitliches Verziehen des Labels ausschließen läßt, liegt der Drehpunkt der Schwenkklappen genau auf der Labelebene.

Es wird vorgeschlagen, daß die vertikalen Drehachsen der Schwenk­ klappen über ein Hebelgestänge an einen Linearantrieb angeschlossen sind, für den sich bspw. ein pneumatischer Kurzhubzylinder eignet, wobei ein Koppelstück des Hebelgestänges für die Umsetzung der Linearbewegung in eine Drehbewegung sorgt.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung besteht das Separierungs­ mittel aus zwei seitlich neben der Maske des Magazins angeordneten, in bezug auf den Label Stapel schräg von innen nach außen verstell­ baren, vorzugsweise als Faltenbalg ausgebildeten Vakuum-Saugern. Die beidseitigen Faltenbälge ziehen bei angelegtem Vakuum die Ränder des vordersten, zu entnehmenden Labels an, wobei sich aufgrund des angelegten Vakuums in der Folge eine Reduzierung der Länge der Faltenbälge ergibt. Es läßt sich somit eine der Schwenkklappe ähnliche Funktion erreichen, nämlich das Ansaugen des vordersten Labels und Umbiegen seiner Außenränder nach innen.

Es empfiehlt sich, einen den Labelstapel gegen die Maske bewegenden Antrieb, insbesondere einen Pneumatikzylinder, vorzusehen. Hierdurch wird die stetige Anlage des vordersten Labels an der Maske bzw. den Schwenkklappen oder den ausgefahrenen Faltenbälgen begünstigt.

Wenn vorteilhaft von den Außenseiten des Labelstapels her zwischen die angesaugten Außenränder des vordersten Labels und dem Label­ stapel eingreifende, dem Labelstapel entgegengesetzt zur Entnahme­ richtung beaufschlagende Klemmbleche angeordnet sind, läßt sich der Labelstapel von dem in seinen Randbereichen angesaugten vorderen Label ganz ablösen, so daß dieses nun völlig frei von dem Label­ stapel liegt. Wenn daraufhin das Vakuum der Schwenkklappen oder der Faltenbälge abgeschaltet wird, läßt sich das von den Rückhaltekräf­ ten des Labelstapels befreite vorderste Label mittels der Vakuum- Saugplatte sicher entnehmen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Thermoformmaschine zum Herstellen eines tief­ gezogenen Kunststoffbehälters mit zum Herstellen der Behälter geschlossenen Werkzeugen;

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit abgesenktem, zur Abnahme der fertigen Kunststoffbehälter bereitem Unterwerkzeug;

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 mit zur Aufnahme neuer Label bereiter Position des Unter­ werkzeugs;

Fig. 4 als Einzelheit einen Magazinkasten zur Aufnahme von mehreren Label-Kassetten mit einer erfindungsgemäßen Label-Vereinzelungsvorrichtung, in der Seitenansicht schematisch und aus Gründen der besseren Übersicht ohne seitlich angeordnete Klemmbleche dargestellt;

Fig. 5 eine Vorderansicht des Magazinkastens gemäß Fig. 4 von rechts gesehen, mit aus Gründen der einfacheren zeichnerischen Darstellung lediglich einer an der linken Seite der Maske angeordneten Schwenkklappe gezeigt;

Fig. 6 den erfindungsgemäßen Magazinkasten in vereinfach­ ter, schematischer Darstellung, von oben gesehen, in der Grundstellung der Separierungsmittel gezeigt;

Fig. 7 den Magazinkasten gemäß Fig. 6 mit abgeschwenkten Schwenkklappen gezeigt;

Fig. 8 den Magazinkasten gemäß Fig. 6 in der Position zum Entnehmen des von dem Labelstapel abgelösten, vor­ dersten Labels gezeigt; und

Fig. 9 ein dem Magazinkasten nach den Fig. 6 bis 8 entspre­ chender Magazinkasten mit einer demgegenüber alter­ nativen Ausführung der Separierungsmittel, in ver­ einfachter, schematischer Darstellung von oben gese­ hen gezeigt.

