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Die Erfindung betrifft eine Linearverstellung zum Verschieben und Arretieren eines Etikettieraggregats bezüglich einer Transportbahn für zu etikettierende Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein damit ausgestattetes Etikettiermodul und eine Etikettiermaschine mit dem Etikettiermodul.
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Es ist beispielsweise aus der
EP 2 778 082 A1 bekannt, ein Etikettieraggregat für an einem Karussell umlaufende Behälter mit Hilfe einer Linearverstellung gegenüber einem in der Peripherie des Karussells angedockten Untergestell aus einer Betriebsposition zum Etikettieren der Behälter in eine Ruheposition / Montageposition zum Instandhalten / Einstellen des Etikettieraggregats so zu verstellen, dass zwischen rotierenden / umlaufenden Komponenten des Karussells und dem Etikettieraggregat eine Maschinenschutzverkleidung geschlossen werden kann. Das Etikettieraggregat kann dann auch bei laufendem Karussell, an dem beispielsweise ein weiteres Etikettieraggregat angedockt sein kann, mit den geforderten Sicherheitsvorkehrungen instandgehalten und/oder abgedockt werden.
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Aus der
EP 2 157 021 A1 ist es zudem bekannt, ein solches Etikettieraggregat bei einer Asynchronität bezüglich der zugeordneten Karussells, beispielsweise beim Anfahren oder Abschalten des Etikettieraggregats, mittels eines Pneumatikzylinders maschinell aus einer Betriebsposition zum Etikettieren von Behältern maschinell in eine Rückzugsposition zurückzufahren. Diese unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ruheposition dadurch, dass das Etikettieraggregat dann noch innerhalb des Maschinenschutzbereichs der Etikettiermaschine angeordnet ist. In der Rückzugsposition soll lediglich eine Kollision von Bauteilen des Etikettieraggregats und solchen, die am Karussell umlaufen, vermieden werden.
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Bei derartigen Linearverstellungen hat es sich bewährt, die linear verschiebbaren Schlitten zur Aufnahme des Etikettieraggregats mittels Kugelumlaufeinheiten an Führungsschienen zu lagern. Dies ermöglicht ein manuelles Verschieben des Etikettieraggregats über einen vergleichsweise großen Verstellbereich mit geringem Kraftaufwand und dennoch hoher Führungsgenauigkeit.
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Andererseits steigt durch die guten Laufeigenschaften der Kugelumlaufeinheiten und die große bewegte Masse die Verletzungsgefahr beim Verschieben des Schlittens / Etikettieraggregats in unterschiedliche Betriebspositionen, Synchronisationspositionen und/oder Montagepositionen. Zwar sind Rastmechanismen zum Einrasten des Schlittens an wenigstens einer der voranstehend genannten Positionen mittels manuell betätigter Rastbolzen prinzipiell bekannt. Es ist jedoch schwierig, mit derartigen Mechanismen gleichzeitig eine gute Bedienbarkeit, eine verschleißarme Arretierung oder ein gezieltes Anfahren von Zwischenpositionen zu ermöglichen.
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Es besteht daher Bedarf für eine demgegenüber verbesserte Linearverstellung für ein Etikettieraggregat bezüglich einer Transportbahn für Behälter.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einer Linearverstellung gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient diese zum Verschieben und Arretieren eines Etikettieraggregats, beispielsweise eines Kaltleim-Etikettieraggregats, bezüglich einer Transportbahn für zu etikettierende Behälter, beispielsweise Flaschen, umfasst einen insbesondere mittels Kugelumlaufeinheiten an stationären Führungsschienen linear geführten Schlitten zur Aufnahme des Etikettieraggregats. Der Stellbereich des Schlittens erstreckt sich von wenigstens einer Betriebsposition / Etikettierposition im Bereich der Transportbahn bis zu einer in einem Sicherheitsabstand davon angeordneten Montageposition / Abdockposition.
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Erfindungsgemäß umfasst die Linearverstellung ferner eine mittels Federvorspannung schließende und durch Druckluftbeaufschlagung zu öffnende pneumatische Bremse zur Lineararretierung des Schlittens im Stellbereich.
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Die pneumatische Bremse ermöglicht hierbei prinzipiell eine Lineararretierung an beliebigen Zwischenpositionen zwischen der Betriebsposition und der Montageposition. Ferner ermöglicht die pneumatische Bremse eine Arretierung des Schlittens / Etikettieraggregats an einzelnen Rastpositionen eines Rastmechanismus zum Vorgeben von Betriebs- und Montagepositionen.
