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Vollautomatische Etikettiermaschine für aufrecht stehende zylindrische
Werkstücke
7.um 2nt,ringen von Etiketten dienen im allgemeinen Maschinen, die beispielsweise
aufrecht stehende Flaschen von Transportbändern selbsttätig übernehmen, fertig etikettieren
und wieder auf Transportbänder abgeben. 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,
vorzugsweise mit Rundtisch arbeitender Maschinen beträgt etwa 50 pro Minute.
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Dabei können außer Flaschen auch sonstige zylindrische Werkstücke,
z. B. Konservendosen, mit Rumpfetiketten versehen werden.
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Es sind auch Etikettiermaschinen für aufrecht stehende zylindrische
Werkstücke bekannt, bei denen letztere von einer geradlinig verlaufenden Förderbahn
auf einen kreisförmigen Arbeitstisch gebracht und durch im Takt der Maschine in
ihren Weg gestellte Etikettenholer hindurchgeschoben werden. Dabei können sich die
Etikettenholer radial zur Achse des Tisches geradlinig hin und her bewegen oder
auch um eine senkrechte Achse drehen, wobei sie nacheinander an einer Beleimvorrichtung
und an einem bewegten Etikettenbehälter vorbeilaufen. Sämtliche bekannten Maschinen
haben den Nachteil, daß sie mehr oder weniger verwickelte Bauteile enthalten und
daß vor allem für die verschiedenen Arbeitsvorgänge 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. 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 im Takt der Maschine in ihren Weg
gestellte Etikettenholer hindurchgedrückt werden. Für solche Maschinen wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß ein Etikettenholer an der Etikettierstelle eine hin und her gehende
Bewegung in senkrechter Richtung ausführt, wobei Leimbehälter und Leimwalzen, Etikettenbehälter
und Etikettenholer unterhalb des Arbeitstisches angeordnet sind. Es empfiehlt sich,
zwei an einem um eine senkrechte Säule schwenkbaren Halter geführte Etikettenholer
vorzusehen, die abwechselnd im Maschinentakt ein Etikett an die Werkstücke abgeben.
Dabei sind die beiden Etikettenholer zweckmäßig mit ihren Führungen am Halter um
1800 gegeneinander versetzt angeordnet, während der Halter selbst im Maschinentakt
jeweils um I800 gedreht wird. Vorzugsweise ist der Halter zwischen dem Leimbehälter
und dem Etikettenbehälter angebracht, wobei der Etikettenholer nach Abgabe eines
Etiketts an ein Werkstück bei der Abwärtsbewegung an einer Leimwalze Leim aufnimmt,
während gleichzeitig der andere, bereits mit Leim versehene Etikettenholer am Eti-
-kettenkasten ein Etikett nimmt.
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In Weiterausbildung der Erfindung ist nur eine Hauptantriebswelle
vorgesehen, von der der Antrieb für eine Förderkette, der Antrieb der Leimrolle,
die Steuerung der Leimwalze, die Bewegung des Etikettenkastens, die Schaltung des
Halters mit den Führungen für die Etikettenholer, der Antrieb für die Auf- und Abwärtsbewegung
eines Etikettenholers, der Antrieb für die Umlaufbewegung der Greiferzangen und
die Schaltung der Werkstückzuteilung abgeleitet sind. Die Greiferzangen laufen mit
einer von der Antriebswelle über ein Kegelradpaar und ein Zahnradpaar angetriebenen
Buchse um eine senkrechte Säule um, wobei die zangenartigen Öffnungs- und Schließbewegungen
durch Steuerrollen gesteuert werden, die an mit Abstand übereinander angeordneten,
an der Säule befestigten Kurvenscheiben abrollen.
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Vorteilhaft ist auf der Buchse ein Schwenklager mit einem Zahnrad
vorgesehen, das mit einem weiteren Zahnrad kämmt, welches über eine Reibungskupplung
ein Zahnrad mit Nockenscheibe mitnimmt, wobei der Nocken sowohl die Schaltung des
Halters für die Etikettenholer als auch die Werkstückzuteilung steuert. Das Zahnrad
mit der Nockenscheibe kann mit einem unter dem Halter auf einer senkrechten Säule
angeordneten Zahnrad kämmen, dessen Umdrehung von einem Sperrad, einer Rastenscheibe,
einem Malteserkreuz o. dgl. geschaltet wird, sobald der Nocken an der Nockenscheibe
einen mit einer Sperrklinke o. dgl. zusammenwirkenden Hebelarm lüftet.
