EP2724950B1

EP2724950B1 - Leimwerk

Info

Publication number: EP2724950B1
Application number: EP13187660.9A
Authority: EP
Inventors: Heinz Humele; Christian Stoiber; Christian Holzer; Ludwig Ferstl
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2033-10-08
Also published as: US20140116332A1; CN103770993A; DE102012219554A1; CN103770993B; EP2724950A1; US9284086B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Leimwerk, insbesondere für eine Etikettiervorrichtung, mit einer Leimwalze und einem Motor zum Antreiben der Leimwalze.
Derartige Leimwerke sind bekannt, beispielsweise für Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Flaschen in der Getränkeindustrie. Die Leimwalze wird dabei verwendet, um Leim auf sogenannte Paletten zu übertragen, die den Leim dann wiederum auf die Rückseite der anzubringenden Etiketten auftragen. Über einen Greiferzylinder werden die Etiketten dann von den Paletten abgenommen und auf die entsprechenden Behälter appliziert.
In bekannten Leimwerken werden die Leimwalzen in der Regel auf eine Polygonwelle aufgesteckt. Die Welle ist am unteren Ende im Gehäuse kugelgelagert. Das obere Wellenende wird in einem aufklappbaren Deckel gegengelagert. Zum Wechseln der Leimwalze wird der Deckel aufgeklappt und die Leimwalze dann nach oben von der Welle abgezogen.
Die Leimwalze hat dabei eine durchgängige Nabe mit Polygonprofil. Die Welle-Nabe-Verbindung sollte möglichst spielfrei und doch lösbar ausgeführt werden. Dies wird bei bekannten Leimwalzen dadurch erreicht, dass eine entsprechende Werkstoffauswahl getroffen wird. Die Welle ist üblicherweise aus Edelstahl gefertigt, während die Nabe aus einer Kupfer- und/oder Messinglegierung gefertigt wird. Somit ergibt sich eine Verbundmaterialbauweise, die entsprechend aufwändig ist. Außerdem erfordert die Innenzentrierung schwere Gussteile, so dass die Masse der bekannten Leimwalzen entsprechend groß ist. Dies ist auch ergonomisch ungünstig, da der Ausbau bekannter Leimwalzen üblicherweise durch Anheben, wie oben beschrieben, durchgeführt wird.
Es sind auch Leimwalzen bekannt, die seitlich ausgebaut werden können. Dies ist ergonomisch günstiger, da ein Anheben der schweren Leimwalze weitestgehend vermieden werden kann. Jedoch ist es bei den bekannten Systemen recht aufwändig, die Verbindung zwischen Leimwalze und Antriebsmotor zu trennen.
Aus der DE 10 2008 038 147 A1 ist beispielsweise eine Beleimungsvorrichtung für eine Etikettiermaschine bekannt, die eine Leimwalze mit einer Antriebswelle umfasst.
Die nachveröffentlichte EP 2 610 188 A1 offenbart eine Leimwalze, die an ihrem oberhalb einer Tragstruktur liegenden Ende in einer auf der Tragstruktur abgestützten Lagerung fliegend hängend drehgelagert ist und mit einem oben auf die Lagerung aufgesetzten elektrischen Servomotor in direkter Antriebsverbindung steht, wobei, vorzugsweise, die Leimwalze oben in oder mit der Lagerung seitlich ausbaubar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, ein Leimwerk bereitzustellen, das einen einfacheren Ausbau der Leimwalze ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit einem Leimwerk gemäß Anspruch 1 gelöst.
Dafür stellt die Erfindung ein Leimwerk, insbesondere für eine Etikettiervorrichtung, bereit umfassend eine Leimwalze und einen Motor zum Antreiben der Leimwalze, wobei der Motor über der Leimwalze angeordnet ist, wobei der Motor in Bezug auf eine Tragstruktur des Motors höhenveränderbar gelagert ist, und wobei die Höhe des Motors über einen Hebel veränderbar ist, insbesondere über einen Kniehebel oder einen Kipphebel.
Durch die höhenveränderbare Lagerung des Motors ist es möglich, zum Ausbau der Leimwalze, den Motor zunächst anzuheben und die Leimwalze dann seitlich zu entnehmen. Durch Verwendung eines Hebels kann der Kraftaufwand zum Verstellen der Höhenposition des Motors für eine Bedienperson reduziert werden.
Bei dem Motor kann es sich insbesondere um einen Direktantriebsmotor handeln, beispielsweise kann es sich um einen elektrischen Servomotor handeln. Damit kann eine individuelle Drehzahlsteuerung erreicht werden. Dies ist zweckmäßig, um beispielsweise im Normalbetrieb eine exakte Synchronisation zwischen der Oberflächengeschwindigkeit der Leimwalze und der Abwälzbewegungsgeschwindigkeit einer Etikettenpalette zu erzielen. Dies wiederum kann die Qualität des Leimtransfers verbessern.
Das Leimwerk kann insbesondere für eine Etikettiervorrichtung zum Etikettieren von Behältern in der Getränkeindustrie ausgebildet sein, insbesondere zum Etikettieren von Flaschen. Die Leimwalze kann zum Übertragen von Heißleim oder Kaltleim ausgebildet sein.
