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1. WO2020108823 - MODULE D’AMARRAGE ET ÉTIQUETEUSE

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[ DE ]

Andockmodul und Etikettiermaschine

Die Erfindung betrifft ein Andockmodul gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Etikettiermaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 1.

Moderne Etikettiermaschinen werden häufig mittels eines elektrischen Bussystems und mit elektrischer Energie und mit unter Druck stehenden Medien wie Druckluft, Wasser, oder dergleichen betrieben. In dem zum Andocken eines Etikettieraggregats und zu dessen Positionierung vorgesehenen Andockmodul sind zum Anschließen des Andockmoduls und auch des angedockten Etikettier-Aggregats elektrische Kommunikations- und Druckmediums-Baugruppen an geeigneten Stellen rückseitig im Rahmen verbaut, so dass sie in der Betriebsposition des Andockmoduls zur Funktionsprüfung und/oder Betätigung beziehungsweise zum Austausch nicht frei zugänglich sind. Hierzu sei beispielsweise verwiesen auf EP 1 706 323 B1 , EP 2 060 496 B1 , EP 2 594 498 B1 , EP 2 473 41 1 B1 , DE 10 2014 015 810 B3, WO 2018/072901 A1. Das Andockmodul mit diesen Baugruppen ist komplex, da viele Zwischen- und Schaltzustände überwacht und gesteuert werden müssen, z. B. auf einer sogenannten Aktoren-Sensoren-Ebene. Im Servicefall sind die Kommunikations- und Druckmediums-Baugruppen auf der Rückseite des Andockmoduls verteilt und schwer zugänglich, so dass das Andockmodul von der Etikettiermaschine gelöst und abgerückt und dann wieder angebaut und neu einjustiert werden muss. Auch zum Austausch fehlerhafter Komponenten muss meist das leere Andockmodul von der Etikettiermaschine getrennt werden. Dieses langjährige Konzept resultiert in hoher Komplexität des Andockmoduls, schlechter Zugänglichkeit im Servicefall, und sehr zeitaufwendigem Austausch von Komponenten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Andockmodul der genannten Art sowie eine Etikettiermaschine anzugeben, bei denen die Komplexität deutlich verringert, die Zugänglichkeit im Servicefall deutlich verbessert und die Austauschbarkeit von Komponenten vereinfacht sind.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 1 1 gelöst.

Da die elektrischen Kommunikations- und Druckmediums-Baugruppen selbst in der Betriebsposition des Andockmoduls und bei angedocktem Etikettieraggregat von außerhalb der Etikettiermaschine und seitlich gut zugänglich in oder an einer Seitenwange des Rahmens untergebracht sind, können Schaltstellungen und Schaltzustände der Komponenten bequem und jederzeit kontrolliert werden, ist der Austausch einfach, und lässt sich die Druckmediums-Baugruppe beispielsweise manuell bedienen, ohne das Andockmodul abnehmen und/oder teilweise zerlegen zu müssen. Außerdem wird durch die Platzierung der Baugruppen an oder in der Seitenwange im rückwärtigen Bereich des Andockmoduls Bauraum eingespart. Dies resultiert in einer erheblichen Verbesserung der Komplexität des Andockmoduls. Der Rahmen kann auf dem Boden stehen und/oder an der Maschine verschraubt sein.

Die Etikettiermaschine zeichnet sich durch verbesserte Komplexität und die Möglichkeit aus, Schaltstellungen und Schaltzustände von Komponenten im Andockmodul bequem und ohne Demontage des z. B. leeren Andockmoduls an dessen Seitenwange zu überprüfen und/oder zu tauschen, und z. B. die Mediums-Baugruppe, falls erforderlich, von Hand zu bedienen.

Zweckmäßig sind die Baugruppen in einer in die Seitenwange integrierten schaltschrankartigen Struktur geborgen untergebracht, so dass sie einerseits gegen Verschmutzungen und Fremdeinflüsse geschützt, andererseits aber gut zugänglich sind.

