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Automatische Etikettiervorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eti'-ettieren von auf
einer Förderbahn transportierten Gegenständen mit einer mittels eines Vorzug- oder
Vorschubrnechanismus von einer Vorratsrolle über eine Spendekante abgezogenen Streifen
mit Selbstklebeetiketten, einer im Bereich der Spendekante angeordneten Einrichtung
zurri Andrücken der Etiketten auf die Gegenstände, einer den Streifenvorschub steuernden
Abtasteinrichtung und mindestens einet durch die Gegenstände auf der Förderbahn
betätigbaren Schaltorgan zur Auslösung des Etikettiervorgangs.
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Es sind automatische Etikettiervorrichtungen dieser Art
bekannt1
bei denen der Etikettenvorschub oder -vorzug sowie die Steuerung und die Durchführung
des EtiAcettiervorgangs mit Hilfe von zumindest teilweise elektrischen, elektronischen
oder elektromechanischen Aggregaten vorgenommen wird. Solche Geräte können vor allem
in Räumen mit ständig hoher Luftfeuchtigkeit und bei bestehender Überflutungs- oder
Explosionsgefahr aus Sicherheitsgründen nur bedingt eingesetzt werden. Als Beispiele
hierfür seien die Faßetikettierung in Bierbrauereien oder die Etikettie::ung in
Brennstoff-verarbeitenden Betrieben genannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Etikettiervorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch in feuchten oder explosionsgefährdeten
Räumen zuverlässig und ohne Gefährdung der Umgebung betrieben werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß der Vorzug- oder Vorschubmechanismus einen pneumatisch ansteuerbaren und/oder
kuppelbaren Pneumatikmotor enthält, daß die Andrückeinrichtung durch einen Pneumatikzylinder
gebildet ist, auf dessen Kolbenstange ein mit mindestens einer Saugöffnung zum Ansaugen
der an der Spendekante von dem Streifen abgelösten Selbstklebeetiketten versehener
Stempel angeordnet ist, daß die
Abtasteinrichtung durch eine auf
Löcher in den Etikettenstreifen ansprechende Luftschranke gebildet ist, und daß
das zur Auslösung des Etikettiervorgangs bestimmte Schaltorgan ein pneumatisches
Schaltventil enthält.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Pneumatikmotor
ein Lamellenmotor mit integriertem Planetengetriebe, der zweckmäßig mittels einer
Reibradkupplung mit den Vorzugrollen des Vorzugmechanismus kuppelbar ist. Das Kuppeln
kann dabei dadurch vorgenommen werden1 daß der Pneumatikmotor mittels eines Pneumatikzylinders
gegenüber den Vorzugrollen verschoben oder verschwenkt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist
der Andrückstempel mindestens zwei Saugöffnungen auf, die an voneinander unabhängige
Saugsysteme angeschlossen sind. Dadurch wird das Selbstklebeetikett auch dann noch
zuverlässig am Stempel festgehalten1 wenn eines der Saugsysteme, etwa wegen Verstopfung
der Saugöffnung, ausfällt. Die Saugwirkung an den Saugöffnungen kann mit einem mit
Druckluft beaufschlagten Venturirohr erzeugt werden, das in einer besonders einfachen
Ausführung durch ein handelsübliches T- oder Y-VerbindungßatUck gebildet sein kann,
dessen erster Anschluß mit der Druckluft
beaufschlagt ist, dessen
zweiter Anschluß mit der betreffenden Saugöffnung verbunden ist und dessen dritter
Anschluß offen ist.
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Um sich auch an gekrümmte oder schrägstehende Oberflächen anpassen
zu können, besteht der Stempel in seinem unteren, das Selbstklebeetikett tragenden
Teil vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus Schaum-oder
Moosgummi.
