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Etikettiermaschine für Gegenstände, insbesondere
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Flaschen Die Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine 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 gelagerten, eine dem Drehsinn des Trägers gegensinnige Eigenrotation ausführenden
und bei Jeder Umdrehung des Trägers an den Stationen vorbeibewegten Entnahmeelement
für die Etiketten, das eine nach außen gewölbte, sich auf dem jeweils vorderen Etikett
der Vorratsstation und den anderen Stationen abwälzende Aufnahmefläche für das Etikett
aufweist, wobei als Antrieb für das Entnahmeelement ein Umlaufrädergetriebe aus
im Maschinengestell feststehenden, innenverzahnten Sonnenrad und einem damit kämmenden
Umlaufrad vorgesehen ist.
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Um bei einer bekannten Etikettiermaschine der eingangs genannten Art
(DE-PS 1 611 911), die für den Abwälzvorgang der Entnahmeelemente erforderliche
Beschleunigung und Verzögerung in der Eigenrotation zu erzeugen, ist zwischen dem
mit dem Sonnenrad kämmenden Ritzel des Umlaufrädergetriebes und der Antriebswelle
des Entnahmeelementes ein kurvengesteuertes Räder-Differentialgetriebe eingeschaltet.
Eine
solche Etikettiermaschine ist nicht nur wegen des getriebetechnischen
Aufwandes für das Räder-Differentialgetriebe mit der Getriebeschwinge, die durch
einen in einer Kurve geführten Fühler gesteuert wird, aufwendig, sondern bringt
auch wegen der vielen Getriehglieder so viel Spiel in die Getriebekette, daß die
Wirkung der durch die Kurvensteuerung des Getriebes erzeugten Beschleunigung und
Verzögerung für den Abwälzvorgang in Frage gestellt ist.
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Bei einer anderen bekannten Etikettiermaschine der eingangs genannten
Art (DE-AS 2 325 244) ist an Stelle des kurvengesteuerten Räder-Differentialgetriebes
ein anderes kurvengesteuertes Getriebe in Form eines mit dem Sonnenrad kämmenden,
über ein Steilgewinde mit der Antriebsspindel des Entnahmeelementes gekuppelten
Ritzels vorgesehen. Durch die Kurvensteuerung wird das Ritzel auf der Antriebswelle
axial verschoben, wodurch die originäre, vom Sonnenrad stammende Eigenrotation des
Entnahmeelementes beschleunigt oder verzögert wird. Da im Vergleich zu der Etikettiermaschine
mit dem Räder- Differentialgetriebe bei dieser Etikettiermaschine die Anzahl der
Getriebeglieder kleiner ist, kann auch das Spiel in der Getriebekette kleiner gehalten
werden.
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Ferner ist eine Etikettiermaschine der eingangs genannten Art bekannt
(DD-PS 129 769), bei der an Stelle des Steilgewindes des Ungleichförmigkeitsgetriebes
zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebsspindel angeordnete Rollen vorgesehen
sind, die zwischen einseitigen Kurvenstücken am mit dem Sonnenrad kämmenden Ritzel
eingespannt sind. Durch axiale Zustellung der Kurvenstücke kann das Spiel bei diesem
Getriebe sehr klein gehalten werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Etikettiermaschine
der eingangs genannten Art den Antrieb dahingehend zu verbessern, daß er im Aufbau
einfacher ist und sich mit noch weniger Spiel verYrirklichen läßt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sonnenrad
des Umlaufrädergetriebes eine Triebstockverzahnung aufweist, daß das die Triebstöcke
für die Triebstockverzahnung tragende Umlaufrad dreh fest auf der Antriebswelle
des Entnahmeelementes sitzt und daß die Steilheit der Zahnflanken der Triebstockverzahnung
nach Maßgabe der für die Abwälzbewegung des Entnahmeelementes an den einzelnen Stationen
geforderten Beschleunigung und/oder Verzögerung in der Eigenrotation unterschiedlich
ist.
