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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Ausstatten von Artikeln gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
DE 197 41 476 A1 sind
Maschinen zum Ausstatten von Artikeln in unterschiedlicher Bauausführung bekannt.
1 dieses Dokuments zeigt
eine Etikettiermaschine mit einer Tischplatte, auf der ein kontinuierlich
antreibbares Karussell zum Vorbeiführen von auszustattenden Artikeln
an Etikettieraggregaten gelagert ist. Diese Tischplatte trägt zudem auch
die genannten Etikettieraggregate. Ein Wechsel der Etikettieraggregate
ist bei dieser Konstruktion zeitaufwändig und unhandlich. Ferner
bauen derartige Etikettiermaschinen wegen der großen Tischplatte verhältnismäßig raumgreifend.
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4 des gleichen Dokuments
offenbart ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Etikettieraggregate als freistehende, austauschbare
Module mit einem eigenen Untergestell und einem zugeordneten Antrieb
ausgebildet sind. Zur Festlegung der Lage der Etikettieraggregate
relativ zum Karussell der Maschine ist eine Fixierung der Etikettieraggregate
notwendig. Zu diesem Zweck sind die Etikettieraggregate beispielsweise
mit dem Hallenboden verschraubt. Gegenüber der erstgenannten Ausführung bietet
diese Lösung
bereits eine verbesserte Handhabung der Etikettieraggregate im Falle
eines Aggregatwechsels. Trotzdem erfordert auch diese Ausführung noch einigen
Aufwand zum Ausrichten und Fixieren der Etikettieraggregate, was insbesondere
bei einem häufigen
Aggregatwechsel in Bezug auf die Umstellzeiten negativ zu Buche
schlägt.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Lösung zum
leichteren und schnelleren Handhaben von Etikettieraggregaten bei
Umstellarbeiten anzugeben.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
bzw. 8.
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Durch
die wenigstens eine stationär
an der Peripherie des Karussells vorgesehene bodengestützte Aggregataufnahme
ist ein schneller und trotzdem genauer Wechsel von beliebigen Etikettieraggregaten
möglich.
Die Aggregataufnahme wird beim Aufstellen der Maschine einmalig
exakt relativ zum Karussell bzw. der Transportebene der auszustattenden
Artikel ausgerichtet. Besonders vorteilhaft ist eine anschließend feste
Verankerung der Aggregataufnahme am Hallenboden.
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Diese
Aggregataufnahme kann entsprechend den am Aufstellungsort gegebenen
Verhältnissen
maßangefertigt
sein. Besonders günstig
ist eine einstellbare Konstruktion, die eine möglichst stufenlose Ausrichtung
der Aggregataufnahme relativ zum Karussell im Bezug auf die erforderliche
Höhe und/oder
den radialen Abstand und/oder die Neigung zur Transportebene einstellbar
ist.
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An
den austauschbaren Etikettieraggregaten, die zur Verarbeitung unterschiedlicher
Etikettentypen, wie z.B. Selbstklebeetiketten, Kaltleimetiketten
oder Rollenetiketten ausgelegt sein können, befinden sich jeweils
erste Elemente, die beim Einsetzen eines Etikettieraggregats in
die Aggregataufnahme in zugeordnete zweite Elemente an der Aggregataufnahme
eingreifen, wobei beim Einführen
oder Einsetzen des Etikettieraggregats das Zusammenwirken der ersten
und zweiten Elemente eine Zentrierung und Festlegung der Lage des
Etikettieraggregats herbeiführt.
Die genannten ersten und zweiten Elemente können in Form von vorzugsweise
einstellbaren Anschlagkörpern
ausgebildet sein, die die Einschub- bzw. Einsetzbewegung des Etikettieraggregats
in der gewünschten
Endlage begrenzen.
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Günstig ist
eine komplementäre
Ausbildung der am Etikettieraggregat und der Aggregataufnahme zugeordneten
ersten und zweiten Elemente, insbesondere durch eine formschlüssige Ausgestaltung, derart,
dass beim Zusammenfügen
der Elemente bis zum Erreichen der Endlage eine selbsttätige Ausrichtung
eines Etikettieraggregats relativ zur Aggregataufnahme erfolgt.
Besonders geeignet sind hierfür Zentrierkegel,
die in entsprechend angepasste Zentrierbohrungen formschlüssig eingreifen.
Durch eine derartige Selbstzentrierung kann ein Austausch eines
Etikettieraggregats problemlos ohne Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen.