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Vorteilhafterweise wird der Pneumatikzylinder der Andrückeinrichtung
über ein auf den Anpreßdruck ansprechendes Druckschaltventil umgesteuert. Dadurch
kann einmal der Kolbenhub unter Anpassung an die Größe des Gegenstandes gesteuert
werden. Zum anderen kann an dem Druckschaltventil der erwünschte Anpreßdruck eingestellt
werden. Weiter kann ein über den Stempel oder ein damit verbundenes Organ mechanisch
betätigbares Schaltventil vorgesehen werden, mit dem eine in die Förderbahn eingreifende
Sperr- oder Zentriereinrichtung für den Weitertransport der etikettierten Gegenstände
ausgelöst werden kann.
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Ein weiteres bevorzugtes Merkmal des Erfindungsgegenstandes besteht
darin, daß die Achse des Pneumatikzylinders der Andrückeinrichtung mit ihrer Projektion
auf die Förderbandebene einen spitzen Winkel bildet. Damit kann erreicht
werden,
daß auch unterschiedlich große Gegenstände bei gleichbleibender räumlicher Anordnung
des Andrückzylinders punktgenau etikettiert werden können.
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Eine sichere Übertragung der an der Spendekante freiwerdenden Etiketten
auf den Stempel wird dadurch gewährleistet, daß mindestens eine von unten auf die
Spendekante und den in zurückgezogener Stellung befindlichen Andrückstempel gerichtete
Blasluftdüse vorgesehen ist.
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Sofern die zu etikettierenden Gegenstände auf der Förderbahn nicht
exakt seitlich geführt sind, ist es vorteilhaft, wenn die Sperr- und Zentriereinrichtung
zwei unter der Förderbahn in seitlich Abstand voneinander angeordnete, über einen
Pneumatikzylinder in die Förderbahn einführbare Anschläge aufweist, über die je
ein pneumatisches Schaltventil betätigbar ist, deren Ausgangsleitungen über ein
UND-Glied miteinander verbunden sind, wobei die Schaltventile und das UND-Glied
gemeinsam die Schaltorgane zur Auslösung des Etikettiervorgangs bilden.
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In eine anderen Falle, beispielsweise bei rollend ankommendem Fördergut,
kann die Sperreinrichtung aus einer in der Förderbahn angeordneten, über einen pneurnatisch
arbeitenden Mehrstellungszylinder in drei Winkelstellungen schwenkbare, nach oben
offene Dreieckswippe bestehen,
deren einer Schenkel in der einen
Endstellung und deren anderer Schen]el in der anderen Endstellung zur Aufnahme bzw.
Freigabe der Gegenstände in oder unter der Förderbandebene liegt und deren Schenkel
in der Mittelstellung unter Festhalten eines Gegenstandes schräg in die Förderbahn
eingreifen.
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An der Wippe kann außerdem ein das Schaltorgan zur Auslösung des Etikettiervorgangs
bildendes Schaltventil angeordnet sein. Zweckmäßig wird der Gegenstand durch die
Dreieckawippe in deren Mittelstellung in eine über der Förderbahn befindliche Lage
angehoben, die eine sichere Freigabe des Gegenstandes und Weiterförderung auf der
Förderbahn mit einer bestimmten Anfangsgeschwindigkeit gewährleis tet.
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Die Sperr- und/oder Zentriereinrichtungen werden zweckmäßig über ein
mit einem Betätigungsorgan in die Förderbahn eingreifendes Schaltventil in ihre
Bereitschaftstellung gebracht.
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Um die Etikettenstreifen an Ort und Stelle mit variablen Daten bedrucken
zu können, ist vorzugsweise vor der Andrückeinrichtung ein auf den Etikettenstreifen
einwirkendes, pneumatisch betätigbares Eindruckwerk angeordnet.
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Obwohl durch den schrägliegenden Andrückzylinder in gewissem Rahmen
bereits ein Größenausgleich bei den zu etikettierenden Gegenständen ohne eine Verstellun
gegeben ist, ist es für weitergehende Anpassungen zweckmäßig, wenn der Vorzug-bzw.
Vorschubmechanismus, die Abtasteinrichtung, die Andrückeinrichtung und gegebenenfalls
das Eindruckwerk auf einem gegenüber der Förderbahn höhenverstellbaren und/oder
verschwenkbaren und/oder längsverschiebbaren Traggestell oder in einem entsprechenden
Gehäuse angeordnet sind.
