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Die Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern wie beispielsweise Flaschen.
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Stand der Technik
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Etikettiermaschinen sind im Stand der Technik in vielfältiger Ausführung bekannt. Sie umfassen üblicherweise ein Etikettenkarussell, an dessen Peripherie ein oder mehrere Etikettieraggregate anstellbar sind, je nachdem, welche Etiketten auf die im Karussell umlaufenden Flaschen aufgebracht werden sollen. Die Etikettenübergabe von den Etikettenmagazinen auf den Etikettieraggregaten an die Flaschen auf dem Karussell erfolgt üblicherweise mit Greiferzylindern, die die Etiketten vom Stapel abnehmen und auf die Flaschen übertragen. Da alle Teile der Maschine schnell rotieren, andererseits aber eine exakte Übergabe und Anbringung der Etiketten unerlässlich ist, sind die Teile, insbesondere auch der Greiferzylinder, wegen des erforderlichen Gleichlaufs relativ schwer ausgebildet. Das hohe Gewicht führt daher dazu, dass das Auswechseln für die Bedienungsperson mit einem hohen Kraftaufwand verbunden ist. Zwar könnte versucht werden, das Gewicht der auszutauschenden Teile zu reduzieren, dies ist aber im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität der Vorrichtung nur zu einem gewissen Maße möglich.
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Aufgabe
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Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Etikettiermaschine anzugeben, bei der Teile, insbesondere die schweren Teile, einfacher ausgetauscht werden können.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Etikettiermaschine durch eine an der Etikettiermaschine angebrachte Hebevorrichtung gelöst, die so angebracht ist, dass sie Maschinenteile, die sich an der Peripherie der Etikettiermaschine befinden, anheben kann.
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Durch diese Lösung wird eine Maßnahme vorgeschlagen, die es einer Bedienungsperson ermöglicht, beispielsweise den Greiferzylinder oder andere auszutauschende Teile an die Hebevorrichtung anzuhängen und dann kraftunterstützt durch die Hebevorrichtung den Tausch- oder Abmontiervorgang einfach durchführen zu können. Die Etikettiermaschine selbst, insbesondere das Karussell, dient dabei als Gegengewicht und ermöglicht den stabilen Einsatz der Hebevorrichtung ohne Kippgefahr.
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In einer Ausführungsform ist die Hebevorrichtung in zentraler Position an der Oberseite der Etikettiermaschine angeordnet. Somit kann potentiell jeder Punkt an der Peripherie der Etikettiermaschine erreicht werden.
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In einer Ausführungsform ist die Etikettiermaschine dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drehgelenk der Hebevorrichtung auf der Mittelachse des Etikettenkarussells angeordnet ist. Das ermöglicht eine Rotation der Hebevorrichtung um eine Vertikalachse entlang der Peripherie der Etikettiermaschine und erleichtert das Aufnehmen und den Transport von zu befördernden Objekten in der unmittelbaren Umgebung der Etikettiermaschine.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Hebevorrichtung einen ersten Arm, der mit dem ersten Drehgelenk verbunden ist.
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Vorteilhaft geht dieser erste Arm in einen zweiten Arm über, der über ein zweites Drehgelenk mit dem ersten Arm verbunden ist. So ist eine flexible Ausrichtung der Hebevorrichtung in Bezug auf ein zu transportierendes Objekt möglich.
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Das erste Drehgelenk und/oder das zweite Drehgelenk sind über einen Winkel von 45°, oder 90°, oder 180° oder 360° drehbar gelagert. Abhängig von dem nötigen Aktionsbereich der Hebevorrichtung können die drehbaren Gelenke so eingestellt werden, dass mindestens dieser Aktionsbereich abgedeckt wird. Aber auch eine vollumfängliche Drehbarkeit der Gelenke kann vorteilhaft sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Hebevorrichtung als Manipulator vorgesehen, der das Anheben von Gegenständen unterstützen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist oben am Etikettenkarussell wenigstens eine Halterung vorgesehen, die zur Befestigung der Hebevorrichtung geeignet ist. So kann eine unmittelbare physische Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und der Etikettiermaschine hergestellt werden, was die Stabilität der Hebevorrichtung beim Transport insbesondere schwerer Gegenstände wie Greiferzylindern erhöht, da das Etikettenkarussell als Gegengewicht fungieren kann.
