МАШИНА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭТИКЕТОК НА ЕМКОСТИ Российский патент 2006 года по МПК B65C9/00 

Машина предназначена для нанесения этикеток из беспрерывной полимерной ленты на бутылки и банки с водой, напитками, пивом, соками и др., которые имеют круглую и квадратную, с закруглением, форму.

В последнее время наибольшее распространение получили машины, в которых нанесение этикеток на емкости осуществляется с помощью вакуумного барабана, к которому емкости подаются входным конвейером, или входной частью конвейера, а лента из этикеток - из бобины. На заднюю поверхность этикеточной ленты наносится клей, а после разрезания ленты образованные этикетки прижимаются к поверхности емкости в процессе их обкатки между поверхностью барабана и поверхностью вспомогательного элемента.

Одной из главных проблем в таких машинах является обеспечение поступления емкостей на позицию нанесения этикетки с четко определенными шагом и вертикальным положением продольной оси емкости. Отклонение оси емкости от вертикали даже на очень маленький угол приводит к перекосу этикетки. При применении кольцевых этикеток, которые полностью охватывают периметр емкости таким образом, что главная и хвостовая кромки этикетки расположены с нахлестом, этот перекос приводит к их относительному сдвигу в вертикальном направлении, что отрицательно влияет на внешний вид емкости. Поэтому в известных машинах для этикетирования емкостей осуществлялись многочисленные попытки решения упомянутой проблемы.

Известна машина для нанесения этикеток на бутылки, в которой поступление бутылок из входной части конвейера на позицию наклеивания этикеток осуществляется с помощью двух сдвинутых за высотой один относительно другого винтовых шнеков с переменным шагом. Для упора с другой стороны служат ленты двух конвейеров, любой из которых в горизонтальном направлении расположен напротив соответствующего шнека (ЕР 0344932, В1, кл. В 65 С 3/16, опубл. 12.06.1989).

Недостатком известного устройства является недостаточная степень стабилизации бутылок из-за того, что ленты конвейеров способны поддерживать бутылки от их перебрасывания, но, вследствие присущей им податливости, не в состоянии надежно обеспечить их четкое вертикальное положение. Кроме того, наличие двух шнеков и двух конвейеров с устройствами для их привода и синхронизации с вакуумным барабаном усложняет конструкцию и ее техническое обслуживание.

Известна также машина для нанесения этикеток на бутылки, в которой с одной стороны входной части конвейера установлена криволинейная направляющая, которая примыкает к колесу с фигурными вырезами, а с другой - приводная звездочка и другая направляющая, которая примыкает своим концом к вакуумному барабану. Приводная звездочка имеет два звездообразных диска, которые находятся по высоте на расстоянии один относительно второго и подпружинены с помощью вертикальных стержней, установленных в прорезах лучей дисков. Благодаря такой конструкции звездочки, при любом положении емкости всегда есть два луча, которые охватывают емкость в зоне поступления бутылки в соответствующий фигурный вырез упомянутого колеса (US 6450230, кл. В 65 С 9/00, В 65 С 9/06, В 65 С 9/04, опубл. 17.09.2002).

Недостатком машины следует считать сложную конструкцию упомянутого фигурного колеса. Кроме того, поскольку такое колесо может быть приспособленным для бутылок определенной формы и размеров, с переходом на этикетирование бутылок других форм и размеров необходимо иметь набор таких колес и тратить много времени на замену колеса.

