EP3383751A1 - System zum zuführen eines etikettenstapels - Google Patents

System zum zuführen eines etikettenstapels

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Publication number
EP3383751A1
EP3383751A1 EP16797518.4A EP16797518A EP3383751A1 EP 3383751 A1 EP3383751 A1 EP 3383751A1 EP 16797518 A EP16797518 A EP 16797518A EP 3383751 A1 EP3383751 A1 EP 3383751A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carriage
drive
motor
guide
drive mechanism
Prior art date
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Granted
Application number
EP16797518.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3383751B1 (de
Inventor
Klaus Krämer
Jens Essing
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3383751A1 publication Critical patent/EP3383751A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3383751B1 publication Critical patent/EP3383751B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B65C9/10—Label magazines

Definitions

  • the present invention relates to a system for feeding a label stack comprising a guide and guided on the guide carriage, the one
  • the carriage is biased against a removal position on the guide, resulting in the label stack being positioned at the removal position such that the foremost label of the label stack is secured by means of a driver device, e.g. a glue segment can be removed.
  • the carriage is movable by means of a drive mechanism along the guide.
  • the drive mechanism is driven by a drive motor.
  • the label stack is pressed in the prior art by means of a spring device in the removal position, which has the advantage that when removing a label, the entire stack of labels slightly to the rear
  • the device is that the force acting on the label stack depending on the degree of filling, i. on the strength of the label stack and that on the other hand, the entire device is relatively complicated and expensive.
  • the drive mechanism receives the biasing force for the
  • the motor any type of engine, i. an electric or pneumatic or hydraulic motor may be used, the motor should preferably be stationary, i. The life of the motor is not impaired when the drive energy is applied under standstill. This allows the motor to be constantly drivable so as to apply the required preload force to the preload element via its torque.
  • the biasing element may e.g. a slider when the stack of labels slides on a pad or a receiver when the entire stack of labels is held by the biasing member. The removal position is located
  • the carriage is mounted on the guide in particular via sliding elements or rollers in such a way that it is as free of resistance to the guide back and forth movable.
  • the propulsion or the movement of the carriage is realized by the drive mechanism.
  • the drive mechanism has a driven by the drive motor rotating flexible drive means, which is clamped between at least two pulleys.
  • the carriage is connected to the drive means in particular via a driver.
  • the drive means is preferably a drive belt,
  • an endless belt which may be either smooth or serrated.
  • Drive motor either drives the drive means directly, e.g. about a sprocket or a friction roller or drives one of the pulleys, which is currently the more common solution.
  • the carriage is then in one place via a driver with the
  • Drive means connected and is moved over the drive means along the guide.
  • the drive mechanism is designed as a spindle, more precisely as a threaded spindle, which, for example, at the same time form the guide for the slide can.
  • the spindle is rotated by the ant ebsmotor and on the carriage is a spindle meshing, threaded nut-like threaded member provided.
  • a rotation of the spindle thus moves the carriage on the spindle in accordance with the direction of rotation and rotational speed of the spindle back or forth.
  • the thread pitch and also the other parameters of the thread of the spindle and the threaded element are chosen such that the thread is not self-locking.
  • this continuous slip clutch which e.g. a friction clutch can thus be constantly a certain torque on the Treasureschlupfkupplung on the
  • the Treasureschlupfkupplung is a working on the magnetic hysteresis principle continuous slip clutch, which has the advantage that the
  • Label stack applied pressure can be reliably reproduced and accurately adjusted.
  • the guide has a curved course.
  • the guide is preferably as
  • the drive motor is a
  • Electric motor in particular a permanent magnet motor.
  • a closed-loop motor as an electric motor, at least in
  • Pressure operation ie, when the biasing member presses against the label stack, is torque controlled.
  • Such a closed-loop motor is stationary and brings at standstill according to the control of the closed-loop motor on a defined torque, whereby a defined biasing force can be exerted on the biasing member.
  • the torque is set via the control signals for the closed-loop stepper motor.
  • an elastic element e.g. a coil spring, a rubber element or coil springs is provided which allows a movement play AS of the biasing member in the direction away from the removal position direction of the guide. In this way, therefore, the carriage or the biasing element of this removal movement AS dodge, without the motor against his
  • the drive mechanism could in principle be constructed without the elastic element.
  • the elastic member is disposed between the cam of the carriage and the biasing member, in which way the elastic member does not require a separate space in the drive mechanism, since the elastic member is e.g. can be integrated into the carriage.
  • the threaded element can be suspended as a driver on the carriage between two coil springs, which are supported on the carriage. That's the way it is
  • Biasing element movable relative to the threaded member in both directions by a certain amount of game, which required in any case as large as the above
  • Movement game should be as. In principle, it is sufficient to provide only one coil spring, which allows the deflection of the biasing member against the pressing direction of the label stack.
  • the invention relates in the same way a method for biasing a movable means of a drive motor on a guide carriage for biasing a
  • the drive motor used is a closed-loop stepper motor which is stationary and therefore does not have a device such as a motor.
  • Continuous slip clutch is required to transfer the torque to the biasing member when the
  • Pretensioning element substantially immovably rests against the label stack.
  • a Mamaschlupfkupplung be used for the connection of the drive axle of this drive motor with a drive mechanism for the carriage so that the torque of the drive motor is transmitted via the Treasureschlupfkupplung on the drive mechanism.
