DE102007009484A1

DE102007009484A1 - Etikettieraggregat sowie Etikettiermaschine

Info

Publication number: DE102007009484A1
Application number: DE102007009484A
Authority: DE
Inventors: Klaus Krämer; Manfred Pschichholz; Lutz Deckert; Thomas Stienen
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-07

Abstract

Etikettieraggregat zur Verwendung bei einer Etikettiermaschine zum Etikettieren von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Etiketten, mit mindestens einer Schneidvorrichtung zum Abtrennen der Etiketten von einem bandförmigen Etikettenmaterial sowie mit einer Übergabeeinheit zum Übergeben der von dem Etikettenmaterial abgetrennten Etiketten an die Behälter, wobei die Schneideinrichtung wenigstens einen um eine Achse umlaufend antreibbaren Vakuumzylinder mit mehreren Gegenmessern und einen um eine Messerträgerachse umlaufend antreibbaren und mit einem Schneidmesser versehenen Messerträger aufweist, der zusammen mit dem Vakuumzylinder einen Schneidspalt bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Etikettieraggregat gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Etikettiermaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 10.
Bekannt ist eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern, z. B. Flaschen mit Rundum-Etiketten mit wenigstens einem Etikettieraggregat zur Verarbeitung eines bahnförmigen Etikettenmaterials ( DE 20 2005 002 793 U1 ), aus welchem durch Schneiden oder Abtrennen die einzelnen Etiketten erzeugt werden. Das Etikettieraggregat weist hierfür u. a. eine Schneideinrichtung auf, die im Wesentlichen aus einem Vakuumzylinder und einem Messerträger besteht. Am Messerträger sind zwei Schneidmesser vorgesehen, die in der jeweiligen Schneidsituation bzw. im Zeitpunkt des Schneidens mit einem Gegenmesser am Vakuumzylinder zusammenwirken. Durch Antriebe sind der Vakuumzylinder um seine Zylinderachse und der Messerträger um seine Messerträgerachse rotierend antreibbar, und zwar gegenläufig zueinander. Vorgeschlagen wird, dass der Vakuumzylinder und der Messerträger zum Zeitpunkt des Schneidens oder Abtrennens eines Etiketts mit gleicher Geschwindigkeit antreibbar sind. Ein einwandfreies Schneiden oder Abtrennen der Etiketten vom Etikettenmaterial ist hiermit in der Praxis nicht erreichbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Etikettieraggregat aufzuzeigen, welches für die Verarbeitung von bahnförmigen Etikettenmaterial geeignet ist und mit welchem ein einwandfreies Schneiden des Etikettenmaterials bzw. Abtrennen der einzelnen Etiketten von diesen Material möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Etikettieraggregat entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Etikettiermaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 8.
Abweichend von dem gattungsbildenden Stand der Technik sieht die Erfindung vor, dass in der jeweiligen Schneidsituation, d. h. zum Zeitpunkt des Schneidens die Umfangsgeschwindigkeiten der die Gegenmesser aufweisenden Zylinderfläche des Vakuumzylinders und des jeweiligen Schneidmessers gleich sind, d. h. die zum Zeitpunkt des Schneidens zusammenwirkenden Schneidelemente (Schneidmesser und Gegenmesser) dieselbe bzw. gleiche Umfangsgeschwindigkeit besitzen. Nach der Erkenntnis der Erfindung ist es nicht ausreichend, dass die Geschwindigkeiten, d. h. Winkelgeschwindigkeiten gleich sind, wie im Stand der Technik vorgeschlagen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden eine Relativbewegung der beim Schneiden zusammenwirkenden Schneidelemente (Schneidmesser und Gegenmesser) in Vorschubrichtung des Etikettenmaterials und damit ein Verformen und/oder eine Faltenbildung des Etikettenmaterials vermieden, so dass ein einwandfreies und optisch ansprechendes Etikettieren der Behälter sichergestellt ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 einen als Flasche (z. B. PET-Flasche) ausgebildeten und mit einem Rundum-Etikett versehenen Behälter;
