WO1989000133A1 - Labelling machine - Google Patents

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WO1989000133A1
WO1989000133A1 PCT/EP1988/000573 EP8800573W WO8900133A1 WO 1989000133 A1 WO1989000133 A1 WO 1989000133A1 EP 8800573 W EP8800573 W EP 8800573W WO 8900133 A1 WO8900133 A1 WO 8900133A1
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WO
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vacuum cylinder
labeling device
pallet
pallet rotor
vacuum
Prior art date
Application number
PCT/EP1988/000573
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English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Winter
Original Assignee
Krones Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19873722220 external-priority patent/DE3722220A1/de
Application filed by Krones Ag filed Critical Krones Ag
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    • B65CLABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/08Label feeding
    • B65C9/18Label feeding from strips, e.g. from rolls
    • B65C9/1803Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip
    • B65C9/1815Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip and transferred by suction means
    • B65C9/1819Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip and transferred by suction means the suction means being a vacuum drum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65C9/12Removing separate labels from stacks
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    • B65C2009/404Controls; Safety devices for detecting properties or defects of labels prior to labelling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/12Surface bonding means and/or assembly means with cutting, punching, piercing, severing or tearing
    • Y10T156/1317Means feeding plural workpieces to be joined
    • Y10T156/1322Severing before bonding or assembling of parts
    • Y10T156/1339Delivering cut part in sequence to serially conveyed articles

Definitions

  • the invention relates to a labeling device for containers, in which the labels are fed as tape material, with a controllable label tape drive, a downstream cutting device for separating individual labels from the label tape and a pallet rotor with adhesive surfaces for receiving the cut individual labels.
  • Labeling devices in which the label material is fed as a tape, are economically interesting since the costs for a single label are significantly lower than for pre-cut single labels.
  • a generic labeling device is known from DE-OS 22 36 835.
  • the label tape is first fed via deflection rollers to a knife roller, which cuts off individual labels.
  • the separated individual label reaches a pressure roller via further guide rollers, which presses the individual label onto the outer surface of a pallet of the pallet rotor.
  • the glued individual label is removed by means of a gripper cylinder and attached to the container.
  • the knife roller runs at the same speed as the tape drive, so that only one label of the same size can be cut with this one knife roller.
  • a further disadvantage of the known device is that if there are bottle or container gaps in the labeling machine, labels that are not required are applied to the pallet rotor, which can lead to contamination of the machine and to malfunctions.
  • a labeling device for labeling with stacked labels is known.
  • This labeling device has a pallet rotor, the glue pallets of which are each pivotable about their own shafts, which are arranged eccentrically to the rotor shaft, in a groove track.
  • the cutting device is formed from a fixed knife and a vacuum cylinder equipped with rotating knives, that the pallet rotor in the operating position connects tangentially to the outer surface of the vacuum cylinder, the outer surfaces of the vacuum cylinder and the pallet rotor being designed to be radially variable and mutually variable can be moved from the operating position into an idling position, in which the lateral surfaces of the vacuum cylinder and the pallet rotor are arranged radially spaced apart.
  • the labels are in the operating position by rolling the previously glued pallets on the outer surface of the vacuum cylinder removed from this and in the further course pulled by a gripper cylinder with mechanically controlled gripper fingers from the pallets and transferred to the containers, for example, on a turntable.
  • a gripper cylinder with mechanically controlled gripper fingers from the pallets and transferred to the containers, for example, on a turntable.
  • the invention now proposes to bring about a change in distance between the vacuum cylinder supplying the individual cylinders and the glued pallets so that the pallets have no contact with the vacuum cylinder in the idle position, as a result of which the separated individual label remains on the vacuum cylinder and not from a single pallet of the pallet rotor can be removed.
  • the change in distance results in an astonishingly simple manner that the separated individual label remains on the vacuum cylinder and is not removed from an individual pallet of the pallet rotor, as mentioned.
  • a further advantage also lies in the fact that, in the case of larger bottle gaps, the vacuum cylinder is not contaminated by glue adhering to the glue pallets, as a result of which the functionality of the vacuum cylinder would be impaired.
  • the change in distance can be brought about in various ways.
  • the axes of rotation of the pallet rotor and the vacuum cylinder are designed to be radially variable, a synchronous gear connecting the pallet rotor to the vacuum cylinder comprising a coupling which compensates for an axial offset.
  • Such clutches are commercially available, for example, under the name "Schmidt clutch”.
  • the advantage of changing the distance via the axes of rotation of the pallet rotor and the vacuum cylinder is that regardless of the number of glue pallets attached to the pallet rotor, only one movement must be carried out, regardless of the position of the pallet rotor.
  • the embodiment of this first embodiment is particularly advantageous in that the vacuum cylinder is arranged such that it can be moved radially away from the pallet rotor.
  • the mass of the vacuum cylinder is usually less than that of the pallet rotor, so that the vacuum cylinder can be reacted more quickly to bottle gaps.
  • the vacuum cylinder is arranged to be pivotable about a pivot axis parallel to its axis of rotation. In this way, the vacuum cylinder can be simply pivoted away from the pallet rotor, while the drive connection between the pallet rotor and the vacuum cylinder can be maintained, since the gear unit can contain a coupling that enables an axis offset. It is advantageous if the pivot axis of the vacuum cylinder lies approximately in the longitudinal axis of the fixed knife. This means that the knife roller can cut labels even if it is pivoted away from the pallet rotor.
  • the individual circuit can also be used with a very high bottle throughput per unit of time, since the entire labeling device remains in operation and only the labels are not transferred at the vacuum cylinder and pallet rotor interface. Since the drive for the vacuum cylinder, unlike in the prior art, does not run synchronously with the label tape drive, but rather a little faster in order to achieve smoothing of the labels, it is also possible for larger bottle gaps to stop the label tape drive and the vacuum cylinder and the Let the pallet rotor continue to run in idle position.
  • the arrangement of the swivel axis for the vacuum cylinder is advantageously varied in that the vacuum cylinder designed as a knife roller and the fixed knife are arranged on a common swivel lever. This always ensures the operational alignment between the fixed knife on the one hand and the knife roller on the other, regardless of whether the vacuum cylinder is in the idle position or the operating position. Since the belt speed can be controlled independently of the speed of the vacuum cylinder, the
  • the synchronous gear comprises a speed superposition gear.
  • the pallet rotor can be rotated relative to the vacuum cylinder so that the individual labels are always positioned centrally on the individual pallets of the pallet rotor.
  • a label suction tube is arranged on the vacuum cylinder in the direction of rotation behind the pallet rotor.
  • the change in distance between the outer surface of the vacuum cylinder and the pallet rotor is not caused by pivoting the axes, as in the first
  • Embodiment brings about, but in that the jacket of the vacuum cylinder alternately has wings and recesses with a smaller radius and that the vacuum cylinder relative to the pallet rotor from its operating position, in which the adhesive surfaces roll on the wings or the labels adhering to them, in the idle position is transferable, in which the adhesive surfaces pass the recesses at a distance.
  • the outer surface of the vacuum cylinder in this second embodiment has the configuration described, the recesses of the vacuum cylinder can be assigned to the pallets by changing the rotational position assignment between the pallet rotor and the vacuum cylinder, thereby reliably avoiding contact between the pallet surface and the vacuum cylinder. This then forms the idle position.
  • the vacuum cylinder is driven by the pallet rotor via a synchronous gear in a divisional manner and via a drive arranged in the drive train to the vacuum cylinder Speed superposition gearbox with which the rotation position assignment between the pallet rotor and the vacuum cylinder can be changed.
  • the speed superposition gear is equipped with a controllable actuator, such as a stepper motor, which, based on control commands from an electronic control during operation, brings about the idle position by changing the rotational position assignment between the pallet rotor and the vacuum cylinder , in which the recesses of the vacuum cylinder are assigned to the pallets of the pallet rotor.
  • This offset position can be maintained as long as desired, depending on the length of the gap in the vascular supply, or can be reversed after only one single void by moving the vacuum cylinder into its previous operating position.
  • a speed superposition gear such as a speed superposition gear
  • Planetary gear suitable on the adjustable ring gear engages the actuator. If, for example, a vessel gap is displayed by a sensor on the turntable of the labeling machine, a suitable command can be used to immediately issue a control command to the actuator, which, by appropriately adjusting the ring gear in the planetary gear, triggers a superimposition movement that, for example, counteracts a brief delay in the vacuum cylinder causes the pallet rotor, whereby the corresponding pallet, which should not remove a label, is opposite a recess of the vacuum cylinder and moves without contact with the vacuum cylinder.
  • the vacuum cylinder is accelerated immediately after passing through the pallet associated with the void by an opposite movement of the actuator such that the The leading edge of the pallet meets the leading edge of the pallet on the next following wing of the vacuum cylinder.