  • the motor can continue to rotate when the biasing element abuts the label stack.
  • the engine therefore does not have to be stationary, which allows the use of a wide range of motors, not just electric motors.
  • the drive motor is constantly driven in a removal operation, in which labels are removed from the label stack by means of a driver device not belonging to the invention, which leads to the torque generated by the constant drive of the drive motor being continuously fed into a preloading force of the motor
  • Biasing element is converted to the label stack.
  • any type of linear is suitable Drive mechanism, such as a Spindelantheb or endless belt drive, as already stated above.
  • the biasing member is elastically supported on the carriage such that the biasing member is movable away from the removal position by a movement amount As without transferring this movement on the drive mechanism or even the drive motor.
  • the required movement play which is necessary so that a driver device can remove a single label from the label stack, is thus realized solely by the elastic support of the carriage by means of an elastic element.
  • Parameters of the thread of the spindle and threaded element are chosen so that the thread is not self-locking, the distance As can be performed by the carriage, characterized in that the spindle by the backward movement of the carriage to the path As by a corresponding angle of rotation against the permanent applied torque of the motor is rotated backwards.
  • the carriage is moved back into the starting position by the permanently applied torque of the motor.
  • the biasing element may be a simple slider located at the back of the
  • Latches label stack and advances the stack of labels in the removal position or the biasing member may have a complete receptacle for the label stack.
  • a stop for the position of the biasing member Preferably, a stop for the position of the biasing member
  • Label stack provided at which position then engages a driver device and for example by means of a glue segment withdraws a label from the label stack.
  • a glue segment withdraws a label from the label stack.
  • Fig. 1 is a schematic view of a supply system with a spindle drive
  • FIG. 2 is a schematic view of a feed system with an endless belt drive
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2, in which the carriage is held by means of an elastic member to a driver of the endless belt drive.
  • Fig. 4 is a schematic view of a system according to the invention similar to Figure 1 with spindle drive and Treasureschlupfkupplung.
  • FIG. 5 is an enlargement of a system similar to FIG. 2 using a
  • Fig. 1 shows a supply system 10 for biasing a label stack 12 in one
  • the stack of labels 12 slides on a smooth base 16 (e.g., metal feed surface) and is pushed by a slider 18 into the removal position 14 at its rear side remote from the removal position 14.
  • the slider forms the biasing element of the delivery system according to the invention.
  • System further includes a drive motor 20 and a drive mechanism 22 having a spindle 24 rotated by the drive motor 20 and a carriage 26 guided on the spindle 24.
  • the carriage 26 is held by a rotationally fixed
  • Threaded element 28 guided as a driver on the spindle movable.
  • Threaded element 28 is supported, for example via two coil springs 30, 32 against two support walls 34, 36 of the carriage 26.
  • the slider 18 is fixedly connected to the carriage 26. Due to the resilient mounting of the carriage 26 on the threaded member 28 of the carriage 26 and thus the slider 18 is slightly in the direction of the guide, in both directions according to the double arrow shown about the threaded member 28 movable. This plays a role, as will be explained below.
  • Label stack is generated. This torque is converted via the threaded member 28 in the biasing force VF, which presses the slider 18 against the label stack 12 in the direction of the removal position 14.
  • Preceding element dispensed with the slider 18, whereby the movement game As can not be absorbed or compensated by elastic deformation or play.
  • Parameters of the thread of the spindle and threaded element are chosen so that the thread is not self-locking, the distance As can be performed by the carriage, characterized in that the spindle by the backward movement of the carriage to the path As by a corresponding angle of rotation against the permanent applied torque of the motor is rotated backwards.
  • the carriage is moved back into the starting position by the permanently applied torque of the motor.
  • the supply system 14 according to the invention from FIG. 2 has a drive mechanism 42 which deviates from FIG. 1 and which consists of a flexible drive means 44, preferably in the form of an endless belt, which is arranged between two deflection rollers 46, 48
  • Linear guide 50 is formed for the carriage 26, which may be constructed as in Fig. 1.
  • the difference between the carriage 26 of the embodiment of Fig. 2 and the carriage 26 of the embodiment of Fig. 1 is that in this Embodiment of Fig. 2, the driver is not a threaded member, but simply a member which is attached to the endless belt 44, so that the two
  • Coil springs 30, 32 attack on this element.
  • the carriage 26 in this case in the direction of the linear guide 50 elastically on the drive belt 44th
  • FIG. 3 shows a system 60 which is largely analogous to FIG. 2 and which differs from the system 40 from FIG. 2 solely in that here the carriage 62 is connected to the endless belt 44 via a driver 64, the driver 64 being connected to the carrier Carriage 62 via an elastic element, eg a rubber element 66 is connected.
  • an elastic element eg a rubber element 66 is connected.
  • the slider 18 to escape when removing a label from the label stack 12 to the backlash AS backwards.
  • FIG. 4 in turn shows a system 70, which is largely identical to FIG. 1, with a drive mechanism containing a spindle drive 24, 26, 28.
  • the drive mechanism 72 here has one in addition to the components of the drive mechanism 22 from FIG. 1
  • Standstill fixed electric or hydraulic motor for applying the biasing force VF by means of the slider 18 on the label stack 12.
