Vorrichtung zum Transferieren von Ausstattungsteilen für die Behälteretikettierung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

[0002] In einer aus EP 0 341 400 A bekannten Vorrichtung wird die zentrale Hohlwelle der Nabe von unten über eine auf der Zentralwelle verkeilte Riemenscheibe angetrieben, die mit einem Antriebsriemen eines seitlich unterhalb der Etikettierstation angeordneten Antriebs in Antriebsverbindung steht. Aufgrund auf die Riemenscheibe einwirkender Querkräfte benötigt die Zentralwelle axial weit beabstandete Drehlager, die unterhalb der Steuerkurvenplatte angeordnet sind und die Bauhöhe unterhalb der Etikettierstation unzweckmäßig vergrößern. Auf einer Tragstruktur ist eine Lagerkonstruktion mit zwei Lagerringen montiert, die über ein Schrägrollenlager die Nabe getrennt von der Zentralwelle am Außenumfang drehlagert. In der Lagerkonstruktion sind auch die Antriebswellen der Transferelemente gelagert.

[0003] Eine an einem Etikettieraggregat anbringbare, aus DE 30 44 879 A und DE 32 16 138 A bekannte, gattungsgemässen Vorrichtung dieser Art weist ein stationäres Getriebegehäuse auf, dessen Boden die Kurvensteuerplatte des Triebstocks bildet und das oberseitig über eine Gleitringdichtung zwischen einem Deckel der Nabe und dem Getriebegehäuse abgedichtet ist, da zumindest der zwischen der Nabe und der Kurvensteuerplatte angeordnete Triebstock im Ölbad läuft. Auf der Kurvensteuerplatte ist zentral eine stationäre Achse montiert, an der die Nabe zentral mittels zweier Wälzlager drehgelagert ist. Die Nabe weist einen Außenzahnkranz auf, mit dem ein Antriebszahnrad eines den Antrieb der Vorrichtung bildenden Getriebes angreift. Die Antriebswellen in der Nabe tragen an ihren unteren Enden drehfest jeweils ein Antriebsritzel und verdrehbar ein Zahnradsegment des Triebstocks, wobei das Zahnradsegment jeweils mit dem Antriebsritzel der nächstfolgenden Antriebswelle kämmt, dabei mit Führungsrollen in eine in Umfangsrichtung geschlossene, nutartige Steuerkurve eingreift, und bei der Umlaufbewegung der Nabe die mit der Nabe umlaufende Antriebswelle oszillierend hin- und herverdreht. Am oberen Ende jeder Antriebswelle ist ein Drehkupplungsteil angeordnet, der den Deckel der Nabe durchsetzt, darin abgedichtet sein muss, und eine axiale Polygon-Steckbohrung aufweist, in die ein Polygonende der Transferwelle eingesteckt ist. Bei der aus DE 32 16 138 A bekannten Vorrichtung ist z.B. eine Einzelabschaltung jeder Antriebswelle vorgesehen, zu der in der Nabe ein Drehverriegelungs-Pneumatikzylinder bei der jeweiligen Antriebswelle sowie eine zwischen einem Bund der Antriebswelle und einer federbelasteten Schiebehülse vorgesehene Überlastkupplung gehören, die bedarfsabhängig den Drehkupplungsteil der Antriebswelle von der Antriebswelle trennt. Der Aufbau der Vorrichtung ist kompliziert und resultiert in großer Bauhöhe in Richtung der Drehachse, so dass in einem Etikettieraggregat oberhalb einer Tragstruktur erheblicher Baurum erforderlich ist. Ferner ist die funktionelle Einbindung der Vorrichtung in ein Zahnrad-Antriebssystem erforderlich, was den baulichen Aufwand unzweckmäßig erhöht und eine modulare Bauweise der Vorrichtung unabhängig von dem Etikettieraggregat erschwert, wie auch eine individuelle Drehzahlsteuerung der Nabe verwehrt. Die große Bauhöhe der bekannten Vorrichtung resultiert unter anderem daraus, dass aufgrund der zentralen und stabil auszulegenden Drehlagerung der Nabe und der Bauhöhe beanspruchenden Überlastkupplung der Einzelabschaltung oberhalb der Nabe in Richtung der Drehachse viel Platz benötigt wird.

[0004] Bei einer aus DE 197 58 799 B4 bekannten Etikettiermaschine wird die Zentralwelle der Nabe von unten über einen elektrischen Servomotor und ein zwischen dem Servomotor und der Zentralwelle angeordnetes Getriebe angetrieben. Das Getriebe beansprucht erheblichen Bauraum in Hochrichtung und erhöht das Gesamtgewicht des Systems.

[0005] Aus WO 2005/115848 A ist ein Flaschentisch mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Flaschentellern bekannt, der von unten mittels eines großen Zahnrades drehangetrieben wird. Jeder Flaschenteller ist unterseitig mit einer motorischen Antriebseinheit gekuppelt, die ihn im Drehzahlverhältnis 1 : 1 antreibt.

[0006] EP2093168 A1 offenbart einen Direktantriebsmotor eines Flaschentransfersterns. WO 00/39037 A1 offenbart ein Karussell mit Glasformen und einen Direktantrieb. WO 2008/145363 A1 offenbart einen Direktantriebsmotor, der ein Flaschenkarussell treibt und abstützt.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art baulich und funktionell zu vereinfachen und mit geringer Bauhöhe kompakt auszubilden, sowie modular einfach in ein Etikettieraggregat integrieren zu können.

