[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Etikettiermaschine gemäß der im Oberbegriff der
Ansprüche 1 und 2 angegebenen Art. Sie schließt demnach Rundläufer mit rotierenden
Standtellern für die Behälter und am Rotorumfang befindlichen oder daran anstellbaren
und andockbaren Etikettierstationen, Linearmaschinen oder auch Horizontalläufer mit
ein.
[0002] Bei Rundläufer-Etikettiermaschinen (DE 28 45 645 B1) ist es bekannt, dass die gesamte
Etikettierstation, d. h. der Träger mit dem Greiferzylinder sowie dem Etikettenkasten
und der Leimwalze als Einheit um die Trägerachse verdrehbar ist. Durch die mit der
Verdrehung verbundene Verlagerung der Umlaufbahn der-Greifer- und Andrückelemente
in Richtung auf die Transportbahn der Gegenstände lassen sich die durch die verschiedenen
Gegenstandsformate bedingten unterschiedlichen Abstände der zu etikettierenden Bereiche
von der Etikettierstation überbrücken. Schwierigkeiten ergeben sich aber bei der Übertragung
der Etiketten von Greiferzylinder auf die zu etikettierenden Bereiche, weil diese
Bereiche wegen der gleichen Winkelgeschwindigkeit der auf einer bogenförmigen Bahn
vorbeibewegten Gegenstände bei unterschiedlichen Krümmungsradien der Bahnen der zu
etikettierenden Bereiche eine andere Bahngeschwindigkeit als die Greifer- und insbesondere
die Andrückelemente haben. Das bedeutet, dass im Übergabebereich der Etiketten an
die Gegenstände kein Gleichlauf zwischen zu etikettierenden Bereichen und Andrückelementen
besteht.
Diese Schwierigkeit wird beseitigt, indem der die Andrückelemente tragende Teil des
Greiferzylinders auf der Greiferzylinderachse über einen einstellbaren Exzenter gelagert
ist.
[0003] Der unterschiedliche Abstand der zu etikettierenden Bereiche von der Etikettierstation
wird einerseits durch Verdrehung der gesamten Etikettierstation zum Flaschentisch
und andererseits durch Verstellung der Exzenters des die Andrückelemente tragenden
Teils berücksichtigt, so dass die Umlaufbahn der Andrückelemente die Bahn der zu etikettierenden
Bereiche tangiert bzw. leicht schneidet. Bei der Etikettierung von Flaschen großen
Durchmessers mit kurzen Etiketten ergeben sich aber gewisse Schwierigkeiten beim Übertragen
der Etiketten auf die Flasche, weil das nicht vom Exzenter verstellte Greiferelement
das Etikett nicht in die optimale Lage für die Übertragung bringt. Um diesen Nachteil
auszugleichen, wird zur radialen Verlagerung eines jeden Greiferelementes eine Steuerkurve
vorgesehen, an der ein dem Greiferelement zugeordnetes Abtastorgan geführt ist.
Zur Anpassung an unterschiedliche Flaschendurchmesser sind noch andere Lösungen (DE
- OS 15 86 365, DE 24 35 540 B2) bekannt, die eine Verstellung der Etikettierstation
zum Flaschentischmittelpunkt in radialer Richtung beinhalten.
[0004] Eine entsprechende Verstellung und Anpassung der Etikettierstation erfolgt dabei
von Hand, wobei das Ergebnis der Verstellung ständig von der Wartungsperson überprüft
werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe und eine Verbesserung aufzuzeigen,
die eine solche Anpassung der Etikettierstation vereinfacht und eine weitergehende
Anpassung auch in verschiedenen Ebenen an unterschiedliche Problem- und Aufgabenstellungen
ermöglicht.
[0005] Mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens
die Etikettenübergabeeinrichtung mittels eines Getriebes mehrdimensional im Übergaberaum
bewegbar und anpassbar gelagert ist.
[0006] Ferner ist in eigenständiger Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Etikettierstation
mit der eigentlichen Etikettenübergabestation mittels eines Getriebes mehrdimensional
im Raum unter freier Ansteuerung eines zur Etikettenübergabe bzw. zur Ausrichtung
der Etikettierstation frei wählbaren Pivotpunktes bewegbar gelagert ist.
[0007] Weitere Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung.
