DE202018104399U1

DE202018104399U1 - Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern

Info

Publication number: DE202018104399U1
Application number: DE202018104399.4U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2019-11-04
Anticipated expiration: 2028-08-01

Abstract

Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern, wie Flaschen, in der getränkeverarbeitenden Industrie, die Etikettiermaschine umfassend ein um eine Drehachse drehbares Karussell mit einer Vielzahl von Behälteraufnahmen, wobei jede Behälteraufnahme einen Standteller umfasst, auf dem ein Behälter angeordnet werden kann, und die Etikettiermaschine weiterhin umfassend eine Zuführeinrichtung, die einen Behälter einer Behälteraufnahme zuführen und den Behälter hängend transportieren kann, wobei die Etikettiermaschine ein äußeres, erstes, beweglich gelagertes Zentrierelement umfasst, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells größer ist als der Abstand der Behälteraufnahmen, und jeder Behälteraufnahme ein zweites, beweglich gelagertes Zentrierelement zugeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells kleiner ist als der Abstand der Behälteraufnahmen, wobei jeder Behälteraufnahme ein Steuerelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, während einer Drehung des Karussells um die Drehachse das zweite Zentrierelement der Behälteraufnahme und das erste Zentrierelement unabhängig von den übrigen Behälteraufnahmen derart relativ zueinander zu bewegen, dass ihr Abstand zueinander verringert wird, sodass ein auf dem Standteller der Behälteraufnahme angeordneter, sich zwischen dem ersten und zweiten Zentrierelement befindender Behälter in der Behälteraufnahme bezüglich des Standtellers zentriert werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern, wie Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie gemäß Anspruch 1.
Stand der Technik
Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Behältern, wie Flaschen, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese sind üblicherweise in Produktionsabläufe integriert, wobei der Etikettiermaschine zunächst Behälter zugeführt werden, die dann in der Etikettiermaschine etikettiert werden. Anschließend werden die so etikettierten Behälter ggf. weiteren Maschinen für ihre Bearbeitung zugeführt.
Üblicherweise sind Etikettiermaschinen als Rundläufermaschinen ausgebildet, wobei die Etikettiermaschine dann ein Karussell umfasst, an dessen Peripherie mehrere Behälteraufnahmen angeordnet sind. Die Behälteraufnahmen werden im Wesentlichen gebildet von einem Standteller und einer Zentrierglocke, wobei ein Behälter zwischen dem Standteller und der Zentrierglocke eingespannt wird. Während der Drehung der Behälteraufnahme um das Karussell wird der in der Behälteraufnahme eingespannte Behälter an einem oder mehreren Etikettieraggregaten vorbeigeführt, die ein Etikett auf die Oberfläche des Behälters applizieren können.
Üblicherweise wird dieselbe Etikettiermaschine auch für unterschiedlich große Behälter verwendet. Dies hat jedoch den Nachteil, dass bei einem Sortenwechsel von Behältern erster Größe auf Behälter zweiter Größe, Bauteile, wie beispielweise der Standteller oder Führungsgarnituren, die das Überführen eines Behälters von der Zuführeinrichtung (beispielsweise ein Förderstern) zur Behälteraufnahme unterstützen, ausgetauscht werden müssen. Dies ist zeitlich aufwendig und kann darüber hinaus fehleranfällig sein, da beim Wechsel der Garnituren durch einen Bediener unbeabsichtigte Fehler auftreten können.
Aufgabe
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik, besteht die zu lösende technische Aufgabe somit darin eine Etikettiermaschine anzugeben, mit der ein zuverlässiges Etikettieren von Behältern auch unterschiedlicher Formate mit hoher Qualität gewährleistet werden können.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Etikettiermaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
Die erfindungsgemäße Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Behältern, wie Flaschen in der getränkeverarbeitenden Industrie, umfasst ein um eine Drehachse drehbares Karussell mit einer Vielzahl von Behälteraufnahmen, wobei jede Behälteraufnahme einen Standteller umfasst, auf dem ein Behälter angeordnet werden kann, und die Etikettiermaschine umfasst weiterhin eine Zuführeinrichtung, die einen Behälter einer Behälteraufnahme zuführen und den Behälter hängend transportieren kann, wobei die Etikettiermaschine ein äußeres, erstes, beweglich gelagertes Zentrierelement umfasst, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells größer ist, als der Abstand der Behälteraufnahme, und jeder Behälteraufnahme ein zweites, beweglich gelagertes Zentrierelement zugeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells kleiner ist, als der Abstand der Behälteraufnahme zur Drehachse, wobei jeder Behälteraufnahme ein Steuerelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, während einer Drehung des Karussells um die Drehachse, das zweite Zentrierelement der Behälteraufnahme und das erste Zentrierelement unabhängig von den übrigen Behälteraufnahmen derart relativ zueinander zu bewegen, dass ihr Abstand zueinander verringert wird, sodass ein auf dem Standteller der Behälteraufnahme angeordneter, sich zwischen dem ersten und zweiten Zentrierelement befindender Behälter in der Behälteraufnahme bezüglich des Standtellers zentriert werden kann.
Unter der Zuführeinrichtung ist hier jede zum Transport der Behälter in hängender Weise ausgebildete Einrichtung zu verstehen. Insbesondere betrifft dies Drehsterne oder Fördersterne, die die Behälter beispielsweise im Rahmen des „Neckhandling“-Verfahrens transportieren können. Bei diesem Verfahren werden die Behälter, hier üblicherweise Flaschen, durch geeignete Klammern unterhalb ihres Tragrings gegriffen und so hängend transportiert.
