DE3022343C2

DE3022343C2 - Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen o.dgl., insbesondere in Etikettiermaschinen

Info

Publication number: DE3022343C2
Application number: DE3022343A
Authority: DE
Inventors: Georg 8401 Obertraubling Gau; Erwin Ing.(grad.) 8413 Regenstauf Pesold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-14
Filing date: 1980-06-14
Publication date: 1983-10-20
Also published as: FR2485483A1; BR8103635A; DE3022343A1; GB2077684B; IT1171300B; FR2485483B1; US4428474A; GB2077684A; IT8148667A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen oder dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen zum Ausrichten von Flaschen sind bereits in verschiedenen Bauformen bekannt. Sie dienen im al'gemeinen dazu, die an den Flaschen vorhandenen Markierungen möglichst exakt in eine bestimmte Winkelposition zu bringen, die Flaschen in dieser Stellung zu fixieren und dann ausgerichtet an eine nachfolgende Behandlungsstation zu übergeben. Dort werden die Flaschen beispielsweise an einer bestimmten Umfangsstelle mit Etiketten versehen.

Es ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Bremseinrichtungen jeweils ein die Flaschen zangenartig umfassendes Paar von schwenkbar am Transportstern gelagerten Klemmhebeln aufweisen, an deren Enden Klemmbacken befestigt sind (DE-OS 2740 220). Die Klemmhebel werden durch eine Steuereinrichtung im Einlauf und im Auslauf des Transportsterns geöffnet gehalten bzw. geöffnet und im dazwischenliegenden Ausrichtungsbereich durch die Steuerung von der zugehörigen Abtasteinrichtung bei Erreichen der richtigen Flaschenposition geschlossen, wobei sich die Klemmbacken an die Flasche anlegen. Die Antriebseinrichtungen für die Flaschen weisen jweils ein Paar von elastischen Rollen auf, von denen jede an einem Klemmhebel drehbar gelagert ist, sowie eine mit den Rollen zusammenwirkende ortsfeste Reibfläche. Durch eine entsprechende Anordnung der Rollen bezüglich der Schwenkachsen der Klemmhebel wird bewirkt, daß die Rollen nur bei geöffneten Klemmhebeln an der Reibfläche anliegen und dadurch die von einem ortsfesten Führungsbogen gegen sie gedrückten Flaschen in Rotation versetzen, während sie bei geschlossenen Klemmhebeln von der Reibfläche abgehoben sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird somit das von den elastischen Rollen auf die Flaschen übertragene Drehmoment spätestens beim vollständigen Einklemmen einer Flasche unterbrochen. Es ist jedoch nicht völlig auszuschließen, daß der ortsfeste Führungsbogen, auch wenn er mit einem reibungsarmen Material belegt ist, noch ein gewisses restliches Drehmoment auf die Flaschen ausübt. Bei bestimmten Betriebsbedingungen kann dies dazu führen, daß eine bereits abgebremste Flasche einen bestimmten Winkelbetrag weitergedreht wird und somit mehr oder weniger große Abweichungen von der gewünschten Endposition der Markierungen auftreten.

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Ferner ist es ungünstig, daß die Größe der Eigenrotation der Flaschen von der Drehzahl des Transportsterns, also von der Leistung, abhängig ist. Dies führt zu unterschiedlichen Nachlaufwinkeln innerhalb der zwischen dem Ansprechen der Abtasteinrichtung und dem vollständigen Einklemmen einer Flasche zwangsläufig vorhandenen Verzögerungszeit, wem die Vorrichtung mit verschiedenen Leistungen gefahren wird, und damit gleichfalls zu mehr oder weniger großen Abweichungen von der gewünschten Endposition der Markierung^ n.

