JP2008213940A - 物品の装備用機械 - Google Patents

Abstract

【解決課題】高い柔軟性と良好な近接性とを有する、物品の装備用の簡単かつコスト的に有利な機械を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの回転体（１）と、回転体の周縁に配置された、物品（４０）の装備用の少なくとも１つの独立したラベル貼付装置（３０）と、物品（４０）の位置正確な供給および搬出用の同期駆動可能な搬送要素（３、４、５、６）とを備える、容器などの物品（４０）の装備用機械である。回転体（１）の周縁には、回転体（１）用の少なくともラベル貼付装置（３０）の相対位置を決定するための要素（２１、２２、２３）が存在する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも１つの回転体と、前記回転体の周縁に配置された、物品（瓶、缶等）の装備用の少なくとも１つの独立したラベル貼付装置と、物品の位置正確な供給および搬出用の同期駆動可能な搬送要素とを備える、容器などの物品の装備用機械に関する。

従来のラベル貼付機においては、全ての本質的な構造要素（回転体、搬送要素、ラベル貼付装置等）は、いわゆる機械基礎部を形成する大型の共通のテーブルプレート上にある。不都合にも、空間把持方式および個々の構造要素への近接性が不十分であり、そのため保守作業および洗浄作業が困難になる。

ドイツ国特許出願第３１３４６６１Ａ１号明細書によって、すでに中央部が空いた処理回転体を物品の供給および搬出用の搬送要素ならびにラベル貼付装置と共に短縮したテーブルプレート上に軸支することが提案された（図３）。この提案された短縮にもかかわらず、残部のテーブルプレートは依然として比較的大きくかつ費用がかかる。しかし主な欠点は（多くの従来方法により製作されたラベル貼付機と同様に）機械構成の後々の変更に関して柔軟性が欠けていることである。これは一般に多額の費用をもたらし、その結果、しばしば新規の機械は既設の機械の全面的な改造よりもコスト的に有利である。

さらにドイツ国特許出願第１９７４１４７６Ａ１号明細書から、ラベル貼付機で処理回転体、被ラベル貼付物品の供給および搬出用の搬送要素ならびにラベル貼付装置を共通のテーブルプレート（図１）上に配置する代わりに、それぞれ別々に専用の下部架台（図４）上に配置することが公知である。このシステムは、機械の全ての前記要素がそれぞれ専用の動力式駆動装置によって作動可能である場合、柔軟なモジュール方式に関して利用者に長所を提供するが、駆動技術上の費用増加の原因となる。
ドイツ国特許出願第３１３４６６１Ａ１号明細書 ドイツ国特許出願第１９７４１４７６Ａ１号明細書

それに対し本発明は、高い柔軟性と良好な近接性とを有する、物品の装備用の簡単かつコスト的に有利な機械を提供することを課題とする。

この課題を解決するため、本願発明は、回転体の周縁に、ラベル貼付装置の相対位置の決定、ブラシ清掃要素および回転体用の別の機械部材の要素が設けられ、前記要素が、半径方向の間隔のほかに、回転体の円周上の高さ、傾きおよび位置も決定する。それによって、相対位置を固定するためのホール床での前記部材の煩雑かつ不正確な固定が不要になる。そのためには、回転体のピボット軸受または架台上の水平の、必要な場合は円周方向に調節可能な張出アームが好適である。特に回転体円周に適合した環状の要素形態が有利である。それによって任意の、無段階の円周位置決めが簡単に実現可能となるからである。この解決策は、他の装備または瓶サイズへの転換を、特に対応する部材の迅速かつ正確な自動心出しを保証する前調節された交換用結合要素に関連して行うべき場合、ラベル貼付装置および必要な場合はブラシ清掃要素などの別の標準型番部品の迅速な交換を機械の利用者に可能にする。

この構想に基づき、卓越した近接性に加えて、機械の利用者には高い柔軟性が、また機械の製造者には製造および組立の簡素化が、必要に応じて交換可能もしくは個別的に組み合せ可能である個々の機械モジュールによって与えられる。

