EP3383751B1 - System zum zuführen eines etikettenstapels - Google Patents

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EP3383751B1
EP3383751B1 EP16797518.4A EP16797518A EP3383751B1 EP 3383751 B1 EP3383751 B1 EP 3383751B1 EP 16797518 A EP16797518 A EP 16797518A EP 3383751 B1 EP3383751 B1 EP 3383751B1
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EP
European Patent Office
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drive
motor
drive motor
carriage
torque
Prior art date
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EP16797518.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3383751A1 (de
Inventor
Klaus Krämer
Jens Essing
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
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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
    • B65C9/08—Label feeding
    • B65C9/10—Label magazines

Definitions

  • the present invention relates to a system for feeding a stack of labels comprising a guide and a slide guided on the guide, which carries a biasing element for a stack of labels.
  • the carriage is biased against a removal position on the guide, which leads to the label stack being positioned at the removal position in such a way that the foremost label of the label stack is moved by means of a driver device, e.g. a glue segment can be removed.
  • the carriage can be moved along the guide by means of a drive mechanism.
  • the drive mechanism is driven by a drive motor. This moves the carriage from a working position to a retracted release or fill position for the label stack.
  • the label stack is pressed into the removal position by means of a spring device, which on the one hand has the advantage that when a label is removed, the entire label stack can move somewhat backwards. This is important because when a label is removed the driver device e.g. presses with the glue segment into the stack of labels and thus pushes it backwards from the removal position by a play clearance ⁇ s.
  • the spring device can easily accommodate this game.
  • a disadvantage of this device is, however, that the force acting on the label stack depends on the degree of filling, i.e. is of the thickness of the stack of labels and that on the other hand, the entire device is relatively complicated and expensive.
  • a system according to the preamble of claim 1 is here US 4,978,416 known.
  • the drive mechanism obtains the biasing force for the bias of the carriage in the removal position from the torque of the drive motor.
  • the torque of the running driven drive motor that pushes the stack of labels into the removal position.
  • the biasing element can be, for example, a slider if the stack of labels slides on a base, or a receiving element if the entire stack of labels is held by the biasing element.
  • the removal position is preferably at one end of the guide, but can also be arranged somewhat beforehand.
  • the slide is mounted on the guide, in particular via sliding elements or on rollers, in such a way that it can be moved back and forth on the guide with as little resistance as possible.
  • the propulsion or the movement of the carriage is realized by the drive mechanism.
  • the drive mechanism has a rotating flexible drive means which is driven by the drive motor and which is stretched between at least two deflection rollers.
  • the carriage is connected to the drive means in particular via a driver.
  • the drive means is preferably a drive belt, in particular an endless belt, which can either be smooth or toothed.
  • the drive motor either drives the drive means directly, for example via a toothed roller or a friction roller, or drives one of the deflection rollers, which is currently the more common solution.
  • the carriage is then connected at one point to the drive means via a driver and is moved along the guide via the drive means.
  • the drive mechanism is designed as a spindle, more precisely as a threaded spindle, which, for example, simultaneously form the guide for the slide can.
  • the spindle is rotated by the drive motor and a threaded nut-like threaded element that meshes with the spindle is provided on the slide. Rotation of the spindle thus moves the carriage on the spindle back and forth in accordance with the direction of rotation and speed of rotation of the spindle.
  • the thread pitch and also the other parameters of the thread of the spindle and the threaded element are selected such that the thread is not self-locking.
  • the drive mechanism has a continuous slip clutch which is used when the pretensioning element of the carriage bears against the label stack and the motor continues to rotate nonetheless.
  • this permanent slip clutch which can be a friction clutch, for example, a certain torque is constantly transferred to the drive mechanism via the permanent slip clutch, and thus into a pressing force of the biasing element against the stack of labels.
  • the permanent slip clutch is preferably a permanent slip clutch which operates according to the magnetic hysteresis principle, which has the advantage that the permanent slip clutch is maintenance-free and largely unaffected by external influences, for example temperature. The transmitted torque is therefore solely dependent on the rotational speed of the drive motor.
  • the guide is preferably designed as a linear guide.
  • the drive motor is an electric motor, in particular a permanent magnet motor. It is particularly advantageous to use a closed-loop motor as an electric motor which, at least in the pressing operation, ie when the pretensioning element presses against the stack of labels, is torque controlled.
  • Such a closed-loop motor is safe from standstill and, when stationary, applies a defined torque in accordance with the control of the closed-loop motor, with which a defined pretensioning force can be exerted on the pretensioning element.
  • the torque is set via the control signals for the closed-loop stepper motor.
  • an elastic element e.g. a spiral spring, a rubber element or helical springs are provided which allow a movement play ⁇ S of the prestressing element in the direction of the guide facing away from the removal position.
  • the slide or the pretensioning element can avoid this removal movement ⁇ S without the motor being deflected against its drive direction.
  • the drive mechanism could be built without the elastic element.