Die in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Thermoformmaschine 1 besitzt ein starres Oberwerkzeug 2 und ein in zwei Reihen mehrere nebeneinander angeordnete Formnester 3 aufweisendes, in Pfeilrich­ tung 4 auf- und abbewegliches Unterwerkzeug 5, das außerdem in Pfeilrichtung 6 (vgl. Fig. 2) um eine horizontale Schwenkachse 7 um 90° verschwenkbar gelagert ist. Weiterhin ist ein Roboter 10 vorhanden, der eine auf einer Führung in Richtung des Doppelpfeiles 9 verfahrbare Schwenkeinheit 11 besitzt, die einen um eine horizon­ tale Achse 12 verschwenkbaren Querträger 13 aufnimmt. Dieser trägt in jeweils zwei übereinanderliegenden Reihen - entsprechend der Anzahl der in dem Unterwerkzeug 5 nebeneinanderliegenden Formnester 3 - an seiner einen Seite mehrere Labeldorne 14 und an seiner anderen Seite entsprechend mehrere Arme 15, die an ihren freien Enden mit Vakuumsaugern 16 versehen sind. Die Kopfenden 17 der Labeldorne 14 sind mit einer der Kontur der Formnester 3 entspre­ chenden Kontur ausgebildet. An die Kopfenden 17 kann zum Ansaugen des Labels 18 ein Vakuum angelegt werden.

Der Schwenkeinheit 11 ist ein Zuteiler 19 zugeordnet, der mit einer den Labeldornen 14 übereinstimmenden Anzahl von Labelstempeln 21 versehen und auf einer Linearführung 22 auf- und abbeweglich an­ geordnet ist. Die Labelstempel 21 weisen an ihren den Entnahmeöff­ nungen 36 der Einschübe bzw. Masken 26 des Magazinkastens 23 bzw. den Kopfenden 17 der Labeldorne 14 zugewandten Enden eine Vakuum- Saugplatte 48 auf, die in die Entnahmeöffnung 36 der Maske 26 eingreift und von dem dort bevorrateten Labelstapel 33 jeweils das vorderste Label 18 abnimmt. Durch Verfahren des Zuteilers 19 lassen sich die Labelstempel 21 zur Entnahme von Labeln 18 vor das gemäß den Fig. 1 bis 3 aus zwei Magazinkästen 23 bestehende Magazin 24 und nach der Entnahme - wie in Fig. 1 dargestellt - in Flucht vor den Labeldornen 14 positionieren.

Die Label 18 sind in dem Magazinkasten 23 in Schienen 64 geführt, und der Label Stapel 33 wird von einem hinten am Magazinkasten 23 angeordneten Pneumatikzylinder 65 beaufschlagt (vgl. Fig. 4). Wie sich weiter aus den Fig. 4 bis 8 ergibt, sind in dem Magazinkasten 23 bzw. an jeder dort vorhandenen Label-Kassette 66 im Bereich der Entnahmeöffnung 36 der Maske 26 mit vertikalen Drehachsen 78 zwei Schwenkklappen 79, an die sich ein Vakuum anlegen läßt, eines Separierungsmittels 80 zum Vereinzeln des vordersten, zu entnehmen­ den Labels 18 von dem Labelstapel 33 angeordnet. Die zwischen der Maske 26 und dem Labelstapel 33 angeordneten Drehachsen 78 weisen einen solchen Abstand voneinander auf, daß der Labelstempel 21 mit seiner Vakuum-Saugplatte 48 ungehindert (vgl. Fig. 8) in die Label­ kassette 66 eintauchen kann.