Die schaltschrankartige Struktur kann eine seitlich zu öffnende oder abnehmbare, vorzugsweise transparente oder durchsichtige Glas- und/oder Plexiglas- oder eine Blech-Abdeckung aufweisen, die einerseits die Baugruppen schützt, aber andererseits übersichtlich darbietet, bzw. auch Stör- und/oder Gutsignale erkennen lässt. Die Abdeckung kann absperrbar sein. Eine Blech- oder Kunststoffabdeckung kann, z.B. mit Teilfenstern, verwendet werden.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Seitenwange eine mit dem Rahmen verbundene, über die Andockstation vortretende, annähernd dreieckige, sich nach unten verbreiternde Seitenplatte auf, und ist entlang des Randes der Seitenplatte ein von der Andockstation nach außen greifender Holm vorgesehen, der mit der Seitenplatte einen annähernd dreieckigen vertieften Bauraum begrenzt, in welchem die Baugruppen an der Seitenplatte geschützt verbaut sind. Die wenigstens eine elektrische und/oder mechanische Schaltgruppe und/oder Steuereinheit kann eine Feldbus-ASI-lnsel einer Aktoren-/Sensorenebene (actuator-sensor-interface) umfassen, die in modernen Andockmodulen als Standard zum Einsatz kommt. Auch kann hier eine Pneumatik-Ventilgruppe für pneumatisch betätigte Komponenten im Andockmodul und dem angedockten Etikettier-Aggregat mit wenigstens einem Verteilerblock verbaut sein, wobei die an sich magnetbetätigte Ventilgruppe zweckmäßig sogar auch händisch betätigbar ist. Alternativ kann eine Variante ohne Bussystem eine Direktverdrahtung mit Verteilern an der Seitenwange aufweisen.

Am Rahmen und an den Seitenwangen können höhenverstellbare Standfüße vorgesehen sein, um den Andockmodul an der Etikettiermaschine stabil und positionsgenau einrichten zu können. Alternativ könnte das Andockmodul direkt an der Vorzugsweise, zwischen zwei Standfüßen, an der der Andockstation abgewandten Rückseite des Rahmens sind an rahmenfesten Auslegern Laufrollen angebracht. Die Laufrollen ermöglichen es, das Andockmodul nach Trennung von der Etikettiermaschine bequem bewegen zu können, falls Arbeiten an der Rückseite erforderlich sind.

Üblicherweise wird das Andockmodul mit einer Anbaustruktur beim Behälterkarussell der Etikettiermaschine an der jeweils gewünschten Position festgelegt, und zwar mit einer Anbaustruktur. Um das Andockmodul universell für unterschiedliche Anbausituationen nutzen zu können, kann die Anbaustruktur mehrere verteilte Montierbohrungen aufweisen.

Ferner sind, zweckmäßig, an der Anbaustruktur des Rahmens mehrere, vorzugsweise drei, Montagepunktpaare für eine Medien-Steckerhalteplatte in unterschiedlichen Höhenlagen und Neigungen vorgesehen. Jedes dieser Montagepunktpaare kann zum wahlweise Anbringen der Steckerhalteplatte genutzt werden. Daraus resultiert der Vorteil, dass wegen der Umsetzbarkeit der Steckerhalteplatte eine einzige Steckerlänge eines Mediensteckers an der Rückseite des Rahmens für unterschiedliche Transportbandhöhen benutzt werden kann, was zum Verbessern der Komplexität beiträgt. Solche Transportbänder dienen z. B. der Zu- und Abfuhr von Behältern.

An der Seitenplatte der zur einen Seitenwange in etwa spiegelbildlich ausgebildeten zweiten Seitenwange des Rahmens sind Montagepunkte zum wahlweisen außenseitigen Anbringen einer weiteren Steckerhalteplatte eines händisch steckbaren Sondervarianten- und/oder Nachrüst-Mediensteckers vorgesehen, vorzugsweise benachbart zu wenigstens einer Durchführöffnung in der Seitenplatte. Diese weitere Steckerhalteplatte mit einem Sondervarianten- oder Nachrüst-Medienstecker wird angebracht, wenn der an sich vorgesehene fest am Andockmodul verbaute Medienstecker nicht benutzt werden kann, der dann ggf. sogar entfernt wird. Die Durchführöffnung kann zum Verlegen von Leitungen oder Kabeln zu dem Nachrüst- oder Sondervarianten-Medienstecker genutzt werden.

