EP0135935B1

EP0135935B1 - Wickelmaschine

Info

Publication number: EP0135935B1
Application number: EP84111507A
Authority: EP
Inventors: Peter Edwin Butcher
Original assignee: Metal Box PLC
Current assignee: Crown Packaging UK Ltd
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1988-01-07
Also published as: GR80488B; GB2147264B; GB2147264A; EP0135935A3; IT1178525B; IT8422928A0; IN162477B; EP0135935A2; ZA847506B; GB8326067D0; DE3468394D1; ATE31690T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei den bisher bekannten Maschinen zur Aufbringung von Etiketten auf Verpackungssbehälter für Lebensmittel und Getränke wird jeder Verpakkungsbehälter einschliesslich des Etikettes in eine Etikettenwickelstation gebracht. In der Wickelstation wird ein Klebstoff entweder auf den Verpakkungsbehälter oder entlang einer vorderen Kante des Etikettes gebracht, wobei anschliessend die vordere Kante des Etikettes gegen den Verpakkungsbehälter gepresst wird, um diese Kante des Etikettes an dem Verpackungsbehälter zu befestigen. Der Verpackungsbehälter wird anschliessend gedreht, so dass der Rest des Etikettes um diesen herumgewickelt wird, wobei anschliessend Klebstoff auf die hintere Kante des Etikettes aufgetragen wird, um diese Kante mit der Vorderkante in einem Überlappungsbereich zu verbinden. Da das Etikett durch Klebung mit dem Verpackungsbehälter in Verbindung steht, ist dessen anschliessende Entfernung von diesem ein schwieriger Arbeitsvorgang.
Aus der DE-C-805 139 ist eine Maschine zum Anbringen eines Ringes um einen Zylinderkörper, beispielsweise zum Banderolieren von Zigarren in der Zigarrenindustrie bekannt, bei welcher entlang des Umfangs einer um eine horizontale Achse drehbaren Kreisscheibe eine Vielzahl von Wickelstationen angeordnet sind, deren jede eine dreieckförmige Bandanordnung aufweist. Die Dreieckgrundseiten der Bandanordnungen verlaufen ungefähr tangential zu der Scheibe, wobei die Ecken der Bandanordnung durch Stifte oder Rollen gebildet werden, über welche das Band geführt ist. Die Spitze eines jeden derartigen Dreiecks steht über eine Feder mit einem mittleren Bereich der Scheibe in Verbindung, so dass eine Mindestspannung in dem Band aufrechterhalten wird. Peripher zu der genannten Scheibe ist eine Zuführstation für Etiketten vorgesehen, die an einem Endbereich mit einem Klebstoff überzogen sind. Die zu umwickelnden Gegenstände werden im Bereich der genannten Zuführstation unter Mitwirkung eines Stempels gegen die Grundseite einer dreieckförmigen Bandanordnung gedrückt, wobei sich zwischen dem Band und dem genannten Gegenstand ein Etikett befindet. Der Gegenstand wird während des Andrückens gegen die Bandanordnung über einen Umfangswinkel von ca. 180° von dem Band umgeben, wodurch gleichzeitig das Etikett um den Gegenstand derart gebogen wird, dass seine Enden zueinander parallel und senkrecht zu einer durch die Ecken der Grundseite der dreieckförmigen Bandanordnung definierbaren Linie verlaufen. Anschliessend wird durch oszillierend angetriebene Falzfinger zunächst das linke Ende des Etiketts und darauf das mit einem Klebstoff versehene rechte Ende desselben um den Gegenstand herumgebogen, so dass dessen Enden miteinander verklebt werden. Nach Vorbeiführung einer beheizten Platte zwecks Trocknung des Klebstoffs werden die umwickelten Gegenstände in einer peripher zu der Scheibe angeordneten Abgabestation abgeführt. Von Nachteil ist bei dieser bekannten Wickelmaschine, dass das Etikett während des Wickelvorganges nur einer verhältnismässig ungenauen Führung unterliegt, so dass ein straffes Umwikkein des Gegenstands unmöglich erscheint.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wickelmaschine der eingangs genannten Gattung zu konzipieren, bei welcher in konstruktiv einfacher Weise eine sehr genaue und straffe Führung des Materialbandes gegenüber dem zu umwickelnden Gegenstand gegeben ist. Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäss wird die Materialbahn mittels eines solchen Bandes gegen den zu umwickelnden Gegenstand gedrückt, welches den genannten Gegenstand im wesentlichen vollständig umgibt. Hieraus ergibt sich während des Wickelvorganges eine sehr genaue und straffe Führung, insbesondere im Bereich der einander überlappenden Enden der Materialbahn, bei welchen eine Klebung stattfindet. Eine genaue Führung der Materialbahn ist insbesondere dann zwingend erforderlich, wenn diese ein Etikett darstellt, welches eine übertragbare Drucksubstanz trägt. In diesem Fall wird das Etikett zunächst mittels der erfindungsgemässen Wickelmaschine um den Gegenstand gewickelt, so dass die Drucksubstanz auf dessen Oberfläche übertragen wird. Anschliessend wird das Etikett von dem Gegenstand abgezogen, wobei die einen Aufdruck bildende Drucksubstanz zurückbleibt. Aufgrund der genauen Führung der Materialbahn ist auch eine genaue Überlappung der miteinander zu verklebenden Endbereiche möglich, wodurch bei solchen Etiketten, die eine übertragbare Drucksubstanz tragen, anschliessend ein leichtes Abziehen möglich ist. Dieses Abziehen des Etiketts wäre erheblich erschwert, wenn Klebstoff zwischen das Etikett und den Gegenstand gelangen würde. Es kann somit bei der erfindungsgemässen Wickelmaschine ein Etikett um einen Gegenstand gewickelt und im Bereich seiner einander überlappender Enden geklebt werden, ohne durch Klebung mit dem Gegenstand selbst in Verbindung zu stehen. In dem genannten Überlappungsbereich stehen somit nur die Endbereiche des Etiketts miteinander in Verbindung, so dass das Etikett fest um den Gegenstand gehalten ist. Das Etikett kann anschliessend von dem Gegenstand abgestreift werden, beispielsweise durch Anwendung eines Druckluftstrahlabstreifverfahrens.
Die Unteransprüche 2 bis 6 sind auf die konstruktive Ausgestaltung einer einzelnen Wickelstation und die Unteransprüche 7 bis 13 auf das komplette Maschinensystem gerichtet, welches aus einer Vielzahl von Wickelstationen zusammengesetzt ist. Das Maschinensystem weist eine Zuführstation für die Materialbahnen, eine Zuführstation für die zu umwickelnden Gegenstände und eine Abgabestation für die umwickelten Gegenstände auf. Die Unteransprüche 14 und 15 betreffen besonders vorteilhafte Anwendungsfälle für die erfindungsgemässe Wickelmaschine.
Im folgenden wird eine erfindungsgemässe Wickelmaschine an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. eine Draufsicht auf die Maschine;
Fig. 2 eine Vorderansicht einer Etikettenstütze;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Etikettenstütze gemäss Fig. 2;
Fig. 3a eine schematische Darstellung des Beschickens des Etikettenmagazins mit Etiketten;
Fig. 4 eine detaillierte Draufsicht auf die Etikettenstütze gemäss Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Drehrichtung des Hauptdrehtisches vordere Etikettengreifvorrichtung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Drehrichtung des Hauptdrehtisches hintere Etikettengreifvorrichtung;
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Wickelstation;
Fig. 8 eine Draufsicht einer Wickelbandvorrichtung der Wickelstation in zurückgezogener Stellung;
Fig. 9 eine Draufsicht der Wickelbandvorrichtung gemäss Fig. 8 in einer einen Verpackungsbehälter umschliessenden Stellung;
Fig. 10 eine teilweise detailliertere Draufsicht der Wickelbandvorrichtung.

