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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines leichten Gegenstandes,
die ihre Anwendung insbesondere auf dem Gebiet des Aufklebens von
Etiketten mittels automatisierter Maschinen findet, die in Verpackungsstraßen integriert
sind.
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Aus
dem Dokument
FR 2 715 145 ist
eine Übertragungsvorrichtung
bekannt, die einen Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse
umfasst, der mit einem pneumatischen Kreis verbunden ist, der am
Ende mit einem Übertragungselement
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 versehen ist.
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Wenn
der Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse betrieben wird,
wird ein unter dem Übertragungselement
vorhandenes Etikett der Wirkung eines Luftstrahls ausgesetzt, der
das Etikett zu einem zu etikettierenden Gegenstand antreibt.
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Der
Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse umfasst eine zylindrische
Kammer, in der sich ein von einem Elektromagneten gesteuerter Kolben
mit Passung verschiebt. Die Passung erfordert Feinbearbeitungen,
die die Vorrichtung verteuern.
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Darüber hinaus
muss eine derartige Vorrichtung in der Lage sein, Etiketten auf
Gegenstände
unterschiedlicher Höhe
aufzubringen. Wenn die Seite des Gegenstandes, die das Etikett erhält, von
dem Übertragungselement
entfernt liegt, hat man festgestellt, dass das Etikett dazu neigt,
sich relativ zu seiner zukünftigen
Position auf dem zu etikettierenden Gegenstand zu verschieben, indem
es relativ zu dem pneumatischen Strahl, der es mitnimmt, seitlich
verrutscht.
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Um
diesen Nachteil wenigstens teilweise zu umgehen, umfasst der durch
dieses Dokument aufgezeigte Stand der Technik ferner einen Etiketten-Applikator,
in dem ein Hilfsstößel durch
den pneumatischen Impuls betätigt
wird, wobei das Etikett dann durch diesen letztgenannten verschoben wird.
Die Vorrichtung, die sich daraus ergibt, ist kompliziert und umfasst
zahlreiche sich bewegende Teile und ist folglich störanfällig und
erfordert eine häufige Wartung.
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Durch
die Erfindung sollen Mittel zum Aufbringen des Etikettes auf dem
Gegenstand vorgeschlagen werden, die die vorgenannten Nachteile
einer komplexen mechanischen Struktur nicht aufweisen. Bei der Vorrichtung
der Erfindung umfasst der Generator zur Erzeugung pneumatischer
Impulse einen Faltenbalg, der zwischen einer feststehenden Basis
und einer Platte angebracht ist, die durch ein Betätigungselement
betätigt
wird, um den Faltenbalg zwischen der Basis und der Platte zusammenzudrücken, wobei
das Übertragungselement
eine hohle Führung
umfasst, die mit dem Faltenbalg in Verbindung steht, wobei die hohle
Führung
durch einen Kolben verschlossen wird, der sich unter der Wirkung
eines pneumatischen Impulses entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder
verschiebt.
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Die
aus dem Faltenbalg ausgestoßene
Luft betätigt
dann den Kolben des Übertragungselements,
das das Etikett zu dem zu etikettierenden Gegenstand drückt. Das
Etikett bleibt folglich ständig
mit dem Kolben in Kontakt, wodurch die Gefahr einer Verschiebung
des Etiketts beseitigt wird, insbesondere wenn der zu etikettierende
Gegenstand eine von dem Übertragungselement
entfernt liegende Etikett-Aufnahmeseite
hat. In der Tat hat man zwischen der Seite des Kolbens, der den
Stößel für das Etikett bildet,
und diesem letztgenannten einen positiven Kontakt, im Bereich dessen
eine Reibung vorhanden ist, die ausreicht, um sich einer seitlichen
Verschiebung des Etiketts unter der Wirkung aerodynamischer Kräfte, die
vom Widerstand der Luft erzeugt werden, zu widersetzen.