  • the aforementioned offset intermediate position in which the recesses of the vacuum cylinder are assigned to the pallets of the pallet rotor, can be maintained until the end of the gap is indicated to the control by the sensor on the rotary table of the labeling machine. It is advisable to temporarily stop the label tape drive for the duration of the interruption in order to avoid unnecessary label waste.
  • the labels that have not been removed can be removed from the vacuum cylinder by a combined blow-off and suction device.
  • control system can also react to missing labels on the vacuum cylinder, for example as a result of a tape break or when the tape ends, by using a sensor installed in the area of a vacuum cylinder.
  • the described second embodiment of the device according to the invention is particularly suitable for labeling machines with higher outputs. Because of the use of a vacuum cylinder, it is possible to select its peripheral speed higher than the tape speed and to set the required label length by controlling the existing slip between the supplied label tape and the vacuum cylinder. In this way, different label sizes can be produced relatively easily by regulating the tape feed speed. If the label length is changed, however, it is also necessary to realign the vacuum cylinder in relation to the new pallets in order to ensure that the new pallets are rolled onto the label cylinder in the center, which can also be conveniently accomplished with the already existing speed superposition gear.
  • a particularly simple embodiment in that the vacuum cylinder driven by the pallet rotor via a synchronous gear is equipped with a releasable coupling in its drive train, as a result of which a controllable locking device acting on the vacuum cylinder is used this can be stopped in a targeted position in which one of its recesses points towards the pallet rotor. Simultaneously with the activation of the locking device, the drive of the vacuum cylinder is interrupted by the releasable coupling. For example, an electromagnetic toothed clutch is suitable for these tasks.
  • the controllable locking device can expediently be formed by a locking bolt which is fixedly mounted on the machine frame and which has depressions on the vacuum cylinder, e.g. on one of its two faces.
  • a double-acting pneumatic cylinder is particularly suitable for actuating the locking bolt. If the end of a vessel gap is indicated by a sensor attached in the area of the turntable, the vacuum cylinder is started by engaging the clutch immediately after the locking device is opened. In this embodiment, the extremely low control engineering effort to achieve the idle position is particularly advantageous.
  • the described embodiments can also be used without a synchronous gear and
  • Figure 1 is a schematic plan view of a first embodiment of a labeling device according to the invention.
  • Figure 2 is a vertical section through the
  • Figure 3 is a schematic plan view of a second embodiment of a labeling device according to the invention.
  • Figure 4 is a vertical section through the
  • Figure 5 is a sectional view in a vertical section similar to Figure 4 through a modified embodiment of the second embodiment as shown in Figure 3.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the labeling device 1 according to the invention for upright containers.
  • the device 1 comprises a controllable label tape drive, an adjoining one, rotatable about an upright axis Knife roller 3 for separating individual labels 4 from a label tape 5, a pallet rotor 6, a gripper cylinder 7 and a glue roller 3.
  • the labeling device comprises two label tape drives 2, which feed the respective label tape 5 via a plurality of deflection rollers 9 past optical reading sensors 10 to the knife roller 3.
  • the knife roller 3 is designed as a vacuum cylinder. In the operating position, the pallet rotor 6 connects tangentially to the lateral surface 11 of the vacuum cylinder 3.
  • the outer surface 11 of the vacuum cylinder 3 and the outer surface of the pallet rotor which in this case is formed by the surface 12 of the individual glue pallets with glue, or by their envelope, are arranged radially variable from one another.
  • the outer surfaces 11 and 12 can be moved from the operating position shown in solid lines in FIG. 1 to a position (dotted line) of the outer surface 11 which is distant from one another, in which the outer surface 11 of the vacuum cylinder 3 and the outer surface 12 of the pallet rotor 6 are radially spaced apart are arranged.
  • the axes of rotation 14 and 15 of the pallet rotor 6 and the vacuum cylinder 3 are designed to be radially variable in distance, the synchronous gear 16, which connects the axis of rotation 14 of the pallet rotor 6 with the axis of rotation 15 of the vacuum cylinder 3, one Axial offset compensating clutch 17.
  • a so-called "Schmidt clutch” is used schematically, which is commercially available under this name. This coupling can compensate for an axis offset without resulting in changes in the angle of rotation.
  • the vacuum cylinder 3 is designed to be pivotable about a pivot axis which is arranged parallel to the axis of rotation 15.
  • the knife roller 3 designed as a vacuum cylinder comprises, as can be seen in FIG. 1, a knife 19 which is fixed in relation to the vacuum cylinder 3.
  • the pivot axis 18 runs approximately in the direction of the longitudinal axis of the fixed hesser 19.
  • the vacuum cylinder 3 and the fixed knife 19 are arranged on a common pivot lever 20 which is movable about the pivot axis 18. This means that when the vacuum cylinder 3 pivots, the stationary knife 19 pivots about the pivot axis 18, so that the knife roller remains functional regardless of the position it occupies.
  • the synchronous gear 16 comprises a speed superposition gear 21.
  • the speed superposition gear 21 is arranged below the Schmidt clutch 17 and consists essentially of a planetary gear, the inside of which Toothed ring gear 22 can be rotated via a worm engaging on the outer circumference of the ring gear 22, so that the drive shaft 15 of the vacuum cylinder 3 connected to the sun gear 24 rotates by a corresponding amount without the transmission ratio between the pallet rotor 6 thereby and the vacuum cylinder 3 is changed.
  • a label suction tube 25 is arranged on the vacuum cylinder 3 in its direction of rotation behind the pallet rotor 6.
  • the label suction tube 25 is provided with a blower connection (not shown) and serves to remove labels which have not been removed from the vacuum cylinder 3 by the glue pallets 13.
  • a blow-off device could also be provided instead of a suction pipe.
  • the label is fed either by one of the two label tape drives 2, with the aid of which it is possible to label without interruption even when one of the two rolls is being replaced.
  • the exact alignment of the printed label tape 5 is carried out via a print mark control to which the optical reading sensors 10 are assigned.
  • the exact cut of the individual labels 4 is carried out from the label tape 5 via a slip control.
  • the length of the cut individual labels 4 can be determined. If, for example, shorter labels are to be processed with the same throughput, then only the tape feed speed has to be reduced, which increases the slip between the vacuum cylinder 3 and the label tape 5.
  • the individual labels 4 separated between the knife roller 3 and the stationary knife 19 are transported about a quarter turn from the vacuum cylinder 3 and then removed from the glued surfaces 12 of the glue pallets 13 by the vacuum cylinder 3 and fed to the gripper cylinder 7, from where the individual labels 4 reach the containers to be labeled, not shown here.
  • the empty pallets 13 are then glued again by the glue roller 8 and can again take up labels on the vacuum cylinder 3.
  • Label cutting device consisting of the knife roller 3 and the fixed knife 19 is still effective, although the label feed to the pallet rotor 6 is interrupted.
  • the Schmidt coupling 17 used enables the vacuum cylinder 3 to be pivoted even under load without the phase position changing.
  • the pivoting of the vacuum cylinder 3 can take place by means of a pneumatic cylinder, not shown here, which acts on the pivoting lever 20.
  • the rotational position assignment of the knife roller 3 to the pallet rotor 6 can be corrected by rotating the worm gear 21 by rotating the screw 23. As is evident from FIG. 1, this is necessary so that the knife edges of the knife roller 3 do not strike the surface of the glue pallets 13.
  • the rotational position assignment between the pallet rotor 6 and the knife roller 3 is always to be carried out so that the rear edge of the glue pallet 13 lies in the direction of rotation in front of the associated knife of the knife roller 3.
  • the labeling device is designated as a whole by reference number 100.
  • This device is in the area of a vessel transporter, not shown, such as arranged on a turntable of a labeling machine and consists essentially of a gripper cylinder 70, only indicated schematically, a pallet rotor 60 with an axis 140, a glue roller 80 and a vacuum cylinder 30 equipped with three revolving knives 41, which with a fixed knife 190 in the area of its circumference Separation of individual labels 40 cooperates from the label tape 50, which is optionally conveyed by one of the two duplicate tape feeders.
  • Both tape feed devices each consist of a plurality of deflection rollers 90 with their own label tape drive 29 and in each case a reading sensor 101 for the print mark control. Due to the double design of the label tape feed, when the tape end is reached by switching to the second tape drive, largely uninterrupted operation of the labeling device 100 is ensured while the supply rolls are being exchanged.
  • the beginning of the tape of the available label tape 50 is tightened by vacuum bores on the vacuum cylinder 30 on its outer surface under slippage.
  • the periphery of the vacuum cylinder 30 is in the area immediately after the fixed knife 190 attached optical sensor 42, which controls the presence of individual labels 40 on the vacuum cylinder 30 and immediately displays missing labels.
