EP0015529A1

EP0015529A1 - Etikettiervorrichtung

Info

Publication number: EP0015529A1
Application number: EP80101053A
Authority: EP
Inventors: Winfried Dudzik; Joachim Dudzik
Original assignee: J u W Dudzik 0HG
Current assignee: J u W Dudzik 0HG
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1980-09-17
Also published as: ATE284T1; EP0015529B1; US4270968A; DE3060034D1

Abstract

In einer Vorrichtung zum automatischen Etikettieren von an der Vorrichtung vorbeibewegten Gegenständen (4) wird ein im Abstand voneinander angeordnete Selbstklebeetiketten (10) tragendes Band (12) schrittweise von einer Abzugsrolle (14) über eine Spendekante (20) zu einer Aufwickelrolle (23) gezogen. Der Vorzugmechanismus (8) enthält eine hin- und herverschiebbare Bandklemmeinrichtung (50). Der Bandvorzug wird normalerweise durch eine auf Steuermarkierungen auf dem Etikettenband (12) ansprechende Abtasteinrichtung (18) und, im Falle eines Fehlens einzelner Steuermarkierungen, über einen durch die bewegliche Bandklemmeinrichtung betätigten Endschalter (54) gesteuert. Ein zwischen Abzugsrolle (14) und Aufwikkelrolle (23) angeordnetes Übersetzungsgetriebe (63) und eine Rutschkupplung sorgen für einen besonders einfachen und wirkungsvollen Antrieb der Aufwickelrolle (23) und für die Erzeugung der notwendigen Bandspannung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Es ist eine Etikettiervorrichtung dieser Art bekannt (DE-OS 25 16 195), die vollpneumatisch arbeitet und die vor allem für den automatischen Betrieb in explosionsgefährdeten Räumsn bestimmt ist. Der Bandvorzug erfolgt dort über gegeneinander und gegen das Etikettenband andrückende Vcrzugrollen, die durch einen Pneumatikmotor antreibbar sind. Der Vorzugmechanismus wird über eine Luftschranke, die auf im Etikettenband angeordnete Steuerlöcher anspricht, gesteuert. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß es beim automatischen Betrieb einer solchen Etikettiervorrichtung immer wieder zu Betriebsstörungen kommt, weil die Luftschranke z.B. wegen fehlender oder verstopfter Steucriöcher im Etikettenband nicht anspricht. Dabei kann es zu Mehrfachetikettierungen oder Etikettenstaus kommen, die eine Abschaltung der Vorrichtung und der Förderanlage für die zu etikettierenden Gegenstände notwendig machen können. Hinzu kommt, daß sowohl für den Vorzugmechanismeus als auch für eine eventuelle Bandaufwicklung unter ständiger wechselbeanspruchung stehende Getriebemotore vorgesehen sind, die wegen einer kaum zu vermeidenden Verschleißanfälligkeit vor allem bei Dauerbetrieb eine häufige Wartung erfordern.
Bei einer anderen Etikettiervorrichtung für Etikettenbänder chne Steuermarkierungen ist es an sich bekannt (US-PS 3 953 278), als Vorzugmechanismus eine in Vorzugrichtung um den Etikettensbstand vor- und zurückbewegbare, bei der Vorwärtsbewegung das Band festhaltende und bei der Zurückbewegung offene Bundklemmeinrichtung zu verwenden. Die Steuerung des Vorzugmechanismus erfolgt dort ausschließlich über einen durch die vorbeibewegten zu etikettierenden Gegenstände betätigbaren Mikroschalter, während der Vorschubweg der Bandklemmeinrichtung über einen verstellbaren Anschlag auf das Etikettenmaß einstellbar ist.'Da bei der Vorschubbewegung aber eine Orientierung am tatsächlichen Etikettenmaß fehlt, können vor allem bei Massenetikettierungen schon geringfügige Abweichungen der genannten Einstellung gegenüber dem Etikettenabstand, die im Hinblick auf die herstellungstechnischen Toleranzen, die Wärmeausdehnung und die Feuchtigkeitsausdehnung des Etikettenbandes nicht vermeidbar sind, unerwünschte Fehletikettierungen auftreten. Die durch ein Reibungsglied gebremste Abzugsrolle wird über das abziehende Etikettenband angetrieben, während die Aufwickelrolle für das leere Etikettenband mit Hilfe eines eigens hierfür vorgesehenen Motors antreibbar ist. In Vorzugrichtung hinter der beweglichen Bandklemmeinrichtung ist eine im Gegentakt zu dieser betätighbare ortsfeste Bandklemmeinrichtung angeordnet, die beim Zurückbewegen der beweglichen Bandklemmeinrichtung einen Bandabzug v₃n der Aufwickelrolle verhindern soll. Beim Betrieb mit Selbstklebeetiketten werden unvermeidlich Kleberspuren vom Transporband auf die Klemmbacken der Bandklemmeinrichtungen übertragen, die sich dort allmählich ansammeln und zu Hafterscheinungen zwischen Klemmbacken und Trägarband führen. Während sich die bewegliche Bandklemmeinrichtung beim Zurückbewegen mit offenen Klemmbacken von einem anhaftenden Kleberband aus eigener Kraft lösen kann, ist dies bei der ortsfesten Bandklemmein- richtung nicht der Fall, so daß es dort beim Vorschub infolge'der Biegaschlaffhit des Trägerbandes leicht zu einem Eandstau und damit zu folgeschweren Betriebsstörungen kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Etikettiervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art hinsichtlich ihres Antriebs- und Steuermechanismus dahingehend zu verbessern, daß auch bei Ausfall einzelner Steuermarkierungen ein zuverlässiger vollautomatischer Betrieb gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen.