Bei entsprechender Anordnung der genannten ersten und zweiten Elemente,
z.B. mit lotrechter Wirkungsrichtung, verbleibt das Etikettieraggregat
allein durch sein Eigengewicht immer zentriert in der gewünschten
Ausrichtlage relativ zum Karussell der Ausstattungsmaschine.
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Zur
genauen und dauerhaften Beibehaltung der für das Etikettierergebnis wichtigen
Relativlage von Aggregataufnahme und Karussell ist eine Verbindung
der Aggregataufnahme mit dem das Karussell tragenden Gestell oder
daran befestigten Bauteilen von Vorteil.
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Besonders
vorteilhaft ist eine höhenverfahrbare
Aggregataufnahme, weil damit eine Veränderung der Klebehöhe von Etiketten
an auszustattenden Artikeln möglich
ist. Zu diesem Zweck verfügten die
bislang verwendeten Etikettieraggregate jeweils über eine verhältnismäßig aufwändige Höhenverstellvorrichtung,
die nun entfallen kann. Da eine Ausstattungsmaschine der in Rede
stehenden Bauart über
erheblich mehr Etikettieraggregate als Aggregataufnahmeplätze an der
Peripherie des Karussells verfügen
kann, ist mit dieser vorteilhaften Weiterbildung eine erhebliche
Verringerung des Bauaufwands verbunden. Die Höhenverstelleinrichtung verfügt bevorzugt über eine
motorische Betätigung,
beispielsweise einen Elektromotor.
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Zur
schnellen Umstellung auf unterschiedliche Etikettenklebehöhen können voreinstellbare,
in den Verfahrweg des Etikettieraggregats verbringbare Anschlagkörper vorgesehen
werden. Bei einer motorischen Betätigung können anstelle von Anschlagkörpern unterschiedlich
positionierbare Endschalter Verwendung finden. Besonders günstig ist
eine Höhenstellungsabfrage
der Aggregataufnahme, z.B. über einen
Drehgeber am elektrischen Antriebsmotor, weil dann in Verbindung
mit einer Steuerung bei Erreichen der jeweils einer bestimmten Etikettenklebehöhe zugeordneten
Stellung eine selbsttätige
Abschaltung des Antriebs erfolgen kann. Zusammen mit einer speicherprogrammierbaren
Steuerung können günstiger
weise mehrere, unterschiedlichen Etikettenklebehöhen zugeordnete Positionswerte
abgespeichert werden, die bei einer Umstellung der Ausstattungsmaschine
durch Knopfdruck aufrufbar sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der verbleibenden Unteransprüche.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
anhand der Figuren erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Aggregataufnahme
für ein
Etikettieraggregat,
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2 die
Ausführung
nach 1 mit einem in die Aggregataufnahme eingesetzten,
nur schematisch angedeuteten Etikettieraggregat,
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3 eine
perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Aggregataufnahme für Etikettieraggregate,
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4 eine
Seitenansicht der zweiten Ausführungsform
einer Aggregataufnahme nach 3 mit einem
eingesetzten, nur schematisch dargestellten Etikettieraggregat,
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5 einen
vertikalen Teilschnitt durch die Aggregataufnahme der 3 und 4,
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6 eine
perspektivische Darstellung einer Aggregataufnahme entsprechend
einem dritten Ausführungsbeispiel
mit einer Hubvorrichtung,
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7 einen
Ausschnitt der 7 in vergrößerter Darstellung,
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8 eine
schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform einer Aggregataufnahme
für ein
Etikettieraggregat in zwei unterschiedlichen Stellungen und
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9 eine
perspektivische Teildarstellung der Ausführungsform nach 8.
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Aus 1 ist
ein Teil einer Etikettiermaschine im Grundaufbau ohne ein Etikettieraggregat
perspektivisch dargestellt. Zwecks der besseren Übersicht ist auch das die zu
etikettierenden Artikel kontinuierlich transportierende Karussell
(siehe 6) nicht abgebildet. Die Maschine 1 besteht
im wesentlichen aus einem Gestell 2 mit einem darin in
etwa mittig angeordneten Drehlager 9 für das Karussell. Mit radialem
Abstand zum Drehlager ist konzentrisch zu diesem ein wenigstens
teilumfänglicher
Ring 4 ortsfest am Gestell 2 befestigt. Am Ring 4 ist
mit Verbindungselementen 10 eine stationäre Aggregataufnahme 5 für ein schnellwechselbares
Etikettieraggregat 8 (2) festgelegt.