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Es empfiehlt sich ferner, einen doppelarmigen Hebel mit einem Segmentstück
vorzusehen, das über Seile eine senkrechte Hubstange hin und her bewegt, an deren
Kopf ein Mitnehmer angebracht ist, in den eine Nase des Etikettenholers eingreift.
Die Abwärtsbewegung des Segmentstückes und der Hubstange wird vorteilhaft von der
zentralen Antriebswelle abgeleitet, während die Aufwärtsbewegung durch eineZFeder
bewirkt wird, die den Hebel in seine Ausgang54telung zurückführt.
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Die Vorschubbewegung <Tes Etikettenkastens wird zweckmäßig durch
eine Feder übe eine Schubstange und einen doppelarmigen Hebel bewirkt, während die
Rückholbewegung unter dem Einfluß einer Kurvenscheibe auf der Antriebswelle über
einen weiteren doppelarmigen Hebel, diè.Schubstange und den die Vorschubbewegung
bewirkenden Hebel erfolgt. Eine ständig umlaufende Leimrolle kann Leim an eine schwingende
Leimwalze abgeben, deren Bewegung von einer Kurvenscheibe auf der Antriebswelle
über einen Hebelarm und einen Schwinghebel so gesteuert wird, daß die Leimwalze
während der Abwärtsbewegung des Etikettenholers an dessen Leimleisten entlang streift.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile einer gemäß der Erfindung hergestellten
Etikettiermaschine sind nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig. I eine Vorderansicht mit teilweisem Schnitt
durch das Maschinengestell vor dem Antrieb, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. I, Fig.
3 eine Vorderansicht, teilweise aufgebrochen, Fig. 4 einen Horizontalschnitt unterhalb
des Arbeitstisches mit Draufsicht auf eine Zwischenplatte, Fig. 5 eine Einzelheit
aus Fig. 2 (Steuerung der Greiferzangen) in vergrößertem Maßstab, Fig. 6 gegenseitige
Abhängigkeit der Werkstückzuteilung und Etikettenholerschaltung in vergrößertem
Maßstab, Fig. 7 Einzelheiten des Antriebsmechanismus für den Etikettenholer in vergrößertem
Maßstab.
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Über einen Arbeitstisch I, der an der Etikettierstelle mit einem
Ausschnitt I' versehen ist, bewegt sich eine endlose, als Plattenbandförderer ausgebildete
Förderkette 2, die zweckmäßig in einer Mulde geführt ist. Die Förderkette 2 läuft
über Kettenrollen 3 und wird von einem Kettenrad 4 angetrieben, das auf der Hauptantriebswelle
5 angeordnet ist. Die Hauptantriebswelle 5 steht über ein Schnekkengetriebe 5' mit
einem beliebigen Antriebsaggregat in Verbindung. Eine Spannrolle 6 sorgt dafür,
daß die Förderkette 2 auch dann mit gestrecktem Obertrum arbeitet, wenn der Arbeitstisch
I nur aus dem in der Zeichnung (Fig. 2) erkennbaren mittleren kreisförmigen Innenteil
bestehen sollte, in dem sich die Werkstücke I8 zwischen Führungen 23 und 24 bewegen.
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Die Welle 5 ist auf einer Zwischenplatte 7 gelagert. Um eine fest
stehende senkrechte Säule 8 ist eine Buchse g drehbar angeordnet, die an ihrem oberen
Ende oberhalb des Arbeitstisches I über ihren Umfang verteilt Lageraugen 10 aufweist,
an
denen Zangenhebel, im vorliegenden Fall drei, schwenkbar befestigt
sit l. Je zwei übereinander angeordnete Lageraugen 10 bilden mit einem U-förmigen
Bügel an einem Mitnehmerarm 11 eine Art Scharnier, so daß der mitnehmerarm 11 frei
um einen senkrechten Bolzen schwingen kann. Der Arm 1 1 hat an seinem oberen Ende
zwei Ausleger, von denen einer eine Steuerrolle I2 trägt, die auf einer fest stehenden.
