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Die Erfindung bezieht sich auf eine Greifeinrichtung für eine Etikettiermaschine der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art und eine Etikettiermaschine mit einer derartigen Greifeinrichtung gemäß Anspruch 15.
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Eine derartige Greifeinrichtung ist aus der
DE 94 17 319 U1 bekannt. Die bekannte Greifeinrichtung ist als Greifzylinder ausgebildet und enthält eine Nabe mit einer Polygonbohrung, die auf einer senkrechten, kontinuierlich antreibbaren Polygonwelle lösbar aufgesteckt ist. An der Nabe ist eine horizontale untere Platte befestigt, an der wiederum über mehrere Stehbolzen eine horizontale obere Platte befestigt ist. Die beiden mit Abstand zueinander parallel legenden Platten tragen gleichmäßig über den Umfang verteilt eine Mehrzahl von Greifern, die Greiferfinger und Widerlager enthalten. Der Antrieb für die Greiferfinger zum Festhalten und Freigeben eines Etiketts wird von der Drehbewegung des Greiferzylinders abgeleitet und erfolgt durch einen ortsfesten Kurvenring an dem federbelastete Rollenhebel anliegen. Diese Art des Antriebs muss jedoch mechanisch weitgehend starr sein, um ein „Springen” der Rollen zu vermeiden. Diese Ausgestaltung bedingt jedoch eine relativ kompakte und schwere Ausführung des Greiferzylinders, was die Handhabung beispielsweise beim Austausch von Greiferzylindern erschwert und unnötige Antriebskraft erfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Greifeinrichtung in Leichtbauweise zu erstellen.
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Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein zuverlässiger Antrieb der Greiferfinger geschaffen, der eine leichtere Bauweise der Greifeinrichtung gestattet.
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Die Verwendung jeweils eines Drehmagneten für jeweils einen Greifer stellt eine einfache, funktionssichere und trotzdem gewichtsmäßig relativ leichte Möglichkeit dar, die Greif- und Freigebebewegungen des Greifers zu bewirken. Ein Drehmagnet hat ein relativ geringes Gewicht, so dass auch der Träger gewichtsverringert ausgebildet werden kann.
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Zwar sind Einzelantriebe für Greifer bei Etikettiermaschinen aus der
DE 10 2006 062 511 bekannt, der dort eingesetzte elektromagnetische Stelltrieb erlaubt jedoch lediglich eine pinzettenartige Bewegung zweier Greiferarme. Dagegen gestattet der erfindungsgemäß verwendete Drehmagnet die sich als äußerst funktionssicher und präzise erwiesene Relativbewegung zwischen einem Greiferfinger und einem Widerlager.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüche zu entnehmen.
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Bevorzugt ist der Greiferfinger direkt auf der Drehwelle des Drehmagneten befestigt, so dass keine Getriebeelemente erforderlich sind.
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Der Drehmagnet wird bevorzugt zwischen zwei im Abstand zueinander angeordneten Armen eines Halters befestigt, wobei die Zweipunktbefestigung eine ausreichend mechanische Stabilität bei der Bewegung der Greiferfinger bietet.
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Gleichermaßen ist das Widerlager, in Form einer Ambossleiste, ebenfalls zwischen zwei Armen eines Halters befestigt.
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Das Widerlager ist bevorzugt einstellbar, um den Greiferzylinder zur Aufnahme und Handhabung verschiedener Etiketten umrüsten zu können.
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Schließlich kann dem Greifer auch eine Schwammeinheit zugeordnet sein, wobei auch die Schwammeinheit bevorzugt zwischen zwei Armen eines Halters befestigt ist.
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Darüber hinaus kann die Schwammeinheit einen elektromagnetischen Antrieb, bevorzugt einen Umkehr-Hubmagneten, für den Schwamm enthalten. Auch dieser kann zwischen den Armen eines Halters untergebracht werden.
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Durch das Fehlen der mechanischen Antriebsübertragung über Kurvenscheibe und Folgerollen kann der Halter aus einem Blechmaterial gebogen werden.
