EP3271254A1 - Vorrichtung und verfahren zum etikettieren von einzelnen packungen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum etikettieren von einzelnen packungen

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EP3271254A1
EP3271254A1 EP16745427.1A EP16745427A EP3271254A1 EP 3271254 A1 EP3271254 A1 EP 3271254A1 EP 16745427 A EP16745427 A EP 16745427A EP 3271254 A1 EP3271254 A1 EP 3271254A1
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EP
European Patent Office
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parallel
motor
punch
stamp
shaft
Prior art date
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Application number
EP16745427.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3271254B1 (de
Inventor
Peter Wolff
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Espera Werke GmbH
Original Assignee
Espera Werke GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Espera Werke GmbH filed Critical Espera Werke GmbH
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Publication of EP3271254A1 publication Critical patent/EP3271254A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3271254B1 publication Critical patent/EP3271254B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/26—Devices for applying labels
    • B65C9/36—Wipers; Pressers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/40—Controls; Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/08—Label feeding
    • B65C9/18—Label feeding from strips, e.g. from rolls
    • B65C9/1865—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels adhering on a backing strip
    • B65C9/1876—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels adhering on a backing strip and being transferred by suction means
    • B65C9/1884—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels adhering on a backing strip and being transferred by suction means the suction means being a movable vacuum arm or pad

Definitions

  • the present invention relates to a device for labeling individual packs with a feed device for transporting the respective pack in a transport direction, with a dispensing device for dispensing a label in a dispensing direction, with an applicator for applying the
  • Stamping stem and a stamp foot having stamp for moving the donated label from at least one receiving position in which the label is received by the stamp foot, at least one dispensing position in which the label from the stamp foot on the pack can be applied, wherein the punch shaft of a first shaft end to a second shaft end at which the stamp foot is connected to the punch shaft extends in an extension direction, wherein the stamp shaft is mounted in the applicator such that it can perform movements parallel to at least three different directions, wherein the applicator more of the Control device has controlled motors, each of which causes a different one of the movements.
  • the invention relates to a method for labeling individual
  • JP 2005-193926 A discloses a stamping foot for receiving a label in a receiving position and from there for applying the label to a package in a dispensing position along three mutually orthogonal axes (axis in X-direction, axis in Y-direction, axis in Z-direction] linearly (translationally) moved.
  • Stamp shaft which extends parallel to the Y-direction, are rotationally moved.
  • the label can be transported along the three axes, that is along the X-direction (X-axis), the Y-direction (Y-axis) and the Z-direction (Z-axis) to be rotated about the fourth axis (rotation axis, C-axis), thereby being placed as accurately as possible on a pack to be labeled.
  • the movements in the four different directions are necessary when the label is donated by the dispenser to a position (pick-up position) which is horizontally and vertically spaced from the respective package to be labeled. These distances are bridged by linear movements.
  • Stamp foot recorded, for example, by generating a negative pressure in the stamp foot, which is then designed as a suction nozzle. In the sucked state, the label is then moved to the package where it is applied.
  • the application can be done in different ways. For example, the stamp foot can apply the label touching the package by the
  • stamp foot pressed the label on the pack.
  • stamping foot blows off the label by generating a compressed-air blast directed toward the pack.
  • the stamp foot is designed as a blow-off nozzle.
  • Dispensing direction with an applicator for applying the donated label on the respective pack, with a control device for controlling the Applicator, wherein the applicator has a punch shaft and a punch footed punch for moving the donated tag from at least one pickup position (of the tag) in which the tag is received by the punch base to at least one dispensing position (of the tag) in which the tag is from Stamping foot can be applied to the pack, wherein the punch shaft extends from a first (upper) shaft end to a second (lower) shaft end at which the Stempelfuß is connected to the punch shaft in an extension direction, wherein the punch shaft in the applicator such is mounted so that it can perform movements parallel to at least three different, in particular four different directions, wherein the
  • Applicator having a plurality of controlled by the controller motors, each of which causes a different of the movements, achieved in that the control device is configured such that the punch shaft is movable parallel to at least three of the directions simultaneously, and that the motors, the simultaneous movement of the stamp shaft parallel to the at least three
  • Direction directions are stored in the applicator, that with a simultaneous movement of the stamp shaft parallel to the at least three
  • the control device thus controls the motors so that at least three of them operated simultaneously (operated or turned on) and thereby the
  • stamp shaft is thus not initially moved in a first direction, after completion of this movement in a different direction and, finally, after completion of this again
  • these motors are also stationary within the applicator and / or relative to the feed or dispensing device. This has the advantage that the motors are not moved in the simultaneous movement of the stamp shaft caused by them. Thus, the number of components that the simultaneous movement together with the punch shaft parallel to the at least three
  • Stamp shaft at least the motor for the rotational movement of the punch shaft, the motor for the movement in the extension direction of the punch shaft and one of the motors for a thereto orthogonal movement, in particular for the movement parallel to the dispensing direction, not with.
  • the movements of the punch shaft can be made considerably faster than in the prior art, which also applies to the simultaneous movement of the punch shaft parallel to the at least three directions. In this way, the duration of the transport of a label between the receiving position and dispensing position can be further reduced.
  • Labeling per minute preferably at least 190 labels per minute, more preferably at least 200 labels per minute perform, since the masses to be moved are reduced to a minimum.
  • the above values can be easily achieved with packings of a height of 1 mm to 160 mm.
  • the stamp shaft in the first embodiment is provided that the stamp shaft in the first embodiment.
  • Applicator is mounted such that it can perform at least three of the following movements:
  • a translational movement parallel to a second direction also referred to as X direction hereinafter
  • X direction orthogonal to the extension direction and to the first direction
  • C direction a rotational movement parallel to a fourth direction (hereinafter also referred to as C direction) about an axis of rotation (center axis) of the punch shaft, which extends parallel to the extension direction.
  • a parallel motion is thus a movement along a parallel curve to the circumferential direction.
  • the punch shaft performs as mentioned at least three of the previously defined movements simultaneously, but can
  • Direction causes orthogonal to the extension direction and / or - a second of the motors a translational movement parallel to a second
  • a third of the motors causes translational movement parallel to a third direction (Z-direction) parallel to the direction of extension and / or - a fourth of the motors rotates parallel to a fourth direction (C-direction) about an axis of rotation parallel to
  • the first of the motors is in particular configured to effect a translatory movement at an angle, preferably orthogonal, to the dispensing direction and in particular also at an angle or orthogonal to the transport direction.
  • the second of the motors is in particular configured to perform a translatory movement parallel to
  • the third of the motors is in particular configured to perform a translatory movement angled, preferably orthogonal, to the dispensing direction.
  • the fourth of the motors is specifically configured to rotate around one
  • Rotation axis which extends at an angle, preferably orthogonal, to the dispensing direction to effect.
  • the control device is configured such that it can simultaneously actuate at least the second motor, the third motor and the fourth motor, and in particular simultaneously actuate the first motor, the second motor, the third motor and the fourth motor can.
  • the dispensing direction runs parallel to the transport direction, wherein the dispensing direction and the Transport direction preferably lie in parallel planes and / or orthogonal to the direction of gravity.
  • the dispensing direction runs parallel to the transport direction, wherein the dispensing direction and the Transport direction preferably lie in parallel planes and / or orthogonal to the direction of gravity.
  • Dispensing direction is orthogonal to the transport direction, wherein also the dispensing direction and transport direction are preferably in parallel planes and / or orthogonal to the direction of gravity. Furthermore, it is conceivable that the first and the second direction are orthogonal to the direction of gravity and / or the third direction is parallel to the direction of gravity and / or the fourth direction is in a plane orthogonal to the direction of gravity. According to a further embodiment of the device according to the invention, it is provided that the application device has a punch carrier in or on which the stamp shaft is movably mounted parallel to the third direction and / or the fourth direction.
  • the stamp carrier is, in particular, a housing in which the stamp shaft is movably mounted.
  • the punch carrier does not have a separate guide tube for the punch shaft in order to further minimize the weight of the moving assembly of components.
  • the application device has a stamp holder which is mounted movably in or on the stamp carrier parallel to the third direction and with which the stamp shank is immovably connected.
  • Applicator having a guide means, in or on the
  • Die carrier and / or a part of the stamp carrier forming guided means in particular a forming a part of the stamp carrier carriage, parallel to a direction of a group comprising the first direction and the second direction, preferably parallel to the second direction (X-direction), movable is stored.
  • the guided device or the carriage is in particular immovable (stationary) connected to the rest of the stamp carrier.
  • Applicator having a frame in or on which the guide means is mounted parallel to another direction from the group comprising the first direction and the second direction, preferably parallel to the first direction (Y-direction), movably.
  • a frame is particularly stationary in one
  • Control device According to a further embodiment, it is provided that at least one, preferably at least two, more preferably at least three, of the motors, in particular the simultaneous movement of the punch shaft parallel to the at least three directions causing motors, relative to the
  • the first motor is stationary relative to the frame and in particular connected to the frame.
  • the first motor, the second motor, the third motor and / or the fourth motor or the component which can each be moved by the motor have a position sensor.
  • the components which can each be moved by the motor are selected from a group comprising, inter alia, the punch carrier, the punch shaft, the punch shaft holder and the
  • Both the first motor and the second motor thus each move, for example, at least the punch carrier and the punch shaft, wherein one of the two motors can also move the guide means.
  • the third motor moves at least the stamp shaft holder and the stamp shaft.
  • the fourth motor moves at least the stamp shaft.
  • a position sensor also allows a reproducible approach of the individual positions (one of the pickup positions and the dispensing position) of the label with high accuracy.
  • the respective motor is a path-controlled motor, in particular a stepping motor.
  • Such an engine also has the advantage that a label can be applied contactlessly to a package by stopping the engine shortly before the surface to be labeled, and then blowing the label towards the surface.
  • the first motor, the second motor, the third motor and / or the fourth motor is connected to the component which is in each case movable by the motor (in particular punch carrier, punch shaft, punch shaft holder and / or guide device) via a transmission ,
  • the transmission has, as will be explained in more detail below, in particular at least two
  • Gear partner cooperating wheels in particular gears on.
  • the wheels can be connected to each other with a belt, in particular a toothed belt, or a cable pull or belt pull.
  • a direct connection between two wheels is conceivable.
  • the transmission may also have at least one spindle with at least one spindle nut movable thereon, wherein the spindle and spindle nut each represent a transmission partner.
  • a coupling can also be provided between two gear partners, which in particular responds in the event of an overload.
  • one or more of the axles driven by each of the first motor, the second motor, the third motor, and / or the fourth motor may be provided with a brake that may be actively actuated to actively damp vibrations.
  • the first motor that is, the movement or partial movement of the superimposed movement parallel to the X-direction and in particular parallel to
  • Direction of transport causes, equipped with a gear, that a spindle with Spindle nut has as a gear partner.
  • a transmission may be provided which has wheels, in particular gears, and a belt, in particular a toothed belt.
  • the second motor which thus causes the movement or partial movement of the superimposed movement in the transverse direction and in particular transversely to the transport direction, is preferably connected to a transmission having wheels, in particular gears, and a belt, in particular a toothed belt.
  • the use of a spindle with spindle nut is also conceivable here.
  • Extending direction of the punch shaft is preferred with a gear
  • Timing belt has.
  • the third motor is a first
  • Drive wheel in particular gear, drives, over which a first endless belt is guided, wherein the first endless belt is further guided over at least five, preferably exactly five, or at least eleven, preferably exactly eleven, pulleys.
  • the first drive wheel and at least one, preferably exactly one, or at least four, preferably exactly four, of the deflection rollers are stationary relative to the third motor and / or at least four, preferably exactly four, or at least seven, preferably exactly seven, the deflection rollers are fixed relative to the punch carrier and in particular connected to the punch carrier.
  • Such a variant of a transmission is in particular for the movement or partial movement the superimposed movement parallel to the extension direction of the punch shaft advantageous.
  • the first section extends in particular between two of the pulleys, which are fixed to the punch carrier. It can also be provided that at least four, preferably exactly four, or at least ten, preferably exactly ten, further (each extending between two pulleys or between a pulley and the first drive wheel) portions of the first endless belt at an angle, in particular orthogonal, to the third direction and preferably parallel to the second direction and / or at an angle, in particular orthogonal, extend to the first direction, wherein the other sections do not touch each other in particular.
  • no portion or at least a portion or at least two portions between the first drive wheel and a relative to the first drive wheel stationary of the pulleys extends / extend and / or
  • Deflection rollers extends / extend and / or
  • the punch shaft in or on the punch carrier in at least one, preferably at least two, more preferably at least three, bearing (s), in particular sliding bearing (s), ball bearing (s) or roller bearing (s), the / which is stationary relative to the punch carrier and in particular connected to the punch carrier / are, is guided.
  • bearing in particular sliding bearing (s), ball bearing (s) or roller bearing (s)
  • the stamp shank is not stored in a separate guide tube, which saves weight.
  • Discharge holder in particular in a section between two of the bearings, relative to the punch carrier parallel to the third direction by a distance in a range of 100 to 200 mm, preferably 120 to 180 mm, particularly preferably 140 to 160 mm, is movable.
  • a Stempelschaftantriebsrad rotatably connected to the punch shaft and is movable together with the punch shaft parallel to the fourth direction (rotatable), wherein the
  • Stampschaftantriebsrad stationary relative to the punch carrier and in particular is connected to the punch carrier.
  • the Stempelschaftantriebsrad is in particular arranged coaxially with the or the bearing (s) and / or between two of the bearings.