  • the elastic element is arranged between the driver of the slide and the biasing element, in which way the elastic element does not require a separate space in the drive mechanism, since the elastic element e.g. can be integrated into the sled.
  • the threaded element can thus be suspended as a driver on the slide between two coil springs, which are supported on the slide.
  • the biasing element is movable relative to the threaded element in both directions by a certain amount of play, which should in any case be as large as the above-mentioned required movement play ⁇ s.
  • the invention relates to a method for prestressing a slide that can be moved on a guide by means of a drive motor for prestressing a stack of labels into the removal position.
  • the force for the pretensioning of the slide into the removal position from the torque of the Drive axis of the drive motor generated or derived.
  • this has the advantage that no separate spring device is required to pretension the pretensioning element against the stack of labels.
  • This has the advantage that the force is always the same regardless of the thickness of the label stack and that the entire mechanism is considerably simplified.
  • a closed-loop stepper motor is preferably used as the drive motor, which is stationary and therefore does not require a device, such as a continuous slip clutch, in order to transmit the torque to the biasing element when the biasing element lies essentially immovably against the stack of labels.
  • Fig. 1 shows a feed system 10 for pretensioning a stack of labels 12 in a removal position 14.
  • the stack of labels 12 slides on a smooth surface 16 (for example a metal feed surface) and is pushed into the removal position 14 by a slide 18 on its rear side facing away from the removal position 14.
  • the slide forms the biasing element of the feed system according to the invention.
  • the system also has a drive motor 20 and a drive mechanism 22, which has a spindle 24 rotated by the drive motor 20 and a carriage 26 guided on the spindle 24.
  • the carriage 26 is movably guided as a driver on the spindle by means of a non-rotatable threaded element 28.
  • the threaded element 28 is supported, for example, via two helical springs 30, 32 against two support walls 34, 36 of the slide 26.
  • the slider 18 is fixed to the carriage 26. Due to the resilient mounting of the slide 26 on the threaded element 28, the slide 26 and thus the slide 18 can be moved somewhat in the direction of the guide, in both directions according to the double arrow shown around the threaded element 28. This plays a role, as will be explained below.
  • a driver device for example a glue segment
  • the glue segment presses against the label stack 12 with the force F, the entire label stack being pressed away from the removal position 14 in the direction of the slide 18 by the play clearance ⁇ s.
  • This movement play ⁇ s is absorbed by the coil springs 30, 32, which hold the slide 26 resiliently on the threaded element 28.
  • the biasing force VF of the slider 18 against the label stack 12 is derived from the torque of the drive motor 20 which is constantly driven during the removal of labels.
  • this pretensioning force VF is generated by the torque which is generated by the current actuation of the drive motor 20 during the removal generated from labels from the label stack. This torque is converted via the threaded element 28 into the biasing force VF, which presses the slider 18 against the label stack 12 in the direction of the removal position 14.
  • the distance ⁇ s through the slide can be carried out by the spindle through the Backward movement of the carriage by the distance ⁇ s is rotated backwards by a corresponding angle of rotation against the permanent torque of the motor. If the label was then removed from the label stack, the carriage is moved back to the starting position by the permanent torque of the motor.
  • the feed system 14 according to the invention Fig. 2 has one of Fig. 1 deviating drive mechanism 42, which consists of a flexible drive means 44, preferably in the form of an endless belt, which is stretched between two deflection rollers 46, 48. Between the two deflection rollers 46, 48, a linear guide 50 for the carriage 26 is also formed, which, as in FIG Fig. 1 can be built.
  • the difference between the carriage 26 from the embodiment of FIG Fig. 2 and the carriage 26 from the embodiment of FIG Fig. 1 is that in this Embodiment of the Fig. 2 the driver is not a threaded element, but simply an element which is fastened to the endless belt 44, so that the two coil springs 30, 32 act on this element.
  • Fig. 3 shows one too Fig. 2 largely analog system 60, which is based on system 40 Fig. 2 the only difference is that here the carriage 62 is connected to the endless belt 44 via a driver 64, the driver 64 being connected to the carriage 62 via an elastic element, for example a rubber element 66. In contrast to Fig. 2 So there are no coil springs, but an elastic rubber element for connecting the slide to the driver.
  • Fig. 4 again shows a to Fig. 1 largely identical system 70 with a drive mechanism containing a spindle drive 24, 26, 28.
  • the drive mechanism 72 identifies the components of the drive mechanism 22 Fig. 1
  • Another slip clutch 74 which connects the spindle 24 to the shaft of the drive motor 20.
  • the components of the drive mechanism 22 are preferably not designed to be self-locking in order to reverse the movement of the slider 18 in a reverse rotation of the spindle to be able to convert.
  • a permanent slip clutch 74 could also be provided between the slide 18 and the threaded element 28 arranged on the spindle, as a result of which, when the slide is moved backwards, the threaded element 28 is rotated about its longitudinal axis relative to the slide 26, but the spindle is not rotated backwards.
  • a continuous slip clutch 68 is provided, which can either be a friction clutch or a permanent slip clutch operating according to the magnetic hysteresis principle.
  • the torque of the motor can be continuously transmitted to the drive mechanism, whereby 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, the drive motor 22 not having to be stationary.
  • This torque transmitted to the endless belt 44 is then converted via the driver of the carriage 26 into a biasing force VF of the slider 18 on the label stack 12.