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Eine besonders leichte Bauweise ergibt sich, wenn der Träger als um eine Drehachse drehbar antreibbarer Greifzylinder ausgebildet ist, der einen oberen und einen unteren Blechzuschnitt umfasst, die als Arme des Halters ausgebildet sind, wobei dies sowohl den Halter für die Greiferfinger und/oder den Halter für das Widerlager und/oder den Halter für die Schwammeinheit betrifft.
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Auch die Befestigung an der Nabe kann in Leichtbauweise ausgeführt werden, wobei die Nabe bevorzugt zweiteilig ausgebildet ist und die den Träger bildenden Blechzuschnitte tragen.
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Bevorzugt werden die Blechzuschnitte in die gewünschte Form tiefgezogen.
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Gegebenenfalls können die Blechzuschnitte auch mit Versteifungselementen, wie beispielsweise Sicken oder dergleichen, versehen werden, was eine weitere Reduzierung der Dicke der Bauelemente gestattet.
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Die erfindungsgemäße Greifereinrichtung eignet sich besonders für Etikettiermaschinen zum Aufbringen von Etiketten auf Gehälter, insbesondere auf Flaschen.
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Eine Befestigung der Greifeinrichtung über eine zweigeteilte Nabe mit Dreh-/Steck-Verbindung vereinfacht die Konstruktion weiter und kann auch für Greifeinrichtungen ohne den beschriebenen Einzelantrieb eingesetzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer Etikettiermaschine mit Etikettieraggregaten,
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2 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Greifeinrichtung,
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3 den herausvergrößerten Schnitt A–B aus 2,
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4 den herausvergrößerten Schnitt C–D aus 2,
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5 den herausvergrößerten Schnitt E–F aus 2, und
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6A bis 6D ein Ausführungsbeispiel einer Nabe in verschiedenen Darstellungen.
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1 zeigt schematisch den Aufbau einer Etikettiermaschine M zum Etikettieren von Behältern, bevorzugt von Flaschen F. Aus einem linearen Zuförderer 1 kommende Behälter F werden mit einer Einteilschnecke 2 vereinzelt und in einen rotierenden Flaschentisch 3 überführt. Der Umlaufbahn des Flaschentischs 3 sind bei dieser Ausführungsform zwei Etikettieraggregate A zugeordnet. Das in Umlaufrichtung der Flaschen F erste Etikettieraggregat A dient beispielsweise zum Stanniolieren und zur Rumpf- und Brust-Etikettierung, während das zweite Etikettieraggregat A beispielsweise zur Rückenetikettierung vorgesehen sein kann. Bei jedem Etikettieraggregat A ist nur eine Etikettieretage dargestellt, obwohl gegebenenfalls mehrere übereinanderliegende Etikettieretagen vorgesehen sein können, z. B. drei beim ersten Aggregat.
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Die zum Etikettieren zu transferierenden Etiketten E werden in einem Etikettenbehälter 4 bereitgehalten, der auf ein Palettenwellen-Karussell 5 ausgerichtet ist, an dem zu seiner Drehachse exzentrisch mehrere Palettenwellen 6 stehend und drehantreibbar gelagert sind. Jede Palettenwelle 6 trägt mindestens eine Palette 7. Dem Palettenwellen-Karussell 5 ist eine Leimwalze 8 sowie eine Greifeinrichtung 9 in Form eines Greiferzylinders zugeordnet, wobei die Greifeinrichtung 9 ein oder mehrere Andrückelemente 10 und Greifer 11 enthält.