  • the fourth motor drives a second drive wheel, in particular gear wheel, via which a second drive wheel
  • Endless belt is guided, wherein the second endless belt further over at least two pulleys and the Stempelschaftantriebsrad is guided. It is conceivable that the second drive wheel and at least one of the deflection rollers are stationary relative to the fourth motor and / or at least one of the deflection rollers are stationary relative to the punch carrier and in particular connected to the punch carrier.
  • a first portion of the second endless belt which extends between Stempelschaftantriebsrad and the second drive wheel, and at least one portion which extends between a relative to the motor fixed deflection roller and a relative to the punch carrier stationary deflection roller, angular, in particular orthogonal, to the third direction and preferably parallel to the second direction and / or at an angle, in particular orthogonal, to the first direction, wherein the at least two sections extend in particular parallel to one another.
  • the punch carrier can be moved relative to the fourth motor for the rotational movement. This motor must therefore also not be attached to the punch carrier and be carried by this.
  • the punch carrier is movable relative to the third motor and / or fourth motor parallel to the second direction by a distance in a range of 30 to 60 mm, preferably 35 to 50 mm, particularly preferably 40 to 45 mm ,
  • the deflection roller (s) mounted on the punch carrier are / are movable relative to the deflection roller (s) fixed relative to the third and / or fourth motor (s) parallel to the second direction by the corresponding distance in said regions.
  • the first motor and / or second motor can also be equipped with a gear, wherein the respective motor drives a drive wheel, in particular a gear wheel, over which an endless belt is guided, wherein the endless belt also has one or more Deflection rollers can be performed.
  • the respective drive wheel is stationary relative to the motor which drives it.
  • Pulleys can be attached, for example, on the punch carrier.
  • the respective motor drives a spindle, wherein the spindle nut may be attached to the punch carrier.
  • the stamp foot is designed as a blow-off and / or suction nozzle and the punch shaft and / or stamp foot is connected to a compressed air connection, which can be acted upon by negative pressure and / or overpressure. It is preferred if the compressed air connection with the first (upper)
  • Shaft end is connected and has a coaxial to the stamp shaft feed, wherein the punch shaft is formed as a hollow shaft, such that a
  • Compressed air connection between the stamp shaft and stamp foot is arranged and has a lateral (angularly extending to the extension direction of the punch shaft) supply, such that there is a fluid connection between the side feed and Stempelfuß.
  • the compressed air connection and in particular the supply is preferably not movable by the fourth motor.
  • the previously derived and indicated object is further according to a second teaching of the present invention in a method for labeling individual packages, in particular using a device as defined above,
  • stamp shaft with the label received by the stamp foot is moved by a plurality of motors until the label is applied to the package in a delivery position from the stamp foot
  • At least three of the motors is moved simultaneously in parallel to at least three directions and
  • a first one of the motors causing a translational movement parallel to a first direction (Y direction) orthogonal to the extension direction; a second one of the motors making a translational movement parallel to a second direction (X direction) orthogonal to the extension direction and to the first direction Direction causes
  • a third one of the motors which translates parallel to a third direction (Z-direction) parallel to the direction of extension
  • a fourth of the motors rotates parallel to a fourth direction (C-direction) about an axis of rotation which extends extends parallel to the extension direction causes.
  • FIG. 1 shows a view of a device according to the invention for labeling individual packages
  • FIG. 2 shows the device from FIG. 1 in a view rotated by 90 °
  • FIG. 3 shows an embodiment of an application device of the device from FIGS. 1 and 2
  • FIG. 4 shows views of a detail of a further embodiment of a device
  • Applicator of the device of Figures 1 and 2 shows yet another embodiment of an application device of the device from FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 5b yet another embodiment of an applicator of
  • Fig. 7 is a view of yet another detail of an applicator
  • FIG. 8 shows views of two embodiments of a compressed air connection having a punch of a device of Figures 1 and 2.
  • FIGS. 1 to 8 show various views and details of a device 1 for labeling individual packages 2. It should be noted that the figures are purely schematic representations, which are intended to illustrate the individual functions of the device 1 only in principle.
  • the device 1 according to the invention is provided with a feed device 3 for transporting the respective pack 2 in a transport direction T,
  • control device 7 for controlling the application device 6.
  • the feed device is, for example, a belt conveyor or roller conveyor, on which in the transport direction T individual
  • the applicator 6 has a punch 10 with a punch shaft 8 and a Stempelfuß 9, with a donated by the dispensing device 4 and optionally previously printed label 5 from a first receiving position A or second receiving position A 'in which the label 5 from the stamp foot 9 taken and in particular sucked, to a
  • Dispensing position B is transported, in which the label 5 is applied by the stamp foot 9 on the pack and in particular blown off.
  • Label size conditionally.
  • a label 5 is always received in the center of the stamp foot 9, wherein depending on the label size, in particular label length, the center of the label 5 can be far different from the dispensing edge 4 a of the dispensing device 4.
  • a label 5 may have a format of 37x37 mm, but also a format of 110x110 mm. The respective label center is then preferred by the
  • Dispensing edge 4a for the smaller label 18.5 mm and for the larger label 57.5 mm away.
  • Dispensing edge 4a for the smaller label 18.5 mm and for the larger label 57.5 mm away.
  • the punch shaft 8 extends in an extension direction E from a first, upper shaft end 8a to a second, lower shaft end 8b, on which the
  • Stamp foot 9 with the stamp shaft 8, for example via a quick release 33, is connected.
  • the stamp shaft 8 is movably mounted in the applicator 6, in such a way that it can perform movements parallel to here exemplarily four different directions X, Y, Z and C.
  • the directions X, Y and Z are mutually orthogonal (linear) directions, that is, each direction runs along a straight line perpendicular to the other two directions, while the direction C is a circumferential direction about a straight axis, namely the rotation axis R (central axis).
  • the rotation axis R extends parallel to the Z-direction, in the illustrated embodiment of
  • Gravity direction corresponds.
  • the X direction again runs parallel to the transport direction T of the individual packages 2 and dispensing direction S of the individual labels 5.
  • the Y direction is orthogonal to the X direction and orthogonal to the transport direction T and dispensing direction S.
  • Each of the movements in and against the X-direction, Y-direction, Z-direction and C-direction is effected by a separate motor of the applicator.
  • Each of the motors can perform only one of the movements and not the other movements. So it is envisaged that
  • a first of the motors 11 causes a translational movement parallel to a first direction Y orthogonal to the extension direction E and
  • a second of the motors 12 causes a translational movement parallel to a second direction X orthogonal to the extension direction E and the first direction Y and
  • a third of the motors 13 causes a translational movement parallel to a third direction Z parallel to the extension direction E and
  • a fourth of the motors 14 causes a rotational movement parallel to a fourth direction C about an axis of rotation R which extends parallel to the direction of extent E.
  • the controller 7 controls the applicator 6 by operating the individual motors 11, 12, 13 and 14. Thereby, the control device 7 is capable of simultaneously moving the punch shaft 8 in parallel to at least three of the directions X, Y, Z and C by operating (turning on) three of the motors 11, 12, 13 and 14. As a result, the stamp shaft 8 executes a superimposed or resulting movement between the receiving position A or A 'and the dispensing position B on a
  • the stamp shaft 8 is in the punch carrier 15, such as Fig. 3 shows, connected via a pivot point 34 with a stamp holder 16, which in
  • Stamp carrier 15 is mounted movably parallel to the Z direction and with the
  • Stamping shaft 8 is firmly connected.
  • the stamp holder 16 is seated in particular in a press fit on the stamp shaft 8 and thus transmits strokes relative to the punch carrier 15 (in the Z direction) by, for example, up to 160 mm on the
  • the applicator 6 further comprises a guide means 17, in or on which the punch carrier 15 via a guided device 18 in the form of a carriage parallel to the X direction or
  • Transport direction T and dispensing direction S is movable.
  • the maximum travel in the X direction is in particular in a range of 20 to 60 mm, preferably in a range of 30 to 50 mm and is particularly preferably 40 mm.
  • the guide device 17 is in turn on a frame 19 of
  • Applicator 6 is mounted so that it can be moved in the Y direction and orthogonal to the transport direction T and dispensing direction S.
  • the maximum Travel in the Y-direction is in particular in a range of 20 to 250 mm and preferably in a range of 30 to 80 mm.
  • the stamp shaft 8 and thus also the stamp foot 9 can be moved about the rotation axis R of the stamp shaft 8 parallel to the C direction.
  • the maximum travel, that is, the maximum rotation is here 360 °, wherein the stamp shaft can be rotated by the motor 14 in 1 ° increments.
  • the motors 11 to 14 are each equipped with a position sensor 20.
  • single or all motors are stepper motors.
  • the motors 11 to 14 are each coupled via a gear 21 with the respective component, which moves the respective motor.
  • the respective gear 21 is shown only symbolically as a straight line connecting the respective motor 11 and 12 and the applicator 6.
  • the gear 21 may in particular have a drive wheel and wheels driven therewith and / or an endless belt connecting the wheels and possibly pulleys (not shown).
  • FIGS. 3 to 5 b which ensure that the punch shaft 8 in the punch carrier 15 is movable up and down parallel to the Z direction, and that, independently of this, the punch carrier 15 is parallel relative to the third motor 13 is movable to the X direction.
  • the stamp shank 8 is above the said stamp holder 16 and the
  • Anschtician 34 connected to the first endless belt 23.
  • the first endless belt 23 is guided via a first drive wheel 22 connected to the third motor 13 and a plurality of deflection rollers.
  • the drive wheel 22 (not shown) rotatably mounted on a running in the Y direction long drive shaft, which is driven by the motor 13 becomes. It can be provided that the drive wheel 22 is displaceable on its drive shaft parallel to the Y direction when the punch carrier 15 is movable parallel to the Y direction, the motor 13 but is not moved. The same applies in particular to the drive wheel 22 fixedly arranged the
  • Pulleys 24 For the sake of completeness, it should be noted that a correspondingly driven by the second motor 12 driving wheel (not shown) on a running in the Y direction long drive shaft (not shown) may be rotatably mounted, which is driven by the motor 12, wherein can also be provided in this case that the drive wheel on its drive shaft parallel to the Y-direction is displaceable when the punch carrier 15 is movable parallel to the Y-direction, the motor 12 but is not moved.
  • five deflecting rollers 24 are provided by way of example, four of which are rotatably mounted on the stamp carrier 15
  • Deflection rollers 24 are provided, of which seven are rotatably mounted on the punch carrier 15 (guide rollers 24 within the punch carrier 15 schematically representing outline) and four are not connected to the punch carrier 15 (pulleys 24 outside of the punch carrier 15 schematically representing outline). The latter are arranged here relative to the first drive wheel 22 and relative to the third motor 13 fixed.
  • the first endless belt 23, which may be a toothed belt, is so over the
  • Deflection rollers 24 out that a between two pulleys 24 extending first portion 23a of the first endless belt 23 is parallel to the Z direction, with the first portion 23a being fixed to the punch shaft 8.
  • Stamp carrier 15 fixed pulley 24 and finally two mutually orthogonal sections 23e and 23f between each two of the am
  • the first endless belt 23 extends in the clockwise direction starting from the first portion 23a with the articulation point 34 and the Stempelschafthalter 16 later in the section 23b, in the further course then on the section 23c, in the other Course then over the section 23d, in the further course then on the section 23e and in the further course then on the section 23f, which finally again follows the section 23a.
  • eleven further portions 23b to 231 of the first endless belt 23 are arranged in the clockwise direction in sequence behind the portion 23a in the embodiment shown in FIG. 5a, with the portions 23b, 23k and 231 respectively extending between two of the pulleys 24 fixed to the punch carrier, wherein the sections 23c, 23e, 23h and 23j each between one of the attached to the punch carrier
  • Deflection rollers 24 and one of the first drive wheel 22 stationary deflection rollers 24 extend, wherein the sections 23d and 23i each between two of the first drive wheel 22 stationary guide rollers 24 extend and wherein the sections 23f and 23g each between one of the punch carrier 15 fixed guide rollers 24 and the first drive wheel 22 extend.
  • the first endless belt 23 extends clockwise starting with the first portion 23a with the articulation point 34 and with the Stempelschafthalter 16 later in the section 23b, in the further course then on the section 23c, in the other Course then over the section 23d, in the further course then on the section 23e, in the further course then on the section 23f, in the further course then on the section 23g, in the further course then on the section 23h, in the further course then on the section 23i, in the further course then over the section 23j, in the further course then over the section 23k and in the further course then over the section 231, which finally again follows the section 23a.
  • Section 23a wherein the sections 23d, 23i and 231 each extend between two of the punch carrier mounted on the pulleys 24, wherein the sections 23b, 23c, 23e, 23h, 23j and 23k between each one of the punch carrier mounted pulleys 24 and a extend to the first drive wheel 22 fixed guide rollers 24 and wherein the sections 23f and 23g each between one of the first drive wheel 22 stationary guide rollers 24 and the first drive wheel 22 extend.
  • the first endless belt 23 extends clockwise starting with the first portion 23a with the articulation point 34 and with the Stempelschafthalter 16 in the further course over the portion 23b, in the further course then on the section 23c, im then further course over the
  • Section 23d in the further course then on the section 23e, in the further course then on the section 23f, in the further course then on the section 23g, in the further course then on the section 23h, in the further course then on the section 23i, further Course then over the section 23j, in the further course then on the section 23k and in the further course then on the section 231, which finally again follows the section 23a.
