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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Applikatoreinrichtung zum Bereitstellen
von flüssigen
oder viskosen Betriebsstoffen gemäß Oberbegriff Patentanspruch
1.
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„Applikatoreinrichtung” im Sinne
der Erfindung ist allgemein eine Einrichtung oder Vorrichtung zum
Aufbringen einer Schicht oder eines Filmes eines flüssigen oder
viskosen Betriebsstoffs auf eine Abnahmetrommel oder -walze (nachstehend
auch als Applikatorwalze bezeichnet), so dass der Betriebsstoff
einer bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt werden
kann, beispielsweise auch durch Abnehmen oder Abtransport von der
Applikatorwalze durch weitere Funktionselemente einer die Applikatoreinrichtung
aufweisenden Anlage.
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„Flüssige oder
viskosen Betriebsstoffe” im Sinne
der Erfindung sind Betriebsstoffe unterschiedlicher Viskosität, beispielsweise
mit einer Viskosität im
Bereich zwischen flüssig
und zähflüssig. Betriebsstoffe
sind u. a. z. B. Schmiermittel, insbesondere aber Leim und dabei
speziell Etikettenleim, wie er in Etikettieraggregaten von Etikettiermaschinen
Verwendung findet.
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Applikatoreinrichtungen
in Form von Beleimungsstationen bei Etikettieraggregaten sind bekannt.
Als Betriebsstoff dient hier Etikettenleim, der mittels eines Auftrag-
und Verteilersystems auf die Mantelfläche der als Leimwalze dienenden
Applikatorwalze aufgebracht wird. Das Auftrag- und Verteilersystem
besteht in der Regel zumindest aus einem leistenartigen Auftragelement
(Leimleiste) mit einer zur Applikator- oder Leimwalze offenen Verteilerkanal
zum Abgeben des Leims auf die Mantelfläche der Leimwalze und aus einem
rakelartigen Element oder Schaber, mit dem der Leim zur Ausbildung
des Leimfilmes gleich bleibender Dicke auf der Mantelfläche der
Leimwalze verteilt wird. Erforderlich hierbei ist u. a., dass das
Auftragelement mit einer an den Radius der Leimwalze angepassten
Fläche
gefedert gegen die Mantelfläche
anliegt. Um dies zu gewährleisten und
insbesondere auch ein Verkanten, Verdrehen oder Abheben des Auftragelementes
von der Mantelfläche
zu vermeiden, ist in der Praxis eine konstruktiv aufwendige und
kostenintensive Mechanik mit entsprechender Federung erforderlich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Applikatoreinrichtung der gattungsmäßigen Art
hinsichtlich der Führung
und Federung bzw. Anpressung insbesondere des Auftragelementes gegen
die Mantelfläche
der Applikatorwalze zu vereinfachen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine
Applikatoreinrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
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Die
erfindungsgemäße Applikatoreinrichtung ist
in einer bevorzugten Ausführung
die Beleimungsstation für
Etikettieraggregate, wobei der Betriebsstoff bei dieser Ausführungsform
Leim, insbesondere Etikettenleim ist und die Applikatorwalze die
Leimwalze der Beleimungsstation bildet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Applikatoreinrichtung
liegt das Auftragelement mit einer Anlagefläche, die an den Radius der
Mantelfläche
der um ihre Achse umlaufend antreibbaren Applikatorwalze angepasst
ist, schleifend gegen diese Mantelfläche an, und zwar angepresst
durch die magnetischen Kraft eines von wenigstens einer Magnetanordnung
erzeugen Magnetflusses. Die Magnetanordnung weist wenigstens einen
Magnet auf, der beispielsweise ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet
ist. Vorzugsweise ist die Anpresskraft durch Änderung des Magnetflusses einstellbar
oder regelbar, beispielsweise auch in Abhängigkeit von der Viskosität und/oder
der Temperatur und/oder der Zusammensetzung des Betriebsstoffs oder
des Gehalts an Lösungsmittel
oder Wasser im Betriebsstoff.
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Die Änderung
des Magnetflusses erfolgt beispielsweise durch eine Positions- und/oder
Lageveränderung
des wenigstens einen Magneten, z. B. Permanentmagneten oder aber
durch Änderung
der Spannung oder des Stromes des wenigstens einen Elektromagneten.