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2 zeigt die Greifeinrichtung 9 in vergrößerter Darstellung. Die als Greiferzylinder ausgebildete Greifeinrichtung weist einen Träger 12 für die Greifer 11 und die Andrückelemente 10 auf. Der Träger 12 weist eine Nabe 13 mit einer Polygonbohrung auf, die auf einer senkrechten, kontinuierlich antreibbaren Polygonwelle 14 des Etikettieraggregats A lösbar aufgesteckt ist. Der Träger 12 weist weiterhin einen Halter 15 auf, an dem die Greifer 11 und die Andrückelemente 10 befestigt sind. Der Halter 15 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei kreis- bzw. ringförmigen Blechronden, die am Umfangsbereich des Trägers 12 einen Abstand in Axialrichtung der Polygonwelle 14 zueinander aufweisen und dadurch einen oberen und einen unteren Arm 15a, 15b des Halters 15 bilden.
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Der Greifer 11 (3) enthält wenigstens einen, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Greiferfinger 16a, 16b, die die übliche winkelförmig abgebogene Form aufweisen und in Radialrichtung über den Halter 15 nach außen hin vorstehen. Die Greiferfinger sind in geeigneter Weise, beispielsweise über jeweils ein Klemmstück 17a und 17b an einer Drehwelle 18 eines Einzelantriebs bevorzugt in Form eines Drehmagneten 19 befestigt. Der Drehmagnet 19 ist zwischen die Arme 15a, 15b eingepasst und bevorzugt an diese angeschraubt. Die Drehwelle 18 erstreckt sich durch die Arme 15a, 15b nach oben und unten, und die Klemmstücke 17a, 17b sind an der Außenseite des Halters 15 vorgesehen. Der Drehmagnet ist ein Gleichstrom-Drehmagnet, wobei bevorzugt ein Drehmagnet mit ansteigender Drehmoment-Kennlinie (bei kleiner ED annähernd waagerechte Drehmoment-Kennlinie) ist. Der Drehmagnet ist rechts- und linksdrehend mit Drehwinkeln von 35°, 65° und 95°. Es kann eine Rückstellfeder vorgesehen sein. Der elektrische Anschluss für den Drehmagneten wird bevorzugt durch die Greifernabe geführt, wobei die Steuerung der Magnetantriebe extern in einem Schaltschrank erfolgt.
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Jeder der Greifer 11 der Greifeinrichtung 9 ist mit einem eigenen Gleichstrom-Drehmagnetantrieb versehen.
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Jeder Greifer 11 enthält weiterhin ein Widerlager 20 (4) das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Ambossleiste ausgebildet ist. Das Widerlager 20 steht über dem äußeren Umfang des Halters 15 nach außen hin vor und ist so angeordnet, dass es im Drehbereich der Greiferfinger 16a, 16b bei deren Verschwenkung um die Drehachse 18 des Antriebs 19 liegt. Dadurch können die Etiketten zwischen den Greiferfingern und dem Widerlager festgeklemmt, von der Beleimung abgezogen und auf die Behälter F transferiert werden. Der Antrieb der Greiferfinger 16a, 16b erfolgt in Richtung des Doppelpfeils K zwischen der in 2 rechts dargestellten Freigabestellung und der in 2 unten dargestellten Klemmstellung.
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Das Widerlager 20 wird bevorzugt an Laschen 21a bzw. 21b am Halter 15 so angeschraubt, dass das Widerlager 20 beim Umrüsten beispielsweise auf andere Etikettenformen einstellbar bzw. austauschbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Widerlager 20 an die Laschen 21 angeschraubt.
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Die erfindungsgemäße Greifeinrichtung 9 enthält weiterhin Andrückelemente 10 in Form jeweils eines Schwamms 22, wobei jedem Greifer 11 ein Schwamm 22 zugeordnet ist (5). Der Schwamm 22 ist bevorzugt in einem Schwammkäfig 23 auswechselbar aufgenommen, wobei der Schwammkäfig 23 fest zwischen den Armen 15a, 15b des Halters 15 angeordnet, bevorzugt angeschraubt ist, oder einen Antrieb 24 aufweist, mit dem der Schwamm 22 in Richtung des Doppelpfeils S radial zur Welle 14 über den Umfang des Halters 15 hinaus und wieder zurück verschoben werden kann. Der Antrieb 24 ist bevorzugt ebenfalls ein elektromagnetischer Antrieb und insbesondere ein Umkehr-Hubmagnet, der in gleicher Weise wie der Drehmagnet 19 mit Strom versorgt und über einen Schaltschrank gesteuert werden kann.