  • the portions 23b to 23e in Fig. 3 and the portions 23b to 23k in Figs. 5a and 5b are parallel to each other and parallel to the X direction.
  • the portions 23a and 23f in Fig. 3 and the portions 23a and 231 in Fig. 5a and 5b are parallel to each other, but are orthogonal to the other sections or parallel to the Z direction.
  • the first endless belt 23 is always tense.
  • a tensioning wheel (not shown) may also be provided, which always applies a preload to the first endless belt 23.
  • Stamp carrier 15 in the X direction relative to the first drive wheel 22 and third motor 13 of the pivot point 34 and the stamp holder 16 is moved, it is necessary here to actuate the motor 13 in said relative movement in the X direction between the punch carrier 15 and motor 13 when the punch shaft is not to perform any axial movement. In this case, therefore, the second motor 12 for the movement of the stamp carrier 15 in the X direction and the third motor 13 must be operated simultaneously.
  • Figures 5a and 5b show an embodiment of a possible storage of the punch shaft 8 in the punch carrier 15.
  • the stamp shaft 8 in three bearings 25, which are formed for example as plain bearings or ball bearings, back and forth in the Z direction and rotatably guided in the C direction.
  • a Stempelschaftantriebsrad 26 is arranged, which is rotatably connected to the stamp shaft 8.
  • Stempelschaftantriebsrad 26 is like the bearings 25 connected to the punch carrier 15 and stationary. About the Stempelschaftantriebsrad 26, a rotational movement can be exerted on the punch shaft 8, which will be described below. Between the two upper bearings 25 of the Stempelschafthalter 16 is arranged, wherein the distance between these two bearings 25 is chosen so large that the Stempelschafthalter 16 can perform the described Stempelhub in a portion 15a a length of 160 mm along the Z-direction. In the embodiment of the storage in Figures 3, 5a and 5b penetrates the punch shaft 8, the respective bearings 25 in the center. In another embodiment of the storage in Figures 3,
  • Embodiment in Fig. 4 is shown as an alternative to each bearing 25, a bearing with two rollers 25 ', the roller axis is orthogonal to the extension direction E of the punch shaft 8 and the peripheral surfaces on the flattened sides of the punch shaft 8 attack.
  • the rollers 25 ' are urged by spring force and are movable relative to each other when the punch shaft 8 rotates between the rollers 25'.
  • Fig. 6 shows a possibility of driving the Stempelschaftantriebsrads 26.
  • the Stempelschaftantriebsrad 26 is driven by a second endless belt 28, which is designed here as a toothed belt, wherein the second endless belt 28 is guided over a second drive wheel 27 and two guide rollers 29.
  • the second drive wheel 27 is in turn operated by the fourth motor 14 and fixed thereto.
  • one of the pulleys 29 is fixed to the second drive wheel 27 and the fourth motor 14 is arranged.
  • Another of the pulleys 29 is connected to the punch carrier 15 and fixed to this.
  • the second endless belt 28 extends here in a clockwise direction over a first portion 28a between the Stempelschaftantriebsrad 26 and the second
  • the sections 28a, 28b and 28c are parallel to one another.
  • FIG. 8 also shows exemplary embodiments of a stamp 10 for the previously described embodiment 1, in which the stamping foot 9 is designed as a blow-off and suction nozzle 30.
  • stamp shaft 8 is formed as a hollow shaft and connected at its first, upper end 8a with a compressed air connection 31, which has a coaxial to the stamp shaft 8 and the extension direction E feed 32. In this way, a fluid connection between the coaxial
  • an alternative compressed air connection 31 ' is shown, which is arranged between the stamp shaft 8 and stamp foot 9 and has a direction orthogonal to the extension direction E extending lateral feed 32'.
  • the stamp shaft 8 need not necessarily be formed as a hollow shaft.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Etikettieren von einzelnen Packungen (2) mit einer Vorschubeinrichtung (3), mit einer Spendeeinrichtung [4), mit einer Aufbringeinrichtung (6) und mit einer Steuereinrichtung (7), wobei die Aufbringeinrichtung (6) einen einen Stempelschaft (8) und einen Stempelfuß (9) aufweisenden Stempel (10) zum Bewegen des gespendeten Etiketts (5) von mindestens einer Aufnahmeposition (Α, Α') zu mindestens einer Abgabeposition (B) aufweist, wobei sich der Stempelschaft (8) von einem ersten Schaftende (8a) zu einem zweiten Schaftende (8b), an dem der Stempelfuß (9) mit dem Stempelschaft (8) verbunden ist, in eine Erstreckungsrichtung (E) erstreckt, wobei der Stempelschaft (8) in der Aufbringeinrichtung (6) derart gelagert ist, dass er Bewegungen parallel zu mindestens drei unterschiedlichen Richtungen (X, Y, Z, C) ausführen kann, wobei die Aufbringeinrichtung (6) mehrere von der Steuereinrichtung (7) gesteuerte Motoren (11, 12, 13, 14) aufweist, von denen jeder eine andere der Bewegungen (X, Y, Z, C) bewirkt. Um einzelne Packungen mit möglichst hoher Geschwindigkeit zu etikettieren, schlägt die Erfindung vor, dass die Steuereinrichtung (7) derart konfiguriert ist, dass der Stempelschaft (8) parallel zu mindestens drei der Richtungen (X, Y, Z, C) gleichzeitig bewegbar ist, und dass die Motoren (11, 12, 13, 14), die die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts (8) bewirken, derart in der Aufbringeinrichtung (6) gelagert sind, dass bei einer gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X, Y, Z, C) keiner dieser Motoren (11, 12, 13, 14) seine Position relativ zu den mindestens zwei anderen dieser Motoren (11, 12, 13, 14) ändert. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen (2).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport der jeweiligen Packung in einer Transportrichtung, mit einer Spendeeinrichtung zum Spenden eines Etiketts in einer Spenderichtung, mit einer Aufbringeinrichtung zum Aufbringen des
gespendeten Etiketts auf die jeweilige Packung, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Aufbringeinrichtung, wobei die Aufbringeinrichtung einen einen
Stempelschaft und einen Stempelfuß aufweisenden Stempel zum Bewegen des gespendeten Etiketts von mindestens einer Aufnahmeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß aufgenommen wird, zu mindestens einer Abgabeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß auf die Packung aufbringbar ist, aufweist, wobei sich der Stempelschaft von einem ersten Schaftende zu einem zweiten Schaftende , an dem der Stempelfuß mit dem Stempelschaft verbunden ist, in eine Erstreckungsrichtung erstreckt, wobei der Stempelschaft in der Aufbringeinrichtung derart gelagert ist, dass er Bewegungen parallel zu mindestens drei unterschiedlichen Richtungen ausführen kann, wobei die Aufbringeinrichtung mehrere von der Steuereinrichtung gesteuerte Motoren aufweist, von denen jeder eine andere der Bewegungen bewirkt.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Etikettieren von einzelnen
Packungen, insbesondere unter Verwendung einer wie zuvor definierten Vorrichtung, bei dem die jeweilige Packung in einer Transportrichtung transportiert wird, bei dem ein Etikett in einer Spenderichtung gespendet wird, bei dem das gespendete Etikett in einer Aufnahmeposition von einem Stempelfuß eines den Stempelfuß und einen damit verbundenen Stempelschaft aufweisenden Stempels aufgenommen wird und bei dem der Stempelschaft mit dem vom Stempelfuß aufgenommenen Etikett von mehreren Motoren bewegt wird, bis das Etikett in einer Abgabeposition vom Stempelfuß auf die Packung aufgebracht wird. Eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind
beispielsweise bekannt aus der JP 2005-193926 A. Bei dieser Vorrichtung wird ein Stempelfuß zur Aufnahme eines Etiketts in eine Aufnahmeposition und von dort zum Aufbringen des Etiketts auf eine Packung in eine Abgabeposition entlang dreier zueinander orthogonaler Achsen (Achse in X-Richtung, Achse in Y-Richtung, Achse in Z-Richtung] linear (translatorisch) bewegt. Außerdem kann der Stempelfuß zusammen mit dem Stempelschaft um eine Rotationsachse (Mittelachse) des
Stempelschafts, die sich parallel zur Y-Richtung erstreckt, rotatorisch bewegt werden. Mit einer solchen Vorrichtung und einem solchen Verfahren kann das Etikett entlang der drei Achsen, also entlang der X-Richtung (X-Achse), der Y-Richtung (Y-Achse) und der Z-Richtung (Z-Achse), transportiert und um die vierte Achse (Rotationsachse, C- Achse) gedreht werden, um dadurch möglichst genau auf einer zu etikettierenden Packung platziert zu werden. Die Bewegungen in den vier verschiedenen Richtungen (drei Linearbewegungen, eine Rotationsbewegung) sind dann notwendig, wenn das Etikett von der Spendeeinrichtung in eine Position (Aufnahmeposition) gespendet wird, die von der jeweils zu etikettierenden Packung horizontal und vertikal beabstandet ist. Diese Abstände werden durch Linearbewegungen überbrückt. Des Weiteren ist es häufig gewünscht, das Etikett in einer bestimmten Ausrichtung zu den Längskanten der Packung auf dieser zu platzieren, was es unter Umständen erforderlich macht, das vom Stempelfuß aufgenommene Etikett noch vor dem
Applizieren auf die Packung zu drehen.
Es kann auch notwendig sein, den Stempelfuß in einer horizontalen Richtung in der Ebene der Aufnameposition zu verfahren, um den Stempelfuß auch bei
unterschiedlichen Etikettengrößen (insbesondere Etikettenlängen) immer mittig zum Etikett platzieren zu können. In dieser Stellung wird dann das Etikett von dem
Stempelfuß aufgenommen, beispielsweise durch Erzeugen eines Unterdrucks im Stempelfuß, der dann als Ansaugdüse ausgebildet ist. In dem angesaugten Zustand wird dann das Etikett zur Packung bewegt, wo es appliziert wird. Das Applizieren kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann dazu der Stempelfuß das Etikett berührend auf die Packung aufbringen, indem der
Stempelfuß das Etikett auf die Packung presst. Es ist aber auch bekannt, ein Etikett berührungslos zu applizieren, indem der Stempelfuß das Etikett durch Erzeugen eines zur Packung gerichteten Druckluftstoßes abbläst. In letzterem Fall ist der Stempelfuß als Abblasdüse ausgebildet.
Beim Etikettieren von Packungen müssen zwischen dem Zeitpunkt des Spendens eines Etiketts und dem Zeitpunkt des Aufbringens des Etiketts auf die Packung also mehrere Schritte durchgeführt werden, darunter das sichere Ansaugen des Etiketts durch den Stempelfuß, das Durchführen zumindest einer horizontalen Bewegung, das Durchführen einer vertikalen Bewegung, das Durchführen einer Drehbewegung und das Übertragen des Etiketts auf die Packung, zum Beispiel durch Abblasen.
Gegebenenfalls muss darüber hinaus noch eine weitere horizontale Bewegung zum Ausrichten des Stempelfußes gegenüber unterschiedlichen Etikettenlängen bzw. Etikettenaufnahmepositionen durchgeführt werden. All diese Schritte erfordern jeweils eine gewisse Zeit. Die jeweilige Dauer der einzelnen Schritte hat wiederum Auswirkungen auf die Gesamtdauer eines Etikettiervorgangs. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein
Verfahren anzugeben, womit das Etikettieren von einzelnen Packungen mit möglichst hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen
Packungen mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport der jeweiligen Packung in einer Transportrichtung, mit einer Spendeeinrichtung zum Spenden eines, insbesondere bedruckten, Etiketts, beispielsweise eines von einem Trägerstreifen lösbaren Etiketts oder Linerless-Etiketts (trägerlosen Etiketts), in einer
Spenderichtung, mit einer Aufbringeinrichtung zum Aufbringen des gespendeten Etiketts auf die jeweilige Packung, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Aufbringeinrichtung, wobei die Aufbringeinrichtung einen einen Stempelschaft und einen Stempelfuß aufweisenden Stempel zum Bewegen des gespendeten Etiketts von mindestens einer Aufnahmeposition (des Etiketts), in der das Etikett vom Stempelfuß aufgenommen wird, zu mindestens einer Abgabeposition (des Etiketts), in der das Etikett vom Stempelfuß auf die Packung aufbringbar ist, aufweist, wobei sich der Stempelschaft von einem ersten (oberen) Schaftende zu einem zweiten (unteren) Schaftende, an dem der Stempelfuß mit dem Stempelschaft verbunden ist, in eine Erstreckungsrichtung erstreckt, wobei der Stempelschaft in der Aufbringeinrichtung derart gelagert ist, dass er Bewegungen parallel zu mindestens drei unterschiedlichen, insbesondere vier unterschiedlichen, Richtungen ausführen kann, wobei die
Aufbringeinrichtung mehrere von der Steuereinrichtung gesteuerte Motoren aufweist, von denen jeder eine andere der Bewegungen bewirkt, dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung derart konfiguriert ist, dass der Stempelschaft parallel zu mindestens drei der Richtungen gleichzeitig bewegbar ist, und dass die Motoren, die die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei
Richtungen bewirken, derart in der Aufbringeinrichtung gelagert sind, dass bei einer gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei
Richtungen keiner dieser Motoren seine Position relativ zu den mindestens zwei anderen dieser Motoren ändert.
