DE60208736T2

DE60208736T2 - Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine

Info

Publication number: DE60208736T2
Application number: DE60208736T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Caprara; Emanuela Mazzota
Original assignee: SIG Simonazzi SpA
Current assignee: Sidel SpA
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: ES2257479T3; US20020166640A1; EP1251074A2; PT1251074E; US6832640B2; EP1251074B9; EP1251074B1; EP1251074A3; ITMI20010838A0; ATE316040T1; DE60208736D1; ITMI20010838A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen für eine Etikettiermaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere ist die erfindungsgemässe Vorrichtung bei Etikettiermaschinen für Plastikflaschen einsetzbar.
Gegenwärtig weisen Etikettiermaschinen eine Karussellstruktur auf, die entlang ihrem Umfang eine Vielzahl von Vorrichtungen zum Greifen und Handhaben von Flaschen aufweist.
Die Vorrichtungen umfassen jeweils eine Scheibe, die über eine Führungsrolle mit einem mechanischen Nocken verbunden ist, sowie ein Element zum Zentrieren der Behälter gegenüber der Scheibe.
Der mechanische Nocken versetzt die Scheiben, und damit die von diesen gehalterten Flaschen, in Drehung, so dass diese den Etikettiereinheiten zum Anbringen der Etiketten korrekt zugeführt werden.
Diese herkömmlichen Vorrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf, die durch die infolge der mechanischen Antriebe geringe Flexibilität bedingt sind.
So muss bei Änderung der Flasche oder der anzubringenden Etikettenart die Einstellung der Vorrichtung entsprechend geändert werden, um sie der besonderen Produktion bzw. der herzustellenden Flaschenart anzupassen.
Dies bedeutet bei den herkömmlichen Vorrichtungen, dass die um das gesamte Maschinenkarussell angeordneten mechanischen Nocken durch andere entsprechend geformte Nocken ausgetauscht werden müssen.
Dieser Vorgang verursacht unter Umständen lange Stillstandszeiten.
Ferner müssen oftmals auch die Flaschenzuführvorrichtungen der Maschine ausgetauscht werden, wie zum Beispiel Schnecken- bzw. Sternförderer, wodurch sich die Stillstandszeiten der Maschine weiter erhöhen.
Ferner sind die unteren Gesamtabmessungen der herkömmlichen Vorrichtungen immer sehr gross, da die beiden die Flaschen unterseitig stützenden Scheiben und der Nocken in dem unteren Bereich der Maschine angeordnet sind.
Hierdurch wird der Zugang zu den Bauteilen der Etikettiermaschine sowie deren Reinigung behindert.
Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die obigen Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen, indem eine Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etitekttiermaschine geschaffen wird, die einen sehr flexiblen Betrieb aufweist.
DE4125579 beschreibt eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Rahmen dieser technischen Aufgabe besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Einstellungen zum Anbringen verschiedener Etiketten oder an verschiedenartigen Flaschen besonders schnell und einfach veränderbar sind, wodurch stark reduzierte Totzeiten erhalten werden und ein besonders hoher Durchsatz sichergestellt ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, bei der es nicht notwendig ist, die mechanischen Nocken durch andere Nocken bzw. die Behälterzuführvorrichtungen, wie Schnecken- bzw. Sternförderer auszutauschen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung mit reduzierten Gesamtabmessungen in ihrem unteren Bereich anzugeben, wodurch ein guter Zugang zu den Bauteilen der Maschine sichergestellt und deren Reinigung vereinfacht wird.
Die technische Aufgabe, sowie obige und weitere Ziele werden durch eine Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine nach Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung versetzen die Steuermittel lediglich das Greifelement und über die Flasche das Zentrierelement in Drehung. Die anderen Elemente drehen sich nicht.