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Durch
die schwimmende Lagerung des Auftragelementes und durch das Anpressen
dieses Elementes mit dem Magnetfluss gegen die Mantelfläche der
Applikatorwalze liegt das Auftragelement stets optimal an dieser
Mantelfläche
an.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu
einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es zeigen:
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1 in
vereinfachter schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Applikatoreinrichtung bestehend
aus einer Abnahme- oder Applikatortrommel oder -walze und aus einem
Auftragelement;
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2 die
Applikatoreinrichtung der 1 in Seitenansicht;
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3 in
sehr schematischer Darstellung ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine
mit einer von der Applikatoreinrichtung der 1 und 2 gebildeten
Beleimungsstation.
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Die
in den 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete
Applikatoreinrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Abnahme-
oder Applikatorwalze 2, die zumindest an ihrer die Walzenachse
WA konzentrisch umschließenden,
kreiszylinderförmigen Mantelfläche 3 ferromagnetisch
ausgeführt
ist, d. h. dort beispielsweise aus einem ferromagnetischen Material
oder aber aus einem Compound mit einem ferromagnetischen Zusatz,
beispielsweise aus einem verschleißfesten Kunststoff mit einem
ausreichenden Anteil an einem ferromagnetischen Zuschlag oder Partikeln
besteht. Die Applikatorwalze 2 ist an einem nicht dargestellten
Vorrichtungs- oder Maschinengestell um ihre Walzenachse WA drehbar
gelagert und um diese Achse umlaufend antreibbar. Mit 4 ist
ein leistenförmiges
Auftragelement bezeichnet, welches mit seiner Längserstreckung L parallel zur
Achse WA orientiert ist und mit einem Kopfstück 5 bzw. mit einer an
diesem Kopfstück
ausgebildeten, an den Radius der Mantelfläche 3 angepassten
konvex gekrümmten Anlagefläche gegen
die Mantelfläche 3 schleifend anliegt.
Das Auftragelement 4 dient zum Auftragen eines dünnen Filmes
aus einem flüssigen
oder zähflüssigen Betriebsstoff
auf die Mantelfläche 3 des
in Richtung der Pfeils A angetriebenen Applikatorwalze 2.
Das Auftragelement 4 ist hierfür an einem Tragrahmen 6 schwimmend
gelagert, und zwar für
eine begrenzte Schwenkbewegung um die Längsachse L, für eine begrenzte
Bewegung radial zur Achse WA sowie für eine begrenzte Kippbewegung
um eine Achse, die senkrecht zur Längsachse L und tangential zur
Mantelfläche 3 orientiert
ist.
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Am
Auftragelement 4 sind zwei stabförmigen Permanentmagnete 7 vorgesehen,
die bzw. deren Magnetfluss eine magnetische Anpresskraft erzeugt, mit
der das Auftragelement 4 bzw. dessen Kopfstück 5 angepresst
gegen die Mantelfläche 3 anliegt.
Die Permanentmagneten 7 sind mit seiner Längserstreckung
parallel zur Längsachse
L des Auftragelementes 4 orientiert und zur Einstellung
des Magnetflusses und damit der Anpresskraft in einer Achsrichtung etwa
radial zur Achse WA verstellbar, wie dies in den 1 und 2 mit
den Doppelpfeilen B angedeutet ist.
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In
dem Auftragelement 4 ist unter anderem eine Verteilerkammer 8 vorgesehen,
die bei der dargestellten Ausführungsform
von einer an der Anlagefläche
des Kopfstückes 5 offenen,
ansonsten aber geschlossene nutenförmigen Vertiefung gebildet
ist und in die eine Leitung 9 mündet, über welche der auf die Mantelfläche 3 aufzutragende
Betriebsstoff der Verteilerkammer 8 von einer nicht dargestellten
Quelle zugeführt
wird.
