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Vollautomatische Etikettiermaschine für aufrecht stehende zylindrische
Werkstücke Zur ctnbringung von Etiketten dienen im allgemeinen Maschinen, die beispielsweise
aufrecht stehende Flaschen von Transportbändern selbsttätig übernehmen, fertig etikettieren
und wieder ab geben. Insbesondere sind Flaschenetikettiermaschinen bekannt, bei
denen Rumpf-, Hals-, Hebel- und Stöpseletiketten aufgebracht werden können und bei
denen meistens eine beleimte Gummiwalze Leim auf einen Etikettenholer überträgt,
der ein Etikett vom Stapel nimmt und es über die Flasche streift, wobei die beleimten
Etiketten mit Gummiwischern angedrückt werden. Die Leistung derartiger Maschinen,
die mit Rundtisch arbeiten, beträgt etwa 50 je Minute. Dabei können außer Flaschen
auch sonstige zylindrische Werkstücke, z. B. runde Konservendosen, mit Rumpfetiketten
versehen werden.
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Es sind ferner Etikettiermaschinen für aufrecht stehende zylindrische
Körper bekannt, bei denen die \\7erkstücke von einer geradlinig verlaufenden Förderbahn
auf einen kreisförmigen Tisch gebracht und durch im Takt der Maschine in ihren Weg
gestellte Etikettenholerjoche hindurchgeschoben werden. Dabei kann sich das Etikettenholerjoch
radial zur Achse des Tisches geradlinig hin und her bewegen oder auch um eine senkrechte
Achse drehen, wobei es nacheinander an einer Beleimvorrichtullg und einem bewegten
Etikettenbehälter vorbeiläuft.
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Sämtliche bekannten Maschinen haben den Nachteil, daß sie mehr oder
weniger verwickelte Bauteile enthalten, daß sie einen besonderen Tisch, meistens
einen Drehtisch, benötigen und daß für die verschiedenen Arbeitsaggregate besondere
Antriebe erforderlich sind.
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Die Erfindung bezweckt eine besonders einfache Bauart für eine vollautomatische
Etikettiermaschine, bei welcher der Antrieb für alle Organe
zentral
abgeleitet ist rnd bei der vor allem darauf geachtet ist, daß die Werkstücke weitgehend
getragen und niemals gestoßen werden; infolgedessen wird bei Werkstücken aus Glas,
z. L'. Flaschen, Bruch praktisch völlig vermieden. Die Erfindung betrifft insbesondere
eine vollautomatische Etikettiermaschine für aufrecht stehende zylindrische Werkstücke,
die von einer in waagerechter Ebene geradlinig verlaufenden Förderbahn kreisförmig
abgelenkt und auf dem kreisförmigen Teil der Förderbahn durch ein im Takt der Maschine
in ihren Weg gestelltes Etikettenholerjoch hindurchgedrückt werden. Für solche Maschinen
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als gemeinsame geradlinige und kreisförmige
Förderbahn eine um Kettenräder umlaufende Förderkette vorgesehen ist, auf deren
kreisförmigem Teil die Werkstücke von mit einer umlaufenden Kettenradbuchse verbundenen
Greiferzangen geführt sind, wobei Mittel vorgesehen sind, um jeweils einen Zangenarm
rechtzeitig vor Herannahen eines radial zum Kettenrad hin und her geführten Etikettenholers
ausweichen zu lassen. An die Stelle des sonst fast allgemein benutzten Drehtisches
ist bei der Erfindung eine Förderkette mit Kettenrad getreten.
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Damit ist der Vorteil verbunden, daß einerseits auf den Drehtisch
völlig verzichtet werden kann, andererseits die Kette den Antrieb weiterer von der
Förderbahn unabhängiger Teile der Etikettiermaschine übernehmen kann, z. B. einer
Flaschen ausrichtvorrichtung, einer Flaschenkorkmaschine u. dgl. Es ergibt sich
also eine in ihrem Aufbau sehr einfache Maschine, die nur aus wenigen Teilen besteht.