回転体の独立したピボット軸受は、テーブル状の架台構造によって形成され、かつ必要な場合は改善された液体および汚物排出管に対して傾けた表面を有することができ、それによって機械の洗浄が軽減される。

有利には、テーブル状の架台構造の外郭が回転体の外部の周縁より小さく形成され、かつ前記外郭が半径方向に突出しない。それによって回転体への良好な近接性が保証される。回転体を少なくとも部分範囲（物品送入口から物品送出口まで）で取り囲む１つの環状体だけが半径方向に深く位置する平面内に回転体より僅かに突出し、それによって保護被覆、ブラシ清掃体などの機械部品の保持用の、好ましくは直線状の支持具を、底部抵触なしに直接環状体上に設置し、かつ常時着脱可能および調節可能に固定することができる。前記環状体上に、自由なラベル貼付装置も任意の円周位置に固定可能である。この長所は、さらに回転体の上記架台構造および搬送要素用のテーブルプレートが一体に形成され、またはこれらが着脱不能に互いに連結されている場合にも適用される。

その他の有利な実施形態は、残りの従属請求項の対象となっている。

以下、図に則して有利な実施形態について説明する。
装備機械は、図１にそのピッチ円でのみ表示し、かつ複数の均等なピッチ間隔で配置した回転皿２を有する回転体１を有する。さらに、送入用星形車３および送出用星形車４が設けられ、前記星形車のピッチ円がそれぞれ回転体１のピッチ円に接する。両方の星形車３および４は、より見易くするために図１に同様にそのピッチ円によってのみ表示している。星形車３および４が回転体１から離れる側に、そのピッチ円に接する直線状のベルトコンベヤ５があり、前記ベルトコンベヤの側方に送入用星形車３の前部の領域に平行に向いたスクリュー分配装置６が配置されている。スクリュー分配装置６、ベルトコンベヤ５および星形車３、４は共通のテーブルプレート７上に配置もしくは軸支されている。

星形車３、４は垂直の軸を介してテーブルプレート７の下で回転可能に軸支された、星形車ピッチ円と一致するピッチ円直径を有する歯車３’、４’と捩れないように連結され、前記歯車が該歯車側で電動機式の機械主駆動装置２０の駆動歯車１０と、たとえば回転数制御可能な非同期電動機が減速歯車装置と噛み合う。駆動歯車１０と同軸に、前記駆動歯車と捩れないように連結された歯付ベルト車１０’が配置され、前記歯付ベルト車が歯付ベルト１７を介して回転体１の駆動に利用される歯付ベルト車１６と噛み合う。スクリュー分配装置６ならびに必要な場合はベルトコンベヤ５の駆動装置は、詳しく示さない機械式力伝達要素（歯車、歯付ベルトおよびカルダン軸）によって機械主駆動装置２０から前記歯車の１つを介して行われる。あるいは、機械主駆動装置を直接回転体１に組み込むこともでき、またはテーブル７および回転体１は各々１つの専用の、互いに同期した電動機を得ることもでき、その場合は歯付ベルト１７が不用になることは自明である。

垂直の中軸１ｃによって形成された、回転体１の回転軸１’は、テーブルプレート７の傍にそれ自体別に配置されたピボット軸受１１によって収容される。このテーブル状に形成された架台１２を有するピボット軸受１１は図２から最もよく分かる。そこに示したように、支持脚１５上に立つ架台１２は、成形または装着した、内部中空の軸受柱１３で中軸１ｃを支持する。中軸１ｃはその下端に捩れないように取り付けた歯付ベルト車１６を介して駆動可能である。