Der Motor ist von einer Betriebsstellung in einer ersten Höhenposition in eine Entnahmestellung in einer zweiten Höhenposition bringbar, wobei die Leimwalze in der Entnahmestellung durch eine seitliche Bewegung aus dem Leimwerk entnehmbar ist.
Der Motor kann in der Entnahmestellung insbesondere höher angeordnet sein, als in der Betriebsstellung. Mit anderen Worten kann der Motor von der ersten Höhenposition in die zweite Höhenposition anhebbar sein.
In der Betriebsstellung kann die Leimwalze im Leimwerk fixiert sein.
Das Leimwerk umfasst eine Verstellvorrichtung für den Motor, die derart ausgebildet ist, dass mit dieser die Höhenposition des Motors veränderbar ist.
Der Motor kann insbesondere entlang einer Führung verschiebbar gelagert sein, insbesondere entlang einer Linearführung. Dadurch kann eine kontrollierte Positionsänderung des Motors erreicht werden. Der Motor kann dabei über die Führung mit der Tragstruktur verbunden sein. Die Führung kann insbesondere auf der Trägerstruktur abgestützt oder gelagert sein. Die Führung kann wenigstens einen Holm, insbesondere zwei Holme, umfassen.
Es ist zweckmäßig, die Achse der Leimwalze, insbesondere deren Längsachse, im Betrieb des Leimwerks annähernd vertikal anzuordnen.
Der Motor kann daher insbesondere entlang einer im Wesentlichen vertikalen Achse verschiebbar gelagert sein. Bei der vertikalen Achse kann es sich insbesondere um eine zur Längsachse der Leimwalze parallele Achse handeln. Die vertikale Achse kann auch der Längsachse der Leimwalze entsprechen.
Der Hebel kann als Kipphebel ausgeführt sein. Am Kipphebel kann eine Schaltrolle fixiert sein, die in einer Kurvennut gleitet. Die Kurvennut kann am Motorgehäuse angebracht sein. Schaltrolle und Kurvennut können insbesondere derart angeordnet sein, dass durch Umlegen des Kipphebels der Motor in der Höhe verstellbar ist. Zusätzlich kann eine Feder angebracht sein, die den Motor nach unten drückt. Dadurch kann zum einen die Verbindung zur Leimwalze unter Spannung gehalten werden; zum anderen kann der Motor damit in der oberen Stellung in Position gehalten werden, indem die Feder den Kipphebel in eine Totlage überdrückt.
Der Hebel, insbesondere in Form eines Kniehebels oder eines Kipphebels, ist Teil der oben genannten Verstellvorrichtung.
Das Leimwerk kann außerdem einen Leimschaber umfassen. Damit kann der Leim auf vorherbestimmte Weise präzise auf die Oberfläche der Leimwalze appliziert werden.
Der Leimschaber kann insbesondere ein erstes Verriegelungselement umfassen, und die Etikettiervorrichtung kann außerdem eine Halterung für den Leimschaber umfassen, die ein zweites Verriegelungselement umfasst, wobei die Verriegelungselemente durch Rotation eines oder beider Verriegelungselemente miteinander verriegelbar sind. Dadurch kann auch ein schneller und einfacher Austausch des Leimschabers ermöglicht werden.
Unter Verriegeln kann hier insbesondere verstanden werden, dass die beiden Verriegelungselemente formschlüssig miteinander verbindbar sind. Eine Schraubverbindung ist beispielsweise nicht als Verriegelung anzusehen.
Die Verriegelungselemente können insbesondere durch Rotation eines oder beider Verriegelungselemente um die jeweilige Längsachse der Verriegelungselemente miteinander verriegelbar sein. Mit anderen Worten kann entweder das erste Verriegelungselement oder das zweite Verriegelungselement oder das erste Verriegelungselemente und das zweite Verriegelungselement jeweils um seine Längsachse rotiert werden, um eine Verriegelung der beiden Elemente miteinander herzustellen.
Das erste oder das zweite Verriegelungselemente kann insbesondere eine Tülle, ein Rohrstück, ein Teil einer Welle oder ein Teil einer Achse sein.
Insbesondere kann das zweite Verriegelungselement Teil einer zylindrischen Drehachse sein. Mit anderen Worten kann die Halterung oder Lagerung für den Leimschaber eine Drehachse sein, insbesondere eine im Wesentlichen zylindrische Drehachse.
Eines der Verriegelungselemente kann eine Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung und das andere Verriegelungselement derart ausgebildet sind, dass das andere Verriegelungselement in einer ersten Orientierung in die Aussparung einbringbar ist und nach Rotation in einer zweiten Orientierung formschlüssig mit dem einen Verriegelungselement verbunden ist.