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Vorteilhaft bestehen die Greiferzangen aus einzeln schwenkbaren Mitnehmerarmen
und aus Fühlerarmen, die mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Förderkette umlaufen,
wobei durch fest stehende Kurvenscheiben außer der Offnungs- und Schließbewegung
zusätzliche Schwenkbewegungen gegenüber der Förderbahn in bestimmten Zeitpunkten
bewirkt werden. Dabei führen die Mitnehmerarme und die Fühlerarme zweckmäßig unabhängig
voneinander gesteuerte zangenartige Bewegungen aus, wobei die Fühlerarme unter der
Wirkung eines Steuernockens an der Etikettierstelle dem Werkstück vorauseilen und
damit den Weg für den Etikettenholer freigeben. Außerdem können die Greiferzangen
unter dem Einfluß der Kurvenscheiben mit dem Werkstück nach dem Aufbringen des Etiketts
an der Etikettierstelle gegenüber der Förderbahn eine vorauseilende Relativbewegung
ausführen, während der Etikettenholer in seine Ausgangsstellung zurückkehrt und
danach die vorauseilende Relativbewegung in eine zurückbleibende Relativbewegung
zwecks Ausgleichs der Umlaufgeschwindigkeit umgewandelt wird. Der Vorteil dieser
Anordnung ist vor allem darin zu sehen, daß eine höhere Leistung und eine größere
Geschwindigkeit erzielt werden. Während beispielsweise normalerweise die Radialbewegung
des Etikettenholers im Takt übereinstimmen würde mit drei Greiferzangenpaaren, können
vier Greiferzangenpaare angeordnet werden, wenn das Werkstück mit erhöhter Geschwindigkeit
an der Etikettiermaschine durch das Etikettenholerjoch hindurchgedrückt wird. Diese
vorauseilende Relativbewegung des Werkstückes auf der Förderbahn muß natürlich ausgeglichen
werden, damit die Werkstücke gleichmäßigen Abstand behalten.
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An den mit dem oberen Ende eines in der Kettenradbuchse befindlichen
Zapfens fest verbundenen Kurvenscheiben rollen für die Mitnehmer- und Fühlerarme
der Greiferzangen Steuerrollen ab, die in verschiedenen Ebenen übereinanderliegen
und vorzugsweise durch Drehfedern ständig in Anlage an den Kurvenscheiben gehalten
werden. Es empfiehlt sich, die Zuteilung der von der Förderbahn herangeführten Werkstücke
zu dem kreisförmigen Teil der Förderbahn durch einen Drehstern vorzunehmen, der
mit einem Sperrad versehen sein sollte, dessen Sperrklinke von den Mitnehmerarmen
gesteuert wird. Dabei ist vorzugsweise der mit dem Sperrad des Drehsterns zusammenwirkende
Arm der Sperrklinke gegenüber dem am anderen Ende befindlichen Steuernocken um ein
Vielfaches verlängert, so daß bereits ein kurzes Auftreffen eines Mitnehmerarmes
auf den Nocken genügt, um den Sperrzahn am Sperrad kurzzeitig auszulösen und sofort
wieder in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise wird verhindert, daß mehr als ein
Werkstück den Greiferzangen zugeführt wird.
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Der Etikettenholer kann auf einem Schlitten in einer Führung angeordnet
sein, zu dessen Antrieb Kurvenscheiben vorgesehen sind, die mittels Rollen tragender
Arme ein Zahnsegment hin und her bewegen, wobei Zahnräder in eine am Schlitten angeordnete
Zahnstange eingreifen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, den Antrieb der Kurvenscheiben
vom gleichen Zahnradgetriebe abzuleiten, das für den Antrieb des die Förderbahn
antreibenden Kettenrades vorgesehen ist.
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Ein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Etikettenholers sich bewegender
Etikettenbehälter kann unter Einwirkung eines vom Werkstück vor dem Anlaufen der
Etikettierstelle betätigten Fühlers ein Etikett an den an senkrechten Leimwalzen
vorbeistreifenden Etikettenholer abgeben. Dabei wird der seitlich der Förderbahn
verschwenkbar gelagerte Fühler durch das Werkstück nach auswärts geschwenkt und
mittels eines Hebelarmes und einer Verbindungsstange betätigt, die einen am Etikettenbehälter
befindlichen Anschlag freigibt, so daß der Behälter eine Vorschubbewegung zum Etikettenträger
hin ausführen kann. Es ist möglich, den Behälter entgegen der den Vorschub bewirkenden
Federkraft durch einen mit einem Anschlag am Behälter in Verbindung stehenden Hebelarm
zurückzuführen. Die Betätigung dieses Hebels erfolgt zweckmäßig von dem rotierenden
Leimbehälter aus.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend
an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der neuen Etikettiermaschine
beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil der Maschine,
Fig.
2 einen dahinterliegenden Längsschnitt, Fig. 3 eine Einzeldarstellung eines Mitnehmers
für das Werkstück, Fig. 4 eine Draufsicht hierzu, Fig. 5 eine Draufsicht auf den
umlaufenden Teil der Förderbahn mit den Mitnehmern in der Gesamtheit, Fig. 6 eine
Zwischenstellung eines Mitnehmers vor dem Anlaufen der Etikettierstelle und Fig.