  • the components of the drive mechanism 22 are preferably not designed to be self-locking around the
  • a continuous slip clutch 74 could also be provided between slider 18 and the threaded member 28 disposed on the spindle, whereby upon a backward movement of the slider, the threaded member 28 is rotated about its longitudinal axis relative to the carriage 26 but the spindle is not rotated backward.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of the system 60 of Fig. 3.
  • a Treasureschlupfkupplung 68 is provided, which may be either a friction clutch or working on the magnetic hysteresis principle Treasureschlupfkupplung.
  • the torque of the motor can be continuously transmitted to the drive mechanism, wherein the drive motor 20 can continue to rotate.
  • the constant biasing force VF is transmitted to the label stack by means of the continuous slip clutch, wherein the
  • transmitted torque is then converted via the driver of the carriage 26 in a biasing force VF of the slider 18 on the label stack 12.

Landscapes

  • Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Zuführen eines Etikettenstapels (12), umfassend eine Führung (24; 50), einen an der Führung geführten Schlitten (26; 62), der wenigstens ein Vorspannelement (18) für den Etikettenstapel aufweist, welcher Schlitten an der Führung gegen eine Entnahmeposition (14) des Etikettenstapels vorgespannt ist, wobei der Schlitten (26; 62) mittels eines durch einen Antriebsmotor (20) angetriebenen Antriebsmechanismus (22; 42; 72) entlang der Führung bewegbar ist. Erfindungsgemäß bezieht der Antriebsmechanismus (22; 42; 72) die Vorspannkraft für die Vorspannung des Schlittens (26; 62) in die Entnahmeposition aus dem Drehmoment des Antriebsmotors (20).

Description

System zum Zuführen eines Etikettenstapels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Zuführen eines Etikettenstapels umfassend eine Führung und einen an der Führung geführten Schlitten, der ein
Vorspannelement für einen Etikettenstapel trägt. Der Schlitten ist an der Führung gegen eine Entnahmeposition vorgespannt, was dazu führt, dass der Etikettenstapel an der Entnahmeposition derart positioniert ist, dass das vorderste Etikett des Etikettenstapels mittels einer Mitnehmervorrichtung, z.B. eines Leimsegments entnommen werden kann. Der Schlitten ist mittels eines Antriebsmechanismus entlang der Führung bewegbar. Der Antriebsmechanismus wird durch einen Antriebsmotor angetrieben. Hierdurch wird der Schlitten von einer Arbeitsposition in eine zurückgezogene Freigabe- oder Füllposition für den Etikettenstapel bewegt. Der Etikettenstapel wird im Stand der Technik mittels einer Federeinrichtung in die Entnahmeposition gedrückt, was zum einen den Vorteil hat, dass beim Entnehmen eines Etiketts der gesamte Etikettenstapel etwas nach hinten
ausweichen kann. Dies ist wichtig, da die Mitnehmervorrichtung beim Entnehmen eines Etiketts z.B. mit dem Leimsegment in den Etikettenstapel drückt und ihn damit um ein Bewegungsspiel As nach hinten aus der Entnahmeposition heraus drückt. Die
Federeinrichtung kann dieses Spiel problemlos aufnehmen. Ein Nachteil dieser
Vorrichtung besteht indes darin, dass die auf den Etikettenstapel wirkende Kraft abhängig vom Füllgrad, d.h. von der Stärke des Etikettenstapels ist und dass zum anderen die gesamte Vorrichtung relativ kompliziert und aufwendig ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein einfaches System zum Zuführen eines
Etikettenstapels zu schaffen, welches eine einfache und konstante Zufuhrfunktion unabhängig von der Stärke des Etikettenstapels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem System gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung bezieht der Antriebsmechanismus die Vorspannkraft für die
Vorspannung des Schlittens in die Entnahmeposition aus dem Drehmoment des
Antriebsmotors. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo eine Federeinrichtung den Etikettenstapel in die Entnahmeposition drückt, ist es nun das Drehmoment des laufend angetriebenen Antriebsmotors, der den Etikettenstapel in die Entnahmeposition drückt. Dieses System hat den Vorteil, dass die auf den Etikettenstapel wirkende Vorspannkraft unabhängig von der Stärke des Etikettenstapels ist. Sie nimmt somit nicht wie beim Stand der Technik ab, wenn der Etikettenstapel kleiner wird.
Zum anderen spart man sich den recht komplizierten Federmechanismus, der der bislang die Vorspannkraft auf das Vorspannelement ausgeübt hat.