Beispielsweise kann die Aussparung eine zylindrische Aufnahmebohrung sein, die an einer Stelle freigelegt oder geschlitzt ist. In diesem Fall kann das andere Verriegelungselement derart ausgebildet sein, dass es an der geschlitzten Stelle in einer ersten Orientierung in die zylindrische Aufnahmebohrung eingeführt werden kann, wobei es derart ausgebildet ist, dass es nach Rotation nicht mehr durch die Freilegung oder den Schlitz aus der Aufnahmebohrung entfernt werden kann, es also formschlüssig mit dem die Aufnahmebohrung aufweisenden Verriegelungselement verbunden ist.
Zum Lösen der Verbindung oder Verriegelung können eines oder beide Verriegelungselemente wieder entsprechend rotiert werden, so dass der Formschluss aufhebbar ist. Beispielsweise kann ein Verriegelungselement wieder in die erste Orientierung rotiert werden, so dass es aus der Aussparung entfernt werden kann.
Gemäß eines Beispiels kann eines der Verriegelungselemente einen kreisförmigen Querschnitt mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen aufweisen, und das andere der Verriegelungselemente eine U-förmige Aufnahme mit einer Aufweitung aufweisen, wobei das eine der Verriegelungselemente auf Grund der Abflachung in die U-förmige Aufnahme passt und durch Rotation im Bereich der Aufweitung mit dem anderen der Verriegelungselemente verriegelbar ist. Dadurch kann eine besonders einfache Verriegelung ermöglicht werden. Das Verriegelungselement mit den gegenüberliegenden Abflachungen kann insbesondere das zweite Verriegelungselement sein. Das Verriegelungselement mit der U-förmigen Aufnahme kann insbesondere das erste Verriegelungselement sein.
Das Verriegelungselement mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen kann insbesondere die Abflachungen nur in einem ersten Teilabschnitt aufweisen, während in einem zweiten Teilabschnitt der Querschnitt vollständig kreisförmig ist. In diesem Fall kann das Leimwerk derart ausgebildet sein, dass die Verriegelungselemente durch Rotation eines oder beider Verriegelungselemente und einer Verschiebung eines oder beider Verriegelungselemente entlang der Längsachse eines oder beider Verriegelungselemente miteinander verriegelbar sind, so dass nach der Verschiebung entlang der Längsachse die Aufnahme des einen Verriegelungselements in dem Teilabschnitt des anderen Verriegelungselements angeordnet ist, der einen vollständig kreisförmigen Querschnitt aufweist. Durch eine solche Konstruktion kann eine ungewollte Lösung der Verriegelung effizient verhindert werden. Zum Lösen der Verriegelung kann dann erneut ein Verschieben entlang einer Längsachse und eine entsprechende Rotation durchgeführt werden.
Das erste und zweite Verriegelungselement können derart ausgebildet sein, dass eine Rotation eines oder beider Verriegelungselemente in einem bestimmten Winkelbereich möglich ist, ohne die Verbindung oder Verriegelung zu lösen. Dadurch kann die für die Einstellung der Leimfilmdicke erforderliche geringe Verdrehung des Leimschabers ermöglicht werden.
Die Leimwalze kann einen zylindrischen Mantel auffassen, an dessen oberer und unterer Öffnung jeweils eine Deckplatte angeordnet ist, und wobei eine der Deckplatten eine Verzahnung, insbesondere eine Hirth-Verzahnung, zur Verbindung der Leimwalze mit einem Antriebsmotor umfasst. Durch die Verzahnung kann also eine drehmomentübertragende Drehkupplung mit dem Motor hergestellt werden, insbesondere eine Hirth-Kupplung. Dies hat den Vorteil, dass diese Kupplung auch unter beengten Platzverhältnissen nur durch eine Kippbewegung leicht ein- und ausrückbar ist.
Die Verzahnung kann in Umfangsrichtung regelmäßig verteilte, gleiche Zähne bzw. Zahnzwischenräume aufweisen. In diesem Fall kann eine zusätzliche Positioniervorrichtung für eine vorbestimmte Eingriffsstellung zwischen der Verzahnung der Leimwalze und der Verzahnung des Antriebsmotors vorgesehen sein. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Zentrierstift oder eine Aufnahme für einen Zentrierstift handeln. An der Verzahnung des Antriebsmotors kann das jeweils komplementäre Zentrierelement vorgesehen sein.
Alternativ kann die Verzahnung auch über eine unregelmäßige Anordnung der Zähne verfügen. Dabei kann die unregelmäßige Anordnung von Zähnen der Positionierung dienen, da eine formschlüssige Verbindung zu einer unregelmäßigen Anordnung von Zähnen in einer Verzahnung des Drehmotors nur bei einer Winkelstellung möglich ist.
Zur Verbindung der Leimwalze mit einer Halterungsvorrichtung oder Lagerungsvorrichtung kann eine der Deckplatten einen Aufnahmekonus als Gegenstück einer Zentrierspitze der Halterungsvorrichtung umfassen. Insbesondere kann es sich dabei um die andere Deckplatte handeln, also jene, die der Deckplatten mit der Verzahnung gegenüberliegt.
Der Aufnahmekonus kann auch als Zentriervertiefung bezeichnet werden. Eine Verbindung mit einer Zentrierspitze ermöglicht eine besonders sichere und verschleißarme Zentrierung.