2 in schematischer Teildarstellung und in Draufsicht eine Etikettiermaschine zum Etikettieren der Behälter mit Rundum-Etiketten;
3 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Schneidstation oder -vorrichtung des Etikettieraggregates der 2;
4 in schematischer Draufsicht die Vakuumwalze der Schneidstation der 3.
Die in der 2 allgemein mit 1 bezeichnete Etikettiermaschine umlaufender Bauart dient zum Etikettieren von als Flaschen ausgebildeten Behältern 2 mit Etiketten 3, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform mit Rundum-Etiketten.
Die Etikettiermaschine 1 besteht in der dem Fachmann bekannten Weise u. a. aus einem um eine vertikale Maschinenachse in Richtung des Pfeils A umlaufend angetriebenen Rotor 4, der an seinem Umfang eine Vielzahl von Behälterträgern 5 in Form von Drehtellern aufweist, auf denen während des Etikettierbetriebes jeweils ein Behälter 2 aufrecht stehend, d. h. mit seiner Behälterachse in vertikaler Richtung parallel zur Maschinenachse orientiert angeordnet ist. Die zu etikettierenden Behälter 2 werden der Etikettiermaschine 1 bzw. dem Rotor 4 an einem nicht dargestellten Behältereinlauf zugeführt. Die etikettierten Behälter 2 verlassen die Etikettiermaschine an einem ebenfalls nicht dargestellten Behälterauslauf.
Zum Etikettieren werden die auf den Drehtellern 5 angeordneten Behälter 2 mit dem Rotor 4 an wenigstens einem Etikettieraggregat 6 vorbeibewegt, welche zur Verarbeitung eines von wenigstens einem Vorrat 7 (Etikettenbandrolle) abgezogenen bandförmigen Etikettenmaterials 3.1 ausgebildet ist, aus dem durch Abtrennen oder Abschneiden die einzelnen Etiketten 3 erzeugt werden. Das Etikettieraggregat 6 weist hierzu u. a. eine Schneidvorrichtung 8 auf, die im Wesentlichen aus einem Vakuumzylinder 9 und einem Messerträger 10 besteht. Der Vakuumzylinder 9 ist mit seiner Zylinderachse AV in vertikaler Richtung, d. h. parallel zur Maschinenachse des Rotors 4 orientiert und weist an seiner die Zylinderachse kreiszylinderförmig umschließenden Umfangsfläche 9.1 eine Vielzahl von Vakuumöffnungen auf, die in der 4 mit 11 angedeutet sind und während des Etikettierens über im Vakuumzylin der 9 ausgebildete Verteilerkanäle 12 und eine nicht dargestellte Drehkupplung mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehen. Weiterhin sind an der Umfangsfläche des Vakuumzylinders 9 mehrere leistenartige Schneidelemente oder Gegenmesser 13 vorgesehen, die mit ihrer Längserstreckung parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Achse AV orientiert sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt sechs Gegenelemente 13 in gleichmäßigen Winkelabständen, d. h. in einem Winkelabstand von 60° um die Achse des Vakuumzylinders 9 versetzt vorgesehen.
Der Messerträger 10 ist beispielsweise an seinem Umfang mit zwei mit den Gegenmessern 13 zusammenwirkenden und jeweils in vertikaler Richtung oder im Wesentlichen in vertikaler Richtung orientierten Schneidmessern 14 ausgebildet, die um die Achse AM des Messerträgers 10 um 180° gegeneinander versetzt vorgesehen sind und von dieser Achse jeweils den selben radialen Abstand aufweisen.