Der hängende Transport ist allgemein ein solcher Transport, bei dem der zu transportierende Behälter, in der Zuführeinrichtung lediglich in seinem oberen Bereich gehalten wird. Dies bedeutet bevorzugt, dass der Behälter im oberen Drittel, besonderes bevorzugt im oberen Viertel gehalten wird.
Das Steuerelement kann entweder mechanisch ausgebildet sein, so dass über seine Bewegung mechanisch auf die relative Bewegung des ersten Zentrierelements und des zweiten Zentrierelements eingewirkt werden kann. Das Steuerelement kann jedoch auch als elektronische Steuereinheit vorgesehen sein, die beispielsweise eine Antriebseinheit der Zentrierelemente antreibt oder steuert.
Dabei umfasst die erfindungsgemäße Ausführung, dass entweder das erste und das zweite Zentrierelement bewegt werden oder lediglich eines der Zentrierelemente gegenüber dem anderen bewegt wird.
Die erfindungsgemäße Etikettiermaschine erlaubt ein Zentrieren des Behälters unabhängig von seiner Größe auf dem Standteller durch Steuerung der relativen Bewegung des ersten Zentrierelements und des zweiten Zentrierelements zueinander, sodass bei einem Umrüsten der Etikettiermaschine von einer ersten Behältersorte auf eine zweite Behältersorte mit unterschiedlicher Größe keine oder zumindest eine reduzierte Anzahl von Komponenten ausgetauscht werden müssen, was die Fehleranfälligkeit beim Umrüsten reduziert.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Zentrierelement eine Vielzahl von ersten Schiebern umfasst, wobei jeder Behälteraufnahme ein erster Schieber zugeordnet ist und das Steuerelement ausgebildet ist, während einer Drehung des Karussells um die Drehachse den Schieber in radialer Richtung (in Richtung der Drehachse) zu bewegen. So kann ein auf dem Standteller positionierter Behälter in Richtung der Drehachse des Karussells bewegt werden, falls dies für die Zentrierung des Behälters notwendig ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Zentrierelement als eine mit dem Karussell nicht mitdrehbare Führungskontur ausgebildet ist, die sich entlang der Peripherie des Karussells über einen Teil des Umfangs des Karussells erstreckt und dass das Steuerelement ausgebildet ist, das zweite Zentrierelement während einer Drehung des Karussells um die Drehachse in Richtung der Führungskontur zu bewegen.
Die Führungskontur kann entsprechend ihrer beweglichen Lagerung beispielsweise beim Umrüsten von einer Behältersorte auf eine zweite Behältersorte von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt werden, um beispielsweise dem geringeren Durchmesser oder dem größeren Durchmesser der neuen Behältersorte Rechnung zu tragen. In seiner Funktion kann die Führungskontur als Gegendruckelement fungieren, gegen das der Behälter während der Bewegung durch das zweite Zentrierelement bewegt werden kann.
Die Führungskontur kann zudem verformbar ausgeführt werden, sodass die Führungskontur exakt zur neuen Flasche passt.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Abstand der Führungskontur zur Drehachse des Karussells einstellbar. Hiermit kann auf technisch einfache Weise das Umrüsten der Etikettiermaschine von einer ersten Behältersorte auf eine zweite Behältersorte realisiert werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zweite Zentrierelement als ein den Behälter teilweise umgreifendes Element ausgebildet ist. Eine sichere Führung des Behälters wird so realisiert.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist ein Querschnitt des umgreifenden Elements senkrecht zur Drehachse des Karussells eine Parabelform oder eine parabelähnliche Form.
Unter einer parabelähnlichen Form ist jede runde Form (also ohne Ecken) zu verstehen, die spiegelsymmetrisch zu einer Achse ist und durch eine eindeutige Funktion beschrieben werden kann, die genau ein Minimum besitzt, das mit der Symmetrieachse zusammenfällt. Insbesondere sind hierunter Funktionen zu verstehen, die sich in eine Taylorreihe der Form t(x)=a + βx² + o(x³) entwickeln lassen, wobei die Größenordnung des Rests für alle relevanten Werte von x, die das umgreifende Element charakterisieren, bevorzugt $\frac{o (x^{3})}{α x^{2}} < 1$
besonders bevorzugt kleiner als 0,1 ist. Eine Parabelform ist eine Form, die sich in allgemeiner Weise durch die Funktion f(x) = ax² + bx + c darstellen lässt, wobei aufgrund der Wahl des Ursprungs des Koordinatensystems im Scheitelpunkt der Parabel ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch die Darstellung von x = ax² angenommen werden kann.
Mit dieser Form kann eine sichere Führung und Bewegung des Behälters realisiert werden, was Fehlstellungen vermeidet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das zweite Zentrierelement zwei zueinander beabstandete, mittels des Steuerelements bewegliche zweite Schieber umfasst, die ausgebildet sind, den Behälter gegen das erste Zentrierelement zu bewegen.
Dies kann als „Zweipuntkführung“ verstanden werden, insbesondere wenn die zweiten Schieber als Schieber ausgebildet sind, die eine im Wesentlichen punktuelle Berührung des Behälters realisieren.
Mit dieser Ausführungsform kann ein Zentrieren der Behälter im Wesentlichen ohne jegliche Beschränkung hinsichtlich der äußeren Form der Behälter realisiert werden.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede Behälteraufnahme weiterhin eine beweglich gelagerte Einführschräge zum Einführen des Behälters in die Behälteraufnahme umfasst, der ein zweites Steuerelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, die Bewegung der Einführschräge während des Umlaufs des Karussells zu steuern.
Die Einführschräge kann so den Eintrittspunkt des Behälters in die Behälteraufnahme definieren und damit das Zentrieren des Behälters bezüglich des Standtellers mit Hilfe der ersten und zweiten Zentrierelemente vereinfachen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zweiten Schieber als Klammerelemente ausgebildet sind, die einen Behälter zumindest teilweise umgreifen können.