中軸１ｃには、とりわけ回転テーブル１ａとその上に配置された、場合によっては高低調節可能な、回転体１の上部１ｂが捩れないように軸支されている。中軸１ｃの上端に、サーボモータ１９の制御装置用のハウジング１８があり、前記サーボモータは回転テーブル１ａの下側に配置され、かつ回転可能に回転テーブル１ａ上に軸支された回転皿２のプログラム制御式駆動に利用される。各回転皿２に、回転体１の上部１ｂで上昇および下降可能な心出しベル８が組み込まれ、前記心出しベルは図示しない制御曲線によって公知の方法で操作可能である。制御曲線を同時回転に対して保護するために、架台固定した回転モーメント支持具９を設けている。

星形車３および４に回転体１を位置正確に組み込むために、ピボット軸受１１の架台１２が２つの、既存の中間空間を橋渡しする支柱２１によってテーブルプレート７と、特に着脱可能に、たとえばねじ、位置合せピンまたは他の好適な要素によって連結される。この連結はテーブルプレート７と、両者を水平に平らな表面で形成した架台１２のテーブルプレート１４との等高の配置によって容易になる。

ピボット軸受１１の架台１２のテーブルプレート１４の下側に、半径方向外側に水平に延びる、複数の張出アーム２２が固定されており、張出アーム２２は、回転体１を少なくとも部分範囲で取り囲む環状体２３を支持する。この回転テーブル１ａよりも大きい直径を有する、前記回転テーブルの下にある環状体２３が円周方向でテーブルプレート７の縁部に直かに近接し、かつ前記テーブルプレートの上縁部に傾斜した径方向内側に下降する平面２３ａを装備し、他方、下縁部はＶ字状の、円周方向に延びる溝２３ｂを備えている（図５）。環状体２３の径方向外側に、周方向で任意の位置にラベル貼付装置３０を結合することができる。一方でラベル貼付装置３０の高速な交換と、他方で正確な、すなわち再現可能な回転体１への位置割当てとを保証するために、心出し機能をもつ着脱可能な結合要素を対で設けている。前記結合要素は、たとえば垂直のボルトまたはピン２９として形成され、それらに適合する穴２９ａを有するラベル貼付装置３０またはその下部架台３１を掛け留めることができる。前記ピン２９は、固定板等を用いて環状体２３の任意の位置に剛性に固定可能である。ラベル貼付装置の結合用のピン２９を可動式に、たとえば垂直に移動可能に軸支し、それによって取付けまたは取外しのためにラベル貼付装置の昇降運動を無くすことも考えられよう。

図４から明らかなように、ラベル貼付装置の下部架台３１は、その環状体２３に向う側に穴２９ａを備えた矩形管と、その下にずれて位置する、環状体２３に向かって開いたＶ字状の導入斜面２９ｂとを有する。このＸで表した詳細図は下側から見たものを示している。パレット持上げ車両またはフォークリフトによって、ピン２９に掛け留めるための下部架台３１を、穴２９ａが上方に、しかし導入斜面２９ｂがまだピン２９の上端の下方にある所まで持ち上げることができる。ピン２９への半径方向の近接によって、導入斜面２９ｂが下部架台３１を、穴２９ａがピン２９と軸線方向に一列に並ぶまで心出しする。前記位置で、穴２９ａが下部架台３１の下降によってピン２９と形状嵌合式に係合させることができる。正確な高さおよび傾斜は、個別的に高低調節可能な脚によって下部架台３１で調節可能である。

さらに下部架台３１上に回転体１を指示する側に保護円板２６’が固定され、その外郭が回転体を広範囲に取り囲む保護円板２６内の部分に適合されている。同様に回転体１を指示する側に図示しない押圧要素（海綿状手すり、海綿状ローラまたはブラシ体）を瓶４０等へラベルを貼付けるために下部架台３１に、特に（回転体１から見て）保護円板２６’の前部に固定することができる。好ましくは、それによってラベル貼付装置の交換時に自動的に常時各瓶輪郭に適合する押圧要素も提供される。より見易くするために、ラベル貼付装置は図４に描写していない。