auf der Säule 8 befestigten Kurvenscheibe I3 abrollen kann. Ein zweiter Zangenarm
I4 mit einem Fiihler ist am anderen Auslegerende des Mitnehmers ii mittels eines
Zapfens 15 gelagert und gleichzeitig über das Lager 15 hinaus verlängert, wobei
die Verlängerung eine Steuerrolle 16 trägt, die an einer Kurvenscheibe 17 abrollen
kann. Die Steuerrollen 12 und 16 bzw. die Kurvenscheiben 13 und 17 liegen in verschieden
Ebenen übereinander. Die Mitnehmerarme 11 und die Fühlerarme 14 bilden zusammen
die Greiferzangen für die Werkstücke I8. Unter dem Einfluß der Kurvenscheiben 13
und 17 führen sie die erforderlichen Öffnungs- und Schließbewegungen sowie gegebenenfalls
notwendig werdende Schwenkbewegunggen aus. Die für die Werkstückführung vorgesehenen
Wände 23 und 24 sind nicht unbedingt erforderlich, da die Greiferzangen 11, 14 allein
bereits einen sicheren Transport der Werkstücke 18 auf dem kreisförmigen Teil des
Förderweges gewährleisten.
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Auf der Hauptantriebswelle 5 befindet sich ein Kegelradgetriebe 19,
20 (Fig. 1). Mit dem Kegelrad 20 ist ein Zahnrad 21 verbunden, das mit einem großen,
auf der Buchse 9 befindlichen Zahnrad 22 kämmt, wodurch die Buchse 9 von der Welle
5 mitgenommen wird. Lose auf der Buchse 9 befindet sich oberhalb des Zahnrades 22
ein Schwenklager 25, das unterhalb eines Auslegers ein Zahnrad 26 trägt, das mit
dem Zahnrad 22 kämmt. Unterhalb des Zahnrades 26 ist auf dem gleichen Lagerzapfen
unter Zwischenschaltung einer Reibungskupplung 27 ein Zahnrad 28 angebracht. Die
Kupplung 27 wird durch eine auf dem Lagerzapfen angeordnete Feder 27' gespannt.
Auf der Zwischenplatte 7, jedoch unterhalb des Arbeitstisches I, ist eine weitere
senkrechte Säule 29 angeordnet, an der drehbar ein Halter 30 für die Etikettenholer
3I und 3I' befestigt ist. Unterhalb des Halters 30 ist mit diesem ein Zahnrad 32
fest verbunden, das mit dem Zahnrad 28 kämmt. Das Zahnrad 32 ist mit einem Sperrad
32' zusammengebaut. An Stelle des Sperrrades 32' kann ebensogut eine Rastenscheibe,
ein Malterserkreuz usw. Verwendung finden. Die Etikettenholer 31 und 31' sind am
Halter 30 senkrecht geführt und haben an ihrem unteren Teil Nasen 33 bzw. 33'. Diese
Nasen greifen in einen am Kopf einer Hubstange (Elevator) befindlichen halbmondartigen
Mitnehmer 35 ein. Der Mitnehmer 35 ist durch ein Seil 36 mit einem auf und ab bewegbaren
Segmentstück 37 verbunden. Ein Seil 36' verbindet das untere Stangenende mit dem
oberen Teil des Segmentstücks. Das Segmentstück 37 stellt das Ende eines doppelarmigen,
bei 38 gelagerten Hebels 39 für die Seilbetätigung dar. Der Hebel 39 wird über ein
Gelenk 40, 41 angetrieben, wobei der Gelenkarm 41 als auf der Welle 5 befindliche
Nahe ausgebildet und mit einem Zahnrad 41' verbunden ist (Fig. 4), das durch eine
nicht dargestellte Einrichtung. z. B. Gleitkupplung mit Freilauf, bei jeder Umdrehung
der Welle 5 um den Betrag der erforderlichen Hubbewegung mitgenommen wird, während
eine am Hebelende 39 angebrachte Feder 39' den Hebel und damit das Segmentstück
37 in die Ausgangslage zurückbringt.