Die zu beschreibende Wickelmaschine dient dazu, Etiketten, die übertragbare Drucksubstanzen tragen, um Verpackungsbehälter, nämlich Dosen zu wickeln, auf welchen sich eine Aufnahmefläche befindet. Nachdem eine solche Dose mit einem Etikett versehen worden ist, wobei sich die Drucksubstanz des Etikettes in Berührung mit der äusseren Aufnahmefläche der Dose befindet, werden die Dose und das Etikett weiterbehandelt, um die Übertragung der Drucksubstanz von dem Substrat des Etiketts auf die Dose zu bewirken. Danach wird das Substrat von der Dose abgezogen, wobei die einen Aufdruck bildende Drucksubstanz auf dieser zurückbleibt. Um eine Ringsumbedruckung sicherzustellen und um das Abziehen des Substrates zu vereinfachen, ist es von grösster Bedeutung, dass kein Klebstoff zwischen das Etikett und die Dose gelangt.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist einen Hauptdrehtisch 10 auf, der drehbar auf einer Hauptwelle 12 gelagert ist. Mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten, aus einem Motor und einem Getriebe bestehenden Anordnung kann der Hauptdrehtisch 10 in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn um die Hauptwelle 12 gedreht werden. Der Hauptdrehtisch 10 trägt eine Vielzahl von Etikettierstationen 14, die um die Achse der Hauptwelle 12 mit gleichen Wickelabständen angeordnet sind. Jede Etikettierstation 14 schliesst eine Wickelbandvorrichtung 16, eine kreisförmige Tragplatte 18 für einen Verpackungsbehälter, einen zeichnerisch nicht dargestellten Zentrierdorn für einen Verpackungsbehälter und ein Paar Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 ein.
Eine Zuführstation 24 für die Verpackungsbehälter dient der Überführung der Verpackungsbehälter von einem Zuführtransportband 26 zu dem Hauptdrehtisch 10. Die Zuführstation 24 dient ausserdem dazu, die auf dem Zuführtransportband 26 ankommenden Verpackungsbehälter mit einem vorbestimmten Abstand zu plazieren und jeden einzelnen Verpackungsbehälter auf eine der Tragplatten 18 auf dem Hauptdrehtisch 10 zu verbringen, auf welchen der jeweilige Verpakkungsbehälter durch einen in Fig. 7 gezeigten Dorn 86 während der Drehung des Hauptdrehtisches 10 jenseits der Zuführstation 24 gehalten ist.
Eine Etikettenzuführstation 28, die - in Drehrichtung des Hauptdrehtisches 10 gesehen - örtlich vor der Zuführstation 24 angeordnet ist, dient der Versorgung der Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 einer jeden Etikettierstation 14 mit Etiketten, die einem Etikettenmagazin 30 entnommen werden, sobald die Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 an der Etikettenzuführstation 28 vorbeigeführt werden.
Eine - in Drehrichtung des Hauptdrehtisches 10 gesehen - hinter der Zuführstation 24 angeordnete Abgabestation für Verpackungsbehälter 32 dient der nacheinander erfolgenden Entfernung der einzelnen Verpackungsbehälter von dem Drehtisch 10 und deren Überführung von diesem zu einem Abförderband 34.
Jede Etikettierstation 14 wird während Ihres Vorbeiführens von der Zuführstation 24 bis zu der Abgabestation 32 dahingehend betätigt, dass ein Etikett um den jeweiligen Verpackungsbehälter gewickelt wird.
Im folgenden wird die Zuführstation 24 im Detail beschrieben werden.
Die auf dem Zuführtransportband 26 ankommenden Verpackungsbehälter 8 weisen einen ungleichmässigen Abstand voneinander auf. Mittels einer sich entlang einer Seitenkante des Zuführtransportbandes 26 erstreckenden Führungsschiene 36 werden die Verpackungsbehälter 8 fluchtend ausgerichtet. Mittels einer Zuführschnecke 38, die auf der gegenüberliegenden Seitenkante des Zuführtransportbandes 26 angeordnet ist, wird ein gleichmässiger Abstand zwischen den Verpackungsbehältern 8 eingestellt. Die Zuführschnecke 38 weist eine schraubenförmig gewundene Nut 38a auf. Jeder Verpakkungsbehälter 8, der in den Raum zwischen der Führungsschiene 36 und der Zuführschnecke 38 eingeführt wird, kann in diesen Raum nur eingeführt werden, indem er mit der Nut 38a in Eingriff gelangt. Auf diese Weise wird ein gleichmässiger Abstand der Verpackungsbehälter 8 sichergestellt, weicher der Steigung der schraubenförmigen Nut 38a entspricht. Am Ende des Raumes zwischen der Zuführschnecke 38 und der Führungsschiene 36 - in Förderrichtung der Zuführschnecke 38 gesehen - befindet sich ein drehbares Sternrad 40. Das Sternrad 40 weist insgesamt vier Ausnehmungen 40a auf, die mit gleichen Winkelabständen an dessen Umfang angeordnet sind. Sowohl das Sternrad 40 als auch die Zuführschnecke 38 werden durch die gleiche, jedoch zeichnerisch nicht dargestellte Motor-Getriebeanordnung angetrieben, welche gleichzeitig den Hauptdrehtisch 10 antreibt. Die relativen Winkelstellungen des Sternrades 40 und der Zuführschnecke 38 sind derart eingestellt, dass stets ein aus dem obengenannten Raum herausgeführter Verpackungsbehälter in eine Ausnehmung 40a eingeführt werden kann.