[0008] Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0009] Dank der zentralen Kopplung der Nabe mit dem Torque-Motor als Direktantrieb lässt sich die Vorrichtung baulich vereinfachen und als Baueinheit mit geringer Bauhöhe konzipieren, die modular in unterschiedliche Typen von Etikettieraggregaten eingliederbar ist. Der Direktantrieb der Nabe von unten macht die Vorrichtung unabhängig von etwaigen Antriebssystemen des Etikettieraggregats. Es lässt sich die Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit der Nabe feinfühlig an die jeweiligen Erforderungen anpassen und variieren. Die Drehlagerung im Umfangsbereich der Nabe spart erheblich Bauhöhe ein, da sie mit minimalem Platzbedarf die Nabe sehr stabil abstützt, so dass die einzelnen Komponenten des Triebstocks und der Antriebswellen axial platzsparend unterbringbar sind. Elektrische Torque-Motoren beispielsweise permanentmagneterregte Asynchronmotoren, sind feinfühlig regelbar, erzeugen hohe Drehmomente und sind sehr kompakt und standfest. Dabei sind die Drehlagerung und die Nabe in einer Durchgangsöffnung einer plattenförmigen Tragstruktur der Vorrichtung angeordnet, wird der Triebstock unterhalb der Tragstruktur angeordnet, ist der Torque-Motor an der Steuerkurvenptatte montiert, und durchsetzt ein den Torque-Motor mit der Nabe verbindender Antriebsstrang mit einer Zentralwelle den Triebstock zentral. Auf diese Weise verbleibt ein erheblicher Teil der Vorrichtung unterhalb der Tragstruktur, so dass die Vorrichtung bei Eingliederung in ein Etikettieraggregat oberhalb der Tragstruktur nur minimale Bauhöhe beansprucht. Die Tragstruktur kann dabei nur der Vorrichtung angehören, oder eine Tragstruktur des Etikettieraggregats sein und/oder, vorzugsweise, sogar weitere Ausstattungskomponenten des Etikettieraggregats tragen. Die Tragstruktur kann eine Stahlplatte sein, die einfach herstellbar ist, im Vergleich zu einem gegossenen, aufwändigen Getriebegehäuse leichter und kostengünstiger ist, und beispielsweise Reaktionskräfte der Drehlagerung der Nabe direkt aufnimmt. Ein flach bauender Torque-Motor besitzt einen Wicklungen enthaltenden, z.B. an der Unterseite der Steuerkurvenplatte des Triebstocks oder an der Tragstruktur montierten Stator, und einen innenliegenden, mit Magneten bestückten Läufer, der an der Zentralwelle der Nabe montiert und über die Nabe in der Drehlagerung und somit in der Tragstruktur abgestützt wird. Dadurch entfallen baulich aufwändige und platzraubende Zahnradgetriebesysteme mit Lagerungen zum Antreiben der Nabe. Ferner lässt sich der Torque-Motor bei einer Störung oder einem Schaden leicht und schnell auswechseln.

[0010] Bei einer weiteren, besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung ist für jede Antriebswelle in der Nabe eine, vorzugsweise pneumatisch aktivierbare, Einzelabschaltung mit einer Überlastkupplung vorgesehen. Mit der Überlastkupplung kann bei aktivierter Einzelabschaltung ein über die Nabe nach oben vorstehender Drehkupplungsteil der zum Kuppeln mit der Transferwelle vorgesehenen Drehkupplung von der Antriebswelle abgekuppelt werden, die dann weiterhin die von einem Zahnradsegment übertragene oszillierende Bewegung ausführt, ohne jedoch die gekuppelte Transferwelle zu verdrehen. Die Überlastkupplung weist, vorzugsweise, federvorgespannte Rastkugeln und Rastkugelvertiefungen jeweils zwischen dem auf der Antriebswelle drehbar angeordneten Antriebsritzel und der Antriebswelle auf, wobei ohnedies im Bereich des Triebstocks vorgesehener Lagerungsbauraum auch für die Unterbringung der Überlastkupplung genutzt wird, was der Bauhöhe der Vorrichtung zu Gute kommt.

[0011] Als Drehkupplung dient eine spielfreie selbstzentrierende Stirnzahnkranzkupplung, die durch eine quer zur Achse der Drehkupplung orientierte relative Kippbewegung der Transferwelle in der Drehkupplung lösbar und einrückbar ist. Denn Transferwellen sind üblicherweise sogenannte Wechselgarnituren, die z.B. bei einem Sortenwechsel der Ausstattungsteile gewechselt werden müssen. Da jede Transferwelle mit dem Transferelement beträchtliches Gewicht hat, und beim Wechsel bisher durch Personal relativ weit angehoben bzw. abgesenkt werden muss, schafft die nur durch eine quer zur Achse der Drehkupplung orientierte relative Kippbewegung der Transferwelle lösbare und einrückbare Stirnzahnkranzkupplung eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich Ergonomie und Bedienungsfreundlichkeit. Der Selbstzentrierungseffekt stellt praktisch mühelos die erforderliche Zentrierung zwischen der Antriebswelle und der Transferwelle her. Da es wichtig ist, jedes Transferelement in einer bestimmten Drehposition in der Vorrichtung zu installieren, ist die Stirnzahnkranzkupplung mit Hirt-Verzahnungen ausgebildet, die nur in einer einzigen relativen Drehposition einrückbar sind. Ein wichtiger Vorteil einer Stirnzahnkranzkupplung liegt ferner darin, dass sie nur geringe Bauhöhe in Richtung der Achse beansprucht.

[0012] Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist auf der Nabe oberseitig ein von den Antriebswellen durchdrungener Deckel vorgesehen, der den Rand der Durchgangsöffnung der Tragstruktur überdeckt und durch eine umfangsseitige Labyrinthdichtung gegenüber der Tragstruktur abgedichtet ist, so dass hier keine Verunreinigungen ins Innere der Vorrichtung einzudringen vermögen. Die Labyrinthdichtung bietet ferner den Vorteil nahezu reibungsfreier Dichtwirkung, so dass kein oder nur ein vernachlässigbares Schleppmoment in der Labyrinthdichtung überwunden werden muss. Ferner zeichnet sich die Labyrinthdichtung durch lange Standzeit mit gleichbleibend hoher Dichtqualität aus.

