LAGERUNG VON ENTANAHMEELEMENTEN
Die Erfindung betrifft eine Etikettierstation für Gegenstände, insbesondere Flaschen, mit mehreren längs einer Bahn hintereinander angeordneten Stationen, und zwar einer Beleimungsvorrichtung, einer Etikettenvorratsstation und einer Etikettenübertragungsstation, sowie mit mindestens einem auf einem sich drehenden Träger drehbar gelagerten und bei jeder Umdrehung des Trägers an den Stationen vorbeibewegten Entnahmelement für die Etiketten, das jeweils eine nach außen gewölbte, sich auf dem jeweils vorderen Etikett der Etikettenvorratsstation und den anderen Stationen abwälzende Aufnähmetlache für das Etikett aufweist, wobei als Antrieb für jedes Entnahmeelement ein Kurvengetriebe vorgesehen ist, das aus für alle Entnähmeelernente gemeinsamen, in verschiedenen Ebenen übereinander und mit Abstand voneinander angeordneten einseitigen, ortsfesten Kurven und aus für jedes Entnahmeeleme t individuellen Eingriffsgliedern besteht, die von einem im Träger gelagerten, mit der Antriebswelle oder einer mit ihr gekuppelten Lagerwelle eines jeden Entnahmeelementes gekuppelten Trägerelement getragen sind und durch Formschluß mit den Kurven bei Drehung des Trägers den Zwangslauf eines jeden Entnahmeelementes über seine volle Umdrehung sichern, und wobei der gerade Wellenstrang
der Antriebs- beziehungsweise Lagerwelle vor der Ebene, in der die dieser Welle am nächsten liegende Kurve liegt, endet .
Bei einer bekannten Etikettierstation dieser Art (DE 38 11 869 C2 ) sind zwei einseitige Innenkurven vorgesehen, mit denen zwei Sätze aus je zwei in verschiedenen Ebenen und über Kreuz angeordneten Eingriffsgliedern zusammenwirken. Die Antriebsbeziehungsweise Lagerwelle endet oberhalb der oberen Kurve, weil sie anderenfalls bei voller Ausbildung der Kurve mit der Kurve kollidieren würde. Um gleichwohl auch die der unteren Kurve zugeordneten Eingriffsglieder mit der Antriebs- beziehungsweise Lagerwelle verbinden zu können, tragen die der oberen Kurve zugeordneten Eingriffsglieder im Bereich zwischen den beiden Kurven ein als Brückenglied ausgebildetes Trägerelement, von dem unterseitig die anderen Eingriffsglieder getragen sind. Ein solches Trägerelement, das aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, ist aufwendig herzustellen und wegen der Lagerung der unteren Eingriffsglieder über das Brückenglied an den oberen Eingriffsgliedern nicht besonders steif. Diese mangelnde Steifigkeit wirkt sich nachteilig beim Antrieb aus. Hinzu kommt, daß hohe Anforderungen an eine präzise Raumform wegen des sich aus vielen Teilen zusammensetzenden Trägerelementes kaum, wenn nicht sogar überhaupt nicht, zu erfüllen sind.
Bei einer bekannten, weiterentwickelten Etikettierstation (DE 197 46 765 AI) dieser Art sind drei einseitige Kurven in drei verschiedenen Ebenen übereinander und mit Abstand voneinander angeordnet . Von diesen Kurven wirken die beiden oberen mit nur je einem Eingriffsglied und die unteren mit
zwei Eingriffsgliedern zusammen. Das Trägerelement für die Eingriffsglieder ist als ein im axialen Querschnitt S- förmiges Bauteil ausgebildet, zwischen dessen oberem und mittlerem Schenkel das der oberen Kurve zugeordnete Eingriffsglied angeordnet ist. Der obere Schenkel des Eingriffsgliedes trägt das der mittleren Kurve zugeordnete Eingriffsglied und der untere Schenkel trägt an seitlichen Tragarmen die beiden der unteren Kurve zugeordneten Eingriffsglieder. Durch diese Aufteilung des Kurvenantriebes auf drei Kurven in verschiedenen Ebenen erreicht man eine höhere Steifigkeit des Trägerelementes als bisher. Nicht länger ist es nämlich erforderlich, daß die oberen Eingriffsglieder die unteren Eingriffsglieder tragen. Das Trägerelement selbst trägt unabhängig voneinander die oberen und unteren Eingriffsglieder unmittelbar. Gleichwohl haben Betriebsversuche ergeben, daß auch ein solches Trägerelement höchsten Ansprüchen an Laufruhe bei hohen Leistungen noch nicht genügt .