Weiter iii bereits eine Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymmetrischen Flaschen bekannt, bei der jedes Reibelement als Reibrolle ausgebildet ist, die an der radial innenliegenden Seite der zugehörigen Aufnahme eines Transportsterns sitzt und direkt mit '⁵ einem eigenen Bremsmotor oder über eine Kupplungs-Brems-Einheit mit einem gemeinsamen Antriebsmotor für alle Reibrollen verbunden ist (DE-OS 25 17 443). Durch einen am Umfang des Transportsterns ortsfest angeordneten Führungsbogen, der sich vom Ein- bis zum Auslaufbereich erstreckt, werden die Flaschen in den Aufnahmen des Transportsterns gehalten und an die elastischen Reibrollen gedrückt. Der Führungsbogen kann zwar aus reibungsarmem Material bestehen. Übt jedoch auf die auf ihm gleitenden Flaschen infolge der erforderlichen Anpreßkraft für die Reibrollen nach dem Blockieren der Flaschendrehung und — beim Betrieb mit verschiedenen Leistungen — auch beim Drehen der Flaschen ein bestimmtes Drehmoment aus, das infolge der relativ geringen Bremswirkung der Reibrollen zu einem unerwünschten Durchdrehen der Flaschen führen kann. Insbesondere bei hohen Leistungen ist dieses Drehmoment nicht unerheblich, da hier die Anpreßkraft am Führungsbogen noch durch die auf die Flaschen einwirkende Zentrifugalkraft verstärkt wird. Da außerdem infolge der unvermeidlichen Abweichungen in den Abmessungen und der Form der Flaschen, verschiedener Oberflächenbeschaffenheit der miteinander in Kontakt stehenden Flächen, ungleichmäßigem Verschleiß des Führungsbogens und der Reibrollen usw. sich in der Praxis oft unterschiedliche Reibungsverhältnisse einstellen, ist die mit der bekannten Vorrichtung erzielbare Ausrichtungsgenauigkeit oft nicht ausreichend. Die theoretisch gegebene Möglichkeit, durch eine entsprechende Auslegung des Antriebsmotors eine von der Leistung unabhängige Drehgeschwindigkeit der Flaschen und damit einen konstanten Nachlaufwinkel zu erzielen, kommt in der Praxis nicht zum Tragen.

Schließlich ist auch eine zu einer anderen Gattung gehörige Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymetrischen Flaschen bekannt, bei der diese auf einem Förderband oder einer Gleitplatte stehend zwischen zwei mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Zahnriemen hindurch geführt werden (US-PS 28 25 442). Der eine Zahnriemen greift mit seiner glatten Seite an den Flaschen an und drückt diese zur Erzielung einer Eigenrotation gegen eine ortsfeste Reibfläche. Der andere Zahnriemen weist mit seiner gezahnten Seite zu den Flaschen hin und ist entsprechend dem Verlauf der Gleitfläche exakt geführt. Die Flaschen sollen zwischen dem ersten Zahnriemen und der Reibfläche so lange gedreht werden, bis ein an ihrem Umfang ausgebildeter Nocken in eine Zahnlücke des zweiten Zahnriemens eingreift. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Reibfläche auch nach dem Einrasten des Nockens in den Zahnriemen voll wirksam und es ist daher nicht auszuschließen, daß der Nocken wieder aus der Zahnlücke herausgedreht wird und somit keine Ausrichtung stattfindet Die Zuverlässigkeit dieser Vorrichtung ist daher gering; ihr Einsatzbereich ist auf bestimmte Flaschenformen begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen zu schaffen, die unabhängig von allen Betriebsbedingungen, insbesondere von der Leistung und den Reibungsverhältnissen, eine gleichbleibend exakte Ausrichtung ermöglicht

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Ausrichtungsbereich infolge der Halterung der Flaschen durch die mit einer gewissen Anpreßkraft anliegenden Riemen kein Widerlager in Form eines ortsfesten Führungsbogens oder dgl. erforderlich, das auf die Flaschen ein störendes Drehmoment ausüben könnte. Jeder Riemen kann sehr weit um die Flasche herumgeführt werden, so daß sich eine große Kontaktfläche ergibt Auf diese Weise wird sowohl beim Drehen als auch beim Blockieren der Flaschen eine sichere Funktion ohne Durchrutschen erzielt, unabhängig von der gefahrenen Leistung und den Reibungsverhältnissen. Andererseits wird durch die Steuerung der Umlenkrollen ein ungestörtes Einlaufen und Auslaufen der Flaschen am Transportstern ermöglicht. Die erfindungsgemäße¹ Vorrichtung erlaubt daher bei allen Betriebsbedingungen ein äußerst gleichmäßiges und exaktes Ausrichten von Flaschen.

