CN102582898A - 用于给容器施加弹性膜套的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于给容器施加弹性膜套的设备和方法。根据本发明，用于拉伸膜套的多个拉伸单元和用于移除已设置有膜套的容器的多个移除单元安装在贴标签用转盘上。此外，标签分配器被设置为用于给拉伸单元配备膜套。由于移除单元包括能够相对于贴标签用转盘在用于握持容器的握持位置和用于避免与标签分配器碰撞的回避位置之间往复移动的握持单元的事实，可以灵活地改变握持单元的尺寸和形状。此外，在标签分配器的区域内，拉伸单元的闪避运动不是必需的。

Description

用于给容器施加弹性膜套的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于给容器施加弹性膜套的设备，以及使用根据本发明的设备的相应方法。该设备具有：贴标签用转盘，该贴标签用转盘安装有用于拉伸所述膜套的多个拉伸单元和用于移除已被施加所述膜套的容器的多个移除单元；和至少一个标签分配器，其用于给所述拉伸单元配备所述膜套。

背景技术

对诸如饮料瓶等容器进行贴标签的一种方式例如是通过将弹性膜套套于容器的外表面上。例如，WO2008/076718说明了用于施加高弹性标签套的设备，在该设备中基本上彼此平行地运动并且围绕中央开口圆周地成组的多个扩展用指状件用于将标签套拉开到使得要被贴标签的容器可以从下方升高进入标签套的程度。然后，已贴标签的容器通过瓶口区域的握持装置从扩展用指状件向上移除。为此，握持装置与扩展用指状件一起围绕贴标签轮转动，使得已贴标签的容器在从扩展用指状件升高移出之后可以被转移到适当的排出装置。标签套从静止的标签分配器从上方拉到扩展单元。为了保证将标签套最可靠地转移到扩展单元，当从上方观察时，标签分配器和扩展单元基本上在贴标签轮的共用节距圆上被配置在标签分配器的区域内。

由于用于移除已贴标签的容器的握持装置相对于扩展单元也基本上同轴地对准的事实，出现了仅利用较大的限制才可以避免握持装置与静止的标签分配器碰撞的问题。例如，握持单元的竖直位置必须限制在限定的区域，以便引导握持单元通过设置在标签分配器内部的开口。例如，开口位于标签分配器的输送辊之间的区域。此外，设置在握持装置的容器用夹具必须展开到使得这些容器用夹具可以直接通过标签分配器中央的展开的销的程度。结果，该设备的尺寸被制定成仅用于非常特别的容器类型或仅在利用基于设备的很大努力的情况下才可以改变为用于另一种容器类型。

可替代地，WO2008/076718提出了标签分配器径向地向外偏置，使得标签分配器不与握持装置碰撞。然而，由此在标签分配器的区域内，机构复杂笨重的扩展单元必须借助于控制凸轮被向外驱动，以便可以驱动扩展单元在向外偏置的标签分配器的下方的中央通过。然而，由于与此相关的非常大的基于装置的努力及成本，这种问题解决方式是不实用的。

结果，需要一种给容器施加弹性膜套的设备，该设备可以以最低的基于设备的努力而适应不同的容器尺寸和膜类型，同时允许所述设备组成部件彼此最佳地排列并且避免运动的组成部件与静止的标签分配器碰撞。

发明内容

设定的目的通过用于给容器施加弹性膜套的设备解决。该设备具有：贴标签用转盘，该贴标签用转盘安装有用于拉伸所述膜套的多个拉伸单元和用于移除已被施加所述膜套的容器的多个移除单元；和至少一个标签分配器，其用于给所述拉伸单元配备所述膜套；该设备特征在于，所述移除单元包括握持单元，所述握持单元能够相对于所述贴标签用转盘在用于握持所述容器的握持位置和用于避免与所述标签分配器碰撞的回避位置之间移动。根据本发明的设备相应地包括借助于握持单元用于移除已经被设置有膜套的容器的环行的移除单元，所述握持单元可以相对于贴标签用转盘(carousel)在用于握持容器的握持位置和用于避免与标签分配器碰撞的回避位置之间往复移动。这里指的是握持单元作为整体的位置，或者由此例如握持单元的与握持单元的打开和闭合状态无关的基体的位置。换言之，握持单元的环行路径在标签分配器的前方和/或与标签分配器邻接的区域内偏离圆形路径。除了改变握持单元的位置外，也可以改变诸如握持爪等单个握持元件相对于彼此的设置。例如，握持单元可以在回避位置打开或者闭合。换言之，在各种情况下，相对于贴标签用转盘，握持位置和回避位置的打开握持单元的位置彼此不同。由于握持单元可以在握持位置和回避位置之间转变的事实，调整拉伸单元相对于贴标签用转盘的位置以避免与标签分配器碰撞不是必需的。结果，相对复杂和笨重的拉伸单元可以配置在贴标签用转盘上的固定位置。