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Die Halterung kann vorteilhaft mit einem Maschinenschutz über höhenverstellbare Schienen verbunden sein. So kann eine Anpassung der vertikalen Ausrichtung der Hebevorrichtung beispielsweise entsprechend den vertikalen Abmessungen zu befördernder Gegenstände erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hebevorrichtung ein, vorzugsweise mehrere Hebeorgane. So kann ein Transport auch unterschiedlicher Gegenstände erfolgen.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn wenigstens eins der Hebeorgane einen Haken umfasst. Haken bieten eine technisch einfache, aber sichere Möglichkeit zum Einhängen an einem auszuhebenden Objekt, insbesondere wenn dieses beispielsweise eine entsprechende verschiebbare Öse umfasst.
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Vorteilhaft wird am Greiferzylinder an seiner Oberseite eine Öse vorgesehen, an der das Hebeorgan der Hebevorrichtung befestigt werden kann.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Etikettiermaschine mit Hebevorrichtung.
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2 zeigt einen vergrößerter Ausschnitt der Halterung der Hebevorrichtung an der Etikettiermaschine.
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3 zeigt eine schematische Darstellung des Auslegers der Hebevorrichtung.
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4 zeigt eine Ausführungsform der Hebeorgane und der Fernbedienung
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Detaillierte Figurenbeschreibung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Etikettiermaschine 100. Diese umfasst ein Etikettenkarussell 101, Etikettieraggregate 105 und 105', die an der Peripherie des Etikettenkarussells 101 angeordnet sind und auf denen Greiferzylinder 108 austauschbar angeordnet sind. Weiterhin ist eine Hebevorrichtung 102 vorgesehen. Bevorzugt ist die Hebevorrichtung 102 über eine Halterung 104 an der Etikettiermaschine 100 bzw. dem Etikettenkarussell 101 befestigt. Die Hebevorrichtung 102 umfasst einen Ausleger bzw. einen ersten Arm 111, der über wenigstens ein Gelenk 106 verfügt, so dass er entlang der Peripherie des Etikettenkarussells 101 um eine Vertikalachse V drehbar bewegt werden kann. Dazu ist dieses Gelenk 106 an der Halterung 104 befestigt und verfügt über ein Drehlager, in dem der erste Arm 111 gelagert ist. Ferner kann der erste Arm 111 über ein weiteres drehbares Gelenk 103 verfügen, an das sich, wie in 1 dargestellt, ein zweiter Arm 112 anschließt. Dieser ist bevorzugt in einer zum ersten Arm 111 parallelen Ebene, jedoch tiefer als der erste Arm 111 angeordnet.