Наиболее близкой по техническому содержанию к предложенной является машина для нанесения этикеток на бутылки, которая содержит конвейер для поступления и вывода бутылок, устройство для разделения бутылок, приводной вакуумный барабан, устройства: для подачи беспрерывной этикеточной ленты из бобины на поверхность вакуумного барабана, для нанесения клея на ее поверхность и для разрезания этикеточной ленты на отдельные этикетки, и устройства для привода, синхронизации, управления и регулирования. Устройство для разделения бутылок включает две приводные звездочки, первая из которых, за направлением передвижения бутылок, имеет фигурные вырезы, а вторая - ориентированный вертикально валик с поперечными лучами, на внешних концах которых установлены оси с контактными втулками. Бутылки подаются вдоль коридора, образованного противоположными лентами главного и одного из вспомогательных конвейеров. Упомянутый вспомогательный конвейер примыкает к вакуумной пластине с прямолинейной в плане рабочей поверхностью, которая, в свою очередь, примыкает к первому вакуумному барабану, рядом с которым расположен второй вакуумный барабан. Вспомогательный конвейер, вакуумная пластина и вакуумные барабаны установлены напротив приводных звездочек с второй стороны коридора передвижения бутылок. Вне вспомогательного конвейера установлены две обкаточные пластины, второй вспомогательный конвейер и система трубопроводов для обдувания бутылок с этикетками горячим воздухом для улучшения прижатия этикетки к бутылке (ЕР 0267680, кл. В 65 С 3/16, В 65 С 9/04, B 65 C 9/34. опубл. 18.05.1988). Упомянутой машине присущий недостаток, который заключается в следующем. Первая из приводных звездочек осуществляет разделение бутылок, вторая - выставляет их с определенным шагом. После прохождения вакуумного барабана бутылка испытывает давление только с двух противоположных сторон: обкаточные пластины с прямолинейной в плане рабочей поверхностью и ремень главного конвейера, который является податливым, в связи с чем не может быть обеспечено четко вертикальное положение бутылки на позиции нанесения этикетки. Следствием этого может быть искривленное положение этикетки на бутылке. Среди недостатков машины следует указать также на сложность конструкции, вследствие наличия двух приводных звездочек, вакуумной пластины, двух вакуумных барабанов, двух вспомогательных конвейеров и воздуховодной системы. Следует заметить, что первый из вакуумных барабанов, за направлением передвижения этикеточной ленты, имеет фигурную поверхность с выступами для нанесения клея при продвижении ленты, расстояние между которыми зависит от поперечных размеров емкости, которая противоречит утверждению изобретателя об отсутствии необходимости в переоснащении в случае перехода на бутылки других форм и размеров (стр.2 описания, последний абзац).

Задачей изобретения является создание машины для нанесения этикеток на емкости, в которой за счет внесения конструктивных изменений было бы обеспечено не только разделение емкостей с определенным шагом, но также и стабильное положение их в четко вертикальном, без перекоса даже на незначительный угол, положении на позиции нанесения этикетки, за счет чего этикетка на емкости всегда может принимать только четко горизонтальное положение, без смещения кромок в вертикальном направлении. При этом указанные изменения должны одновременно упростить конструкцию и устранить необходимость в переналадке при переходе на емкости других форм и размеров.

Для решения поставленной задачи в машине для нанесения этикеток на емкости, которая содержит конвейер для подведения и вывода емкостей, устройство для разделения емкостей, приводной вакуумный барабан, устройства: для подачи беспрерывной этикеточной ленты из бобины на поверхность вакуумного барабана, для нанесения клея на ее поверхность и для разрезания этикеточной ленты на отдельные этикетки, обкаточную пластину для прижатия емкости с этикеткой к боковой поверхности вакуумного барабана и устройства для привода, синхронизации, управления и регулирования, причем устройство для разделения емкостей снабжено приводной звездочкой, которая содержит ориентированный вертикально валик с поперечными лучами, на внешних концах которых установлены оси и контактные втулки с возможностью их свободного обращения вокруг своих осей, и снабжена устройством для вращения вокруг своей оси, синхронизированным с приводом вращения вакуумного барабана, в соответствии с изобретением устройство для разделения емкостей дополнительно снабжено направляющим элементом, выполненным в виде жесткой криволинейной, вогнутой в сторону входного конвейера пластины, в которой конечные части выполнены прямолинейными, причем одна из них расположена параллельно оси упомянутого конвейера, противоположная конечная часть ориентирована параллельно касательной к вакуумному барабану, а одна с другой эти обе части соединены плавной кривой, а обкаточная пластина выполнена в виде концентрической боковой поверхности вакуумного барабана жесткой дуги, к внутренней поверхности которой присоединена прокладка из упругоподатливого материала, типа резины или поролона, при этом упомянутый направляющий элемент установлен между упомянутым конвейером и вакуумным барабаном, приводная звездочка установлена напротив направляющего элемента с второй стороны упомянутого конвейера, обкаточная пластина установлена напротив вакуумного барабана, непосредственно за приводной звездочкой, за направлением движения конвейера, а расстояния между этими устройствами принимаются такими, чтобы любая из емкостей в положениях между приводной звездочкой и направляющим элементом и между обкаточной пластиной и вакуумным барабаном, соответственно, была сжата между ними, а приводная звездочка оборудована устройством для регулирования ее положения в направлении, параллельном направлению движения указанного конвейера, и в перпендикулярном направлении.

В зависимости от производительности машины, которая должна быть, валик приводной звездочки может быть снабжен шкивом, который соединен с приводом вращения вакуумного барабана, или для вращения приводной звездочки может служить электродвигатель, управляемый преобразователем частоты и датчиками положения вакуумного барабана.