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In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig. la und 1b einen Lageplan einer
Anlage für die automatische Etikettierung stehend transportierter Fässer in zwei
verschiedenen Ansichten; Fig. 2a bis 2d einen Ausschnitt aus einer Anlage für die
automatische Etikettierung rollend transportierter Fässer in verschiedenen Betriebszuständen
und Ansichten; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Etikettenstreifen; Fig. 4 eine schaubildliche
Ansicht des Andrüc'istempels mit Saugsystem; Fig. 5 eine Seitenansicht des Vorzugmechanismus.
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Die in der Zeichnung dargestellten automatischen Etikettieranlagen
bestehen im wesentlichen aus einem über oder neben einer Förderbahn 2,2' für den
Transport der zu etikettierenden Gegenstände 4 angeordneten Etikettiergerät 6, in
dem mit Hilfe eines pneumatisch arbeitenden Vorzugmechanismus 8 ein Selbstklebeetiketten
10 tragender Streifen 12 von einer Vorratsrolle 14 abgezogen und an einer pneumatisch
arbeitenden Abtasteinrichtung 16, einem pneumatisch betätigten Druckwerk 18, einer
Spendekante 20 und einem pneumatisch betätigten Andrückrnechanismus 22
vorbeigezogen
wird. Die Auslösung des Etikettiervorgangs einschließlich Streifenvorzug und Druckvorgang
erfolgt über einen durch die zu etikettierenden Gegenstände mechanisch betätigten
Auslösemechanismus 24, der unter der Förderbahn angeordnet ist und mit entsprechenden
Betätigungsorganen in die Förderbahn 2,2' eingreift.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die zu etikettierenden
Gegenstände Bierfässer 4 mit unterschiedlicher Grö3e, die an ihrem Deckel möglichst
punktgenau neben dem Spundloch etikettiert werden sollen. Die Bierfässer werden
entweder aufrecht auf Röllchenbahnen 2 (Fig. 1) oder rollend auf Schienen 2' (Fig.
2) transportiert. Das Etikettiergerät 6 ist bis auf geringfügige Unterschiede in
der Steuerung in beiden Fällen gleich.
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Der von der Vorratsrolle lag komnende Etikettenstreifen 12 gelangt
über eine Unlenkrolle 26 zu der Abtasteinrichtung 16, die aus einer Luftschranke
besteht, bei der Sendedüse 28 und Empfänyerdüse 30 einander gegenüberliegend an
eine gabelförmigen Teil angeordnet sind. Ur.1 von der Luftschranke 16 abgetastet
werden zu können, weisen die auf dem Streifen 12 angeordneten Etiketten 10 in ihrem
zwischen die Luftschranke eingreifenden Randbereich ein auch durch den Trägerstreifen
hindurchgehendes Loch 32
auf, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der Vorzug
des Etikettenstreifens erfolgt schrittweise, wobei die Schrittweite über die Luftschranke
durch Abtastung der Löcher gesteuert wird. Die in den Figuren 1 und 2 eingezeichneten
Pfeile und strichpunktierten Linien deuten an, welche Arbeitsaggregate über welche
Steueraggregate pneum.atisch angesteuert werden.
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In Vorzugrichtung hinter der Luftschranko 16 läuft der Etikettenstreifen
12 mit nach oben weisenden Etiketten 10 unter dem Eindruckwerk 18 hindurch, mit
dem variable Daten, z.B. Abfülldatum oder Faßnuramer, in die Etiketten eingedruckt
werden können. Dahinter wird der Streifen 12 vor der scharfkantigen spendekante
umgelenkt,.so da3 das zuvorderst auf dem Streifen angeordnete Etikett 10 von der
Unterlage abgelöst und noch ein Stück weit über die Spendekante nach vorn geschoben
wird, während der leere Streifen vom Vorzug-Mechanismus 8 in spitzem Winkel nach
unten gezogen wird. Hinter den Vorzug Rollen 34,36 kann der leere Streifen aufgerollt
oder in einem Behälter aufgefangen werden. Das über die Spendekante 20 nach vorn
geschobene, freiwerdende Etikett 10 wird von unten her mittels mindestens einer
Blasdüse 38 mit Luft nach oben gegen den Stempel 40 des Andrückmechanismus 22 geblasen.