Jede Ausnehmung 40a des Sternrades 40 ist mit einer Vielzahl von zeichnerisch nicht dargestellten Vakuumöffnungen versehen. Mittels eines nicht gezeigten Vakuumsystems, dem eine Reihe von ebenfalls nicht gezeigten Ventilen zugeordnet sind, wird ein Vakuum erzeugt, dass in einer Ausnehmung 40a in dem Augenblick eingeschaltet wird, in dem ein Verpackungsbehälter 8 aus dem obengenannten Raum in die Ausnehmung eintritt und welches in dem Augenblick abgeschaltet wird, in dem der jeweilige Verpakkungsbehälter durch das Sternrad 40 in eine Position unmittelbar oberhalb einer Tragplatte 18 einer entsprechenden Etikettierstation gedreht worden ist. Auf diese Weise wird ein Verpakkungsbehälter 8 in der entsprechenden Ausnehmung 40a durch die Saugkraft des Vakuums gehalten, von dem Zuführtransportband 26 entfernt, in Richtung auf den Hauptdrehtisch 10 hinbewegt und erst in diesem Augenblick freigegeben, sobald dieser unmittelbar oberhalb einer Tragplatte 18 angekommen ist. Da der Hauptdrehtisch 10 und das Sternrad 40 einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, kann die genaue Positionierung der Ausnehmungen 40a bezüglich der Tragplatten 18 synchronisiert werden.
Im folgenden wird die Etikettenzuführstation 28 im Detail beschrieben.
Fig. 1 lässt erkennen, dass die Etikettenzuführstation 28 einen Nebendrehtisch 42 umfasst. Auf diesem Nebendrehtisch 42 befinden sich vier bogenförmige Etikettenstützen 44, die jeweils an Stützwellen 46 befestigt sind. Der Nebendrehtisch 42 kann im Uhrzeigersinn gedreht werden, so dass jede Etikettenstütze 44 sich entlang einem Etikettenmagazin 30 bewegt, um nacheinander Etiketten aufzunehmen und diese den Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 einer entsprechenden Etikettierstation 14 zuzuführen.
In Drehrichtung des Nebendrehtisches 42 gesehen vor dem Etikettenmagazin 30 befindet sich eine Klebstoffauftragerolle 48. Dieser Klebstoffauftragerolle wird ein Klebstoff kontinuierlich zugeführt, wobei mittels einer Streichklinge 50 sichergestellt wird, dass auf der Klebstoffauftragerolle 48 ein Film von gleichmässiger Dicke aufrechterhalten wird. Der Klebstoff, der durch die Streichklinge 40 entfernt worden ist, wird zu der Klebstoffauftragerolle 48, welche in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn gedreht wird, zurückgeführt.
Jede Etikettenstütze 44 ist in ihrer äusseren Oberfläche mit einer Vielzahl von sich in deren Längsrichtung erstreckenden Vakuumschlitzen 52a bis 52d versehen. Die Schlitze 52a bis 52d stehen über eine nockengesteuerte Ventilgruppe mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Vakuumquelle in Verbindung.
Sowohl die hintere als auch die vordere Kante der Etikettenstützen 44 sind mit einer Reihe von Ausnehmungen 56 versehen, so dass ein durch eine Etikettenstütze 44 getragenes Etikett zu dessen Entfernung für Greiffinger zugänglich ist. Die hintere Kante der Etikettenstütze 44 ist mit einer vorstehenden Rippe 54 versehen. Die Etikettenstützen 44 sind derart angeordnet, dass bei Drehung des Nebendrehtisches 42 ausschliesslich diese Rippe 54 mit der Klebstoffautragerolle 48 in Berührung tritt. Jedesmal, wenn eine Etikettenstütze 44 an der Klebstoffautragerolle 48 vorbeigeführt wird, wird somit nur die Rippe 54 mit Klebstoff überzogen.
Gemäss Fig. 3 liegt das Etikettenmagazin 30 in der Form eines Magazingehäuses 58 vor, das einen Etikettenvorrat enthält. Ein paar Drückplatten 60, 61, die mit einem nicht gezeigten System bestehend aus einer Torsionsfeder und einer Spule, aus Rollen und einem Seilzug in Verbindung steht, dient dazu, die Etiketten zur Vorderseite des Etikettenmagazins 30 zu drücken. Jede der Drückplatten 60, 61 kann unabhängig von der anderen zurückgezogen werden, um ein Nachfüllen von Etiketten während des Betriebs der Wikkelmaschine zu ermöglichen. Dies ist im einzelnen in Fig. 3a gezeigt. Die jeweils vordersten Etiketten werden in dem Magazingehäuse 58 durch keilförmige Messer 64, die an den oberen und unteren Kanten der Etiketten anliegen und durch federbelastete Finger 66, die an den vorderen und hinteren Kanten des jeweiligen Etiketts anliegen, festgehalten. Dies ist aus Fig. 4 ersichtlich.
Die Stützwelle 46 ist auf dem Nebendrehtisch 42 derart befestigt, dass diese um ihre eigene Längsachse eine oszillierende und gleichzeitig eine hin- und hergehende Bewegung in radialer Richtung ausführen kann. Fig. 3 lässt dies erkennen. Diese Bewegung wird durch eine Anzahl nicht gezeigter Nocken derart geregelt, dass in dem Augenblick, in dem sich die bogenförmige Etikettenstütze 44 dem vordersten Etikett des Etikettenmagazins 30 nähert, die vordere Kante der Etikettenstütze an der vorderen Kante des Etiketts anliegt. Es schliesst sich ein fortlaufendes Anlegen des Restes der Etikettenstütze 44 an die entsprechenden Teile des Etikettes an, bis schliesslich die hintere Kante der Etikettenstütze 44 an der hinteren Kante des Etiketts anliegt. Während dieses Arbeitsvorganges werden die Vakuumschlitze 52(a-d) mit Vakuum beaufschlagt, so dass ein Etikett unter den Fingern 66 hervorgezogen wird und dabei sich über die Messer 64 bewegt, welche entsprechende Einschnitte in den oberen und unteren Kanten des Etiketts anbringen.