[0013] Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist jede über die Oberseite der Nabe oder eines auf der Nabe angeordneten Deckels vorstehende Antriebswelle durch eine

[0014] Labyrinthdichtung gegenüber der Nabe bzw. dem Deckel abgedichtet. Vorzugsweise, ist diese Labyrinthdichtung zwischen dem Drehkupplungsteil an der Antriebswelle und einem im Deckel montierten Verschlussring, z.B. Lagerring, angeordnet. Da die Labyrinthdichtung ihre Dichtwirkung weitestgehend reibungsfrei erbringt, erzeugt sie kein unerwünschtes Schleppmoment.

[0015] Der bauliche Aufbau der Vorrichtung ist einfach, wenn die Kurvensteuerplatte des Triebstocks über einen den Triebstock nach außen abdichtenden Distanzring an der Unterseite der Tragstruktur montiert ist.

[0016] Ein besonders wichtiger Gedanke besteht darin, dass die Drehlagerung der Nabe wenigstens ein, vorzugsweise nur ein einziges, lagerringfreies Vierpunkt-Momenten-Lagerelement mit Kugeln aufweist, das direkt zwischen Lagersitzen der Nabe und in der Durchgangsöffnung der Tragstruktur montiert ist. Dieser moderne Drehlagertyp resultiert in einer mittenfreien Drehlagerung der Nabe in der Tragstruktur. Die Lagersitze übernehmen die Funktion der Lagerringe, so dass Bauraum und Bauhöhe eingespart werden. Da die Drehlagerung auf optimal großem Durchmesser arbeitet, wird nicht nur die Nabe einwandfrei abgestützt, sondern über die Nabe auch der Läufer des Direktantriebs.

[0017] Um die auf großem Durchmesser arbeitende Drehlagerung optimal einstellen zu können, ist bei einer weiteren Ausführungsform angrenzend an die Lagersitze in einem Sitz der Durchgangsöffnung der Tragstruktur ein stationärer und das Vierpunkt-Momenten-Lagerelement mit Federvorspannung beaufschlagender Spannring montiert, vorzugsweise mit in Umfangsrichtung der Tragstruktur verteilten Spannschrauben und Federpaketen. Der Spannring kann mit genau dosierbarer Federvorspannung das Vierpunkt-Momenten-Lagerelement so einstellen, dass die Kugeln sauber und spielfrei laufen. Der Spannring ist ferner montagetechnisch günstig.

[0018] Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausführungsform übernimmt der Spannring der Drehlagerung sogar eine weitere Funktion, falls er mit einem Sitz für die umfangsseitige Labyrinthdichtung zwischen dem Deckel der Nabe und der Tragstruktur ausgebildet ist.

[0019] Wie erwähnt, ist es besonders zweckmäßig, wenn an der Tragstruktur der Vorrichtung in geometrischer Zuordnung zur Nabe wenigstens ein Befestigungsbereich für einen Greiferzylinder und/oder ein Leimwerk und/oder ein Ausstattungsteile-Magazin vorgesehen sind, so dass das Etikettieraggregat modular aus bzw. mit einzelnen Modulen aufbaubar bzw. abwandelbar ist. Schließlich ist es zweckmäßig, die in der Nabe zwischen zwei axial beabstandeten, die Drehlagerung der Antriebswelle bildenden Wälzlagern vorhandene Bauhöhe gewinnbringend zum Unterbringen jeweils eines jeder Antriebswelle zugeordneten Drehverriegelungs-Pneumatikzylinders der Einzelabschaltung zu nutzen, um insgesamt Bauhöhe einzusparen.

[0020] Anhand der Zeichnung wird der Erfindungsgegenstand erläutert, wobei die einzige Fig. 1 eine Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, einer beispielsweise in ein Etikettieraggregat eingegliederten Vorrichtung zum Transferieren von Ausstattungsteilen bei der Behälteretikettierung zeigt.

[0021] Eine in Fig. 1 auf einer plattenförmigen Tragstruktur 1 (Stahlplatte oder Leichtmetalllegierungsplatte), aufgebaute Vorrichtung V zum Transferieren von Ausstattungsteilen z.B. bei der Behälteretikettierung ist eingegliedert in ein Etikettieraggregat A dargestellt, obwohl die Vorrichtung V mit ihrer plattenförmigen Tragstruktur 1 eine eigenständig vorfertigbare, gegebenenfalls in unterschiedliche Etikettieraggregate A eingliederbare Baueinheit sein könnte. Die Vorrichtung V dient zum Transferieren einzelner Ausstattungsteile, beispielsweise Etiketten oder Stanniolzuschnitte, oder dgl., in einer Drehbewegung um eine zumindest im Wesentlichen vertikale Drehachse.

[0022] In der gezeigten beispielsweisen Ausführungsform in Fig. 1 sind der Vorrichtung V weitere Komponenten eines Etikettieraggregats A funktionell und in bestimmten geometrischen Verhältnissen z.B. schon an der Tragstruktur 1 zugeordnet, nämlich ein Magazin B für Ausstattungsteile, ein Leimwerk L zum Bereitstellen und Applizieren beispielsweise von Kaltleim auf jeden transferierten Ausstattungsteil, und ein Greiferzylinder G zum Übernehmen der beleimten Ausstattungsteile und Überführen und Applizieren auf nicht gezeigte Behälter. Alternativ könnte der Transfer der Ausstattungsteile in der Vorrichtung V mit Unterdruckbeaufschlagung (nicht gezeigt) erfolgen. In der Tragstruktur 1 können vorgefertigte Befestigungsbereiche 3, 4 für die weiteren Ausstattungskomponenten des Etikettieraggregats A vorgesehen, so auch für das Leimwerk L (dessen Befestigungsbereich ist in der Figur nicht sichtbar).