Durch diese kann eine Bewegung des Behälters nicht nur in Richtung des ersten Zentrierelements, sondern gleichzeitig eine Zentrierung des Behälters senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung realisiert werden.
In einer Ausführungsform ist das Steuerelement eine Laufrolle und die Etikettiermaschine umfasst eine Hubkurve, wobei die Laufkurve sich bei Rotation des Karussells entlang der Hubkurve bewegen kann und durch die Position der Laufrolle an der Hubkurve die relative Bewegung der ersten und zweiten Zentrierelemente und/oder der Einführschräge bewirkt werden. Optional kann die Hubkurve derart verstellt werden, dass unterschiedliche Behältergrößen gehandhabt werden können.
Das Steuerelement umfasst hier sowohl das Steuerelement für die ersten und zweiten Zentrierelemente, als auch das zweite Steuerelement für die Einführschräge.
Mit dieser Ausführungsform wird auf mechanisch wenig fehleranfällige Weise die Bewegung der Zentrierelemente relativ zueinander, sowie der Bewegung der Einführschräge in Abhängigkeit der Drehstellung entlang des Karussells realisiert, sodass jeder Behälter in der entsprechenden Behälteraufnahme individuell bewegt werden kann.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist das zweite Zentrierelement einer Behälteraufnahme und/oder das zweite Zentrierelement und/oder die Einführschräge mit der Laufrolle durch eine Schubstange verbunden, wobei die Bewegung der Laufrolle entlang der Hubkurve durch die Schubstange in eine Bewegung des zweiten Zentrierelements einer Behälteraufnahme und/oder des ersten Zentrierelements und/oder der Einführschräge in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Karussells umgesetzt werden kann. Dies vereinfacht die konstruktive Ausgestaltung des Steuerelements und kann Platz in der Etikettiermaschine sparen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Standteller eine ebene Aufnahmeseite zur Aufnahme des Behälters aufweist. Hiermit ist insbesondere jeder Standteller jeder Behälteraufnahme gemeint. Mit dieser Ausführungsform wird erreicht, dass der Behälter bezüglich des Standtellers durch das erste und zweite Zentrierelement problemlos bewegt werden kann, um das Zentrieren der Behälter zu gewährleisten.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform besteht die Aufnahmeseite aus einem Material oder umfasst ein Material, dessen Haftreibungskoeffizient bezüglich Glas und/oder PET größer als 0,5, bevorzugt größer als 0,8 ist. Ein unabsichtliches Umherrutschen des Behälters auf dem Standteller wird so vermieden.
Weiterhin kann jede Behälteraufnahme eine Zentrierglocke aufweisen, wobei die Zentrierglocke und der Standteller derart zusammenwirken können, dass ein in der Behälteraufnahme angeordneter Behälter zwischen der Zentrierglocke und dem Standteller eingespannt werden kann. Der zuverlässige Transport des Behälters entlang des Karussells und das zuverlässige Etikettieren kann so gewährleistet werden.
Figurenliste

1 Schematische Draufsicht auf eine Etikettiermaschine
2a und 2b Schematische Draufsicht auf einen Teil der Etikettiermaschine gemäß einer Ausführungsform
3a bis 3e Schematische Darstellung verschiedener Ausführungsformen von Zentrierelementen
4 Schematische Darstellung einer Ausführungsform mit Einführschräge
5 Schematische Darstellung eines Behälters auf einem Standteller mit Zentrierglocke

Ausführliche Beschreibung
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Etikettiermaschine 10, wie sie auch entsprechend der Erfindung zum Einsatz kommen kann. Die Etikettiermaschine 10 umfasst ein Karussell 14, an dessen Peripherie eine Vielzahl von Behälteraufnahmen 11 vorgesehen sind. Das Karussell ist dabei um die Drehachse R drehbar gelagert, wobei sich die Behälteraufnahmen mit dem Karussell mitdrehen, an dessen Peripherie bevorzugt also fest angeordnet sind. Die Behälteraufnahmen werden üblicherweise gebildet von einem Standteller, auf dem der Behälter angeordnet werden kann, und einer Zentrierglocke, die ein Einspannen des Behälters zusammen mit dem Standteller ermöglicht.
Weiterhin kann eine Zuführeinrichtung 12 vorgesehen sein, die Behälter 17 einer leeren Behälteraufnahme zuführt. Erfindungsgemäß werden die Behälter 17 zumindest von der Zuführeinrichtung 12 hängend transportiert. Handelt es sich bei den Behältern beispielsweise um Flaschen, können diese im bekannten „Neckhandling“-Verfahren transportiert werden. Bei diesem Verfahren werden die Flaschen unterhalb ihres Tragrings, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Klammern, gegriffen und in diesem hängenden Zustand transportiert. Der hängende Zustand ist dabei insbesondere als solcher Zustand zu verstehen, bei dem das Gewicht des Behälters nicht oder nicht voll auf einer Auflage aufliegt/lastet.
Weiterhin kann eine Abführeinrichtung 13 vorgesehen sein, die die Behälter aus dem Karussell 14 nach erfolgtem Etikettieren abführt. Auch diese kann beispielsweise als Drehstern ausgebildet sein. An der Peripherie der Etikettiermaschine 10 können ein oder mehrere Etikettieraggregate 15 und 16 angeordnet sein, die zum Aufbringen von Etiketten auf die Behälter ausgebildet sind.