Der Vakuumzylinder 9 und der Messerträger 10 bilden zwischen sich einen Schneidspalt 15, durch den das bandförmige Etikettiermaterial 3.1 hindurchgeführt ist. Durch entsprechende Antriebe ist der Vakuumzylinder 9 um seine Achse AV während des Etikettierens derart antreibbar, dass die Zylinderfläche 9.1 mit einer Umfangsgeschwindigkeit U1 in Richtung des Pfeils B umläuft. Durch einen steuerbaren Servoantrieb ist der Messerträger 10 um seine Achse AM in Richtung des Pfeils C antreibbar, und zwar gegensinnig zum Vakuumzylinder 9 in der Weise, dass sich im Bereich des Schneidspaltes 15 die Gegenmesser 13 und Scheidmesser 14 jeweils in gleicher Richtung bewegen. Durch das Zusammenwirken der Schneidmesser 14 mit jeweils einem Gegenmesser 13 in der Schneidsituation bzw. zum Zeitpunkt des Schneidens wird von dem Etikettenmaterial 3.1 die für ein Etikett 3 benötigte Länge gesteuert abgetrennt.
Das so erhaltene und zunächst an der Zylinderfläche 9.1 des Vakuumzylinders 9 bzw. an den Vakuumöffnungen 11 an seiner bedruckten Vorderseite gehaltene Etikett wird dann an die mit einem Leimauftrag versehene Zylinderfläche 16.1 eines Greiferzylinders 16 übergeben, der während des Etikettierens um seine vertikale Achse AG in Richtung des Pfeils D synchron zur Drehbewegung des Rotors 4 und der Drehbewegung des Vakuumzylinders 9 angetrieben wird, und zwar entgegen der Drehrichtung A des Rotors 4 und entgegen der Drehrichtung B des Vakuumzylinders 9. Durch das Beleimen der Zylinderfläche 16.1 erhalten die Etiketten an ihrer Rückseite den erforderlichen Leimauftrag, so dass jeder an dem Etikettieraggregat vorbeibewegte Behälter durch Übergabe und Anrollen eines Etiketts 3 etikettiert wird.
Der Leimauftrag auf die Umfangsfläche 16.1 des Greiferzylinders 16 erfolgt durch eine Beleimungsstation 17.
Um ein einwandfreies Abtrennen der Etiketten 3 von dem bahnförmigen Etikettenmaterial 3.1 zu gewährleisten, wird das Etikettenmaterial 3.1 der Schneidvorrichtung 8 nicht nur gesteuert von der Vorratsspule 7 zugeführt, wobei beispielsweise mittels Sensoren am Etikettenmaterial 3.1 vorgesehene Markierungen überwacht bzw. abgetastet werden, sondern insbesondere ist auch die Drehgeschwindigkeit des Messerträgers 10 so gesteuert, dass in der jeweiligen Schneidsituation, d. h. zum Zeitpunkt des Schneidens, an dem ein Schneidmessers 14 mit einem Gegenmesser 13 zusammenwirkt, die Umfangsgeschwindigkeit U2, mit der das mit einem Gegenmesser 13 zusammenwirkende und somit in der Schneidposition befindliche Schneidmesser 14 um die Achse AM umläuft, gleich der Umfangsgeschwindigkeit U1 der Zylinderfläche 9.1 bzw. des mit dem Schneidmesser 14 zusammenwirkenden Gegenmessers 13 ist.
Dies bedeutet allerdings nicht, dass der Messerträger 10 ständig mit einer Umfangsgeschwindigkeit U2 umläuft, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit U1 ist. Vielmehr wird der Messerträger 10 um seine Achse AM bevorzugt mit einer sich ändernden Umfangsgeschwindigkeit U2 angetrieben, allerdings stets in der Form, dass in jeder Schneidsituation, d. h. immer dann, wenn sich eines der Schneidmesser 14 in der mit einem Gegenmesser 13 zusammenwirkenden Schneidposition befindet, die beiden Umfangsgeschwindigkeiten U1 und U2 gleich bzw. identisch oder im Wesentlichen gleich bzw. identisch sind.
Die Umfangsgeschwindigkeit U2 ist also frei programmierbar. D. h. innerhalb eines Arbeitszyklus, welcher einem Drehwinkel des Messerträgers 10 von 360° oder aber auch einem Teil von 360° entsprechen kann, wird die Drehzahl des Messerträgers 10 und somit auch die Umfangsgeschwindigkeit U2 der Schneidmesser 14 beispielsweise mehrfach geändert, so dass die Schneidmesser 14 zum richtigen Zeitpunkt an der richtigen Stelle mit der richtigen Umfangsgeschwindigkeit U2 positioniert sind, um nachfolgend den Schneidvorgang durchzuführen.
Durch die Verwendung von mehreren Gegenmessern 13 besteht auch die Möglichkeit, den Messerträger 10 beispielsweise so anzusteuern,