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Etikettierstation der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei hohen Leistungen den bekannten Etikettierstationen in der Laufruhe überlegen ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Etikettierstation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedem Trägerelement ein vom Träger getragenes, mitlaufendes Lager zugeordnet ist, in dem das Trägerelement mit einem zentralen, in einer Ebene unterhalb und/oder zwischen den Eingriffsgliedern angeordneten Lagerzapfen gelagert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Etikettiermaschine können die an sich bewährten Bauprinzipien für das Trägerelement und der
vollen Ausbildung der einseitigen Kurven beibehalten werden. Die unmittelbare Lagerung des Trägerelementes zwischen und/oder unterhalb der Eingriffsglieder bringt unter Berücksichtigung des dafür erforderlichen konstruktiven Aufwandes eine nicht erwartete Verbesserung in der Laufruhe mit sich.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der unterhalb der Eingriffsglieder angeordnete zentrale Lagerzapfen des Trägerelementes von einem Brückenglied getragen, das von den Lagerzapfen der darüber angeordneten Eingriffsglieder getragen ist. Vorzugsweise ist neben dieser Lagerung des Trägerelementes eine weitere Lagerung vorgesehen, indem das Trägerelement von der Antriebswelle oder der mit ihr gekuppelten Lagerwelle getragen ist, die ihrerseits im Träger gelagert ist.
Das zwischen den Eingriffsgliedern angeordnete Trägerelement ist vorzugsweise als Brückenglied ausgebildet, indem es einerseits von den Lagerzapfen der über ihm angeordneten Eingriffsglieder getragen ist und andererseits die Lagerzapfen der unter ihm angeordneten Eingriffsglieder trägt. Ein solches Trägerelement kommt mit dieser einzigen zentralen Lagerung aus . Deshalb kann es mit der Antriebswelle oder der mit ihr gekuppelten Lagerwelle nur über eine Steckkupplung drehfest verbunden sein. Das erleichtert die Montage.
Die Erfindung läßt sich sowohl bei Antrieben mit in zwei Ebenen angeordneten Eingriffsgliedern als auch in drei Ebenen angeordneten Eingriffsgliedern verwirklichen. So ist nach einer Ausgestaltung in an sich bekannter Weise vorgesehen, daß bei drei Kurven die beiden oberen mit nur
je einem Eingriffsglied und die untere mit zwei Eingriffsgliedern zusammenwirken, und daß das Trägerelement für die Eingriffsglieder als ein im axialen Querschnitt S- förmiges Bauteil ausgebildet ist, zwischen dessen oberem und mittlerem Schenkel das der oberen Kurve zugeordnete Eingriffsglied angeordnet ist, dessen oberer Steg unterseitig das der mittleren Kurve zugeordnete Eingriffsglied und dessen unterer Schenkel unterseitig an seitlichen Tragarmen die beiden der unteren Kurve zugeordneten Eingriffsglieder tragen.
Bei der erfindungsgemäßen Etikettierstation erreicht man durch die Aufteilung des Kurvenantriebs auf drei Kurven in verschiedenen Ebenen, daß das Trägerelement steifer als bisher ist. Nicht länger ist es nämlich erforderlich, daß die oberen Eingriffsglieder die unteren Eingriffsglieder tragen. Das Trägerelement selbst trägt unabhängig voneinander die oberen und unteren Eingriffsglieder unmittelbar.
Das Trägerelement ist vorzugsweise einstückig und kann an der Antriebs- oder Lagerwelle angeformt sein. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, in einer einzigen Aufspannung in der Werkzeugmaschine das Tägerelement zu fertigen. Das garantiert eine hohe Präzision.