  • the jacket of the vacuum cylinder 30 has alternating projecting wings 110 and, at a short distance from the fixed axis of rotation 150, recesses 260, the wings 110, viewed in the circumferential direction of the vacuum cylinder 30, each in the area in front of one of the rotating ones Knives 41 are arranged.
  • the rotation position assignment between the oscillating driven pallets 130 with glued adhesive surfaces 120 carrying pallet rotor 60 and the vacuum cylinder 30 is selected such that the Adhesive surfaces 120 of the pallets 130 are each assigned to a support surface 110 of the vacuum cylinder and roll on it, so that the labels adhering to them are removed by the pallets 130 and transferred to the gripper cylinder 70, which in turn transfers the labels to the vessels passed by.
  • the idle position in which no label 40 is to be removed from the support surface 110 by means of an adhesive surface 120, can be achieved in that, immediately after the previous pallet 130 has been lifted off the support surface 110, the rotational position assignment between the vacuum cylinder 30 and the pallet rotor 60 still occurs the subsequent pallet 130 is changed such that it is assigned to a recess 260 of the vacuum cylinder 30 and consequently moves to the surface of the vacuum cylinder 30 without contact.
  • the mentioned idle position may be necessary in various operating situations, such as, for example, in the case of vascular gaps on the vascular transporter, missing labels, for example as a result of a tape break or tape end on the vacuum cylinder 30 or when the labeling device is put into operation, in which the pallets 130 with their adhesive surfaces 120 usually first have to be glued on for some time without a label feed.
  • the desired idle position in which an adhesive surface 120 faces a recess 260, can be set in various ways.
  • FIG. 4 shows, using a first example, how the idle position can be brought about in this second exemplary embodiment.
  • the pallet rotor 60 rotating about the axis 140 drives the vacuum cylinder 30, which is rotatably mounted about the fixed axis 150, via a synchronous gear 160 consisting of gear wheels.
  • a speed superposition gear 210 is arranged, which essentially consists of a planetary gear, the internally toothed ring gear 220 is rotatable via a worm engaging on the outer circumference of the ring gear 220, so that the drive shaft connected to the sun gear 240 150 of the vacuum cylinder 30 can be rotated by a corresponding amount without changing the original transmission ratio between the pallet rotor 60 and the vacuum cylinder 30.
  • a controllable actuator 230 acts on the worm for adjusting the ring gear 220.
  • the actuator 230 is stopped, so that the vacuum cylinder 30 rotates again at the original circumferential speed, whereby the assignment of P al et ten 1 30 and the exception of the end of the vacuum to the cylinder 30 is maintained during the change in the rotational position, during which no label removal by the Adhesive surfaces 120 can take place until the sensor on the rotary table of the labeling machine signals the end of the void.
  • the machine control issues a command to the actuator 230, which causes the vacuum cylinder 30 to accelerate briefly, with the result that the first pallet 130, which is again intended to remove a label 40, has its pallet leading edge placed on a support surface 110 single label 40 on top.
  • the vacuum cylinder 30 then runs in the original rotational position order with the corresponding one
  • the label tape drive 29 can be stopped in the case of longer gaps, whereas the labels are removed by the blow-off and suction device 250 in the case of shorter gaps.
  • the same process can analogously take place if, for example, the sensor 42 indicates the absence of a label on the vacuum cylinder 30.
  • the sensor 42 indicates the absence of a label on the vacuum cylinder 30.
  • there is contact between the glued adhesive surfaces 120 and those with vacuum bores equipped wings 110 are not desired, because on the one hand the vacuum holes are blocked and on the other hand the subsequent labels would stick to the wings 110.
  • the situation is similar when the labeling device is warmed up before the start of operation, since the label tape drive is usually switched off for this purpose while the pallets 130 are being glued on.
  • FIG. 5 shows a variant of the second exemplary embodiment of the invention according to FIG. 3 in a sectional view corresponding to FIG. 4.
  • This variant is especially suitable for labeling machines with lower output, up to approx. 8,000 tubes per hour.
  • the basic difference compared to the solution according to FIG. 4 is that the vacuum cylinder 300 does not continue to run together with the pallet rotor 600 in the idle position, but is stopped in a certain position in which a recess 261 is located approximately in the middle on the imaginary connecting line between the two axes of rotation 141 and 151 of the pallet rotor 600 or vacuum cylinder 300.
  • a controllable locking device 350 is provided, which can stop the vacuum cylinder 300 in one of its three possible idle positions, while at the same time a releasable clutch 171 arranged in the drive train between the synchronous gear 161 and the vacuum cylinder 300 is actuated to interrupt the drive.
  • a specifically controllable electromagnetically actuated tooth coupling is particularly suitable for this purpose, which interrupts the drive at the moment in which a pneumatically actuated locking pin 360 brings the locking device 350 into its locking position.
  • the locking pin 360 is mounted on an upper cross member fixed to the frame, which is the column supporting the fixed knife 180 connects to the drive shaft 150 of the vacuum cylinder 300.
  • the cross member 200 is not shown in Figure 3 because of the better overview.
  • depressions 370 are made at the appropriate pitch, into which the locking pin 360 engages in a positive manner in its locking position.
  • These depressions 370 can be formed, for example, by cylindrical bores. The bores are arranged in such a way that a recess 261 is assigned to the pallet rotor 600 in the idle position described above in the respective blocking position.
  • the coupling of the vacuum cylinder 300 by means of the coupling 171 takes into account the position of the next pallet 131, so that it can roll onto the individual label 400 in the correct position.
  • Reference numeral 211 designates a speed superposition gear corresponding to that of FIG. 4, while reference numerals 221 and 241 indicate a ring gear and a sun gear with the function described with reference to FIG. 4.
  • the slippage between the surface of the vacuum cylinder 300 and the label tape 500 changing, when changing from one label size to another the knives producing the rear label edge must be changed 401 on the vacuum cylinder 300 are aligned with the rear edge of the new pallets 131 to be congruent To ensure the rolling motion of the pallets 131 on the individual labels 400.
  • the above-mentioned speed superposition gear 211 is also suitable for this purpose, in which, however, the adjustment of the ring gear 221 by a manually operated worm is sufficient.
  • the device according to the invention in accordance with the variant explained with reference to FIG. 5 is characterized in particular by a relatively low control engineering effort to achieve the idle position.

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Description

ETIKETTIERVORRICHTUNG B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung für Behälter, bei der die Etiketten als Bandmaterial zugeführt werden, mit einem steuerbaren Etikettenbandantrieb, einer nachgeordneten Schneideinrichtung zum Abtrennen von Einzeletiketten aus dem Etikettenband und einem Palettenrotor mit Haftflächen zum Aufnehmen der geschnittenen Einzeletiketten.
Etikettiervorrichtungen, bei denen das Etikettenmaterial als Band zugeführt wird, sind wirtschaftlich interessant, da die Kosten für ein Einzeletikett deutlich geringer sind als bei vorgeschnittenen Einzeletiketten.