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Die
Aggregataufnahme 5 ist als eine barrenartige, zur radial äußeren Seite
offene Rohrkonstruktion ausgebildet, die vier an den Eckpunkten
eines gedachten Rechtecks vertikal angeordnete höheneinstellbare Stützbeine 53 (am
Boden befestigbar) mit zwei auf deren oberen Enden parallel in einer
horizontal ausgerichteten Ebene mit Zwischenabstand verlaufende
Auflagestangen 54 mit kreisrundem Querschnitt aufweist.
Der Zwischenabstand ist größer bemessen
als die äußere Gehäusebreite
eines Etikettieraggregats 8 in diesem Bereich.
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Auf
wenigstens einer der radial zum Ring 4 ausgerichteten Auflagestangen 54 befinden
sich zwei anklemmbare zweite Elemente 52 in teilbarer Ausführung zur
Festlegung der Position eines Etikettieraggregats im Zusammenwirken
mit am Aggregatgehäuse
befestigten ersten Elementen 51, die in 2 erkennbar
sind.
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Diese
in etwa sichelartig geformten ersten Elemente 51 sind seitlich
vom Gehäuse
des Etikettieraggregats 8 abstehend so angebracht, dass
sie beim Einsetzen bzw. Absenken eines Etikettieraggregats von oben
auf die Auflagestangen 54 treffen und seitlich an den zweiten
Elementen 52 anliegen. Aufgrund der an den Rohrquerschnitt
angepassten Ausrundung an der zu den Auflagestangen 54 weisenden Seite
der ersten Elemente 51 ergibt sich ein Formschluss, der
die Betriebsposition des Etikettieraggregats 8 sowohl längs als
auch quer zu den Auflagestangen 54 unverrückbar festlegt.
Dabei überträgt die Aggregataufnahme 5 das
gesamte Gewicht des Etikettieraggregats unmittelbar auf den Boden.
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Um
ein selbsttätiges,
schwerkraftunterstütztes
Einführen
und Zentrieren des Etikettieraggregats zu erleichtern, sind die
zweiten Elemente zumindest an ihrem nach oben weisenden Bereich
mit einer Einführschräge 52' versehen. Zum
Einsetzen oder Entfernen eines Etikettieraggregats ist eine integrierte oder
externe Hubeinrichtung (Hubwagen, Hebezeug etc.) erforderlich.
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Die
Aggregataufnahme 5 wird beim Aufstellen der Maschine 1 einmalig
auf die exakte Arbeitsposition (Höhe, radialer Abstand, Neigung
zur Transportebene) eines Etikettieraggregats eingerichtet. Danach
können
beliebige Etikettieraggregate eingesetzt werden, da die ersten Elemente 51 alle
in einer exakt gleichen Position am jeweiligen Aggregatgehäuse angebracht
sind.
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Sinngemäß gilt dies
auch für
die in den 3 und 4 gezeigte
zweite Ausführungsform
einer bodengestützten
Aggregataufnahme 6. Diese Konstruktion stellt im Prinzip
eine abgemagerte Variante der ersten Ausführung dar und verfügt über nur
zwei Stützbeine 63,
die ebenfalls am Ring 4 – bevorzugt formschlüssig – befestigt
sind. Beide Stützbeine 63 sind
als Hohlrohre mit kreisrundem Querschnitt ausgeführt. Am unteren Ende ist jeweils
eine Gewindebuchse 66 eingepresst. Diese wird von einer Schraubspindel 65 durchgriffen
(siehe Schnittdarstellung in 5). Sie
dient zur Höheneinstellbarkeit
von am Boden, z.B. mit Schrauben unverrückbar befestigten Füßen 67.
Am oberen offenen Ende der Hohlrohre ist jeweils ein konisch gestalteter
Sitz 62 zur formschlüssigen
Aufnahme eines Zentrierkegels 61 eingeformt, der am Etikettieraggregat
bzw. einem daran angeordneten plattenförmigen Ausleger 64 befestigt
ist.
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Beide
Hohlrohre sind im bodennahen Bereich über eine horizontale Querstrebe 68 verbunden.
An der Querstrebe ist wenigstens ein horizontal verlaufend ausgerichteter,
bevorzugt stufenlos verstellbarer Anschlag 69 (Stellschraube
o. dgl.) zur Festlegung der Neigung eines Etikettieraggregats befestigt,
an dem das Aggregatgehäuse
anliegt. Der wenigstens eine Anschlag 69 kann umgekehrt
aber auch am Aggregatgehäuse
angebracht sein und sich an der Querstrebe 68 abstützen.