Die vorliegende Erfindung bietet Raum für praktisch alle bei der Etikettierung von
unterschiedlichen Behältnissen auftretenden oder gewünschten Optimierungsvarianten
in variabler und auch wiederholbarer und abrufbarer Form. Da innerhalb eines solchen
Getriebes in Form eines (statischen) Raumfachwerks kaum Biegemomente auftreten, ist
ferner eine äußerst leichte Bauweise möglich.
[0008] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist unter der Formulierung "mehrdimensional
im (Übergabe)raum bewegbar" zu verstehen, dass sich der (Übergabe)raum bzw. die Bewegung
in diesem durch die drei Freiheitsgrade der Translation und die drei Freiheitsgrade
der Rotation definiert, und dass die Bewegung z.B. einer Etikettierstation mindestens
einer, einem dieser Freiheitsgrade entsprechenden Bewegungsachse folgt, wobei sich
eine Bewegung in der Mehrzahl aller Fälle aber aus Bewegungskomponenten entsprechend
mehrerer, wenn nicht sogar aller Freiheitsgrade zusammensetzt.
[0009] Im Nachfolgenden wird die Erfindung Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- eine bekannte Etikettierstation,
- Fig. 2
- eine Etikettiermaschine mit mehreren unterschiedlichen Etikettierstationen.
- Fig. 3
- die verschiedenen Bewegungsvarianten einer solchen Etikettierstation und
- Fig. 4
- eine mögliche Ausführung und Anordnung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung.
Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Etikettierstation ist zur Übergabe von Einzelefiketten
auf Behälter wie Flaschen, Dosen und dergleichen ausgebildet. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung ist jedoch auch für andersgeartete Etikettier-Stationen und -Maschinen
vorgesehen und an diesen einsetzbar. Es können demzufolge auch Etikettierstationen
für Endlos-, Folien-, Kunststoffband- oder selbstklebende Etiketten und dergleichen
sowie für eine Etikettierung von der Rolle mit einem Teil- oder Rundumetikett mit
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ausgebildet sein, wobei diese auch für die Etikettierung
von Kartons, Kosten oder sonstigen Ladungsträgern oder Verpackungen eingesetzt werden
können.
[0010] Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Zuführen von Etiketten in Etikettiermaschinen
für beispielsweise Flaschen besteht aus einem Etikettieraggregat oder-Station 1, welches
auf einer Maschinenplatte 2,10 angeordnet ist. Das Etikettieraggregat besitzt einen
Etikettenbehälter 3, eine Leimwalze 4, einen mit beleimbaren Entnahmesegmenten 5 versehenen
rotierenden Träger 6 sowie einen Greiferzylinder 7.
[0011] Der Greiferzylinder 7 ist durch ein Getriebe angetrieben und besteht für die Mehrfachetikettierung
aus zwei übereinander angeordneten Zylindern mit Andrückelementen 8 und Greiferfingern
9. Auf dem rotierenden Flaschentisch 11 befinden sich in geringer Abstandsteilung
Flaschenteller 12, auf denen die Flaschen 13 am Greiferzylinder 7 vorbeigeführt werden.
Da die Teilung der Flaschenteller 12 geringer ist als die Teilung des Greiferzylinders
7 ist eine Zusatzdrehung der Flasche 13 beim Etikettiervorgang notwendig. Um auch
kurze Etiketten, d.h. kurz im Verhältnis zum Flaschendurchmesser und um eine qualitätsgerechte
Etikettierung auch bei einer Mehrfachetikettierung und auf nicht zylindrischen Flaschenteilen
ausführen zu können, ist das Etikettieraggregat 1 zusätzlich um die Mittelachse 14
stufenlos verschwenkbar angeordnet.
[0012] Ferner sind die Entnahmesegmente 5 und der Greiferzylinder gegenüber den ortsfesten
Stationsteilen 3, 4 in ihrer zugeordneten Position verstellbar. Hierzu dient ein Differentialgetriebe
15 und/oder ein nicht weiter dargestellter Kreuzschlitten, auf dem die gesamte Station
verstellbar gehalten ist. Im Auslaufbereich der etikettierten Flaschen, beispielsweise
am Ende der Drehung durch den Flaschentisch 11 oder hinter einem nicht dargestellten
Auslaufstern ist eine Etikettensitzkontrolleinrichtung 16 angeordnet, mit der die
gewünschte Anordnung der Etiketten auf den Flaschen überwacht wird. Bei einer Änderung
des Etikettensitzes außerhalb einer vorgebbaren Toleranzgrenze vermittelt die Sitzkontrolleinrichtung
entsprechende Signale zur Ansteuerung einer motorischen Korrektureinrichtung 17 für
die Verstellung der Etikettierstation 1 und / oder zur Synchronisation des Greifzylinders
7 und der Entnahmesegmente 5. Sowohl ein eingesetzter Kreuzschlitten wie auch ein
eingesetztes Antriebsgetriebe 18 für die Etikettierstation kann dabei entsprechend
angesteuert und positionsmäßig verändert werden.