Als Antriebsmotor kann jede Art von Motor, d.h. ein elektrischer oder pneumatischer bzw. hydraulischer Motor verwendet werden, wobei der Motor vorzugsweise stillstandsfest sein sollte, d.h. die Lebensdauer des Motors wird bei Beaufschlagung mit Antriebsenergie unter Stillstand nicht beeinträchtigt. Dies ermöglicht es, dass der Motor ständig antreibbar ist, um so über sein Drehmoment die erforderliche Vorspannkraft auf das Vorspannelement auszuüben. Das Vorspannelement kann z.B. ein Schieber sein, wenn der Etikettenstapel auf einer Unterlage gleitet, oder ein Aufnahmeelement, wenn der gesamte Etikettenstapel durch das Vorspannelement gehalten ist. Die Entnahmeposition befindet sich
vorzugsweise an einem Ende der Führung, kann jedoch auch etwas vorher angeordnet sein. Der Schlitten ist an der Führung insbesondere über Gleitelemente oder über Rollen derart gelagert, dass er möglichst widerstandsfrei an der Führung hin- und her bewegbar ist. Der Vortrieb bzw. die Bewegung des Schlittens wird durch den Antriebsmechanismus realisiert. Hier gibt es unterschiedliche an sich bekannte Lösungen. In einer ersten
Ausführungsform hat der Antriebsmechanismus ein von dem Antriebsmotor angetriebenes umlaufendes flexibles Antriebsmittel, das zwischen wenigstens zwei Umlenkrollen aufgespannt ist. Der Schlitten ist dabei mit dem Antriebsmittel insbesondere über einen Mitnehmer verbunden. Das Antriebsmittel ist vorzugsweise ein Antriebsband,
insbesondere ein Endlosband, das entweder glatt oder gezahnt sein kann. Der
Antriebsmotor treibt entweder das Antriebsmittel direkt an, z.B. über eine Zahnrolle oder eine Reibrolle oder treibt eine der Umlenkrollen an, was derzeit die gängigere Lösung darstellt. Der Schlitten ist dann an einer Stelle über einen Mitnehmer mit dem
Antriebsmittel verbunden und wird über das Antriebsmittel an der Führung entlang bewegt.
In einer anderen Ausführungsform ist der Antriebsmechanismus als Spindel, genauer als Gewindespindel, ausgebildet, welche z.B. gleichzeitig die Führung für den Schlitten bilden kann. Die Spindel wird durch den Ant ebsmotor rotiert und an dem Schlitten ist ein die Spindel kämmendes, Gewindemutterartiges Gewindeelement vorgesehen. Eine Rotation der Spindel bewegt somit den Schlitten an der Spindel entsprechend der Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Spindel vor oder zurück. Wie nachfolgend noch gezeigt werden wird, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Gewindesteigung und auch die übrigen Parameter des Gewindes von Spindel und Gewindeelement so gewählt sind, dass das Gewinde nicht selbsthemmend ausgebildet ist.
Falls ein nicht stillstandfester Motor verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn der
Antriebsmechanismus eine Dauerschlupfkupplung aufweist, die zum Einsatz kommt, wenn das Vorspannelement des Schlittens an dem Etikettenstapel anliegt und der Motor dennoch weiter rotiert.
Über diese Dauerschlupfkupplung, welche z.B. eine Friktionskupplung sein kann, wird somit ständig ein gewisses Drehmoment über die Dauerschlupfkupplung auf den
Antriebsmechanismus überführt, und damit in eine Andruckkraft des Vorspannelementes gegen den Etikettenstapel.
Vorzugsweise ist die Dauerschlupfkupplung eine nach dem magnetischen Hysterese- Prinzip arbeitende Dauerschlupfkupplung, was den Vorteil hat, dass die
Dauerschlupfkupplung wartungsfrei und durch äußere Einflüsse, z.B. Temperatur weitgehend unbeeinflusst ist. Das übertragene Drehmoment ist somit allein abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsmotors. Durch eine derartige
Dauerschlupfkupplung kann somit der mittels des Vorspannelementes auf den
Etikettenstapel ausgeübte Druck sehr zuverlässig reproduzierbar und genau eingestellt werden.
Es ist prinzipiell möglich, dass die Führung einen gebogenen Verlauf aufweist. Aus Gründen einer einfachen Betriebsführung ist die Führung jedoch vorzugsweise als
Linearführung ausgebildet.
In einer sehr einfach zu realisierenden Ausführungsform ist der Antriebsmotor ein
Elektromotor, insbesondere ein Permanentmagnetmotor. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Closed-Loop-Motors als Elektromotor, der zumindest im
Andruckbetrieb, d.h., wenn das Vorspannelement gegen den Etikettenstapel drückt, drehmomentgesteuert ist. Ein derartiger Closed-Loop-Motor ist stillstandsicher und bringt im Stillstand entsprechend der Ansteuerung des Closed-Loop-Motors ein definiertes Drehmoment auf, womit eine definierte Vorspannkraft auf das Vorspannelement ausgeübt werden kann. Das Drehmoment wird eingestellt über die Ansteuersignale für den Closed- Loop-Schrittmotor.
Wie bereits vorstehend zum Ausdruck gebracht wurde, wird beim Abnehmen eines Etiketts vom Etikettenstapel an der Entnahmeposition der Etikettenstapel durch die Mitnehmervorrichtung kurz um ein kleines Bewegungsspiel AS von der Entnahmeposition zurückgedrückt. Der Antriebsmechanismus sollte daher in der Lage sein, dieses
Bewegungsspiel aufzunehmen. In vorteilhafter Weise ist deshalb zwischen dem
Antriebsmotor und dem Vorspannelement ein elastisches Element, z.B. eine Spiralfeder, ein Gummielement oder Schraubenfedern vorgesehen, das ein Bewegungsspiel AS des Vorspannelements in die von der Entnahmeposition abgewandte Richtung der Führung ermöglicht. Auf diese Weise kann somit der Schlitten bzw. das Vorspannelement dieser Entnahmebewegung AS ausweichen, ohne dass der Motor entgegen seiner
Antriebsrichtung ausgelenkt wird. Falls dies allerdings möglich ist, könnte prinzipiell der Antriebsmechanismus ohne das elastische Element gebaut werden. Vorzugsweise ist das elastische Element zwischen dem Mitnehmer des Schlittens und dem Vorspannelement angeordnet, auf weiche Weise das elastische Element keinen separaten Platz in dem Antriebsmechanismus benötigt, da das elastische Element z.B. in den Schlitten integriert werden kann. Im Falle eines Spindelantriebs kann somit das Gewindeelement als Mitnehmer an dem Schlitten zwischen zwei Schraubenfedern aufgehängt sein, die sich an dem Schlitten abstützen. Auf diese Weise ist das
Vorspannelement relativ zu dem Gewindeelement in beide Richtungen um ein gewisses Spiel bewegbar, welches auf jeden Fall so groß wie das oben genannte benötigte
Bewegungsspiel As sein sollte. Prinzipiell ist es ausreichend, nur eine Schraubenfeder vorzusehen, die das Ausweichen des Vorspannelements entgegen der Andruckrichtung des Etikettenstapels ermöglicht.