Insbesondere bei einer einteiligen Ausführung von Trägerelement und Antriebswelle kann das Einsetzen dieses Bauteils in die zugehörigen Lager im Träger der Entnahmeelemente erleichtert oder unter Umständen sogar erst ermöglicht werden, wenn die Kurven in einem zwischen zwei Stationen liegenden Bereich einen außenliegenden Abschnitt aufweisen, der unter Berücksichtigung der
Positionen der Eingriffsglieder auf dem Trägerelement genügend Freiraum für das Einsetzen der Lager- bzw. Antriebswelle, insbesondere mit dem angeformten Trägerelement von unten in die Lager der Lager- bzw. Antriebswelle im Träger bietet.
Bei der Erfindung kann beziehungsweise können die obere und/oder mittlere Kurve nur in den Eingriffsbereichen ihrer Eingriffsglieder voll ausgebildet sein. In den für den Antrieb nicht genutzten Bereichen kann die Kurve ausgespart sein. Eine solche Aussparung erleichtert die Montage des Trägerelementes beim Zusammenbau der Etikettierstation, insbesondere wenn es an der Lager- bzw. Antriebswelle angeformt ist .
Um eine Kollision der dem oberen und unteren Eingriffsglied gegenüberliegenden Stege mit der oberen und mittleren Kurve insbesondere bei voller Ausbildung zu vermeiden, sind die Außenseiten dieser Stege gegenüber dem äußeren Umkreis der Eingriffsglieder zur Drehachse zurückversetzt.
Vorzugsweise sind die Eingriffsglieder in an sich bekannter Weise als Rollen ausgebildet. In diesem Fall sind die beiden oberen Rollen auf Zapfen gelagert, die in achsparallelen Bohrungen in den Stegen und dem oberen Schenkel sitzen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 eine Etikettierstation einer Etikettiermaschine
für Gegenstände, insbesondere Flaschen, in schematischer Darstellung in Aufsicht,
Figur 2 die Etikettierstation gemäß Figur 1 im halben Axialschnitt,
Figur 3 eine Antriebswelle mit einem rollenbestückten Trägerelement des Antriebes der Etikettierstation gemäß Figur 1 im Axialschnitt,
Figur 4 die Antriebswelle mit Trägerelement ohne Rollen gemäß Figur 3 im Axialschnitt,
Figur 5 das Trägerelement gemäß Figur 3 in verschiedenen Querschnitten,
Figur 6 einen Kurventräger des Antriebes der Etikettierstation gemäß Figur 1 in schematischer Darstellung in Aufsicht,
Figur 7 der Kurventräger gemäß Figur 6 im Ausschnitt im Augenblick des Einsetzens einer Antriebswelle eines Entnahmeelementes mit Trägerelement in einen Träger für die Entnahmeelemente und
Figur 8 die Etikettierstation gemäß Figur 1 im halben Axialschnitt in einer zu Figur 2 anderen Ausführung.
Die in der Zeichnung der Figuren 1 bis 7 dargestellte Etikettierstation besteht aus einem Träger 1, auf dem unter gleichen Winkeln drei Entnahmeelement 2,3,4 angeordnet
sind. Jedes Entnahmeelement 2,3,4 weist eine zylindrisch gekrümmte Aufnahmefläche 5,6,7 für ein Etikett auf. Jedes Entnahmeelement 2,3,4 ist zwischen dieser gekrümmten Aufnahmefläche 5,6,7 und deren Krümmungsmittelpunkt mit einer abgesetzten Antriebswelle 8,9,10 im Träger 1 in einem oberen Lager 8a und im Durchmesser größeren unteren Lagern 8b, 8c drehbar gelagert ist. Bei Drehung des Trägers 1 in Richtung des Pfeils 11 drehen sich zwangsläufig durch noch im einzelnen zu beschreibende Kurvenantriebe die Entnahmeelemente 2,3,4 in Richtung des Pfeils 12,13,14, also gegensinnig zum Träger 1.