Landscapes

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

Description

  • 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 Δs 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.
  • Ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist dabei aus US 4,978,416 bekannt.
  • 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 12 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 zu einigem 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 stillstandsfest ist, 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 Antriebsmotor 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, im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, 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 ΔS 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 ΔS des Vorspannelements in die von der Entnahmeposition abgewandte Richtung der Führung ermöglicht. Auf diese Weise kann somit der Schlitten bzw. das Vorspannelement dieser Entnahmebewegung ΔS 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 welche 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 Δs 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 Antriebsmotors 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, aber nicht erfindungsgemäß, 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 Spindelantrieb oder ein Endlosband-Antrieb, wie oben bereits ausgeführt.
    Vorzugsweise ist das Vorspannelement an dem Schlitten derart elastisch gehalten, dass das Vorspannelement um ein Bewegungsspiel Δs 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 Δs 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 Δs durch den Schlitten dadurch ausgeführt werden, dass die Spindel durch die Rückwärtsbewegung des Schlittens um den Weg Δs 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 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 in 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 nicht erfindungsgemäßen Systems ähnlich zu Fig. 1 mit Spindelantrieb und Dauerschlupfkupplung;
    Fig. 5
    eine Vergrößerung eines nicht erfindungsgemäßen 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 Δs von der Entnahmeposition 14 weg in Richtung auf den Schieber 18 gedrückt wird. Dieses Bewegungsspiel Δs 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 Δs 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 Δs durch den Schlitten dadurch ausgeführt werden, dass die Spindel durch die Rückwärtsbewegung des Schlittens um den Weg Δs 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 Δs 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 ΔS 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 Alternative 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 Form des Systems 60 aus Fig. 3. In dieser alternativen Form 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
    Antriebsmechanismus (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 (15)

  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, wobei der Antriebsmechanismus (22; 42; 72) die Vorspannkraft für die Vorspannung des Schlittens (26; 62) in die Entnahmeposition aus dem Drehmoment des Antriebsmotors (20) bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein stillstandsfester Antriebsmotor (20) ist, bei dem das Drehmoment über dessen Antriebsachse generiert wird, und der Antriebsmotor (20) dazu ausgebildet ist, dass in einem Entnahmebetrieb durch den ständig angetriebenen Antriebsmotor (20) das Drehmoment laufend erzeugt wird, wobei es für die Ableitung des Drehmomentes unerheblich ist, ob sich die Antriebsachse des Antriebsmotors (20) dreht oder nicht.
  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 die Führung (50) eine Linearführung ist.
  7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (20) ein Elektromotor ist.
  8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) ein Permanentmagnetmotor ist.
  9. System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) ein Closed-Loop Schrittmotor ist, der zumindest im Andruckbetrieb Drehmoment-gesteuert ist.
  10. 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 Δs des Vorspannelements (18) in die von der Entnahmeposition (14) abgewandte Richtung der Führung (50) ermöglicht.
  11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (30, 32; 66) zwischen einem Mitnehmer (28) des Schlittens (26; 62) und dem Vorspannelement (18) angeordnet ist.
  12. Verfahren zum Zuführen von Etiketten unter Verwendung eines durch einen Antriebsmechanismus (22; 42; 72) auf einer Führung (50) bewegbaren Schlittens (26; 62), der wenigstens ein Vorspannelement (18) für den Etikettenstapel aufweist, welcher Antriebmechanismus durch einen Antriebsmotor (20) angetrieben wird, wobei der Schlitten in eine Entnahmeposition (14) vorgespannt wird, wobei die Vorspannkraftraft (VF) für die Vorspannung des Schlittens aus dem Drehmoment des Antriebsmotors (20) generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein stillstandsfester Antriebsmotor (20) ist, bei dem das Drehmoment über dessen Antriebsachse generiert wird, und dass in einem Entnahmebetrieb durch den ständig angetriebenen Antriebsmotor (20) das Drehmoment laufend erzeugt wird, wobei es für die Ableitung des Drehmomentes unerheblich ist, ob sich die Antriebsachse des Antriebsmotors (20) dreht oder nicht.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmotor (20) ein Closed-Loop-Schrittmotor verwendet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement elastisch bzw. federnd derart gehalten wird, dass das Vorspannelement um ein Bewegungsspiel Δs von der Entnahmeposition weg bewegbar ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Schlittens (26) eine Bewegung einer Spindel (24) und/oder eines Gewindeelements (28) bewirkt.
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