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Darüber hinaus
können
durch die Verwendung eines Faltenbalgs in dem Generator zur Erzeugung
pneumatischer Impulse jegliche Teile wegfallen, die eine Feinbearbeitung
erfordern. Da die Führung
des Kolbens auf der hohlen Führung
nicht mehr präzise
sein muss, haben die Merkmale der Erfindung eine beträchtliche
Reduzierung der Kosten der Übertragungsvorrichtung
zur Folge.
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Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel ist
die hohle Führung
des Übertragungselements
an der Basis angebracht, um direkt in den Faltenbalg des Generators
zur Erzeugung pneumatischer Impulse zu münden.
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist das Übertragungselement
von dem Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse getrennt,
wobei ein Rohr derart zwischen dem Übertragungselement und dem
Generator zu Erzeugung pneumatischer Impulse angeordnet ist, dass
die hohle Führung
mit dem Faltenbalg in Verbindung gebracht wird.
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Diese
Anordnung ermöglicht
ein Verlagern des Generators zur Erzeugung pneumatischer Impulse,
um ihn in einem weniger versperrten Bereich der Maschine anzuordnen,
in der die Vorrichtung integriert ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfasst der Faltenbalg eine Öffnung,
die mit Mitteln zu ihrer Schließung
verbunden ist, um sie zu verschließen, wenn der Faltenbalg zusammengedrückt ist.
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Die Öffnung ermöglicht den
Einlass einer Luftzugabe, für
den Fall, dass der Faltenbalg nach einer früheren Betätigung des Stößels nicht
wieder vollständig
aufgeblasen worden wäre.
Bei der folgenden Betätigung
ermöglicht
das Verschließen
der Öffnung
des Faltenbalges ein Leiten der Luft vorzugsweise zu der hohlen
Führung.
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Vorzugsweise
sind die Mittel zum Verschließen
der Öffnung
des Faltenbalges aus der Basis oder der Platte gebildet.
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Die
Basis oder die Platte passen dann auf den Umfang der Öffnung,
um dieselbe während
des Zusammendrückens
des Faltenbalges zu verschließen.
Die auf diese Weise erzeugte Dichtheit ist sicherlich nicht vollkommen,
aber in Anbetracht der geringen Drücke, die in der Vorrichtung
vorherrschen, erweist sie sich als vollkommen ausreichend.
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Gemäß einem
vorteilhaften Aspekt ist der Kolben außen an der hohlen Führung verschiebbar gelagert.
Der Verschiebungsdurchmesser erweist sich dann als ausreichend,
damit sich mit einem angemessenen Arbeitsspiel, durch das eine korrekte Führung des
Kolbens auf der hohlen Führung
sichergestellt werden kann, zwischen dem Kolben und der hohlen Führung auf
natürliche
Weise ein Luftverlust einstellt. Dieser Luftverlust ermöglicht die
Steuerung der Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens, wodurch
ein zu starker Aufprall des Kolbens auf den zu etikettierenden Gegenstand
vermieden werden kann.
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Gemäß einem
besonderen Aspekt der Erfindung ist der Kolben mit einer Verdrehsicherung
verbunden, um seine Drehung relativ zur Basis zu verhindern.
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Vorteilhafterweise
ist der Faltenbalg elastisch.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Studium der folgenden
Beschreibung eines besonderen, die Erfindung nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels
deutlicher. Es wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen,
in denen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2 eine
Schnittansicht durch eine Ausführungsvariante
der Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 umfasst die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung
zunächst
einen Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse, der einen Rahmen 1 umfasst,
der zwischen einer Basis 2 und einem Träger 3 für einen Elektromagneten 4 einen
Hohlraum 5 ausbildet.
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Eine
Platte 6 ist an dem Rahmen 1 entlang einer Achse
X1, die senkrecht zur Basis 2 ist, verschiebbar gelagert.
Die Platte 6 erstreckt sich in dem Hohlraum 5 parallel
zur Basis 2. Die Platte 6 ist mit einer Stange 7 verbunden,
die in dem Rahmen gleitet und der Wirkung des Elektromagneten 4 ausgesetzt ist.