– dass für kürzere Etiketten 3 die Schneidmesser 14 z. B. jeweils mit jedem zweiten Gegenmesser 13 an der Zylinderfläche 9.1 zusammenwirken, die von dem Etikettenmaterial 3.1 abgetrennten und bis zur Übergabe an den Greiferzylinder 16 am Vakuumzylinder 9 gehaltenen Etiketten 3 also eine Länge auf weisen, die einen Winkelbereich von 120° der Zylinderfläche 9.1 entsprechen, oder aber
– dass für längere Etiketten die Schneidmesser 14 z. B. jeweils mit jedem dritten Gegenmesser 13 zusammenwirken, und zwar zur Erzeugung von Etiketten 3, deren Länge einen Winkelbereich von 180° der Zylinderfläche 9.1 entsprechen.

Weiterhin besteht durch die Verteilung der Gegenmesser 13 an der Zylinderfläche 9.1 auch die Möglichkeit bei einer Beschädigung oder bei einem Verschleiß eines Gegenmessers 13 durch Änderung der Phasenlage der Drehbewegung des Messerträgers 10 relativ zu Drehbewegung des Vakuumzylinders 9 das Abtrennen der Etiketten 3 vom Etikettenmaterial 3.1 ohne das beschädigte oder abgenutzte Gegenmesser 13 durchzuführen, so dass eine Unterbrechung eines laufenden Etikettierprozesses zum Austauschen eines Gegenmessers 13 nicht erforderlich ist, dieser Austausch vielmehr erst nach Abschluss des Etikettierprozesses durchgeführt werden muss.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So erstreckt sich der Umfang der vorliegenden Erfindung auch auf solche Ausgestaltungen, bei welchen der eigentliche Schneidvorgang nicht zwischen einem Gegenmesser 13 und einem Schneidmesser 14 erfolgt, sondern unter Auslassung eines Gegenmessers 13, direkt zwischen Schneidmesser 14 und der Oberfläche bzw. Zylinderfläche 9.1 des Vakuumzylinders 9.
Ebenfall erstreckt sich der Umfang der vorliegenden Erfindung auch auf solche Ausgestaltungen, bei welchen im Messerträger 10 mehr als zwei Schneidmesser 14, beispielsweise drei oder vier, angeordnet sind. Analog zu den Ausführungen bezüglich der Anordnung und Anzahl der Gegenmesser 13 innerhalb des Vakuumzylinders 9, ergibt sich auch hinsichtlich der Schneidmesser 14 der Vorteil, dass bei Verschleiß oder Bruch durch eine einfache Änderung der Phasenlage der Drehbewegung des Messerträgers 10 relativ zum Vakuumzylinder das unbrauchbare Schneidmesser 14 durch ein einsatzfähiges Schneidmesser 14 ersetzt werden kann, wodurch unerwünschte Produktionsunterbrechungen weitestgehend vermieden werden können.