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Der Halter 15 mit seinen beiden Armen 15a, 15b ist bevorzugt für alle Greifer 11 und Andrückelemente 10 gleich und besteht aus zwei Blechzuschnitten, die in die gewünschte Form tiefgezogen wurden. Bevorzugt werden die Blechzuschnitte so geformt, dass die Arme 15a, 15b nur im Umfangsbereich einen Abstand zueinander aufweisen, näher zur Nabe 13 hin jedoch aufeinanderliegen und dadurch versteift sind. Zur weiteren Versteifung können Versteifungselemente, wie beispielsweise eingeformte Sicken oder Noppen oder aufgebrachte Verschweißungsleisten oder dergleichen vorgesehen sein. Als Blechmaterial ist z. B. nichtrostender Stahl oder Aluminium in allen Ausprägungen, also z. B. Aluminium eloxiert, Hartaluminium anodisiert, und vorzugsweise Magnesium, gegebenenfalls beschichtet (eloxal, eloxiert, harteloxiert, anodisiert, hartanodisiert, hartcoat, sandalor, farbeloxal) geeignet. Mit der Bezeichnung „Blech” sollen Flächenmaterialien mit den üblichen Blechstärken, also bis zu 3 mm, bevorzugt 1,5 mm bis 2 mm, bezeichnet werden.
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Die 6A bis 6D zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Nabe 113, die anstelle der Nabe 13 eingesetzt werden kann. Die Nabe 113 weist ein Unterteil 30 und ein Oberteil 31 auf. Das in den 6A und 6B dargestellte Unterteil ist fest mit einer nicht dargestellten Antriebswelle ähnlich der Polygonwelle 14, verbunden, während das Oberteil 31 mit dem Halter 15 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Unter- und Oberteil 30, 31 erfolgt über eine Dreh-/Steckverbindung, bevorzugt in der Art eines Bajonettverschlusses, wobei an einem der Teile, im dargestellten Ausführungsbeispiel das Unterteil 30, eine Mehrzahl, im dargestellten Ausführungsbeispiel drei, Vorsprünge 32 vorgesehen sind, die einen Aufnahmeraum 34 begrenzen. Die Vorsprünge 32 sind mit Rastelementen, beispielsweise einer durch eine Feder 35 belasteten Rastkugel 36, versehen. Das andere Teil, im dargestellten Ausführungsbeispiel das Oberteil 31, enthält an seinem Umfang eine Vielzahl von Vorsprüngen 37, bevorzugt ebenfalls drei Stück, denen eine Rastvertiefung 38 zugeordnet ist. Die Verbindung erfolgt über eine Steck-Drehbewegung, wobei die zu verbindenden Teile ineinandergesetzt und gegeneinander verdreht werden. Dabei gelangen die Vorsprünge 37 unter die Vorsprünge 32 und werden dort durch Einrasten der Rastvertiefung 38 mit den Rastelementen 36 gehalten. Auch diese Nabe kann hohl sein (nicht gezeigt), so dass die Stromzuführung für die Magnete durch die Nabe erfolgen kann. Weiterhin kann ein Drehverteiler und Absolutwertgeber integriert sein, so dass eine Steuerung über eine Steuerleitung möglich ist.
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In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiels kann der Halter auch für jeden Greifer bzw. jedes Andrückelement gesondert ausgebildet sein und beispielsweise aus radial zur Drehwelle verlaufenden Blechstreifen oder anderen geeigneten Elementen bestehen. Die Erfindung kann bei allen Greifeinrichtungen unabhängig von der erforderlichen Anzahl der Greifer und/oder der Andrückelemente eingesetzt werden. Der Direktantrieb für die Greifer kann auch ein Servo- oder Schrittmotor sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 9417319 U1 [0002]
- DE 102006062511 [0007]