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Der Sicherheitsabstand dient der Positionierung des Schlittens / Etikettieraggregats zu Montagezwecken außerhalb eines der Transportbahn zugeordneten Maschinenschutzbereichs.
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Der Sicherheitsabstand beträgt beispielsweise 0,1 - 1 m und insbesondere 0,2 - 0,5 m.
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Die pneumatische Bremse kann zum einen durch eine automatische Druckluftbeaufschlagung von einer zugeordneten elektronischen Steuerung geöffnet werden, beispielsweise ausgelöst von bestimmten Betriebszuständen und/oder bei Erkennung bestimmter Positionen im Stellbereich. Zum anderen lässt sich die pneumatische Bremse mittels eines manuell steuerbaren Pneumatikventils auf ergonomische Weise im Bedienbereich des Schlittens / Etikettieraggregats öffnen. Die Federvorspannung ermöglicht eine zuverlässige und selbsttätige Arretierung des Schlittens auch im Falle einer Störung elektrisch oder pneumatisch versorgter Komponenten.
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Kugelumlaufeinheiten ermöglichen eine besonders leichtgängige und dennoch präzise Linearführung des Schlittens. Prinzipiell denkbar sind aber auch Gleitlagerführungen oder Rollenführungen.
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Die Führungsschienen können radial / orthogonal zur Transportbahn oder auch schräg zu dieser ausgerichtet sein.
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Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Etikettiermodul gelöst, welches die Linearverstellung gemäß wenigstens einer der beschriebenen Ausführungsformen umfasst sowie ein Untergestell zum Andocken des Etikettiermoduls an einer Etikettiermaschine und ein auf der Linearverstellung montiertes Etikettieraggregat.
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Ebenso wird die gestellte Aufgabe mit einer Etikettiermaschine gelöst, welche das beschriebene Etikettiermodul umfasst sowie ein Behälterkarussell, das die Transportbahn zu etikettierender Behälter vorgibt. Denkbar wären aber auch andere Transportmittel für die Behälter, beispielsweise geradlinige Transportstrecken und/oder Langstatorsysteme mit Shuttles für die Behälter.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zum einen in den Unteransprüchen angegeben und zum anderen hinsichtlich vorteilhafter Funktionen anhand der dargestellten Ausführungsform beispielhaft beschrieben.
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine Schrägansicht der Linearverstellung;
- 2 eine seitliche Ansicht der Linearverstellung und der pneumatischen Bremse; und
- 3 eine schematische Draufsicht auf eine Etikettiermaschine.
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Wie die 1 und 3 in der Zusammenschau erkennen lassen, umfasst die Linearverstellung 1 zum Verschieben und Arretieren eines Etikettieraggregats 31 bezüglich einer Transportbahn 32 für zu etikettierende Behälter 33, beispielsweise Flaschen, einen mittels Kugelumlaufeinheiten 2 an Führungsschienen 3 linear und im Wesentlichen horizontal geführten Schlitten 4 zur tragenden Befestigung des Etikettieraggregats 31. Die Transportbahn 32 wird beispielsweise durch ein kontinuierlich drehbares Karussell 34 mit daran auf bekannte Weise umlaufenden Behandlungspositionen 35 (nur zwei davon beispielhaft dargestellt) für einzelne Behälter 33 vorgegeben.
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Die Führungsschienen 3 sind im Arbeitsbetrieb stationär. Der Schlitten 4 kann demgegenüber in einem Stellbereich 5 manuell auf die Transportbahn 32 zu und von dieser weg verschoben werden. Der Stellbereich 5 erstreckt sich von einer ersten Betriebsposition 6 (Etikettierposition) an der Transportbahn 32 über eine Synchronisationsposition 7 bis zu einer in einem geeigneten Sicherheitsabstand von beispielsweise 0,2 bis 0,5 m von der ersten Betriebsposition 6 entfernten Montageposition 8 (Abdockposition).
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Der Sicherheitsabstand ist so bemessen, dass sich an der Montageposition 8 alle Bestandteile des Etikettieraggregats 31 außerhalb eines dem Bereich der Transportbahn 32 zugeordneten Maschinenschutzbereichs 36 befinden und ein diesen umgrenzender Maschinenschutz 37 geschlossen werden kann.