Die Drehachsen 78 besitzen an ihren freien oberen Enden einen Hebel 69, der über ein Koppelstück 70 mit einem auf der Kolbenstange 71 eines als Kurzhubzylinder 72 ausgebildeten linearen Verstellantrie­ bes angeordneten Hebel 73 verbunden ist. Das aus den Hebeln 69, 73 und dem Koppelstück 70 bestehende Hebelgestänge sorgt beim Beauf­ schlagen des pneumatischen Kurzhubzylinders 72 dafür, daß sich die lineare Verstellbewegung in eine die Drehachsen 78 um ihre Längs­ achse verschwenkende und damit die Schwenkklappen 79 auf- oder zuschwingende Bewegung umwandelt. Die Kolbenstange 71 ist in zwei an der Label-Kassette 66 angeordneten Stützträgern 74 geführt, und auf dem - von der Maske 26 her gesehen - vor dem Stützträger 74 liegenden Abschnitt der Kolbenstange 71 ist eine Druckfeder 75 angeordnet, die sich einerseits an dem Stützträger 74 und anderer­ seits einem Anlagebund 76 der Kolbenstange 71 abstützt (vgl. Fig. 4).

Zur Entnahme eines Labels 18 von dem Labelstapel 33 drückt der Pneumatikzylinder 65 den Labelstapel 33 an die in der Maske gelager­ ten Schwenkklappen 79 an. Die mit Vakuum beaufschlagten Schwenk­ klappen 79 saugen das vorderste Label 18 an. Der Pneumatikzylinder 65 wird daraufhin drucklos geschaltet, und durch Betätigen des Kurzhubzylinders 72 werden über das Hebelgestänge 69, 73 und 70 die Schwenkklappen 79 aus der in Fig. 6 gezeigten Grundstellung in die in Fig. 7 dargestellte Position nach innen, d. h. in Entnahmerichtung um einen Winkel von ca. 45° verschwenkt. Da die Außenränder des vordersten Labels von den Schwenkklappen 79 angesaugt sind, werden sie entsprechend angelüftet, d. h. die Außenränder befinden sich in einer von dem Labelstapel 33 entfernten Position.

Um die Vereinzelung bzw. gezielt einzelne Entnahme eines Labels zu unterstützen, was es ermöglicht, gegebenenfalls sogar schlechtere Labelqualitäten zu verwenden, befinden sich an beiden Längsseiten des Labelstapels 33 mit Pneumatikzylindern 81 verbundene, mit Klemmblechen 82 zwischen die angelüfteten Außenränder des vordersten Labels 18 und dem Labelstapel 33 eingreifende, den Labelstapel 33 in Pfeilrichtung 83 entgegengesetzt zur Entnahmerichtung beauf­ schlagende Zugschieber 84. Diese Position ist in Fig. 7 gezeigt, in der die Zugschieber 84 mit ihren abgewinkelten Klemmblechen 82 den Labelstapel 33 an dessen Eckbereichen hintergriffen und etwas - da der Pneumatikzylinder 65 in diesem Moment drucklos ist - in Pfeilrichtung 83 verschoben haben. In dieser Betriebsposition wird das Vakuum abgeschaltet, und das zu entnehmende vorderste Label 18 liegt frei zwischen dem Labelstapel 33 und den Schwenkklappen 79.

Mittels des Labelstempels 21 und der von ihm getragenen Vakuum- Saugplatte 48 läßt sich das freiliegende Label 18 nun einzeln aus dem Magazinkasten bzw. der Label-Kassette 66 entnehmen (vgl. Fig. 8). Anschließend werden die Zugschieber 84 in ihre in Fig. 6 gezeig­ te Grundposition zurückgefahren, in der die Klemmbleche 82 einen das Aufschwingen der Schwenkklappen 79 nicht behindernden Abstand von dem Labelstapel 33 einnehmen, und auch die Schwenkklappen 79 werden wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß Fig. 6 zurückge­ schwenkt, so daß der Entnahmevorgang von neuem beginnen kann.