[0023] Die plattenförmige Tragstruktur 1 weist eine kreisrunde Durchgangsöffnung 2 auf, in der eine rotorförmige Nabe 5 drehgelagert ist, die oberseitig einen Deckel 6 trägt, der nach außen über den Rand der Durchgangsöffnung 2 greift, jedoch die Oberseite der Tragstruktur 1 nicht berührt. Die Nabe 5 steht mit einer Zentralwelle 7 eines zentralen Antriebsstranges zu einem an der Unterseite der Vorrichtung montierten Direktantrieb M1 in Drehverbindung. Der Direktantrieb M1 ist, wie gezeigt, ein elektrischer Torque-Motor.

[0024] Die weiteren Ausstattungskomponenten, wie beispielsweise der Greiferzylinder G oder das Leimwerk L, können ebenfalls Direktantriebe, z.B. elektrische Servomotoren M2, M3 aufweisen.

[0025] Im Falle des gezeigten Torque-Motors als Direktantrieb M1 weist dieser einen Stator 8 auf, in welchem Wicklungen 9 enthalten sind, sowie einen mit Magneten 10 bestückten, hier annähernd topfförmigen Läufer 11, der mit der Zentralwelle 7 der Nabe 5 z.B. verschraubt ist. Die untere Seite des Direktantriebes M1 ist durch einen Verschluss 12 verschlossen, in welchem Medienanschlüsse oder dgl. vorgesehen sein können. Der Stator 8 ist mit Spannschrauben 13 hier an der Unterseite einer Kurvensteuerplatte 14 eines zwischen dem Direktantrieb M1 und der Nabe 5 angeordneten mechanischen Triebstocks T festgelegt. Die Kurvensteuerplatte 14 ist ihrerseits über einen Distanzhaltering 47 mit Spannschrauben 43 an der Unterseite der Tragstruktur 1 abgedichtet festgelegt. Der Direktantrieb M1 könnte alternativ direkt an der Tragstruktur 1 montiert sein.

[0026] In der Kurvensteuerplatte 14 ist eine in Umfangsrichtung zusammenhängende Steuerkurve 15 mit unrundem Verlauf als U-förmige, oben offene Nut eingeformt, die zur oszillierenden Bewegungssteuerung einer jeden von mehreren in der Nabe 5 auf gleichem Teilkreis drehgelagerten Antriebswellen 16 dient. Jede Antriebswelle 16 ist in der Nabe 5 mit zwei axial beabstandeten Wälzlagern 17 drehgelagert und trägt am unteren Ende drehbar ein Antriebsritzel 18 sowie schwenkbar ein Zahnradsegment 19, wobei jedes auf einer Antriebswelle 16 schwenkbar gelagerte Zahnradsegment 19 mit seiner Umfangsverzahnung mit dem Antriebsritzel 18 der nächstfolgenden Antriebswelle 16 in Antriebsverbindung ist. Jedes Zahnradsegment 19 besitzt unterseitig einen Schaft 20, auf welchem Führungsrollen 21 drehgelagert sind, die in die Steuerkurve 15 eingreifen und beim Umlauf der Nabe 5 mit den Antriebswellen 16 hin- und herschwenkende Bewegungen auf die Zahnradsegmente 19 übertragen, die ihrerseits die Antriebsritzel 18 und über diese die Antriebswellen 16 antreiben.

[0027] In der gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung V optional mit einer Einzelabschaltung für jede Antriebswelle 16 ausgestattet. Dies bedeutet, dass bedarfsabhängig die jeweilige Antriebswelle 16 in einer bestimmten Drehposition in der Nabe 5 angehalten werden kann, obwohl das treibende Zahnradsegment 19 die Schwenkbewegung überträgt. Zur Einzelabschaltung gehört eine federvorgespannte Überlastkupplung 22, die mit durch ein Federpaket vorgespannten Kugeln und Kugelvertiefungen 46 im Antriebsritzel 18 und an der Antriebswelle 16 ausgestattet ist, und, wenn eingerückt, die Drehbewegung des Antriebsritzels 18 auf die Antriebswelle 16 überträgt, hingegen, wenn ausgerückt, die Antriebswelle 16 in einer vorbestimmten Drehstellung stehen lässt. Zur Einzelabschaltung gehören pneumatische Arretierungszylinder 23 in der Nabe 5, deren jeder mit einem nicht gezeigten Arretierungsstift in eine Vertiefung der Antriebswelle 16 eingreifen kann, um diese gegen eine Drehbewegung in der Nabe 5 zu blockieren, so dass dann die Überlastkupplung 22 gegen die Federbelastung ausgerückt wird, bis der Pneumatikzylinder 23 die Drehverriegelung der Antriebswelle 16 wieder aufhebt. Hierzu wird auf die DE 32 16 138 A verwiesen.