Die Vorrichtung eignet sich zur Verarbeitung verschiedener Flaschenarten verschiedener Form und Grösse, da alle Flaschen an ihrem oberen Bereich in der Nähe der Öffnung Ähnlichkeiten aufweisen, während sie am Boden unter Umständen starke Unterschiede aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung einer bevorzugten aber nicht ausschliesslichen Ausbildungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Greifen und Handhaben in einer Etikettiermaschine hervor, die beispielsweise und nicht beschränkend in den beiliegenden Zeichungen dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht im Schnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung;
2 eine Seitenansicht im Schnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer anderen Ausbildung;
3 einen vergrösserten Längsschnitt durch ein kegelförmiges Zentrierelement, das einer Flasche zugeordnet ist; und
4 eine vergrösserte Draufsicht im Schnitt eines Elementes zum Synchronisieren der erfindungsgemässen Vorrichtung.
In den oben genannten Figuren ist eine Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine dargestellt, welche ingesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Körper, der ein Element 2 zum Greifen des Halses einer Flasche 3 trägt.
Die Flaschen 3 werden der Vorrichtung 1 vorzugsweise durch Pneumatik- und Sternförderer zugeführt, welche die Flaschen an ihren Hälsen haltern (verbreiterter Aussenrand in Gewindehöhe). Hierdurch kann das Greifelement 2 die Flaschen auf einfache Weise an ihrem oberen Bereich, das heisst an den Hälsen ergreifen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Flaschen auf den Kopf stellen.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner Steuermittel 4, welche das Greifelement 2 und ein Zentrierelement 5 der Flasche 3 gegenüber dem Greifelement 2 in Drehung versetzen.
Das Greifelement 2 versetzt die Flasche 3 in Drehung, welche wiederum das Zentrierelement 5 in Drehung versetzt; auf diese Weise wird das Zentrierelement 5 durch die Flasche 3 in Drehung versetzt.
Der Körper der Vorrichtung 1 umfasst ein äusseres rohrförmiges Element 6, das der drehbaren Lagerung des Greifelements 2 dient, in welchem ein rohrförmiges Zwischenelement 7 mit einem Führungselement 8 verschiebbar angeordnet ist.
Ein Schaft 9, der an seinem einen Ende das Zentrierelement 5 trägt, ist in dem rohrförmigen Zwischenelement 7 verschiebbar verbunden.
Ferner sind zwischen dem rohrförmigen Zwischenteil 7 und dem Schaft 9 erste Federmittel 10 ausgebildet.
Die ersten Federmittel 10 umfassen ein Gasfederelement, welches in dem dargestellten Beispiel aus einem rohrförmigen Körper 11 besteht, der koaxial von einem Schaft 9 durchgriffen ist und von zwei Dichtungen begrenzt wird.
Insbesondere ist die Dichtung 12, welche den unteren Bereich des rohrförmigen Elementes 11 begrenzt (d.h. in Richtung auf das Element 5) in einer Aufnahme des Schaftes 9 enthalten und hierdurch einstückig mit dem Schaft 9 ausgebildet. Auf diese Weise wird in dem rohrförmigen Körper 11 eine ein komprimierbares Gas (zum Beispiel Luft) enthaltende Kompensationskammer 13 gebildet, wobei der in dieser Kompensationskammer herrschende Druck das Zentrierelement 5 gegen die Flasche 3 drückt.
Der Schaft 9 und das Zentrierlement 5 weisen einen Durchtritt 14 zum Einleiten von druckbeaufschlagtem Gas in die Flaschen 3 auf.
Dem gegenüber dem das Zentrierelement 5 tragenden Ende angeordneten Ende ist ein Sperrventil 15 zugeordnet.
Dieses Sperrventil 15 umfasst einen eine Schulter 17 aufweisenden Körper 16, der eine Druckkammer 18 ausbildet, welche über eine Verbindung 19 mit einem Gaseintrittskanal verbunden ist.
Der (nicht dargestellte) Kanal ist mit Filtern zur Sterilisierung des Gases versehen; hierdurch sind auch die Bereiche der Vorrichtung 1, welche mit dem Gas in Berührung kommen, keimfrei.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine (nicht dargestellte) Einrichtung, welche dazu dient, ein Hygienemedium von der Verbindung 19 her zu fördern, das der Sterilisierung des Kreislaufs der Vorrichtung dient.
Ein mit dem Ende des Schaftes 9 verbundener Teller 20 bewegt sich in der Druckkammer.