Wenn der Elektromagnet 4 erregt wird, wird die Platte 6 in
Richtung der Basis 2 angetrieben. Eine Feder 8 stellt
die Platte 6 in eine Ausgangsposition (in der Figur gezeigt)
zurück,
die zwischen der Platte 6 und der Basis 2 einen
maximalen Raum ausbildet.
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Ein
elastischer Faltenbalg 9 erstreckt sich zwischen der Platte 6 und
der Basis 2. Der Faltenbalg 9 ist axial von zwei Öffnungen 9.1 und 9.2 begrenzt, die
von Umfängen
begrenzt sind, die sich entlang Ebenen erstrecken, die parallel
zur Basis 2 sind, und die auf der Platte 6 bzw.
der Basis 2 zur Anlage kommen.
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Die
erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung
umfasst ferner ein Übertragungselement,
das aus einer hohlen Führung 15 besteht,
die sich entlang der Achse X1 erstreckt und fest an der Basis 2 angebracht
ist, um ins Innere des Faltenbalges 9 zu münden. Ein
Kolben 16 ist außen
verschiebbar an der Führung 15 gelagert,
wobei der Kolben 16 mit einem Endschuh 17 versehen
ist, der den Kolben 16 verschließt. Eine Rückstellfeder 18 wirkt
auf den Kolben 16, um denselben zur Basis 2 rückzustellen.
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Die
Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Eine nicht beschriebene
Präsentationsvorrichtung
präsentiert
unter dem Schuh 17 ein selbstklebendes Etikett E.
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Daraufhin
wird der Elektromagnet 4 durch einen kurzen elektrischen
Impuls gespeist, was zur Wirkung hat, dass die Platte 6 zur
Basis 2 getrieben wird, was wiederum das Zusammendrücken des
Faltenbalgs 9 hervorruft.
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Die Öffnungen 9.1 und 9.2 sind
dann dicht durch die Platte 6 bzw. die Basis 2 verschlossen,
was das Ausstoßen
von Luft aus dem Inneren des Faltenbalgs zur hohlen Führung 15 hervorruft
und den Kolben 16 antreibt.
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Somit
erfährt
der Kolben 16 einen Antrieb, und der Schuh 17 drückt auf
das Etikett E, bis es mit der Aufnahmeseite eines zu etikettierenden
Gegenstandes in Kontakt kommt. Der Kolben 16 wird dann gestoppt,
und die Rückstellfeder 18 stellt
den Kolben zur Basis 2 zurück.
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Unterdessen
hat die Wirkung des Elektromagneten 4 aufgehört und die
Platte 6 kehrt unter der Wirkung der Feder 8 in
ihre Ausgangsposition zurück.
Der Faltenbalg 9 nimmt dann unter der Wirkung seiner Eigenelastizität wieder
seinen Platz ein.
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Ein
Teil der Luft, die in der hohlen Führung 15 aufgenommen
worden war, wird durch den Kolben 16 in den Faltenbalg 9 zurückgedrängt, und
gegebenenfalls wird die Zugabe von Luft durch Durchlässe zwischen
den Öffnungen 9.1 und 9.2 des
Faltenbalgs und der Platte 6 bzw. der Basis 2 eingebracht.
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Die
Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 16 wird ceteris
paribus von dem Spiel gesteuert, das zwischen der hohlen Führung 15 und
dem Kolben 16 vorhanden ist. Das Spiel, das über den
Außenumfang
der hohlen Führung 15 verteilt
ist, erzeugt einen Luftverlust, durch den die Steuerung der Geschwindigkeit
des Kolbens möglich
wird, und folglich kann die Aufprallkraft des Schuhs auf den zu
etikettierenden Gegenstand begrenzt werden. Obgleich das Spiel zwischen
dem Kolben 16 und der hohlen Führung 15 ausreichend
gering sein muss, um eine Führung
ohne ein Verklemmen des Kolbens 16 auf der hohlen Führung 15 sicherzustellen,
muss es nicht sehr genau sein. Die hohle Führung 15 und der Kolben 16 können folglich
aus einem handelsüblichen hohlen
Rohr zugeschnitten sein, wodurch die Herstellungskosten der Vorrichtung
weiter gesenkt werden.