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Dort wird das Etikett an zwei Öffnungen 42 durch Saugwirkung
festgehalten.
Die Öffnungen 42 sind an zwei voneinander unabhängige Saugaysteme 44,44' angeschlossen
(Fig. 4), so daß etwa bei Ausfall der Saugwirkung an einer Öffnung das Etikett über
die andere Öffnung noch festgehalten wird. Der Saugdruck wird dabei zweckmäßig durch
ein mit Druckluft beaufschlagtes Venturirohr erzeugt, das etwa aus einem handelsüblichen
Y-Verbindungsstück 46 oder einem T-Verbindungsstück bestehen kann, dessen Sauganschluß
48 mit der zugehörigen Öffnung 42 im Stempel boden verbunden ist. Der Stempel 40
ist am Inde einer Kolbenstange 50 eines relativ langen Pnewnatik:ylinders 52 angeordnet.
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Bei dem in Fig.1a+bgezeigten Ausführungsbeispiel wird der Etikettiervorgang
über die Schaltventile 54 ausgelöst, die an zwei in seitlichem Abstand voneinander
angeordneten Zentrieranschlägen 56 angeordnet sind, die über die Pneumatikzylinder
58 zur Freigabe eines etikettierten Fasses 4 unter die Röllchenbahn 2 abgesenkt
werden können. Gelangt ein Faß 4 auf der angetriebenen Röllchenbahn 2 zur Etikettierstation,
eo betätigt es zunächst über das mit einem federnden Schaltorgan 60 in die Bahn
eingreifende Schaltventil 62 die Pneumatikzylinder 58, so daß die Zentrieranschläge
56 in die Röllchenbahn Z eingeführt werden. Durch das UND-Glied 64 wird gewährleistet,
daß der Etikettiervorgang erst ausgelöst
wird, wenn beide Schaltventile
gleichzeitig betätigt sind und somit das Faß 4 zentriert ist. Danach wird zunächst
der Stempel 40 durch Verschieben der Xolbenstange 50 schräg nach unten verschoben,
bis er mit seine:: das Selbstklebeetikett tragenden Unterfläche stegen den Faßdeckel
anschlägt, Durch die Schrägstellung des Andrückzylinders 52 wird erreicht, daß das
Etikett auch bei unterschiedlichen Faßgrößen punktgenau etwa in der Nähe des rundloches
auf den Faßdeckel aufgebracht wird. Um sich bei. Andrücken an eine Neigung oder
Wölbung des Faßdeckels anpassen zu können, besteht der Stempel 40 in seinen unteren
Teil 66 aus einen elastischen Werkstoff, beispielsweise aus Moos- oder Schaumgummi.
Sobald der erwünschte Anpreßdruck erreicht ist. der an dem mit dem Innendruck des
Zylinders 52 beaufschlagten Druckschaltventil 68 eingestellt wird, wird der Stempel
40 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, während das Selbst'slebeetikett
auf dem Faßdeckel haften bleibt. In seiner Ausgangsstellung betätigt der Stempel
40 oder ein damit verbundenes Organ ein Schaltventil 70, über das sowohl die Pneumatikzylinder
58 als auch der Vorzugmechanismus 8 angesteuert worden. Dabei wird das etikettierte
Faß 4 durch Zuriickziehen der Anschläge 56 für den Weitertransport freigegeben.
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Weiter wird der Etikettenstreifen 12 um einen Lochabstand unter Ablesen
eines neuen Etiketts 10 für den Stempel 40 vorgeschoben. Anschließend wird das unter
das Druckwerk 18
gelangte Etikett bedruckt. Die Anlage ist nun
wieder für einen neuen Etikettiervorgang bereit.
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Vor der Etikettierstation ist auf der Förderstrecke eine Vereinzelung
der Fässer 4 notwendig, die gegebenenfalls in einer davor befindlichen Bearbeitungsstation,
z.B. in einer Reinigungsstation, vorgenommen werden kann.