Alternativ kann zur Verbindung der Leimwalze mit einer Halterungsvorrichtung auch eine Zentrierspitze vorgesehen sein, die auf der Deckplatte angeordnet ist, insbesondere mit dieser verbunden ist.
Das Leimwerk kann insbesondere eine magnetische Axialsicherung zum Stabilisieren der Position der Leimwalze in einer Einbaustellung umfassen. Die magnetische Axialsicherung kann insbesondere einen Magnet umfassen, der insbesondere im Bereich der Hirth-Verzahnung angeordnet ist. Beispielsweise können eine oder mehrere Zahnelemente durch einen Magnet, insbesondere einen Permanentmagnet, gebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich können auch im Verzahnungskranz des Motors ein oder mehrere Magnete angebracht sein.
Es ist auch denkbar, eine kraft- und/oder formschlüssige Axialsicherung zu verwenden, beispielsweise in Form einer Spannschraube oder einer Bajonettkopplung.
Der Rotor des Motors kann thermisch von der Rotorwelle isoliert sein. Dadurch kann verhindert werden, dass die Erwärmung des Motors an die Leimwalze übertragen wird. Eine erhöhte Tem^peratur würde den Leimfilm antrocknen lassen.
Die thermische Isolierung kann beispielsweise durch einen duroplastischen Faserverbundwerkstoff erzielt werden. Auch thermoplastische Kunststoffe, insbesondere mit Faserverstärkung, sind denkbar.
Der zylindrische Mantel kann eine Dicke von 1 mm bis 5 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 3 mm, aufweisen. Dadurch ist eine besonders leichte Ausführung der Leimwalze möglich.
Der zylindrische Mantel kann insbesondere Edelstahl umfassen oder aus Edelstahl bestehen.
Der zylindrische Mantel kann auch einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CfK) umfassen oder daraus bestehen. Dadurch ist eine weitere Gewichtsreduzierung möglich.
In dem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff kann wenigstens ein ringförmiges Element aus einem Metall, insbesondere Stahl, eingearbeitet sein, wobei das wenigstens eine ringförmige Element insbesondere im Bereich des oberen oder unteren Randes des zylinderförmigen Mantels angeordnet ist. Durch ein derartiges ringförmiges Element kann eine scharfe Kante an den Rändern der Zylinderfläche bereitgestellt werden, was ein präzises Abstreifen des Leimes ermöglicht.
Der zylindrische Mantel kann mit einer, insbesondere metallischen, Verschleißschutzschicht, insbesondere an dessen Außenseite, beschichtet sein.
Wenigstens die Außenseite des zylindrischen Mantels kann beispielsweise hartverchromt sein. Die Hartchromschicht kann als Verschleißschutzschicht für den Kontakt der Leimwalze mit einem Leimschaber beim Abstreifen des Leims dienen. Der zylindrische Mantel kann auch vollständig hartverchromt sein. Auch die Deckplatten können teilweise oder vollständig hartverchromt sein.
Die Hartchromschicht kann eine Dicke von 30 µm bis 60 µm, vorteilhaft von 60 µm bis 150 µm aufweisen.
Alternativ zur Hartverchromung sind auch andere Beschichtungen und/oder Härtungen denkbar. Beispielsweise kann wenigstens die Außenseite des zylindrischen Mantels mit einer Gel-Coat-Beschichtung oder einer Chromoxid Beschichtung versehen sein. Wenigstens die Außenseite des zylindrischen Mantels kann alternativ oder zusätzlich auch plasmanitriert sein.
Wenigstens ein Teil der Außenseite des zylindrischen Mantels kann derart ausgebildet sein, dass die Oberfläche in diesem Teil eine Rauhtiefe (Mittenrauwert Ra) von weniger als 2 µm, insbesondere weniger als 1 µm, aufweist. Als vorteilhaft hat sich eine Rauhtiefe von Ra = 0,03 µm bis 0,06 µm erwiesen. Insbesondere eine oben beschriebene Verschleißschutzschicht kann die genannte Rauhtiefe aufweisen.
Der Teil der Außenseite des zylindrischen Mantels, der die genannte Rauhtiefe aufweist, kann insbesondere der Teil sein, der im Betrieb mit dem Leimschaber in Kontakt kommt. Mit einer derart glatten Oberfläche kann ein gleichmäßiger Leimauftrag erreicht werden. Außerdem kann eine solche Oberfläche gut gereinigt werden. Es kann auch die gesamte Außenseite des zylindrischen Mantels eine derartige Rauhtiefe aufweisen.
Wenigstens ein Teil der Außenseite des zylindrischen Mantels kann derart ausgebildet sein, dass die Oberfläche in diesem Teil eine Oberflächenhärte von 53 HRC (Rockwell C) bis 62 HRC aufweist. Dies kann insbesondere durch eine oben beschriebene Verschleißschutzschicht erreicht werden. Als vorteilhaft hat sich eine Härte von 68 HRC bis 72 HRC erwiesen (entspricht 900 HV (Vickershärte) bis 1200 HV).