Auch nachdem die Überführung des ersten Etiketts aus dem Etikettenmagazin 30 auf die Etikettenstütze 44 abgeschlossen ist, wird das Vakuum aufrechterhalten, wobei während der weiteren Drehung des Nebendrehtisches 42 das Etikett dem Hauptdrehtisch 10 zugeführt wird, um hier durch die Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 übernommen zu werden.
Während der Überführung des Etikettes von dem Etikettenmagazin 30 zu der Etikettenstütze 44 wird die Rippe 54 in festen Kontakt mit der hinteren Kante des Etikettes gebracht, so dass diese hintere Kante mit dem Klebstoff überzogen wird, der von der Klebstoffautragerolle aufgenommen worden ist.
Um zu vermeiden, dass ein Etikett einer Etikettierstation 14 zugeführt wird, in welcher sich kein Verpackungsbehälter befindet, ist der Zuführschnecke 38 ein Sensor zugeordnet, mittels welchem festgestellt werden kann, ob in der schraubenförmigen Nut 38a ein Verpackungsbehälter fehlt. Wird das Fehlen eines Verpackungsbehälters auf diese Weise entdeckt, wird mittels eines durch den Sensor abgegebenen Signals ein nicht dargestellter Druckluftzylinder betätigt. Durch diesen Zylinder wird das Etikettenmagazin 30 vorübergehend zurückgehalten, so dass der entsprechenden Etikettierstütze kein Etikett zugeführt wird.
Im folgenden werden die Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 beschrieben.
Wie aus Fig. 5 im einzelnen ersichtlich ist, besteht die - in Drehrichtung des Hauptdrehtisches 10 gesehen - vordere Etikettengreifvorrichtung 22 einer jeden Etikettierstation 14 aus einem länglichen Gegenhalter 70 und einer Reihe von Greiffingern 72, die auf einer Welle 74 befestigt sind. Durch eine oszillierende Bewegung der Greiffinger 72 um die Welle 74 können die Greiffinger in Berührung mit dem Gegenhalter 70 gebracht oder auch von diesem entfernt werden. Die Greiffinger 72 werden durch einen nicht gezeigten Nockenmechanismus von dem Gegenhalter 70 an den Ort einer sich nähernden Etikettenstütze 44 gebracht. Die Greiffinger 72 haben einen Abstand voneinander, der dem Abstand der Ausnehmungen 56 in der vorderen Kante der Etikettenstütze 44 entspricht, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. In dem Augenblick, indem die vordere Kante des auf der Etikettenstütze 44 getragenen Etiketts zwischen den Gegenhalter 70 und die Greiffinger 72 zu liegen kommt, werden durch den genannten Nockenmechanismus die Greiffinger 72 in Richtung auf den Gegenhalter 70 hinbewegt. Die Greiffinger 72 bewegen sich hierbei durch die Ausnehmungen 56 hindurch und klemmen die vordere Kante des Etiketts gegen den Gegenhalter 70.
Anschliessend werden die Ventile geschlossen, über welche die Vakuumschlitze 52a bis 52d der Etikettenstütze 44 mit Vakuum beaufschlagt werden, so dass das Etikett von der Etikettenstütze gelöst werden kann.
Die Etikettengreifvorrichtung 20, die gemäss Fig. 6 - in Drehrichtung des Hauptdrehtisches 10 gesehen - vor der Etikettengreifvorrichtung 22 liegt, weist gemäss Fig. 6 einen länglichen Gegenhalter 78 und eine Vielzahl von Greiffingern 76 auf, welch letztere auf einer Welle 80 befestigt sind. Durch eine oszillierende Bewegung der Greiffinger 76 um die Welle 80 werden die Greiffinger 76 in Berührung mit dem Gegenhalter 78 gebracht oder von diesem entfernt. Die Bewegung der Greiffinger 76 wird über einen zeichnerisch nicht dargestellten Nockenmechanismus gesteuert. Sobald eine Etikettenstütze 44 die entsprechende Etikettierstation 14 verlässt, nähert sich die Etikettengreifvorrichtung 20 der hinteren Kante des Etiketts, bis die Greiffinger 76 und der Gegenhalter 78 an einander gegenüberliegenden Seiten des Etiketts anliegen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Greiffinger 76 mittels des Nockenmechanismus in Richtung auf den Gegenhalter 78 hinbewegt. Die Greiffinger 76 weisen voneinander einen Abstand auf, der denjenigen der Ausnehmungen 56 in der hinteren Kante der Etikettenstütze 44 entspricht, so dass die Greiffinger 76 durch die Ausnehmungen 56 hindurchgeführt werden können, um auf diese Weise die hintere Kante des Etiketts gegen den Gegenhalter 78 zu drücken.
In diesem Arbeitsstadium werden die hinteren und vorderen Kanten eines Etikettes durch die beiden Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 gehalten, so dass das Etikett nunmehr durch den Hauptdrehtisch 10 geführt bzw. getragen wird.