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Die
Arbeitsweise der Applikatoreinrichtung 1 lässt sich,
wie folgt, beschreiben:
Durch die von den Permanentmagneten 7 erzeugte magnetische
Kraft liegt das Auftragelement 4 mit seinem Kopfstück 5 angepresst
und schleifend gegen die Mantelfläche 3 der umlaufend
angetriebenen Applikatorwalze 2 an. Über die Leitung 9 wird
der flüssige
oder viskose Betriebsstoff der Verteilerkammer 8 zugeführt, so
dass dieser Betriebsstoff dann durch Verteilung entlang der Verteilerkammer 8 sowie durch
die rakelartige Wirkung des Kopfstückes 5 in der erwünschten
Weise einen gleichmäßigen dünnen Betriebsstofffilm
mit konstanter Dicke auf der Mantelfläche 3 der umlaufenden
Applikatorwalze 2 ausbildet und dann zur weiteren Verwendung
oder zum Weitertransport an andere Funktionselemente einer die Applikatoreinrichtung 1 aufweisenden
Einrichtung oder Anlage von der Mantelfläche 3 abgenommen werden
kann.
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Die
Dicke des auf die Mantelfläche 3 aufgebrachten
Betriebsstofffilms ist u. a. abhängig
von der Viskosität
und Temperatur des Betriebsstoffs sowie von der Anpresskraft, mit
der das Auftragelement mit seinem Kopfstück 5 gegen die Mantelfläche 3 angepresst
anliegt sowie vom Druck, mit dem der Betriebsstoff über die
Leitung 9 der Verteilerkammer 8 zugeführt wird.
Durch Änderung
der Anpresskraft, d. h. durch Verstellen der Permanentmagnete 7 sowie durch Änderung
des Drucks des über
die Leitung 9 zugeführten
Betriebsstoff kann daher die Dicke des auf der Mantelfläche 3 erzeugten
Betriebsstofffilms eingestellt bzw. den jeweiligen Anforderungen
angepasst werden.
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Ein
wesentlicher Vorteil der beschriebenen Applikatoreinrichtung 1 besteht
darin, dass durch die Permanentmagnete 7 und die schwimmende
Lagerung des Auftragelementes 4 dieses Auftragelement mit
seinem Kopfstück 5 bzw.
mit der von diesem Kopfstück
gebildete Anlagefläche
stets optimal gegen die Mantelfläche 3 anliegt,
und zwar mit einer Anpresskraft, die weitestgehend von der Temperatur unabhängig ist.
Eine konstruktiv aufwendige und kostenintensive Mechanik zum Andrücken des
Auftragelementes 4 gegen die Applikatorwalze 2 ist
vermieden.
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Vorstehend
wurde davon ausgegangen, dass die Permanentmagnete 7 stabförmige Magnete sind,
die sich über
einen größeren Teil
der Länge
des Auftragelementes 4 erstrecken. Grundsätzlich besteht
auch die Möglichkeit,
mehrere einzelne Permanentmagnete oder aber anstelle von Permanentmagneten
oder zusätzliche
zu diesen wenigstens einen Elektromagnet vorzusehen, dessen Magnetkraft dann
z. B. in Abhängigkeit
von der Viskosität und/oder
der Zusammensetzung des zu verarbeitenden Betriebsstoffs und/oder
in Abhängigkeit
von der Temperatur und/oder in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften
oder Parametern des Betriebsstoffs gesteuert ist. Insbesondere besteht
auch die Möglichkeit,
den wenigstens einen die Anpresskraft erzeugenden Elektromagneten
und damit die Anpresskraft sowie die Dicke des Betriebsstofffilms
auf der Mantelfläche 3 in
Abhängigkeit
vom tatsächlichen Verbrauch
des Betriebsstoffs zu steuern.
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Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
die Applikatorwalze 3 magnetisch auszubilden, beispielsweise
durch Verwendung wenigstens eines Permanentmagneten z. B. in der
Form, dass die Applikatorwalze 2 im Bereich ihrer oberen
und ihrer unteren Stirnseite jeweils einen Magnetpol unterschiedlicher
Polarität bildet,
wie die in der 2 mit 10 und 11 angedeutet ist,
so dass der Magnetfluss zwischen diesen Polen 10 und 11 über das
aus einem ferromagnetischen Material hergestellt oder ein ferromagnetisches
Material enthaltende Auftragelement 4 bzw. dessen Kopfstück 5 verläuft. Bei
einer magnetischen Ausbildung der Applikatorwalze 2 ist
es selbstverständlich ebenfalls
möglich,
in dieser Applikatorwalze einen oder aber mehrere Elektromagnete
vorzusehen, die dann über
entsprechende Schleifkontakte elektrisch versorgt werden.