Die funktionsnotwendige Verbindung vom Andockmodul zum angedockten Etikettier-Aggregat wird meist über steckverbindbare und trennbare Multikupplungen hergestellt. Zweckmäßig ist die wenigstens eine Multikupplung der Andockstation des Andockmoduls, vorzugsweise austauschbar, an einem höhenverstellbar geführten Schlitten einer Schlittenbaugruppe in der Andockstation angebracht. Zu Service- oder Austauschzwecken lässt sich die

Schlittenbaugruppe nach Lösen von Halteelementen relativ zum Rahmen nach vorne kippen. Dies kann beispielsweise beim Austausch von Schlittenführungen von vorne zweckmäßig sein.

Der Schlitten ist über einen Gabelkopf und eine Steckachse mit einem Stellantrieb, vorzugsweise einer Kolbenstange eines Pneumatikzylinders, gekoppelt, mit dem der Schlitten zum Steckverbinden und Trennen der Multikupplungen des Andockmoduls mit Multikupplungen des angedockten Etikettieraggregats relativ zur Andockstation bewegt wird. Um einen schnellen und bequemen Austausch des Stellantriebs zu ermöglichen, weist der Gabelkopf eine, z. B. um eine Gabelkopfachse drehbare, Sicherung auf, die zwischen einer Sicherungsstellung und einer Freigabestellung der Steckachse verstellbar ist, um nach Entnahme der Steckachse den Stellantrieb auszutauschen, ohne die Schlittenbaugruppe demontieren zu müssen.

Zum Schutz von Komponenten im Betrieb gegen Verschmutzung und Schäden dienen zum Service/Tausch von der Vorderseite des Andockmoduls vom Rahmen abbaubare Abdeckbleche.

Ferner ist am Rahmen bzw. zwischen den Seitenwangen, z. B. unter dem Getriebemotor, eine von vorne/seitlich wegbaubare Drehmomentstütze vorgesehen.

Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schemadraufsicht auf eine als nicht beschränkendes Beispiel gezeigte Rundläufer-Etikettiermaschine mit angebauten, Etikettieraggregate tragenden Andockmodulen,

Fig. 2 eine Perspektivansicht, von schräg vorne, eines Andockmoduls,

Fig. 3 eine Perspektivansicht der Rückseite des Andockmoduls,

Fig. 4 eine Hinteransicht einer Etikettiermaschinen-Anbaustruktur des Andockmoduls,

Fig. 5 eine teilweise ergänzte Ausführungsform des Andockmoduls in einer Ansicht von hinten,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Teils des Andockmoduls zur Verdeutlichung der konzentrierten Platzierung von elektrischen Kommunikations- und Druckmediums- Baugruppen in einer Seitenwange,

Fig. 7 einen vergrößerten Perspektiv-Ausschnitt der Vorderseite des Andockmoduls mit einer Andockstation,

Fig. 8 eine Teildraufsicht eines Bereichs an der Rückseite des Andockmoduls, und

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Bereichs der Andockstation mit der Schlittenbaugruppe.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht einer Rundläufer-Modul-Etikettiermaschine M mit einem Behälterkarussell 1 , dem peripher mehrere Anbaupositionen 2 für jeweils ein Andockmodul A zum wahlweisen Andocken jeweils eines Etikettieraggregats E zugeordnet sind. Dazu gehört z. B. ein Zu- und Abförderband 47.

Das in Fig. 2 gezeigte Andockmodul A weist einen Rahmen 3 mit nach vorne vortretenden Seitenwangen 4a, 4b auf. In dem Rahmen 3 ist eine Andockstation S höhenverstellbar an Führungen 32 verfahrbar. Als Stellantrieb 5 der Andockstation S dient im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Getriebemotor 6 mit einer Schraubspindel 7. Innerhalb des Getriebemotors 4 ist eine demontierbare Drehmomentstütze 49 vorgesehen und seitlich außen an Seitenplatten 1 1 der Seitenwangen 4a, 4b verschraubt.