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Bei dem in den Figuren 2a bis 2d gezeigten Ausführungsbeispiel besteht
die Förderbahn aus schwach geneigten Schienen 2', auf denen die Fässer 4 abwärts
rollen. Die Fässer werden mit ihren umlaufenden Mantelwülsten, die in einen; genormten
Abstand voneinander angeordnet sind, in den Schienen 2' geführt. Sie kommen somit
bereits zentriert in der Etikettierstation an, so daß eine zusätzliche Faßzentrierung,
wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, entbehrlich ist. Die Fässer werden
;iier von einer nach oben offenen Dreieckswippe 72 aufgenommen, die über einen Mehrstellungszylinder
74 um eine quer zu den Schienen verlaufende horizontale Achse 79 in drei Winkelstellungen
verschwenkt werden kann. In der in Fig. 2a gezeigten Ausgangsstellung ist der eine,
in Zer Zeichnung linke Wippenschenkel 78 etwa horizont21 uil: befindet sich in oder
unter der Ebene desjenigen Schienenteils, auf dem die Fässer ankommen. Der andere,
rechte Schenkel 80 weist über die Schienenebene nach eben und
versperrt
somit den Durchtritt. Ein in die Wippe gelangendes Faß 4 betätigt ein an detn rechten
Schenkel befindliches Schaltventil 5a2, über das der Mehrstellungszylinder 74 angesteuert
wird, um die Wippe 72 in die in Fig.2b und 2c gezeigte Mittelstellung zu schwenken.
In dieser Lage der Wippe wird der Etikettierungsvorgang ähnlich wie bei dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgelöst. Da hier ebenfalls der Deckel etikettiert
werden soll, befindet sich das Etikettiergerät seitlich neben Cen Schienen 2'. In
den betreffenden Figuren ist nur der Andrückzylinder 52' dargestellt, der wiederum
gegenüber der zu etikettierenden Fläche schräggestellt ist, urn die Etiketten auch
bei unterschiedlich großen Fässern ohne Verstellung des Geräts an eine vorgeschriebene
Stelle ne»n dem Spundloch plazieren zu können (Fig. 2c). Nach Erreichen des vorgeschriebenen
Anpreßdrucks wird über das Druckschaltventil 68' der Andrückzylinder 52' umgesteuert
und der Stempel 40' in seine Ausgangslage zurückgezogen. Dort betätigt er ein Schaltventil
70', das an dem Mehrstellungszylinder 74 eine weitere Kippbewegung der Wippe 72
in die in Fig. 2d gezeigte Endlage auslöst. In dieser Stellung gelangt das Faß 4
auf den hinteren (rechten)Schienenteil, und erhält dabei eine gewisse Anfangsgeßchwindigiceit
in Vorwärtsrichtung, die darauf zurückzuführen ist, daß das Faß il. der Mittelstellung
um den Betrag h unter Energiespeicherung über die Schienenebene angehoben ist. Hinter
der
Wippe 72 befindet sich im Abstand ein Scllaltventil 62', das über das federnde Schaltorgan
60' von dem vorbeirollenden Faß betätigt wird und dadurch an dem iehrstellungszylinder
74 ein Zurückschwenken der Wippe in ihre Ausgangsstellung (Fig. 2a) auslöst. Die
Wippe nimmt als solche eine Faßvereinzelung vor, so daß eine vorhergehende Vereinzelung
bei diesen Ausführungsbeispiel nicht notwendig ist.
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Der Vorzugnechanismus 8 besteht im wesentlichen aus einer pneumatisch
angetriebenen und angesteuerten Laiiellenrotor 90 mit Planetengetriebe, der über
eine Reibradkupplung 92,94 mit dem die Vorzugrollen 34,36 antreibenden Getriebe
kuppelbar ist (Fig. 5). Zum Kuppeln wird das Motorgehäuse mittels eines Pneumatikzylinders
96 um eine horizontale Achse 98 nach oben geschwenkt, bis Jie Keilräder 92,94 gegeneinander
anliegen.
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L e e r s e i t e