Die Steuereinrichtung steuert also die Motoren so an, dass mindestens drei von ihnen gleichzeitig betrieben (betätigt bzw. eingeschaltet) werden und dadurch die
Einzelbewegungen (jeder Motor bewirkt eine bestimmte Einzelbewegung) sich überlagern, wodurch eine gleichzeitige Bewegung (überlagerte bzw. resultierende Bewegung) des Stempelschafts bewirkt wird. Der Stempelschaft wird also nicht zunächst in eine erste Richtung verfahren, nach Abschluss dieser Bewegung in eine andere Richtung verfahren und schließlich nach Abschluss wiederum dieser
Bewegung in noch eine andere Richtung verfahren oder gedreht, sondern er führt eine durchgängige einzelne Bewegung entlang einer Bewegungsbahn durch, wobei diese Bewegungsbahn zumindest zwischen der mindestens einen Aufnahmeposition und der Abgabeposition insbesondere kontinuierlich ist (es kommt also insbesondere nicht zu einem Anhalten der Bewegung und/oder nicht zu einer abrupten
Bewegungsänderung). Auf diese Weise wird die Dauer des Transports eines Etiketts zwischen der jeweiligen Aufnahmeposition und der Abgabeposition schon deutlich reduziert.
Hinzu kommt, dass die Motoren, die die gleichzeitige [resultierende] Bewegung des Stempelschafts bewirken, relativ zueinander ortsfest (unbeweglich) sind.
Insbesondere sind diese Motoren auch innerhalb der Aufbringeinrichtung und/der relativ zur Vorschub- oder Spendeeinrichtung ortsfest. Dies hat den Vorteil, dass die Motoren bei der von ihnen bewirkten gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts nicht mitbewegt werden. Damit wird die Anzahl an Bauteilen, die die gleichzeitige Bewegung zusammen mit dem Stempelschaft parallel zu den mindestens drei
Richtungen ausführen, und somit auch das Gewicht der Gesamtheit aus diesen bewegten Bauteilen erheblich gegenüber dem Stand der Technik reduziert.
Insbesondere bewegt sich bei der besagten gleichzeitigen Bewegung des
Stempel schafts zumindest der Motor für die Drehbewegung des Stempelschafts, der Motor für die Bewegung in Erstreckungsrichtung des Stempelschafts und einer der Motoren für eine dazu orthogonale Bewegung, insbesondere für die Bewegung parallel zur Spenderichtung, nicht mit. Indem die besagten Motoren nicht mitbewegt werden, können die Bewegungen des Stempelschafts erheblich schneller als im Stand der Technik durchgeführt werden, was entsprechend auch auf die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei Richtungen zutrifft. Auf diese Weise kann die Dauer des Transports eines Etiketts zwischen Aufnahmeposition und Abgabeposition weiter verringert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen und einem entsprechenden Etikettierverfahren lassen sich mindestens 180
Etikettierungen pro Minute, bevorzugt mindestens 190 Etikettierungen pro Minute, besonders bevorzugt mindestens 200 Etikettierungen pro Minute, durchführen, da die zu bewegenden Massen auf ein Minimum reduziert sind. Die vorangehenden Werte können bei Packungen einer Höhe von 1 mm bis 160 mm problemlos erreicht werden. Im Folgenden sollen nun verschiedene Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auch Gegenstand der Unteransprüche sind, im Detail beschrieben werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stempelschaft in der
Aufbringeinrichtung derart gelagert ist, dass er mindestens drei der folgenden Bewegungen ausführen kann:
eine translatorische (das heißt lineare) Bewegung parallel zu einer ersten Richtung (im folgenden auch als Y-Richtung bezeichnet) orthogonal zur
Erstreckungsrichtung,
eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung (im folgenden auch als X-Richtung bezeichnet) orthogonal zur Erstreckungsrichtung und zur ersten Richtung,
- eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (im folgenden auch als Z-Richtung bezeichnet) parallel zur Erstreckungsrichtung,
eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (im folgenden auch als C-Richtung bezeichnet) um eine Rotationsachse (Mittelachse) des Stempelschafts, die sich parallel zur Erstreckungsrichtung erstreckt.
Im Sinne der Erfindungen ist mit Bewegungen„parallel" zu einer Richtung gemeint, dass sich der Stempelschaft in die und/oder entgegen der jeweiligen Richtung bewegen kann bzw. bewegt. Bei der vierten Richtung handelt es sich um eine
Umfangsrichtung, eine dazu parallele Bewegung ist also eine Bewegung entlang einer Parallelkurve zu der Umfangsrichtung. Der Stempelschaft führt wie gesagt mindestens drei der vorangehend definierten Bewegungen gleichzeitig aus, kann aber
vorzugsweise auch alle vier dieser Bewegungen gleichzeitig ausführen. Auch in letzterem Fall, wenn vier Bewegungen gleichzeitig ausgeführt werden, ist es denkbar, dass keiner der dazu erforderlichen Motoren mitbewegt wird. Die einzelnen Motoren sind im Folgenden definiert. So ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass
ein erster der Motoren eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten
Richtung (Y-Richtung) orthogonal zur Erstreckungsrichtung bewirkt und/oder - ein zweiter der Motoren eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten
Richtung (X-Richtung) orthogonal zur Erstreckungsrichtung und zur ersten
Richtung bewirkt und/oder
ein dritter der Motoren eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (Z-Richtung) parallel zur Erstreckungsrichtung bewirkt und/oder - ein vierter der Motoren eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (C-Richtung) um eine Rotationsachse, die sich parallel zur
Erstreckungsrichtung erstreckt, bewirkt.
Der erste der Motoren ist insbesondere konfiguriert, eine translatorische Bewegung winkelig, vorzugsweise orthogonal, zur Spenderichtung und insbesondere auch winkelig bzw. orthogonal zur Transportrichtung zu bewirken. Der zweite der Motoren ist insbesondere konfiguriert, eine translatorische Bewegung parallel zur
Spenderichtung und insbesondere auch parallel zur Transportrichtung zu bewirken. Der dritte der Motoren ist insbesondere konfiguriert, eine translatorische Bewegung winkelig, vorzugsweise orthogonal, zur Spenderichtung durchzuführen. Der vierte der Motoren ist insbesondere konfiguriert, eine rotatorische Bewegung um eine
Rotationsachse, die sich winkelig, vorzugsweise orthogonal, zur Spenderichtung erstreckt, zu bewirken. Gemäß noch einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung derart konfiguriert ist, dass sie gleichzeitig zumindest den zweiten Motor, den dritten Motor und den vierten Motor betätigen kann und insbesondere gleichzeitig den ersten Motor, den zweiten Motor, den dritten Motor und den vierten Motor betätigen kann. Gemäß wieder einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Spenderichtung parallel zur Transportrichtung verläuft, wobei die Spenderichtung und die Transportrichtung vorzugsweise in parallelen Ebenen liegen und/oder orthogonal zur Schwerkraftrichtung verlaufen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die
Spenderichtung orthogonal zur Transportrichtung verläuft, wobei auch dann die Spenderichtung und Transportrichtung vorzugsweise in parallelen Ebenen liegen und/oder orthogonal zur Schwerkraftrichtung verlaufen. Ferner ist es denkbar, dass die erste und die zweite Richtung orthogonal zur Schwerkraftrichtung verlaufen und/oder die dritte Richtung parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft und/oder die vierte Richtung in einer zur Schwerkraftrichtung orthogonalen Ebene verläuft. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Aufbringeinrichtung einen Stempelträger aufweist, in oder an dem der Stempelschaft parallel zur dritten Richtung und/oder vierten Richtung beweglich gelagert ist. Bei dem Stempelträger handelt es sich insbesondere um ein Gehäuse, in welchem der Stempelschaft beweglich gelagert ist. Dabei weist der Stempelträger insbesondere kein separates Führungsrohr für den Stempelschaft auf, um das Gewicht der sich bewegenden Gesamtheit an Bauteilen weiter zu minimieren.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Aufbringeinrichtung einen Stempelschafthalter aufweist, der im oder am Stempelträger parallel zur dritten Richtung beweglich gelagert ist und mit dem der Stempelschaft unbeweglich verbunden ist.
Gemäß wieder einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die
Aufbringeinrichtung eine Führungseinrichtung aufweist, in oder auf der der
Stempelträger und/oder eine einen Bestandteil des Stempelträgers bildende geführte Einrichtung, insbesondere ein einen Bestandteil des Stempelträgers bildender Schlitten, parallel zu einer Richtung aus einer Gruppe umfassend die erste Richtung und die zweite Richtung, vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung (X-Richtung), beweglich gelagert ist. Die geführte Einrichtung bzw. der Schlitten ist insbesondere unbeweglich (ortsfest) mit dem übrigen Stempelträger verbunden. Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die
Aufbringeinrichtung ein Gestell aufweist, in oder auf dem die Führungseinrichtung parallel zu einer anderen Richtung aus der Gruppe umfassend die erste Richtung und die zweite Richtung, vorzugsweise parallel zur ersten Richtung (Y-Richtung), beweglich gelagert ist. Ein solches Gestell ist insbesondere ortsfest in einer
Etikettiervorrichtung angeordnet und trägt vorzugsweise auch die
Vorschubeinrichtung und/oder die Spendeeinrichtung und/oder die
Steuereinrichtung. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, der Motoren, insbesondere der die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei Richtungen bewirkenden Motoren, relativ zu der
Führungseinrichtung oder dem Gestell ortsfest und insbesondere mit der
Führungseinrichtung oder dem Gestell verbunden ist/sind.
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest der erste Motor relativ zu dem Gestell ortsfest und insbesondere mit dem Gestell verbunden ist. Gemäß noch einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Motor, der zweite Motor, der dritte Motor und/oder der vierte Motor oder das von dem Motor jeweils bewegbare Bauteil einen Positionssensor aufweist. Die von dem Motor jeweils bewegbaren Bauteile sind gewählt aus einer Gruppe umfassend unter anderem den Stempelträger, den Stempelschaft, den Stempelschafthalter und die
Führungseinrichtung. Sowohl der erste Motor als auch der zweite Motor bewegt jeweils also beispielsweise zumindest den Stempelträger und den Stempelschaft, wobei einer der beiden Motoren zudem auch die Führungseinrichtung bewegen kann. Der dritte Motor bewegt zumindest den Stempelschafthalter und den Stempelschaft. Der vierte Motor bewegt zumindest den Stempelschaft. Mit einem entsprechenden Positionssensor am Motor oder an einem der jeweils bewegbaren Bauteile kann zum einen eine exakte Kalibrierung der Aufbringeinrichtung durchgeführt werden. Zum anderen erlaubt ein Positionssensor auch ein reproduzierbares Anfahren der einzelnen Positionen (eine der Aufnahmepositionen und Abgabeposition) des Etiketts mit hoher Genauigkeit. Insbesondere handelt es sich bei dem jeweiligen Motor um einen weggesteuerten Motor, insbesondere Schrittmotor. Ein solcher Motor hat auch den Vorteil, dass ein Etikett berührungslos auf eine Packung aufgebracht werden kann, indem der Motor kurz vor der Oberfläche, die mit dem Etikett versehen werden soll, stoppt und das Etikett dann in Richtung der Oberfläche abbläst.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Motor, der zweite Motor, der dritte Motor und/oder der vierte Motor mit dem von dem Motor jeweils bewegbaren Bauteil (insbesondere Stempelträger, Stempelschaft, Stempelschafthalter und/oder Führungseinrichtung) über ein Getriebe verbunden ist. Das Getriebe weist, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, insbesondere mindestens zwei als
Getriebepartner zusammenwirkende Räder, insbesondere Zahnräder auf. Die Räder können mit einem Riemen, insbesondere Zahnriemen, oder einem Seilzug oder Riemenzug miteinander verbunden sein. Auch eine direkte Verbindung zwischen zwei Rädern ist denkbar. Alternativ oder zusätzlich kann das Getriebe auch mindestens eine Spindel mit mindestens einer darauf beweglichen Spindelmutter aufweisen, wobei Spindel und Spindelmutter jeweils Getriebepartner darstellen. Zwischen jeweils zwei Getriebepartnern kann aus sicherheitstechnischen Gründen auch eine Kupplung vorgesehen sein, die insbesondere im Fall einer Überlast anspricht.
Außerdem können eine oder mehrere der von jeweils dem ersten Motor, dem zweiten Motor, dem dritten Motor und/oder dem vierten Motor angetriebenen Achsen mit einer Bremse, die aktiv betätigt werden kann, versehen sein, um Schwingungen aktiv dämpfen zu können.
Bevorzugt ist der erste Motor, der also die Bewegung bzw. Teilbewegung der überlagerten Bewegung parallel zur X-Richtung und insbesondere parallel zur
Transportrichtung bewirkt, mit einem Getriebe ausgestattet, dass eine Spindel mit Spindelmutter als Getriebepartner aufweist. Alternativ kann auch ein Getriebe vorgesehen sein, welches Räder, insbesondere Zahnräder, und einen Riemen, insbesondere Zahnriemen, aufweist. Der zweite Motor, der also die Bewegung bzw. Teilbewegung der überlagerten Bewegung in Querrichtung und insbesondere quer zur Transportrichtung bewirkt, ist bevorzugt mit einem Getriebe verbunden, das Räder, insbesondere Zahnräder, und einen Riemen, insbesondere Zahnriemen, aufweist. Alternativ ist auch hier der Einsatz einer Spindel mit Spindelmutter denkbar. Auch der dritte Motor für die Bewegung in Z-Richtung, also entlang der
Erstreckungsrichtung des Stempelschafts, ist bevorzugt mit einem Getriebe
verbunden, welches über Räder, insbesondere Zahnräder, und einen Riemen, insbesondere Zahnriemen, verfügt. Alternativ ist es auch denkbar, einen Seilzug oder Riemenzug für diese Bewegung bzw. entsprechende Teilbewegung der überlagerten Bewegung einzusetzen. Auch für die Drehbewegung des Stempelschafts ist der diese Bewegung bewirkende vierte Motor vorzugsweise mit einem Getriebe verbunden, welches Räder, insbesondere Zahnräder und einen Riemen, insbesondere
Zahnriemen, aufweist.