Благодаря тому что емкость непосредственно перед вакуумным барабаном оказывается сжатой между двумя контактными втулками, которые вращаются на концах сопредельных лучей приводной звездочки, и вогнутой поверхностью направляющего элемента, она контактирует с упомянутыми жесткими элементами вдоль трех прямых вертикальных, является параллельных одна другой, линий, причем вертикальность их заранее всегда может быть определена и проверена. Следствием этого является то, что на позицию нанесения этикетки емкость может быть представлена только в четко вертикальном положении. Наличие криволинейного коридора между поверхностями вакуумного барабана, с одной стороны, и обкаточной пластины с внутренней поверхностью с пружноподатливого материала, с другой стороны, способствует многократному обкатыванию емкости между упомянутыми поверхностями, благодаря чему достигается гарантированное прижатие этикетки к емкости. В совокупности с возможностью регулирования приводной звездочки в двух взаимно перпендикулярных направлениях упомянутые признаки предложенной машины предоставляют возможность осуществлять этикетирование емкостей разной формы и размеров без переналадки. Простое сопоставление предложенной и известной машин показывает, что предложенная намного проще.

Изобретение поясняется чертежами, где на:

фиг.1 показано в аксонометрии схематическое изображение машины;

фиг.2 - структурная схема машины;

фиг.3 - аксонометрическое изображение приводной звездочки;

фиг.4 - вид А на фиг.3;

фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4;

фиг.6 - схематическое изображение емкости в положении между направляющим элементом и приводной звездочкой.

Машина включает каркас 1 (см. фиг.1, 2), на котором установлены конвейер с входной 2 и выходной 3 частями для подведения емкостей - бутылок, банок и др. 4 и вывод емкостей 5 с наклеенными этикетками, соответственно, бобина 6 с беспрерывной этикеточной лентой 7, и устройства: 8 - для нанесения даты на этикетки, 9 - для регулирования положения оттиска даты на этикетке, 10 - оптический датчик метки на этикеточной ленте, 11 - для термической обработки ленты, 12 - протяжный ролик и направляющие ролики 13. Этикеточная лента 7 подается на вакуумный барабан 14, вдоль периметра которого расположены клеепереносной ролик 15 для нанесения на ленту полоски клея из ванны 16 и устройство для разрезания 17 ленты.

В зоне подведения емкостей к вакуумному барабану 14, между окончанием входной части 2 конвейера и вакуумным барабаном, установлен направляющий элемент 18 в виде жесткой пластины, у которой конечные части выполнены прямолинейными. Одна из них, которая примыкает к конвейеру, расположена параллельно его оси, а противоположная конечная часть ориентирована за касательной к вакуумному барабану. Эти конечные части соединены одна с другой плавной криволинейной частью, вогнутой в сторону входного конвейера.

Напротив направляющего элемента 18, с другой стороны входной части 2 конвейера расположена приводная звездочка 19. Она содержит ориентированный вертикально валик 20 (см. фиг.3) с поперечными лучами, на внешних концах которых установлены вертикально оси 21 и контактные втулки 22, с возможностью их свободного вращения вокруг своих осей. Количество поперечных лучей и, соответственно, осей 21 и втулок 22 равняется 5 или 6 или более в зависимости от конкретных условий. Валик 20 может быть снабжен шкивом, который соединен с приводом вращения вакуумного барабана 14 (условно не показаны). В соответствии с другим вариантом для вращения приводной звездочки может служить электродвигатель 23, управляемый преобразователем частоты и датчиками положения вакуумного барабана (условно не показаны). В обоих случаях вращение валика 20 синхронизировано с вращением вакуумного барабана.

Для регулирования положения приводной звездочки в направлении, параллельном направлению движения входной части 2 конвейера, и в перпендикулярном направлении (эти направления показаны стрелками на фиг.3) служат обычные винтовые устройства 24. Для возможности этикетирования емкостей повышенной высоты нижние концы осей 20 оснащены дополнительными контактными втулками 25.

Непосредственно вне приводной звездочки 19, в направлении перемещения емкостей 4, напротив вакуумного барабана 14 расположена криволинейная жесткая обкаточная пластина 26, концентричная вакуумному барабану. К внутренней поверхности пластины присоединена прокладка 27 из упругоподатливого материала типа резины, поролона и др.

Существенное значение для надежной стабилизации емкостей при их поступлении к вакуумному барабану имеют расстояния между упомянутыми элементами, а именно: расстояние между направляющим элементом 18 и приводной звездочкой 19 и ширина коридора 28 для прохождения емкостей 5 должны быть такими, чтобы емкость была сжата сначала между приводной звездочкой и направляющим элементом, а потом между обкаточной пластиной 26 и вакуумным барабаном 14.

Устройства для синхронизации, управления и регулирования всех механизмов машины условно не показаны.