7 eine Draufsicht auf die Maschine in schematischer Darstellung.
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Die Maschine besitzt eine Grundplatte I, auf der um fest stehende
senkrechte Zapfen 2 und 3 Kettenräder 4 und 5 drehbar gelagert sind. Auf den Kettenrädern
läuft eine als Förderbahn für die zu etikettierenden Werkstücke 8 dienende Kette
6 um, die zu diesem Zweck auf der Oberseite mit Tragplatten 7 versehen ist. Die
Werkstücke gelangen üblicherweise von einem Verteiler auf den geradlinigen Teil
der Förderbahn 7 und passieren während des Umlaufs um das größere Kettenrad 4 auf
diesem kreisförmigen Teil der Förderbahn die eigentliche Etikettiervorrichtung.
Der Durchmesser des Kettenrades 4 entspricht ungefähr der Größe des sonst üblichen
Drehtisches, da gemäß der Erfindung die Kette an die Stelle des Drehtisches tritt.
Der Antrieb der Förderbahn erfolgt durch das Kettenrad 4 und ist von einem am Maschinenständer
befestigten Motor g abgeleitet, der über ein aus Zahnrädern 10 und 1 1 bestehendes
Getriebe ein Kegelräderpaar I2, I3 antreibt (Fig. 2). Vom Kegelrad I3 wird über
eine senkrecht durch die Grundplatte I geführte Welle 14 ein Ritzel 15 angetrieben,
das in ein auf einer um den Zapfen 2 drehbaren Buchse 17 befestigtes Zahnrads6 eingreift
und dadurch das auf der gleichen Buchse befestigte Kettenrad 4 mitnimmt.
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Mit der Buchse I7 ist oberhalb des Kettenrades eine Anzahl Greiferzangen,
im vorliegenden Fall vier, zum Halten der auf der Förderbahn umlaufenden Werkstücke
8 verbunden, deren besondere Bauart insbesondere aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist.
Die Buchse I7 besitzt starre Arme I8, durch die ein frei drehbarer Bolzen 19 geführt
ist, der auf seinem oberen Ende einen eine Rolle 20 tragenden Hebel 21 und an seinem
unteren Ende einen Mitnehmerarm 22 trägt. An den Hebel 21 schließt sich ein U-förmiger
Bügel 23 an, der einen frei drehbaren Bolzen 24 aufweist. Dieser trägt auf seinem
oberen Ende einen Hebelarm 25 mit einer Rolle 26 und an seinem unteren Ende einen
Fühlerarm 27.
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Die Mitnehmerarme 22 und die Fühlerarme 27 bilden zusammen zangenartige
Greifer, die mittels der Anschläge 22' und 27' die Werkstücke 8 festhalten.
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Der Anschlag 22' ist auf dem Mitnehmerarm 22 mittels einer Schraube
28 in einer Schlitzführung verstellbar, so daß die Zange den verschiedenen Durchmessern
verschiedenartiger Werkstücke angepaßt werden kann. Außerdem ist der Anschlag22'
schwenkbar angeordnet, so daß sich das Werkstück beim Ablaufen vom kreisförmigen
Teil der Förderbahn und Übergang zum geradlinigen Teil der Förderbahn ohne Stoß
ablöst.
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Mit dem Zapfen 2 sind an seinem oberen Ende zwei mit Abstand aufeinanderliegende
Kurvenscheiben 29 und 30 fest verbunden, an denen die beiden Steuerrollen 20 und
26, die ebenfalls in verschiedenen Ebenen übereinanderliegen, abrollen und dabei
durch die Drehfedern 3I und 32 ständig in Anlage an den Kurvenscheiben gehalten
werden.
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Die Greiferzangen drehen sich grundsätzlich mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die umlaufende Förderkette, da sie auf der gleichen Buchse I7 befestigt sind.
Durch die fest stehenden Kurvenscheiben 29 und 30 wird indessen erreicht, daß die
Greiferzangen t)ffnungs- und Schließbewegungen der Zangenarme zu vorbestimmten Zeitpunkten
ausführen und daß außerdem zusätzliche Schwenkbewegungen der Zangen als Ganzes gegenüber
der Förderbahn in bestimmten Zeitpunkten bewirkt werden, um je nach Erfordernis
eine vorauseilende oder zurückbleibende Relativbewegung zwischen Förderbahn und
Werkstück zu erreichen.