Der Teller 20 legt sich zum Schliessen des Sperrventils 15 an die Schulter 17 an.
Ferner weist der Schaft 9 Durchgänge 21 zum Verbinden des Durchtritts 14 mit der Druckkammer 18 auf.
Diese Durchgänge 21 sind in der Nähe des Tellers 20 auf der Seite des Schaftes 9 ausgebildet, die dem Zentrierelment 5 zugewandt ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner zweite Federelemente 22, welche aus einer Spiralfeder bestehen, die zwischen zwei Halterungen 23 angeordnet ist, wobei eine dieser Halterungen einstückig mit dem äusseren rohrförmigen Element 6 und die andere einstückig mit dem rohrförmigen Zwischenelement 7 ausgebildet ist.
Diese Feder 22 widersetzt sich der senkrechten Bewegung des Führungselementes 8.
Das Führungselement 8 umfasst eine einem (nicht dargestellten) Nocken verschiebbar zugeordnete Rolle 24.
Die Steuermittel 4 umfassen einen Elektromotor 25 vorzugsweise der bürstenlosen Art oder einen anderen Servomotor, der von einer elektronischen Vorrichtung gesteuert wird.
Der Motor 25 ist mit dem äusseren rohrförmigen Element 6 verbunden; ferner weisen wie ersichtlich der Motor 25 und das äussere rohrförmige Element 6 im wesentlichen parallele Achsen auf.
Hierdurch wird ein besonders kompakter Aufbau erzielt.
Die Steuermittel 4 umfassen ferner eine das Greifelement 2 einstückig tragende Halterung 26, welche drehbar mit dem äusseren rohrförmigen Element 6 verbunden ist.
Die Halterung 26 ist durch elastische Verbindungsmittel 27, zum Beispiel ein Band, mit dem Motor 25 verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Greifelement 2 eine Gabel 28 zum Ergreifen eines vorstehenden Randes, oder Halses, der Flaschen 3.
In einer anderen Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 ferner ein zweites kegelförmiges, lose drehbares Zentrierelement 29 auf, dem die Flasche 3 in einem unteren Bereich zugeordnet ist. Das zweite kegelförmige Zentrierelement 29 verhindert ein falsches Ausrichten der Flaschen gegenüber der Achse des Schaftes 9.
In einer bevorzugten Ausbildungsform der Vorrichtung ist das zweite kegelförmige Zentrierelement 29 mit einer Halterung 30 verbunden, welche mindestens einen Teilbereich aufweist, der entsprechend der Grösse der Flasche 3 im wesentlichen senkrecht verfahrbar ist.
Die Halterung 30 wird tätig, nachdem die Flasche 3 mit dem Zentrierelement 5 in Berührung getreten ist.
Auf diese Weise erfolgt praktisch eine erste Zentrierung an dem oberen Bereich der Flasche, welche ferner den Kontakt zwischen der Flasche und der Vorrichtung sicherstellt, woraufhin noch eine untere Zentrierung erfolgt.
In dem dargestellten Beispiel ist das zweite kegelförmige Zentrierelement mit einem Schaft eines in senkrechter Richtung beweglichen Gas- oder Hydraulikzylinders verbunden.
Die Vorrichtung 1 umfasst in einer bevorzugten Ausbildungsform ferner ein Synchronelement 32, bei dem es sich um ein Sicherheitselement handelt, das die Bewegung des Greifelementes 2 gegenäber dem Sternförderer zum Zuführen und Freigeben der Flaschen synchronisiert.
Beim Zusammenbau ist praktisch keine Synchronisation der Greifmittel gegenüber dem Sternförderer notwendig, da dieser Vorgang bei Betätigung der Etikettiermaschine durch das Synchronelement 32 erfolgt (zum Beispiel sehr langsamer Betrieb ohne Flaschen).
Ferner verhindert das Synchronelement 32 während des Betriebs der Etiekttiermaschine, dass die Vorrichtung 1 asynchron gegenüber den sternförmigen Förderern wird.
Das Synchronelement 32 umfasst eine kreisförmige, einen abgeflachten Bereich 33 aufweisende Platte.