Der Teil der Außenseite des zylindrischen Mantels, der die genannte Härte aufweist, kann insbesondere wiederum der Teil sein, der im Betrieb mit dem Leimschaber in Kontakt kommt. Dadurch kann eine vorteilhafte Abriebbeständigkeit bzw. Verschleißfestigkeit erzielt werden. Auch die Korrosionsbeständigkeit kann verbessert werden. Es kann auch die gesamte Außenseite des zylindrischen Mantels eine derartige Oberflächenhärte aufweisen.
Die Deckplatten können mit dem zylindrischen Mantel verschweißt, insbesondere laserverschweißt sein.
Das Innere der Leimwalze kann hohl sein. Mit anderen Worten kann der Raumbereich innerhalb des zylindrischen Mantels und zwischen den beiden Deckplatten frei von weiteren Elementen sein. Dadurch kann eine weitere Gewichtsreduzierung erreicht werden.
Auch die beiden Deckplatten können eine geringe Dicke oder Materialstärke aufweisen, insbesondere zwischen 3 mm und 6 mm.
An der Innenfläche des zylindrischen Mantels können ein oder mehrere Versteifungselemente, insbesondere Versteifungsringe, angeordnet sein. Die Versteifungselemente können insbesondere mit der Innenseite des Mantels verschweißt sein. Durch die Versteifungselemente kann eine höhere Stabilität auch dann erreicht werden, wenn der zylindrische Mantel dünnwandig ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens in einem Teil des Inneren der Leimwalze ein Schaumstoff angeordnet sein. Der Schaumstoff kann insbesondere den gesamten Hohlraum im Inneren der Leimwalze ausfüllen. Durch den Schaumstoff ist ebenfalls eine Stabilisierung des Mantels möglich.
Der Schaumstoff kann beispielsweise einen geschäumten Kunststoff entsprechen, insbesondere Polyurethan-Schaum.
Das erfindungsgemäße Leimwerk kann außerdem für eine Etikettiervorrichtung ausgeführt sein.
Die Etikettiervorrichtung kann insbesondere eine Etikettiervorrichtung zum Etikettieren von Behältern in der Getränkeindustrie sein, insbesondere zum Etikettieren von Flaschen.
Die Etikettiervorrichtung kann außerdem ein Palettenkarussell mit mehreren Palettenwellen, ein Etikettenmagazin und einen Greiferzylinder umfassen. Mit diesen Elementen könnten die Etiketten zunächst mit einem Leim versehen werden und dann über den Greiferzylinder auf Behälter, beispielsweise Flaschen, angeordnet werden. Die einzelnen Elemente der Etikettiervorrichtung können auf einer gemeinsamen Tragstruktur angeordnet sein. In diesem Fall ist auch der Motor auf dieser Tragstruktur gelagert. Es ist aber auch möglich, dass die Hauptkomponenten, insbesondere der Motor, auf eigenen Tragstrukturen gelagert sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1: ein beispielhaftes Leimwerk für eine Etikettiervorrichtung;
Figur 2: eine Detailansicht der Leimwalze eines beispielhaften Leimwerks;
Figuren 3Aund 3B: Details zur höhenverstellbaren Lagerung eines Motors eines beispielhaften Leimwerks;
Figur 4: einen Querschnitt durch einen Motor eines beispielhaften Leimwerks;
Figur 5: eine Draufsicht auf einen Verriegelungsmechanismus für einen Leimschaber eines beispielhaften Leimwerks in einer ersten Position;
Figur 6: einen Verriegelungsmechanismus gemäß Figur 5 in einer zweiten Position;
Figur 7: einen Verriegelungsmechanismus gemäß Figuren 5 und 6 in einer dritten Position;
Figur 8: eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Leimwerks;
Figur 9: einen Querschnitt durch eine beispielhafte Leimwalze;
Figur 10: einen Querschnitt durch eine beispielhafte Leimwalze in einer Einbaulage; und
Figuren 11A bis 11C: Details zur höhenverstellbaren Lagerung eines Motors eines weiteren beispielhaften Leimwerks.

Figur 1 zeigt Teile eines beispielhaften Leimwerks. Das Leimwerk kann Bestandteil einer Etikettiervorrichtung, insbesondere für Flüssigkeitsbehälter wie etwa Flaschen, sein. Der Übersichtlichkeit wegen werden bekannte Elemente wie Etikettenmagazin, Palettenkarussell und Greiferzylinder nicht dargestellt.
Das gezeigte Leimwerk umfasst eine Leimwalze 1 mit einem Motor 2 zum Antreiben der Leimwalze 1. Der Motor ist im Betrieb über der Leimwalze 1 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass bei der Reinigung das Wasser nach unten weglaufen kann und somit wenig Gefahr besteht, dass Wasser durch eine potenziell gefährdete Rotationsdichtung in den Motor 2 läuft. Der Motor 2 ist über zwei Säulen oder Holme 4, 5 auf einer Tragstruktur 3, insbesondere einer Stahlplatte, höhenveränderbar gelagert. Mit anderen Worten ist die Lagerung des Motors 2 derart ausgebildet, dass die Höhe des Motors 2 über der Tragstruktur 3 veränderbar ist.