Besondere Getriebevarianten werden für die einzelnen Anwendungszwecke im
Folgenden noch näher beschrieben.
So ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass der dritte Motor ein erstes
Antriebsrad, insbesondere Zahnrad, antreibt, über das ein erster Endlosriemen geführt ist, wobei der erste Endlosriemen ferner über mindestens fünf, vorzugsweise genau fünf, oder über mindestens elf, vorzugsweise genau elf, Umlenkrollen geführt ist. Dabei ist denkbar, dass das erste Antriebsrad und mindestens eine, vorzugsweise genau eine, oder mindestens vier, vorzugsweise genau vier, der Umlenkrollen relativ zum dritten Motor ortsfest sind und/oder mindestens vier, vorzugsweise genau vier, oder mindestens sieben, vorzugsweise genau sieben, der Umlenkrollen relativ zum Stempelträger ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger verbunden sind. Eine solche Variante eines Getriebes ist insbesondere für die Bewegung bzw. Teilbewegung der überlagerten Bewegung parallel zur Erstreckungsrichtung des Stempelschafts vorteilhaft.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass ein (sich zwischen zwei Umlenkrollen erstreckender) erster Abschnitt des ersten Endlosriemens parallel zur dritten
Richtung verläuft, wobei der erste Abschnitt zu dem Stempelschaft oder
Stempelschafthalter ortsfest und damit verbunden ist, wobei sich der erste Abschnitt insbesondere zwischen zwei der Umlenkrollen erstreckt, die am Stempelträger befestigt sind. Auch kann vorgesehen sein, dass mindestens vier, vorzugsweise genau vier, oder mindestens zehn, vorzugsweise genau zehn, weitere (sich jeweils zwischen zwei Umlenkrollen oder zwischen einer Umlenkrolle und dem ersten Antriebsrad erstreckende) Abschnitte des ersten Endlosriemens winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung und/oder winkelig, insbesondere orthogonal, zur ersten Richtung verlaufen, wobei sich die weiteren Abschnitte insbesondere nicht gegenseitig berühren.
Weiter ist denkbar, dass sich von den weiteren Abschnitten:
kein Abschnitt oder mindestens ein Abschnitt oder mindestens zwei Abschnitte zwischen dem ersten Antriebsrad und einer relativ zum ersten Antriebsrad ortsfesten der Umlenkrollen erstreckt/erstrecken und/oder
mindestens ein Abschnitt oder mindestens vier Abschnitte oder mindestens sechs Abschnitte jeweils zwischen einer der relativ zum ersten Antriebsrad ortfesten Umlenkrollen und einer der am Stempelträger befestigten
Umlenkrollen erstreckt/erstrecken und/oder
- kein Abschnitt oder mindestens zwei Abschnitte jeweils zwischen zwei der am Stempelträger befestigten Umlenkrollen erstreckt/erstrecken und/oder kein Abschnitt oder mindestens ein Abschnitt oder mindestens zwei Abschnitte zwischen dem ersten Antriebsrad und einer der am Stempelträger befestigten Umlenkrollen erstreckt. Die vorangehende Kombination aus einem ersten Abschnitt, der parallel zur dritten Richtung und somit auch Erstreckungsrichtung des Stempelschafts verläuft, und weiteren Abschnitten zwischen Rädern (Umlenkrollen, Antriebsrädern), die teilweise relativ zum Motor bzw. ersten Antriebsrad ortsfest sind und teilweise relativ zum Stempelträger ortsfest und insbesondere daran befestigt sind, erlaubt es, den
Stempelträger unabhängig von dem dritten Motor zu bewegen, so dass der Motor nicht bei der Bewegung des Stempelträgers von diesem mitgeführt werden muss.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stempelschaft in oder am Stempelträger in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, Lager(n), insbesondere Gleitlager(n), Kugellager(n) oder Rollenlager(n), das/die relativ zum Stempelträger ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger verbunden ist/sind, geführt ist. Bevorzugt ist der Stempelschaft nicht in einem eigenen Führungsrohr gelagert, was Gewicht spart.
Gemäß wieder einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der
Stempelschafthalter, insbesondere in einem Abschnitt zwischen zwei der Lager, relativ zu dem Stempelträger parallel zur dritten Richtung um eine Distanz in einem Bereich von 100 bis 200 mm, bevorzugt 120 bis 180 mm, besonders bevorzugt 140 bis 160 mm, bewegbar ist.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Stempelschaftantriebsrad drehfest mit dem Stempelschaft verbunden ist und zusammen mit dem Stempelschaft parallel zur vierten Richtung bewegbar (drehbar) ist, wobei das
Stempelschaftantriebsrad relativ zum Stempelträger ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger verbunden ist. Das Stempelschaftantriebsrad ist insbesondere koaxial zu dem oder den Lager (n) und/oder zwischen zwei der Lager angeordnet.
Bei einer entsprechenden Getriebevariante ist vorgesehen, dass der vierte Motor ein zweites Antriebsrad, insbesondere Zahnrad, antreibt, über das ein zweiter
Endlosriemen geführt ist, wobei der zweite Endlosriemen ferner über mindestens zwei Umlenkrollen und das Stempelschaftantriebsrad geführt ist. Dabei ist denkbar, dass das zweite Antriebsrad und mindestens eine der Umlenkrollen relativ zum vierten Motor ortsfest sind und/oder mindestens eine der Umlenkrollen relativ zum Stempelträger ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger verbunden sind.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass ein [sich zwischen zweitem Antriebsrad und Stempelschaftantriebsrad erstreckender) erster Abschnitt und insbesondere mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, weitere(r) (sich jeweils zwischen zwei Umlenkrollen oder zwischen zweitem
Antriebsrad und einer Umlenkrolle oder zwischen Stempelschaftantriebsrad und einer Umlenkrolle erstreckende) Abschnitt(e) des zweiten Endlosriemens winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung und/oder winkelig, insbesondere orthogonal zur ersten Richtung verlaufen, wobei sich die Abschnitte insbesondere nicht gegenseitig berühren. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein erster Abschnitt des zweiten Endlosriemens, der sich zwischen Stempelschaftantriebsrad und zweitem Antriebsrad erstreckt, und zumindest ein Abschnitt, der sich zwischen einer relativ zum Motor ortsfesten Umlenkrolle und einer relativ zum Stempelträger ortsfesten Umlenkrolle erstreckt, winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung und/oder winkelig, insbesondere orthogonal, zur ersten Richtung verlaufen, wobei die mindestens zwei Abschnitte insbesondere parallel zueinander verlaufen.
Indem ein wie zuvor definiertes Getriebe für die Drehbewegung vorgesehen ist, kann der Stempelträger relativ zu dem vierten Motor für die Drehbewegung bewegt werden. Dieser Motor muss also ebenfalls nicht am Stempelträger befestigt sein und von diesem mitgeführt werden.
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stempelschaft (und somit der Stempelfuß) relativ zum vierten Motor parallel zur vierten Richtung um mindestens 90°, bevorzugt um mindestens 180°, besonders bevorzugt um mindestens 360°, insbesondere in Schritten in einem Bereich von 0,5 bis 2°, bevorzugt 0,5 bis 1,5°, besonders bevorzugt 1°, bewegbar (drehbar) ist.
Gemäß noch einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stempelträger relativ zum dritten Motor und/oder vierten Motor parallel zur zweiten Richtung um eine Distanz in einem Bereich von 30 bis 60 mm, bevorzugt 35 bis 50 mm, besonders bevorzugt 40 bis 45 mm, bewegbar ist. Somit ist/sind um die entsprechende Distanz in den genannten Bereichen auch die am Stempelträger befestigten Umlenkrolle(n) relativ zu der/den relativ zum dritten und/oder vierten Motor ortsfesten Umlenkrolle(n) parallel zur zweiten Richtung bewegbar.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch der erste Motor und/oder zweite Motor mit einem Getriebe ausgestattet sein können, wobei der jeweilige Motor ein Antriebsrad, insbesondere Zahnrad, antreibt, über das ein Endlosriemen geführt ist, wobei der Endlosriemen auch über eine oder mehrere Umlenkrollen geführt sein kann. Das jeweilige Antriebsrad ist relativ zu dem Motor, der dieses antreibt, ortsfest. Umlenkrollen können beispielsweise am Stempelträger befestigt sein. Alternativ ist auch denkbar, dass der jeweilige Motor eine Spindel antreibt, wobei die Spindelmutter am Stempelträger befestigt sein kann.
Abschließend sei noch auf besondere Ausgestaltungsmöglichkeiten des Stempels und insbesondere Stempelfußes hingewiesen, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das im Folgenden noch beschriebene Verfahren besonders vorteilhaft sind. So ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass der Stempelfuß als Abblas- und/oder Ansaugdüse ausgebildet ist und der Stempelschaft und/oder Stempelfuß mit einem Druckluftanschluss verbunden ist, der mit Unterdruck und/oder Überdruck beaufschlagbar ist. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Druckluftanschluss mit dem ersten (oberen)
Schaftende verbunden ist und eine zum Stempelschaft koaxiale Zuführung aufweist, wobei der Stempelschaft als Hohlwelle ausgebildet ist, derart, dass eine
Fluidverbindung zwischen koaxialer Zuführung und Stempelfuß über den
Stempelschaft besteht. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass der
Druckluftanschluss zwischen Stempelschaft und Stempelfuß angeordnet ist und eine seitliche (winkelig zur Erstreckungsrichtung des Stempelschafts verlaufende) Zuführung aufweist, derart, dass eine Fluidverbindung zwischen seitlicher Zuführung und Stempelfuß besteht. Der Druckluftanschluss und insbesondere die Zuführung ist dabei vom vierten Motor vorzugsweise nicht bewegbar.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen, insbesondere unter Verwendung einer wie zuvor definierten Vorrichtung,
bei dem die jeweilige Packung in einer Transportrichtung transportiert wird, bei dem ein Etikett in einer Spenderichtung gespendet wird,
bei dem das gespendete Etikett in einer Aufnahmeposition von einem
Stempelfuß eines den Stempelfuß und einen damit verbundenen Stempelschaft aufweisenden Stempels aufgenommen wird und
bei dem der Stempelschaft mit dem vom Stempelfuß aufgenommenen Etikett von mehreren Motoren bewegt wird, bis das Etikett in einer Abgabeposition vom Stempelfuß auf die Packung aufgebracht wird,
dadurch gelöst,
dass der Stempelschaft , um das Etikett von der Aufnahmeposition zur
Abgabeposition zu bewegen, von mindestens drei der Motoren gleichzeitig parallel zu mindestens drei Richtungen bewegt wird und
dass die Motoren, die die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei Richtungen bewirken, ihre Position relativ zueinander während der Durchführung der gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei Richtungen nicht verändern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass für die Durchführung der gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts parallel zu den mindestens drei Richtungen zumindest drei der folgenden Motoren gleichzeitig betätigt werden:
- ein erster der Motoren, der eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten Richtung (Y-Richtung] orthogonal zur Erstreckungsrichtung bewirkt, ein zweiter der Motoren, der eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung (X-Richtung) orthogonal zur Erstreckungsrichtung und zur ersten Richtung bewirkt,
- ein dritter der Motoren, der eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (Z-Richtung] parallel zur Erstreckungsrichtung bewirkt, ein vierter der Motoren, der eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (C-Richtung) um eine Rotationsachse, die sich parallel zur Erstreckungsrichtung erstreckt, bewirkt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Diesbezüglich sei einerseits verwiesen auf die den nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 33 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen, Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer um 90° gedrehten Ansicht,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Aufbringeinrichtung der Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2, Fig. 4 Ansichten eines Details eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Aufbringeinrichtung der Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2, Fig. 5a noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufbringeinrichtung der Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2,
Fig. 5b noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufbringeinrichtung der
Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2,
Fig. 6 eine Ansicht eines weiteren Details einer Aufbringeinrichtung,
Fig. 7 eine Ansicht noch eines weiteren Details einer Aufbringeinrichtung und
Fig. 8 Ansichten zweier Ausführungsbeispiele eines einen Druckluftanschluss aufweisenden Stempels einer Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2.
Die Figuren 1 bis 8 zeigen verschiedene Ansichten und Details einer Vorrichtung 1 zum Etikettieren von einzelnen Packungen 2. Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den Figuren um rein schematische Darstellungen handelt, die die einzelnen Funktionen der Vorrichtung 1 lediglich prinzipiell veranschaulichen sollen.
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 versehen mit einer Vorschubeinrichtung 3 zum Transport der jeweiligen Packung 2 in einer Transportrichtung T,
mit einer Spendeeinrichtung 4 zum Spenden eines Etiketts 5 in einer
Spenderichtung S parallel zur Transportrichtung T,
mit einer Aufbringeinrichtung 6 zum Aufbringen des gespendeten Etiketts 5 auf die jeweilige Packung 2 und
mit einer Steuereinrichtung 7 zum Steuern der Aufbringeinrichtung 6.