Die Platte 32 ist aussermittig an der Halterung 26 angebracht und zeigt ihren abgeflachten Bereich 33, der Nocken 34 zugeordnet werden kann.
Einer der Nocken 34 wird von dem Sternförderer zum Zuführen der Flaschen und der andere von dem Sternförderer zum Abführen gehaltert.
Wie aus den Figuren hervorgeht dreht sich die Platte 32, wenn der abgeflachte Bereich 33 nicht mit dem Nocken 34 verbunden ist, wodurch der Bereich 33 auf Höhe der Platte 34 gebracht wird und die Greifmittel 2 gegenüber den Sternförderern synchronisiert werden.
Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine geht aus der Beschreibung und Darstellung klar hervor. Insbesondere stellt sie sich im wesentlichen folgendermassen dar.
Pneumatikförderer führen die Flaschen den Sternförderern zu, welche die Flaschen zu dem Greifelement 2 bringen, das letztere ergreift.
Nun bewirkt das Führungselement 8 (das von einem nicht dargestellten mechanischen Nocken geführt wird) ein Verfahren des rohrförmigen Zwischenelementes 7 zusammen mit dem Schaft 9 (infolge des in der Kompensationskammer herrschenden Drucks).
Der Schaft 9 bringt das Zentrierelement 5 zu der Öffnung der Flasche 3 und blockiert, während das rohrförmige Zwischenelement unter dem von dem Führungselement 8 ausgeübten Druck weiter verfährt und sich gegenüber dem Schaft 9 verschiebt, wodurch das Volumen der Kompensationskammer 13 abnimmt.
Das Zentrierelement 5 liegt durch den in der Kammer 13 herrschenden Druck an der Flasche 3 an, gleichzeitig haltert das Greifelement 2 die Flasche 3 an ihrem Hals.
Auf diese Weise wird die Flasche 3 fixiert und zwischen den Elementen 2 und 5 zentriert.
Das Verfahren des rohrförmigen Zwischenelementes 7 bewirkt bei festgestelltem Schaft 9 ein Öffnen des Ventils 15.
Der Teller bewegt sich in der Druckkammer 18, wobei er sich von der Schulter 27 entfernt und den durch die Pfeile F angedeuteten Gasfluss ermöglicht.
Wenn hingegen keine Flasche 3 vorhanden ist, bewegt sich der Schaft zusammen mit dem rohrförmigen Element 7 weiter nach unten und das Ventil 15 öffnet nicht.
Auf diese Weise wird das Gas durch die Durchgänge 21 in den Durchtritt 14 und in die Flasche 3 eingeführt, wodurch diese steif wird und etikettiert werden kann.
Der Motor 25 versetzt die Halterung 26 und damit das Greifelement 2 entsprechend der Einstellung (zum Beispiel durch Software) der Steuerkreisläufe des Motors 25 in Drehung.
Die Vorrichtung 1 ist sehr flexibel, da die Flaschendrehung durch den Motor 25 gesteuert wird und auf diese Weise einfach und schnell veränderbar ist.
Andererseits schränkt das auf einen Nocken einwirkende Führungselement 8 die Flexibilität der Vorrichtung nicht ein, da es lediglich das Verfahren des inneren rohrförmigen Elementes 7 und des Schaftes 9 steuert.
Das Führungselement 8 steuert praktisch die Greif- und Freigabevorgänge der Flasche 3, die für alle Flaschengrössen gleich sind.
Auf diese Weise ist die Führung 8 ohne die Notwendigkeit einsetzbar, den Nocken für verschiedene Flaschenformen und -grössen auszutauschen.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine aufgrund ihrer grossen Flexibilität besonders vorteilhaft ist.
Die so konzipierte Vorrichtung zum Greifen und Handhaben von Flaschen in einer Etikettiermaschine kann auf verschiedene Weise verändert und modifiziert werden.
Die zum Einsatz kommenden Materialien, sowie die Grössen können praktisch je nach Anforderungen und Stand der Technik beliebiger Art sein.