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Weiterhin
besteht auch die Möglichkeit,
den Permanentmagneten 7 oder anderen Permanentmagneten
oder Elektromagneten, die am Auftragelement 4 vorgesehen
sind, am Maschinengestell jeweils einen Magnetanker zuzuordnen,
wie dies in der 1 bei 12 mit unterbrochenen
Linien angedeutet ist und so zwischen den Magneten am Auftragelement 4 und
den Magnetenankern 12 die das Anpressen des Auftragelementes 4 gegen
die Mantelfläche 3 bewirkenden
Magnetkräfte
erzeugt werden.
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Die 3 zeigt
in sehr schematischer Darstellung ein Etikettieraggregat 13 einer
Etikettiemaschine umlaufender Bauart von der nur ein um eine vertikale
Maschinenachse in Richtung des Pfeils C umlaufend antreibbarer Rotor 14 dargestellt
ist, auf dem de zu etikettierenden Behälter 15 beispielsweise in
Form von Flaschen aufrecht stehend, d. h. mit ihrer Behälterachse
in vertikaler Richtung orientiert am Etikettieraggregat 13 vorbeibewegt
werden. Das Etikettieraggregat 13 besteht u. a. aus der
Applikatoreinrichtung 1 die als Beleimungsstation verwendet
ist, aus einem um eine vertikale Achse in Richtung des Pfeils D
umlaufend angetriebenen Palettenträger 16, auf welchem
mehrere Etikettenpaletten 17 gesteuert schwenkbar vorgesehen
sind, aus einem Etikettenmagazin 18 zum Bereitstellen von
Etiketten 19 sowie aus einem in Richtung des Pfeils E um
eine vertikale Achse synchron mit dem Palettenträger 16 und dem Rotor 14 umlaufend
antreibbaren Übergabezylinder 20.
Die Arbeitsweise des Etikettieraggregates 13 lässt sich
generell so beschreiben, dass bei umlaufendem Palettenträger 16 die
dortigen Etikettenpaletten 17 jeweils an der als Beleimungsstation
dienenden Applikatoreinrichtung 1 derart vorbeibewegt werden,
dass jeweils zumindest ein Teil des auf der Mantelfläche 3 der
Applikatorwalze 2 erzeugten Leimfilms auf die zu beleimende
konvexe Außenfläche der
sich vorbeibewegenden Etikettenpaletten 17 übertragen wird.
Mit jeder beleimten Etikettenpalette 17 wird dann das jeweils
erste, im Etikettenmagazin 18 anstehende Etikett 19 an
seiner Rückseite
entnommen und mit dem Übergabezylinder 20 an
den jeweils am Etikettieraggregat 13 vorbeibewegten Behälter 15 übergeben,
an den das Etikett 19 dann in anschließenden, nicht dargestellten
Andruck- und/oder Anbürststationen
vollständig
an den Behälter 15 angelegt
wird.
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Die
Erfindung wurde voran stehend 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.
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- 1
- Applikatoreinrichtung
- 2
- Applikatorwalze
- 3
- Mantelfläche der
Applikatorwalze
- 4
- leistenförmiges Auftragelement
- 5
- Kopfstück des Auftragelementes 4
- 6
- Tragrahmen
- 7
- Permanentmagnet
- 8
- Verteilerkanal
- 9
- Leitung
- 10,
11
- Pol
- 12
- Magnetanker
oder Permanentmagnet
- 13
- Etikettieraggregat
- 14
- Rotor
- 15
- Behälter
- 16
- Palettenträger
- 17
- Etikettenpalette
- 18
- Etikettenmagazin
- 19
- Etikett
- 20
- Übergabezylinder
- A
- Drehrichtung
der Applikatorwalze
- B
- Verstellung
der Permanentmagneten 7
- C
- Drehrichtung
des Rotors 14
- D
- Drehrichtung
des Palettenträger 16
- E
- Drehrichtung
der Übergabetrommel 20
- WA
- Walzenachse
- L
- Längsachse