Der erfindungsgenäße Vorzugmechanimus mit seiner linear verschiabbaren Bandklemmcinrichtung, durch die der Etikettenvorzug sowohl über die Abtasteinrichtung als auch über das redundante, vorzugsweise als mechanisches Endschaltventil ausgebildete Schaitorgan gesteuert werden kann, gewährleistet auch dann einen störungsfreien Betrieb, wenn vereinzelt Steuermarkierungen im Etikettenband fehlen. Der auf die Aufwickelrolle einwirkende Bandspannmechanismas und die Rücklaufsperre ermöglichen ein zuverlässiges Zurückvcrschiebsn der Bandklemmeinrichtung, ohne daß dabei das eventuell haftende Etikettenband ungewollt wieder mit zurückgenommen wird.
Die für einen zuverlässigen Betrieb erforderliche Bandspannung wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erhalten, daß die Aufwickelrolle über ein eine Rutschkupplung enthaltendes Übersetzungsgetriebe mit der durch das abziehende Etikettenband im wesentlichen schlupffrei antreibbaren Abzugsrolle verbunden ist. Um auch bei voller Abzugsrolle und leerer Aufwickelrolle das auf der Aufwickelseite anfallende Etikettenband vollständig aufwickeln zu können, entspricht die Übersetzung des Übersetzungsgetriebes mindestens dem Verhältnis zwischen den Bandwickeldurchmessern der leeren Aufwickelrolle und der vollen Abzugsrolle. Bei sich allmählich füllender Aufwickelrolle sorgt der Schlupf der i hinsichtlich des übertragbaren Drehmoments einstellbaren Rutschkupplung dafür, daß das Etikettenband ständig gespannt bleibt.
Das Übersetzungsgetriebe kann als Riementrieb, Kettengetriebe oder Zahnradgetriebe ausgebildet sein, während die Rutschkupplung durch eine die Abzugsrolle mit der zugehörigen Riemen- _bzw.Abtriebsscheibe kuppelnde Rutschnabe gebildet sein kann. Als Rücklaufsperre ist auf der Seite der Aufwickelrolle vorzugsweise ein Freilauf vorgesehen.
In der Zeichnung sind zwei vorteilhafte Ausführungsboispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1 die wesentlichen Bestandteile einer Etikettieranlage für die automatische Faßetikettierung mit einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung:
Fig. la eine Etikettieranlage mit einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Etikettiervorrichtung;
Fig. 2a - 2d Draufsichten auf den Faßzentrierungs- und Auslösemechanismus der Etikettieranlage nach Fig. 1 bzw. la in verschiedenen Betriebszuständen;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Etikettenband.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellten Etikettieranlagen bestehen im wesentlichen aus einer über einer Förderbahn 2 für den Transport der zu etikettierenden Gegenstände 4
ordneten Etikettiervorrichtung 6, in der mit Hilfe eines pneumatisch arbeitenden Vorzugmechanismus 8 ein Selbstkiebeetiketten 10 tragendes Band 12 von einer Vorrats- und Abzugsrolle 14 abgezogen, an einem pneumatisch betätigten Druckwerk 16, einer Luftschranke 18, einer Spendekante 20 und einem pneumatisch betätigten Andrückmechanismus 22 vorbeigezogen und auf einer Aufwickelrolle 23 aufgewickelt wird. Die Auslösung des Etikettiervorangs einschließlich Bandvorzug und Druckvorgang erfolgt über einen durch die zu etikettierenden Gegenstände mechanisch betätigten Auslösemechanismus 24, der im Bereich der Förderbahn.angeordnet ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zu etikettierenden Gegenstände Bierfässer 4, die aufrecht auf einer Röllchenbahn 2 transportiert werden und die an ihrem Deckel möglichst punktgenau neben dem Spundloch etikettiert werden sollen.