Alternativ könnte der Stellantrieb 5 ein Pneumatikzylinder (nicht gezeigt) sein. Im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das obere Ende der Schraubspindel 7 z. B. abgedeckt. Dort, z.B. hinter der Abdeckung, befindet sich eine Drehhandhabe, um die Schraubspindel 7 bei Stromausfall oder bei einem Austausch manuell drehen zu können, beispielsweise, um die Andockstation S mit oder ohne angedocktem Etikettieraggregat, z. B. nach Wegnahme der Drehmomentstütze 49, händisch absenken oder verstellen zu können. Das Etikettieraggregat E kann nämlich durchaus ein Gewicht von mehr als eine Tonne haben.

Jede Seitenwange 4a, 4b umfasst die am Rahmen 3 befestigte Seitenplatte 1 1 mit dreieckiger Gestalt, die sich nach unten verbreitert und seitlich der Andockstation S nach vorne vorspringt. Entlang des Randes der Seitenplatte 1 1 kann ein Holm 12 verbaut sein, der nach außen greift und zusammen mit der Seitenplatte 3 einen vertieften Einbauraum 13 hier annähernd dreieckiger Gestalt begrenzt, in welchem wenigstens eine elektrische und/oder mechanische Schaltgruppe und/oder Steuereinheit 14 konzentriert untergebracht ist. Zweckmäßig ist der Bauraum 13 schaltschrankartig mit einer Abdeckung 15 ausgebildet. Die Abdeckung 15 kann

aus Glas oder Plexiglas transparent oder durchsichtig sein, oder alternativ eine Blech- oder Kunststoffeinhausung umfassen. Die Seitenwangen 4a, 4b stützen sich z. B. in der gezeigten Ausführungsform mit vorderen Standfüßen 9 auf dem Boden ab, die höheneinstellbar sind. Ferner sind z. B. am Rahmen 3 hinten höheneinstellbare Standfüße 10 vorgesehen.

In der Andockstation S sind zwei auf gleicher Höhe angeordnete Zentrierkegel 8 für das Etikettieraggregat E vorgesehen, das mit entsprechenden Aufnahmen (nicht gezeigt) auf den Zentrierkegeln 8 in einer Sollposition zentriert und danach mittels des Stellantriebs 5 auf die gewünschte Betriebsposition angehoben werden kann. In der Andockstation S sind im gezeigten Ausführungsfall zwei Multikupplungen K1 , K2 für Betriebs- und Steuermedien vorgesehen, und zwar auf gleicher Höhe und mit einem Zwischenabstand beiderseits der Schraubspindel 7. Die Multikupplung K1 ist beispielsweise eine elektrische Multipolkupplung, während die Multikupplung K2 beispielsweise eine Druckmedien-Kupplung ist. Die Multikupplungen K1 , K2 werden mit einem in Fig. 2 nicht gezeigten weiteren Stellantrieb (siehe 35 in Fig. 8 und 9) in der Andockstation S relativ zur Andockstation S verfahren, um eine Steckverbindung mit Multikupplungen am Etikettieraggregat E herzustellen. Am Rahmen 3 sind von vorne (in Fig. 2) zur Wartung/Tausch abnehmbare Abdockplatten (48), z. B. Blechkantteile, vorgesehen, hinter und unter denen sich weitere Komponenten des Andockmoduls A befinden.

In der Rückansicht von Fig. 3 ist an der Rückseite des Rahmens 3 eine Etikettiermaschinen-Anbaustruktur 16 in Form einer abgewinkelten Platte verbaut, die mehrere verteilte Montierbohrungen 17 beispielsweise zum wahlweisen und universellen Anbauen des Andockmoduls A an unterschiedlichen Anbaupositionen 2 einer Etikettiermaschine M. Es ist hier eine Vielzahl unterschiedlich positionierter Montagebohrungen 17 vorgesehen, um mit ein und derselben Anbaustruktur 16 unterschiedlichen Anbaukonditionen Rechnung tragen zu können.