Bei der Vorschubeinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Bandförderer oder Rollenförderer, auf dem in der gezeigten Transportrichtung T einzelne
Packungen 2 nacheinander vertikal unterhalb der Aufbringeinrichtung 6 hindurchgeführt werden. Die Aufbringeinrichtung 6 weist einen Stempel 10 mit einem Stempelschaft 8 und einem Stempelfuß 9 auf, mit dem ein von der Spendeeinrichtung 4 gespendetes und gegebenenfalls zuvor bedrucktes Etikett 5 von einer ersten Aufnahmeposition A oder zweiten Aufnahmeposition A', in der das Etikett 5 vom Stempelfuß 9 aufgenommen und insbesondere angesaugt wird, zu einer
Abgabeposition B transportiert wird, in der das Etikett 5 vom Stempelfuß 9 auf die Packung aufgebracht und insbesondere abgeblasen wird.
Die unterschiedlichen Aufnahmepositionen A und A' sind durch die jeweilige
Etikettengröße bedingt. So ist es vorteilhaft, wenn ein Etikett 5 immer mittig vom Stempelfuß 9 aufgenommen wird, wobei abhängig von der Etikettengröße, insbesondere Etikettenlänge, der Mittelpunkt des Etiketts 5 unterschiedlich weit von der Spendekante 4a der Spendeeinrichtung 4 entfernt sein kann. Beispielsweise kann ein Etikett 5 ein Format von 37x37 mm, aber auch ein Format von 110x110 mm aufweisen. Der jeweilige Etikettenmittelpunkt ist dann bevorzugt von der
Spendekante 4a bei dem kleineren Etikett 18,5 mm und bei dem größeren Etikett 57,5 mm entfernt. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass hier nur beispielhaft zwei Aufnahmepositionen A und A' beschrieben und dargestellt sind, grundsätzlich aber abhängig von der Anzahl unterschiedlicher Etikettengrößen auch mehr Aufnahmepositionen definiert sein können.
Der Stempelschaft 8 erstreckt sich in eine Erstreckungsrichtung E von einem ersten, oberen Schaftende 8a zu einem zweiten, unteren Schaftende 8b, an dem der
Stempelfuß 9 mit dem Stempelschaft 8, beispielsweise über einen Schnellspanner 33, verbunden ist. Der Stempelschaft 8 ist in der Aufbringeinrichtung 6 beweglich gelagert, und zwar derart, dass er Bewegungen parallel zu hier beispielhaft vier unterschiedlichen Richtungen X, Y, Z und C ausführen kann. Die Richtungen X, Y und Z sind zueinander orthogonale (lineare] Richtungen, das heißt jede Richtung verläuft jeweils entlang einer Gerade senkrecht zu den beiden anderen Richtungen. Die Richtung C ist dagegen eine Umfangsrichtung um eine gerade Achse, nämlich die Rotationsachse R (Mittelachse) des Stempelschafts 8. Die Rotationsachse R verläuft dabei parallel zur Z-Richtung, die im dargestellten Ausführungsbeispiel der
Schwerkraftrichtung entspricht. Die X-Richtung verläuft wiederum parallel zur Transportrichtung T der einzelnen Packungen 2 und Spenderichtung S der einzelnen Etiketten 5. Die Y-Richtung verläuft orthogonal zur X-Richtung und orthogonal zu Transportrichtung T und Spenderichtung S.
Jede der Bewegungen in und entgegen der X-Richtung, Y-Richtung, Z-Richtung und C- Richtung wird von einem separaten Motor der Aufbringeinrichtung bewirkt. Dabei kann jeder der Motoren nur eine der Bewegungen und keine der übrigen Bewegungen durchführen. So ist vorgesehen, dass
ein erster der Motoren 11 eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten Richtung Y orthogonal zur Erstreckungsrichtung E bewirkt und
ein zweiter der Motoren 12 eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung X orthogonal zur Erstreckungsrichtung E und zur ersten Richtung Y bewirkt und
ein dritter der Motoren 13 eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung Z parallel zur Erstreckungsrichtung E bewirkt und
ein vierter der Motoren 14 eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung C um eine Rotationsachse R, die sich parallel zur Erstreckungsrichtung E erstreckt, bewirkt.
Die Steuereinrichtung 7 steuert die Aufbringeinrichtung 6, indem sie die einzelnen Motoren 11, 12, 13 und 14 betätigt. Dadurch ist die Steuereinrichtung 7 in der Lage, durch Betätigen (Einschalten) von drei der Motoren 11, 12, 13 und 14 gleichzeitig den Stempelschaft 8 parallel zu mindestens drei der Richtungen X, Y, Z und C zu bewegen. Dadurch führt der Stempelschaft 8 eine überlagerte bzw. resultierende Bewegung aus, die zwischen Aufnahmeposition A bzw. A' und Abgabeposition B auf einer
kontinuierlichen Bewegungsbahn verläuft. Dabei ist vorgesehen, dass diejenigen der Motoren 11, 12, 13, 14, die die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts 8 parallel zu den mindestens drei Richtungen X, Y, Z, C bewirken, also beispielsweise die Motoren 12, 13 und 14 für die Bewegung in Y-, Z- und C-Richtung, derart in der Aufbringeinrichtung 6 gelagert sind, dass bei einer gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts 8 parallel zu den drei Richtungen Y, Z und C keiner der Motoren 12, 13 und 14 seine Position relativ zu den jeweils zwei anderen dieser Motoren 12, 13 und 14 ändert. Mit anderen Worten sind immer drei Motoren, nämlich die, die für die gleichzeitige (resultierende) Bewegung zuständig sind, insbesondere die Motoren 12, 13 und 14, relativ zueinander ortsfest
(unbeweglich). So bewegt sich zwar der Stempelschaft 8 in Z-Richtung und in C- Richtung sowie ein Stempelträger 15 der Aufbringeinrichtung 6 in X-Richtung, aber die diese Bewegungen bewirkenden Motoren 12, 13 und 14 werden dadurch nicht mitbewegt.
Der Stempelschaft 8 ist in dem Stempelträger 15, wie beispielsweise Fig. 3 zeigt, über einen Anlenkpunkt 34 mit einem Stempelschafthalter 16 verbunden, der im
Stempelträger 15 parallel zur Z-Richtung beweglich gelagert ist und mit dem
Stempelschaft 8 fest verbunden ist. Der Stempelschafthalter 16 sitzt insbesondere im Presssitz auf dem Stempelschaft 8 und überträgt so Hubbewegungen relativ zum Stempelträger 15 (in Z-Richtung) um beispielsweise bis zu 160 mm auf den
Stempelschaft 8.
Wie ferner in Fig. 7 schematisch dargestellt ist, weist die Aufbringeinrichtung 6 ferner eine Führungseinrichtung 17 auf, in bzw. auf der der Stempelträger 15 über eine geführte Einrichtung 18 in Form eines Schlittens parallel zur X-Richtung bzw.
Transportrichtung T und Spenderichtung S verfahrbar ist. Der maximale Verfahrweg in X-Richtung liegt insbesondere in einem Bereich von 20 bis 60 mm, bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 50 mm und beträgt besonders bevorzugt 40 mm.
Die Führungseinrichtung 17 ist wiederum auf einem Gestell 19 der
Aufbringeinrichtung 6 derart gelagert, dass sie in Y-Richtung und orthogonal zur Transportrichtung T und Spenderichtung S verfahren werden kann. Der maximale Verfahrweg in Y-Richtung liegt dabei insbesondere in einem Bereich von 20 bis 250 mm und bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 80 mm.
Ferner ist, wie bereits erwähnt, der Stempelschaft 8 und somit auch der Stempelfuß 9 um die Rotationsachse R des Stempelschafts 8 parallel zur C-Richtung verfahrbar. Der maximale Verfahrweg, das heißt die maximale Drehung, beträgt hier 360°, wobei der Stempelschaft von dem Motor 14 in 1°-Schritten gedreht werden kann.
Zur Genauigkeitssteigerung beim Anfahren der einzelnen Positionen sind die Motoren 11 bis 14 jeweils mit einem Positionssensor 20 ausgestattet. Bei einzelnen oder allen Motoren handelt es sich hier beispielhaft um Schrittmotoren.
Die Motoren 11 bis 14 sind jeweils über ein Getriebe 21 mit dem jeweiligen Bauteil gekoppelt, welches der jeweilige Motor bewegt. In den Figuren 1 und 2 ist das jeweilige Getriebe 21 lediglich symbolisch als gerade Verbindungslinie zwischen dem jeweiligen Motor 11 bzw. 12 und der Aufbringeinrichtung 6 dargestellt. Das Getriebe 21 kann aber insbesondere ein Antriebsrad und damit angetriebene Räder und/oder einen die Räder verbindenden Endlosriemen und gegebenenfalls Umlenkrollen aufweisen (nicht dargestellt).
Im Folgenden werden anhand der Figuren 3 bis 5b verschiedene Möglichkeiten beschrieben, die sowohl gewährleisten, dass der Stempelschaft 8 im Stempelträger 15 parallel zur Z-Richtung auf und ab bewegbar ist, als auch, dass unabhängig davon der Stempelträger 15 relativ zum dritten Motor 13 parallel zur X-Richtung bewegbar ist. Dazu ist der Stempelschaft 8 über den besagten Stempelschafthalter 16 und den
Anlenkpunkt 34 mit dem ersten Endlosriemen 23 verbunden. Der erste Endlosriemen 23 ist über ein mit dem dritten Motor 13 verbundenes erstes Antriebsrad 22 sowie mehrere Umlenkrollen geführt.
Insbesondere ist das Antriebsrad 22 auf einer in Y- Richtung verlaufenden langen Antriebswelle (nicht dargestellt) drehfest gelagert, die von dem Motor 13 angetrieben wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Antriebsrad 22 auf seiner Antriebswelle parallel zur Y-Richtung verschiebbar ist, wenn der Stempelträger 15 parallel zur Y- Richtung bewegbar ist, der Motor 13 aber nicht mitbewegt wird. Entsprechendes gilt insbesondere auch für die zum Antriebsrad 22 ortsfest angeordneten der
Umlenkrollen 24. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch ein entsprechend vom zweiten Motor 12 angetriebenes Antriebsrad (nicht dargestellt) auf einer in Y- Richtung verlaufenden langen Antriebswelle (nicht dargestellt) drehfest gelagert sein kann, die von dem Motor 12 angetrieben wird, wobei auch in diesem Fall vorgesehen sein kann, dass das Antriebsrad auf seiner Antriebswelle parallel zur Y-Richtung verschiebbar ist, wenn der Stempelträger 15 parallel zur Y-Richtung bewegbar ist, der Motor 12 aber nicht mitbewegt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind beispielhaft fünf Umlenkrollen 24 vorgesehen, von denen vier an dem Stempelträger 15 drehbar befestigt sind
(Umlenkrollen 24 innerhalb der den Stempelträger 15 schematisch darstellenden
Umrisslinie) und eine nicht mit dem Stempelträger 15 verbunden ist (Umlenkrolle 24 außerhalb der den Stempelträger 15 schematisch darstellenden Umrisslinie). Letztere ist relativ zum ersten Antriebsrad 22 und relativ zum dritten Motor 13 ortsfest angeordnet.
Bei den Ausführungsbeispielen in den Figuren 5a und 5b sind beispielhaft elf
Umlenkrollen 24 vorgesehen, von denen sieben an dem Stempelträger 15 drehbar befestigt sind (Umlenkrollen 24 innerhalb der den Stempelträger 15 schematisch darstellenden Umrisslinie) und vier nicht mit dem Stempelträger 15 verbunden sind (Umlenkrollen 24 außerhalb der den Stempelträger 15 schematisch darstellenden Umrisslinie). Letztere sind hier relativ zum ersten Antriebsrad 22 und relativ zum dritten Motor 13 ortsfest angeordnet.
Der erste Endlosriemen 23, der ein Zahnriemen sein kann, ist derart über die
Umlenkrollen 24 geführt, dass ein sich zwischen zwei Umlenkrollen 24 erstreckender erster Abschnitt 23a des ersten Endlosriemens 23 parallel zur Z-Richtung verläuft, wobei der erste Abschnitt 23a zu dem Stempelschaft 8 ortsfest ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind fünf weitere Abschnitte des ersten
Endlosriemens 23 vorgesehen, nämlich ein Abschnitt 23b zwischen dem ersten
Antriebsrad 22 und einer am Stempelträger 15 befestigten Umlenkrolle 24, ferner ein Abschnitt 23c zwischen dem ersten Antriebsrad 22 und einer relativ zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrolle 24, ferner ein Abschnitt 23d zwischen der relativ zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrolle 24 und einer am
Stempelträger 15 befestigten Umlenkrolle 24und schließlich zwei zueinander orthogonal verlaufende Abschnitte 23e und 23f zwischen jeweils zwei der am
Stempelträger 15 befestigten Umlenkrollen 24.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 erstreckt sich der erste Endlosriemen 23 im Uhrzeigersinn beginnend mit dem ersten Abschnitt 23a mit dem Anlenkpunkt 34 bzw. mit dem Stempelschafthalter 16 im weiteren Verlauf über den Abschnitt 23b, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23c, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23d, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23e und im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23f, dem schließlich wieder der Abschnitt 23a folgt.