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Dieser zweite Arm 112 kann durch das drehbare Gelenk 103 nicht nur mittels des ersten Arms um das Etikettenkarussell 101 bzw. dessen Peripherie bewegt werden, sondern schafft einen größeren Aktionsradius, der es beispielsweise ermöglicht, bei gegebener Position des ersten Arms 111 Gegenstände, die innerhalb eines Kreises bzw. Kreissegments (abhängig davon, ob das drehbare Gelenk 103 für eine volle Rotation ausgelegt ist) liegen, aufzunehmen, abzulegen oder zu verschieben. Die Hebevorrichtung 102 verfügt dazu außerdem über wenigstens ein Hebeorgan 107, mit dem Gegenstände in der Umgebung der Etikettiermaschine 100 bewegt werden können. Das Hebeorgan 107 kann zum Beispiel eine Motorseilwinde sein an der ein Haken befestigt sein kann, oder auch mit pneumatischen Mitteln oder Hebeln ausgestattet sein. Auch Kombinationen davon sind denkbar. Bei den Gegenständen kann es sich beispielsweise um Greiferzylinder handeln. Da diese abhängig von den verwendeten Etiketten häufig gewechselt werden müssen, jedoch sehr schwer sind, erleichtert die Hebevorrichtung 102 den Austausch dieser Greiferzylinder erheblich. Je nach Leistungsfähigkeit des Hebeorgans 107 können so die Arbeiten eines Bedieners erleichtert werden. Bevorzugt ist die Hebevorrichtung 102 als Manipulator ausgebildet. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um ein Gewichtsausgleichssystem das zum Beispiel mit einem oder mehreren pneumatischen Zylindern das Eigengewicht der Hebevorrichtung für die Last sowie das Gewicht der aufgenommenen Last durch einen Gegendruck ausgleicht und dadurch die Last in einen Schwebezustand versetzt, da ihre Gewichtskraft kompensiert wird. Dabei wird im Allgemeinen nur ein Teil der Gewichtskraft kompensiert, bevorzugt wird jedoch die gesamte Gewichtskraft der Last kompensiert. Das drehbare Gelenk 103 und das Gelenk 106 sind dabei bevorzugt als Kugeldrehverbindungen ausgebildet. Andere Ausführungen sind jedoch auch denkbar, insbesondere mit Hilfe von speziellen einreihigen Kugeldrehverbindungen, sowie Kreuzrollen-Drehverbindungen. Weiterhin sind zweireihige Kugeldrehverbindungen und Kombidrehverbindungen aus Rollen und Kugel denkbar.
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Bevorzugt umfasst die Etikettiermaschine 100 weiterhin eine nicht dargestellte Steuereinheit, um die Hebevorrichtung 102 zu steuern. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Steuerung mit Hilfe einer entweder drahtlosen oder über eine direkte Kabelverbindung mit der Hebevorrichtung 102 oder einer entsprechenden Steuereinheit verbundenen Fernbedienung (siehe 4) erfolgen kann. Die Fernbedienung kann direkt am Hebeorgan 107 ausgebildet oder am zweiten Arm 112 auf einer für einen Bediener gut erreichbaren Höhe (beispielsweise 1,50 m über dem Boden) angebracht sein. Auch ein Anbringen der Fernbedienung an der Etikettiermaschine 100 selbst kann vorgesehen sein.
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Die dargestellte Befestigung der Hebevorrichtung 102, zentral an der oberen Seite des Etikettenkarussells 101, ist so nicht zwingend aber bevorzugt, da eine Drehung um 360° ermöglicht wird. Je nach Anwendungsbereich der Hebevorrichtung 102 kann auch eine Anbringung entweder parallel zur Mittelachse V des Etikettenkarussells 101 bzw. der Etikettiermaschine 100 aber mit einem gewissen Abstand zu dieser Achse (bezogen auf die Rotationsachse des Gelenks 106) erfolgen. Auch könnte eine Anbringung an einer Seitenwand der Etikettiermaschine 100 vorgesehen sein. Zwar wird so, beispielsweise bei einer Anbringung der Hebevorrichtung 102 an einer Seitenwand der Etikettiermaschine 100, eine Drehung der Hebevorrichtung 102 um die vollständige Peripherie der Etikettiermaschine 100 nicht mehr möglich sein, jedoch ergibt sich verglichen zur Positionierung der Hebevorrichtung 102 auf der Mittelachse V der Etikettiermaschine, wie in 1 dargestellt, ein konzentrisches Bewegungsprofil der Hebevorrichtung 102 in Bezug auf die Mittelachse der Etikettiermaschine 100. Das hat den Vorteil, dass auch von der Etikettiermaschine 100 weiter entfernte Gegenstände angehoben