在回避位置从握持单元到贴标签用转盘的转动轴线的距离小于在握持位置从握持单元到贴标签用转盘的转动轴线的距离。结果，握持单元可以沿至少部分地从圆形路径向内偏离的环行路径被引导通过标签分配器。相对于握持单元向内偏移的回避位置可以以特别低的基于装置的努力而实现。

在有利的发展中，握持单元以可以径向滑动和/或横向枢转的方式被支撑。绕上下方向轴线的水平枢转是特别有利的。握持单元在贴标签用转盘上的径向位置借助于凸轮控制器通过所述支撑以特别简单的方式实现。

在其他有利的实施方式中，回避位置高于握持位置，以从标签分配器上方驱动握持单元离开。该构造利用如下事实：已贴标签的容器在从拉伸单元移除和转移到下游的排出装置的任何情况下必须被升高。因此，在一些情况下，为了将握持单元提升得足够高使得它们可以在标签分配器上方被驱动离开，仅需要少量额外的提升。在该情况下，可以省去用于在握持位置和回避位置之间转变的额外的转换机构。

因此，握持单元优选地以可上下滑动和/或上下枢转的方式被支撑在移除单元。这样使得可以以简单的基于装置的努力利用凸轮辊可靠地控制握持单元。

在特别有利的发展中，各移除单元均包括用于升高和降低握持单元的升降机构，其中该升降机构可以径向滑动和/或横向枢转。这使得可以特别灵活地三维地改变握持单元的位置，以用于移除已贴标签的容器和用于防止握持单元和标签分配器之间的碰撞。

优选地，伺服马达被设置为用于驱动升降机构。这样，升降机构可以以特别灵活的方式适于不同的容器尺寸和膜类型。

在根据本发明的设备的特别有利的发展中，握持位置相对于标签分配器以这样的方式对准：保持在握持位置的容器的主轴线和膜套的主轴线在分配过程中位于贴标签用转盘的共用节距圆上。这样，膜套可以以特别可靠的方式转移到拉伸单元，并且已贴标签的容器可以以特别简单的方式从拉伸单元移除。因此，在给送标签和移除已贴标签的容器之间改变拉伸单元的径向位置特别地不是必需的。因为与握持元件相比，使拉伸单元适应不同的容器是特别复杂和困难的，所以这是特别有利的。

优选地，标签分配器以基本上静止的方式配置在拉伸单元上方，以便从上方将贴标签用的套投射(shoot)到在标签分配器下方运行通过的拉伸单元上。贴标签用的套可以通过这种特别可靠的构造以特别高的速度定位到拉伸单元。结果，这样允许实现特别高的机器性能。为此目的，沿拉伸单元的环行路径也可以依次设置至少两个标签分配器。这样，贴标签的可靠性、给送的可靠性和贴标签用转盘的速度可以同时提高。

优选地，握持单元包括能开闭的容器夹具，该容器夹具特别地利用控制凸轮能开闭。这里应理解的是，能开闭的容器夹具是诸如此类的夹具：至少设置闭合状态以用于保持容器，以及打开状态，并且依靠适当的切换机构可以在打开状态和闭合状态之间积极地转变。这里，仅当握持已贴标签的容器时和直到转移到下游的排出单元时，容器夹具优选地处于闭合状态。在它们的打开状态，容器夹具可以优选地展开到如下程度：容器夹具被布置成基本上与容器夹具的环行路径相切或者平行于前述限定的共用节距圆。

在根据本发明的设备的特别有利的发展中，移除单元包括凸轮控制的直线引导件和/或凸轮控制的枢转机构，以便在握持位置和回避位置之间转变。这种类型的引导件对于避免握持单元与标签分配器的碰撞是特别可靠的。换言之，相对于握持位置和回避位置之间调整的突然故障，凸轮控制器特别不易失效。