環状体２３は、さらに垂直に前記環状体に立てて配置した支持具２４、２５用の支持体として機能し、支持具２４は、支持具２４に沿って上昇および下降可能に案内された回転体１を広範囲に取り囲む保護円板２６用の保持体として利用され、かつ外部のブラシ体３５用の保持体として瓶輪郭へのラベルの糊付けのために設けた支持具２５が利用される。内部にあるブラシ体３６を保持するために、回転テーブル１ａ上に支持円板３７が軸支され、捩れないよう保護されている。支持具２４、２５は、その下端で環状体２３の斜めの平面２３ａに対して形状嵌合式に適合する斜めの切削加工部を有し、その結果、前記切削加工部が環状体２３に対して軸線方向および半径方向に向けられ、かつ溝２３ｂの中に係合する、支持具の下端に固定された、環状体を下把持する板２７’によって保持された固定ねじ２８または他の着脱可能な固定手段によって半径方向および軸線方向に固定されている。また前述の回転モーメント支持具９は、同じ方法で環状体２３上に捩れないように固定することもできる（図５参照）。

ラベル貼付装置３０は、場合によっては車輪によって移動可能に形成できる各々１つの専用の下部架台３１を有する。下部架台３１はラベル貼付装置３０を支持する板およびハウジングを有し、前記ハウジングの中に電動式駆動装置３２がその組み込まれた制御装置３４と共に収容されている。この制御装置３４は、前記制御装置がラベル貼付装置３０の駆動装置を位置正確に、すなわち回転体１の連続的な回転運動に対して位置および速度同期して順次制御するように形成されている。駆動装置３２は、制御装置３４へ実値フィードバック用の回転センサ３３を備えた周波数制御式非同期電動機とすることができる。回転体１には、目標値センサとして利用される回転センサ３８があり、前記回転センサは回転体１の回転時に２つの隣接する回転皿２の１ピッチ間隔分だけ、たとえば５０００サイクルまたはパルスをユニット駆動装置３２の制御装置３４の入力に提供し、それによって設定可能な変速比で回転角度を正確に制御した等速回転がラベル貼付装置３０と回転体１との間で実現可能である。各ラベル貼付装置３０は、電力供給および圧縮空気供給ならびに信号伝達用に高速の着脱可能な差込式連結具を装備することができる。

ラベル貼付装置３０の位置の微調整のために、半径方向、接線方向およびその高さで回転テーブル１ａと相対的に調節可能に前記ラベル貼付装置の下部架台３１もしくはその板上に軸支することができる。

図順３ａ〜３ｃから、機械設計の可変性が分かる。既存の回転体１は、任意に種々に形成された送入および送出構成と組み合せることができる。回転体１に、たとえば直線状に、搬送方向に一列に延びる瓶搬送５（図３ａ）用の２つの星形車（３、４）を備えたテーブルプレート７、またはアングル状（図３ｃ）または平行の、必要な場合は逆方向の瓶搬送５ａ、５ｂ、５ｃ（図３ｂ）用の３つまたはそれ以上の星形車３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを備えたテーブルプレート７を提供することもできる。

そこから前記のような機械の利用者に対して、瓶充填ラインの既設の設備レイアウトの変更時に装備機械をテーブルプレート７もしくは全ての送入および送出領域の交換および新規の板の追加によって回転体１およびラベル貼付装置の再使用下に新規の機械を調達せずに柔軟に適合可能である長所が生じる。湿式糊付けラベル貼付装置３０ａ、ロールラベル貼付装置３０ｂおよび自己接着式ラベル用の供給装置３０ｃを任意に組み合せまたは交換することができる。湿式糊付けラベル貼付装置３０ａは、ドイツ国特許出願第１９７４１４７６Ａ１号明細書に従って、すなわちラベル剥がし用の回転式または脈動式接着面で形成することができる。前記接着面の各々は、必要な場合は、専用のプログラム制御式の電動式駆動装置によって操作することができる。