1: Etikettiermaschine
2: Behälter
3: Etikett
3.1: bahnförmiges Etikettenmaterial
4: Rotor
5: Drehteller
6: Etikettieraggregat
7: Vorratsspule bzw. Etikettenbandrolle
8: Schneidvorrichtung
9: Vakuumzylinder
9.1: Zylinderfläche
10: Messerträger
10.1: Messerträgerfläche
11: Vakuumöffnung
12: Verteilerkanal
13: Gegenmesser
14: Schneidmesser
15: Schneidspalt
16: Greiferzylinder
16.1: Umfangsfläche des Greiferzylinders
17: Beleimungsstation
A: Drehrichtung des Rotors 4
B: Drehrichtung des Vakuumzylinders 9
C: Drehrichtung des Messerträgers 10
D: Drehrichtung des Greiferzylinders 16
E: Förderrichtung des bandförmigen Etikettenmaterials 3.1
AV: Achse des Vakuumzylinders 9
AM: Achse des Messerträgers 10
AG: Achse des Greiferzylinders 16

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202005002793 U1 [0002]

Claims

Etikettieraggregat zur Verwendung bei einer Etikettiermaschine (1) zum Etikettieren von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit Etiketten, mit mindestens einer Schneidvorrichtung (8) zum Abtrennen der Etiketten (3) von einem bandförmigen Etikettenmaterial (3.1) sowie mit einer Übergabeeinheit (16) zum Übergeben der von dem Etikettenmaterial (3.1) abgetrennten Etiketten (3) an die Behälter (2), wobei die Schneideinrichtung (8) wenigstens einen um eine Achse (AV) umlaufend antreibbaren Vakuumzylinder (9) mit mehreren Gegenmessern (13) und einen um eine Messerträgerachse (AM) umlaufend antreibbaren und mit mindestens einem Schneidmesser (14) versehenen Messerträger (10) aufweist, der zusammen mit dem Vakuumzylinder (9) einen Schneidspalt (15) bildet, in welchem von dem durch diesen Spalt hindurch geführten Etikettenmaterial (3.1) durch Zusammenwirken eines Gegenmessers (13) und des in einer Schneidposition befindlichen wenigstens einen Schneidmessers (14) das jeweilige Etikett (3) abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Vakuumzylinder (9) und/oder den Messerträger (10) so ausgeführt ist, dass zum Zeitpunkt des Schneidens das Schneidmesser (14) und das mit diesem zusammenwirkende Gegenmesser (13) oder die mit dem Schneidmesser (14) zusammenwirkende Zylinderfläche (9.1) des Vakuumzylinders (9) die selbe oder die gleiche Umfangsgeschwindigkeit (U1, U2) aufweisen.
Etikettieraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumzylinder (9) synchron mit der Bewegung (A) eines die Behälter (2) am Etikettieraggregat (6) vorbei bewegenden Transportelementes, beispielsweise eines Rotors (4) der Etikettiermaschine (1) angetrieben ist.
Etikettieraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerträger (10) mit einer sich zwischen den Zeitpunkten des Schneidens ändernden Umfangsgeschwindigkeit (U2) angetrieben wird.
Etikettieraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumzylinder (9) und der Messerträger (10) gegenläufig angetrieben sind.
Etikettiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Messerträger um die Messerträgerachse (MA) versetzt wenigstens zwei Schneidmesser (14) vorgesehen sind.
Etikettieraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Vakuumzylinder (9) in gleichmäßigen Winkelabständen um die Achse (AV) des Vakuumzylinders (9) versetzt wenigstens sechs Gegenmesser (13) vorgesehen sind.
Etikettieraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmesser (13) an einer Zylinderfläche (9.1) des Vakuumzylinders (9) vorgesehenen sind.
Etikettieraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmesser (13) durch eine Änderung der Phasenlage der Drehbewegung des Vakuumzylinders (9) relativ zur Drehlage des Messerträgers (10) verstellbar sind.
Etikettieraggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (14) durch eine Änderung der Phasenlage der Drehbewegung des Messerträgers (10) relativ zur Drehlage des Vakuumzylinders (9) verstellbar sind.
Etikettiermaschine, gekennzeichnet durch wenigstens ein Etikettieraggregat (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.