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An der Synchronisationsposition 7 befinden sich dagegen Bestandteile des Etikettieraggregats 31 noch innerhalb des Maschinenschutzbereichs 36. An der Synchronisationsposition 7 können rotierende Baugruppen des Etikettieraggregats 31 nicht mit entlang der Transportbahn 32 laufenden Baugruppen kollidieren.
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Der Stellbereich 5 ist wenigstens so groß wie der zu überbrückende Sicherheitsabstand, der beispielsweise durch den Grundriss eines dem Etikettieraggregat 31 zugeordneten Maschinenschutzbereichs 36 um die Transportbahn 32 vorgegeben ist.
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Die Linearverstellung 1 umfasst zur Lineararretierung des Schlittens 4 eine pneumatische Bremse 9, die mittels Federvorspannung selbsttätig anzieht / schließt und durch Beaufschlagung mit herkömmlicher Druckluft gelöst werden kann. Das heißt, dass die pneumatische Bremse 9 den Schlitten 4 ohne Anliegen eines geeigneten Überdrucks permanent arretiert.
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Die pneumatische Bremse 9 umfasst eine in Richtung der Führungsschienen 3 verlaufende und damit starr verbundene (und somit ebenso stationäre) Kolbenstange 10 und einen an dieser entlanglaufenden und starr mit dem Schlitten 4 verbundenen (und somit ebenso verschiebbaren) pneumatischen Bremszylinder 11.
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Liegt am Bremszylinder 11 ein geeigneter Überdruck an, so können der Schlitten 4 und der Bremszylinder 11 im Stellbereich 5 gemeinsam verschoben werden. Fehlt dagegen eine geeignete Druckbeaufschlagung des Bremszylinders 11, so arretiert dieser den Schlitten 4 mittels der Federvorspannung selbsttätig an der Kolbenstange 10.
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Die pneumatische Bremse 9 umfasst ferner ein am Schlitten 4 montiertes pneumatisches Ventil 12 mit einem sich vorzugsweise selbsttätig rückstellenden Betätigungsmechanismus 13 im Sinne eines Tasters oder dergleichen, der bei seiner aktiven manuellen Betätigung eine vorübergehende Druckbeaufschlagung und damit ein Lösen der pneumatischen Bremse 9 bewirkt.
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Wie in der 1 zu erkennen ist, befindet sich der Betätigungsmechanismus 13 vorzugsweise im Bedienbereich eines Handgriffs 14, mit dem sich der Schlitten 4 entlang der Führungsschienen 3 manuell verschieben lässt. Im dargestellten Beispiel kann der Betätigungsmechanismus 13 beim Ergreifen des Handgriffs 14 gleichzeitig mit den Fingern hochgezogen werden, sodass eine einhändige gemeinsame Bedienung des Handgriffs 14 und des Betätigungsmechanismus 13 möglich ist.
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Dies begünstigt ein ergonomisches Verschieben des Schlittens 4 unmittelbar nach Lösen der pneumatischen Bremse 9 und verhindert insbesondere bei selbsttätiger Rückstellung, dass sich der Schlitten 4 nach dem Loslassen des Handgriffs 14 noch unkontrolliert bewegen kann.
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Die Linearverstellung 1 umfasst ferner einen Spindeltrieb 15 mit einem Positionsmesswerk 16, mit denen die erste Betriebsposition 6 des Schlittens 4 / Etikettieraggregats 31 und damit das der Transportbahn 32 zugewandte Ende des Stellbereichs 5, formatabhängig eingestellt werden kann. Die erste Betriebsposition 6 ist dann die Etikettierungsposition des Schlittens 4 / Etikettieraggregats 31 zur Etikettierung der Behälter 33 und somit jeweils diejenige Betriebsposition mit der größten Annäherung der Etikettieraggregats 31 an die Transportbahn 32.
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Die Linearverstellung 1 umfasst vorzugsweise eine pneumatisch angetriebene Rückzugseinheit 17 zum Rückzug des Schlittens 4 / Etikettieraggregats 31 von der ersten Betriebsposition 6 in eine optionale zweite Betriebsposition 18 und/oder in die Synchronisationsposition 7, in der das Etikettieraggregat 31 auch bei fehlender Synchronisierung mit den umlaufenden Behandlungspositionen 35 kollisionsfrei betrieben werden kann. Dies kann beispielsweise beim Anfahren oder Herunterfahren des Etikettieraggregats 31 der Fall sein oder auch, wenn aus anderem Grund eine mangelnde Synchronisierung des Etikettieraggregats 31 festgestellt wird.