设定的目的进一步由利用前述设备给容器施加弹性膜套的方法解决，在该方法中，为了避开标签分配器，在达到标签分配器之前，握持单元的环行路径至少在5°至45°的转角范围内特别地在5°至20°的转角范围(α)内特别地向内或者向上偏离平面圆形路径。结果，握持单元可以环行通过握持位置的大转角范围。结果，大的机器角范围可以用于贴标签。这样允许特别高的机器性能水平和特别节省空间的设计。在标签分配器之前和意味着已经达到标签分配器之后在标签分配器的区域内，握持单元可以类似地在0°至5°的范围内偏离圆形的环行路径。结果，转盘转动的主要部分可以用于沿着圆形的路径贴标签，并且同时可以可靠地避免碰撞。这样使得机器性能和操作可靠性最大化。

优选地，拉伸单元在标签分配器的区域内的圆形路径上环行。在转移膜套的过程中，这样简化了对拉伸单元的驱动。

优选地，相对于闭合位置，握持单元在回避位置特别地以至少90°、特别地以至少180°的总开度角打开。这样，可以使握持单元在握持位置和回避位置之间的位置的必需的半径改变最小化。这样允许特别紧凑的配置。然而，根据应用，45°至90°的开度角也是可以的。

优选地，膜套从上方被转移到拉伸单元，并且已贴标签的容器向上移出拉伸单元。

附图说明

附图中示出了本发明的优选实施方式。其中：

图1是根据本发明的设备的第一实施方式的俯视图；

图2示出图1中示出的设备的移除单元；

图3是具有移除单元的可替代的变形例的本发明的第二实施方式的斜视图；

图4是图3中的细节的俯视图。

具体实施方式

从图1可看出，根据本发明的用于给例如特别由PET制成的诸如饮料瓶等容器3施加弹性膜套2的设备1的第一实施方式包括贴标签用转盘(labelling carousel)4，设置在该贴标签用转盘4的圆周、均匀分布的多个拉伸单元5用于拉伸膜套2。用于从拉伸单元5移除已经利用膜套2贴上标签并且随着转动的容器3的移除单元7分配给每个拉伸单元5，为简洁起见，在图1中仅示出三个移除单元7。

如逆时针转动的示例中示出的，在贴标签用转盘4的周边区域还设置有基本上静止的标签分配器9，该标签分配器9具有用于将膜套2投射(shooting)到拉伸单元5的投射机构9a，其中所述拉伸单元5运行通过投射机构9a下方。从现有技术可知具有适当的辊式机构的该标签分配器9。优选地，膜套2具有高弹性，例如具有至少50％的膨胀系数，并且优选地用于给容器贴标签。然而，它们也可以为了其他目的而施加到容器。

拉伸单元5包括径向滑动的扩展用指状件11，该扩展用指状件11用于将膜套2拉开到如下程度：待贴标签的容器3可以通过拉伸单元5的中央开口13从下方滑入膜套2中。在扩展用指状件11被一起驱动之后，所述膜套2被转移到容器3，从而移除单元7握持具有膜套2的容器3的颈部和/或肩部区域，并且可以将所述容器从拉伸单元5向上拉出。

图1还示出用于控制和/或切换移除单元7的控制凸轮15。还标出贴标签用转盘4的假想节距圆17。从图1中还可看到，节距圆17通过拉伸单元5的中轴线并且通过投射机构9a的中轴线。这样保证了在膜套2传递到拉伸单元5的过程中，膜套2相对于贴标签用转盘4的径向位置与拉伸单元5的径向位置一致。

图2详细地示出了移除单元7。移除单元7相应地包括框架21、直线引导件23和升降装置25。框架21通过直线引导件23安装在贴标签用转盘4。升降装置25例如通过轴引导件支撑于框架21。升降装置25包括伺服电机27和握持装置29，所述握持装置29可以借助于螺纹轴(threaded spindle)31由伺服电机27升高或者降低。可切换的容器夹具33设置在握持装置29，其中所述容器夹具33借助于链轮35可以被打开或者闭合。优选地，容器夹具33形成为能够被快速更换的装配件。

控制辊37被设置为用于致动直线引导件23，其中所述控制辊37与控制凸轮15密切配合以便使升降装置25沿着直线引导件23基本上径向地移位。由于沿着直线引导件23移位，握持单元29可以在外握持位置41和内回避位置43之间调整。沿径向移位握持单元29可以以特别简单的方式实现。然而，相对于径向对准，水平地转动和/或竖直地倾斜(tipped)直线引导件23的位置也是可以的。