[0028] Die Nabe 5 ist weit außen mit einer umfangsseitigen Drehlagerung 24 in der Durchgangsöffnung 2 der Tragstruktur 1 drehgelagert. Bei der Drehlagerung 24 handelt es sich zweckmäßig um mindestens ein lagerringfreies Vierpunkt-Momenten-Lagerelement mit Kugeln, die zwischen z.B. vier jeweils einander diametral gegenüberliegenden Bereichen abwälzbar abgestützt sind. Genauer ist in der Durchgangsöffnung 2 der Tragstruktur 1 ein erster äußerer Lagersitz 25 eingeformt, und ist in der Nabe 5 vom Außenumfang ein weiterer Lagersitz 26 eingeformt, so dass die Tragstruktur 1 und die Nabe 5 die Funktion von Lagerringen der Drehlagerung 24 übernehmen. Das Lagerspiel und die ordnungsgemäße Vorspannung der Drehlagerung 24 kann durch einen Spannring 27 bewerkstelligt werden, der von oben in einen Sitz 48 in der Durchgangsöffnung 2 der Tragstruktur 1 (mit axialem Spiel) durch über den Umfang verteilte Spannschrauben 28 und Federpakete 29 die Drehlagerung 24 bzw. das Vierpunkt-Momenten-Lagerelement oberhalb des Lagersitzes 25 mit exakt vorwählbarer Vorspannung belastet.

[0029] Zwischen dem Deckel 6 und der Tragstruktur 1 ist unterseitig im Deckel 6 eine umfangsseitige Labyrinthdichtung 30 vorgesehen, die sich auf dem Spannring 27 abstützt und somit die Elastizität der Federpakete 29 nutzen kann.

[0030] Am oberen Ende jeder Antriebswelle 16 ist ein Drehkupplungsteil 31 einer Drehkupplung D angeordnet, der oberhalb der Oberseite des Deckels 6 liegt und über die Drehkupplung D mit einem passenden Drehkupplungsteil 40 einer koaxialen Transferwelle 33 der Vorrichtung V gekoppelt ist. Auf zumindest einer der Transferwellen 33 ist ein Ausstattungsteile-Transferelement 34 vorgesehen, das eine gekrümmte Transferfläche 35 zum Halten eines übernommenen Ausstattungsteiles aufweist. Falls mit Kaltleim gearbeitet wird, erhält die Transferfläche 35 im Leimwerk L jeweils einen Leimauftrag, mittels dessen ein Ausstattungsteil aus dem Magazin B abgenommen und dann zum Greiferzylinder G transferiert wird, an dem nicht gezeigte Greifer das beleimte Ausstattungsteil abziehen und weiter transferieren und schließlich auf einen Behälter applizieren. Im Falle einer mit Unterdruck arbeitenden Transferfläche 35 ist das Transferelement 34 an eine Unterdruckversorgung angeschlossen (nicht gezeigt).

[0031] Jede Drehkupplung D ist als eine Stirnzahnkranzkupplung mit Stirnzahnkränzen 40, 41 an Drehkupplungsteilen 31, 32 ausgebildet, speziell mit Hirt-Verzahnungen, so dass die Drehkupplung D spielfrei und selbstzentrierend ist, und sich die Transferwelle 33 durch eine relative und nur horizontale Kippbewegung (Pfeile 36) unter Ein- und Ausrücken der Drehkupplung D wechseln lässt. Die Stirnzahnkränze 40, 41 sind zweckmäßig so ausgebildet, dass die Drehkupplung D in nur einer einzigen relativen Drehposition einrückbar ist.

[0032] Auf dem Deckel 6 ist eine Säule 38 montiert, auf der eine umfangsseitige Aussparungen aufweisende Stützscheibe 37 verschiebbar geführt wird, in der die oberen Enden der Transferwellen 33 zusätzlich abgestützt werden. Für einen Wechsel der Transferwellen 33 wird die Stützplatte 37 hochgezogen und z.B. um eine Teilung ihrer umfangsseitigen Aussparungen verdreht, so dass die oberen Enden der Transferwellen 33 frei liegen und mit horizontalen Kippbewegungen (Pfeile 36) relativ zum jeweiligen unteren Drehkupplungsteil 31 ausgebaut und eingebaut werden können.

[0033] Vom Leimwerk L ist eine zweckmäßig über den Direktantrieb M2 (elektrischer Servomotor) angetriebene Leimwalze 39 zu sehen, die bei einer Abwälzbewegung jeder Transferfläche 35 Leim aufbringt. Die Abwälzbewegung jeder Transferfläche 35 wird beim Umlauf der Nabe 5 durch den Triebstock T, speziell den Zahnradsegmenten 19 und den Antriebsritzeln 18, so erzeugt, dass keine Relativbewegungen zwischen der Oberfläche der rotierenden Leimwalze 19 und der Transferfläche 35 auftreten. Zu diesem Zweck kann der Direktantrieb M2 der Leimwalze 19 so gesteuert werden, dass eine Synchronisierung mit der unregelmäßigen Abwälzbewegungsgeschwindigkeit der Transferfläche 35 stattfindet.

[0034] Jede Antriebswelle 16 ist ferner durch eine Labyrinthdichtung 42 gegenüber der Oberseite des Deckels 6 abgedichtet. Die Labyrinthdichtung 42 ist in einem Sitz in der Unterseite des Drehkupplungsteils 31 der Transferwelle 33 und in einem Sitz eines in einer Öffnung des Deckels 6 eingesetzten Verschlussringes 43 montiert.

[0035] Die Drehkupplung D kann ferner in der Einrückstellung eine Axialsicherung aufweisen, beispielsweise eine magnetische Axialsicherung mit einem im Drehkupplungsteil 31 montierten Magnetring und einem Gegenmagneten oder magnetischen Gegenstück 46 im anderen Drehkupplungsteil 32. Diese Axialsicherung lässt sich leicht durch die horizontale Kippbewegung (Pfeile 36) ein- und ausrücken, stellt jedoch genügend Haltekraft zur Verfügung, damit z.B. die Transferwelle 33 nach Hochschieben der Stützscheibe 37 nicht selbsttätig wegkippt.