Die 2a zeigt eine detailliertere Ansicht eines Teils der Peripherie des Karussells 14 im Bereich der Zuführeinrichtung 12. Wie bereits erklärt, kann die Zuführeinrichtung über eine geeignete Klammer 121 einen Behälter, wie eine Flasche 17, einer Behälteraufnahme 11 des Karussells zuführen. Dies geschieht üblicherweise entweder unmittelbar auf oder im Bereich der Verbindungslinie zwischen der Drehachse R des Karussells 14 der Etikettiermaschine und der Rotationsachse p der Zuführeinrichtung für den Fall, dass die Zuführeinrichtung als Drehstern ausgebildet ist. In diesem Bereich wird der Behälter 17 an die Behälteraufnahme 11 übergeben.
Um sicherzustellen, dass der Behälter 17 unabhängig von seiner Größe auch mittig bzw. zentriert in der Behälteraufnahme, insbesondere auf dem Standteller der Behälteraufnahme 11, zum Stehen kommt, sind in radialer Richtung, ausgehend von der Drehachse R des Karussells zwei Zentrierelemente angeordnet. Ein erstes Zentrierelement 140 ist dabei in einem Abstand zur Drehachse R angeordnet, der größer ist als der Abstand der Behälteraufnahme zur Drehachse R. Als Abstand der Behälteraufnahme zur Drehachse R wird dabei der Abstand des Mittelpunktes M des Standtellers zur Drehachse R als repräsentativ angesehen. Wie zu erkennen, ist das Zentrierelement 140 in einem größeren Abstand zur Drehachse R angeordnet als dieser Mittelpunkt M. Das Zentrierelement 140 kann dabei sowohl für jede Behälteraufnahme 11 individuell vorgesehen sein oder, wie hier zunächst schematisch dargestellt, als feststehende, mit dem Karussell nicht mitdrehende Führungskontur. In jedem Fall ist das erste Zentrierelement 140 beweglich gelagert, so dass sein Abstand zur Drehachse R verändert werden kann.
Weiterhin ist ein zweites, ebenfalls beweglich gelagertes Zentrierelement 111 vorgesehen, wobei dieses Zentrierelement 111 individuell für jede Behälteraufnahme vorgesehen ist. Dies bedeutet, jede Behälteraufnahme 11 umfasst ein zweites Zentrierelement 111. Auch dieses Zentrierelement ist beweglich gelagert, wobei seine Bewegung bevorzugt abhängig von der Position, insbesondere der Drehposition der zugehörigen Behälteraufnahme am Karussell eingestellt wird. Dazu ist jeder Behälteraufnahme 11 ein Steuerelement 112 zugeordnet, das die Bewegung des Zentrierelements 111 (beispielsweise die Bewegung eines Schiebers 113 des Zentrierelements) steuern kann.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Zentrierelement 140 und das zweite Zentrierelement 111 derart relativ zueinander bewegt werden können, dass ein in der Behälteraufnahme 11 angeordneter Behälter auf dem Standteller zentriert wird. Das kann insbesondere umfassen, dass der Behälter mittig auf dem Standteller angeordnet wird, sodass die Längsachse des Behälters (beispielsweise einer Flasche) durch den Mittelpunkt M des Standtellers hindurch verläuft.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass diese relative Bewegung von erstem Zentrierelement 140 und zweitem Zentrierelement 111 unabhängig von der Bewegung zumindest des zweiten Zentrierelements der übrigen Behälteraufnahmen erfolgt, sodass jeder Behälter nach seiner Übernahme in die Behälteraufnahme entsprechend bezüglich des Standtellers zentriert werden kann.
Wie bereits erwähnt, ist in 2a das erste Zentrierelement 140 als Führungskontur ausgebildet. Erfindungsgemäß kann hier vorgesehen sein, dass diese Führungskontur abhängig von der Größe der Behälter 14 lediglich einmalig auf eine bestimmte Position eingestellt wird. Dies kann mit einem der Führungskontur 140 zugeordneten Antrieb 150 erfolgen. Insbesondere erstreckt sich in dieser Ausführungsform die Führungskontur 140 über einen gewissen Winkelbereich bzw. Umfangsbereich des Karussells und ihr Abstand zur Drehachse R ist einstellbar. Ist dieser Abstand einmal abhängig von der Größe der Behälter 17 eingestellt, wird die Führungskontur 140 bevorzugt so lange nicht erneut bewegt, bis Behälter mit anderer Größe von der Etikettiermaschine etikettiert werden sollen.
Die Führungskontur kann zudem verformbar ausgeführt werden, um die neue Flasche exakt zu führen. Dazu kann oder können ein oder mehrere Aktuatoren (wie Servomotoren) vorgesehen sein, die mit der Führungskontur verbunden sind und die Führungskontur kann aus einem flexiblen Material, wie einem Kunststoff bestehen oder diesen umfassen. Durch Bewegung der Aktuatoren kann die Führungskontur deformiert werden, indem beispielsweise ein Teil der Führungskontur in Richtung der Drehachse bewegt wird, wobei ein weiterer Teil der Führungskontur nicht in diese Richtung bewegt wird.
Demgegenüber ist in der in 2a dargestellten Ausführungsform aber vorgesehen, dass sich das zweite Zentrierelement 111 während der Drehung des Karussells um die Drehachse R in Richtung der Führungskontur 140 (also von der Drehachse R weg) bewegt und somit einen auf der Behälteraufnahme 11 angeordneten Behälter 17 in Richtung der Führungskontur 140 bewegt. Dabei kann der Abstand der Führungskontur von der Drehachse R so gewählt sein, dass die Differenz aus dem Abstand des Mittelpunktes M des Standtellers zur Drehachse und dem Abstand der Führungskontur 140 zur Drehachse gerade dem halben Durchmesser des auf dem Standteller anzuordnenden Behälters entspricht. So kann gewährleistet werden, dass durch ein Drücken des zweiten Zentrierelements 111 des Behälters gegen die Führungskontur 140 der Behälter 17 in der Tat auf dem Standteller bezüglich des Mittelpunktes M zentriert wird.