Im oberen Bereich 6 der Leimwalze 1 ist die Leimwalze 1 über eine Drehkupplung, insbesondere eine Hirth-Kupplung mit dem Motor 2 verbunden. Im unteren Bereich 7 der Leimwalze 1 ist die Leimwalze 1 mit einer Halterung oder Lagerung für die Leimwalze 1 verbunden. Insbesondere kann die Leimwalze 1 dort mittels einer Zentrierspitze und einem entsprechenden Zentrierkonus zur Aufnahme der Zentrierspitze gelagert sein. Dadurch ist eine besonders stabile Lagerung möglich. Die Unterseite der Leimwalze 1 kann somit entweder eine Zentrierspitze oder einen Zentrierkonus umfassen.
Figur 2 zeigt eine weitere Detailansicht des beispielhaften Leimwerks. Neben den Säulen 4, 5, der Leimwalze 1 mit dem oberen Bereich 6 und dem unteren Bereich 7, ist in dieser Abbildung auch ein Leimschaber 10 dargestellt, der auch einen Abstreifer umfasst, um Leimreste von der Leimwalze 1 zu entfernen.
Figur 3 zeigt Details zur Lagerung des Motors 2 über der Leimwalze 1, insbesondere einen Verstellmechanismus zur Veränderung der Höhe des Motors 2 über der Tragstruktur 3.
Die Verstelleinrichtung umfasst einen Kniehebel 23. In der in Figur 3A dargestellten Position des Kniehebels ist der Motor 2 in einer Höhenposition angeordnet, in der die Verbindung zwischen Leimwalze 1 und Motor 2 getrennt ist. Zwischen den Verzahnungselementen 21 der Leimwalze 1 und dem Gegenverzahnungskranz 22 des Motors 2 ist somit ein Abstand ausgebildet, der es ermöglicht, dass die Leimwalze 1 durch Verkippen seitlich ausgebaut wird. Der Abstand zwischen der Leimwalze 1 und dem Motor 2 ist in Figur 3A durch einen doppelseitigen Pfeil illustriert.
Der Motor 2 kann entlang von Führungsstangen (also einer Linearführung) im Wesentlichen entlang einer vertikalen Achse verschoben werden.
Wenn der Kniehebel 23, wie in Figur 3B gezeigt, in eine zweite Stellung gebracht wird, kann sich auch die Höhenposition des Motors 2 derart ändern, dass die Verzahnungen 22 und 21 miteinander in Eingriff gebracht werden, also eine Antriebsverbindung zwischen Motor 2 und Leimwalze 1 hergestellt wird.
Das Leimwerk kann auch eine magnetische Axialsicherung zum Stabilisieren der Position der Leimwalze in einer Einbaustellung umfassen. In diesem Fall kann die Leimwalze im Gegensatz zur Figur 3A auch durch die magnetische Kraftwirkung zusammen mit dem Motor angehoben werden. Zum seitlichen Entnehmen der Leimwalze kann die magnetische Axialsicherung über eine Kippbewegung des oberen Endes der Leimwalze lösbar sein.
Im Falle einer kraft- und/oder formschlüssigen Axialsicherung kann es erforderlich sein, vor dem seitlichen Entnehmen der Leimwalze die kraft- und/oder formschlüssige Axialsicherung in eine Freigabestellung zu bringen.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch einen beispielhaften Motor 2. Die Rotorwelle 31 ist dabei durch eine thermische Isolierung 33 vom Rotor 32 getrennt. Damit kann verhindert werden, dass eine Erwärmung des Motors 2 an die Leimwalze 1 übertragen wird und damit der Leimfilm auf der Leimwalze antrocknet. Der Motor 2 weist außerdem ein äußeres Gehäuse 30 auf, das die beweglichen Teile des Motors 2 schützt.
Figur 5 illustriert einen beispielhaften Verriegelungsmechanismus für einen Leimschaber 10. Dafür umfasst der Leimschaber 10 ein erstes Verriegelungselement 40, das eine U-förmige Aufnahme mit einer Aufweitung 41 aufweist. Diese Aufweitung 41 ist als zylindrische Aufnahmebohrung ausgebildet. Durch eine Aussparung 42 im Verriegelungselement 40 ist die Aufweitung 41 von außen zugänglich.
Eine Halterung oder Lagerung für den Leimschaber 10, die beispielsweise mit der Tragstruktur verbunden ist, umfasst ein zweites Verriegelungselement 43, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, der mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen 44 und 45 versehen ist. Der Abstand zwischen den Abflachungen 44 und 45 entspricht der Ausdehnung der Aussparung 42 im ersten Verriegelungselement 40.
Auf Grund der Abflachung 44, 45 passt das Verriegelungselement 43 also in die U-förmige Aufnahme, insbesondere in die Aussparung 42, sofern das Verriegelungselement 43 in der korrekten Orientierung angeordnet ist, in der die Abflachungen 44, 45 mit den Rändern der Aussparung 42 fluchten.