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Die
beiden genannten Zentrierkegel 61 sind an der Unterseite
von jeweils zwei seitlich vom Etikettieraggregat abstehenden Auslegerplatten 64 angeschraubt
und zwar in gleicher Höhe
mit zu den Hohlrohren 63 deckungsgleichen Abständen.
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An
den seitlichen, über
die Hohlrohre 63 überstehenden
Enden der horizontal ausgerichteten Querstrebe 68 befinden
sich schrägstehende
Einweisflächen 68', die beim Einführen eines
geringfügig angehobenen
Etikettieraggregats 8 in radialer Richtung zum Ring 4 das
selbstätig
seitliche, d.h. tangentiale Ausrichten bewerkstelligen, bis die
Einführbewegung
durch Anliegen des wenigstens einen Anschlags 69 gestoppt
wird. In dieser Situation fluchten die mit ihrem verjüngten Ende
nach unten weisenden Zentrierkegel 61 zumindest annähernd mit
dem jeweils darunter zugeordneten konischen Sitz 62 in
den Hohlrohren 63. Durch Absenken gelangen die Zentrierkegel
in formschlüssigen
Eingriff mit ihren Sitzflächen,
wobei eine sehr genaue Feinzentrierung erfolgt. Durch die Schwerkraft
des Etikettieraggregats ist dessen Betriebsposition (siehe 4)
festgelegt. Die Höhenlage
der Zentrierkegel ist durch ihre Gewindeverschraubung am Ausleger 64 ggf.
einstellbar.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer Aggregataufnahme 7 ist Gegenstand der 6 und 7. Gegenüber dem
vorhergehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel besteht der
Hauptunterschied in einer integrierten Hubeinrichtung 80,
die ein Anheben eines Etikettieraggregats in unterschiedliche Betriebspositionen
zur Einstellung verschiedener Etikettenklebehöhen ermöglicht. Damit kann auf die bislang
im Etikettieraggregat vorgesehene Höhenverstellung ersatzlos verzichtet
werden.
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Diese
dritte Ausführungsform 7 verfügt über zwei
vertikal parallel ausgerichtete, am Ring 4 und Boden befestigte
Kugelführungen 73,
deren verfahrbaren Schlitten 74 über eine aus einem dickwandigen profilierten
Blechteil gebildete Quertraverse 75 starr verbunden sind.
An den beiden äußeren Seitenrändern der
Quertraverse 75 ist jeweils ein Tragschenkel 76 angeformt,
der an seiner Oberseite einen Zentrierkegel 72 aufweist.
Diese sind zur Ausrichtung und Zentrierung des Etikettieraggregats
beim Anheben aus einer tieferliegenden Bereitschaftsstellung mit
an der überkragenden
Unterseite des Etikettieraggregats abstandsgleich vertieft eingeformten
Kegelsitzflächen
(nicht dargestellt) formschlüssig
in Eingriff bringbar.
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Zum
Auf- und Abfahren der Quertraverse 75 ist ein elektomotorischer
Hubantrieb vorgesehen, der im Einzelnen aus einem gestellfesten
Getriebemotor 79 mit einer vertikal ausgerichteten Gewindespindel 78 besteht,
die eine Gewindebohrung in einem an der Quertraverse 75 starr
befestigten Klotz 77 durchgreift.
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Die
obere Betriebsposition ist durch nicht dargestellte, in den Verfahrweg
verbringbare voreinstellbare Anschläge oder Endschalter festlegbar.
Es besteht aber in Verbindung mit einem Programmspeicher die Möglichkeit, über eine
Stellungsabfrage unterschiedliche Betriebspositionen per Knopfdruck abzurufen
und selbsttätig
motorisch einzustellen. Hierzu kann ein Drehstellungsgeber 79' am Antriebsmotor
vorgesehen werden. Es muss lediglich für jede gewünschte Etikettenklebehöhe ein entsprechender Wert
im Programmspeicher hinterlegt werden.
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Ein
Austausch von fahrbaren Etikettieraggregaten ist bei dieser Lösung besonders
schnell auf äußerst bequeme
Weise ohne irgendwelche Hilfsmittel möglich. Es versteht sich, dass
nicht dargestellte Einweisflächen
entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel
zur Vorausrichtung eines neu einzusetzenden Etikettieraggregats
vorgesehen sein können.
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Auf
die Bodenabstützung
der Vertikalführungen 73 kann
bei einer ausreichend stabilen Halterung ggf. verzichtet werden,
wenn eine formstabile Aufnahme des durch das Aggregatgewicht und
die einseitige Halterung verursachten Moments sichergestellt ist.