2b zeigt eine zur 2a alternative Ausführungsform, in der das erste Zentrierelement 150 nicht in Form einer Führungskontur ausgebildet ist. In der hier dargestellten Ausführungsform ist jeder Behälteraufnahme 11 auch ein erstes Zentrierelement 150 zugeordnet. Dies kann ebenfalls über ein Steuerelement 151 verfügen und beispielsweise einen Schieber 152 umfassen, der in Richtung der Drehachse R des Karussells bewegt werden kann. In dieser Ausführungsform werden also das erste Zentrierelement und das zweite Zentrierelement abhängig von der Drehposition der entsprechenden Behälteraufnahme (beispielsweise der Drehwinkel bezüglich einer beliebig gewählten aber festen Ausgangslage des Karussells) aufeinander zubewegt, wobei der minimale Abstand von erstem Zentrierelement und zweitem Zentrierelement gerade so gewählt werden kann, dass er dem Durchmesser des Behälters entspricht. Ferner sollte die Differenz aus dem minimalen Abstand des ersten Zentrierelements zur Drehachse und dem Abstand des Mittelpunktes M des Standtellers zur Drehachse gerade dem halben Durchmesser des Behälters entsprechen. Selbiges gilt für die Differenz aus dem maximalen Abstand des zweiten Zentrierelements zur Drehachse und dem Abstand des Mittelpunktes des Standtellers zur Drehachse, so dass der Behälter zwischen dem ersten und zweiten Zentrierelement nicht nur fixiert, sondern auch bezüglich des Mittelpunkts des Standtellers zentriert wird.
Es versteht sich, dass der Mittelpunkt des Standtellers als herausgegriffener Punkt für das Zentrieren des Behälters nur beispielhaft ist. Die Behälter können auf dem Standteller auch bezüglich eines anderen Punktes zentriert werden, sodass ihre Längsachse mit diesem Punkt zusammenfällt. Dies kann vor allem bei nicht runden Behältern vorteilhaft sein, um den Abstand der Oberfläche des Behälters zum Etikettieraggregat geeignet einzustellen.
Während in 2b das erste Zentrierelement 150 mit einem eigenen Steuerelement versehen ist, kann auch das Steuerelement 112 des zweiten Zentrierelements 111 genutzt werden, um die Bewegung des Zentrierelements 150 zu steuern. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass das erste Zentrierelement und das zweite Zentrierelement gemäß der 2a vertauscht werden, also eine mit dem Karussell nicht mitdrehbare Führungskontur an Stelle der beweglichen zweiten Zentrierelemente vorgesehen ist und das in 2a dargestellte, zweite Zentrierelement für jede Behälteraufnahme in einem Abstand zur Drehachse angeordnet wird, der größer ist, als der Abstand der Behälteraufnahme zur Drehachse. In diesem Fall wird der vorgesehene Schieber 113 in Richtung der Drehachse R bewegt, um den Behälter gegen die Führungskontur 140 zu drücken.
Die 3a bis 3e zeigen mögliche Ausführungsformen des zweiten Zentrierelements 111 und insbesondere des Steuerelements 112. Während diese Ausführungsformen mit Bezug auf das zweite Zentrierelement beschrieben werden, versteht es sich, dass diese auch für das erste Zentrierelement, beispielsweise gemäß der 2b, verwendet werden können. Zur einfacheren Erklärung wird jedoch angenommen, dass es sich bei dem ersten Zentrierelement 140 um eine zwar bewegliche, aber für eine bestimmte Behältergröße 17 während der Etikettierung dieser Behälter feststehende Führungskontur, wie sie mit Bezug auf 2a beschrieben wurde, handelt.
In der 3a ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Steuerelement 112 im Wesentlichen durch eine Laufrolle 362 gebildet wird, die entlang einer Hubkurve, die mit dem Karussell nicht mitdrehend angeordnet ist, umläuft. Die Hubkurve kann eine veränderbare Höhe aufweisen, sodass sich die Position der Laufrolle beim Entlanglaufen entlang der Hubkurve 361 entsprechend dem dargestellten Doppelpfeil ändert. Die Hubkurve ist über ein Verbindungselement 363, das in einer Führung 360 gelagert ist, und über zumindest ein Drehgelenk 367 mit einer Schubstange 364 verbunden. Diese Schubstange wiederum ist mit einem Schieber 113 des zweiten Zentrierelements verbunden. Auch die Schubstange 364 ist in einer Führung 365 gelagert, sodass eine Bewegung der Schubstange nur entlang der dargestellten Doppelpfeilrichtung möglich ist.
Läuft die Laufrolle 362 nun entlang der Hubkurve 361 um das Karussell um, verändert sich ihre Position entlang des dargestellten Doppelpfeils, was auch zu einer Veränderung der Lage des Verbindungselements 363 führt. Aufgrund der Konstanz der Länge der gesamten Verbindungen und der Tatsache, dass sich das Verbindungselement 363 nur entlang der dargestellten Doppelpfeilrichtung durch die Führung 366 bewegen kann, wird diese „vertikale“ Bewegung durch das Gelenk 367 in eine „horizontale“ Bewegung der Schubstange 364 übersetzt, die so den Schieber 113 in Richtung des ersten Zentrierelements 140 bewegt, oder von diesem weg bewegt. Auf diese Weise wird dann der Behälter 17 auf dem Standteller 11 ebenfalls in Richtung des ersten Zentrierelements 140 bewegt, sodass er auf dem Standteller der Behälteraufnahme, beispielsweise bezüglich des Mittelpunktes M, zentriert wird.