Die Erfindung betrifft in gleicher weise ein Verfahren zum Vorspannen eines mittels eines Antriebsmotors auf einer Führung bewegbaren Schlittens zum Vorspannen eines
Etikettenstapels in die Entnahmeposition. Erfindungsgemäß wird die Kraft für die
Vorspannung des Schlittens in die Entnahmeposition aus dem Drehmoment der Antriebsachse des Ant ebsmotors generiert bzw. abgeleitet. Dies hat, wie bereits oben in der Beschreibung des erfindungsgemäßen Systems zum Ausdruck gebracht wurde, den Vorteil, dass keine separate Federeinrichtung zum Vorspannen des Vorspannelements gegen den Etikettenstapel notwendig ist. Dies hat den Vorteil, dass die Kraft unabhängig von der Stärke des Etikettenstapels immer gleich ist und dass der gesamte Mechanismus wesentlich vereinfacht wird.
Hinsichtlich der weiteren Vorteile und Merkmale wird auf die Diskussion des
erfindungsgemäßen Systems verwiesen.
Vorzugsweise wird als Antriebsmotor ein Closed-Loop-Schrittmotor verwendet, der stillstandsfest ist und daher keine Vorrichtung, wie z.B. Dauerschlupfkupplung benötigt, um das Drehmoment auf das Vorspannelement zu übertragen, wenn das
Vorspannelement im Wesentlichen unbeweglich gegen den Etikettenstapel anliegt.
Alternativ kann für die Verbindung der Antriebsachse dieses Antriebsmotors mit einem Antriebsmechanismus für den Schlitten eine Dauerschlupfkupplung verwendet werden, so dass das Drehmoment des Antriebsmotors über die Dauerschlupfkupplung auf den Antriebsmechanismus übertragen wird. In diesem Fall kann der Motor weiter drehen, wenn das Vorspannelement an den Etikettenstapel anliegt. Der Motor muss somit nicht stillstandsfest sein, was die Verwendung eines weiten Bereichs an Motoren, nicht nur Elektromotoren, erlaubt.
Für die Ableitung des Drehmoments ist es unerheblich, ob sich die Antriebsachse des Motors dreht oder nicht. In letzterem Fall muss der Motor lediglich stillstandsfest sein, d.h. die Ansteuerung des Motor, wenn seine Rotation blockiert ist, darf nicht zu einer wesentlichen Beeinträchtigung der Lebensdauer des Motors führen.
Der Antriebsmotor wird in einem Entnahmebetrieb, bei welchem von dem Etikettenstapel mittels einer nicht zur Erfindung gehörenden Mitnehmervorrichtung Etiketten entnommen werden, ständig angetrieben, was dazu führt, dass das durch den ständigen Antrieb des Antriebsmotors erzeugte Drehmoment laufend in eine Vorspannkraft des
Vorspannelements auf die Etikettenstapel umgewandelt wird. Zur Umwandlung dieses Rotationsdrehmoments in eine Vorspannkraft eignet sich jede Art von linearem Antriebsmechanismus, z.B. ein Spindelantheb oder ein Endlosband-Antrieb, wie oben bereits ausgeführt.
Vorzugsweise ist das Vorspannelement an dem Schlitten derart elastisch gehalten, dass das Vorspannelement um ein Bewegungsspiel As von der Entnahmeposition weg bewegbar ist, ohne dass diese Bewegung auf dem Antriebsmechanismus oder gar den Antriebsmotor übertragen wird. Das erforderliche Bewegungsspiel, was notwendig ist, damit eine Mitnehmervorrichtung ein einzelnes Etikett von dem Etikettenstapel abnehmen kann, wird somit allein durch die elastische Halterung des Schlittens mittels eines elastischen Elements realisiert.
In einer anderen Ausführungsform wird auf eine elastische Lagerung des
Vorspannelementes an dem Schlitten verzichtet, wodurch das Bewegungsspiel As nicht durch elastische Verformungen oder Spiel aufgenommen oder kompensiert werden kann. Sind nun, wie bereits zuvor erwähnt, die Gewindesteigung und auch die übrigen
Parameter des Gewindes von Spindel und Gewindeelement so gewählt sind, dass das Gewinde nicht selbsthemmend ausgebildet ist, so kann die Wegstrecke As durch den Schlitten dadurch ausgeführt werden, dass die Spindel durch die Rückwärtsbewegung des Schlittens um den Weg As um einen entsprechenden Drehwinkel gegen das permanent anliegende Drehmoment des Motors rückwärts gedreht wird.