Im folgenden wird die Etikettierstation 14 beschrieben.
Jede Etikettierstation umfasst eine in Fig. 7 gezeigte kreisförmige Tragplatte 18, die durch eine Welle 84 unterstützt wird.
Die Welle 84 ist ihrerseits durch ein Lager 82 frei drehbar auf dem Hauptdrehtisch 10 gelagert. Oberhalb der Tragplatte 18 befindet sich ein Dorn 86, der seinerseits von einer Welle 88 getragen wird, die frei drehbar in einem Lager 90 gehalten ist. Über einen nicht gezeigten Nockenmechanismus wird die Axialbewegung der Welle 88 durch das Lager 90 hindurch geregelt.
Der Dorn 86 ist kegelstumpfförmig ausgebildet. Sobald über das Sternrad 40 während des Betriebes der Wickelmaschine ein Verpackungsbehälter 8 auf der Tragplatte 18 abgestellt worden ist, wird über den Nockenmechanismus die Welle 88 nach unten verschoben, so dass der Dorn 86 in das offene obere Ende des Verpackungsbehälters 8 eingeführt wird. Aufgrund der kegelstumpfförmigen Ausbildung des Dornes 86 wird der Verpakkungsbehälter 8 auf der Tragpaltte 18 genau zentriert und gleichzeitig in dieser Position festgehalten, bis das Etikett um diesen gewickelt worden ist.
In diesem Arbeitsstadium befindet sich das durch die Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 gehaltene Etikett zwischen der Wickelbandvorrichtung 16 und dem Verpackungsbehälter 8.
Die Wickelbandvorrichtung 16 ist am besten in den Fig. 8 und 9 erkennbar. Sie umfasst zwei L-förmige Tragplatten 92, 94, die schwenkbar um jeweilige Achsen 96, 98 gelagert sind. Jede Tragplatte 92, 94 trägt drei Rollen 100, 102 und 104 bzw. 106,108 und 110. Die drei Rollen 100, 102 und 104 der Tragplatte 92 befinden sich an den drei Ecken eines Dreieckes, wobei die Rolle 104 eine gemeinsame Schwenkachse mit der Tragplatte 92 aufweist. Die drei Rollen 106, 108 und 110 der Tragplatte 94 sind ebenfalls an den drei Ecken eines Dreieckes angeordnet, wobei die Rolle 110 eine gemeinsame Schwenkachse mit der Tragplatte 94 aufweist. Die beiden Tragplatten 92, 94 sind darüber hinaus symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten einer Linie A-A angeordnet, welche die Drehachse der Tragplatte 18 mit derjenigen des Hauptdrehtisches 10 verbindet. Die Drehachse einer Antriebsrolle 112 befindet sich ebenfalls auf dieser Linie A-A, jedoch an einer von den L-förmigen Tragplatten 92, 94 aus gesehen radial inneren Stelle.
Um die sieben Rollen 100, 102, 104, 106,108, 110 und 112 ist ein endloser Riemen 114 derart geführt, dass zwei dreieckige Schleifen auf gegenüberliegenden Seiten der Linie A-A gebildet werden. Auf einem L-förmigen Tragarm 118 befindet sich eine Spannrolle 116, die gegen den Abschnitt des Riemens 114 gedrückt wird, der sich zwischen der Antriebsrolle 112 und der Rolle 110 erstreckt, wobei zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Riemenspannung von zeichnerisch nicht dargestellten Spannmitteln Gebrauch gemacht wird. Weiterhin können die Riemenabschnitte zwischen den Rollen 102 und 104 sowie 108 und 110 örtlich gespannt sein.
Ein Paar von Betätigungsvorrichtungen 120, von denen eine gezeigt ist, dienen der Regelung der Schwenkbewegung der Tragplatten 92, 94 um ihre jeweiligen Achsen 96 und 98. Wie in Fig. 8 erkennbar ist, wird die im Uhrzeigersinn erfolgende Schwenkbewegung der Tragplatte 94 durch einen einstellbaren Anschlag 122 begrenzt, wobei ein ähnlicher, jedoch zeichnerisch nicht dargestellter Anschlag die Schwenkbewegung der Tragplatte 92 in einer Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn begrenzt.
Der Antrieb für die Antriebsrolle 112 ist von demjenigen des Hauptdrehtisches 10 abgezweigt.
Das Ausmass der Bewegung der Betätigungsvorrichtungen 120 und auf diese Weise das Ausmass der Schwenkbewegungen der Tragplatten 92, 94 wird durch ein Paar Anschläge 124 begrenzt, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.
Sobald eine Etikettierstation 14 während des Betriebes der Wickelmaschine dem Sternrad 40 genähert wird, befinden sich die L-förmigen Tragplatten 92, 94 in einer zurückgezogenen Position, in welcher der sich zwischen den Rollen 106 und 100 erstreckende Abschnitt des Riemens 114 tangential zur radial inneren Seite der Tragplatte 18 verläuft, wie insbesondere Fig. 8 zeigt. Während das Etikett zwischen den Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 gehalten wird, wird ein Verpackungsbehälter 8 durch das Sternrad 40 auf die Tragplatte 18 gesetzt. Anschliessend wird der Dorn 86 zum Zentrieren des Verpackungsbehälters gesenkt, wobei das Etikett zwischen dem Riemen 114 und dem Verpackungsbehälter 8 eingeschlossen ist. In diesem Arbeitsstadium werden über die Betätigungsvorrichtungen 120 die beiden dreieckigen Schleifen des Riemens 114 in Richtung aufeinander zu verschwenkt. Hierbei kommt jede der beiden dreieckigen Schleifen