In 3b ist eine modifizierte Ausführungsform dargestellt, bei der zwei Schieber 366 und 376 vorgesehen sind, die in Richtung des ersten Zentrierelements 140 bewegt werden können. In diesem Fall wird das Zentrierelement 111 also durch zwei beweglich gelagerte Schieber 366 und 376 gebildet. Die beweglich gelagerten Schieber sind jeweils über eine Schubstange 364 bzw. 374, die in einer Führung 365 bzw. 375 gelagert ist, entlang der dargestellten Doppelpfeilrichtung beweglich. Diese Bewegung wiederum kann durch eine gemeinsame Laufrolle 362 und ein geeignetes Verbindungselement 363, sowie gegebenenfalls ein geeignetes Gelenk 367 bewirkt werden, wobei die Laufrolle 362 analog zur 3a entlang einer Hubkurve, die hier nicht dargestellt ist, um das Karussell umläuft.
Die sich verändernde Position der Laufrolle beim Umlaufen um die Hubkurve kann in eine Bewegung der Schieber 366 und 376 umgesetzt werden, um den Behälter 17 von zwei Seiten gegen das erste Zentrierelement 140 zu schieben. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Behälter aus zwei Richtungen gegen das erste Zentrierelement 140 bewegt wird, sodass eine eventuelle Fehlstellung bezüglich des einen Schiebers 376 oder 366 durch die Bewegung des anderen Schiebers ausgeglichen werden kann und eine Zentrierung des Behälters 17 bezüglich des Mittelpunktes oder eines anderen gewählten Punktes des Standtellers erfolgt.
Es versteht sich, dass jedem der Schieber 366 und 376 auch eine eigenständige Laufrolle, die entlang einer Hubkurve umläuft, zugeordnet sein kann.
Während in den in 3a und 3b dargestellten Ausführungsformen die Bewegung des Schiebers 366 und 367 bzw. 113 in horizontaler Richtung durch die Bewegung der Laufrolle 362 entlang der Hubkurve und eine damit einhergehende Veränderung ihrer Position in vertikaler Richtung dargestellt wurde, sind auch andere Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise kann die Laufrolle entlang einer Kurve um das Karussell umlaufen, deren Abstand zur Drehachse sich verändert. In diesem Fall kann die Laufrolle 362 direkt mit der entsprechenden Schubstange 364 bzw. 374 verbunden sein und durch die Veränderung des Abstands der Laufrolle zur Drehachse R bei Ablaufen der Hubkurve eine Bewegung der Schubstange 364 oder 374 zur Drehachse des Karussells hin oder von der Drehachse des Karussells weg bewirken.
In 3c ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der an Stelle bzw. alternativ zu der Verwendung von Laufrollen Antriebseinheiten 381 und 382 als Steuerelement vorgesehen sind. In der hier dargestellten Ausführungsform können zwei hier nur im Querschnitt dargestellte Rollen 385 und 386 entlang der dargestellten Doppelpfeile um einen Dreh- oder Aufhängepunkt bewegt werden, wobei ihr Abstand zu diesem Drehpunkt durch die Verbindungselemente 383 und 384 konstant gehalten wird. Dadurch kann sich jedoch ihr Abstand zum Behälter ändern, so dass sie den Behälter in Richtung des ersten Zentrierelements 140 bewegen können. In dieser Ausführungsform erfolgt diese Bewegung wieder durch die Verwendung zweier Elemente 385 und 386, was einen der Ausführungsform gemäß 3b entsprechenden Vorteil mit sich bringt.
Dabei können die Rollen 385 oder 386 bzw. Zylinder 385 oder 386 drehbar bezüglich der Verbindungselemente 383 und 384 aufgehängt sein, sodass sie, wenn sie in Berührung mit der Oberfläche des Behälters 17 kommen, in ein Rollen bezüglich der Aufhängung übergehen, was Beschädigungen des Behälters und insbesondere seiner Oberfläche minimieren kann.
Bei den Steuerelementen 381 und 382 kann es sich besonders bevorzugt um Antriebseinrichtungen, wie Elektroantriebe, insbesondere Servoantriebe handeln, da mit diesen eine möglichst genaue Steuerung der Bewegung der Elemente 385 und 386 realisiert werden kann. In dieser Ausführungsform wird durch die Drehbarkeit der Elemente 385 und 386 um eine entsprechende Drehachse D1 und D2 und durch geeignete Wahl des Abstandes des ersten Zentrierelements 140 zur Drehachse R des Karussells erreicht, dass der Behälter 17 bezüglich des Standtellers und beispielsweise seines Mittelpunktes zentriert werden kann.
In 3d ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der das zweite Zentrierelement durch zwei Klammerelemente 393 und 396, sowie zugehörige Steuerelemente gebildet wird. In dieser Ausführungsform können die Klammern in zwei Dimensionen bewegt werden, so dass sie den Behälter 17 zumindest teilweise umgreifen können. Durch die Steuerelemente 391 und 394 und die Verbindungen 392 und 395 kann die Bewegung der als Klammerelemente 393 und 396 ausgebildeten Schieber so gesteuert werden, dass sie den Behälter gegen das erste Zentrierelement 140 schieben. Auch hier wird wieder der Vorteil gemäß der 3b erreicht, wobei durch das teilweise Umklammern durch die Klammerelemente 393 und 396 auch eine unerwünschte Rotation des Behälters vermieden werden kann. Die Klammerelemente können zur besseren Anpassung an unterschiedlich große Behälter auf der den Behältern zugewandten Seite Rollelemente umfassen, die eine punktuelle Berührung der Behälter mit Abrollmöglichkeit gewährleisten. Insbesondere können die Rollelemente als um eine zur Bildebene senkrecht verlaufende Achse drehbar gelagerte Rollen sein.