Claims

Vorrichtung (1) zum Greifen und Handhaben von Flaschen (3) für eine Etikettiermaschine, umfassend mindestens einen Körper, der ein Greifelement (2) zum Ergreifen des Halses einer Flasche (3), das genannte Greifmittel (2) in Rotation versetzende Steuermittel (4) und ein die genannte Flasche (3) in Bezug auf das genannte Greifelement (2) zentrierendes Zentrierelement (5) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Zentrierelement (5) von der genannten Flasche (3) in Rotation versetzt wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Körper ein äusseres rohrförmiges Element (6) zur drehbaren Lagerung des Greifelements (2) umfasst, in welchem Element ein mit einem Führungselement (8) versehenes rohrförmiges Zwischenelement (7) verschiebbar angeordnet ist, wobei in dem genannten rohrförmigen Zwischenelement ein das genannte Zentrierelement (5) tragender Schaft (9) verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen dem genannten rohrförmigen Zwischenelement (7) und dem genannten Schaft (9) erste Federmittel (10) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten ersten Federmittel (10) ein Gasfederelement umfassen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gasfederelement (10) einen rohrförmigen Körper (11) umfasst, durch den sich der genannte Schaft (9) erstreckt und der von zwei Dichtungen (12) begrenzt wird, wobei eine den unteren Bereich des genannten rohrförmigen Körpers (11) begrenzende Dichtung (12) von dem genannten Schaft (9) getragen wird.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schaft (9) bzw. das genannte Zentrierelement (5) einen Durchtritt (14) zum Einleiten von druckbeaufschlagtem Gas in die genannten Flaschen (3) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2–5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gassperrventil (15) einem Ende des genannten Schafts (9) zugeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gassperrventil (15) einen eine Innenschulter (17) aufweisenden Körper (16) umfasst, welche Schulter eine Druckkammer (18) bildet, in der ein mit einem Ende des genannten Schaftes (9) verbundener Teller (20) verschiebbar ist, welcher Teller (20) sich zum Verschliessen des genannten Gassperrventils (15) gegen die genannte Schulter (17) legt und der genannte Schaft (9) Durchgangsöffnungen (21) zum Verbinden des genannten Durchgangs (14) mit der genannten Druckkammer (18) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zweite, zwischen dem genannten äusseren rohrförmigen Element (6) und dem genannten rohrförmigen Zwischenelement (7) angeordnete Federelemente (22) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Führungselement (8) eine einem Nocken verschiebbar zugeordnete Rolle (24) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem oder mehr als einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Steuermittel (4) einen Elektromotor (25) umfassen, der von einer elektronischen Vorrichtung gesteuert wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Motor (25) mit dem genannten äusseren rohrförmigen Element (6) verbunden ist, und dass der genannte Motor (25) und das genannte äussere rohrförmige Element (6) im wesentlichen parallele Achsen aufweisen.
Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Steuermittel (4) eine das genannte Greifelment (2) einstückig tragende Halterung (26) umfassen, welche drehbar mit dem genannten äusseren rohrförmigen Element (6) verbunden ist, wobei die genannte Halterung (26) durch biegsame Verbindungsmittel (27) mit dem genannten Motor (25) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Greifelement (2) eine Gabel (28) zum Ergreifen eines abstehenden Randes der genannten Flasche (3) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zweites lose drehbares Zentrierelement (29) aufweist, dem die genannten Flaschen (3) in einem unteren Bereich zugeordnet werden können.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte zweite Zentrierelement (29) mit einer Halterung (30) verbunden ist, welche mindestens einen im wesentlichen senkrecht verfahrbaren Teilbereich aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Synchronelement (32) zum Synchronisieren der Bewegung des genannten Greifelementes (2) in Bezug auf die Sternförderer zum Zuführen bzw. Freigeben der Flaschen umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Synchronelement (32) eine kreisförmige, einen abgeflachten Bereich (33) aufweisende Platte umfasst, wobei der genannte abgeflachte Bereich (33) einem Nocken 34 zugeordnet werden kann, welcher von dem genannten Sternförderer zum Zuführen bzw. Freigeben der genannten Flaschen getragen wird.