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Beispielsweise kann ein vergleichsweise kurzer Rückzugsweg 19 von beispielsweise 5 bis 20 mm ausreichend sein, um potentiell schädliche Kollision zwischen dem Etikettieraggregat 31 und dem zugeordneten Fördermittel für die Behälter 33, also beispielsweise dem Karussell 34, oder mit den Behältern 33 selbst zu vermeiden.
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Die pneumatische Bremse 9 ist vorzugsweise an eine (hier lediglich schematisch dargestellte) elektronische Steuereinheit 20 angeschlossen, mit der die pneumatische Bremse 9 gegebenenfalls automatisch gelöst werden kann.
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Wie die 3 in einer seitlichen Ansicht erkennen lässt, umfasst die Linearverstellung vorzugsweise femer einen beispielsweise kapazitiv arbeitenden Schutzsensor 21 (nur schematisch angedeutet), mit dem sich feststellen lässt, ob der Schlitten 4 / das Etikettieraggregat 31 die erste oder zweite Betriebsposition 18 einnimmt, und einen beispielsweise kapazitiv arbeitenden Synchronisationssensor 22 zum Erkennen der Synchronisationsposition 7.
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Die Steuereinheit 20 ist dann vorzugsweise sowohl an den Schutzsensor 21 als auch an den Synchronisationssensor 7 angeschlossen.
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Dadurch lässt sich die pneumatische Bremse 9 für Positionswechselautomatisch lösen, indem der Bremszylinder 11 rechtzeitig mit geeignetem Überdruck beaufschlagt wird.
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Erkennt der Schutzsensor 21 beispielsweise, dass der Schlitten 4 / das Etikettieraggregat 31 die zweite Betriebsposition 18 erreicht hat, so kann die Steuereinheit 20 auf dieser Grundlage zudem die Druckluftbeaufschlagung des Bremszylinders 11 wieder unterbrechen, so dass dieser den Schlitten 4 an der zweiten Betriebsposition 18 selbsttätig mittels Federspannung arretiert.
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An den Betriebspositionen 6, 18 liefert beispielsweise der Schutzsensor 21 ein Signal, an dem die Steuerung einer übergeordneten Etikettiermaschine 41 erkennt, dass sich das Etikettieraggregat 31 in einer Betriebsposition befindet und der Maschinenschutz 37 maschinell geschlossen ist.
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An der Synchronisationsposition 7 liefern sowohl der Schutzsensor 21 als auch der Synchronisationssensor 22 ein Signal, an dem die Steuerung der Etikettiermaschine 41 erkennt, dass sich das Etikettieraggregat 31 an der Synchronisationsposition 7 befindet und sich die Transportmittel der Etikettiermaschine 41 und des Etikettieraggregats 31 unabhängig voneinander und somit kollisionsfrei bewegen können. Zudem ist der Maschinenschutz 37 maschinell geschlossen.
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Zwischen der Synchronisationsposition 7 und der Montageposition 8 liefert weder der Schutzsensor 21 noch der Synchronisationssensor 22 ein Signal. Der Maschinenschutz 37 wird nicht maschinell (durch den Aggregatschutz der Etikettiermaschine) geschlossen. Abdocken des Etikettieraggregats ist dann nicht möglich, da Kollisionen auftreten können.
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An der Montageposition 8 liefert der Schutzsensor 21 kein Signal im Gegensatz zum Synchronisationssensor 22. Abdocken des Etikettieraggregats 31 ist dann möglich, da das Etikettieraggregat weit genug zurückgezogen ist, sodass keine Kollision beim Abdocken auftreten kann.
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Beispielsweise befinden sich der Schlitten 4 und das Etikettieraggregat 31 an der Montageposition 8 so weit außerhalb des Maschinenschutzbereichs 36, dass die zugehörige Schutzvorrichtung, also der Maschinenschutz 37, geschlossen werden kann und Instandhaltungsmaßnahmen oder dergleichen am Etikettieraggregat 31 auch bei laufendem Karussell 34 möglich sind.
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Die Linearverstellung 1 umfasst vorzugsweise femer einen Rastmechanismus 23 zum Einrasten des Schlittens 4 wenigstens an den Betriebspositionen 6, 18 und an der Montageposition 8.