[0013] Solche oder für andere eingangs genannte Etiketten- und Behälterarten ausgelegte
Etikettierstationen 1, 1' können in unterschiedlicher Anzahl und Folge an dem Drehkreis
einer in Figur 2 dargestellten Etikettiermaschine angebracht, angestellt, angedockt
oder anderweitig mit dieser verbunden sein. Ein solcher Einsatz ist selbstverständlich
auch an Linearmaschinen, Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Großbehältem, Kartonagen
u. dgl. von Vorteil.
[0014] Die Etikettierstation 1 oder mindestens deren Etikettenübergabeeinrichtung ist zweckmäßig
auf einem Maschinentisch 2, 10 gemäß einem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
angeordnet. Dieser weist seinerseits ein Getriebe 19 mit einer Vielzahl von Stellmotoren
oder motorisch längenveränderbaren Verstellarmen 20 auf, die von einem nicht weiter
dargestellten und beschriebenen offenen Steuerungssystem mit beispielsweise einem
digitalen Signalprozessor zur Ausübung der gewünschten oder erforderlichen Positionsveränderung
ansteuer- und einregelbar sind. Auf diese Weise ist die Etikettierstation 1 mehrdimensional
im Raum unter freier Ansteuerung eines zur Etikettenübergabe wählbaren optimalen Punktes
bewegbar gelagert. Die eingestellte oder gewählte Lage der Raumachsen 21 für einen
optimalen Etikettentransport und deren nachfolgende Übergabe auf den Behälterumfang
bzw. Mantel ist frei wählbar im Raum vorzugsweise per Softwarebefehl für jeden Übergabevorgang
und/oder bei einem Wechsel der Behälterausstattung, also bei einem Wechsel der zu
verarbeitenden Etiketten veränderbar und korrigierbar. Insbesondere können die einmal
optimierten Übergabekriterien und Positionen auch in Bezug auf die unterschiedlichen
Behälter und dergl. sowie deren jeweilige Oberflächen wiederholbar abgerufen werden.
Demzufolge kann die Umstellung auf andere Behälterarten sowie deren Größe per Eingabe
der jeweiligen Behälterart erfolgen. Je nach konstruktiver Ausgestaltung kann das
Getriebe 19 auch unmittelbar mit der Etikettierstation 1 verbunden oder daran angeordnet
sein. Vorzugsweise sind dabei Raumachsen 21 für die Bewegungen Heben-Senken 22, Vorwärts-Rückwärts
24, Links-Rechts 25, Kippen in die rechte und linke Ebene 23 , Vor- und Zurückneigen
27 sowie Drehen um die Hochachse 26 mit dem Getriebe 19 ausricht- und ansteuerbar.
Optimale Einstellungsmöglichkeiten für einen beanstandungsfreien Etikettensitz ergeben
sich durch die Anordnung der Etikettierstation und/oder mindestens der Etikettenübergabe
an einer parallelkinematischen Verstelleinrichtung bzw. Getriebe 19 nach dem Hexapod-System.
Zur Ermittlung der jeweiligen Raumposition der Etikettierstation zur jeweiligen Übergabeposition
können raum- und/oder wegbezogene Positionsmelder vorgesehen sein. Diese können auch
zur Bestimmung und Ermittlung der jeweils einzustellenden Anfangs- und Endpositionen
eingesetzt werden.
[0015] Die Eingabe von Bewegungsbefehten erfolgt zweckmäßig in der Form von Behälter bezogenen
Objektkoordinaten oder aber auch in Befehlen, welche die Bewegungen in einer der 6
Raumachsen in Bezug auf einen freiwählbaren Pivotpunkt darstellen, z.B. das Schwenken
einer Etikettierstation in einer horizontalen Ebene um eine senkrechte Hochachse,
wobei diese Hochachse z.B. der Hochachse des zu etikettierenden Behälters entspricht.