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Die Etikettenholer 31 bzw. 31' nehmen die Etiketten aus einem Etikettenkasten
42, der ebenfalls im Takt der Maschine hin und her bewegt wird.
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Zum Antrieb dienen ein doppelarmiger Hebel 43, der bei 44 gelagert
ist, und eine Schulistange 45 mit einer Zugfeder 50, die den Etikettenkasten 42
zum Etikettenholer hin verschiebt. Der Etikettenkasten 42 wird außer von dem Hebel
43 von einer Stützrolle 43' getragen. An der Schubstange 45 greift ein weiterer
doppelarmiger Hebel 46 an, der bei 46' gelagert ist und am anderen Ende eine Rolle
47 trägt, die auf einer mit der Welle 5 umlaufenden Kurvenscheibe 48 abrollt.
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Ein Leimbehälter f51 enthält eine ständig umlaufende, von einem Zahnrad
51' auf der Welle 5, angetriebene Leimrolle 52. Eine Leimwalze 52' befindet sich
am Ende eines Schwenkarmes 53, der bei 54 gelagert ist und über einen Arm 55 und
eine Rolle 53' von einer Kurvenscheibe 56 auf der Welle 5 angetrieben wird.
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AIit dem Zahnrad 28 ist eine Nockenscheibe 57 verbunden, die einen
Nocken 58 besitzt. Vom Nokken 58 wird ein hebelarm 59 gesteuert, der um einen Zapfen
60 schwingend mit einer Sperrklinke 61 in ein am Drehstern 62 für die Werkstückzuteilung
angeordnetes Sperrad 63 eingreift (Fig. 6).
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Um einen Zapfen 64 schwingt ein Hebelarm 66, der ebenfalls vom Nocken
58 betätigt wird und an seinem anderen Ende eine Sperrklinke 65 trägt, die in das
Sperrad 32' eingreift. Sobald der Hebelarm 66 vom Nocken 58 gelüftet wird, gibt
die Sperrklinke 65 das Sperrad 32' frei, so daß der Halter 30 eine Drehbewegung
um 1800 ausführen kann.
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Das vom Etikettenholer 3I bzw. 3I' an der Etikettierstelle 1' an
das Werkstück 18 abgegebene Etikett wird üblicherwiese zunächst nur vom Fühler des
Zangenarmes 14 gehalten und auf seinem weiteren Förderweg von Gummiwischern 67 angedrückt.
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Die Wirkungsweise der neuen Etikettiermaschine ist folgende: Die
Werkstücke 18 werden von der geradlinigen Förderbahn 2 auf den Arbeitstisch I gebracht
und vom Drehstern 62 im Alaschinentakt der Etikettiervorrichtung zugeteilt, wobei
sie von den Greiferzangen 11, 14 erfaßt und, zwischen den Wänden 23 und 24 kreisförmig
abgelenkt, durch einen der Etikettenholer 31 bzw. 31' gedrückt werden. Das aufgebrachte
Etikett wird von Gummiwischern 67 angedrückt, woruafhin die fertig etikettierten
Werkstücke von dem Förderer 2 wieder mithenommen werden.
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Die Welle 5 treibt über Kegelräder 19, 20 und
Zahnräder
21, 22 die Buchse g mit den Greiferzangen 11, in an. Bei einer einmaligen Umdrehung
der Buchse g werden im vorliegenden Fall drei Werkstücke I8 zugeteilt. Infolgedessen
ist zwischen dem die Buchse g antreibenden Zahnrad 22 und dem für die Werkstückzuteilung
und für die Schaltung des Etikettenholers zuständigen Zahnrad 26 eine Übersetzung
von 1 : 3 vorgesehen. Das Zahnrad 28 wird vom Zahnrad 26 über die Kupplung 27 mitgenommen
und macht drei Umdrehungen bei einer Umdrehung des Zahnrades 22, wobei jedesmal
der Nocken 58 auf der Nockenscheibe 57 den Hebel 59 lüftet, damit die Sperrklinke
6I betätigt und das Sperrad 63 um einen Sperrzahn weiter dreht, was Zuteilung einesWerkstückes
18 bedeutet.