Ferner sind in Fig. 3, z. B. zwischen den Standfüßen 10 (falls vorhanden) an der Rückseite des Rahmens 3 an rahmenfesten Auslegern 18 montierte Laufrollen 19 gezeigt, die zum leichten Bewegen des abgebauten Andockmoduls A auf dem Boden nutzbar sind, z. B. nachdem die Standfüße 10 entsprechend verstellt oder entfernt wurden.

An der Rückseite des Andockmoduls A in Fig. 3 ist eine Rohrleitung 20 verbaut, in der Kabel, Leitungen u. dgl. geschützt untergebracht und an einen fest verbauten Medienstecker 21 angeschlossen sind, der mit der Etikettiermaschine verbindbar ist. Der Medienstecker 21 ist mit einer Steckerhalteplatte 22 an der Rückseite des Rahmens 3 montiert. Fig. 3 zeigt erneut die in der Seitenwange 4a z. B. hinter der (hier abgenommenen) Abdeckung 15 verbaute elektrische und/oder mechanische Schaltgruppe und/oder Steuereinheit 14.

Fig. 4 zeigt, zugehörig zu Fig. 3, am Rahmen 3 die Anbaustruktur 16 als abgewinkelte Platte mit Wangen 23. In einer der Wangen 23 der Anbaustruktur 16 sind mehrere Montagepunkpaare 24 in unterschiedlichen Höhenlagen und unterschiedlichen Schräglagen vorgesehen, die wahlweise zum Montieren der Steckerhalteplatte 22 bei unterschiedlichen Montagesituationen nutzbar sind, um mit einer Steckerlänge des Steckers 21 für alle in der Praxis vorkommenden Transportbandhöhen von Transportbändern, z. B. 47 in Fig. 1 , an Etikettiermaschinen M auszukommen.

Fig. 5 verdeutlicht eine optionale Zusatzausstattung des Andockmoduls A, das ggf. noch den Medienstecker 21 an der Rückseite aufweist. Hier sind an der Seitenwange 4b in deren Seitenplatte 1 1 Montierbohrungen 25 für eine Steckerhalteplatte 27 vorgesehen, auf der ein hündisch steckbarer Zusatzstecker 28 befestigt ist, der im Falle von Sondervarianten oder bei einer Nachrüstung verwendet werden kann, um das Andockmodul A auch in diesem Spezialfall nutzen zu können.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Seitenwange 4a und zeigt als nicht beschränkendes Beispiel eine ASI-lnsel 29 (actuator-sensor-interface), z. B. eines Bussystems, sowie eine Ventilbaugruppe 30 mit hier z. B. zwei Pneumatikventilen (zweckmäßig Magnetventilen), die an Drehknöpfen 31 auch hündisch betätigbar sind. Ein zugehöriger und angeschlossener Verteilerblock 32 kann ebenfalls im Bauraum 13 platziert sein.

In der Vorderansicht der Andockstation S in Fig. 7 sind die Zentrierkegel 8 deutlich erkennbar, die mit der Andockstation S an den Führungen 32 verschiebbar sind und vom Stellantrieb 5, hier dem Getriebemotor 6 und der Schraubspindel 7, beim Andocken des Etikettieraggregats E und zu dessen Höheneinstellung verfahrbar sind. Zwischen den Zentrierkegeln 8 sind die beiden Multikupplungen K1 , K2 an einem Schlitten 36 einer Schlittenstruktur auf gleicher Höhe befestigt. Jede Multikupplung K1 , K2 weist einen Deckel 33 auf, der zwischen einer abdichtenden Schließstellung, wie gezeigt, und einer Offenstellung (nicht gezeigt) verstellbar ist, und zwar mittels einer als Metallprofil mit Steuerkurven 65 (Fig 9) ausgebildeten Bewegungssteuerung 34 hier jeweils für einen Deckel 33. Die Metallprofile 34 sind in der Andockstation S stationär befestigt, z.B. austauschbar verschraubt, und wirken allein durch die Relativbewegung des Schlittens 36 mit dem Stellantrieb 35 (beispielsweise einem Pneumatikzylinder) in der Andockstation S so auf die Deckel 33 der Multikupplungen K1 , K2 ein, dass diese beim Herstellen der Steckverbindung mit den Multikupplungen des

angedockten Etikettieraggregats E automatisch in ihre Offenstellungen gebracht werden, ohne dass für die Deckelbetätigung ein separater Stellantrieb erforderlich wäre.