Eine gattungsgemäße Etikettiervorrichtung ist aus der DE-OS 22 36 835 bekannt. Bei der dort gezeigten und beschriebenen Etikettiervorrichtung wird das Etikettenband über Umlenkrollen zunächst einer Messerwalze zugeführt, die Einzeletiketten abschneidet. Von dort gelangt das abgetrennte Einzeletikett über weitere Führungsrollen an eine Andrückrolle, die das Einzeletikett auf die Mantelfläche einer Palette des Palettenrotors andrückt. Im weiteren Verlauf wird das beleimte Einzeletikett mittels eines Greiferzylinders abgenommen und auf dem Behälter angebracht. Die Messerwalze läuft mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Bandantrieb, so daß mit dieser einen Messerwalze stets nur gleich große Etiketten geschnitten werden können. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist weiterhin, daß bei Flaschen- bzw. Behälterlücken in der Etikettiermaschine weiter nicht benötigte Etiketten auf den Palettenrotor aufgebracht werden, was zu einer Verschmutzung der Maschine und zu Betriebsstörungen führen kann. Aus der DE-PS 32 16 138 ist eine Etikettiervorrichtung für das Etikettieren mit Stapeletiketten bekannt. Diese Etikettiervorrichtung weist einen Palettenrotor auf, dessen Leimpaletten jeweils um eigene Wellen, die exzentrisch zur Rotorwelle angeordnet sind, verschwenkbar in einer Nutbahn geführt werden. Bei diesem Palettenrotor ist es möglich, die einzelnen Leimpaletten mittels einer Kupplung außer Eingriff mit der Nutbahn zu bringen, so daß die Leimpaletten von dem Etikettenmagazin weggeschwenkt werden können und daß bei Entstehen einer Flaschenlücke die zugehörige Leimpalette ausgekuppelt werden kann und demzufolge kein Etikett aufnimmt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise eine Unterbrechung und eine anschließende Wiederaufnahme des Etikettiervorgangs, insbesondere bei Gefäßlücken oder Störungen in der Etikettenbandzuführung, erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneideinrichtung aus einem feststehenden Messer und einem mit umlaufenden Messern ausgestatteten Vakuumzylinder gebildet ist, daß der Palettenrotor in Betriebsstellung tangential an die Mantelfläche des Vakuumzylinders anschließt, wobei die Mantelflächen des Vakuumzylinders und des Palettenrotors zueinander radial abstandsveränderlich ausgebildet und aus der Betriebsstellung in eine Leerlaufstellung bewegbar sind, in der die Mantelflächen des Vakuumzylinders und des Palettenrotors radial voneinander beabstandet angeordnet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in der Betriebsstellung die Etiketten durch Abwälzen der zuvor beleimten Paletten auf der Mantelfläche des Vakuumzylinders von diesem abgenommen und im weiteren Verlauf durch einen Greiferzylinder mit mechanisch gesteuerten Greiferfingern von den Paletten abgezogen und an die beispielsweise auf einem Drehtisch vorbeigeführten Gefäße übergeben. Um von der Betriebsstellung in eine Leerlaufstellung zu gelangen, in der keine
Etikettenübergabe erfolgen soll, schlägt nun die Erfindung vor, zwischen dem die Einzeletiketten zuführenden Vakuumzylinder und den beleimten Paletten eine Abstandsveränderung herbeizuführen, so daß die Paletten in der Leerlaufstellung keinen Kontakt zum Vakuumzylinder haben, wodurch das abgetrennte Einzeletikett auf dem Vakuumzylinder verbleibt und nicht von einer Einzelpalette des Palettenrotors abgenommen werden kann. Die Abstandsänderung bewirkt in verblüffend einfacher Weise, daß das abgetrennte Einzeletikett auf dem Vakuumzylinder verbleibt und nicht von einer Einzelpalette des Palettenrotors, wie erwähnt, abgenommen wird. Schließlich liegt ein weiterer Vorteil auch darin, daß bei größeren Flaschenlücken der Vakuumzylinder nicht durch auf den Leimpaletten anhaftenden Leim verschmutzt wird, wodurch die Funktionstüchtigkeit des Vakuumzylinders beeinträchtigt würde.
Dadurch, daß die Betriebsstellung und die Leerlaufstellung durch Abstandsveränderung zwischen der Mantelfläche des Vakuumzylinders und des Palettenrotors herbeigeführt wird, ist es nun nicht mehr erforderlich, jede einzelne Leimpalette anzusteuern, d.h., für die jeweilige Flaschenlücke auszukoppeln.
Die Abstandsänderung kann in verschiedener Art und Weise herbeigeführt werden. Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Drehachsen des Palettenrotors und des Vakuumzylinders radial abstandsveränderlich ausgebildet sind, wobei ein den Palettenrotor mit dem Vakuumzylinder verbindendes Synchrongetriebeeine einen Achsversatz ausgleichende Kupplung umfaßt. Solche Kupplungen sind beispielsweise unter der Bezeichnung "Schmidt-Kupplung" im Handel erhältlich. Der Vorteil der Abstandsveränderung über die Drehachsen des Palettenrotors und des Vakuumzylinders liegt darin, daß unabhängig von der Anzahl der auf dem Palettenrotor angebrachten Leimpaletten stets nur eine Bewegung ausgeführt werden muß, egal in welcher Stellung sich der Palettenrotor gerade befindet.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung dieser ersten Ausführungsform dahin, daß der Vakuumzylinder radial vom Palettenrotor abrückbar angeordnet ist. Die Masse des Vakuύmzylinders ist in der Regel geringer als die des Palettenrotors, so daß durch das Abrücken des Vakuumzylinders schneller auf Flaschenlücken reagiert werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung dieser ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Vakuumzylinder um eine Schwenkachse parallel zu seiner Drehachse schwenkbar angeordnet ist. So läßt sich der Vakuumzylinder einfach vom Palettenrotor wegschwenken, wobei die Antriebsverbundenheit zwischen dem Palettenrotor und dem Vakuumzylinder beibehalten werden kann, da das Getriebe eine einen Achsversatz ermöglichende Kupplung enthalten kann. Es ist günstig, wenn die Schwenkachse des Vakuumzylinders etwa in der Längsachse des feststehenden Messers liegt. Das bedeutet nämlich, daß die Messerwalze auch dann Etiketten schneiden kann, wenn sie von dem Palettenrotor weggeschwenkt ist. Hierdurch wird ein Einsatz der Einzelschaltung auch bei einem sehr hohen Flaschendurchsatz pro Zeiteinheit möglich, da die gesamte Etikettiervorrichtung in Betrieb bleibt und lediglich an der Schnittstelle Vakuumzylinder und Palettenrotor keine Etikettenübergabe stattfindet. Da der Antrieb für den Vakuumzylinder, anders als beim Stand der Technik, nicht synchron mit dem Etikettenbandantrieb läuft, sondern vielmehr etwas schneller, um ein Glattziehen der Etiketten zu erreichen, ist es bei größeren FLaschenlücken auch möglich, den Etikettenbandantrieb anzuhalten und den Vakuumzylinder und den Palettenrotor in Leerlaufstellung weiterlaufen zu lassen.
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird man in der Anordnung der Schwenkachse für den Vakuumzylinder in vorteilhafter Weise dadurch variabler, daß der als Messerwalze ausgebildete Vakuumzylinder und das feststehende Messer auf einem gemeinsamen Schwenkhebel angeordnet sind. Hierdurch ist stets die betriebsgerechte Ausrichtung zwischen dem feststehenden Messer einerseits und der Messerwalze andererseits gewährleistet, unabhängig davon, ob sich der Vakuumzylinder in Leerlaufstellung oder Betriebsstellung befindet. Da die Bandgeschwindigkeit unabhängig von der Drehzahl des Vakuumzylinders gesteuert werden kann, lassen sich je nach
Geschwindigkeitsunterschied unterschiedlich große Etiketten aus dem Etikettenband abtrennen. Um eine Umstellung der Etikettiervorrichtung auf andere Etikettengrößen ohne lange Rüstzeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn das Synchrongetriebe ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe umfaßt. Hierdurch kann der Palettenrotor gegenüber dem Vakuumzylinder so verdreht werden, daß die Einzeletiketten stets mittig auf den einzelnen Paletten des Palettenrotors positioniert werden. Günstig ist es auch, wenn an dem Vakuumzylinder in dessen Drehrichtung hinter dem Palettenrotor ein Etikettenabsaugrohr angeordnet ist. Obwohl bei größeren Flaschenlücken der Bandantrieb des Etikettenbandes angehalten wird, kann es bei Einzelflaschenlücken vorteilhaft sein, den Bandantrieb weiterlaufen zu lassen. Da das abgetrennte Einzeletikett nicht von einer Palette des Palettenrotors abgenommen wird, kann es in vorteilhafter Weise mittels des Etikettenabsaugers dann von dem Vakuumzylinder abgenommen werden.