Der Träger 1 ist im Maschinengestell 30 mit einem Außenlager 31 drehbar gelagert. Angetrieben wird er von einem Zahnrad 32, das in einem Außenzahnrad 33 eines im übrigen nicht weiter dargestellten Antriebes eingreift.
Bei Drehung des Trägers 1 werden die Entnahmeelemente 2,3,4 an verschiedenen Stationen, und zwar an einer in Richtung des Pfeils 15 rotierenden Leimwalze 16 als
Beleimungsvorrichtung, einem feststehenden Etikettenkasten 17 mit einem darin befindlichen Etikettenstapel als Etikettenvorratsstation und einem in Richtung des Pfeils 18 rotierenden Etikettenübertragungszylinder (Greiferzylinder) 19 als Etikettenübertragungsstation unter Ausführung einer Abwälzbewegung der Aufnähmetlachen 5,6,7 an den einzelnen Stationen vorbeibewegt . Dabei wird zunächst die Aufnahmefläche 5,6,7 eines jeden Entnahmeelementes 2,3,4 durch die Leimwalze 16 beleimt. Beim Abwälzen an dem vorderen Etikett des im Etikettenkasten 17 bevorrateten Etikettenstapels wird das vordere Etikett infolge der Haftwirkung des Leims an der Aufnähmetlache 5,6,7 dem Etikettenstapel entnommen und bei weiterer Drehung des
Trägers 1 dem Greiferzylinder 19 zugeführt, der es von der Aufnahmefläche 5,6,7 abnimmt und auf den zu etikettierenden Gegenstand, insbesondere eine Flasche, überträgt.
Damit an den verschieden gestalteten Stationen 16,17,19 die Aufnahmeflächen 5,6,7 sich abwälzen können, ist es erforderlich, daß die Rotationsbewegung eines jeden Entnahmeelementes 2,3,4 in Richtung des Pfeils 12,13,14 beschleunigt und verzögert wird. Für diesen Zweck sind die erwähnten Kurvenantriebe vorgesehen, die aus einer gemeinsamen, stationären Mehrfachkurvenkörper 20 mit in drei Ebenen übereinander und mit Abstand voneinander angeordneten einseitigen Innenkurven 20a, 20b, 20c nach Art einer Triebstockverzahnung, deren Modul nicht konstant ist, und aus den einzelnen Elementen 2,3,4 zugeordneten als Rollen ausgebildeten Eingriffsgliedern 21,22,23,24 bestehen, die mit den Innenkurven 20a, 20b, 20c im Eingriff stehen, wie Figur 2 zeigt.
Dazu ist am unteren Ende der Antriebswelle 8,9,10 eines jeden Entnahmeelementes 2,3,4 ein Trägerelement 25 befestigt, das mit einem Zapfen 8d in die hohl ausgebildete Antriebswelle 8 eingreift und mit ihr über eine kraftschlüssige Verbindung aus einem Klemmsitz 8e und einem Schraubenbolzen 8f drehfest verbunden ist. Das Antriebselement 25 hat im Axialschnitt die Grundform eines S, wie die Figuren 3 und 4 zeigen. Die Rolle 21 sitzt zwischen dem oberen und mittleren Schenkel 25a, 25b auf einem Zapfen 26, der in Bohrungen des oberen Schenkels 25a und des unteren Steges 25d sitzt, während die Rolle 22 auf einem Zapfen 27, der in Bohrungen des oberen Steges 25e und dem unteren Schenkel 25c sitzt, gelagert ist. Die Rollen 23 und 24 sind auf Zapfen 28,29 gelagert, die seitliche Arme
25c', 25c'' des unteren Schenkels 25c tragen. Gegenüber dem äußeren Umkreis der Rollen 21,22 sind die gegenüberliegenden Außenseiten 25d',25e' zur Achsmitte leicht zurückversetzt.
Die Zapfen 28, 29 tragen an ihren unteren Enden eine Brücke 35, die ihrerseits einen mit der Antriebswelle 8 fluchtenden Lagerzapfen 36 trägt. Dieser Lagerzapfen 36 ist mittels eines Lagers 37 in einem mit dem Träger 1 fest verbundenen und damit mitlaufenden Gestell 38 gelagert. Damit ist das Trägerelement 25 beidseitig gelagert, was wesentlich zur Laufruhe beiträgt.