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Die Werkstücke werden durch eine nicht dargestellte Förderbahn oder
von Hand auf die ständig umlaufende Förderkette 6 bzw. deren Tragplatten 7 geschoben,
wo sie von einer geöffneten Greiferzange erfaßt und der in der Mitte des Umlaufs
um das Kettenrad 4 gelegenen Etikettierstelle zugeführt werden. Ein Drehstern 33
(Fig. 5) regelt den gleichmäßigen Zugang der Werkstücke zu den Zangen. Der Drehstern
33 wird durch einen in ein Sperrad 33' eingreifenden Hebelarm 34 bei Auftreffen
eines Mitnehmerarmes 22 bzw. dessen Anschlages 22' auf einen Steuernocken 34' freigegeben.
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Um zu verhüten, daß bei Freigabe des Drehsterns infolge eines zufälligen
Verschiebens der Werkstücke noch ein zweites Werkstück den Drehstern passieren kann,
ist der den Drehstern 33 freigebende Arm 34 gegenüber dem Nocken 34' so lang gehalten,
daß bereits ein kurzes Auftreffen auf den Nocken genügt, um einen Sperrzahn am Sperrad
33' auszulösen und unmittelbar darauf sofort wieder in den nächstfolgenden Zahn
einzugreifen. Es können also niemals zwei Sperrzähne gleichzeitig freigegeben und
damit zwei Werkstücke zugeteilt werden.
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An der Etikettierstelle werden die Etiketten von einem Vorratsbehälter
35 durch einen Etikettenholer 36, der auf einem Schlitten 37 in einer Führung 38
radial zur Förderbahn 7 verschiebbar ist und der auf seinem Weg in bekannter Weise
eine Leimrolle 39 passiert, entnommen. Das Etikettenholerjoch 36 ist wie üblich
mit Klappen 40 versehen, die heim Durchtritt der Werkstücke durch das Joch das Etikett
abgeben. In der Zeichnung nicht dargestellte Gummiwischer drücken das Etikett, das
vorerst nur von einem der über einen Teil der kreisförmigen Förderbahn verteilten
Fühlerarme 27 festgehalten wird, auf dem weiteren Wege des Werkstückes an. Der Antrieb
des Schlittens 37 erfolgt durch Kurvenscheiben 41, die ein Zahnsegment 42 mittels
der die Rollen 43 tragenden Arme 44 hin und her bewegen. Das Zahnsegment 42 greift
in ein Zahnrad 45 ein, mit dem ein größeres Zahnrad 46 verbunden ist, das seinerseits
in
eine am Schlitten 37 vorgesehene Zahnstange 47 eingreift.
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Die Abgabe eines Etiketts an den Etikettenholer 36 erfolgt nur dann,
wenn eine die Etikettierstelle passierende Zange ein Werkstück trägt. Diesem Zweck
dient ein vor der Etikettierstelle seitlich der Förderbahn verschwenkbar gelagerter
Fühler 48, der durch das Werkstück nach auswärts geschwenkt wird und dabei mittels
eines mit ihm verbundenen Hebelarmes 49 und einer Verbindungsstange 50 (Fig. 7)
eine Sperrklinke 5' betätigt. Die Sperrklinke 51 gibt einen am Etikettenbehälter
35 befindlichen Anschlag 52 frei, so daß der Behälter unter dem Einfluß einer nicht
dargestellten Feder eine Vorschubbewegung in Richtung auf die Bahn des Etikettenholers
36 ausführen kann. Der richtige Zeitpunkt des Vorschubes wird durch einen Hebelarm
53 geregelt, der vor einem Anschlag 54 des Behälters 35 liegt und der mittels einer
Rolle gesteuert wird, die auf einem unter dem rotierenden Leimbehälter liegenden
Exzenter abrollt. Der Antrieb des Leimbehälters und des Exzenters erfolgt über ein
Zahnradgetriebe von dem Kettenradantrieb aus.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen vollautomatischen Etikettiermaschine
ist folgende: Die der ständig umlaufenden Förderbahn 7 zugeführten Werkstücke 8
werden von dem Drehstern 33 aufgehalten, bis dieser nach dem Auftreffen des zurückgebliebenen
Mitnehmerarmes 22 einer geöffneten Greiferzange auf dem Steuernocken 34' durch kurzzeitige
Freigabe des Sperrades 33' sich um einen Zahn drehen kann und dabei den Durchtritt
eines Werkstückes zuläßt, worauf der Drehstern 33' sogleich wieder gesperrt wird.