Bei einem zweiten Ausf ührungsbeispiel wird die Abstandsänderung zwischen der Mantelfläche des Vakuumzylinders und dem Palettenrotor nicht durch Verschwenken der Achsen, wie im ersten
Ausführungsbeispiel, herbeiführt, sondern dadurch, daß der Mantel des Vakuumzylinders alternierend Tragflächen und Ausnehmungen mit kleinerem Radius aufweist und daß der Vakuumzylinder gegenüber dem Palettenrotor aus seiner Betriebsstellung, in der sich die Haftflächen auf den Tragflächen bzw. den darauf haftenden Etiketten abwälzen, in die Leerlaufstellung überführbar ist, in der die Haftflächen die Ausnehmungen mit Abstand passieren. Dadurch, daß die Mantelfläche des Vakuumzylinders bei dieser zweiten Ausführungsform die beschriebene Ausgestaltung hat, können durch eine Änderung der Drehlagenzuordnung zwischen dem Palettenrotor und dem Vakuumzylinder die Ausnehmungen des Vakuumzylinders den Paletten zugeordnet werden, wodurch ein Kontakt zwischen der Palettenoberfläche und dem Vakuumzylinder zuverlässig vermieden wird. Dies bildet dann die Leerlaufstellung. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der Vakuumzylinder über ein Synchrongetriebe vom Palettenrotor teilungsgerecht angetrieben wird und über ein in den Antriebsstrang zum Vakuumzylinder angeordnetes Drehzahlüberlagerungsgetriebe verfügt, mit dessen Hilfe die Drehlagenzuordnung zwischen dem Palettenrotor und dem Vakuumzylinder verändert werden kann. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich in diesem Zusammenhang, wenn das Drehzahlüberlagerungsgetriebe mit einem steuerbaren Stellantrieb, wie z.B. einem Schrittmotor, ausgestattet ist, der auf Steuerbefehle einer elektronischen Steuerung hin während des Betriebes durch eine Änderung der Drehlagenzuordnung zwischen dem Palettenrotor und dem Vakuumzylinder die Leerlaufstellung herbeiführt, in der die Ausnehmungen des Vakuumzylinders den Paletten des Palettenrotors zugeordnet werden. Diese versetzte Stellung kann entsprechend der Länge der Lücke in der Gefäßversorgung beliebig lange beibehalten werden, oder auch nach nur einer einzelnen Gefäßlücke durch Überführung des Vakuumzylinders in seine vorherige Betriebsstellung wieder rückgängig gemacht werden. Als Drehzahlüberlagerungsgetriebe ist z.B. ein
Planetengetriebe geeignet, an dessen verstellbarem Hohlrad der Stellantrieb angreift. Wird nun beispielsweise durch einen Sensor am Drehtisch der Etikettiermaschine eine Gefäßlücke angezeigt, so kann durch eine geeignete Steuerung umgehend ein Steuerbefehl an den Stellantrieb ausgegeben werden, der durch eine entsprechende Verstellung des Hohlrades im Planetengetriebe eine Überlagerungsbewegung auslöst, die beispielsweise eine kurzzeitige Verzögerung des Vakuumzylinders gegenüber dem Palettenrotor bewirkt, wodurch die entsprechende Palette, die kein Etikett abnehmen soll, einer Ausnehmung des Vakuumzylinders gegenüberliegt und sich ohne Kontakt zum Vakuumzylinder bewegt. Soll bereits die nächstfolgende Palette wieder ein Etikett erhalten, so wird unmittelbar nach dem Passieren der der Gefäßlücke zugeordneten Palette der Vakuumzylinder durch eine entgegengesetzte Bewegung des Stellantriebs derart beschleunigt, daß die Palettenvorderkante mit der Palettenvorderkante auf der nächstfolgenden Tragfläche des Vakuumzylinders zusammentrifft. Bei einer längeren Gefäßlücke kann die vorgenannte versetzte Zwischenstellung, bei der die Ausnehmungen des Vakuumzylinders den Paletten des Palettenrotors zugeordnet sind, so lange beibehalten werden, bis der Steuerung durch den Sensor am Drehtisch der Etikettiermaschine das Ende der Lücke angezeigt wird. Dabei ist es zweckmäßig, zwischenzeitlich für die Dauer der Unterbrechung den Etikettenbandantrieb zu stoppen, um unnötigen Etikettenabfall zu vermeiden. Bei kurzzeitigen Lücken können die nicht abgenommenen Etiketten durch eine kombinierte Abblas- und Absaugvorrichtung vom Vakuumzylinder entfernt werden.
In ähnlicher Weise kann die Steuerung auch auf fehlende Etiketten auf dem Vakuumzylinder, z.B. infolge eines Bandrisses oder bei Erreichen des Bandendes, mit Hiffe eines im Bereich eine Vakuumzylinders installierten Sensors reagieren. Die beschriebene zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist besonders für Etikettiermaschinen mit höheren Leistungen vorzüglich geeignet. Wegen der Verwendung eines Vakuumzylinders ist es möglich, dessen Umfangsgeschwindigkeit höher als die Bandgeschwindigkeit zu wählen und durch eine Steuerung des vorhandenen Schlupfes zwischen dem zugeführten Etikettenband und dem Vakuumzylinder die erforderlichen Etikettenlänge einzustellen. Auf diese Weise können verhältnismäßig einfach unterschiedliche Etikettengrößen durch eine Regulierung der Bandzufuhrgeschwindigkeit erzeugt werden. Bei einer Veränderung der Etikettenlänge ist jedoch gleichzeitig auch eine Neuausrichtung des Vakuumzylinders in Bezug auf die neuen Paletten erforderlich, um eine deckungsgerechte, mittige Abwälzung der neuen Paletten auf den Etikettenzylinder zu erreichen, was sich günstigerweise ebenfalls mit dem bereits vorhandenen Drehzahlüberlagerungsgetriebe bewerkstelligen läßt.
Bei einer Ausgestaltung dieser zweiten Ausführungsform insbesondere für Etikettiermaschinen mit geringerer Leistung läßt sich eine besonders einfache Ausführung dadurch erreichen, daß der vom Palettenrotor über ein Synchrongetriebe angetriebene Vakuumzylinder mit einer lösbaren Kupplung in seinem Antriebsstrang ausgestattet ist, wodurch mit Hilfe einer auf den Vakuumzylinder wirkenden steuerbaren Sperreinrichtung dieser gezielt in einer Stellung angehalten werden kann, in der eine seiner Ausnehmungen zum Palettenrotor hinweist. Gleichzeitig mit der Aktivierung der Sperreinrichtung wird der Antrieb des Vakuumzylinders durch die lösbare Kupplung unterbrochen. Für diese Aufgäbe eignet sich beispielsweise eine elektromagnetiseh betätigte Zahnkupplung. Die steuerbare Sperreinrichtung kann zweckmäßigerweise durch einen fest am Maschinengestell gelagerten Sperrbolzen gebildet werden, der mit Vertiefungen am Vakuumzylinder, z.B. an einer seiner beiden Stirnseiten, zusammenwirkt. Für die Betätigung des Sperrbolzens eignet sich ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder besonders gut. Wird durch einen im Bereich des Drehtisches befestigten Sensor das Ende einer Gefäßlücke angezeigt, so erfolgt der Anlauf des Vakuumzylinders durch Einrücken der Kupplung unmittelbar nach dem öffnen der Sperreinrichtung. Bei dieser Ausführung ist der äußerst geringe steuerungstechnische Aufwand zum Erreichen der Leerlaufstellung besonders vorteilhaft. Die beschriebenen Ausführungsformen lassen sich auch ohne ein Synchrongetriebe und
Drehzahlüberlagerungsgetriebe verwirklichen, wenn anstelle dessen der Vakuumzylinder mit einem eigenen, durch eine elektronische Steuerung gesteuerten elektromotorischen Antrieb, wie z.B. einem Servomotor, ausgestattet ist, der den Vakuumzylinder in Abhängigkeit der momentanen Maschinenleistung antreibt und αiesen bei Bedarf auch durch die oben beschriebene Änderung der Drehlagenzuordnung in eine Leerlaufstellung bewegen kann.
Im folgenden werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 in einer schematisehen Draufsicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung;
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch die
Etikettiervorrichtung der Figur 1 entlang der Linie II-II;
Figur 3 eine schematische Draufsicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Etikettiervorrichtung;
Figur 4 einen Vertikalschnitt durch die
Etikettiervorrichtung der Figur 3 entlang der Linie III-III und
Figur 5 eine Schnittansicht in einem Vertikalschnitt ähnlich der Figur 4 durch eine abgewandelte Ausführungsform des zweiten Ausführungsbeispiels wie es in Figur 3 gezeigt ist.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung 1 für aufrechtstehende Behälter. Die Vorrichtung 1 umfaßt einen steuerbaren Etikettenbandantrieb, eine sich daran anschließende, um eine aufrechtstehende Achse drehbare Messerwalze 3 zum Abtrennen von Einzeletiketten 4 aus einem Etikettenband 5, einem Palettenrotor 6, einem Greiferzylinder 7 und eine Leimwalze 3.
Wie aus Fig. 1 deutlich erkennbar ist, umfaßt die Etikettiervorrichtung zwei Etikettenbandantriebe 2, die das jeweilige Etikettenband 5 über mehrere Umlenkrollen 9 vorbei an optischen Lesesensoren 10 der Messerwalze 3 zuführen.
Die Messerwalze 3 ist als Vakuumzylinder ausgebildet. Der Palettenrotor 6 schließt in Betriebsstellung tangential an die Mantelfläche 11 des Vakuumzylinders 3 an.
Die Mantelfläche 11 des Vakuumzylinders 3 und die Mantelfläche des Palettenrotors, die bei diesem durch die leimbehaftete Oberfläche 12 der einzelnen Leimpaletten, bzw. durch deren Einhüllende gebildet wird, sind zueinander radial abstandsveränderlich angeordnet. Die Mantelflächen 11 und 12 können aus der in Fig. 1 mit durchgezogenen Strichen gezeigten Betriebsstellung in eine voneinander abgerückte Stellung (gestrichelte Linie) der Mantelfläche 11 bewegt werden, in der die Mantelfläche 11 des Vakuumzylinders 3 und die Mantelfläche 12 des Palettenrotors 6 radial voneinander beabstandet angeordnet sind.
Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Drehachsen 14 und 15 des Palettenrotors 6 und des Vakuumzylinders 3 radial abstandsveränderlich ausgebildet, wobei das Synchrongetriebe 16, das die Drehachse 14 des Palettenrotors 6 mit der Drehachse 15 des Vakuumzylinders 3 verbindet, eine einen Achsversatz ausgleichende Kupplung 17 aufweist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist schematisch eine sogenannte "Schmidt-Kupplung" eingesetzt, die unter dieser Bezeichnung im Handel erhältlich ist. Diese Kupplung kann einen Achsversatz ausgleichen, ohne daß sich dadurch Drehwinkeländerungen ergeben.
Aus Fig. 2 ist ebenfalls deutlich erkennbar, daß die Abstandsänderung zwischen den Mantelflächen 11 und 12 dadurch erreicht wird, daß der Vakuumzylinder 3 radial vom Palettenrotor 6 abrückbar angeordnet ist. Die abgerückte Stellung des Vakuumzylinders 3 ist auch in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet.
Der Vakuumzylinder 3 ist, wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, um eine Schwenkachse, die parallel zur Drehachse 15 angeordnet ist, schwenkbar ausgebildet.
Die als Vakuumzylinder ausgebildete Messerwalze 3 umfaßt, wie aus Fig. 1 hervorgeht, ein bezogen auf den Vakuumzylinder 3 feststehendes Messer 19. Die Schwenkachse 18 verläuft, wie aus Fig. 2 hervorgeht, etwa in Richtung der Längsachse des feststehenden Hessers 19.
Der Vakuumzylinder 3 und das feststehende Messer 19 sind auf einem gemeinsamen Schwenkhebel 20 angeordnet, der um die Schwenkachse 18 bewegbar ist. Das bedeutet, daß bei einer Schwenkbewegung des Vakuumzylinders 3 das festste- hende Messer 19 um die Schwenkachse 18 mitschwenkt, so daß die Messerwalze unabhängig von der eingenommenen Stellung funktionstüchtig bleibt.
Aus Fig. 2 ist ebenfalls deutlich zu erkennen, daß das Synchrongetriebe 16 ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe 21 umfaßt. Das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 21 ist unterhalb der Schmidt-Kupplung 17 angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem Planetenradgetriebe, dessen innen verzahntes Hohlrad 22 über eine an dem Außenumfang des Hohlrades 22 angreifende Schnecke verdrehbar ist, so daß sich die mit dem Sonnenrad 24 verbundene Antriebswelle 15 des Vakuumzylinders 3 um einen entsprechenden Betrag verdreht, ohne daß dadurch das Üb e r s e t z u ng s v e r h ä l t n i s zwischen dem Palettenrotor 6 und dem Vakuumzylinder 3 verändert wird.
Aus der Draufsicht in Fig. 1 ist noch zu erkennen, daß an dem Vakuumzylinder 3 in dessen Drehrichtung hinter dem Palettenrotor 6 ein Etikettenabsaugrohr 25 angeordnet ist. Das Etikettenabsaugröhr 25 ist mit einem nicht dargestellten Gebläseanschluß versehen und dient zum Entfernen von Etiketten, die durch die Leimpaletten 13 von dem Vakuumzylinder 3 nicht abgenommen wurden. Anstelle eines Absaugrohres könnte auch eine Abblasvorrichtung vorgesehen sein.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Betrieb näher erläutert.
Die Etikettenzufuhr erfolgt wahlweise durch eine der beiden Etikettenbandantriebe 2, mit deren Hilfe es möglich ist, ohne Unterbrechung auch dann zu etikettieren, wenn gerade eine der beiden Rollen ausgetauscht wird.
Die exakte Ausrichtung des bedruckten Etikettenbandes 5 wird über eine Druckmarkensteuerung vorgenommen, der die optischen Lesesensoren 10 zugeordnet sind.
Der genaue Schnitt der einzelnen Etiketten 4 wird aus dem Etikettenband 5 über eine Schlupfregelung ausgeführt. Das bedeutet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Vakuumzylinders 3 größer ist, als die Zufuhrgeschwindigkeit des Etikettenbandes 5. Hierdurch tritt zwischen dem Etikettenband 5 und dem Vakuumzylinder 3 ein Schlupf auf, der zum einen dafür sorgt, daß das Etikettenband 5 stets straff an dem Vakuumzylinder 3 anliegt. Durch Erhöhen oder Absenken der Bandzufuhrgeschwindigkeit kann die Länge der abgeschnittenen Einzeletiketten 4 bestimmt werden. Sollen beispielsweise bei gleicher Durchsatzleistung kürzere Etiketten verarbeitet werden, so muß lediglich die Bandzufuhrgeschwindigkeit verringert werden, wodurch sich de r Schlupf zwischen Vakuumzylinder 3 und dem Etikettenband 5 erhöht.
Die zwischen der Messerwalze 3 und dea feststehenden Messer 19 abgetrennten Einzeletiketten 4 werden etwa eine Viertelumdrehung weit von dem Vakuumzylinder 3 weitertransportiert und dann von den beleimten Oberflächen 12 der Leimpaletten 13 von dem Vakuumzylinder 3 abgenommen und dem Greiferzylinder 7 zugeführt, von wo aus die Einzeletiketten 4 zu den hier nicht dargestellten zu etikettierenden Behältern gelangen. Die leeren Paletten 13 werden dann durch die Leimwalze 8 erneut beleimt und können am Vakuumzylinder 3 wieder Etiketten aufnehmen.
Entsteht bei der Behälterzufuhr in die Etikettiervorrichtung eine Lücke, oder soll eine bestimmte, bereits bedruckte Flasche nicht etikettiert werden, so kann dies durch einen, hier nicht dargestellten und der Etikettiervorrichtung vorgelagerten Sensor festgestellt werden, der an die Etikettiervorrichtung ein Steuersignal sendet. Dieses Steuersignal bewirkt, daß der Vakuumzylinder 3 mit dem Schwenkhebel 20 um die Schwenkachse 18 von dem Palettenrotor 6 weggeschwenkt wird, so daß zwischen der Mantelfläche 11 des Vakuumzylinders 3 und den Oberflächen 12 der Leimpaletten 13 des Palettenrotors 6 eine Abstandsvergrößerung eintrrtt. Die der Flaschenlücke zugeordnete beleimte Palette 13 kann aufgrund der Abstandsvergrößerung kein Etikett von dem Vakuumzylinder 3 abnehmen. Sie kommt üb e r h a upt nicht mit dem Vakuumzylinder 3 in Berührung und kann demzufolge auch dessen Mantelfläche 11 nicht mit Leim verkleistern. Die von dem Vakuumzylinder 3 nicht abgenommenen Einzeletiketten 4 können mittels des Etikettensaugrohrs 25 entfernt werden. Hervorzuheben ist, daß die
Etikettenschneideinrichtung, bestehend aus der Messerwalze 3 und dem feststehenden Messer 19 weiterhin wirksam ist, obwohl die Etikettenzufuhr an den Palettenrotor 6 unterbrochen ist.
Die verwendete Schmidt-Kupplung 17 ermöglicht das Verschwenken des Vakuumzylinders 3 auch unter Last, ohne daß eine Veränderung der Phasenlage eintritt. Die Verschwenkung des Vakuumzylinders 3 kann mittels eines hier nicht dargestellten pneumatischen Zylinders erfolgen, der an dem Schwenkhebel 20 angreift.
Sollen andere Behälter mit längeren Etiketten versehen werden, so daß die Leimpaletten 13 gegen größere Leimpaletten ausgetauscht werden müssen, so kann über das Drehzahlüberlagerungsgetriebe 21 durch Verdrehen der Schnecke 23 die Drehlagenzuordnung der Messerwalze 3 zu dem Palettenrotor 6 korrigiert werden. Das ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, deswegen nötig, damit die Messerkanten der Messerwalze 3 nicht auf der Oberfläche der Leimpaletten 13 auftreffen. Die Drehlagenzuordnung zwischen dem Palettenrotor 6 und der Messerwalze 3 ist stets so vorzunehmen, daß die Hinterkante der Leimpalette 13 in Drehrichtung vor dem zugehörigen Messer der Messerwalze 3 liegt.