Das von der Abzugsrolle 14 kommende Etikettenband 12 gelangt über eine Umlenkrolle 26 und durch die Druckstation 16'zu der Abtasteinrichtung 18, die aus einer Luftschranke besteht, bei der eine Sendedüse 28 und eine Empfängerdüse 30 einander gegenüberliegend auf einem gabelförmigen Teil angeordnet sind. Um von der Luftschranke abgetastet werden können, weist das Etikettenband 12 im Etikettenabstand Löcher 32 auf, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Der Vorzug des Etikettenbandes erfolgt schrittveise, wohai die Schrittweite normalerweise über die Luftschranke 18 durch Abtastung der Löcher 32 gesteuert wird.
In Vorzugrichtung hinter der Luftschranke gelangt das Etikettenband 12 mit nach oben weisenden Etiketten 10 zu der scharfkantigen Spendekante 20, an der es so umgelenkt wird, daß das zuvordert auf dem Band angeordnete Etikett 10' von der Unterlage abgelöst und noch ein Stück weit über die Spendekante nach vorn geschoben wird, während das leere Trägerband 12' im spitzen Winkel nach unten gezogen wird. Das freiwerdende Etikett 10' wird über Saugluftöffnungen in der freien Unterfläche des Stempels 40 * des Andrückmechanismus 22 angesaugt und dort durch die Saugwirkung festgehalten. Der Stempel 40 ist am Ende einer Kolbenstange 42 eines relativ langen Pneumatikzylinders 44 angeordnet.
Der Vorzugmechanismus 8 enthält eine mittels eines Pneumatikzylinders 46 in Richtung des Doppelpfeils 48 vor-und zurückverschiebbare pneumatische Bandklemmeinrichtung 50, die so angesteuert wird, daß sie bei der Vorwärtsbewegung das leere Trägerband 12' durch Andrücken der Klemmpratze 52 festhält und mitnimmt, während sie beim Zurückbewegen geöffnet ist. Der Vorzugweg des Etikettenbands wird normalerweise über die Luftschranke 18 gesteuert, die bei Vorhandensein eines Loches 32 im Etikettendand ein Signal zum Öffnen der Bandklemme 50 abgibt. Bei der Herstellung von Etikettenbändern kommt es erfahrungsgemäß immer wieder vor, daß vereinzelt Löcher 32 nicht oder nicht vollständig durchgestanzt sind und dadurch von der Luttschranke 18 nicht erfaßt werden. Um auch in solchen Fällen Betriebsstörungen zu vermeiden, ist zusätzlich ein redundantes Endschaltventil 54 vorhanden, das unmittelbar durch die Bandklemmeinrichtung 50 mechanisch betätigbar ist und das nach Erreichen eines einstellbaren Vorschubwegs die Bandklemmeinrichtung 50 umsteuert. Die Ausgangssignale des Schaltventils 54 und der Luftschranke 18 sind über eine ODER-Logik 56 miteinander verknüpft.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich in Vorzugrichtung hinter der verschiebbaren Bandklemmeinrichtung 50 eine im Gegentakt zu dieser betätigbare ortsfeste Bandklemmeinrichtung 58, die dafür sorgen soll, daß das leere Trägerband 12' beim Vorziehen frei zur Aufwickelrolle 23 gelangt und beim Zurückverschieben der beweglichen Bandklemmeinrichtung 50 nicht ungewollt von dieser wieder mitgenommen wird. Die Symbole S und O kennzeichnen die Eingänge für das Schließen bzw. Öffnen der beiden Bandklemmeinrichtungen und der beiden unten erläuterten Zentrierschranken 70.