In Figur 5 ist außerdem der obere Teil 46 des Leimschabers 10 sowie die Leimwalze 1 zu sehen.
Figur 6 zeigt das Verriegelungssystem der Figur 5, wie oben beschrieben, wobei jedoch das zweite Verriegelungselement 43 durch die Aussparung 42 in die Aufweitung in Form einer zylindrischen Aufnahmebohrung eingebracht wurde. In dieser Orientierung besteht jedoch noch kein vollständiger Formschluss zwischen den Verriegelungselementen 40 und 43. Das Verriegelungselement 43 könnte nämlich wiederum durch die Aufnahme 42 außer Eingriff gebracht werden.
Figur 7 zeigt das in Figuren 5 und 6 beschriebene Verriegelungssystem, wobei die Verriegelungselemente 40, 43 durch Rotation des ersten Verriegelungselementes 40 um seine Längsachse miteinander verriegelt wurden. Mit anderen Worten wurde durch die Rotation eine formschlüssige Verbindung zwischen den Verriegelungselementen 40, 43 hergestellt.
In Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht des Leimwerks zu sehen, wobei der Leimschaber 10 über einen oben beschriebenen Verriegelungsmechanismus mit einer Aufnahme oder Lagerachse 50 verbunden ist. Das erste Verriegelungselement 40 mit der Aussparung 42 ist dargestellt. Außerdem ist eine der Abflachungen 44 des zweiten Verriegelungselements zu sehen. Hier wurde außerdem nach der Rotation eine Translation des Leimschabers 10 in einer Richtung parallel zur Längsachse der Aufnahmeachse 50 vorgenommen, in diesem Fall nach unten. Dadurch wurde das erste Verriegelungselement 40 in einen Bereich der Achse 50 verschoben, in dem der Querschnitt der Achse 50 vollständig kreisförmig ist. Damit kann eine sicherere Verbindung hergestellt werden, da ein Entriegeln zunächst ein leichtes Anheben des Leimschabers 10 und eine darauffolgende Rotation erfordert.
Figur 9 zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Leimwalze 1. Diese kann, wie gezeigt, insbesondere in Leichtbauweise hergestellt sein. Die Leimwalze 1 umfasst einen zylindrischen Mantel 51, der beispielsweise Stahl und/oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CfK - Carbonfaserverstärkter Kunststoff) umfassen kann. Der Mantel 51 kann dünnwandig ausgebildet sein, insbesondere mit einer Dicke oder Materialstärke von 1 mm bis 5 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 3 mm. Im Inneren 59 der Leimwalze 1 können Versteifungsringe 57, 58 angeordnet sein, um den dünnwandigen Mantel 51 zu verstärken. Bis auf die Versteifungsringe 57, 58 kann das Innere 59 der Leimwalze 1 hohl sein. Der Innenraum 59 kann jedoch auch mit einem aufgeschäumten Material befüllt sein. Durch diesen Schaumstoff kann eine zusätzliche Stabilisierung der Leimwalze erreicht werden, wobei dennoch das Gewicht gering gehalten werden kann.
Am oberen und unteren Ende des zylindrischen Mantels 51 sind Deckplatten 52, 53 angeordnet. Auf der oberen Deckplatte 52 sind Verzahnungselemente 56 angeordnet, insbesondere eine Hirth-Verzahnung, um eine Verbindung mit dem Antriebsmotor herstellen zu können. Im Bereich der Verzahnungselemente 56 kann auch ein Permanentmagnet angeordnet sein. Dieser kann als Axialsicherung für die Leimwalze 1 dienen.
In der unteren Deckplatte 53 ist ein Aufnahmekonus 54 vorgesehen, dessen Fläche 55 als Gegenlager zu einer Zentrierspitze einer Halterungsvorrichtung dient. An die untere Deckplatte 53 ist noch eine Wandungsverlängerung 60 angeschlossen, die den Verbindungsbereich zwischen Leimwalze und Halterungsvorrichtung vor Leim schützt. Die Wandungsverlängerung 60 kann einstückig mit der unteren Deckplatte 53 ausgebildet sein oder mit dieser, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sein.
In Figur 10 ist die beispielhafte Leimwalze 1 aus der Figur 9 in Einbaustellung gezeigt. Dabei ist auch die Zentrierspitze 60 der Halterungsvorrichtung zu sehen. Über diese Zentrierspitze 60 ist die Leimwalze 1 auf einer Tragstruktur 3 gelagert.
Ebenfalls zu sehen ist der Verzahnungskranz 61 des Motors 2, der mit den Verzahnungselementen 56 der Leimwalze 1 in Verbindung steht, so dass das Drehmoment von dem Motor auf die Leimwalze 1 übertragen werden kann.
Bei dem Motor 2 kann es sich insbesondere um einen Servomotor oder einem Schrittmotor handeln.