Ein besonders genaues Ausrichten auch bei sehr großen Toleranzen in Form und Abmessung der Flaschen und bei höchsten Leistungen wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch bewirkt, daß die Riemen die Flasche im Ausrichtungsbereich greifzangenartig an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen umfassen. Bei entsprechender Wahl der Anpreßkraft wirkt die durch die Riemen gebildete Greifzange wie eine Backenbremse und ermöglicht ein absolut sicheres Blockieren der Flaschen. Die Anpreßkraft kann durch eine elastische Vorspannung der Riemen und/oder eine elastische Vorspannung der Umlenkrollen optimal gewählt werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zu einem einfachen und zuverlässigen Aufbau der Vorrichtung sowie zu einem sicheren Drehen und Blockieren der Flaschen beitragen, sind in den Unteransprüchen enthalten.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Ausrichten von Flaschen teilweise im Schnitt,

F i g. 2 den Schnitt A -B nach F i g. 1.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 dient zum Ausrichten von aufrechtstehenden rotationssymmetrischen Flaschen 1 für Getränke, die am Umfang eine optisch wahrnehmbare Markierung 2 in Form eines schwarzen Striches auf einer Flaschenhalsumhüllung aus Metallfolie aufweisen. Die Vorrichtung ist in eine nur teilweise dargestellte Etikettiermaschine integriert, in der die ausgerichteten Flaschen 1 mit Etiketten versehen werden.

Die Vorrichtung weist einen am Umfang mit taschenförmigen Aufnahmen 3 für die Flaschen 1 ausgestatteten Transportstern 4 mit einer unteren

Sternplatte 4a und einer oberen Sternplatte 4b auf, der auf einer senkrechten, in Pfeilrichtung antreibbaren Welle 5 der Etikettiermaschine drehfest sitzt. Dem Transportstem 4 ist ein in Pfeilrichtung synchron zum Transportstem antreibbares Förderband 6 mit seitlichen Geländern 7 vorgeschaltet, das die auszurichtenden Flaschen 1 zusammen mit einer nichtgezeigten Förderschnecke teilungsgerecht in die Aufnahmen 3 des Transportsterns 4 einführt. Vom Transportstem 4 gehen die ausgerichteten Flaschen 1 an einen nachgeschalteten, synchron zum Transportstem in Pfeilrichtung umlaufenden Flaschentisch 8 der Etikettiermaschine über, wo sie zwischen Drehtellern 9 und nichtgezeigten Zentrierglocken eingespannt werden. Im Übergangsbereich zwischen dem Förderband 6 und dem Flaschentisch 8 stehen die Flaschen 1 auf einer ortsfesten Gleitschiene 10.

Jeder Aufnahme 3 des Transportsterns 4 sind zueinander spiegelbildlich zwei im wesentlichen radial verlaufende doppelarmige Hebel 11 zugeordnet, die mittels Bolzen 12 schwenkbar auf der unteren Sternplatte 4a des Transportsterns gelagert sind. Am äußeren Arm jedes Hebels 11 sind zwei Umlenkrollen 13 drehbar befestigt, wobei die eine radial außerhalb und die andere radial innerhalb des von den Mittelachsen der Flaschen 1 definierten Kreises liegt. Der eine der beiden Hebel 11 und damit seine zwei Umlenkrollen 13 liegt — in Umlaufrichtung des Transportsterns 4 gesehen — vor der zugehörigen Aufnahme 3, während der andere Hebel 11 mit seinen beiden Umlenkrollen 13 hinter der Aufnahme 3 sitzt. Eine weitere Umlenkrolle 14, die als Spannrolle dient, ist jeweils zwischen zwei spiegelbildlichen Hebeln U in einer radialen Position zwischen der Aufnahme 3 und der Drehachse des Transportsterns 4 drehbar angeordnet. Diese Umlenkrolle 14 ist mittels Gleitstücken 15 radial verschiebbar in entsprechenden Vertiefungen der unteren Sternplatte 4a und der oberen Sternplatte 4b aufgenommen und wird durch Federn 16 radial nach innen gedrängt. Eine weitere Umlenkrolle 17 mit größerem Durchmesser schließlich sitzt zwischen der als Spannrolle dienenden Umlenkrolle 14 und der Drehachse des Transportsterns 4. Diese Umlenkrolle 17 ist auf der Welle eines Bremsmotors 18 befestigt, der seinerseits an der Unterseite der unteren Sternplatte 4a befestigt ist. Die Drehachsen aller Umlenkrollen 13, 14, 17 sowie die Schwenkachsen aller Hebel 11 verlaufen parallel zur Drehachse des Transportsterns 4.

Ober die zu jeder Aufnahme 3 gehörigen sechs Umlenkrollen 13, 14,17 ist ein endloser, mit der glatten Seite nach außen weisender Zahnriemen 19 derart gespannt, daß er einen radial nach außen hin offenen Doppelwinkel bzw. ein Doppel-V bildet, dessen Schenkel die Aufnahme 3 zwischen sich aufnehmen. Zur Kraftübertragung zwischen dem Bremsmotor 18 und dem Zahnriemen 19 ist zumindest die innerste Umlenkrolle 17 entsprechend gezahnt, wobei die erforderliche Riemenspannung durch die federnd gelagerte mittlere Umlenkrolle 14 aufrechterhalten wird.