Ferner sind bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5a elf weitere Abschnitte 23b bis 231 des ersten Endlosriemens 23 im Uhrzeigersinn der Reihe nach hinter dem Abschnitt 23a angeordnet, wobei sich die Abschnitte 23b, 23k und 231 jeweils zwischen zwei der am Stempelträger befestigten Umlenkrollen 24 erstrecken, wobei sich die Abschnitte 23c, 23e, 23h und 23j jeweils zwischen einer der am Stempelträger befestigten
Umlenkrollen 24 und einer der zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrollen 24 erstrecken, wobei sich die Abschnitte 23d und 23i jeweils zwischen zwei der zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrollen 24 erstrecken und wobei sich die Abschnitte 23f und 23g jeweils zwischen einer der am Stempelträger 15 befestigten Umlenkrollen 24 und dem ersten Antriebsrad 22 erstrecken. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5a erstreckt sich der erste Endlosriemen 23 im Uhrzeigersinn beginnend mit dem ersten Abschnitt 23a mit dem Anlenkpunkt 34 bzw. mit dem Stempelschafthalter 16 im weiteren Verlauf über den Abschnitt 23b, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23c, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23d, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23e, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23f, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23g, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23h, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23i, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23j, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23k und im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 231, dem schließlich wieder der Abschnitt 23a folgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5b sind ebenfalls elf weitere Abschnitte 23b bis 231 des ersten Endlosriemens 23 im Uhrzeigersinn der Reihe nach hinter dem
Abschnitt 23a angeordnet, wobei sich die Abschnitte 23d, 23i und 231 jeweils zwischen zwei der am Stempelträger befestigten Umlenkrollen 24 erstrecken, wobei sich die Abschnitte 23b, 23c, 23e, 23h, 23j und 23k jeweils zwischen einer der am Stempelträger befestigten Umlenkrollen 24 und einer der zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrollen 24 erstrecken und wobei sich die Abschnitte 23f und 23g jeweils zwischen einer der zum ersten Antriebsrad 22 ortsfesten Umlenkrollen 24 und dem ersten Antriebsrad 22 erstrecken.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5a erstreckt sich der erste Endlosriemen 23 im Uhrzeigersinn beginnend mit dem ersten Abschnitt 23a mit dem Anlenkpunkt 34 bzw. mit dem Stempelschafthalter 16 im weiteren Verlauf über den Abschnitt 23b, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23c, im weiteren Verlauf dann über den
Abschnitt 23d, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23e, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23f, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23g, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23h, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23i, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23j, im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 23k und im weiteren Verlauf dann über den Abschnitt 231, dem schließlich wieder der Abschnitt 23a folgt. Die Abschnitte 23b bis 23e in Fig. 3 und die Abschnitte 23b bis 23k in den Fig. 5a und 5b verlaufen parallel zueinander und parallel zur X-Richtung. Auch die Abschnitte 23a und 23f in Fig. 3 und die Abschnitte 23a und 231 in Fig. 5a und 5b verlaufen parallel zueinander, verlaufen jedoch orthogonal zu den übrigen Abschnitten bzw. parallel zur Z-Richtung.
Wird nun der Stempelträger 15 in X-Richtung vom zweiten Motor 12 relativ zum ersten Antriebsrad 22 und dritten Motor 13 hin- und herbewegt, bleibt der erste Endlosriemen 23 immer gespannt. Gleichwohl kann zusätzlich oder alternativ zu einer der Umlenkrollen 24 noch ein Spannrad (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welches den ersten Endlosriemen 23 immer mit einer Vorspannung beaufschlagt.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, für die Bewegung in X-Richtung zusätzlich oder alternativ den dritten Motor 13 zu betätigen, wobei dann gleichzeitig zumindest eine der am Stempelträger 15 befestigten Umlenkrollen 24 gebremst werden müsste. Auch ist es auch denkbar, den dritten Motor 13 zu blockieren, d.h. ein Mitdrehen zu unterbinden.
Da bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 bei einer Relativbewegung des
Stempelträgers 15 in X-Richtung relativ zu erstem Antriebsrad 22 und drittem Motor 13 der Anlenkpunkt 34 bzw. der Stempelschafthalter 16 mit bewegt wird, ist es hier notwendig, bei besagter Relativbewegung in X-Richtung zwischen Stempelträger 15 und Motor 13 den Motor 13 zu betätigen, wenn der Stempelschaft keine axiale Bewegung durchführen soll. In diesem Fall müssen also der zweite Motor 12 für die Bewegung des Stempelträgers 15 in X-Richtung und der dritte Motor 13 gleichzeitig betrieben werden.
In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5a und 5b bewegt sich der Anlenkpunkt 34 bzw. Stempelschafthalter 16 dagegen nicht mit, wenn der Stempelträger 15 relativ zum Motor 13 bzw. ersten Antriebsrad 22 in X-Richtung verfahren wird. Die Figuren 3, 5a und 5b zeigen auch ein Ausführungsbeispiel für eine mögliche Lagerung des Stempelschafts 8 im Stempelträger 15. So ist der Stempelschaft 8 in drei Lagern 25, die beispielsweise als Gleitlager oder Kugellager ausgebildet sind, in Z- Richtung hin- und herbeweglich und in C-Richtung drehbar geführt.
Zwischen den beiden unteren Lagern 25 ist ein Stempelschaftantriebsrad 26 angeordnet, welches drehfest mit dem Stempelschaft 8 verbunden ist. Das
Stempelschaftantriebsrad 26 ist wie die Lager 25 mit dem Stempelträger 15 verbunden und dazu ortsfest. Über das Stempelschaftantriebsrad 26 kann eine Drehbewegung auf den Stempelschaft 8 ausgeübt werden, was im Folgenden noch beschrieben wird. Zwischen den beiden oberen Lagern 25 ist der Stempelschafthalter 16 angeordnet, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Lagern 25 so groß gewählt ist, dass der Stempelschafthalter 16 den beschriebenen Stempelhub in einem Abschnitt 15a einer Länge von 160 mm entlang der Z-Richtung durchführen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel der Lagerung in den Figuren 3, 5a und 5b durchdringt der Stempelschaft 8 die jeweiligen Lager 25 mittig. In einem anderen
Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist alternativ zu jedem Lager 25 eine Lagerung mit zwei Rollen 25' dargestellt, deren Rollenachse orthogonal zur Erstreckungsrichtung E des Stempelschafts 8 verläuft und deren Umfangsflächen an den abgeflachten Seiten des Stempelschafts 8 angreifen. Die Rollen 25' sind Federkraft beaufschlagt und relativ zueinander beweglich, wenn sich der Stempelschaft 8 zwischen den Rollen 25' dreht.
Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit des Antriebs des Stempelschaftantriebsrads 26. Das Stempelschaftantriebsrad 26 wird über einen zweiten Endlosriemen 28, der hier als Zahnriemen ausgebildet ist, angetrieben, wobei der zweite Endlosriemen 28 über ein zweites Antriebsrad 27 und zwei Umlenkrollen 29 geführt ist. Das zweite Antriebsrad 27 ist wiederum von dem vierten Motor 14 betrieben und zu diesem ortsfest. Auch eine der Umlenkrollen 29 ist ortsfest zu dem zweiten Antriebsrad 27 und dem vierten Motor 14 angeordnet. Eine weitere der Umlenkrollen 29 ist mit dem Stempelträger 15 verbunden und zu diesem ortsfest.
Der zweite Endlosriemen 28 erstreckt sich hier im Uhrzeigersinn über einen ersten Abschnitt 28a zwischen dem Stempelschaftantriebsrad 26 und dem zweiten
Antriebsrad 27, im weiteren Verlauf über einen weiteren Abschnitt 28b zwischen dem zweiten Antriebsrad 27 und der zu diesem Antriebsrad 27 ortsfesten Umlenkrolle 29, im weiteren Verlauf dann über einen weiteren Abschnitt 28c zwischen der
letztgenannten Umlenkrolle 29 und einer drehbar mit dem Stempelträger 15 verbundenen Umlenkrolle 29 und im weiteren Verlauf dann über einen Abschnitt 28d zwischen der letztgenannten Umlenkrolle 29 und dem Stempelschaftantriebsrad 26, wobei diesem Abschnitt dann schließlich wieder der Abschnitt 28a folgt. Dabei verlaufen die Abschnitte 28a, 28b und 28c parallel zueinander.
Auch bei dem in Fig. 6 dargestellten Getriebe 21 ist gewährleistet, dass eine
Relativbewegung des Stempelträgers 15 relativ zu dem dazu ortsfesten vierten Motor 14 und zweiten Antriebsrad 27 parallel zur X-Richtung möglich ist und der zweite Endlosriemen 28 dennoch gespannt bleibt. Gleichwohl kann auch hier zusätzlich oder alternativ zu einer der Umlenkrollen 29 noch ein Spannrad [nicht dargestellt) vorgesehen sein, was eine dauerhafte Vorspannung auf den zweiten Endlosriemen 28 ausübt. In Fig. 7 ist die Lagerung des Stempelträgers 15 dargestellt, die gewährleistet, dass dieser sowohl parallel zur X-Richtung als auch parallel zur Y-Richtung hin- und herbewegbar ist. So wird die Bewegung parallel zur X-Richtung von der geführten Einrichtung 18, die hier als Schlitten 18 ausgebildet ist, gewährleistet, die in der Führungseinrichtung 17 in X-Richtung bewegbar gelagert ist. Die
Führungseinrichtung 17 ist wiederum in oder auf einem Gestell 19 parallel zur Y- Richtung bewegbar gelagert. Schließlich zeigt Fig. 8 noch Ausführungsbeispiele eines Stempels 10 für die zuvor beschriebene Ausführung 1, bei dem der Stempelfuß 9 als Abblas- und Ansaugdüse 30 ausgebildet ist.
Dabei ist gemäß einer ersten Variante der Stempelschaft 8 als Hohlwelle ausgebildet und an seinem ersten, oberen Ende 8a mit einem Druckluftanschluss 31 verbunden, der eine zum Stempelschaft 8 bzw. zur Erstreckungsrichtung E koaxiale Zuführung 32 aufweist. Auf diese Weise wird eine Fluidverbindung zwischen der koaxialen
Zuführung 32 und dem Stempelfuß 9 über den als Hohlwelle ausgebildeten
Stempelschaft 8 erreicht, wodurch der Stempelfuß 9 mit Unterdruck (zum Ansaugen eines Etiketts 5) oder mit Überdruck (zum Abblasen des Etiketts 5) beaufschlagbar ist.
Im unteren Abschnitt von Fig. 8 ist ein alternativer Druckluftanschluss 31' gezeigt, der zwischen Stempelschaft 8 und Stempelfuß 9 angeordnet ist und eine orthogonal zur Erstreckungsrichtung E verlaufende seitliche Zuführung 32' aufweist. In diesem Fall muss der Stempelschaft 8 nicht zwingend als Hohlwelle ausgebildet sein. Eine
Fluidverbindung besteht in diesem Fall zwischen der seitlichen Zuführung 32' und dem Stempelfuß 9, so dass auch auf diese Weise ein Unterdruck und Überdruck im Stempelfuß 9 erzeugt werden kann.