Die Abstandsvergrößerung der Mantelflächen des Vakuumzylinders und des Palettenrotors kann auch dadurch erreicht werden, daß die Leimpaletten einzeln radial zur Drehachse des Palettenrotors bewegt werden. Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun im folgenden anhand der Figur 3 beschrieben, wobei in der Figur 4 eine erste Ausführungsform dieses aogewandeltan Ausführungsbeispiels und in der Figur 5 eine zweite Ausführungsform für dieses abgewandelte Ausführungsbeispiel dargesteltt ist.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 ist die Etikettiervorrichtung insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Diese Vorrichtung ist im Bereich eines nicht dargestellten Gefäßtransporteurs, wie z.B. einem Drehtisch einer Etikettiermaschine angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem nur schematisch angedeuteten Greiferzylinder 70, einem Palettenrotor 60 mit einer Achse 140, einer Leimwalze 80 und einem mit drei umlaufenden Hessern 41 ausgestatteten Vakuumzylinder 30, der mit einem im Bereich seines Umfangs feststehenden Messer 190 zum Abtrennen von Einzeletiketten 40 aus dem Etikettenband 50 zusammenwirkt, das wahlweise durch eine der beiden doppelt vorhandenen Bandzuführeinrichtungen angefördert wird. Beide Bandzuführeinrichtungen bestehen jeweils aus mehreren Umlenkrollen 90 mit einem eigenen Etikettenbandantrieb 29 und jeweils einem Lesesensor 101 für die Druckmarkensteuerung. Durch die doppelte Ausführung der Etikettenbandzuführung ist bei Erreichen des Bandendes durch Umschalten auf den zweiten Bandantrieb eine weitgehend unterbrechungsfreie Betriebsweise der Etikettiervorrichtung 100 gewährleistet, während die Vorratsrollen ausgetauscht werden.
Der Bandanfang des bereitstehenden Etikettenbandes 50 wird durch Vakuumbohrungen am Vakuumzylinder 30 an dessen Mantelfläche unter Schlupf straff angezogen. In der Peripherie des Vakuumzylinders 30 ist im Bereich unmittelbar nach dem fest stehenden Messer 190 ein optischer Sensor 42 angebracht, der die Anwesenheit von Einzeletiketten 40 auf dem Vakuumzylinder 30 kontrolliert und fehlende Etiketten sofort anzeigt. Weiter ist aus d e r Figur 3 deutlich zu erkennen, daß der Mantel des Vakuumzylinders 30 alternierend vorstehende Tragflächen 110 und mit geringem Abstand zur ortsfesten Drehachse 150, Ausnehmungen 260 aufweist, wobei die Tragflächen 110 in Umlaufrichtung des Vakuumzylinders 30 gesehen jeweils im Bereich vor einem der umlaufenden Messer 41 angeordnet sind. Davor - bis zum vorhergehenden Messer 41 - erstreckt sich jeweils eine Ausnehmung 260 mit kleinerem Radius zur ortsfesten Drehachse 150. In der Betriebsstellung ist die Drehlagenzuordnung zwischen dem oszillierend angetriebene Paletten 130 mit beleimten Haftflächen 120 tragenden Palettenrotor 60 und dem Vakuumzylinder 30 derart gewählt, daß die Haftflächen 120 der Paletten 130 jeweils einer Tragfläche 110 des Vakuumzylinders zugeordnet sind und sich auf diesen abwälzen, so daß die darauf anhaftenden Etiketten durch die Paletten 130 abgenommen und an den Greiferzylinder 70 übergeben werden, der die Etiketten wiederum auf die vorbeigeführten Gefäße übergibt. Die Leerlaufstellung, in der kein Etikett 40 durch eine Haftfläche 120 von der Tragfläche 110 abgenommen werden soll, läßt sich dadurch erreichen, daß unmittelbar nach dem Abheben der vorhergehenden Palette 130 von der Tragfläche 110 die Drehlagenzuordnung zwischen dem Vakuumzylinder 30 und dem Palettenrotor 60 noch vor der nachfolgenden Palette 130 derart geändert wird, daß diese einer Ausnehmung 260 des Vakuumzylinders 30 zugeordnet ist und sich infolgedessen ohne K o nt a k t zur Oberfläche des Vakuumzylinders 30 bewegt. Die angesprochene Leerlaufstellung kann in verschiedenen Betriebssituationen erforderlich sein, wie z.B. bei Gefäßlücken auf dem Gefäßtransporteur, fehlenden Etiketten, z.B. infolge eines Bandrisses oder Bandendes auf dem Vakuumzylinder 30 oder bei der Inbetriebnahme der Etikettiervorrichtung, bei der üblicherweise die Paletten 130 mit ihren Haftflächen 120 zuerst einige Zeit ohne Etikettenzufunr angeleimt werden müssen. Die gewünschte Leerlaufstellung, bei der eine Haftfläche 120 einer Ausnehmung 260 gegenübersteht, läßt sich auf verschiedene Weise einstellen.
Figur 4 zeigt anhand eines ersten Beispiels wie die Leerlaufstellung bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel herbeigeführt werden kann. Der um die Achse 140 rotierende Palettenrotor 60 treibt über ein aus Zahnrädern bestehendes Synchrongetriebe 160 den um die ortsfeste Achse 150 drehbar gelagerten Vakuumzylinder 30 an. Zwischen dem Synchrongetriebe 160 und dem Vakuumzylinder 30 ist ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe 210 angeordnet, das im wesentlichen aus einem Planetenradgetriebe besteht, dessen innen verzahntes Hohlrad 220 über eine an dem Außenumfang des Hohlrades 220 angreifende Schnecke verdrehbar ist, so daß sich die mit dem Sonnenrad 240 verbundene Antriebswelle 150 des Vakuumszylinders 30 um einen entsprechenden Betrag verdrehen läßt, ohne daß dadurch das ursprüngliche Übersetzungsverhältnis zwischen dem Palettenrotor 60 und dem Vakuumzylinder 30 verändert wird. An der Schnecke zum Verstellen des Hohlrades 220 greift ein steuerbarer Stellantrieb 230 an, für den sich besonders vorteilhaft ein Schrittmotor eignet.
Meldet beispielsweise ein an dem Drehtisch der
Etikettiermaschine plazierter, in den Figuren nicht gezeigter Sensor eine Gefäßlücke an die
Maschinensteuerung, so kann diese unmittelbar nach dem
Abheben der Palettenhinterkante der Palette 130 mit dem letzten abzunehmenden Etikett 40 an den Stellantrieb 230 einen Steuerbefehl ausgeben, so daß dieser durch eine entsprechende Verdrehung des Hohlrades 220 eine Überlagerungsbewegung im Planetenradgetriebe 210 erzeugt, die eine Verzögerung der Umfangsgeschwindigkeit des Vakuumzylinders 30 gegenüber dem Palettenrotor 60 bewirKt. Dadurch liegt beim Passieren der folgenden Palette 130 die der vorherigen Tragfläche 110 nachfolgende Ausnehmung 260 in etwa mittig auf der gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Drehachsen 140 und 150 des Palettenrotors 60 bzw. des Vakuumzylinders 30. Nach Erreichen dieser neuen Drehlagenzuordnung wird der Stellantrieb 230 gestoppt, so daß der Vakuumzylinder 30 wieder mit der Ursprunglichen Umfangsgeschwindigkeit umläuft, wodurch die durch die Drehlagenänderung erfolgte Zuordnung von P a l et t e n 1 30 z u d en A u s ne h m u ng e n d e s V a k u um z y l i nd e r s 30 erhalten bleibt, während der keine Etikettenabnahme durch die Haftflächen 120 erfolgen kann, so lange, bis der Sensor am Drehtisch der Etikettiermaschine das Ende der Gefäßlücke signalisiert. In diesem Falle gibt die Maschinensteuerung einen Befehl an den Stellantrieb 230 aus, der eine kurzzeitige Beschleunigung des Vakuumzylinders 30 bewirkt, mit der Folge, daß die erste Palette 130, die wieder ein Etikett 40 abnehmen soll, mit ihrer Palettenvorderkante auf ein auf einer Tragfläche 110 aufliegendes Einzeletikett 40 trifft. Anschließend läuft der Vakuumzylinder 30 wieder in der ursprünglichen Drehlagenzordnung mit der entsprechenden
Umfangsgeschwindigkeit weiter. Bei längeren Lücken kann der Etikettenbandantrieb 29 gestoppt werden, bei kürzeren Lücken dagegen werden die Etiketten durch die Abblas- und Absaugeinrichtung 250 entfernt.
Sinngemäß kann der gleiche Vorgang ablaufen, wenn beispielsweise durch den Sensor 42 das Fehlen eines Etiketts auf dem Vakuumzylinder 30 angezeigt wird. In diesem Falle ist aus Funktionsgründen ein Kontakt zwischen den beleimten Haftflächen 120 und den mit Vakuumbohrungen ausgestatteten Tragflächen 110 nicht erwünscht, da zum einen die Vakuumbohrungen verstopft werden und andererseits die nachfolgenden Etiketten an den Tragflächen 110 festkleben würden. Ähnlich verhält es sich beim Warmlaufen der Etikettiervorrichtung vor Betriebsbeginn, da zu diesem Zweck üblieherweise der Etikettenbandantrieb während des Anleimens der Paletten 130 abgeschaltet wird.