werden können. Sind jedoch die anzuhebenden Gegenstände an der Peripherie der Etikettiermaschine 100 angeordnet, so kann eine Positionierung der Hebevorrichtung 102 auf der Mittelachse der Etikettiermaschine 100 bevorzugt sein, wenn der Abstand der zu transportierenden Gegenstände von dieser Mittelachse und damit von dem Drehpunkt der Hebevorrichtung 102 gleich groß ist bzw. nur in einem bestimmten Bereich verändert wird, der mit Drehung des zweiten Arm 112 erreicht werden kann. Es kann zusätzlich zum elektronisch gesteuerten Antrieb der Hebevorrichtung 102 auch eine Lenkstange vorgesehen sein, die eine manuelle Ausrichtung der Hebevorrichtung 102 ermöglicht.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Befestigung der Hebevorrichtung 102 an der Etikettiermaschine. Dabei erfolgt diese Befestigung vorzugsweise mit Hilfe einer Halterung 104, die beispielsweise in der dargestellten Ringform an Verlängerungen 241, die wiederum am Maschinenschutz 242 befestigt sein können, an der Etikettiermaschine befestigt ist. Die Halterung 104 kann ferner über das Drehgelenk 106, auf dem die Hebevorrichtung 102 befestigt ist, verfügen, so dass die Hebevorrichtung 102 um die so entstehende Achse gedreht bzw. verschwenkt werden kann. Dabei ist eine vollständige Drehbarkeit (um 360°) bevorzugt. Abhängig von der beabsichtigten Verwendung der Hebevorrichtung 102 kann sie aber auch um nur 270°, 180° oder 90° oder auch nur 45° drehbar sein. Die Verlängerungen 241 des Maschinenschutzes 242 können über zusätzliche Scharniere oder Schienen 243 verfügen und so ausgebildet sein, dass sie in vertikaler Richtung bewegt werden können. Das gestattet eine auch vertikale Änderung der Position der Hebevorrichtung 102, um beispielsweise auch Greiferzylinder mit unterschiedlichen Längen zu bewegen. Die Verstellung der Höhe bzw. allgemeiner des Abstands der Halterung 104 von dem Maschinenschutz 242 wird bevorzugt ebenfalls mit Hilfe einer Steuereinheit über eine entweder drahtlos oder mit direkter Kabelverbindung mit ihr verbundene Fernbedienung gesteuert. Es kann auch eine horizontale Lageveränderung mit entsprechenden Schienen erfolgen, die am oberen Ende der Etikettiermaschine vorgesehen sein können.
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Auch die Drehung des Drehgelenks 106 erfolgt bevorzugt mit Hilfe einer elektronischen Steuerung. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Ausrichtung der Hebevorrichtung 102 über eine Lenkstange durchzuführen. Das gestattet zwar in den meisten Fällen keine sehr exakte Ausrichtung der Hebevorrichtung 102, kann jedoch zur groben Positionierung über den zu transportierenden Gegenstand bzw. über der beabsichtigten Endposition des Gegenstandes genutzt werden. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein weiteres Drehgelenk zur Feinjustage bzw. ein entsprechender zweiter Arm vorgesehen ist.
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3 zeigt eine schematische Darstellung des Bewegungsablaufs der Hebevorrichtung 102 wenn ein Objekt 350 aus seiner Anfangsposition 320 in seine Endposition 330 gebracht werden soll. Beispielhaft kann es sich dabei um einen Greiferzylinder handeln der ausgetauscht werden soll. Dazu wird er aus seiner Anfangsposition 320, in der er so an der Etikettiermaschine 100 angeordnet ist, dass er die entsprechende Funktion ausführen kann, in die Endposition 330 befördert. In seiner Anfangsposition 320 ist er wie in 3 dargestellt in einer relativ geringen Entfernung zur Etikettiermaschine 100 angeordnet. In dieser Anfangsposition 320 wird der Greiferzylinder 350 mit Hilfe des Hebeorgans das an der Hebevorrichtung 102 befestigt ist, aufgenommen. Da der erste Arm 111 nur in einem Kreisbogen um den Drehpunkt des Drehgelenks 106 bewegt werden kann, kann es nötig sein bei entsprechender Positionierung der Hebevorrichtung 102 im Bereich der Anfangsposition 320 den zweiten Arm 112, an dem das Hebeorgan angeordnet ist, einzusetzen, um eine Positionierung des Hebeorgans über dem Greiferzylinder zu ermöglichen, sodass dieser in möglichst vertikaler Richtung angehoben werden kann, um Rutschen in der Anfangsposition 320 zu verhindern.