Der jeweilige Druckluftanschluss 31 bzw. 31' sowie die zugehörige Zuführung 32 bzw. 32' sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Fig. 8 vom vierten Motor 14 nicht mit angetrieben, so dass Druckluftanschluss und Zuführung bei einer
Drehbewegung des Stempelschafts 8 und Stempelfußes 9 nicht mitgedreht werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (1) zum Etikettieren von einzelnen Packungen (2]
- mit einer Vorschubeinrichtung (3) zum Transport der jeweiligen Packung (2) in einer Transportrichtung (T],
mit einer Spendeeinrichtung (4) zum Spenden eines Etiketts (5) in einer Spenderichtung (S),
mit einer Aufbringeinrichtung (6) zum Aufbringen des gespendeten Etiketts (5) auf die jeweilige Packung (2),
mit einer Steuereinrichtung 7 zum Steuern der Aufbringeinrichtung (6),
- wobei die Aufbringeinrichtung (6) einen einen Stempelschaft (8) und einen Stempelfuß (9) aufweisenden Stempel (10) zum Bewegen des gespendeten Etiketts (5) von mindestens einer Aufnahmeposition (Α,Α'), in der das Etikett (5) vom Stempelfuß (9) aufgenommen wird, zu mindestens einer
Abgabeposition (B), in der das Etikett (5) vom Stempelfuß (9) auf die Packung (2) aufbringbar ist, aufweist,
wobei sich der Stempelschaft (8} von einem ersten Schaftende (8a) zu einem zweiten Schaftende (8b), an dem der Stempelfuß (9) mit dem Stempelschaft (8) verbunden ist, in eine Erstreckungsrichtung (E) erstreckt,
- wobei der Stempelschaft (8) in der Aufbringeinrichtung (6) derart gelagert ist, dass er Bewegungen parallel zu mindestens drei unterschiedlichen Richtungen (X,Y,Z,C) ausführen kann,
- wobei die Aufbringeinrichtung (6) mehrere von der Steuereinrichtung (7) gesteuerte Motoren (11,12,13,14) aufweist, von denen jeder eine andere der Bewegungen (X,Y,Z,C) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, - dass die Steuereinrichtung (7) derart konfiguriert ist, dass der Stempelschaft (8) parallel zu mindestens drei der Richtungen (X,Y,Z,C) gleichzeitig bewegbar ist, und
dass die Motoren (11,12,13,14), die die gleichzeitige Bewegung des
Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen bewirken, derart in der Aufbringeinrichtung (6) gelagert sind, dass bei einer
gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C) keiner dieser Motoren (11,12,13,14) seine Position relativ zu den mindestens zwei anderen dieser Motoren (11,12,13,14) ändert.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stempelschaft (8) in der Aufbringeinrichtung (6) derart gelagert ist, dass er mindestens drei der folgenden Bewegungen ausführen kann:
eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten Richtung (Y) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E),
eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung (X) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E) und zur ersten Richtung (Y), eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (Z) parallel zur Erstreckungsrichtung (E),
eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (C) um eine Rotationsachse (R) des Stempelschafts (8), die sich parallel zur
Erstreckungsrichtung (E) erstreckt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster der Motoren (11) eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten Richtung (Y) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E) bewirkt und/oder
ein zweiter der Motoren (12) eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung (X) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E) und zur ersten Richtung (Y) bewirkt und/oder ein dritter der Motoren (13) eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (Z) parallel zur Erstreckungsrichtung (E) bewirkt und/oder ein vierter der Motoren (14) eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (C) um eine Rotationsachse (R), die sich parallel zur Erstreckungsrichtung (E) erstreckt, bewirkt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinrichtung (7) derart konfiguriert ist, dass sie gleichzeitig zumindest den zweiten Motor (12), den dritten Motor (13) und den vierten Motor (14) betätigen kann und insbesondere gleichzeitig den ersten Motor (11), den zweiten Motor (12), den dritten Motor (13) und den vierten Motor (14) betätigen kann.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spenderichtung (S) parallel zur Transportrichtung (T) verläuft, wobei die Spenderichtung (S) und die Transportrichtung (T)
vorzugsweise in parallelen Ebenen liegen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufbringeinrichtung (6) einen Stempelträger (15) aufweist, in oder an dem der Stempelschaft (8) parallel zur dritten Richtung (Z) und/oder vierten Richtung (C) beweglich gelagert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufbringeinrichtung (6) einen Stempelschafthalter (16) aufweist, der im oder am Stempelträger (15) parallel zur dritten Richtung (Z) beweglich gelagert ist und mit dem der Stempelschaft (8) unbeweglich verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringeinrichtung (6) eine Führungseinrichtung (17) aufweist, in oder auf der der Stempelträger (15) und/oder eine einen Bestandteil des Stempelträgers (15) bildende geführte Einrichtung (18), insbesondere ein einen Bestandteil des Stempelträgers (15) bildender Schlitten (18), parallel zu einer Richtung aus einer Gruppe umfassend die erste Richtung (Y) und die zweite Richtung (X), vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung (X), beweglich gelagert ist. 9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufbringeinrichtung (6) ein Gestell (19) aufweist, in oder auf dem die
Führungseinrichtung (17) parallel zu einer anderen Richtung aus der Gruppe umfassend die erste Richtung (Y) und die zweite Richtung (X), vorzugsweise parallel zur ersten Richtung (Y), beweglich gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, der Motoren (11,12,13,14), insbesondere der die gleichzeitige Bewegung des Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C) bewirkenden Motoren (11,12,13,14), relativ zu der
Führungseinrichtung (17) oder dem Gestell (19) ortsfest und insbesondere mit der Führungseinrichtung (17) oder dem Gestell (19) verbunden ist/sind.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Motor (11) relativ zu dem Gestell (19) ortsfest und insbesondere mit dem Gestell (19) verbunden ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (11), der zweite Motor (12), der dritte Motor (13) und/oder der vierte Motor (14) oder das von dem Motor (11,12,13,14) jeweils bewegbare
Bauteil (8,15,16,17) einen Positionssensor aufweist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (11), der zweite Motor (12), der dritte Motor (13) und/oder der vierte Motor (14) ein weggesteuerter Motor, insbesondere Schrittmotor, ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (11), der zweite Motor (12), der dritte Motor (13) und/oder der vierte Motor (14) mit dem von dem Motor (11,12,13,14) jeweils bewegbaren Bauteil (8,15,16,17) über ein Getriebe (21) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Motor (13) ein erstes Antriebsrad (22), insbesondere Zahnrad (22), antreibt, über das ein erster Endlosriemen (23) geführt ist, wobei der erste Endlosriemen (23) ferner über mindestens fünf, vorzugsweise genau fünf, oder über
mindestens elf, vorzugsweise genau elf, Umlenkrollen (24) geführt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Antriebsrad (22) und mindestens eine, vorzugsweise genau eine, oder
mindestens vier, vorzugsweise genau vier, der Umlenkrollen (24) relativ zum dritten Motor (13) ortsfest sind und/oder mindestens vier, vorzugsweise genau vier, oder mindestens sieben, vorzugsweise genau sieben, der Umlenkrollen (24) relativ zum Stempelträger (15) ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger (15) verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (23a) des ersten Endlosriemens (23) parallel zur dritten
Richtung (Z) verläuft, wobei der erste Abschnitt (23a) zu dem Stempelschaft (8) oder Stempelschafthalter (16) ortsfest und damit verbunden ist, wobei sich der erste Abschnitt (23a) insbesondere zwischen zwei der Umlenkrollen (24) erstreckt, die am Stempelträger (15) befestigt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier, vorzugsweise genau vier, oder mindestens zehn, vorzugsweise genau zehn, weitere Abschnitte (23b-23k) des ersten
Endlosriemens (23) winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung (Z) und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung (X) und/oder winkelig, insbesondere orthogonal, zur ersten Richtung (Y) verlaufen, wobei sich die weiteren Abschnitte (23b-23k) insbesondere nicht gegenseitig berühren.
Vorrichtung [1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich von den weiteren Abschnitten (23b-23k)
kein Abschnitt oder mindestens ein Abschnitt (23c) oder mindestens zwei Abschnitte (23f,23g) zwischen dem ersten Antriebsrad (22) und einer relativ zum ersten Antriebsrad (22) ortsfesten der Umlenkrollen (24)
erstreckt/erstrecken und/oder
mindestens ein Abschnitt (23d) oder mindestens vier Abschnitte
(23c,23e,23h,23j) oder mindestens sechs Abschnitte
(23b,23c,23e,23h,23j,23k) jeweils zwischen einer der relativ zum ersten Antriebsrad (22) ortfesten Umlenkrollen (24) und einer der am
Stempelträger (15) befestigten Umlenkrollen (24) erstreckt/erstrecken und/oder
kein Abschnitt oder mindestens zwei Abschnitte (23e,23f; 23b,23k) jeweils zwischen zwei der am Stempelträger (15) befestigten Umlenkrollen (24) erstreckt/erstrecken und/oder
kein Abschnitt oder mindestens ein Abschnitt (23b) oder mindestens zwei Abschnitte (23f,23g) zwischen dem ersten Antriebsrad (22) und einer der am Stempelträger (15) befestigten Umlenkrollen (24) erstreckt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelschaft (8) in oder am Stempelträger (15) in mindestens einem, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, Lager(n) (25), insbesondere Gleitlager(n), Kugellager(n) oder Rollenlager(n), das/die relativ zum Stempelträger (15) ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger (15) verbunden ist/sind, geführt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelschafthalter (16), insbesondere in einem Abschnitt (15a) zwischen zwei der Lager (25), relativ zu dem Stempelträger (15) parallel zur dritten Richtung (Z) um eine Distanz in einem Bereich von 100 bis 200 mm, bevorzugt 120 bis 180 mm, besonders bevorzugt 140 bis 160 mm, bewegbar ist.
22. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stempelschaftantriebsrad (26) drehfest mit dem Stempelschaft (8) verbunden ist und zusammen mit dem Stempelschaft (8) parallel zur vierten Richtung (C) bewegbar ist, wobei das Stempelschaftantriebsrad (26) relativ zum Stempelträger (15) ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger (15) verbunden ist.
23. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das
Stempelschaftantriebsrad (26) koaxial zu dem oder den Lager(n) (25) und/oder zwischen zwei der Lager (25) angeordnet ist.
24. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Motor (14) ein zweites Antriebsrad (27), insbesondere Zahnrad, antreibt, über das ein zweiter Endlosriemen (28) geführt ist, wobei der zweite
Endlosriemen (28) ferner über mindestens zwei Umlenkrollen (29) und das Stempelschaftantriebsrad (26) geführt ist.
25. Vorrichtung (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Antriebsrad (27) und mindestens eine der Umlenkrollen (29) relativ zum vierten Motor (14) ortsfest sind und/oder mindestens eine der Umlenkrollen (29) relativ zum Stempelträger (15) ortsfest und insbesondere mit dem Stempelträger (15) verbunden sind.
26. Vorrichtung (1) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (28a) und insbesondere mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei, weitere(r) Abschnitt(e)
(28b,28c,28d) des zweiten Endlosriemens (28) winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung (Z) und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung (X) und/oder winkelig, insbesondere orthogonal, zur ersten Richtung (Y) verlaufen, wobei sich die Abschnitte (28a,28b,28c,28d) insbesondere nicht gegenseitig berühren.
27. Vorrichtung (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (28a] des zweiten Endlosriemens (28), der sich zwischen
Stempelschaftantriebsrad (26) und zweitem Antriebsrad (27) erstreckt, und zumindest ein Abschnitt (28c), der sich zwischen einer relativ zum Motor (14) ortsfesten Umlenkrolle (29) und einer relativ zum Stempelträger (15) ortsfesten Umlenkrolle (29) erstreckt, winkelig, insbesondere orthogonal, zur dritten Richtung (Z) und vorzugsweise parallel zur zweiten Richtung (X) und/oder winkelig, insbesondere orthogonal, zur ersten Richtung (Y) verlaufen, wobei die mindestens zwei Abschnitte (28a,28c) insbesondere parallel zueinander verlaufen.
28. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelschaft (8) relativ zum vierten Motor (14) parallel zur vierten Richtung (C) um mindestens 90°, bevorzugt um mindestens 180°, besonders bevorzugt um mindestens 360°, insbesondere in Schritten in einem Bereich von 0,5 bis 2°, bevorzugt 0,5 bis 1,5°, besonders bevorzugt 1°, bewegbar ist.
29. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelträger (15) relativ zum dritten Motor (13) und/oder vierten Motor (14) parallel zur zweiten Richtung (X) um eine Distanz in einem Bereich von 30 bis 60 mm, bevorzugt 35 bis 50 mm, besonders bevorzugt 40 bis 45 mm, bewegbar ist.
30. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stempelfuß (9) als Abblas- und/oder Ansaugdüse (30) ausgebildet ist und der Stempelschaft (8) und/oder Stempelfuß (9) mit einem Druckiuftanschluss (31,31') verbunden ist, der mit Unterdruck und/oder
Überdruck beaufschlagbar ist.
31. Vorrichtung (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der
Druckiuftanschluss (31) mit dem ersten Schaftende (8a) verbunden ist und eine zum Stempelschaft (8) koaxiale Zuführung (32) aufweist, wobei der
Stempelschaft (8) als Hohlwelle ausgebildet ist, derart, dass eine Fluidverbindung zwischen koaxialer Zuführung (32) und Stempelfuß (9) über den Stempelschaft (8) besteht.
32. Vorrichtung (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der
Druckiuftanschluss (31') zwischen Stempelschaft (8) und Stempelfuß (9) angeordnet ist und eine seitliche Zuführung (32') aufweist, derart, dass eine Fluidverbindung zwischen seitlicher Zuführung (32') und Stempelfuß (9) besteht.
33. Vorrichtung (1) nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckiuftanschluss (31,31') und insbesondere die Zuführung (32,32') vom vierten Motor (14) nicht bewegbar ist.
34. Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen (2), insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die jeweilige Packung (2) in einer Transportrichtung (T)
transportiert wird,
bei dem ein Etikett (5) in einer Spenderichtung (S) gespendet wird, bei dem das gespendete Etikett (5) in einer Aufnahmeposition (Α,Α') von einem Stempelfuß (9) eines den Stempelfuß (9) und einen damit
verbundenen Stempelschaft (8) aufweisenden Stempels (10) aufgenommen wird und
bei dem der Stempelschaft (8) mit dem vom Stempelfuß (9) aufgenommenen Etikett (5) von mehreren Motoren (11,12,13,14) bewegt wird, bis das Etikett (5) in einer Abgabeposition (B) vom Stempelfuß (9) auf die Packung [2) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stempelschaft (8), um das Etikett (5) von der Aufnahmeposition (Α,Α') zur Abgabeposition (B) zu bewegen, von mindestens drei der Motoren (11,12,13,14) gleichzeitig parallel zu mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C] bewegt wird und
dass die Motoren (11,12,13,14), die die gleichzeitige Bewegung des
Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C) bewirken, ihre Position relativ zueinander während der Durchführung der gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C) nicht verändern.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass für die
Durchführung der gleichzeitigen Bewegung des Stempelschafts (8) parallel zu den mindestens drei Richtungen (X,Y,Z,C) zumindest drei der folgenden Motoren gleichzeitig betätigt werden:
ein erster der Motoren (11), der eine translatorische Bewegung parallel zu einer ersten Richtung (Y) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E) bewirkt, ein zweiter der Motoren (12), der eine translatorische Bewegung parallel zu einer zweiten Richtung (X) orthogonal zur Erstreckungsrichtung (E) und zur ersten Richtung (Y) bewirkt,
ein dritter der Motoren (13), der eine translatorische Bewegung parallel zu einer dritten Richtung (Z) parallel zur Erstreckungsrichtung (E) bewirkt, ein vierter der Motoren (14), der eine rotatorische Bewegung parallel zu einer vierten Richtung (C) um eine Rotationsachse (R), die sich parallel zur Erstreckungsrichtung (E) erstreckt, bewirkt.
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