Wie Figur 6 zeigt, sind die beiden oberen deckungsgleichen Kurven 20a, 20b gegenüber der unteren Kurve 20c etwa um eine Teilung drehversetzt. Während die den beiden unteren Rollen 23, 24 zugeordnete Kurve 20c voll ausgebildet ist, können die beiden oberen Kurven 20a, 20b für die beiden oberen Rollen 21, 22 nur in den Bereichen voll ausgebildet sein, in denen die zugeordnete Rolle mit der Kurve 20a, 20b im Eingriff steht . In Figur 6 ist dies durch die unterschiedlich bildliche Darstellung kenntlich gemacht. Die einzelnen ausgebildeten Kurvenabschnitte zusammen ergeben wieder eine volle Kurve.
Der Vorteil der nur in den tragenden Bereichen ausgebildeten Kurven 20a, 20b hat nicht nur fertigungstechnische Vorteile sondern auch Vorteile bezüglich der Montage, weil das Fehlen einzelner Kurvenabschnitte die Montage der einstückig mit dem Trägerelement 25 ausgebildeten Antriebswelle 8 bei bereits montierten Kurven 20a, 20b, 20c erleichtert. Aber auch bei jeweils voll ausgebildeten Kurven 20a, 20b läßt sich die
Antriebswelle 8 mit dem Trägerelement 25 von unten in die Lager 8a, 8b jedenfalls dann einsetzen, wenn die Kurven 20a, 20b, 20c in einem zwischen zwei Stationen liegenden Bereich einen außenliegenden Abschnitt aufweisen, der das Durchstecken des mit den Eingriffsgliedern 21, 22, 23, 24 bestückten Trägerelementes 25 ermöglicht. In Figur 6 und insbesondere Figur 7 ist dies für ein Trägerelement 25 mit den Eingriffsgliedern 21, 22, 23, 24 dargestellt. Vor allem Figur 7 zeigt durch die gestrichelte Linie die exzentrische Versetzung des Trägerelementes 25 beim Einsetzen.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 8 besteht der Hauptunterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 darin, daß das Trägerelement nicht beidseitig (oben und unten) , sondern mittig gelagert ist. Das in dieser Figur dargestellte Trägerelement 45 weist in nur zwei Ebenen jeweils zwei Eingriffsglieder 41, 42, 43 auf, denen entsprechende innenseitige Kurven 40a, 40b eines stationären Mehrfachkurventrägers 40 zugeordnet sind. Ihre Lagerzapfen 41a, 42a tragen ein Brückenelement 46, das über eine Steckverbindung mit der Antriebswelle 8 drehfest verbunden ist. Die Lagerzapfen 41a, 42a der oberen Eingriffsglieder 41, 42 sind mit den Lagerzapfen 43a der unteren Eingriffsglieder 43 über ein weiteres Brückenglied 47 verbunden, das gleichzeitig als Lagerzapfen dient. Dieses Brückenglied 47 ist mittels eines Lagers 48 in einem Lagergestell 49 gelagert, das fest mit dem Träger 1 der Etikettierstation verbunden ist und sich deshalb mit ihm dreht .
Zur Erhöhung der Laufruhe ist der Mehrfachkurventräger 40 außenseitig an mehreren umfangsmäßig verteilten und auf einer kreisförmigen Laufbahn 40d abrollenden Laufrollen 40c
abgestützt, die vom drehenden Träger 1 der Etikettierstation getragen sind.
Dieses alternative Ausführungsbeispiel zeichnet sich gegenüber dem anderen Ausführungsbeispiel (Figur 2) dadurch aus, daß das Trägerelement 45 für die Eingriffsglieder 41, 42, 43 unabhängig von der Antriebswelle 8 zentral gelagert sind. Dadurch ergibt sich nicht nur eine weniger aufwendige Lagerung, sondern auch die Möglichkeit der einfachen Montage über die Steckverbindung zwischen dem Trägerelement 45 und der Antriebswelle 8.