在图1中使用径向双箭头仅示意地标出握持位置41和回避位置43。然而，基于此，可以看到握持位置41由如下事实限定：保持在握持单元29中的容器3的主轴线基本上位于节距圆17上。与此相反，回避位置43基本上由如下事实限定：在标签分配器9的区域内，即在图1的示例中的路径部分17a中，握持单元29的环行路径向内偏离节距圆17到如下程度：使得握持单元29可以被引导通过标签分配器9、特别地通过投射机构9a而不发生碰撞。在环行路径的不需要握持单元29来移除和保持已贴标签的容器3的周向子区域内，控制凸轮15的任何曲线形状和握持单元29的相应的路径曲线都是可以的。

伺服电机27特别良好地适用于升降单元25的对不同的容器尺寸和膜类型的提升的灵活适应性。借助于伺服电机27也可以特别精确地调整从拉伸单元5移除已贴标签的容器3。特别地，伺服电机27的控制可以与扩展用指状件11的控制协同，所述扩展用指状件11可以类似地由伺服电机(未示出)驱动。例如，可以由图1中标出的控制单元45致动。

图3示出移除单元7的可替代的变形例，在该移除单元7中代替直线引导件23设置有横向(lateral)枢转机构47。第二实施方式中的其余的组件和功能基本上对应于第一实施方式的其余的组件和功能。因此不再详细说明第二实施方式中相同或者等同的组件和功能。为简单起见，图3中仅示出一个伴随有扩展用指状件11的拉伸单元5。此处，作为可选的变形例在扩展用指状件11设置另外的扩展用爪11a，其中所述扩展用爪11a例如用作用于使扩展用指状件11适于特定的容器尺寸和/或标签类型的快速更换的装配件。

如图4所示，升降单元25借助于枢转机构47可以和握持单元29及伺服电机27一起枢转。该机构包括适当的控制辊和/或链轮49或类似物以借助于控制凸轮15用于控制枢转运动。通过使握持单元29枢转离开，可以在握持单元29的握持位置41和它们的回避位置43之间转变。相对于整个握持单元29的位置，为了表明握持位置41和回避位置43相对于贴标签用转盘4不同，这意味着握持器33相对于彼此独立地设置，每一个握持单元29均被示出为闭合状态并保持容器3。为了说明位置的转变，握持单元29可以类似地被示出为打开状态。这里应理解的是，当运行通过标签用分配器9时，握持单元29通常不保持任何容器3。

根据容器夹具33的尺寸和构造，所述容器夹具33可以以闭合状态或者打开状态被引导通过标签分配器9。这里，打开容器夹具33来简化将握持单元29引导通过标签分配器9的过程是可以的。在该情况下，借助于图4中未示出的链轮35，容器夹具33可以被移动至例如打开状态等适当的状态。根据容器夹具33的位置，相对于闭合状态，打开状态被扩展至少90°，优选地至少180°。这样，在标签分配器9的区域内，必要时可以调整容器夹具33相对于节距圆17或者环行路径17a的大致切线配置。然而，根据应用，从45°至90°的打开角度也是可以的。

对前述实施方式来说可选或附加的是，其中握持单元29在标签分配器9的区域内被升高到使得握持单元29可以在投射机构9a上方被引导通过该区域的第三实施方式也是可以的。例如，通过相应地升高升降装置25而实现。在该情况下，可选择地可以不设置另外的引导辊37或类似物。然而，在标签分配器9的区域内和标签分配器9上游的转角范围内，将握持单元29的横向的特别是径向的调整和握持单元29的上下方向的调整进行组合也是可以的。

与所述的实施方式无关，作为示例，如图1所示，握持位置41和回避位置43之间的转变优选地发生在沿着环行路径的、标签分配器9上游的从5°至45°的转角范围α内。这样，在投射机构9a之前和投射机构9a的区域内，由于回避运动可以实现握持单元29充分的变位，而不会而显著地限制机器性能。如下变形是特别优选的：握持单元29从握持位置41到回避位置43的变位发生在投射机构9a之前的至少5°至20°的角度范围α内。

所述实施方式可以以任何技术上有利的方式组合。实施方式的共同之处是握持单元29从握持位置41到回避位置43的转变以及再次返回均可以在根据本发明的设备1中以具有简单设计的方式实现。特别地，这样当拉伸单元5通过贴标签单元9时技术复杂的闪避运动不是必需的。结果，拉伸单元5和标签分配器9的投射机构9a相对于彼此配置在相对于节距圆17的最佳位置。