Der Anschlag 22' des Mitnehmerarmes legt sich hinter das Werkstück, und der Fühlerarm
27 schließt infolge Einschwenkens der zugehörigen Steuerrolle 26 in einen konkaven
Teil der Kurvenscheibe 30 die Zange (Stellung I, Fig. 5). Beim Weitertransport trifft
das Werkstück auf den Fühler 48 und drückt diesen nach außen, wodurch der Anschlag
52 durch Ausschwenken der Sperrklinke 51 freigegeben wird. Der zum Zweck des Zurückführens
des Etikettenbehälters 35 vor dem Anschlag 54 angeordnete Hebelarm 53 befindet sich
zu diesem Zeitpunkt in der ausgeschwenkten Lage, so daß der Etikettenbehälter unter
Federwirkung eine Vorschubbewegung zur Abgabe eines Etiketts an den durch das Zahnsegment
42 herbeigeholten Etikettenholer 36 ausführen kann. Die Abgabe eines Etiketts erfolgt
in bekannter Weise dadurch, daß der Etikettenholer auf seinem Weg zum Etikettenbehälter
von einer schwenkbaren Leimrolle 39 an den Leimleisten Leim aufnimmt, an denen das
Etikett haftet.
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Nach Passieren des Fühlers 48 durch das Werkstück eilt der Fühlerarm
27 der Greiferzange vor dem Eintreffen des Etikettenholers 36 infolge Auftreffens
der zugehörigen Steuerrolle 26 auf eine Nase 30' (Fig. 6) an der Kurvenscheibe 30
dem Werkstück voraus (Stellung II). Infolgedessen legt sich das inzwischen mit dem
beleimten Etikett zurückgeführte Etikettenholerj och 36 unbehindert vor das Werkstück,
um dieses mit dem Etikett zu versehen (Stellung III). Die nach Überschreiten der
Nasse 30' durch die Steuerrolle 26 sich wieder schließende Zange macht nunmehr eine
der Förderbahn vorauseilende Relativbewegung und drückt dabei das Werkstück vollends
durch das Etikettenholeqoch hindurch, so daß der Etikettenholer 36 unbehindert in
seine Ausgangsstellung zurückkehren kann, ohne daß er in der Totpunktlage aufgehalten
werden muß. Die vorauseilende Relativbewegung der geschlossenen Zange mit dem Werkstück
wird ebenso wie die sich daran anschließende verzögernde Ausgleichsbewegung ermöglicht
durch Auftreffen der Steuerrolle 20 des Mitnehmerarmes 22 auf die Nase 29' (Fig.
5) der Kurvenscheibe 29.
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Dadurch, daß das Werkstück infolge der Voreilbewegung besonders schnell
durch das Etikettenholerjoch 36 gedrückt wird, wird die Wartezeit des Etikettenholers
in der Totpunktlage praktisch auf Null vermindert, so daß der Etikettenholer unmittelbar
nach Abgabe des Etiketts hinter dem Werkstück über den Mitnehmerarm 22 streifend
zurücklaufen kann. Die Verkürzung der Wartezeit für den Etikettenholer hat zur Folge,
daß im vorliegenden Fall an Stelle von drei Zangenpaaren vier Zangenpaare angeordnet
werden können mit entsprechender Leistungssteigerung der Etikettiermaschine, die
in der Lage ist, etwa 60 Werkstücke je Minute nicht nur mit einem Rumpfetikett,
sondern gleichzeitig mit mehreren zusätzlichen Etiketten, beispielsweise mit Halsetiketten,
zu versehen.
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Während des Rücklaufs des Etikettenholers 36 kann sich beim Herannahen
des nächsten Werkstückes der Fühlerarm 27 der nachfolgenden Greiferzange durch Vorauseilen
wieder öffnen, um den Weg für den mit einem neuen Etikett zurückkommenden Etikettenholer
vor dem Eintreffen des Werkstückes zu ermöglichen. An der Ablaufstelle der Kette
6 vom Kettenrad 4 öffnet sich die Zange durch Vorauseilen des Fühlerarmes 27 infolge
Auflaufens der Steuerrolle 26 auf einen entsprechend geformten Teil der Kurvenscheibe30,
so daß das Werkstück von dem wieder geradlinigen Teil der Förderbahn unbehindert
mitgenommen werden kann. Da infolge Anordnung einer in waagerechter Ebene umlaufenden
Förderkette Werkstückaufgabe und Werkstückabgabe in der Nähe des kleineren Kettenrades
5 (Fig. 7) dicht beieinanderliegen können, vereinfacht sich die Bedienung der. neuen
vollautomatischen Etikettiermaschine ebenfalls ganz erheblich. Die Maschine kann
auch in Doppelanordnung Verwendung finden, was zu einer weiteren bedeutenden Leistungssteigerung
führt.