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Nachdem der Greiferzylinder 350 aufgenommen wurde, kann die Hebevorrichtung 102, wie durch den Pfeil angedeutet, verschwenkt werden, um in den Bereich der beabsichtigten Endposition 330 bewegt zu werden. Hier kann es nun vorkommen, dass die beabsichtigte Endposition 330 nicht auf demselben Großkreis liegt, wie er durch den Mittelpunkt des Drehgelenks 106 und die Anfangsposition 320 definiert wird. Beispielsweise kann ein Wagen oder ein anderes Transportmittel zum Abtransport des Greiferzylinders an der Endposition 330 vorgesehen sein, der jedoch in einem größeren Abstand zur Etikettiermaschine 100 positioniert ist, als es bei der Anfangsposition 320 des Greiferzylinders 350 der Fall war. Um diese größere Entfernung zu überbrücken, kann zunächst die Hebevorrichtung 102 und insbesondere der erste Arm 111, an dem der zweite Arm 312 über das Gelenk 103 befestigt ist, in eine Position gebracht werden, die möglichst nah an der Endposition 330 ist. Zur Überbrückung der restlichen Entfernung kann eine weitere Verschwenkung der gesamten Hebevorrichtung 102 und/oder des zweiten Arms 112 genutzt werden, sodass eine möglichst genaue Positionierung des Greiferzylinders 350' oberhalb oder an der Endposition 330 ermöglicht wird. Der Greiferzylinder 350' kann dann in der Endposition 330 von der Hebevorrichtung 102', die sich in einer der Endposition 330 des Greiferzylinders 350' entsprechenden Position befindet, gelöst werden.
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4 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Verbindung 440 zwischen der Hebevorrichtung mittels des Hebeorgans 107 und einem zu befördernden Objekt 450, das hier durch einen Greiferzylinder 450 veranschaulicht wird. Wie 4 zu entnehmen ist, besteht die Verbindung 440 hier aus einem hebevorrichtungsseitigen Haken in Form eines Karabiners 441 und einem entsprechenden Gegenstück in Form einer an der Oberseite des Greiferzylinders befestigten Öse 442. Um eine möglichst genaue Positionierung von Öse 442 und Haken 441 zu ermöglichen, kann die 442 Öse auf einem relativ zum Greiferzylinder 450 verschiebbaren Schlitten angeordnet sein. So kann diese Öse 442 in einem kleinen Bereich (beispielsweise 5 cm oder 10 cm) verschoben werden, um eine möglichst vertikal nach oben wirkende Zugkraft der Hebevorrichtung auf den Greiferzylinder 450 zu übertragen, womit beispielsweise Verkantungen des Greiferzylinders 450 mit umliegenden Bauteilen vermieden werden können.