Wurde anschließend das Etikett vom Etikettenstapel entnommen, so wird der Schlitten, durch das permanent anliegende Drehmoment des Motors wieder in die Ausgangsstellung bewegt.
Es versteht sich für den Fachmann, dass die vorstehend genannten Ausführungsbeispiele in beliebiger weise miteinander kombiniert werden können. Es versteht sich des Weiteren, dass einzelne Elemente der Ansprüche einfach oder mehrfach vorgesehen sein können. Das Vorspannelement kann ein einfacher Schieber sein, der an der Rückseite des
Etikettenstapels anliegt und den Etikettenstapel in die Entnahmeposition vorschiebt, oder das Vorspannelement kann eine komplette Aufnahme für den Etikettenstapel aufweisen. Vorzugsweise ist an der Entnahmeposition ein Anschlag für die Position des
Etikettenstapels vorgesehen, an welcher Position dann eine Mitnehmervorrichtung eingreift und z.B. mittels eines Leimsegments ein Etikett von dem Etikettenstapel abzieht. Durch ein erfindungsgemäßes System könnte auch mehrere Etikettenstapel gleichzeitig eine Entnahmeposition vorgespannt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Zufuhrsystems mit einem Spindelantrieb;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Zufuhrsystems mit einem Endlosband-Antrieb; Fig. 3 eine Ansicht analog zu Figur 2, bei welcher der Schlitten mittels eines elastischen Elements an einem Mitnehmer des Endlosband-Antriebs gehalten ist;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems ähnlich zu Fig. 1 mit Spindelantrieb und Dauerschlupfkupplung;
Fig. 5 eine Vergrößerung eines Systems ähnlich Fig. 2 unter Verwendung einer
Dauerschlupfkupplung.
Fig. 1 zeigt ein Zufuhrsystem 10 zur Vorspannung eines Etikettenstapels 12 in eine
Entnahmeposition 14. Zu diesem Zweck gleitet der Etikettenstapel 12 auf einer glatten Unterlage 16 (z.B. Metallzufuhrfläche) und wird an seiner der Entnahmeposition 14 abgewandten Rückseite von einem Schieber 18 in die Entnahmeposition 14 gedrückt. Der Schieber bildet das Vorspannelement des erfindungsgemäßen Zufuhrsystems. Das
System weist ferner einen Antriebsmotor 20 und einen Antriebsmechanismus 22 auf, der eine von dem Antriebsmotor 20 rotierte Spindel 24 und einen an der Spindel 24 geführten Schlitten 26 aufweist. Der Schlitten 26 ist mittels eines drehfest gehaltenen
Gewindeelements 28 als Mitnehmer an der Spindel verfahrbar geführt. Das
Gewindeelement 28 stützt sich beispielsweise über zwei Schraubenfedern 30, 32 gegen zwei Abstützwände 34, 36 des Schlittens 26 ab. Der Schieber 18 ist fest mit dem Schlitten 26 verbunden. Durch die federnde Lagerung des Schlittens 26 an dem Gewindeelement 28 ist der Schlitten 26 und damit der Schieber 18 etwas in Richtung der Führung, und zwar in beide Richtungen gemäß dem dargestellten Doppelpfeil um das Gewindeelement 28 bewegbar. Dieses spielt eine Rolle, wie nachfolgend noch ausgeführt wird. Beim
Entnehmen des Etiketts mittels einer Mitnehmervorrichtung, z.B. eines Leimsegments, drückt das Leimsegment mit der Kraft F gegen den Etikettenstapel 12, wobei der gesamte Etikettenstapel um das Bewegungsspiel As von der Entnahmeposition 14 weg in Richtung auf den Schieber 18 gedrückt wird. Dieses Bewegungsspiel As wird aufgefangen durch die Schraubenfedern 30, 32, die den Schlitten 26 federnd an dem Gewindeelement 28 halten. Die Vorspannkraft VF des Schiebers 18 gegen den Etikettenstapel 12 wird aus dem Drehmoment des während der Entnahme von Etiketten ständig angetriebenen
Antriebsmotors 20 abgeleitet. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo der Motor in der Entnahmeposition des Etikettenstapels abgeschaltet und die Vorspannkraft allein über eine Federeinrichtung ausgeübt wird, wird bei der vorliegenden Erfindung diese
Vorspannkraft VF durch das Drehmoment erzeugt, welches durch die laufende
Ansteuerung des Antriebsmotors 20 während der Entnahme von Etiketten vom
Etikettenstapel generiert wird. Dieses Drehmoment wird über das Gewindeelement 28 in die Vorspannkraft VF umgewandelt, die den Schieber 18 gegen den Etikettenstapel 12 in Richtung der Entnahmeposition 14 drückt.
In einer anderen Ausführungsform wird auf eine elastische Lagerung des
Vorspannelementes an dem Schieber 18 verzichtet, wodurch das Bewegungsspiel As nicht durch elastische Verformungen oder Spiel aufgenommen oder kompensiert werden kann.