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Während bei den bekannten Etikettiermaschinen mindestens an zwei bis
drei Stellen das Getriebespiel entstehen konnte, kann bei der Erfindung nur noch
in der Triebstockverzahnung Spiel entstehen. Die Triebstockverzahnung ermöglicht
es, daß die sonst übliche, zusätzliche Kurve für die Steuerung des Getriebes in
die Innenverzahnung des Sonnenrades integriert ist. Das bedeutet nicht nur weniger
konstruktionsbedingtes Spiel, sondern auch einen einfacheren Antrieb.
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Da das die Zähne tragende Sonnenrad nicht, wie sonst bei Triebstockverzahnungen
üblich, außen sondern innenverzahnt ist, tritt auch nicht der sonst wegen der zu
hohen Hertzschen Pressungen an den konvexen Kopfflanken des Zahnrades übliche Verschleiß
auf; bei der Erfindung tragen die Triebstöcke an der Innenverzahnung großflächiger.
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Um einerseits bei kleinem Drehwinkelbereich des Trägers einen großen
Drehwinkelbereich in der Eigenrotation des Entnahmeelementes zu erhalten und andererseits
dafür die Zähne der Innenverzahnung des Sonnenrades nicht zu schmal wählen zu müssen,
sieht die Erfindung in einer Ausgestaltung vor,
daß auf der Antriebswelle
eines jeden Entnahmeelementes ein weiteres, Triebstöcke tragendes Rad drehfest sitzt,
das mit einem weiteren im Maschinengestell feststehenden, innenverzahnten Sonnenrad
kämmt, das oberhalb eines Sonnenrades und mit zu dessen Zähnen auf Lücke sitzenden
Zähnen angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich an den
Stellen des Umlaufs des Entnahmeelementes, wo seine Aufnahmefläche einen kleinen
Kreisbogen umfahren muß (große Winkelgeschwindigkeit in der Eigenrotation), nicht
nur der Vorteil ausreichend breiter Zähne bei dichter Zahnfolge, sondern auch der
für eine präzise Drehbewegung wesentliche Vorteil, daß an dieser Stelle Triebstöcke
beider Räder gleichzeitig im Eingriff mit den Sonnenrädern stehen.
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Vorzugsweise sind die die beiden Sonnenräder und/oder die beiden Triebstöcke
tragenden Räder gegeneinander derart verdreh- und feststellbar, daß zwischen den
Sonnenrädern und den Triebstöcken vorhandenes Spiel beseitigt oder eine Verspannung
erzeugt werden kann.
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Ein verhältnismäßig flacher Einlauf der Triebstöcke in die Innenverzahnung
des bzw. der Sonnenräder ergibt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
beispielsweise dann, wenn jedes Rad von den beiden auf einer Antriebswelle sitzenden
und die Triebstöcke tragenden Rädern drei bis fünf, insbesondere vier, unter gleichen
Winkenangeordnete Triebstöcke trägt.
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Bei bezogen auf den Trägermittelpunkt unter gleichen Winkeln angeordneten
Stationen ergibt sich der Nachteil, daß die Belastung der Innenverzahnung der Sonnenräder
in den einzelnen Abschnitten zwischen den Stationen unterschiedlich groß ist, weil
die,43eschleunigung bzw. Verzögerung in der Eigenrotation
der Entnahmeelemente
von Abschnitt zu Abschnitt unterschiedlich ist. Zur Vergleichmäßigung dieser Belastung
der Innenverzahnung ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß zur Vergleichmäßigung der Belastung des bzw. der Sonnenräder in deren zwischen
den Stationen liegenden Bereichen die Stationen, bezogen auf den Mittelpunkt des
Trägers, unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen
zwei benachbarten Stationen von der in diesem Winkelbereich erforderlichen Beschleunigung
und/oder Verzögerung in der Eigenrotation des Entnahmeelementes abhängt.