Das in Fig. 9 gezeigte Separierungsmittel 85 unterscheidet sich von der Schwenkklappen-Ausführung nach den Fig. 6 bis 8 lediglich durch anstelle der Schwenkklappen eingesetzte Vakuum-Sauger 86, die mit schräg von innen nach außen an das vorderste Label 18 des Label­ stapels 33 verstellbaren Faltenbälgen 87 ausgebildet sind. Der an den Labelstapel 33 bewegte Faltenbalg 87 ist in der linken Hälfte und der sich bei angelegtem Vakuum zurückziehende und dabei den Außenrand des vordersten Labels anlüftende, d. h. von dem Labelstapel 33 abhebende Faltenbalg 87 ist in der rechten Hälfte der Fig. 9 dargestellt; es versteht sich, daß im Betrieb beide Faltenbälge 87 zeitgleich ausgefahren und eingezogen werden. Der übrige Entnahme­ vorgang unter Zuhilfenahme der die Klemmbleche 82 aufweisenden Zugschieber 84 geschieht in der zuvor für die Fig. 6 bis 8 erläuter­ ten Weise. Die beschriebenen Ausführungen erlauben es, ein einzel­ nes Label mit hoher Zuverlässigkeit von dem Labelstapel zu entneh­ men, auch wenn es sich bei den Labeln um schlechtere Materialquali­ täten handelt.

Während die Folientiefzieh- bzw. Thermoformmaschine 1 bei gemäß Fig. 1 nach oben gefahrenem Unterwerkzeug 5 Kunststoffbehälter 56 formt (vgl. in Fig. 3 die von den Vakuum-Saugern 16 der Arme 15 getragenen fertigen Behälter 56), haben die zu zwei Gruppen zusammengefaßten Labelstempel 21 aus den Magazinkästen 23 mit ihren Vakuum-Saug­ platten 48 in der beschriebenen Weise einzeln entnommene neue Label 18 herbeigeführt. Dabei entnimmt zunächst die erste Gruppe Label­ stempel 21 die Label 18 aus der einen Label-Kassette 66 des Magazin­ kastens 23, während die zweite Gruppe Labelstempel mit zurückgezoge­ ner Vakuum-Saugplatte 48 in Ladestellung verharrt. Die Labelstempel 21 werden sodann auf der Linearführung 22 vertikal nach unten verfahren. In der in Fig. 1 dargestellten unteren Position des Zuteilers 19 bzw. der Labelstempel 21 ist der Verstellantrieb der Labelstempel 21 bzw. Vakuum-Saugplatten 48 drucklos geschaltet. Die Labeldorne 14 fahren dann mit ihren Kopfenden 17 in die Labelstempel 21 ein. Das Vakuum der Vakuum-Saugplatten 48 wird daraufhin abge­ schaltet und gleichzeitig das Vakuum der Labeldorne 14 eingeschal­ tet, so daß die Label 18 jetzt auf den Labeldornen 14 haften. Die Labeldorne 14 werden nun aus den Labelstempeln 21 herausgefahren, die damit in vertikaler Richtung auf der Linearführung 22 zur erneuten Labelentnahme zu den Magazinkästen 23 verfahren werden. Dort wird nun die zweite Gruppe Vakuum-Saugplatten 48 der Label­ stempel 21 in den Magazinkasten bzw. das Magazin 23 eingefahren, um die Label 18 der zweiten Label-Kassette zu entnehmen.

Sobald der zweite Labelsatz auf die Labeldorne 14 überführt worden ist, fährt die Schwenkeinheit 11 die Labeldorne 14 aus den Label­ stempeln 21 heraus. Sie ist dann bereit, bei nach unten verfahrenem und gemäß Fig. 3 in Position geschwenktem Unterwerkzeug 5 zunächst mit den Vakuum-Saugern 16 die im Unterwerkzeug 5 liegenden, fertigen Behälter 56 zu entnehmen. Sobald diese an den Vakuum-Saugern haften, wird die Schwenkeinheit 11 in die nach rechts weisende Richtung des Doppelpfeils 4 gefahren, wobei sie gleichzeitig eine Drehung um 180° ausführt, so daß die die fertigen Kunststoffbehälter 56 tragenden Arme 15 aus der in Fig. 2 dargestellten Position in die Position gemäß Fig. 3 gelangen. Da sich während dieser Zeit der Zuteiler 19 mit den Labelstempeln 21 vor den Magazinkästen 23 befindet, kann die Schwenkeinheit 11 auf der Führung 8 bis zu einem Stapler 57 verfahren werden.