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Die umlaufenden Mitnehmerarme I I und Fühlerarme 14. der Greiferzangen
kommen, gesteuert von den Kurvenscheiben 13 und 17, geöffnet an, schließen sich
um das Werkstück 18 und transportieren es zur Etikettierstelle I', wo im Maschinentakt
der Etikettenholer 3I bzw. 3I' mit einem beleimten Etikett versehen senkrecht von
unten erscheint.
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Der Etikettenholer 3I wird, geführt am Halter 30, mit seiner Nase
33 vom Mitnehmer 35 des Elevators 34 erfaßt und vom Seil 36' am Segment 37 durch
den Ausschnitt I' im Arbeitstisch I in die Arbeitsstellung gehoben. Das Segmentstück
37 wird dabei um den Lagerzapfen 38 schwingend von der Feder 39' am Hebel 39 aufwärts
gedrückt und nimmt dabei über das Seil 36' mit dem Elevator 34 den Etikettenholer
3I mit.
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Nåch Abgabe eines Etiketts wird, betätigt vom Zahnrad 41', über die
Gelenkhebel 41 und Ao der Hebelarm 39 und damit das Segment 37 nach unten gedrückt,
wobei der Etikettenholer 31 mit dem Elevator 34 vom Seil 36 nach unten gezogen wird.
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Inzwischen haben die Kurvenscheibe 56, die Rolle 53', der Hebelarm
55 und der Schwenkarm 53 die Leimwalze 52' in die strichpunktierte Stellung (Fig.
7) gebracht, wo Leim an die Leimleisten des Etikettenholers 3I während seiner Abwärtsbewegung
abgegeben wird.
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Während dieser Zeit hat der zweite Etikettenholer 3I' auf der anderen
Seite des Halters 30 ein neues Etikett angenommen, indem der Etikettenkasten 42
durch die Feder 50 über die Schubstange 45 und den doppelarmigen Hebel 43 eine Vorschubbewegung
ausgeführt hat. Die Kurvenscheibe 48 holt nunmehr über Rolle 47 und einen Hebel
46 die Schubstange 45 mit dem Hebel 43 und somit den Etikettenbehälter 42 entgegen
der Wirkung der Feder 50 wieder in die Ausgangsstellung zurück.
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Der Nocken 58 an der Nockenscheibe 57 lüftet den Hebelarm 66 und öffnet
damit die Sperre 65 am Sperrad 32', so daß das Zahnrad 28 das Zahnrad 32 mit dem
Sperrad 32' bis zum nächsten Anschlag um 1800 drehen kann, wodurch sich gleichzeitig
der Halter 30 mit den Etikettenholern 3I und 3I' um die Säule 29 dreht. Der Etikettenholer
3I befindet sich jetzt vor dem Etikettenbehälter 42, während der Etikettenholer
3I' mit seiner Nase 33' in den Mitnehmer 35 des Elevators 34 eingreift und das Spiel
von neuem beginnen kann.
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Als grundsätzlich neu bei der Etikettiermaschine nach der Erfindung
muß die Anordnung eines Leimbehälters mit den Leimwalzen und des Etikettenbehälters
mit den Etikettenholern unterhalb des Arbeitstisches betrachtet werden, wobei die
Etikettenholer jeweils im Arbeitstakt von unten an der Etikettierstelle auftauchen.
Infolge der Doppelanordnung des Etikettenholers zwischenLeimbehälter und Etikettenbehälter
ist genügend Zeit vorhanden, um eine sichere Etikettenabgabe zu gewährleisten, so
daß die Maschine auf eine hohe Leistung kommt.
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PATENTAXSPROCHE: I. 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 im Takt der Maschine in ihren Weg gestellte Etikettenholer hindurchgedrückt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Etikettenholer (3I bzw. 3I) an der Etikettierstelle
(I') eine hin und her gehende Bewegung in senkrechter Richtung ausführt, wobei Leimbehälter
(51) mit Leimrollen (52) sowie Etikettenbehälter (42) und Etikettenholer (3I bzw.
3I') unterhalb des Arbeitstisches (I) angeordnet sind.