[0036] Im Betrieb der Vorrichtung V erzeugen die zusammenwirkenden Zahnradsegmente 19 und die Antriebsritzel 18 über die Steuerkurve 15 relativ zur umlaufenden Nabe 5 die zum Beleimen der Transferflächen 35, zum Übernehmen der Ausstattungsteile aus dem Magazin B und zum Übergeben an den Greiferzylinder G erforderlichen, relativen Hin- und Herschwenkbewegungen der Transferwellen 33. Wird für eine Transferwelle 33 die Einzelabschaltung aktiviert, bleibt die Transferfläche 35 in einer vorbestimmten Drehstellung bewegungslos in der Nabe 5 stehen, so dass sie am Magazin B und/oder dem Leimwerk L und/oder dem Greiferzylinder G vorbeiläuft, um nicht beleimt zu werden und/oder kein Ausstattungsteil aus dem Magazin B zu übernehmen.

Ansprüche

1. Vorrichtung (V) zum Transferieren von Ausstattungsteilen für die Behälteretikettierung, insbesondere unter Einsatz von Leim, mit einer mit einem Antrieb gekuppelten und von diesem um eine Drehachse einer stationären Drehlagerung (24) drehantreibbaren Nabe (5), in der nahe dem Naben-Außenumfang mehrere, zur Drehachse parallele, mit Transferelemente (34) tragenden Transferwellen (33) bevorzugt trennbar über Drehkupplungen (D) kuppelbare Antriebswellen (16) drehgelagert sind, und einem unterhalb der Nabe (5) angeordneten, Antriebsritzel (18) und Zahnradsegmente (19) an den Antriebswellen (16) und eine stationäre Steuerkurvenplatte (14) aufweisenden Triebstock (T) zum Schwenkverstellen der mit der Nabe (5) umlaufenden Antriebswellen (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) zentral mit einem als ein elektrischer Torque-Motor ausgebildeten und unter der Steuerkurvenplatte (14) angeordneten Direktantrieb (M1) gekuppelt ist, dass die Drehlagerung (24) im Außenumfangsbereich der Nabe (5) und die Drehlagerung (24) und die Nabe (5) in einer Durchgangsöffnung (2) einer plattenförmigen Tragstruktur (1) der Vorrichtung (V) angeordnet sind, dass der Triebstock (T) unterhalb der Tragstruktur (1) angeordnet ist, dass der Torque-Motor an der Steuerkurvenplatte (14) montiert ist, dass ein den Torque-Motor mit der Nabe (5) verbindender Antriebsstrang den Triebstock (T) mit einer Zentralwelle (7) zentral durchsetzt, und dass der Torque-Motor einen Wicklungen (9) enthaltenden, an der Unterseite der Steuerkurvenplatte (14) oder Tragstruktur (1) montierten Stator (8) und einen innenliegenden, mit Magneten (10) bestückten Läufer (11) aufweist, der an der Zentralwelle (7) der Nabe (5) montiert und über die Nabe (5) in der Drehlagerung (24) im Außenumfangsbereich der Nabe (5) gegenüber der Tragstruktur (1) abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder einen an der Oberseite der Nabe (5) freiliegenden Drehkupplungsteil (31) der zum Kuppeln mit der jeweiligen Transferwelle (33) vorgesehenen Drehkupplung (D) aufweisenden Antriebswelle (16) in der Nabe (5) eine, vorzugsweise pneumatisch aktivierbare, Einzelabschaltung mit einer Überlastkupplung (22) vorgesehen ist, und dass die Überlastkupplung (22) federvorgespannte Rastkugeln und Rastkugelvertiefungen (46) zwischen dem Antriebsritzel (18) und der Antriebswelle (16) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkupplung (D) eine spielfreie, selbstzentrierende Stirnzahnkranzkupplung und durch eine quer zur Achse der Drehkupplung (D) orientierte relative Kippbewegung (36) der Transferwelle (33) lösbar und einrückbar ist, vorzugsweise eine in nur einer einzigen relativen Drehposition zwischen den Stirnzahnkränzen (40, 41) einrückbare Stirnzahnkranzkupplung mit Hirt-Verzahnung.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Nabe (5) oberseitig ein von den Antriebswellen (16) durchdrungener Deckel (6) vorgesehen ist, der den Rand der Durchgangsöffnung (2) überdeckt und durch eine umfangsseitige Labyrinthdichtung (30) gegenüber der Tragstruktur (1) abgedichtet ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede über die Oberseite der Nabe (5) oder eines auf der Nabe (5) angeordneten Deckels (6) vorstehende Antriebswelle (16) durch eine Labyrinthdichtung (42) gegenüber dem Deckel (6) abgedichtet ist, vorzugsweise durch eine zwischen dem Drehkupplungsteil (31) der Antriebswelle (16) und einem im Deckel (6) montierten Verschlussring (43) angeordnete Labyrinthdichtung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvensteuerplatte (14) über einen den Triebstock (T) nach außen abdichtenden Distanzring (47) an der Unterseite der Tragstruktur (1) montiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagerung (24) wenigstens ein, vorzugsweise ein einziges, lagerringfreies Vierpunkt-Momenten-Lagerelement mit Wälzkörpern (48) aufweist, das direkt zwischen Lagersitzen (25, 26) der Nabe (5) und in der Durchgangsöffnung (2) der Tragstruktur (1) montiert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Lagersitze (25, 26) in einem Sitz (48) in der Durchgangsöffnung (2) der Tragstruktur (1) ein stationärer und das Vierpunkt-Momenten-Lagerelement mit Federvorspannung beaufschlagender Spannring (27) montiert ist, vorzugsweise mit in Umfangsrichtung der Tragstruktur (1) verteilten Spannschrauben (28) und Federpaketen (29).