Fig. 8 zeigt einen Bereich an der Rückseite einer Halteplatte 37 in der Andockstation S, an welcher der Stellantrieb 35, hier ein Pneumatikzylinder mit einer Kolbenstange 38, stationär verbaut und abgestützt ist. Die Kolbenstange 38 des Pneumatikzylinders als Stellantrieb 35 ist über einen Gabelkopf 39 und eine Steckachse 40 mit einem Ausleger 43 gekoppelt ist, der am Schlitten 36 befestigt ist. Der Gabelkopf 39 weist eine Sicherung 41 , z. B. an einer Hülse 42, auf, die zwischen der gezeigten Sicherungsstellung der Steckachse 40 und einer z. B. im Uhrzeigersinn um 90° nach vorne gedrehten Freigabeposition um die Kolbenstangenachse 38 verdrehbar ist, um nach Entnahme der Steckachse 40 die Kolbenstange 38 bequem vom Schlitten 36 zu trennen und den Pneumatikzylinder auszubauen.

Fig. 9 verdeutlicht bei der besseren Darstellung wegen entfernten Komponenten des Andockmoduls S die Schlittenbaugruppe mit dem Schlitten 36, dem Stellantrieb 35 und den Bewegungssteuerungen 34 an der Halteplatte 37. Der Schlitten 36 ist an Führungen 44 an der Halteplatte 37 vertikal geführt und weist Montierbohrungen 46 beispielsweise für die Multikupplung K2 auf, die in Fig. 9 entfernt ist. Die Schlittenbaugruppe mit dem Schlitten 36 kann nach Lösen angedeuteter Befestigungselemente, beispielsweise zum Tausch der Führungen 44, relativ zur Halteplatte 37 nach vorne gekippt werden.

Alle Komponenten des Andockmoduls A, ausgenommen die großen Führungen 32 (Fig. 7) können von der Vorderseite des Andockmoduls A her gewechselt und/oder gewartet werden. Die Ventile der Ventilbaugruppe 30 können händisch betätigt werden, auch lassen sich Schaltstellungen bzw. Schaltzustände an der ASI-lnsel der Kommunikations-Baugruppe 29 überprüfen. In den Deckeln 33 der Multikupplungen K1 , K2 enthaltene Dichtungen lassen sich bequem wechseln, in dem die Multikupplungen händisch oder mit dem Stellantrieb 35 nach oben verfahren und die Deckel geöffnet werden. Auch die Multikupplungen K1 und K2 können von vorne gelöst, entnommen und getauscht werden. An den Deckeln 33 angeordnete, mit den Steuerkurven 45 der Bewegungssteuerungen 34 in Fig. 9 zusammenwirkende Rollen, die Rollen anpressende Federn und die Lager der Rollen (nicht gezeigt) können nach Abbau der Multikupplungen K1 , K2 von vorne getauscht werden, wie auch die Bewegungssteuerungen 34. Danach müssen allerdings die Multikupplungen K1 , K2 wieder neu einjustiert werden. Die großen Führungen 32 der Andockstation S sind von der Rückseite des Andockmoduls A her austauschbar, wobei das Andockmodul von der Etikettiermaschine getrennt wird, um alle

Kabel zu lösen, ehe die Führungen 32 demontiert und ausgetauscht werden. Danach ist es erforderlich, die Andockstation S bei angebautem Andockmodul A wieder einzujustieren.

Insgesamt ist somit das Andockmodul A mit verringerter Komplexität kompakt, und außerordentlich benutzerfreundlich gestaltet, speziell für die Überprüfung von Schaltzuständen, für Servicefälle oder zum Austausch von Komponenten, wofür in fast allen Fällen das Andockmodul an der Maschine verbleiben kann.