Sind nun, wie bereits zuvor erwähnt, die Gewindesteigung und auch die übrigen
Parameter des Gewindes von Spindel und Gewindeelement so gewählt sind, dass das Gewinde nicht selbsthemmend ausgebildet ist, so kann die Wegstrecke As durch den Schlitten dadurch ausgeführt werden, dass die Spindel durch die Rückwärtsbewegung des Schlittens um den Weg As um einen entsprechenden Drehwinkel gegen das permanent anliegende Drehmoment des Motors rückwärts gedreht wird.
Wurde anschließend das Etikett vom Etikettenstapel entnommen, so wird der Schlitten, durch das permanent anliegende Drehmoment des Motors wieder in die Ausgangsstellung bewegt.
In den Figuren werden identische oder funktionsgleiche Elemente mit den identischen Bezugszeichen versehen.
Das erfindungsgemäße Zufuhrsystem 14 aus Fig. 2 hat einen von Fig. 1 abweichenden Antriebsmechanismus 42, welcher aus einem flexiblen Antriebsmittel 44, vorzugsweise in Form eines Endlosbandes besteht, welches zwischen zwei Umlenkrollen 46, 48
aufgespannt ist. Zwischen den beiden Umlenkrollen 46, 48 ist des Weiteren eine
Linearführung 50 für den Schlitten 26 ausgebildet, der wie in Fig. 1 aufgebaut sein kann. Der Unterschied zwischen dem Schlitten 26 aus der Ausführungsform der Fig. 2 und dem Schlitten 26 aus der Ausführungsform von Fig. 1 besteht darin, dass in dieser Ausführungsform der Fig. 2 der Mitnehmer nicht ein Gewindeelement ist, sondern einfach ein Element, welches an dem Endlosband 44 befestigt ist, so dass die beiden
Schraubenfedern 30, 32 an diesem Element angreifen. Somit wird der Schlitten 26 auch in diesem Fall in Richtung der Linearführung 50 elastisch an dem Antriebsband 44
aufgehängt, was es ermöglicht, dass der Schieber 18 beim Entnehmen eines Etiketts vom Etikettenstapel 12 um das seitens der Mitnehmervorrichtung erforderliche Bewegungsspiel As nach hinten, d.h. von der Entnahmeposition 14 weg, ausweichen kann.
Fig. 3 zeigt ein zu Fig. 2 weitgehend analoges System 60, welches sich von dem System 40 aus Fig. 2 allein darin unterscheidet, dass hier der Schlitten 62 über einen Mitnehmer 64 mit dem Endlosband 44 verbunden ist, wobei der Mitnehmer 64 mit dem Schlitten 62 über ein elastisches Element, z.B. ein Gummielement 66 verbunden ist. Im Gegensatz zu Fig. 2 sind also hier keine Schraubenfedern, sondern ein elastisches Gummielement zur Verbindung des Schlittens mit dem Mitnehmer vorgesehen. Somit kann auch in dieser Ausführungsform der Schieber 18 bei der Entnahme eines Etiketts vom Etikettenstapel 12 um das Bewegungsspiel AS nach hinten ausweichen.
Fig. 4 wiederum zeigt ein zu Fig. 1 weitgehend identisches System 70 mit einem einen Spindelantrieb 24, 26, 28 enthaltenden Antriebsmechanismus. Im Unterschied zu dem Antriebsmechanismus 22 aus Fig. 1 weist hier der Antriebsmechanismus 72 zusätzlich zu den Komponenten des Antriebsmechanismus 22 aus Fig. 1 noch eine
Dauerschlupfkupplung 74 auf, die die Spindel 24 mit der Welle des Antriebsmotors 20 verbindet. Diese Ausführungsform erlaubt somit die Verwendung eines nicht
stillstandfesten Elektro- oder Hydraulikmotors zur Aufbringung der Vorspannkraft VF mittels des Schiebers 18 auf den Etikettenstapel 12. Auch hier sind die Komponenten des Antriebsmechanismus 22 vorzugsweise nicht selbsthemmend ausgeführt um die
Rückwärtsbewegung des Schiebers 18 in eine Rückdrehung der Spindel umwandeln zu können.
Alternativ könnte eine Dauerschlupfkupplung 74 auch zwischen Schieber 18 und der auf der Spindel angeordneten Gewindeelement 28 vorgesehen werden, wodurch bei einer Rückwärtsbewegung des Schiebers das Gewindeelement 28 relativ zum Schlitten 26 um ihre Längsachse verdreht wird, die Spindel aber nicht rückwärts gedreht wird.
Schließlich zeigt Fig. 5 eine alternative Ausführungsform des Systems 60 aus Fig. 3. In dieser alternativen Ausführungsform ist zwischen der Welle des Antriebsmotors 20 und der Umlenkrolle 46 des Endlosband-Antriebsmechanismus 42 eine Dauerschlupfkupplung 68 vorgesehen, die entweder eine Reibkupplung oder eine nach dem magnetischen Hysterese-Prinzip arbeitende Dauerschlupfkupplung sein. Auf diese Weise kann ständig das Drehmoment des Motors auf den Antriebsmechanismus übertragen werden, wobei sich der Antriebsmotor 20 weiter drehen kann. Somit wird die konstante Vorspannkraft VF auf den Etikettenstapel mittels der Dauerschlupfkupplung übertragen, wobei der
Antriebsmotor 22 nicht stillstandfest sein muss. Dieses auf das Endlosband 44
übertragene Drehmoment wird dann über den Mitnehmer des Schlittens 26 in eine Vorspannkraft VF des Schiebers 18 auf den Etikettenstapel 12 umgesetzt.