In der in 3E dargestellten Ausführungsform ist das zweite Zentrierelement lediglich als einzelnes umgreifendes Element 398 ausgebildet, das den Behälter 17 in der Behälteraufnahme 11 zumindest teilweise umgreifen kann und mit Hilfe des Steuerelements 397 (auch beispielsweise Servoantrieb oder Laufrolle oder ähnliches) in Richtung des ersten Zentrierelements 140 bewegt werden kann, um den Behälter 17 in der Behälteraufnahme zu zentrieren.
Dabei kann das umgreifende Element einen Querschnitt besitzen (senkrecht zur Drehachse des Karussells der Etikettiermaschine), der eine Parabelform oder eine parabelähnliche Form besitzt). Eine Parabelform kann dabei durch eine beliebige Funktion der Form f(x) = ax² mit a>0 dargestellt werden kann, wobei dann das gewählte Koordinatensystem durch den dargestellten Scheitelpunkt S des umgreifenden Elements hindurch verläuft. Parabelähnliche Formen sind Formen, die der Parabel zumindest ähneln, insbesondere ein Minimum an der Stelle S besitzen. Bevorzugt fällt darunter auch die Form des umgreifenden Elements als Kreisausschnitt.
Insbesondere fallen unter eine parabelähnliche Form sämtliche Funktionen, die sich um den gewählten Scheitelpunkt als Ursprung des Koordinatensystems in eine Taylorreihe der Form t(x) = α + βx² + o(x³) entwickeln lassen, wobei der Betrag des Restes o(x³) über die gesamte Form des umgreifenden Elementes höchstens gleich, bevorzugt, höchstens 10 % des durch βx² gegebenen Wertes entspricht
Die Verwendung einer Parabel bietet den Vorteil, dass auch bei wechselnder Größe der Behälter 17 das umgreifende Element die Behälter zumindest an zwei Punkten berührt, so dass ein Austausch des umgreifenden Elements 398 selbst bei der Umstellung der Etikettiermaschine von einer ersten Behältergröße auf eine zweite Behältergröße unterbleiben kann. Die Verwendung von anderen Formen für das umgreifende Element, insbesondere Halbkreisen, kann zwar einen Austausch des umgreifenden Elements 398 beim Umrüsten der Etikettiermaschine von einer ersten Behältergröße auf eine zweite Behältergröße erfordern jedoch gleichzeitig den Vorteil mit sich bringen, dass die Bewegung des Behälters auf der Behälteraufnahme durch die genaue Passform des umgreifenden Elements bei geeigneter Wahl des Durchmessers des entsprechenden Kreisbogens möglichst unterdrückt werden kann.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der zusätzlich zu dem ersten Zentrierelement 140 und dem zweiten Zentrierelement 111, das hier lediglich als einen Schieber und ein Steuerelement umfassend ausgebildet ist, eine Einführschräge 451 vorgesehen ist, die die genaue Position unter der der Behälter 117 in die Behälteraufnahme 11 eingeführt wird, bestimmt. Dabei kann die Einführschräge ein zweites Steuerelement 453 umfassen, bzw. ein solches kann ihr zugeordnet sein, wobei dieses zweite Steuerelement 453 ausgebildet ist, die Bewegung der Einführschräge 451 während des Umlaufs des Karussells zu steuern. Dies kann analog zu der Steuerung der zweiten Zentrierelemente erfolgen. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Einführschräge lediglich einmal auf eine bestimmte Behältergröße eingestellt wird und, während durch die Etikettiermaschine entsprechende Behälter mit dieser Größe etikettiert werden, in seiner Position unverändert bleibt.
Ist eine Bewegung der Einführschräge in Abhängigkeit der Drehposition der Behälteraufnahme bezüglich des Karussells vorgesehen, kann das zweite Steuerelement 453 auch dasselbe Steuerelement, wie das Steuerelement für das zweite Zentrierelement sein. Das Steuerelement 453 kann insbesondere als Laufrolle ausgebildet sein oder auch als Antriebseinheit, wie beispielsweise als Servoantrieb.
Die Ausführungsform der 4 kann selbstverständlich mit jeder der in den 1 bis 3e beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Behälteraufnahme 11, wobei hier auf eine Darstellung des ersten und zweiten Zentrierelements, sowie der Einführschräge verzichtet wurde. In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst die Behälteraufnahme einen Standteller 501, wie dieser bereits beschrieben wurde. Auf diesem Standteller 501 kann ein Behälter 502 angeordnet werden, wobei auf der dem Standteller 501 gegenüberliegenden Seite des Behälters 502 eine Zentrierglocke 501 beweglich angeordnet ist, die zusammen mit dem Standteller 501 durch geeignete Bewegung der Zentrierglocke 503 entlang der dargestellten Pfeilrichtung den Behälter 502 auf der Behälteraufnahme einspannen kann. Dies geschieht bevorzugt erst dann, wenn der Behälter mittels des ersten und zweiten Zentrierelements, wie diese mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben wurden, und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme der Einführschräge, wie diese mit Bezug auf 4 beschrieben wurde, bezüglich des Standtellers 501 zentriert wurde. Solange dies noch nicht abgeschlossen ist, kann die Zentrierglocke 503 zwar zur Führung des vom Standteller 501 wegweisenden Ende des Behälters 502 verwendet werden, sollte diesen jedoch noch nicht fest mit dem Standteller 501 einspannen, sodass eine Bewegung des Behälters 502 bezüglich des Standtellers 501 immer noch möglich ist.