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Da das Volumen herkömmlicher Etikettenkästen (ca. 6.000 Stück) für
hohe Leistungen (ca. 70.000 Etikettierungen pro Stunde) wegen der zu kleinen Nachfüllintervalle
nicht als ausreichend angesehen wird, die Etikettenkästen aber nicht länger gebaut
werden können, ohne daß deren Funktion (Nachschieben der Etiketten) gefährdet wird,
wird zur Beseitigung dieser Schwierigkeit erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Träger
mindestens ein weiteres, gleichartiges Entnahmeelement trägt, das einer weiteren
Etikettenvorratsstation Etiketten entnimmt und daß das bzw. die beiden die Triebstöcke
tragenden Räder mit einem bzw. zwei weiteren gleichartigen, innenverzahnten Sonnenrädern
im Eingriff stehen.
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Da die erfindungsgemäße Triebstockverzahnung nur eine geringe Bauhöhe
und wenig Raum beansprucht, lassen sich die beiden versetzten Antriebe ohne Schwierigkeit
in einem Gehäuse üblicher Größe unterbringen.
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Um ein möglichst verschleißfreies Abwälzen der Triebstöcke an den
Flanken der Triebstockverzahnung sicherzustellen, werden die Triebstöcke mit Rollen
bestückt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Etikettiermaschine
in schematischer Darstellung in Aufsicht, Fig. 2 die Etikettiermaschine gemäß Fig.
1 im Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 3, Fig. 3 die Etikettiermaschine gemäß
Fig. 2 im Axialschnitt nach der Linie I - I der Fig. 2, Fig. 4 den Verlauf des oberen
und des unteren innenverzahnten Sonnenrades mit den zugeordneten, die Triebstöcke
tragenden Rädern, Fig. 5 die Etikettiermaschine mit zwei Etikettenkästen in schematischer
Darstellung in Aufsicht und Fig. 6 die Etikettiermaschine gemäß Fig. 5 im Axialschnitt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Etikettiermaschine besteht aus einem
tellerförmigen Träger 1, auf dem unter gleichen Winkeln drei Entnahmeelemente 2,
3, 4 angeordnet sind. Jedes Entnahmeelement weist eine zylindrisch gekrümmte Aufnahmefläche
5 für ein Etikett auf. Jedes Entnahmeelement ist zwischen dieser gekrümmten Aufnahmefläche
5 und deren Krümmungsmittelpunkt mit einer Antriebswelle 6 im Träger 1 gelagert.
Bei Drehung des Trägers 1 in Richtung des Pfeils 7 drehen sich zwangsläufig durch
einen noch zu beschreibenden Antrieb die Entnahmeelemente 2, 3, 4 in Richrung des
Pfeils 8, also gegensinnig zum Träger 1.
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Bei Drehung des Trägers 1 werden die Entnahmeelemente 2, 3, 4 an verschiedenen
Stationen, und zwar einer in Richtung des Pfeils 9 rotierenden Leimwalze 10, einem
feststehenden Etikettenkasten 11 mit einem dort eingeordneten Etikettenstapel und
einem in Richtung des Pfeils 12 rotierenden Greiferzylinder 13 unter Ausführung
einer Abwälzbewegung an den einzelnen Stationen vorbeibewegt. Dabei wird zunächst
die Aufnahmefläche 5 eines jeden Entnahmeelementes 2 durch die Leimwalze 10 beleimt.
Beim Abwälzen an dem vorderen Etikett des im Etikettenkasten 11 bevorrateten Etikettenstapels
wird das vordere Etikett infolge der Haftwirkung des Leims an der Aufnahme fläche
5 dem Etikettenstapel entnommen und bei weiterer Drehung des Trägers 1 dem Greiferzylinder
13 zugeführt, der es von der Aufnahmefläche 5 abnimmt.
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Damit an den verschieden gestalteten Stationen 10, 11, 13 die Aufnahmefläche
5 sich abwälzen kann, ist es erforderlich, daß die Eigenrotation eines jeden Entnahmeelementes
2 in Richtung des Pfeils 8 beschleunigt und verzögert wird.
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Für diesen Zweck ist ein besonderes Getriebe vorgesehen.