In den Figuren 11A bis 11C ist ein Teil eines beispielhaften Leimwerks gezeigt, in dem die Höhe des Motors 2 mit Hilfe eines Kipphebels 70 verstellbar ist. Am Kipphebel 70 ist eine Schaltrolle 71 fixiert, die in einer Kurvennut gleitet. Die Kurvennut ist am Motorgehäuse angebracht. Schaltrolle 71 und Kurvennut sind derart angeordnet, dass durch Umlegen des Kipphebels der Motor in der Höhe verstellbar ist. Zusätzlich sind Federelemente 72, 73 angebracht, die den Motor 2 nach unten drücken. Dadurch kann zum einen die Verbindung zur Leimwalze unter Spannung gehalten werden; zum anderen kann der Motor 2 damit in der oberen Stellung in Position gehalten werden, indem die Federn 72, 73 den Kipphebel 70 in eine Totlage überdrücken.
Es versteht sich, dass in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind, soweit sie den durch die nachstehenden Ansprüche definierten Erfindungsrahmen nicht verlassen.

Claims

Leimwerk, insbesondere für eine Etikettiervorrichtung, umfassend eine Leimwalze (1) und einen Motor (2) zum Antreiben der Leimwalze (1), wobei der Motor (2) über der Leimwalze (1) angeordnet ist, wobei der Motor (2) in Bezug auf eine Tragstruktur (3) des Motors (2) höhenveränderbar gelagert ist, wobei die Höhenposition des Motors mittels einer Verstellvorrichtung des Leimwerks veränderbar ist, wobei die Höhe des Motors (2) über einen Hebel, der Teil der Verstellvorrichtung ist, veränderbar ist, insbesondere über einen Kniehebel (23) oder einen Kipphebel, und
wobei der Motor (2) von einer Betriebsstellung in einer ersten Höhenposition in eine Entnahmestellung in einer zweiten Höhenposition bringbar ist, wobei die Leimwalze (1) in der Entnahmeposition durch eine seitliche Bewegung aus dem Leimwerk wegnehmbar ist.
Leimwerk nach Anspruch 1, wobei der Motor (2) entlang einer Führung verschiebbar gelagert ist, insbesondere entlang einer Linearführung.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Motor (2) entlang einer im Wesentlichen vertikalen Achse verschiebbar gelagert ist.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, außerdem umfassend einen Leimschaber (10), der ein erstes Verriegelungselement (40) umfasst, und eine Halterung für den Leimschaber (10), die ein zweites Verriegelungselement (43) umfasst, wobei die Verriegelungselemente (40, 43) durch Rotation eines oder beider Verriegelungselemente (40, 43) miteinander verriegelbar sind.
Leimwerk nach Anspruch 4, wobei das erste oder das zweite Verriegelungselement (40, 43) eine Tülle, ein Rohrstück, ein Teil einer Welle oder ein Teil einer Achse ist.
Leimwerk nach Anspruch 4 oder 5, wobei eines der Verriegelungselemente (40) eine Aussparung (42) aufweist, und wobei die Aussparung (42) und das andere Verriegelungselement.(43) derart ausgebildet sind, dass das andere Verriegelungselement (43) in einer ersten Orientierung in die Aussparung (42) einbringbar ist und nach Rotation in einer zweiten Orientierung formschlüssig mit dem einen Verriegelungselemente (40) verbunden ist.
Leimwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei eines der Verriegelungselemente (43) einen kreisförmigen Querschnitt mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen (44, 45) aufweist, und das andere der Verriegelungselemente (40) eine U-förmige Aufnahme mit einer Aufweitung (41) aufweist, wobei das eine der Verriegelungselemente (43) aufgrund der Abflachungen (44, 45) in die U-förmige Aufnahme passt und durch Rotation im Bereich der Aufweitung (41) mit dem anderen der Verriegelungselemente (40) verriegelbar ist.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Leimwalze (1) einen zylindrischen Mantel (51) umfasst, an dessen oberer und unterer Öffnung jeweils eine Deckplatte (52, 53) angeordnet ist, und wobei eine der Deckplatten (52) eine Verzahnung (56), insbesondere eine Hirth-Verzahnung, zur Verbindung der Leimwalze (1) mit einem Antriebsmotor (2) umfasst.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Leimwalze (1) einen zylindrischen Mantel (51) umfasst, an dessen oberer und unterer Öffnung jeweils eine Deckplatte (52, 53) angeordnet ist, und wobei eine der Deckplatten (53) ein oder mehrere Elemente zur Verbindung der Leimwalze (1) mit einer Halterungsvorrichtung einer Etikettiervorrichtung umfasst.
Leimwerk nach Anspruch 9, wobei die Deckplatte (53) zur Verbindung der Leimwalze (1) mit einer Halterungsvorrichtung eine Zentrierspitze (60) oder einen Aufnahmekonus (54) als Gegenstück einer Zentrierspitze (60) der Halterungsvorrichtung umfasst.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend eine magnetische Axialsicherung zum Stabilisieren der Position der Leimwalze (1) in einer Einbaustellung.
Leimwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Rotor (32) des Motors (2) thermisch von der Rotorwelle isoliert ist.
Leimwerk nach einem Ansprüche 10 - 13, wobei der zylindrische Mantel (51) eine Dicke von 1 mm bis 5 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 3 mm, aufweist.