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (27) einen Sitz für die umfangsseitige Labyrinthdichtung (30) aufweist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tragstruktur (1) der Vorrichtung (V) in geometrischer Zuordnung zur Nabe (5) wenigstens ein Befestigungsbereich (4, 3) für einen Greiferzylinder (G) und/oder ein Leimwerk (L) und/oder ein Ausstattungsteile-Magazin (B) eines auf der Tragstruktur (1) modular aufbaubaren Etikettieraggregats (A) vorgesehen ist/sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nabe (5) bei jeder Antriebswelle (16) und zwischen zwei axial beabstandeten, die Drehlagerung der Antriebswelle (16) bildenden Wälzlagern (17) ein Drehverriegelungs-Pneumatikzylinder (23) der Einzelabschaltung angeordnet ist.

Claims

1. Device (V) for transferring fitting parts for container labelling, in particular with the use of glue, comprising a hub (5) that is coupled to a drive and that can be rotationally driven by the same around a rotational axis of a stationary bearing arrangement (24), a plurality of drive shafts (16) that are mounted rotatably near to the hub outside circumference each parallel to the rotational axis and that can be coupled to transfer shafts (33) carrying transfer elements (34), preferably in such a manner that the transfer shafts (33) can be coupled and separated by means of rotating couplings (D), and a lantern wheel (T), arranged underneath the hub (5) and having drive pinions (18) and toothed wheel segments (19) on the drive shafts (16) and a stationary control cam plate (14), for pivotally rotating the drive shafts (16) orbiting with the hub (5), characterised in that the hub (5) is coupled centrally to an electric torque motor as a direct drive (M1) arranged underneath the control cam plate (14), that the bearing arrangement (24) is arranged in an outer circumferential region of the hub (5), and the bearing arrangement (24) and the hub (5) are arranged in a through hole (2) of a platelike support structure (1) of the device (V), that the lantern wheel (T) is arranged underneath the support structure (1), that the torque motor is mounted at the control cam plate (14), and that a drive train that directly connects the direct drive (M1) to the hub (5) penetrates centrally the lantern wheel (T) with a central shaft (7), and that the torque motor comprises a stator (8) that contains coils (9) and that is mounted on the bottom side of the control cam plate (14) or of the support structure (1), and an interior rotor (11) that is equipped with magnets (10) and that is mounted on the central shaft (7) of the hub (5) and that is supported relative to the support structure (1) via the hub (5) in the bearing arrangement (24) at the outside circumference region of the hub (5).

2. Device according to Claim 1 characterised in that for each drive shaft (16) in the hub (5), said drive shaft (16) having a rotating joint part (31) of the rotating joint (D) that is provided for the coupling with the respective transfer shaft (33), said rotating joint part (31) lying freely on the upper side of the hub (5), an individual switch-off assembly, that preferably can be activated pneumatically, including an overload clutch (22) is provided, and that the overload clutch (22) has spring-preloaded detent balls and detent ball recesses (46) between the drive pinion (18) and the drive shaft (16).

3. Device according to Claim 1 characterised in that the rotating joint (D) is a self-centring front sprocket coupling without play that can be detached and engaged by a relative tipping movement (36) of the transfer shaft (33) crosswise to the axis of the rotating joint (D), preferably a front sprocket coupling with a Hirth-toothing in the front sprockets (40, 41) that can be engaged in only a single relative mutual rotational position between the front sprockets (40, 41).

4. Device according to Claim 1 characterised in that on the upper side of the hub (5) a cover lid (6) is provided that is penetrated by the drive shafts (16) and that covers the edge of the through hole (2) and that is sealed with respect to the support structure (1) by means of a labyrinth seal (30) on the circumferential side.

5. Device according to at least one of the preceding claims characterised in that each drive shaft (16) projecting beyond the upper side of the hub (5) or of a cover lid (6) arranged on the hub (5) is sealed with respect to the cover lid (6) by means of a labyrinth seal (30), preferably by means of a labyrinth seal arranged between the rotating joint part (31) of the drive shaft (16) and a closure ring (43) mounted in the cover lid (6).

6. Device according to Claim 1 characterised in that the control cam plate (14) is mounted on the bottom side of the support structure (1) via a spacer ring (47) sealing the lantern wheel (T) with respect to the outside.

7. Device according to Claim 1 characterised in that the bearing arrangement (24) comprises at least one, preferably a single, bearing-ring-free four-point torque mounting element with roller bodies (48) that is mounted directly between bearing seats (25, 26) of the hub (5) and in the through hole (2) of the support structure (1).

8. Device according to Claim 7 characterised in that adjacent to the bearing seats (25, 26), a stationary clamping ring (27) is mounted in a seat (48) in the through hole (2) of the support structure (1) for biassing the four-point torque mounting element with a spring pre-load, preferably with clamping screws (28) and spring sets (29) distributed in the circumferential direction of the support structure (1).

9. Device according to Claims 4 and 8 characterised in that the clamping ring (27) has a seat for the circumferential labyrinth seal (30).

10. Device according to at least one of the preceding claims characterised in that in a predetermined geometric relationship to the hub (5) at least one attachment area (4, 3) for a gripper cylinder (G) and / or for a glue unit (L) and / or for a fitting part magazine (B) of a labelling assembly (A) that can be set up modularly on the support structure (1) is provided on the support structure (1) of the device (V).

11. Device according to Claim 2 characterised in that a pneumatic twist-lock cylinder (23) of the individual switch-off assembly is arranged in the hub (5) at every drive shaft (16) and between two axially spaced roller bearings (17) that form a rotatably bearing of the drive shaft (16).