逆に、回転体１のみを交換するべきである場合も発生しうる；たとえば瓶４０に前に取り付けたものと別のまたは複数のラベルを取り付け、そのためにより長い処理区間が必要になりうる場合、小型の回転体がより大きい直径を有する回転体に置換される。この場合、ラベル貼付装置およびテーブルプレート７は瓶送入口および瓶排出口で保持することもできる。但し、新規の回転体直径に適合した、対応する長さを有する支柱２１を設けなければならない。

装備機械の概略平面図である。 部分断面図による図１に記載の装備機械の回転体の側面図である。 装備機械の変形形態を示す概略平面図である。 装備機械の変形形態を示す概略平面図である。 装備機械の変形形態を示す概略平面図である。 ラベル貼付装置の下部架台の拡大図である。 図２の装備機械の詳細拡大図である。

符号の説明

１： 回転体
３： 送入用星形車
４： 送出用星形車
５： ベルトコンベヤ
６： スクリュー装置
２１： 支柱
２２： 張出アーム
２３： 環状体
３０： ラベル貼り付け装置
４０： 物品

Claims (13)

1. 少なくとも１つの回転体（１）と、前記回転体の周縁に配置された、物品（４０）の装備用の少なくとも１つの独立したラベル貼付装置（３０）と、物品（４０）の位置正確な供給および搬出用の同期駆動可能な搬送要素（３、４、５、６）とを備える、容器などの物品（４０）の装備用機械であって、
   回転体（１）の周縁に、回転体（１）用の少なくともラベル貼付装置（３０）の相対位置の決定用の要素（２１、２２、２３）が存在することを特徴とする機械。
2. 架台固定した要素が、張出アーム（２２）および／または回転体円周から径方向外側に突き出した支柱（２１）として形成されることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
3. 張出アーム（２２）が、回転体を部分的に取り囲む少なくとも１つの保護被覆（２６）を間接的または直接的に保持し、支持することを特徴とする、請求項２に記載の機械。
4. 要素が回転体（１）を少なくとも部分範囲で取り囲む環状体（２３）として形成され、前記環状体が半径方向外側に回転体の架台（１２）から突き出た張出アーム（２２）によって支持され、かつ回転体（１）より大きい直径を有することを特徴とする、請求項１に記載の機械。
5. 任意に、回転体（１）の円周に配置可能なラベル貼付装置（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、着脱可能な、自動心出し式の結合要素（２９、２９ａ、２９ｂ）によって環状体に結合可能であることを特徴とする、請求項４に記載の機械。
6. 環状体（２３）の断面が、回転体（１）との半径方向の間隔、及び前記回転体に固定可能な部材の傾斜或いは高さが形状嵌合によって自動心出し式に固定可能であるように、形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載の機械。
7. 環状体（２３）が、その上側に水平に対して傾斜した、円周方向に延びる平面（２３ａ）を有することを特徴とする、請求項６に記載の機械。
8. 環状体（２３）が、その下側に少なくとも１つの傾斜した平面、特にＶ字状の、円周方向に延びる溝（２３ｂ）を有することを特徴とする、請求項６に記載の機械。
9. ラベル貼付装置（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、専用の、回転体（１）の運動に対して同期化した電動式駆動装置（３２）を有し、前記駆動装置の制御装置（３４）が、ラベル貼付装置を支持する下部架台（３１）に組み込まれることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の機械。
10. 各ラベル貼付装置が、電力供給用の高速着脱可能な差込連結具、機械制御装置（３８）との信号交換装置、および必要な場合は圧縮空気供給装置を有することを特徴とする、請求項９に記載の機械。
11. 搬送要素（３、４、５、６）がテーブルプレート（７）上に、かつ回転体（１）がテーブルプレート（７）の外部に配置されたピボット軸受（１１）中に、軸支されることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の機械。
12. ピボット軸受（１１）が、独立している、テーブル状の架台（１２）であって成形または装着した軸受柱（１３）を備えるテーブルプレート（１４）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の機械。
13. テーブルプレート（７、１４）の位置が、着脱可能な要素（２１）によって互いに固定可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の機械。

Images