示出的实施方式还提供如下优点：回避位置43可以灵活地适于不同的容器尺寸和膜类型。例如，借助于伺服电机27可以灵活地适应性地升降调整移除单元7。借助于基于实施方式所述的凸轮控制器，以技术上可靠并且具有简单设计的方式，握持单元29的径向移位或者横向枢转运动也是可以调整的。这里，容器夹具33可以借助于链轮35以简单可靠的方式被类似地打开和闭合。

根据本发明设备1的工作过程如下：

在图3中示出的组件下方的给送平面(未示出)上，待贴标签的容器3的连续流被给送到贴标签用转盘4，并被保持在拉伸单元5下方。所述容器中的每一个均通过标签分配器9配备弹性膜套2。分配给相应的拉伸单元5的握持单元29被驱动到回避位置43，使得当通过标签分配器9时不会与投射机构9a碰撞。已配备膜套2的拉伸单元5在贴标签用转盘4上继续向前转动，其中贴标签用的套2借助于扩展用指状件11被扩展到如下程度：设置在下方给送平面上的容器3可以向上滑动穿过中央开口13并进入弹性拉伸的膜套2中。

通过标签分配器9后，握持单元29从回避位置43被驱动回到握持位置41。设置在拉伸单元5下方的容器3被升高，并且拉伸后的膜套2转移到容器3。在围绕容器3并且可选地围绕膜套2闭合夹具33之后，握持单元29借助于升降装置25被升高并被拉出拉伸单元5的区域。以这种方式被贴标签的容器3被升高到适于转移到输出星轮或类似物的转移高度并最终被转移。由此，握持单元29可以保持在握持位置41直到其再次达到标签分配器9的区域。

Claims (15)

1.一种用于给容器(3)施加弹性膜套(2)的设备(1)，其具有：

-贴标签用转盘(4)，该贴标签用转盘(4)安装有用于拉伸所述膜套的多个拉伸单元(5)和用于移除已被施加所述膜套的容器的多个移除单元(7)；和

-至少一个标签分配器(9)，其用于给所述拉伸单元配备所述膜套；

其特征在于，

所述移除单元包括握持单元(29)，所述握持单元(29)能够相对于所述贴标签用转盘在用于握持所述容器的握持位置(41)和用于避免与所述标签分配器碰撞的回避位置(43)之间移动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述回避位置(43)从所述握持单元(29)到所述贴标签用转盘的转动轴线(4’)的距离小于在所述握持位置(41)从所述握持单元(29)到所述贴标签用转盘的转动轴线(4’)的距离。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述握持单元(29)以能够沿横向滑动和/或沿横向枢转的方式被支撑。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述回避位置(43)高于所述握持位置(41)，以便在所述标签分配器(9)的上方引导所述握持单元(29)离开。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述握持单元(29)以能够上下滑动和/或上下枢转的方式被支撑于所述移除单元(7)。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，各所述移除单元(7)均包括用于升高和降低所述握持单元(29)的能径向滑动和/或横向枢转的升降机构(25)。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，设置伺服电机(27)用于驱动所述升降机构(25)。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述握持位置(41)相对于所述标签分配器(9)以如下方式对准：在分配过程中，保持在所述握持位置的所述容器(3)的主轴线和所述膜套(2)的主轴线位于所述贴标签用转盘(4)的共用的节距圆(17)上。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述标签分配器(9)基本上以静止方式配置在所述拉伸单元(5)的上方，以便从上方将贴标签用的膜套(2)投射到在所述标签分配器下方运行通过的所述拉伸单元。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述握持单元(29)包括能开闭的容器夹具(33)，所述容器夹具(33)能够特别地利用控制凸轮(15)开闭。

11.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述移除单元(7)包括凸轮控制的直线引导件(23)和/或凸轮控制的枢转机构(47)，以便在所述握持位置(41)和所述回避位置(43)之间转变。

12.一种利用根据前述权利要求中至少一项所述的设备给容器施加弹性膜套的方法，其中，为了避开所述标签分配器，在到达所述标签分配器(9)之前，所述握持单元的环行路径(17a)在至少5°至45°、特别地在5°至20°的转角范围(α)内特别地向内或者向上偏离平面圆形路径。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述拉伸单元(5)在所述标签分配器(9)的区域内的圆形路径上环行。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述握持单元(29)在所述回避位置(43)相对于闭合状态特别地以至少90°的开度角打开。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其特征在于，所述膜套从上方被转移到所述拉伸单元(5)，并且已贴标签的容器从所述拉伸单元向上移除。

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