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Der Rastmechanismus 23 umfasst beispielsweise einen am Schlitten 4 vorzugsweise mittels Gummidämpfer (nicht dargestellt) gelagerten Rastbolzen 24, der manuell nach oben gezogen werden kann und in entgegengesetzter Richtung mittels Federspannung und/oder schwerkraftgetrieben einrastet. Dem Rastbolzen 24 zugeordnet sind im Arbeitsbetrieb stationär angeordnete Rastkörper mit Rastaussparungen 26 - 28, mit denen wenigstens die Betriebspositionen 6, 18 und die Montageposition 8 vorgegeben werden sowie optional die dazwischen angeordnete Synchronisationsposition 7.
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Die Position der vorderen (von der Transportbahn 32 am wenigsten entfernten) Rastaussparung 26 für die Betriebspositionen 6, 18 kann mit dem Spindeltrieb 15 und dem Positionsmesswerk 16 präzise manuell eingestellt werden.
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Der Rückzug von der ersten Betriebsposition 6 in die zweite Betriebsposition 18 erfolgt dann ohne Betätigung des Rastmechanismus 23 nur mittels der pneumatischen Rückzugseinheit 17. Die vorderste Rastaussparung 26 ist der ersten und zweiten Betriebsposition 6, 18 somit gemeinsam zugeordnet.
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Die hinterste (von der Transportbahn 32 am weitesten entfernte) Rastaussparung 28 ist vorzugsweise ortsfest bezüglich der Führungsschienen 3 beispielsweise unmittelbar vor dem Spindeltrieb 15 und dem Positionsmesswerk 16 angeordnet.
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Die optionale mittlere Rastaussparung 27 ist ortsfest, die vordere Rastaussparung 26 dagegen mit dem Spindeltrieb 15 verstellbar
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Die Führungsschienen 3 haben vorzugsweise einen runden Querschnitt.
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Die Kugelumlaufeinheiten 2, deren Funktionsweise prinzipiell bekannt und daher nicht im Detail beschrieben ist, umfassen vorzugsweise jeweils die Führungsschienen 3 ringförmig umschließende Abstreifblenden 29, die vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt sind und dazu dienen, Leimreste oder dergleichen Verschmutzungen von den Führungsschienen 3 abzustreifen, ohne dabei den Vorschub der Kugelumlaufeinheiten 2 nennenswert zu behindern.
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Die 3 zeigt schematisch in der Draufsicht eine Etikettiermaschine 41 mit dem Karussell 34, das im Wesentlichen die Transportbahn 32 für die Behälter 33 festlegt, und mit einem Etikettiermodul 51. Dieses umfasst ein in der 2 schematisch angedeutetes Untergestell 38, darauf die Linearverstellung 1 und wiederum darauf das Etikettieraggregat 31. Das Untergestell 38 kann in der Peripherie des Karussells 34 auf prinzipiell bekannte Weise angedockt werden.
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Die zuvor beschriebenen Betriebspositionen 6, 18 und die Montageposition 8 sind entsprechend für ein betriebsbereit angedocktes Untergestell 38 und eine geeignet darauf montierte Linearverstellung 1 definiert.
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Die erfindungsgemäße Linearverstellung 1 ermöglicht zum einen ein präzises Einstellen und Arretieren der Betriebspositionen 6, 18 im angedockten Zustand des Etikettiermoduls 51 beziehungsweise seines Etikettieraggregats 31 innerhalb des Maschinenschutzbereichs 36 der Etikettiermaschine 41 und andererseits das Anfahren einer außerhalb davon gelegenen Montageposition 8, in der das Etikettieraggregat 31 für Einstellarbeiten, Austausch von Verschleißteilen oder dergleichen Instandhaltungsmaßnahmen gegebenenfalls auch unabhängig vom Betrieb des Karussells 34 und gegebenenfalls weiterer daran angeschlossener Etikettieraggregate möglich ist.
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Ferner ist das gezielte und sensorisch überwachte Anfahren einer Synchronisationsposition 7 zur kollisionsfreien Synchronisierung des Etikettieraggregats 31 mit dem Karussell 34 möglich.
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Die pneumatische Bremse 9 ermöglicht hierbei eine ergonomische und zuverlässige Positionierung und Arretierung des Schlittens 4 / des Etikettieraggregats 31 gegebenenfalls auch an beliebigen Zwischenpositionen zwischen den Betriebspositionen 6, 18 und der Montageposition 8, ebenso eine zuverlässige Arretierung und mechanische Entlastung im Zusammenwirken mit dem Rastmechanismus 23, beispielsweise an den Rastaussparungen 26, 27, 28.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2778082 A1 [0002]
- EP 2157021 A1 [0003]