Auf ihrem Verfahrweg treten die Arme 15 in Durchtrittsöffnungen 59 einer dem Stapler 57 vorgeschalteten Stapelplatte 61 ein. Die Durchtrittsöffnungen 59 (vgl. Fig. 3) sind der Form der Kunststoff­ behälter 56 angepaßt, und beim Hindurchtreten durch die Stapelplatte 61 selektieren die Durchtrittsöffnungen 59 die von den oberen und den unteren Armen 15 getragenen Behälter 56, die sich somit getrennt voneinander auf einem oberen und einem unteren Stapelblech 62 in Form von Behälterstangen 63 ablegen lassen. Dort können die Behälter von Hand entnommen, gezählt oder durch andere bekannte Verfahren weiterverarbeitet werden. Anschließend wird die Fahrtrichtung der Schwenkeinheit 11 umgekehrt und die zuvor mit den Labeln 18 bestück­ ten Labeldorne 14 werden in die Formnester 3 des Unterwerkzeugs 5 gefahren und mit dem werkzeugseitigen Vakuum im Unterwerkzeug 5 festgehalten. Das Vakuum der Labeldorne kann deshalb abgeschaltet und die Schwenkeinheit horizontal aus dem Werkzeugbereich herausge­ fahren und um 180° verdreht werden, so daß die Labeldorne 14 zur Aufnahme neuer Label 18 bereit sind. Das Unterwerkzeug 5 schwenkt zurück in die Vertikale und fährt in die in Fig. 1 dargestellte obere Position zurück, in der die Behälter 56 geformt werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines bedruckten Labels (Etiketts) auf mindestens den Seitenwänden eines im Tiefziehverfahren in einer Thermoformmaschine herge­ stellten Kunststoffbehälters, der einen Boden und Seitenwände aufweist, wobei die Label mittels eines verfahrbaren Zuteilers in einer den Formnestern des Tiefziehwerkzeugs ent­ sprechenden Anzahl mittels einer linear beweglichen Vakuum- Saugplatte aus einem Magazin entnommen und über eine zwischen­ geschaltete Schwenkeinheit den Formnestern zugeführt werden, nach Patent 42 32 963, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magazin (23) an seinem der Vakuum-Saugplatte (48) zugewandten Ende ein zumindest einen Außenrand des aus dem Magazin (23) zu entnehmenden vordersten Labels (18) ansaugendes Separierungsmittel (80; 85) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Separierungsmittel (80) aus zwei seitlich neben einer in einer Maske (26) des Magazins (23) vorgesehenen Entnahmeöffnung (36) angeordneten, mit einem Vakuum beaufschlagbaren, in Entnahmerichtung aufschwingenden Schwenk­ klappen (79) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (78) der Schwenkklappen (79) über ein Hebelgestänge (69, 73 und 70) an einen Linearantrieb (72 angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Separierungsmittel (85) aus zwei seitlich neben der Maske (26) des Magazins (23) angeordneten, in bezug auf den Labelstapel (33) schräg von innen nach außen verstellbaren Vakuum-Saugern (86) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum-Sauger (86) als Faltenbalg (87) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen den Labelstapel (33) gegen die Maske (26) bewegenden Antrieb (65).

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch von den Außenseiten des Labelstapels (33) her zwischen die angesaugten Außenränder des vordersten Labels (18) und dem Labelstapel (33) eingreifende, den Labelstapel (33) entgegen­ gesetzt zur Entnahmerichtung beaufschlagende Klemmbleche (84, 82).