В процессе работы этикеточная лента 7 передвигается из бобины 6 к вакуумному барабану 14. С помощью клеепереносного устройства 15 на нее наносятся полоски клея, а с помощью устройства для разрезания 17 ленты последняя разрезается на этикетки 29, которые на поверхности барабана 14 поступают в зону их нанесения на емкости 4. В эту же зону входной частью 2 конвейера подаются емкости. Благодаря тому что непосредственно перед нанесением этикетки емкость под действием давления вдоль трех вертикальных линий Б, В и Г (см. фиг.6) занимает четко вертикальное положение, этикетка при встрече с емкостью располагается на емкости четко горизонтально, без перекоса. В процессе обкатки емкости под влиянием трения со стороны обкаточной пластины 26 и боковой поверхности вакуумного барабана 14 этикетка плотно, без морщин оказывается прижатой к емкости, а после ее полного оборота вокруг своей оси хвостовой конец этикетки оказывается на емкости без скоса относительно главного конца. После этого емкости 5 с приклеенными этикетками выходной частью 3 конвейера выводятся из машины.

Испытания доказали надежное функционирование машины на бутылках разных размеров и формы, в том числе квадратных, с закругленными ребрами.

Машина содержит конвейер 3, вакуумный барабан 14, устройства: для разделения емкостей 4, подачи 12, 13 этикеточной ленты 7 с бобины 6 на поверхность вакуумного барабана, нанесения клея 15 на ее поверхность, разрезания 17 ленты на отдельные этикетки и прижатия этикетки к емкости. Машина снабжена направляющим элементом 18 в виде жесткой криволинейной пластины с прямолинейными конечными частями и концентричной вакуумному барабану жесткой обкаточной пластиной 26. Элемент 18 установлен рядом с барабаном 14 и конвейером, звездочка 19 - напротив направляющего элемента с другой стороны конвейера, а пластина 26 - напротив барабана 14 непосредственно за звездочкой 19. Звездочка 19 оборудована устройством для регулирования его положения в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Благодаря тому что емкость непосредственно перед барабаном 14 оказывается сжатой между двумя контактными втулками сопредельных лучей звездочки 19 и вогнутой поверхностью элемента 18, она контактирует с этими жесткими элементами вдоль трех параллельных одна другой линий. Предложенное решение позволяет подавать емкости на позицию в четко вертикальном положении. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина для нанесения этикеток на емкости, которая включает конвейеры для поступления 2 и вывода 3 емкостей 4, 5, устройство для разделения емкостей, приводной вакуумный барабан 14, устройства 12, 13 для подачи беспрерывной этикеточной ленты 7 из бобины 6 на поверхность вакуумного барабана, для нанесения клея 15, 16 на ее поверхность и для разрезания 17 этикеточной ленты на отдельные этикетки, обкаточную пластину 26 для прижатия емкости с этикеткой к боковой поверхности вакуумного барабана и устройства для привода, синхронизации, управления и регулирования, причем устройство для разделения емкостей снабжено приводной звездочкой 19, которая содержит ориентированный вертикально валик 20 с поперечными лучами, на внешних концах которых установлены оси 21 и контактные втулки 22 с возможностью их свободного вращения вокруг своих осей, и снабжена устройством для вращения вокруг своей оси, синхронизированным с приводом вращения вакуумного барабана, отличающаяся тем, что устройство для разделения емкостей дополнительно снабжено направляющим элементом 18, выполненным в виде жесткой криволинейной вогнутой в сторону конвейера 2 поступления емкостей 4 пластины, у которой конечные части выполнены прямолинейными, причем одна из них расположена параллельно оси упомянутого конвейера, противоположная конечная часть ориентирована параллельно касательной к вакуумному барабану 14, а одна с другой эти обе части соединены плавной кривой, а обкаточная пластина 26 выполнена в виде концентричной вакуумному барабану жесткой дуги, к внутренней поверхности которой прикреплена прокладка 27 из упругоподатливого материала типа резины или поролона, при этом направляющий элемент 18 установлен рядом с вакуумным барабаном 14 и конвейером 2, приводная звездочка 19 установлена напротив направляющего элемента, с другой стороны упомянутого конвейера, обкаточная пластина 26 установлена напротив вакуумного барабана непосредственно за приводной звездочкой в направлении движения конвейера, а расстояния между этими устройствами приняты такими, чтобы любая из емкостей в положениях между приводной звездочкой и направляющим элементом и между обкаточной пластиной и вакуумным барабаном соответственно была сжата между ними, а приводная звездочка оборудована устройством 24 для регулирования ее положения в направлении, параллельном направлению движения упомянутого конвейера и в перпендикулярном ему направлении.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что валик 20 приводной звездочки 19 соединен с приводом вращения вакуумного барабана.3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что для вращения приводной звездочки 19 служит электродвигатель 23, управляемый преобразователем частоты и датчиками положения вакуумного барабана.