Bevorzugt umfasst der Standteller 501 eine Aufnahmeseite 504, auf der der Behälter 502 angeordnet wird, und mit Hilfe der ersten und zweiten Zentrierelemente bezüglich des Standtellers 501 zentriert wird. Die Aufnahmeseite kann dabei ein Material umfassen oder aus einem solchen bestehen, das einen Haftreibungskoeffizienten bezüglich des Materials, aus dem der Behälter 502 besteht, aufweist, der größer als 0,5, besonders größer als 0,8 ist. So kann ein unbeabsichtigtes Rutschen des Behälters vermieden werden, aber gleichzeitig ein ausreichendes Gleiten des Behälters 502 bezüglich des Standtellers während der Bewegung mittels des ersten und zweiten Zentriergeräts realisiert werden. Als Materialien für die Behälter kommen insbesondere Glas oder PET in Frage, wenn es sich um Flaschen handelt. Werden als Behälter Dosen verwendet, kann auch Aluminium oder andere Metalle zum Einsatz kommen.

Claims

Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern, wie Flaschen, in der getränkeverarbeitenden Industrie, die Etikettiermaschine umfassend ein um eine Drehachse drehbares Karussell mit einer Vielzahl von Behälteraufnahmen, wobei jede Behälteraufnahme einen Standteller umfasst, auf dem ein Behälter angeordnet werden kann, und die Etikettiermaschine weiterhin umfassend eine Zuführeinrichtung, die einen Behälter einer Behälteraufnahme zuführen und den Behälter hängend transportieren kann, wobei die Etikettiermaschine ein äußeres, erstes, beweglich gelagertes Zentrierelement umfasst, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells größer ist als der Abstand der Behälteraufnahmen, und jeder Behälteraufnahme ein zweites, beweglich gelagertes Zentrierelement zugeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse des Karussells kleiner ist als der Abstand der Behälteraufnahmen, wobei jeder Behälteraufnahme ein Steuerelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, während einer Drehung des Karussells um die Drehachse das zweite Zentrierelement der Behälteraufnahme und das erste Zentrierelement unabhängig von den übrigen Behälteraufnahmen derart relativ zueinander zu bewegen, dass ihr Abstand zueinander verringert wird, sodass ein auf dem Standteller der Behälteraufnahme angeordneter, sich zwischen dem ersten und zweiten Zentrierelement befindender Behälter in der Behälteraufnahme bezüglich des Standtellers zentriert werden kann.
Etikettiermaschine nach Anspruch 1, wobei das erste Zentrierelement eine Vielzahl von ersten Schiebern umfasst, wobei jeder Behälteraufnahme ein erster Schieber zugeordnet ist und das Steuerelement ausgebildet ist, während einer Drehung des Karussells um die Drehachse den Schieber in radialer Richtung in Richtung der Drehachse zu bewegen.
Etikettiermaschine nach Anspruch 1, wobei das erste Zentrierelement als eine mit dem Karussell nicht mitdrehbare Führungskontur ausgebildet ist, die sich entlang der Peripherie des Karussells über einen Teil des Umfangs des Karussells erstreckt und wobei das Steuerelement ausgebildet ist, das zweite Zentrierelement während einer Drehung des Karussells um die Drehachse in Richtung der Führungskontur zu bewegen.
Etikettiermaschine nach Anspruch 3, wobei Abstand der Führungskontur zur Drehachse des Karussells einstellbar ist.
Etikettiermaschine nach Anspruch 3, wobei die Führungskontur verformbar ist.
Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Zentrierelement als ein den Behälter teilweise umgreifendes Element ausgebildet ist.
Etikettiermaschine nach Anspruch 6, wobei ein Querschnitt des umgreifenden Elements senkrecht zur Drehachse des Karussells eine Parabelform oder eine parabelähnliche Form besitzt.
Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das zweite Zentrierelement zwei zueinander beabstandete, mittels des Steuerelements bewegliche zweite Schieber umfasst, die ausgebildet sind, den Behälter gegen das erste Zentrierelement zu bewegen.
Etikettiermaschine nach Anspruch 8, wobei jede Behälteraufnahme weiterhin eine beweglich gelagerte Einführschräge zum Einführen des Behälters in die Behälteraufnahme umfasst, der ein zweites Steuerelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, die Bewegung der Einführschräge während des Umlaufs des Karussells zu steuern.
Etikettiermaschine nach Anspruch 8, wobei die zweiten Schieber als Klammerelemente ausgebildet sind, die einen Behälter zumindest teilweise umgreifen können.
Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Steuerelement eine Laufrolle ist und die Etikettiermaschine eine Hubkurve umfasst, wobei die Laufrolle sich bei Rotation des Karussells entlang der Hubkurve bewegen kann und durch die Position der Laufrolle an der Hubkurve die relative Bewegung der ersten und zweiten Zentrierelemente und/oder der Einführschräge bewirkt werden kann.
Etikettiermaschine nach Anspruch 11, wobei das zweite Zentrierelement einer Behälteraufnahme und/oder das erste Zentrierelement und/oder die Einführschräge mit der Laufrolle durch eine Schubstange verbunden ist, wobei die Bewegung der Laufrolle entlang der Hubkurve durch die Schubstange in eine Bewegung des zweiten Zentrierelements einer Behälteraufnahme und/oder des ersten Zentrierelements und/oder der Einführschräge in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Karussells übersetzt werden kann.
Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Standteller eine ebene Aufnahmeseite zum Aufnehmen des Behälters aufweist.
Etikettiermaschine nach Anspruch 13, wobei die Aufnahmeseite aus einem Material besteht oder ein Material umfasst, dessen Haftreibungskoeffizient bezüglich Glas und/oder PET größer als 0,5, besonders bevorzugt größer als 0,8 ist.
Etikettiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei jede Behälteraufnahme eine Zentrierglocke aufweist, wobei die Zentrierglocke und der Standteller derart zusammenwirken können, dass ein in der Behälteraufnahme angeordneter Behälter zwischen der Zentrierglocke und dem Standteller eingespannt werden kann.