des Riemens 114 zunehmend mit dem Etikett in Berührung, wodurch die Spannung des Etiketts zunimmt. Die Etikettengreifvorrichtung 22 gibt um ein gewisses Mass nach, da die gesamte Anordnung um die Längsachse der Welle 74 schwenkbar gelagert ist, jedoch in einer vorbestimmten Winkelposition unter Federvorspannung steht. Sobald eine geeignete Spannung in dem Etikett erreicht worden ist, wird das Etikett aus den Etikettengreifvorrichtungen 20, 22 gelöst und im folgenden bei fortschreitender Bewegung der dreieckigen Schleifen um den Verpackungsbehälter 8 gewickelt. Die den Verpackungsbehälter 8 umfassenden Seiten der beiden Schleifen werden hierbei halbkreisförmig, sobald sie die in Fig. 9 gezeigten Positionen erreicht haben. Die in Fig. 10 gezeigten Finger 126 stehen mit der Rolle 100 in Verbindung und dringen in den Überlappungsbereich zwischen den beiden Kanten des Etiketts ein, um sicherzustellen, dass die vordere Kante unter die mit Klebstoff beschichtete hintere Kante des Etiketts zu liegen kommt. Die Finger 126 stellen jedoch kein wesentliches Funktionselement dar.
Im folgenden wird der Antrieb der Antriebsrolle 112 eingeschaltet, wodurch der Riemen 114 angetrieben wird, so dass sich der Verpackungsbehälter um seine Längsachse im Uhrzeigersinn dreht, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Während dieser Drehung werden die einander überlappenden Endbereiche des Etiketts in Berührung gebracht und auf diese Weise durch Klebung miteinander verbunden. Hierbei wird der Verpackungsbehälter 8 mittels des Riemens 114 über das Etikett angetrieben, wobei die Tragplatte 18 und der Dorn 86 sich mitdrehen, da beide frei um ihre jeweiligen Längsachsen drehbar gelagert sind.
Der Antreib der Rolle 112 wird nur während eines solchen Zeitintervalls eingeschaltet, welches ausreichend ist um den Verpackungsbehälter um 360° zu drehen. Nach dieser Drehung werden unter Mitwirkung der beiden Betätigungsvorrichtungen 120 die beiden L-förmigen Tragplatten 92, 94 zurückgezogen und hierbei in die Stellungen gebracht, die in Fig. 8 gezeigt sind.
Der Etikettenwickelvorgang findet statt, während der Hauptdrehtisch 10 sich zwischen der Zuführstation 24 und der Abgabestation 32 dreht.
Die Etikettierstation 14 ist im Detail in Fig. 10 gezeigt.
Im folgenden wird die Abgabestation 32 beschrieben.
Die in Fig. 1 gezeigte Abgabestation 32 umfasst ein Sternrad 140, welches mit Ausnehmungen 140a versehen ist. In den Ausnehmungen 140a befinden sich Öffnungen, die mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Vakuumquelle in Verbindung stehen. Sobald während des Etikettiervorgangs ein Verpackungsbehälter 8 das Sternrad 140 erreicht, wird der in Fig. 7 gezeigte Dorn 86 angehoben und der Verpackungsbehälter 8 in eine Ausnehmung 140a des Sternrades 140 eingeführt.
Anschliessend werden Ventile betätigt, um den Verpackungsbehälter über die erwähnten Öffnungen in den Ausnehmungen 140a mit Vakuum zu beaufschlagen, so dass der Verpackungsbehälter 8 an dem Sternrad 140 gehalten ist und anschliessend von diesem von dem Hauptdrehtisch 10 entfernt und zu dem Abförderband 34 überführt wird. In diesem Arbeitsstadium werden die erwähnten Ventile geschlossen, sodass die Vakuumwirkung abgeschaltet ist und der Verpakkungsbehälter auf das Abförderband 34 fällt, um zu einer zeichnerisch nicht dargestellten Weiterbehandlungsstation gefördert zu werden.
In der Weiterbehandlungsstation wird die Drucksubstanz von dem Etikett auf den Verpakkungsbehälter 8 übertragen. Anschliessend wird der Verpackungsbehälter 8 zu einer nicht gezeigten Abziehmaschine gefördert, in welcher das Substrat der Etiketten entfernt wird, beispielsweise unter Mitwirkung eines Druckluftstrahls.
Da die einzige Klebeverbindung des Etiketts auf dem Verpackungsbehälter im Bereich der Überlappung vorliegt, wird die Übertragung der Drucksubstanz nicht gestört und der Gebrauch besonderer Lösungsmittel, die ansonsten zur Lösung einer Klebeverbindung zwischen dem Etikett und dem Verpackungsbehälter benötigt würden, wird vermieden.
Durch den Gebrauch des Riemens 114 zum Einhüllen des Verpackungsbehälters 8 mit dem Etikett wird sichergestellt, dass das Etikett fest um den Verpackungsbehälter 8 gewickelt wird, so dass, sobald die überlappenden Endbereiche miteinander in Berührung gebracht werden, die Spannung des Etiketts aufrechterhalten wird. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Etikett eine Drucksubstanz trägt, die auf die äussere Oberfläche des Verpackungsbehälters übertragen werden soll.
Zwar ist die erfindungsgemässe Maschine beschrieben worden für eine Anwendung zum Wikkein von Etiketten um Verpackungsbehälter - sie kann jedoch ebensogut dazu benutzt werden, jegliche Form eines Gewebes um Körper zu wikkeln, deren Querschnitt im wesentlichen gleichförmig gestaltet ist.