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Um die Hebevorrichtung möglichst flexibel einsetzbar zu machen, kann es vorteilhaft sein, das Hebeorgan 107 austauschbar zu gestalten und/oder bereits mehrere an der Hebevorrichtung befestigte Hebeorgane in Form eines Hebeorganmagazins vorzusehen, das beispielsweise am zweiten Arm befestigt ist und entsprechend des benötigten Hebeorgans 107 in Position über dem zu befördernden Objekt gebracht werden kann. Vorteilhaft kann eine Ausbildung des Hebeorgans 107 mit einem Permanent- oder Elektromagneten anstelle des dargestellten Hakens 441 sein. In diesem Fall werden zu befördernde Objekte, insbesondere die Greiferzylinder mit einem weiteren entsprechenden Magneten ausgestattet. Der Einsatz von Magneten reduziert zum Einen die Anzahl beweglicher und damit störanfälliger Teile und erlaubt zum Anderen einen sehr vielseitigen Einsatz für unterschiedlichste Objekte unabhängig von deren Form und Größe. Durch eine variabel einstellbare Stärke bei Verwendung von Elektromagneten kann außerdem die Verbindung zwischen dem zu befördernden Objekt und der Hebevorrichtung bzw. dem Hebeorgan 107 abhängig von Gewicht und auf die Verbindung einwirkenden Kräften eingestellt werden. Eine Einstellung in Echtzeit kann mittels Gewichtssensoren und einer entsprechenden Steuereinheit, die von diesen Sensoren gewonnene Daten auswertet und die Stärke des durch die Elektromagneten erzeugten Feldes reguliert, erfolgen.
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Weiterhin ist in 4 eine Fernbedienung 430 abgebildet. Wie weiter oben beschrieben, kann diese zum Einstellen der Bewegung der Hebevorrichtung allgemein und insbesondere des Hebeorgans 107 genutzt werden. Ist beispielsweise vorgesehen, dass die Position des zu befördernden Objekts 450 höhenverstellbar ist, so kann das Hebeorgan 107 weiterhin ein Drahtseil 443 und eine entsprechende Winde mit einem durch die Fernbedienung 430 steuerbaren Motor, die beide in oder an der Hebevorrichtung angeordnet sein können, umfassen, sodass mittels der Fernbedienung 430 ein Anheben und Absenken des zu befördernden Objekts 450 ermöglicht wird. Weiterhin kann mit dieser Fernbedienung 430 aber auch die Steuerung anderer Bewegungen der Hebevorrichtung realisiert werden, wie beispielsweise Drehung der Arme um die Drehgelenke. Es kann hier aber auch vorteilhaft sein, eine Fernbedienung für die Steuerung der Bewegung der Hebevorrichtung separat vorzusehen und eine Fernbedienung wie die Fernbedienung 430 zur Steuerung des Drahtseils zur Auf- und Ab-Bewegung des zu befördernden Objekts 450 direkt am Hebeorgan 107, wie hier gezeigt, bereitzustellen.
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Obwohl die erfindungsgemäße Bereitstellung einer Hebevorrichtung hier mit Bezug auf eine Etikettiermaschine beschrieben wurde, ist der Einsatz einer solchen Hebevorrichtung auch bei anderen Maschinen, insbesondere Behälterbehandlungsmaschinen in der getränkeverarbeitenden Industrie, wie beispielsweise Blasformmaschinen, oder Trocknungs- oder Reinigungsanlagen denkbar.
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In einem solchen Fall würde zwar der prinzipielle Aufbau der Hebevorrichtung gemäß den obigen Ausführungen erhalten bleiben, die zu bewegenden Objekte, die hier insbesondere die Greiferzylinder der Etikettieraggregate waren, wären dann andere. Insbesondere bei der Verwendung der Hebevorrichtung an Blasmaschinen wären die auszutauschenden und damit zu bewegenden Objekte die Blasformen, die zum Teil ein sehr hohes Gewicht haben, oder sogar ganze Blasstationen. Bei der Verwendung der Hebevorrichtung im Zusammenhang mit einer Füllmaschine können mittels der Hebevorrichtungen Füllstationen ausgetauscht werden.
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Es ist zu beachten, dass der prinzipielle Aufbau, sowie die Anbringung der Hebevorrichtung an der betreffenden Maschine grundsätzlich gleich ist, das bedeutet, dass die Hebevorrichtung insbesondere vorzugsweise an der Oberseite der Maschine angebracht wird, vorzugsweise an Teilen des Maschinenschutzes.