Beim Betrieb mit Selbstklebeetiketten werden unvermeidlich Kleberspuren vom Trägerband 12' auf die Klemmbacken der Bandklemmeinrichtungen 50, 58 übertragen, die sich dort allmählich ansammeln und zu Hafterscheinungen zwischen den Klcmmbacken und dem Trägerband führen. Während sich aber die bewegliche Bandklemmeinrichtung 50 beim Zurückbewegen von dem eventuell anhaftenden Trägerband aus eigener Kraft losreißen kann, ist dies bei der ortsfesten Bandklemmeinrichtung 58 nicht ohne weiteres der Fall, so daß es dort beim Bandvorschub infolge der Biegeschlaffheit des Trägerbandes leicht zu einem Bandstau und damit zu folgeschweren Betriebsstörungen kommen kann.
Um derartige Betriebsstörungen zu vermeiden, wird bei der in Fig. la gezeigten Etkettiervorrichtung die stationäre Bandklemmeinrichtung weggelassen. Statt dessen ist an der Aufwickelrolle 23 eine Rücklaufsperre 82, 83 vorgesehen, die dafür sorgt, daß das auf der Aufwickelrolle aufgewickelte Trägerband nicht wieder abgezogen werden kann. In Fig. la ist die Rücklaufsperre der Einfachheit halber als in eine Umfangszahnung 82 der Aufwickelrolle 23 einrastende federbelastete Sperrklinke 83 angedeutet. Zweckmäßiger wird als Rücklaufsperre jedoch ein nicht gezeigter Freilauf verwendet, der eine stufenlose Aufwicklung ermöglicht.
Ein weiterer unterschied zwischen den in Fig. 1 und la gezeigten Ausführungsbeispielen besteht in der Art der Umsteuerung der beweglichen Bandklemmeinrichtung: Während im Falle der Fig. 1 die Umsteuerung der Bewegungsrichtung gleichzeitig mit dem Öffnen der Bandklemmeinrichtung über das Ausgangssignal des ODER-Glieds 56 ausgelöst wird, erfolgt im Falle der Fig. la die Umsteuerung der Bewegungsrichtung allein über das Ausgangssignal des Endschaltventils 54, nachdem die Bandklemme im Normalfall kurz zuvor über die Luftschranke durch Ansteuerung über das ODER-Glied geöffnet und damit der Bandvorzug unterbrochen worden ist. Mit der letztgenannten Anordnung erhält man eine zuverlässigere Schaltfolge bei.der Umsteuerung. In beiden Fällen ist der Vorschubweg der beweglichen Bandklemmeinrichtung bis zum Endschaltventil 54 geringfügig größer einzustellen als der Etikettenabstand auf dem Trägerband.
Die Abzugsrolle 14 wird in Richtung des Pfeils 60 weitgehend schlupffrei über das durch den Vorzugmechanismus 8 abgezogene Etikettenband 12 angetrieben. Sie ist über eine nicht dargestellte Rutschnabe mit der Riemenscheibe 64 gekuppelt, die ihrerseits über einen Riementrieb 63 mit der Riemenscheibe 66 derAufwickelrolle 23 so verbunden ist, daß die Aufwickelrolle in Richtung des Pfeils 62 angetrieben wird. Die durch die unterschiedlichen Durchmesser der Riemenscheiben 64 und 66 definierte Übersetzung ist so gewählt, daß auch die leere Aufwickelrolle 23 bei voller Abzugsrolle 14 mit der für ein strammes Aufwickeln notwendigen Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird. Im übrigen sorgt die vorgenannte Rutschnabe dafür, daß beim Aufwickeln ständig eine gewisse Bandspannung aufrechterhalten wird.