Revendications

1. Dispositif (V) pour transférer des pièces d'équipement pour l'étiquetage de contenants mettant notamment en oeuvre de la colle, comprenant un moyeu (5), qui est couplé à un entraînement et peut être entraîné en rotation par celui-ci autour d'un axe de rotation d'un système de palier de rotation (24) stationnaire, et dans lequel sont montés en rotation, à proximité de la périphérie extérieure de moyeu, plusieurs arbres d'entraînement (16) parallèles à l'axe de rotation et pouvant être couplés, de préférence par un couplage pouvant être interrompu, à l'aide d'accouplements de rotation (D), à des arbres de transfert (33) portant des éléments de transfert (34), l'ensemble comprenant également un étage de transmission (T) agencé sous le moyeu (5) présentant des pignons d'entraînement (18) et des segments de roue d'entée (19) sur les arbres d'entrainement (16) et une plaque de chemin de came de commande (14), pour le déplacement de pivotement des arbres d'entraînement (16) en révolution avec le moyeu (5),
caractérisé
en ce que le moyeu (5) est couplé de manière centrale à un entraînement direct (M1) réalisé sous forme de moteur-couple électrique et agencé sous la plaque de chemin de came de commande (14), en ce que le système de palier de rotation (24) est agencé dans la zone périphérique extérieure du moyeu (5) et le système de palier de rotation (24) et le moyeu (5) sont agencés dans une ouverture de passage (2) d'une structure porteuse (1) en forme de plaque du dispositif (V), en ce que l'étage de transmission (T) est agencé en-dessous de la structure porteuse (1), en ce que le moteur-couple est monté sur la plaque de chemin de came de commande (14), en ce qu'une ligne de transmission d'entraînement reliant le moteur-couple au moyeu (5) traverse de manière centrale l'étage de transmission (T) avec un arbre central (7), et en ce que le moteur-couple comporte un stator (8), qui renferme des enroulements (9) et est monté sur le côté inférieur de la plaque de chemin de came de commande (14) ou de la structure porteuse (1), et un rotor (11) situé à l'intérieur et équipé d'aimants (10), qui est monté sur l'arbre central (7) du moyeu (5) et prend appui par rapport à la structure porteuse (1), par l'intermédiaire du moyeu (5) dans le système de palier de rotation (24) de la zone périphérique extérieure du moyeu (5).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque arbre d'entraînement (16) dans le moyeu (5), qui présente une pièce d'accouplement de rotation (31) dégagée sur le côté supérieur du moyeu (5) et faisant partie de l'accouplement de rotation (D) prévu pour le couplage avec l'arbre de transfert (33) respectif, il est prévu un système d'arrêt individuel pouvant de préférence être activé par voie pneumatique, avec un accouplement de surcharge (22), et en ce que l'accouplement de surcharge (22) comprend des billes d'encliquetage précontraintes par ressort et des creux de billes d'encliquetage (46) entre le pignon d'entraînement (18) et l'arbre d'entraînement (16).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accouplement de rotation (D) est un accouplement à couronnes dentées frontales, auto-centrant, sans jeu, qui peut être désenclenché et enclenché par un mouvement relatif de basculement (36) de l'arbre de transfert (33), orienté transversalement à l'axe de l'accouplement de rotation (D), de préférence un accouplement à couronnes dentées frontales à denture plane dite de Hirth, ne pouvant être enclenché que dans une seule position relative de rotation entre les couronnes dentées frontales (40, 41).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur le moyeu (5), du côté supérieur, est prévu un couvercle (6) traversé par les arbres d'entraînement (16), qui recouvre le bord de l'ouverture de passage (2) et est rendu étanche par rapport à la structure porteuse (1) au moyen d'un joint d'étanchéité à labyrinthe (30).

5. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque arbre d'entraînement (16) faisant saillie au-dessus du côté supérieur du moyeu (5) ou d'un couvercle (6) agencé sur le moyeu (5), est rendu étanche par rapport au couvercle (6) au moyen d'un joint d'étanchéité à labyrinthe (42), de préférence au moyen d'un joint d'étanchéité à labyrinthe agencé entre la pièce d'accouplement de rotation (31) de l'arbre d'entraînement (16) et un anneau de fermeture (43) monté dans le couvercle (6).

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de chemin de came de commande (14) est montée sur le côté inférieur de la structure porteuse (1) par l'intermédiaire d'un anneau d'entretoise (47) fermant l'étage de transmission (T) de manière étanche par rapport à l'extérieur.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de palier de rotation (24) comprend au moins un, de préférence un seul élément de palier quatre points sans bagues de roulement, avec des corps roulants (48), qui est monté directement entre des portées de palier (25, 26) du moyeu (5) et de l'ouverture de passage (2) de la structure porteuse (1).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que de manière adjacente aux portées de palier (25, 26) dans un siège (48) de l'ouverture de passage (2) de la structure porteuse (1), est monté un anneau de serrage (27) stationnaire, qui sollicite l'élément de palier quatre points avec une précontrainte de ressort, et comporte des vis de serrage (28) et des empilements de ressorts (29) de préférence répartis dans la direction périphérique de la structure porteuse (1).

9. Dispositif selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que l'anneau de serrage (27) présente une portée pour le joint d'étanchéité à labyrinthe (30) périphérique.

10. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la structure porteuse (1) du dispositif (V) est/sont prévu(s), en association géométrique avec le moyeu (5), au moins une zone de fixation (4, 3) pour un vérin de préhension (G) et/ou un groupe d'encollage (L) et/ou un magasin de pièces d'équipement (B) d'un appareillage d'étiquetage (A) pouvant être monté de manière modulaire sur la structure porteuse (1).

11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le moyeu (5), au niveau de chaque arbre d'entraînement (16) et entre deux paliers à roulement (17) espacés axialement et assurant le montage de rotation de l'arbre d'entraînement (16), est agencé un vérin pneumatique de verrouillage de rotation (23) du système d'arrêt individuel.

Zeichnung