Am unteren Ende der starr mit den Hebeln 11 verbundenen, drehbar in den unteren Sternplatten 4a gelagerten Bolzen 12 sind Nocken 20, 21 befestigt Die Nocken 20, 21 eines zusammengehörigen Paares von Hebeln 11 sind in verschiedenen Höhenlagen aufeinander zugerichtet, wobei der tiefer liegende Nocken 20 an der Oberseite mit einem Zapfen 22 und an der Unterseite mit einer Kurvenrolle 23 versehen ist, während der höher liegende Nocken 21 eine den Zapfen 22 umgreifende Aussparung aufweist. Die beiden Hebel 11 jeder Aufnahme 3 sind so bewegungsmäßig miteinander verbunden, wobei zwischen die inneren Arme der beiden Hebel 11 eine Druckfeder 24 eingespannt ist. Diese Druckfeder 24 drängt die äußeren Arme der beiden Hebel 11 mit den Umlenkrollen 13 aufeinander zu bzw. die Kurvenrolle 23 radial nach innen, so daß diese an einer ortsfesten Steuerkurve 25

ίο anliegt bzw. deren Formverlauf abtastet. Die Steuerkurve 25 bildet so zusammen mit den Kurvenrollen 23 und den Druckfedern 24 die Steuereinrichtung für die Hebel 11 mit den Umlenkrollen 13 bzw. für die Zahnriemen 19. Die Steuerkurve 25 ist derart ausgebildet, daß die durch die Zahnriemen 19 gebildeten Greifzangen im Einlaufbereich des Transportsterns 4 geöffnet sind. Die entsprechenden Riementeile sind dabei so weit voneinander entfernt, daß die Flaschen 1 ungehindert in die entsprechende Aufnahme 3 einlaufen können. Anschließend werden die Greifzangen durch einen entsprechenden Verlauf der Steuerkurve 25 geschlossen, d. h. die äußeren Arme der Hebel 11 werden durch die Druckfeder 24 aufeinander zubewegt, wobei sich der Zahnriemen 19 an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen mit einer bestimmten Anpreßkraft an die Flasche 1 bogenförmig anlegt. Durch eine entsprechende Abstimmung der Federn 16 und der Druckfedern 24 läßt sich die gewünschte Anpreßkraft einstellen. Infolge der speziellen Anordnung der beweglichen Umlenkrollen 13 wird die Flasche 1 allein durch den Zahnriemen 19 sicher in der entsprechenden Aufnahme 3 gehalten, d. h. sie kann die Aufnahme 3 in radialer Richtung nicht verlassen. Der am Umfang des Transportsterns 4 angeordnete Einlaufbogen 26 der Etikettiermaschine ist dementsprechend mit einigem Abstand zur Bewegungsbahn der Flaschen 1 angeordnet, so daß er, zumindest im Ausrichtungsbereich, nicht mit diesen in Berührung kommt. Im Auslaufbereich des Transportsterns 4 werden durch einen entsprechenden Verlauf der Steuerkurve 25 die äußeren Arme der Hebel 11 entgegen der Kraft der Druckfeder 24 wieder weiter voneinander entfernt, so daß der Zahnriemen 19 die Flasche 1 freigibt, wenn diese zwischen dem Drehteller 9 des Flaschentisches 8 und der nichtgezeigten Zentrierglocke eingespannt ist

In dem zwischen Einlaufbereich und Auslaufbereich liegenden Ausrichtungsbereich des Transportsterns 4, d. h. bei an die Flaschen angedrückten Zahnriemen 19, erfolgt die Ausrichtung nach den Markierungen 2. Zu diesem Zweck ist an jeder Aufnahme 3 des Transportstems 4 eine Reflex-Lichtschranke 27 befestigt, die beim Erkennen einer Markierung 2 ein Signal an eine mit dem Transportstem 4 umlaufende Steuereinheit 28 abgibt Diese Steuereinheit 28 wird über Schleifringe mit Strom versorgt und steuert jeden einzelnen Bremsmotor 18 derart, daß dieser nach dem Umfassen einer Flasche 1 im Einlaufbereich anläuft und so über die Umlenkrolle 17 und den Zahnriemen 19 die Flasche in Rotation versetzt, bis die zugehörige Reflex-Lichtschranke 27 die Markierung 2 registriert Dies bewirkt ein Festsetzen des Bremsmotors 18 und damit der Flasche 1 in der gewünschten Stellung durch den gleichfalls festgesetzten Zahnriemen 19. Die Flasche 1 verbleibt in dieser Winkelposition bis zur Übergabe an den Flaschentisch