In Figur 5 ist in einer Schnittansicht entsprechend der Figur 4 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäß Figur 3 dargestellt. Diese Variante ist speziell für Etikettiermaschinen mit geringerer Leistung, bis ca. 8.000 Gefäße pro Stunde, geeignet. Der grundsätzliche Unterschied gegenüber der Lösung nach der Figur 4 besteht darin, daß der Vakuumzylinder 300 in der Leerlaufstellung nicht zusammen mit dem Palettenrotor 600 weiterläuft, sondern in einer bestimmten Position angehalten wird, in der eine Ausnehmung 261 in etwa mittig auf der gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Drehachsen 141 und 151 des Palettenrotors 600 bzw. Vakuumzylinders 300 liegt. Hierfür ist eine steuerbare Sperreinrichtung 350 vorgesehen, die den Vakuumzylinder 300 in einer seiner drei möglichen Leerlaufpositionen anhalten kann, während gleichzeitig eine in den Antriebsstrang zwischen dem Synchrongetriebe 161 und dem Vakuumzylinder 300 angeordnete lösbare Kupplung 171 zur Unterbrechung des Antriebs betätigt wird. Für diesen Zweck eignet sich besonders eine gezielt steuerbare elektromagnetiseh betätigte Zahnkupplung, die in dem Moment den Antrieb unterbricht, in dem ein pneumatisch betätigter Sperrbolzen 360 die Sperreinrichtung 350 in seine Sperrstellung gebracht wird. Hierzu ist der Sperrbolzen 360 auf einem gestellfesten oberen Querträger montiert, der die das feststehende Messer tragende Säule 180 mit der Antriebswelle 150 des Vakuumzylinders 300 verbindet. Der Querträger 200 ist wegen der besseren übersicht in der Figur 3 nicht dargestellt. Auf der oberen Stirnseite des Vakuumzylinders 300 sind im entsprechenden Teilungsabstand drei Vertiefungen 370 angebracht, in die der Sperrbolzen 360 in seiner Sperrstellung formschlüssig eingreift. Diese Vertiefungen 370 können beispielsweise durch zylindrische Bohrungen gebildet werden. Die Bohrungen sind so angeordnet, daß in der jeweiligen Sperrstellung eine Ausnehmung 261 in der oben beschriebenen Leerlaufposition dem Palettenrotor 600 zugeordnet ist. Durch einen entsprechenden Steuerbefehl kann der mit einem doppelt wirkenden Pneumatikzylinder verbundene Sperrbolzen 360 aus seiner Vertiefung 370 zurückgezogen werden, während gleichzeitig die Kupplung 171 den Kraftschluß zum Synchrongetriebe 160 wieder herstellt. Das Ankuppeln des Vakuumzylinders 300 durch die Kupplung 171 erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Stellung der nächstfolgenden Palette 131, damit diese sich in der richtigen Position deckungsgleich auf dem Einzeletikett 400 abwälzen kann. Das Bezugszeichen 211 bezeichnet ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe entsprechend demjenigen der Figur 4, während die Bezugszeichen 221 und 241 ein Hohlrad und ein Sonnenrad mit der Funktion anhand der Figur 4 beschrieben andeuten.
Da auch bei dieser Lösung die Etikettenlänge durch die Steuerung der Zufuhrgeschwindigkeit des Etikettenbandes reguliert werden kann, wobei sich der Schlupf zwischen der Oberfläche des Vakuumzylinders 300 und dem Etikettenband 500 ändert, müssen bei einem Wechsel von einer Etikettengröße auf eine andere die die hintere Etikettenkante erzeugenden Messer 401 auf dem Vakuumzylinder 300 auf die Hinterkante der neuen Paletten 131 ausgerichtet werden, um eine deckungsgleiche Abwälzbewegung der Paletten 131 auf den Einzeletiketten 400 zu gewährleisten. Hierzu eignet sich ebenfalls das oben erwähnte Drehzahlüberlagerungsgetriebe 211, bei dem allerdings die Verstellung des Hohlrades 221 durch eine handbetätigte Schnecke genügt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der anhand von Figur 5 erläuterten Variante zeichnet sich besonders durch einen verhältnismäßig geringen steuerungstechnischen Aufwand zur Erzielung der Leerlaufstellung aus.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Etikettiervorrichtung für Behälter, bei der die Etiketten als Bandmaterial (5, 50, 500) zugeführt werden, mit einem steuerbaren Etikettenantrieb (9, 90), einer nachgeordneten Schneideinrichtung zum Abtrennen von
Einzeletiketten aus dem Etikettenband und einem Palettenrotor (6, 60, 600) mit Haftf lächen zum Aufnehmen der geschnittenen Einzeletiketten, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schneideinrichtung aus einem feststehenden Messer (19, 190) und einem mit umlaufenden Messern (41, 401) ausgestatteten Vakuumzylinder (3, 30, 300) gebildet ist, daß der Palettenrotor (6, 60, 600) in Betriebsstellung tangential an die Mantelfläche (11, 110) des Vakuumzylinders anschließt, wobei die Mantelflächen (11, 110; 12, 120) des Vakuumzylinders und des Palettenrotors zueinander radial abstandsveränderlich ausgebi ldet und aus der Betriebsstellung in eine Leerlaufstellung bewegbar sind, in der die Mantelf lächen des Vakuumzylinders und des Palettenrotors radial voneinander beabstandet angeordnet sind.
2. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehachsen (14, 15) des Palettenrotors (6) und des Vakuumzylinders (3) radial abstandsveränderlich ausgebi ldet sind, daß der Palettenrot or mit der Messerwalze über ein Synchrongetriebe antriebsverbunden ist und daß das Synchrongetriebe (16) eine einen Achsversatz ausgleichende Kupplung (17) umfaßt.
3. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vakuumzylinder (3) radial vom Palettenrotor (6) abrückbar angeordnet ist.
4. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vakuumzylinder (3) um eine Schwenkachse (18) parallel zu seiner Drehachse (15) schwenkbar angeordnet ist.
5. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkachse (18) etwa in der Längsachse des feststehenden Messers (19) liegt.
6. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der als Messerwalze ausgebildete Vakuumzylinder (3) und das feststehende Messer (19) auf einem gemeinsamen Schwenkhebel (20) angeordnet sind.
7. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Synchrongetriebe (16) ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe (21) umfaßt.
8. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Vakuumzylinder (3) in dessen Drehrichtung hinter dem Palettenrotor (6) ein Etikettenabsaugrohr (25) angeordnet ist.
9. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Mantel des Vakuumzylinders (30) alternierend
Tragflächen (110) und Ausnehmungen (260, 261) mit kleinerem Radius aufweist und daß der Vakuumzylinder (30, 300) gegenüber dem Palettenrotor (60, 600) aus seiner Betriebsstsllung, in der sich die Haftflächen (120) auf den Tragflächen (110) bzw. den darauf haftenden Etiketten (40, 400) abwälzen, in eine Leerlaufstellung überführbar ist, in der die Haftflächen (120) die Ausnehmungen (260, 261) mit Abstand passieren.
10. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vakuumzylinder (30, 300) mit dem Palettenrotor (60, 600) über ein Synchrongetriebe (160, 161) teilungsgerecht antriebsverbunden ist.
11. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Synchrongetriebe (160, 161) ein Drehzahlüberlagerungsgetriebe (210, 211) für den Vakuumzylinder (30, 300) umfaßt.
12. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Drehzahlüberlagerungsgetriebe (210, 211) mit einem steuerbaren Stellantrieb (230) verbunden ist, der die Drehlagenzuordnung des Vakuumzylinders (30, 300) gegenüber dem Palettenrotor (60, 600) verändern kann.
13. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Synchrongetriebe (162) eine im Betrieb lösbare Kupplung (171) für den Vakuumzylinder (300) umfaßt.
14. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vakuumzylinder (300) mit einer steuerbaren Sperreinrichtung (350) ausgestattet ist, die den Vakuumzylinder (300) in seiner Leerlaufstellung verdrehfest mit dem Maschinengestell verbindet.
15. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sperreinrichtung (350) aus einem gestellfest gelagerten, pneumatisch betätigbaren Sperrbolzen (360) und entsprechenden Vertiefungen (370) am Vakuumzylinder (300) besteht, in die der Sperrbolzen (360) in der Leerlaufstellung formschlüssig eingreift, wobei die Anzahl der vorhandenen Vertiefungen (370) der Teilung des Vakuumzylinders (300) entspricht.
16. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einer Aktivierung der Sperreinrichtung (350) gleichzeitig durch Betätigung der Kupplung (171) der Antrieb des Vakuumzylinders (300) unterbrochen wird.
17. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vakuumzylinder (3, 30, 300) mit einem eigenen elektromotorischen Antrieb ausgestattet ist, der durch die Steuerung in Abhängigkeit von der Momentanleistung der Etikettiermaschine gesteuert wird.
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