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Um
die Gefahr eines Drehens des Etiketts E auf seinem Weg zu dem zu
etikettierenden Gegenstand zu verringern, ist es vorteilhaft, eine
Vorrichtung vorzusehen, die das Drehen des Kolbens 16 verhindert.
Dazu ist der Kolben 16 verschiebbar im Inneren eines Rings 19 gelagert,
der in Bezug auf den Rahmen 1 fest angebracht ist. Der
Ring 19 umfasst einen nach innen vorstehenden Abschnitt 21, der
mit einer Längsnut 20 des
Kolbens 16 zusammenwirkt, so dass die Drehung des Kolbens 16 verhindert
wird. In einer nicht gezeigten Ausführungsvariante kann man ebenso
eine Verdrehsicherung zwischen dem Kolben 16 und der hohlen
Führung 15 vorsehen,
beispielsweise einen den Kolben durchsetzenden Stift, dessen Ende
in einer Nut der hohlen Führung
untergebracht ist.
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Gemäß einer
in 2 gezeigten Ausführungsvariante kann der Generator
zur Erzeugung pneumatischer Impulse getrennt von dem Übertragungselement
sein. Die hohle Führung 15 des Übertragungselements
ist nicht mehr fest mit dem Rahmen 1 verbunden, sondern
ist an einem Rahmen 1' gelagert,
der von dem Rahmen 1 getrennt und in Bezug auf diesen letztgenannten
beweglich ist. Die hohle Führung 15 steht
mit dem Faltenbalg 9 über
ein Rohr 22 in Verbindung, das hier flexibel ist.
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Diese
Anordnung erweist sich als vorteilhaft bei ihrer Anwendung an einer
Etikettiermaschine, bei der der Aufsetzbereich des Etiketts durch
ein Motorsystem veränderbar
sein muss. Der Generator zur Erzeugung pneumatischer Impulse ist
an einem feststehenden Abschnitt der Etikettiermaschine angeordnet,
während
nur das Übertragungselement
an einem beweglichen Teil der Etikettiermaschine angeordnet ist.
Die Trägheit
ihres beweglichen Teils ist dann vermindert.
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Darüber hinaus
gestattet die mechanische Trennung zwischen den Rahmen 1 und 1' unterschiedliche
Ausrichtungen zwischen der Achse X1 des Faltenbalgs 9 und
der Achse X der hohlen Führung 15.
Der Faltenbalg 9 kann beispielsweise horizontal sein, während der
Kolben vertikal oder geneigt sein kann, um sich immer im wesentlichen
senkrecht zu der Oberfläche
zu befinden, die das Etikett erhalten soll.
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Die
Erfindung ist nicht auf das soeben beschriebene besondere Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern ist vielmehr darauf gerichtet, jegliche Ausführungsvariante
zu umfassen, die in den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch
die Ansprüche
definiert ist, fällt.
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Obgleich
das Betätigungselement
als Elektromagnet dargestellt wurde, kann insbesondere jedes andere
Betätigungselement,
das in der Lage ist, die Platte zu verschieben, ins Auge gefasst
werden, ohne dass der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird
(Elektromotor, Hydraulikzylinder ...).
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Die Öffnung des
Faltenbalgs könnte
aus einem Rückschlagventil
gebildet sein, das sich schließt,
wenn der Faltenbalg zusammengedrückt wird,
und sich öffnet,
wenn sich der Faltenbalg ausdehnt.
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Obgleich
der Kolben so dargestellt wurde, dass er außen an der hohlen Führung gleitet,
findet die Erfindung ebenso bei einem Kolben Anwendung, der im Inneren
der hohlen Führung
gleitet.
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Obgleich
angegeben wurde, dass der Faltenbalg elastisch ist, umfasst die
Erfindung ebenso die Verwendung eines nicht elastischen Faltenbalgs, der
an die Platte und an die Basis gekoppelt ist.