Die vorstehend genannten Ausführungsformen begrenzen nicht den
Anmeldungsgegenstand, sondern dieser kann innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche variiert werden.
Bezugszeichenliste
10 Zufuhrsystem (erste Ausführungsform)
12 Etikettenstapel
14 Entnahmeposition
16 Unterlage (glatte Metallunterlage)
18 Schieber (Vorspannelement)
20 Antriebsmotor
22 Antnebsmechanismus (erste Ausführungsform)
24 Spindel (Rotationsstange mit Außengewinde)
26 Schlitten (erste Ausführungsform)
28 Gewindeelement (Mitnehmer)
30 erste Schraubenfeder
32 zweite Schraubenfeder
34 erste Abstützwand des Schlittens
36 zweite Abstützwand des Schlittens
40 Zufuhrsystem (zweite Ausführungsform)
42 Antriebsmechanismus (zweite Ausführungsform)
44 flexibles Antriebsmittel (Endlosband)
46 erste Umlenkrolle
48 zweite Umlenkrolle
50 Linearführung
60 Zufuhrsystem (dritte Ausführungsform)
62 Schlitten (zweite Ausführungsform)
64 Mitnehmer
66 Gummielement (flexibles Element)
68 Dauerschlupfkupplung
70 Zufuhrsystem (vierte Ausführungsform)
72 Antriebsmechanismus (dritte Ausführungsform)
74 Dauerschlupfkupplung

Claims

Patentansprüche
1 . System zum Zuführen eines Etikettenstapels (12), umfassend eine Führung (24; 50), einen an der Führung geführten Schlitten (26; 62), der wenigstens ein
Vorspannelement (18) für den Etikettenstapel aufweist, welcher Schlitten an der Führung gegen eine Entnahmeposition (14) des Etikettenstapels vorgespannt ist, wobei der Schlitten (26; 62) mittels eines durch einen Antriebsmotor (20)
angetriebenen Antriebsmechanismus (22; 42; 72) entlang der Führung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (22; 42; 72) die
Vorspannkraft für die Vorspannung des Schlittens (26; 62) in die Entnahmeposition aus dem Drehmoment des Antriebsmotors (20) bezieht.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (22; 42; 72) ein von dem Antriebmotor angetriebenes umlaufendes flexibles
Antriebsmittel (44) umfasst, das zwischen wenigstens zwei Umlenkrollen (46, 48) aufgespannt ist, wobei der Schlitten (26; 62) mit dem Antriebsmittel (44) verbunden ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (44) ein Antriebsband ist.
4. System nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Antriebsmotor (20) wenigstens eine der Umlenkrollen (46, 48) antreibt.
5. System nach Anspruch 1 , bei welcher der Antriebsmechanismus (22; 72) eine in
Richtung der Führung erstreckende (Gewinde)Spindel (24) und ein am Schlitten (26) angeordnetes und die (Gewinde)Spindel (24) kämmendes Gewindeelement (28) aufweist, wobei (Gewinde)Spindel (24) und Gewindeelement (28) vorzugsweise nicht selbsthemmend ausgebildet sind.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (22; 26; 42; 72) eine Dauerschlupfkupplung (68; 74) aufweist.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerschlupfkupplung (68; 74) eine nach dem magnetischen Hysterese-Prinzip arbeitende
Dauerschlupfkupplung ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (50) eine Linearführung ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (20) ein Elektromotor ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) ein Permanentmagnetmotor ist.
1 1 . System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) ein Closed-Loop Schrittmotor ist, der zumindest im Andruckbetrieb Drehmomentgesteuert ist.
12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (20) und dem Vorspannelement (18) wenigstens ein elastisches Element (30, 32; 66) angeordnet ist, dass ein Bewegungsspiel As des Vorspannelements (18) in die von der Entnahmeposition (14) abgewandte Richtung der Führung (50) ermöglicht.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (30, 32; 66) zwischen einem Mitnehmer (28) des Schlittens (26; 62) und dem
Vorspannelement (18) angeordnet ist.
14. Verfahren zum Zuführen von Etiketten unter Verwendung eines durch einen
Antriebsmechanismus (22; 42; 72) auf einer Führung (50) bewegbaren Schlittens (26; 62), welcher Antriebmechanismus durch einen Antriebsmotor (20) angetrieben wird, wobei ein Etikettenstapel (12) durch wenigstens ein an dem Schlitten (26; 62) angeordnetes Vorspannelement (18) in eine Entnahmeposition (14) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (VF) des Vorspannelements (18) aus dem Drehmoment des Antriebsmotors (20) generiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsnnotor (20) ein Closed-Loop-Schrittmotor verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Dauerschlupfkupplung (68; 74) für die Verbindung der Welle des Ant ebsmotors (20) mit einem Antriebsmechanismus (22; 42; 72) verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (20) in einem Entnahmebetrieb, in welchem der Schlitten (26; 62) in die Entnahmeposition vorgespannt ist, ständig angetrieben wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement elastisch bzw. federnd derart gehalten wird, dass das
Vorspannelement um ein Bewegungsspiel As von der Entnahmeposition weg bewegbar ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Schlittens (26) eine Bewegung der Spindel (24) und/oder des
Gewindeelements (28) und/oder der Dauerschlupfkupplung (74) bewirkt.
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