[0016] Die eingegebenen Bewegungsbefehle werden dann beispielsweise durch Echtzeittransformation
in entsprechende Bewegungsabläufe für die einzelnen Achsen des Getriebes 19 vorzugsweise
also für die einzelnen Achsen eines Hexapod-Getriebes umgesetzt, wobei im Rahmen der
Ermittlung der einzelnen Bewegungsabläufe diese vorzugsweise derart bestimmt werden,
dass sich die Ausrichtung der Etikettierstation nur in der gewünschten Weise ändert,
die Ausrichtung in den anderen Raumachsen und/oder Freiheitsgraden unverändert bleibt.
[0017] Zusätzlich weist die Etikettenübergabestation in einer weiteren Ausgestaltung zur
Ermittlung der optimalen Anpresskräfte für eine schonende Etikettenübergabe geeignete
Lastfühler auf. Die Etikettierstation 1 kann mit dem parallelkinematischen Verstellsystem
zusätzlich auf einem gesteuerten Längs- oder Kreuzschlitten angeordnet sein, sodass
weitere Verstellachsen zur schnellen Anpassung zur Verfügung gestellt werden.
[0018] Zur ordnungsgemäßen Etikettensitzkontrolle kann zusätzlich die bereits eingangs beschriebene
Kontrollvorrichtung 16 vorgesehen sein, mit welcher die erzielten Etikettierergebnisse
kontrolliert und ausgewertet werden können. Ebenfalls können die Auswertungsergebnisse
bei festgestellten Abweichungen des Etikettierergebnisses von der Soll-Vorgabe zur
direkten oder indirekten Ansteuerung des Getriebes (19) verwendet werden, um durch
eine Lagekorrektur z.B. der Etikettierstation das gewünschte Soll-Ergebnis zu erreichen.
[0019] Anstelle der vorzugsweise beschriebenen und dargestellten Getriebeausbildung können
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Getriebe (19) mit einer geringeren oder
erweiterten Anzahl von Achsen zur Bewegung und Ausrichtung der Etikettierstationen
(1, 1') vorgesehen sein, wobei beispielsweise zwei oder drei Ebenen ansteuerbar und
entsprechend ausrichtbar sind. Je nach Aufgabenstellung und Schwierigkeitsgrad der
anstehenden einzelnen Etikeltierprobleme und - Vorgaben können für eine Rotations-
und/oder Translationsbewegung beispielsweise je drei Freiheitsgrade vorgesehen sein,
die eine beliebige Dimension der Verstellung und Anpassung einer solchen Etikettierstation
erlauben. Zweckmäßig sind dabei Anstell- und Sollbewegungen vorgegeben, wobei die
Rotations- oder Translationsbewegung unabhängig voneinander entsprechend diesen Bewegungsebenen
zugeordneten Etikettieraufgaben oder -problemen angesteuert und angepasst werden kann.
Bei Etikettiermaschinen mit austauschbaren oder an verschiedenen Stellen andockbaren
gleichen und/oder unterschiedlichen Etikettierstationen, wie beispielsweise in der
DE 199 11 074 A1 beschrieben, ist das eigentliche Getriebe (19) u.a. auch aus Kostengründen
als Teil der jeweiligen Etikettiermaschine ausgebildet Demzufolge können auch mehrere
Etikettierstationen in einfacher Ausführung, also ohne Getriebe (19),wirtschaftlich
vorgehalten werden. Die jeweils zum Einsatz gelangende Etikettierstation (1, 1') kann
in diesem Falle mit dem Getriebe (19) mittels Schnellkupplungen oder anderweitig verbunden
werden. Zur Anpassung an alle denkbaren Etikettieraufgaben ist das Getriebe (19) zweckmäßig
als eine in ihrer Standortposition veränderbare Einheit an der Peripherie einer solchen
Etikettiermaschine angeordnet. Das Getriebe (19) kann auch als verfahrbare und in
unterschiedlichen Positionen fixierbare und/oder andockbare Einheit ausgeführt sein,
um die jeweils erforderlichen Etikettierpositionen einzunehmen.
1. Etikettiermaschine zum Aufbringen von Etiketten auf Umfangsoberflächen von Behältern
wie Flaschen, Dosen, Kartonagen und dergl. mit einer Bewegungs- und Transportebene
für die Behälter, einem zugeordneten Übertragungsbereich zum Aufbringen der Etiketten
auf die Behälter, einer Etikettierstation mit Etikettenübergabe- und Etikettenvorratseinrichtungen,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Etikettenübergabeeinrichtung mittels eines Getriebes (19) mehrdimensional
im Raum bewegbar und anpassbar gelagert ist.
2. Etikettiermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer auf einem Maschinentisch
angeordneten Etikettierstation, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) mit der eigentlichen Etikettenübergabeeinrichtung mittels
eines Getriebes (19) mehrdimensional mit mindestens zwei Bewegungsebenen im Raum unter
freier Ansteuerung einer zur Etikettenübergabe wählbaren und optimierbaren Übergabeposition
bewegbar gelagert ist.
3. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die eingestellte oder gewählte Lage der Raumachsen (21) zum Etikettentransport und
deren Übergabe frei wählbar im Raum per Softwarebefehl wiederholbar und veränderbar
sowie korrigierbar ansteuerbar ist.
4. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) mindestens mit ihren Raumachsen (21) mittels zugeordneter
Getriebe (19) vorzugsweise für die Bewegungen Heben-Senken, Vorwärts-Rückwärts, Links-Rechts,
Kippen in eine rechte und linke Ebene, Vor- und Zurückneigen 27 sowie Drehen um die
Hochachse ausrichtbar und ansteuerbar ist.
5. Etikettiermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) für die weiteren Bewegungen Drehen um eine vorzugsweise
stationsmittige Vertikalachse sowie Seitwärts links - und rechts ansteuerbar ist.
6. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) in mehreren Ebenen bewegbar in oder an einem Maschinenrahmen
und/oder Maschinentisch (2, 10) motorisch ansteuerbar gelagert ist.
7. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) als eine selbständige Einheit in mehreren Ebenen bewegbar
ansteuerbar ist.
8. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) in der Rotationsbewegung vorzugsweise drei Freiheitsgrade
aüfweist.
9. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) in der Translationsbewegung vorzugsweise drei Freiheitsgrade
aufweist.
10. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) an einer Sechsachsen-Verstellvorrichtung gelagert ist.
11. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettierstation (1) und/oder mindestens die Etikettenübergabestation an einem
parallelkinematischen Verstellsystem gelagert ist.
12. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das paralleikinematische Verstellsystem als Hexapod-System ausgebildet ist.
13. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstelleinrichtungen ansteuerbare Stellmotore angeordnet sind.
14. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der jeweiligen Raumposition der Etikettierstation (1) zur Übergabeposition
und/oder deren Anfangs- und Endposition raum- und/oder wegbezogene Positionsmelder
vorgesehen sind.
15. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der gewollte und/oder ordnungsgemäße Etikettensitz mittels einer Etikettensitzkontrolleinrichtung
(16) überwacht und deren Signal zur Ansteuerung der Verstelleinrichtungen der Etikettierstation
(1), deren Positionskorrektur und/oder Arbeitsgeschwindigkeit verwertet wird.
16. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe von Bewegungsbefehlen vorzugsweise in Behälter (13) bezogenen Objektkoordinaten
oder in raumachsenbezogenen Bewegungsbefehlen erfolgt.
17. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektkoordinaten und/oder raumachsenbezogenen Bewegungsbefehle durch eine Echtzeittransformation
in entsprechende Bewegungsbefehle für die Achskoordinaten umsetzbar sind.
18. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass ein gesteuerter Tisch/ Kreuztisch unter oder oberhalb zusätzlich zum Arbeitsbereich
eines Hexapoden- und Getriebe- (19) Systems vorgesehen ist.
19. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Etikettenübergabeeinrichtung ein Lastfühler zur Kennzeichnung der optimalen Übergabeposition
und/oder des Anpressdruckes zugeordnet ist.
20. Etikettiermaschine nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Etikettiermaschine mit austauschbaren und / oder andockbaren Etikettierstationen
(1) das eigentliche Getriebe (19) als Teil der Etikettiermaschine ausgebildet und
mit einer Etikettierstation (1. 1') verbindbar ist.
21. Etikettiermaschine nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (19) als positionsveränderbare Einheit an der Peripherie oder einer
Linearstrecke der Etikettiermaschine verstellbar angeordnet ist.
22. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (19) als eine an der Etikettiermaschine verfahrbare und in unterschiedlichen
Positionen fixierbare und/oder andockbare Einheit ausgebildet ist.
23. Etikettiermaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Getriebe (19) an dem Umfang oder einer Linearstrecke solcher Etikettiermaschinen
angeordnet sind.