Claims

1. Wickelmaschine zum Wickeln einer Materialbahn um einen zum umwickelnden länglichen Gegenstand (8) von im wesentlichen gleichförmiger Querschnittsfläche, mit Mitteln (72, 76) zur Unterstützung der auf den Gegenstand (8) aufzubringenden Materialbahn, mit einem endlosen, über eine Vielzahl von Rollen geführten Band (114), mit Mitteln zum Antreiben des Bandes (114), um eine Drehung sowohl der Materialbahn als auch des Gegenstands (8) um dessen Längsachse zu bewirken, gekennzeichnet durch eine erste, eine erste Gruppe der genannten Rollen (106, 108, 110) tragende Tragplatte (94) und durch eine zweite, eine zweite Gruppe der genannten Rollen (100, 102, 104) tragende Tragplatte (92), wobei durch die erste Gruppe der Rollen (106, 108, 110) ein Abschnitt des Bandes (114) entlang einer im wesentlichen dreieckigen Bahn geführt ist, wobei durch die zweite Gruppe der Rollen (100, 102, 104) ein anderer Abschnitt des Bandes (114) entlang einer im wesentlichen dreieckigen Bahn geführt ist, wobei die beiden Tragplatten (94, 92) zwischen einer ersten Stellung, in welcher eine Seite der einen dreieckigen Bahn auf einer gemeinsamen Linie mit einer Seite der anderen dreieckigen Bahn verläuft und in welcher ein Zwischenabschnitt der durch das Stützmittel (72, 76) gehaltenen Materialbahn gegen den Gegenstand (8) gedrückt ist und einer zweiten Stellung, in welcher die beiden genannten Seiten ohne den zwischengeschobenen Gegenstand (8) parallel zueinander verlaufen würden, jedoch bei dem zwischengeschobenen Gegenstand (8) entlang dessen äusserer Oberfläche verlaufen, so dass die Materialbahn um den Gegenstand gewickelt ist, drehbar sind.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch justierbare Anschlagmittel (122) zur Festlegung der Grenzen der genannten Drehbewegung der beiden Tragplatten (94,92).

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch fingerartige, durch eine Tragplatte (92) gehaltene Mittel (126), welche sich zwischen den vorderen und hinteren Enden einer Materialbahn erstrecken, sobald die Tragplatten (92, 94) sich in der genannten zweiten Stellung befinden, so dass das eine der genannten Enden unter das jeweilige andere Ende geführt wird, sobald das Band (114) angetrieben ist, so dass eine genaue Überlappung der vorderen und hinteren Enden der Materialbahn sichergestellt ist.

4. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Tragplatte (18) zur Aufnahme eines der genannten Gegenstände (8), wobei die Tragplatte (18) frei drehbar ist und wobei der Tragplatte (18) ein drehbarer, mit Abstand von dieser angeordneter, in Richtung auf dieser hin und von dieser fort be wegbarer Dorn (86) zugeordnet ist, wobei der Dorn (86) derart ausgestaltet ist, dass sobald die Tragplatte (18) einen Gegenstand (8) trägt und der Dorn (86) in Richtung auf die Tragplatte (18) hin bewegt wird, dieser mit dem Gegenstand (8) in Eingriff gelangt, so dass der Gegenstand (8) in einer vorherbestimmten Position auf der Tragplatte (18) festgelegt ist und der Gegenstand (8), der Dorn (86) und die Tragplatte (18) als Einheit frei drehbar sind.

5. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Materialbahn zugeordnete Stützmittel (72, 76) ein Paar Greifvorrichtunen (20, 22) umfasst, die - in Richtung des Bandes (114) in der genannten ersten Stellung der Tragplatten (94, 92) gesehen - mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die eine Greifvorrichtung (22) zum Erfassen des vorderen Endes und die andere Greifvorrichtung (20) zum Erfassen des hinteren Endes der Materialbahn angeordnet ist und dass Betätigungsmittel (120) vorgesehen sind, durch welche die Greifvorrichtungen (20, 22) zur Freigabe der Materialbahn veranlasst werden, und zwar während der Bewegung der Tragplatten (94, 92) in ihre genannte zweite Stellung.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Greifvorrichtungen (20, 22) auf einer elastisch vorgespannten, in Abhängigkeit von der auf die Materialbahn mittels des genannten endlosen Bandes (114) ausgeübten Spannung entgegen der Vorspannung bewegbaren Unterstützungseinrichtung (74) angebracht ist.

7. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Hauptdrehtisch (10), auf dem eine Vielzahl von mit Winkelabständen zueinander angeordneten Wickelstationen (14) angeordnet sind, durch eine Zuführstation (28) für die Materialbahnen, welche in der Nähe des Hauptdrehtisches (10) angeordnet ist, um eine Materialbahn den Mitteln (72, 76) einer Wickelstation (14) zum Festhalten einer Materialbahn gegenüberzustellen, sobald die Wickelstation (14) an der Zuführstation (28) vorbeigeführt wird, mit einer Zuführstation (24) für die Gegenstände (8), die - in Umdrehungsrichtung des Hauptdrehtisches (10) gesehen - hinter der genannten Zuführstation (24) für die Materialbahn angeordnet ist, wobei die Zuführstation (24) für die Gegenstände (8) so angeordnet ist, dass in eine jede Wickelstation (14) ein Gegenstand (8) einbringbar ist, sobald die Wikkelstation (14) an der Zuführstation (24) vorbeigeführt wird und mit einer Abgabestation (32), die - in Umdrehungsrichtung des Hauptdrehtisches (10) gesehen - hinter der Zuführstation (24) für die Gegenstände (8) angeordnet ist, wobei die Abgabestation (32) so angeordnet ist, dass ein umwickelter Gegenstand (8) ergriffen und aus der Wickelstation (14) entfernt werden kann, sobald die Wickelstation (14) an der Abgabestation (32) vorbeigeführt wird.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführstation (28) für die Materialbahnen aus einem Nebendrehtisch (42) besteht, der unter Winkelabständen zueinander angeordnete, Materialbahnen aufnehmende Teile (44) trägt, dass ein Speicher (30) für die Materialbahnen vorgesehen ist, welcher dem Nebendrehtisch (42) benachbart - in Umdrehungsrichtung des Nebendrehtisches (42) gesehen - vor dem die Wickelstationen (14) tragenden Hauptdrehtisch (10) angeordnet ist und dass Mittel (48, 50) zum Klebstoffauftragen vorgesehen sind, die dem Nebendrehtisch (42) benachbart, und zwar-in Umdrehungsrichtung des Nebendrehtisches (42) gesehen - vor dem Speicher (30) für die Materialbahnen angeordnet sind, so dass bei der Drehung des Nebendrehtisches (42) von jedem Teil (44) den Mitteln (48, 50) Klebstoff entnommen wird, welcher auf das hintere Ende des vordersten Etikettes des Speichers (30) aufgetragen wird, so dass ferner das vorderste Etikett dem Speicher (30) entnommen und den Mitteln (72, 76) einer Wickelstation (14) zugeführt wird.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Teil (44) bogenförmig ausgebildet und mit einer vorspringenden Rippe (54) versehen ist, die in der Nähe dessen - in Umdrehungsrichtung des Nebendrehtisches (42) gesehen - hinterer Kante angeordnet ist, wobei die Rippe (54) das alleinige Teil darstellt, durch welches den Mitteln (48, 50) Klebstoff entnommen wird.

10. Wickelmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Teil (44) eine Vielzahl von nacheinander beaufschlagbaren Vakuumschlitzen (52) aufweist.

11. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführstation (24) für die Gegenstände (8) eine Zuführschnecke (38) aufweist, durch welche die Gegenstände (8) entsprechend vorherbestimmter Abstände plaziert werden und dass ein Sternrad (40) vorgesehen ist, durch welches jeder Gegenstand (8) ergriffen und auf die Tragplatte (18) einer benachbarten Wickelstation (14) überführt wird.

12. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabestation (32) ein Abförderband (34) und ein Sternrad (140) umfasst, wobei das Sternrad (140) so angeordnet ist, dass durch dieses ein umwickelter Gegenstand (8) ergriffen, einer benachbarten Wickelstation (14) entnommen und auf das Abförderband (34) gesetzt wird.

13. Wickelmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Sternrad (40, 140) eine Vakuumeinrichtung zugeordnet ist, um die genannten Gegenstände (8) mittels Saugkräften an dem jeweiligen Sternrad (40, 140) festzuhalten.

14. Anwendung der Wickelmaschine nach eiriem der Ansprüche 1 bis 13 zum Etikettieren von Gegenständen mit kreisförmigem Querschnitt.

15. Anwendung gemäss Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung von eine übertragbare Drucksubstanz tragenden Etiketten.