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In 7 ist
das Karussell 3 der Etikettiermaschine 1 in schematischer
Darstellung erkennbar. Es kann mit einer Vielzahl von in gleichmäßigen Abständen auf
einem gemeinsamen Teilkreis angeordneten Drehtellern zur Aufnahme
der zu etikettierenden Artikel wie Flaschen oder dgl. ausgestattet
sein.
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8 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel einer
mit 40 bezeichneten Aggregataufnahme. Sie ist geprägt durch
eine flache Unterflurbauweise, d.h. ein nicht dargestelltes Etikettieraggregat
kann mit seiner Unterseite auf der plattenartig ausgebildeten Aggregataufnahme
abgestellt und in einer relativ zum Karussell 3 zentrierten
Ausrichtung gehalten werden. Zu diesem Zweck sind auf einer horizontalen
Platte 41 mehrere Zentrierelemente 43 versetzt
angeordnet, die jeweils einen Zentrierkegel 45 und eine
Auflagefläche 44 aufweisen.
Die Platte 41 steht auf vier Füßen 42. Die Füße 42 und/oder
die Zentrierelemente 43 sind einzeln durch Gewindebefestigungen
exakt höheneinstellbar,
um die Etikettieraggregate in der gewünschten Ausrichtung zu halten.
Diese Einstellung ist in der Regel nur einmal vorzunehmen. An der
Unterseite eines Etikettieraggregats bzw. dessen Traggestells befinden
sich zu den Zentrierelementen 43 fluchtend angeordnete
Zentrierbohrungen. Über ein
Verbindungselement 10' ist
die Platte 41 mit dem am Gestell 2 befestigten
Ring 4 verbunden.
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Gemäß der unteren
Abbildung der 8 kann die Platte 41 günstigerweise über ein
Schwenkgelenk 46 mit dem Verbindungselement 10' um eine horizontale
Achse klappbar gekoppelt sein, so dass die Aggregataufnahme 40 bei
Nichtgebrauch mit Hilfe eines Handgriffs 49 (9)
aus einer Betriebstellung (obere Darstellung der 8)
um neunzig Grad nach oben in eine Außerbetriebsstellung (untere
Darstellung der 8) klappbar ist. Durch diese
Maßnahme
ist eine gute Zugänglichkeit
der Maschine gewährleistet.
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Um
das Einführen
eines Etikettieraggregats zu erleichtern, sind gemäß 9 auf
der Oberseite der Platte 41 Einführschrägen in Form von erhabenen,
radial von außen
auf einen die radial innere Endposition festlegenden Anschlag 47 hinführenden Leisten 48 befestigt.
Ihr gegenseitiger Zwischenabstand nimmt in Einführrichtung ab, wodurch eine
seitliche Vorausrichtung eines auf Rädern verfahrbaren Etikettieraggregats
in Verbindung mit an seiner Unterseite angebrachten, zwischen die
Leisten 48 einfahrbaren Führungsrollen (nicht dargestellt)
ermöglicht
wird. Sobald eine in Einführrichtung
vorauslaufende Führungsrolle
auf den Anschlag 47 trifft, wird die Einführbewegung
des Etikettieraggregats gestoppt und seine unterseitigen Zentrierbohrungen fluchten
annähernd
mit den darunter liegenden Zentrierelementen 43 der Aggregataufnahme 40.
Durch Absenken des Aggregats gelangen die genannten Zentrierelemente
in formschlüssigen
Eingriff, bis das Aggregat auf den Auflageflächen 44 aufsitzt und
dabei in der gewünschten
Position feinzentriert ist. Das Entfernen eines Aggregats verläuft in umgekehrter Reihenfolge.
Das Etikettieraggregat bzw. sein Traggestell kann zum Anheben und
Absenken über
eine integrierte Hubeinrichtung (z.B. hydraulisch oder elektrisch
betätigbar)
verfügen.
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In
nicht dargestellter Weise kann auch die Aggregataufnahme 40 höhenverfahrbar
ausgebildet sein, um verschiedene Etikettieraggregate in unterschiedliche
Arbeitspositionen (verschiedenen Klebehöhen der Etiketten auf Gefäßen) bringen
zu können. Hierfür kann eine
motorische Hubeinrichtung ähnlich dem
Ausführungsbeispiel
in den 6 und 7 zur Verwendung kommen, die
die Platte 41 anheben oder absenken kann.