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Wie Fig. 3 im einzelnen zeigt, ist die Antriebswelle 6 in einem oberen
Teil 14 und einem unteren Teil 15 des in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichneten Trägers
mittels Lager 16, 17 drehbar gelagert. Die beiden Teile 14, 15 des Trägers 1 werden
ihrerseits von einer Hülse 18 getragen, die mittels Lager 19, 20 drehbar auf einem
zentralen Ständer 21 des Maschinengestells 22 gelagert ist. An der Hülse 18 ist
ein Zahnrad 23 angeflanscht, das mit einem nicht dargestellten Antriebsritzel des
zentralen Antriebs kämmt.
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In dieses Zahnrad 23 wird die Drehbewegung des Trägers 1 eingeleitet.
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Das Maschinengestell 22 weist ferner ein Gehäuse 24 auf, das in übereinander
angeordneten Ebenen zwei innenverzahnte Sonnenräder 25, 26 trägt. Diese Sonnenräder
25, 26 stehen in Eingriff mit jeweils einem Satz Triebstöcken 27, 28.
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Jeder Satz Triebstöcke 27, 28 besteht aus vier unter gleichem Winkel
angeordneten, als Rollen ausgebildeten Triebstöcken 29, 30, 31, 32 bzw. 33, 34,
35, 36, die in Rädern 37, 38 drehbar gelagert sind. Die Räder 37, 38 sind ihrerseits
an einem Mitnehmer 39 der Antriebswelle 6 angeflanscht und damit drehfest mit der
Antriebswelle 6 verbunden.
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Wie Fig. 4 zeigt, sind die Zähne der Innenverzahnung der beiden Sonnenräder
25, 26 auf Lücke angeordnet. Die Zähne sitzen dort am dichtesten, wo die größte
Winkelgeschwindigkeit in der Eigen rotation der Entnahmeelemente verlangt wird,
im Beispiel im Bereich der Leimwalze 10, die von der Aufnahmefläche zu umfahren
ist. In diesem Bereich sind von beiden Rädern gleichzeitig mehrere Triebstöcke im
Eingriff, so daß die Führung des Entnahmeelementes und damit auch die Abwälzung
seiner Aufnahme fläche an der Leimwalze sehr exakt ist. Man sieht, daß die Triebstöcke
des oberen Rades und des unteren Rades sich gegenseitig über ihre kritischen Lagen
(Totpunktlagen) hinweghelfen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 kann z.B. der Triebstock
34 kein Drehmoment auf das Entnahmeelement ausüben. Dafür kann aber in diesem Augenblick
der Triebstock 31 auf das Entnahmeelement ein Drehmoment ausüben. Da die Triebstöcke,
wie durch die strichpunktierte Linienführung 40 in Fig. 4 angedeutet, unter sehr
flachem Winkel in die Zahnlücken einlaufen, ist die Belastung der Zahnflanken gering.
Sofern Triebstocksätze mit drehbar gelagerten Rollen bestückt sind, ist der Verschleiß
gering, da die Rollen sich nur in einer einzigen Drehrichtung beim Abtasten der
Zahnflanken zu drehen brauchen.
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Da, wie ausgeführt, der Grund der Zahnlücken kein Drehmoment
auf
den Triebstock, bei der in Fig. 4 gezeigten Lage z.B.
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auf den Triebstock 34, ausüben kann, können die Sonnenräder 25, 26
in diesen nicht tragenden Bereichen ausgespart sein.
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Sofern zwei Etikettenkästen 11, 41 in Umfangsrichtung nebeneinander
und strahlenförmig, bezogen auf den Trägermittelpunkt, angeordnet sind, werden dem
einen Etikettenkasten 11 nur von dem einen Entnahmeelement 3 und dem anderen Etikettenkasten
41 nur von einem anderen Entnahmeelement 42, das von einem oder zwei weiteren Sonnenrädern
43, 44 angetrieben wird, Etiketten entnommen. Dabei macht jedes Entnahmeelement
pro Umlauf des Trägers drei Umdrehungen, wobei die zwischen der Leimwalze und dem
einen oder anderen Etikettenkasten erforderliche Drehbewegung des zugehörigen Entnahmeelementes
auf dem ihm zur Verfügung stehenden Weg aufgeteilt wird.
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