Der Etikettiervorgang wird über zwei durch die Symbole A und B gekennzeichnete Schaltventile des Auslösemechanismus 24 ausgelöst, die mittels zweier seitlich in die Röllchenbahn 2 eingreifender, an Zentrierschranken 70 angelenkter und durch ein auf der angetriebenen Röllchenbahn ankommendes Faß 4 gegen die Zentrierschranken schwenkbarer Hebel 72 A, 72 B betätigbar sind. Das UND-Glied 74 bewirkt, daß der Etikettiervorgang erst ausgelöst wird, wenn beide Schaltventile A, B gleichzeitig betätigt sind, was bedeutet, daß das Faß 4 richtig zentriert ist. Danach wird zunächst der Stempel 40 durch Verschieben der Kolbenstange 42 schräg nach unten bewegt, bis er mit seiner das Selbstklebeetikett 10' tragenden Unterfläche gegen den Faßdeckel anschlägt. Um sich beim Andrücken an eine Neigung oder Wölbung des Faßdeckels anpassen zu können, ist der Stempel an einer Querachse der Kolbenstange angelenkt und über mehrere unabhängig voneinander zusammendrückbare oder dehnbare Schraubenfedern 41 mit dieser verbunden und besteht in seinem unteren Teil aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus Schaumgummi. Sobald der erwünschte Anpreßdruck erreicht ist, der an einem mit dem Innendruck des Zylinders 44 beaufschlagten Druckschaltventil 76 eingestellt wird, wird der Stempel 40 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, während das Selbstklebeetikett 10' auf dem Faßdeckel haften bleibt. In seiner oberen Endstellung betätigt der Stempel 40 über ein damit verbundenes Organ ein Schaltventil 78, über das sowohl die Zentrierschr nken 70 als auch der Pneumatikzylinder 46 und die Bandklemie 50 des Vorzugmechanismus 8 sowie, im Falle der Fig. 1, die Bandklemme 58 angesteuert werden. Dabei wird das etikettierte Faß 4 durch Öffnen der Zentrierschranken 70 für den Weitertransport freigegeben. Das erneute Schließen der Zentrierschranken 70 wird über eine Lichtschranke 80 ausgelöst, die ein Signal abgibt, wenn das etikettierte Faß den Bereich der Zentrierschranken verlassen hat. Weiter wird das Etikettenband 12 um einen Lochabstand unter Ablösen eines neuen Etiketts 10' für den Stempel 40 vorgezogen. Anschließend wird das unter das Druckwerk 16 gelangte Etikett 10 bedruckt. Die Anlage ist sodann für einen weiteren Etikettiervorgang bereit, der durch das nächste Faß ausgelöst wird.

Claims

1. Etikettiervorrichtung mit einem von einer Abzugsrolle über eine Spendekante abziehbaren, im Abstand voneinander angeordnete Selbstklebeetiketten tragenden Band, einem in Vorzugrichtung hinter der Spendekante angeordneten, automatisch auslöbaren Vorzugmechanismus, einer auf Steuermarkierungen, insbesondere Löcher, im Etikettenband ansprechenden, den Vorzugmechanismus ansteuernden Abtasteinrichtung und einer Aufwickelrolle für das leere Etikettenband, dadurch gekennzeichnet , daß der Vorzugmechanismus (8) eine in Vorzugrichtung um eine gegenüber dem Etikettenabstand geringfügig größere Strecke vor- und zurückbewegbare, bei der Vorwärtsbewegung das Band (12) festhaltende und bei der Zurückbewegung offene Bandklemmeinrichtung (50) enthält, daß ein durch die bewegliche Bandklemmeinrichtung (50) betätigbares, die Vorschubstrecke der Bandklemmeinrichtung (50) begrenzendes Schaltorgan (54) vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale des Schaltorgans (54) und der Abtasteinrichtung (18) an die Eingänge einer ODER-Logik (56) gelegt sind, durch deren Ausgangssignal das Öffnen der beweglichen Bandklemmeinrichtung (50) auslösbar ist, und daß die Aufwickelrolle (23) mit einem in Aufwickelrichtung wirkenden Bandspannmechanismus (63,64,66) und einer Rücklaufsperre (82,83) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufwickelrolle (23) über ein eine Rutschkupplung enthaltendes Übersetzungsgetriebe (63,64,66) mit der durch das abziehende Etikettenband (12) im wesentlichen schlupffrei antreibbaren Abzugsrolle (14) verbunden ist, wobei die Übersetzung des Übersetzungsgetriebes mindestens dem durch die leere Aufwickelrolle (23) und die volle Abzugsrolle (14) definierten Durchmesserverhältnis entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Übersetzungsgetriebe als Riementrieb (63), Kettengetriebe oder Zahnradgetriebe ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre als Freilauf ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Rutschkupplung als die Abzugsrolle (14) mit der zugehörigen Riemen- oder Abtriebscheibe (64) kuppelnde Rutschnabe ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückbewegung der beweglichen Bandklemmeinrichtung (50) durch das Ausgangssignal der ODER-Logik (56)·auslösbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Zurückbewegung der beweglichen Bandklemmeinrichtung durch das Ausgangssignal des Schaltorgans (54) auslösbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Bandklemmeinrichtung (50) pneumatisch betätigbar und mittels eines Pneumatikzylinders (46) hin- und herverschiebbar ist.

9. Etikettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltorgan (54) als mechanisch betätigbares pneumatisches Endschaltventil ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß in Vorzugrichtung hinter der verschiebbaren Bandklemmeinrichtung (50) eine im Gegentakt zu dieser betätigbare ortsfeste Bandklemmeinrichtung (58) angeordnet ist.