8. Die Halterung der Flaschen 1 im Transportstem 4, der Drehantrieb für die Flaschen und schließlich ihre Blockierung erfolgt allein durch die Zahnriemen 19, wobei durch die elastische Andrückung und die große

Angriffsfläche auch bei unterschiedlichen Flaschenabmessungen und Reibungsverhältnissen ein sicherer Reibschluß gewährleistet ist. Die Drehzahlen aller Bremsmotoren 18 der Antriebseinrichtung sind konstant, so daß der Nachlaufwinkel unabhängig von der Drehzahl des Transportsterns 14 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausrichten von rotationssymmetrischen Flaschen oder dgl, insbesondere in Elikettiermaschinen, mit einem umlaufenden Transportstern, an dessen Aufnahmen für die Flaschen jeweils mindestens eine im Ausrichtungsbereich am Flaschenumfang über ein Reibelement einwirkende Antriebseinrichtung, eine Bremseinrichtung und eine Abtasteinrichtung für an den Flaschen angebrachte Markierungen angeordnet sind, wobei mittels einer Steuerung von der zugehörigen Abtasteinrichtung die Antriebseinrichtung bei Erreichen der richtigen Flaschenposition abgeschaltet und die Bremseinrichtung aktiviert wird, dadurch gekennzeich-i5 net, daß jedes Reibelement durch einen über mehrere Umlenkrollen (13,14,17) geführten Riemen (19) gebildet wird, der über mindestens eine Umlenkrolle (17) mit der Antriebs- und Bremseinrichtung (18) verbunden ist, und daß mindestens eine Umlenkrolle (13) beweglich am Transportstern (4) angeordnet und mit einer Steuereinrichtung (23,24, 25) verbunden ist, derart, daß der Riemen (19) die Flasche im gesamten Ausrichtungsbereich bogenförmig so umfaßt, daß sie dort ohne weitere Abstützung in der Aufnahme (3) gehalten, aber im Ein- und Auslaufbereich frei ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (19) die Flaschen im Ausrichtungsbereich greifzangenartig an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnahme (3) des Transportsterns (4) zwei Umlenkrollen (13) zugeordnet sind, die radial außerhalb des von den Flaschenmittelachsen definierten Kreises liegen, wobei eine Umlenkrolle (13), in Umlaufrichtung des Transportsterns (4) gesehen, vor und die andere Umlenkrolle (13) hinter der Aufnahme (3) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnahme (3) des Transportsterns (4) zwei weitere Umlenkrollen (13) zugeordnet sind, die radial innerhalb des von den Flaschenmittelachsen definierten Kreises liegen, wobei eine Umlenkrolle (13), in Umlaufrichtung des Transportsterns (4) gesehen, vor und die andere Umlenkrolle (13) hinter der Aufnahme (3) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Aufnahme (3) und der Drehachse des Transportsterns (4) jeweils eine weitere Umlenkrolle (14) sitzt, von welcher der Riemen (19) im wesentlichen winkelförmig zu den radial außerhalb des von den Flaschenmittelachsen definierten Kreises liegenden Umlenkrollen (13) läuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß radial zwischen der Drehachse des Transportsterns (4) und der Umlenkrolle (14) die mit der Antriebs- und Bremseinrichtung (18) versehene Umlenkrolle (17) angeordnet ist, von welcher der &o Riemen (19) im wesentlichen winkelförmig zu den radial außerhalb des von den Flaschenmittelachsen definierten Kreises liegenden Umlenkrollen (13) läuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (17) einen größeren Durchmesser aufweist, als die radial weiter außenliegende Umlenkrolle (14).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radial weiter außen liegende Umlenkrolle (14) als Spannrolle ausgebildet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vor und hinter der Aufnahme (3) liegenden Umlenkrollen (13) jeweils auf einem eigenen Hebel (11) angeordnet sind, der schwenkbar am Transportstern (4) gelagert und mit der Steuereinrichtung (23,24,25) verbunden ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen als Zahnriemen (19) ausgebildet ist und die mit der Antriebs- und Bremseinrichtung (18) verbundene Umlenkrolle (17) eine entsprechende Verzahnung aufweist