-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spenden von Etikettenhülsen auf Behälter gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
-
Bekanntermaßen lassen sich Behälter, wie beispielsweise Getränkeflaschen, mit Etikettenhülsen etikettieren, die von oben auf die Behälter geschossen werden oder alternativ auf Spreizeinheiten zum Spreizen und Übergeben der Etikettenhülsen an die Behälter. Zu diesem Zweck werden die Etikettenhülsen als flach längsgefalteter Folienschlauch endlos von der Rolle antransportiert und mittels Transportrollen über einen Auffaltdorn oder dergleichen gezogen. Die Vereinzelung der Etikettenhülsen aus dem aufgefalteten Folienschlauch erfolgt dann durch umfängliches Schneiden oder, wie aus der
DE 10 2014 216 191 A1 bekannt ist, durch Abreißen entlang von Querperforationen, die in einem der Länge der Etikettenhülsen entsprechenden Abstand zueinander an dem Folienschlauch ausgebildet sind. Die Querperforationen können beispielsweise mit Hilfe eines Perforierwerks unmittelbar stromaufwärts des Dorns erzeugt werden oder bereits an dem auf Vorratsrollen vorgehaltenen Folienschlauch vorhanden sein.
-
Das Abreißen von Etikettenhülsen entlang Querperforationen erfolgt am Dorn mittels separater Spenderollen, die vorrübergehend schneller laufen als die Transportrollen. Zwar lassen sich insbesondere thermisch schrumpffähige Folienschläuche entlang von Querperforationen zuverlässig vereinzeln. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dünnwandige Folienschläuche nach der Vereinzelung zu Etikettenhülsen eine oft mangelhafte Formstabilität bei/nach dem Abstoßen der Etikettenhülsen vom Dorn aufweisen. Ein teilweises Kollabieren der Etikettenhülsen verhindert dann eine zuverlässige Übergabe an die Behälter. Dies gilt insbesondere bei den in Abfüllanlagen geforderten Maschinenleistungen von wenigstens 30.000 Behältern pro Stunde und der dazu nötigen Relativbewegung der Behälter quer zur Abstoßrichtung der Etikettenhülsen.
-
Es besteht daher Bedarf für Verfahren und Vorrichtungen, mit denen sich insbesondere dünnwandige Etikettenhülsen von einem Folienschlauch entlang Querperforationen abreißen lassen und zuverlässig an insbesondere quer zur Abstoßrichtung transportierte Behälter oder Übergabeeinheiten, wie Spreizeinheiten für die Etikettenhülsen, übergeben werden können.
-
Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieses zum Spenden von Etikettenhülsen auf Behälter oder für Behälter, also beispielsweise auf eine zugeordnete Übergabeeinheit für die Etikettenhülsen. Hierzu wird ein Folienschlauch über einen Auffaltdorn gezogen. Ferner werden die Etikettenhülsen entlang Querperforationen vom Folienschlauch abgerissen und die Etikettenhülsen mittels Spenderollen vom Auffaltdorn abgestoßen. Erfindungsgemäß werden die Etikettenhülsen beim Abstoßen mittels der Spenderollen und/oder mittels einer Luftströmung in Drall versetzt.
-
Dadurch lässt sich ein zumindest teilweises Kollabieren der Etikettenhülsen bei/nach dem Abstoßen und in der Flugphase der Etikettenhülsen bis zur Übergabe auf die Behälter oder zwischengeschaltete Spreizeinheiten verhindern.
-
Der Drall ist definitionsgemäß eine Drehung der Etikettenhülsen um ihre Längsachse. Dadurch wird eine Linearbewegung der Etikettenhülsen entlang des Dorns von einer Drehbewegung der Etikettenhülsen um sich selbst überlagert. Die Spenderollen erzeugen zumindest die lineare Abstoßbewegung der Etikettenhülsen und im Falle einer Schrägstellung der Spenderollen zusätzlich eine stabilisierende Drehbewegung der Etikettenhülsen um sich selbst. Zusätzlich oder alternativ kann zwischen Dorn und Etikettenhülse eine im Wesentlichen schraubenlinienförmige Luftströmung erzeugt werden, die eine Drehung der Etikettenhülse um sich selbst bewirkt oder zumindest unterstützt.
-
Vorzugsweise erzeugen die Spenderollen sowohl eine Zugspannung zum Abreißen der Etikettenhülsen als auch den Drall. Dies lässt sich durch eine Schrägstellung der Etikettenhülsen bezüglich der Abstoßrichtung bewirken. Der Drall bleibt beim Abstoßen und in der Flugphase der Etikettenhülse bis zum Behälter zumindest in abgeschwächter Form erhalten.
-
Vorzugsweise werden die Spenderollen zum Abreißen der Etikettenhülsen gegenüber einer Transportgeschwindigkeit vorgelagerter Transportrollen vorübergehend auf eine höhere Abreißgeschwindigkeit beschleunigt, und insbesondere für das Abstoßen vorübergehend auf eine noch höhere Abstoßgeschwindigkeit als die Abreißgeschwindigkeit.
-
Die Transportgeschwindigkeit, die Abreißgeschwindigkeit und die Abstoßgeschwindigkeit am Dorn sind der Einfachheit halber in Form ihrer Linearkomponenten in Abstoßrichtung definiert. Da die Spenderollen sowohl die Abreißgeschwindigkeit als auch die Abstoßgeschwindigkeit vorgeben, lässt sich das Verhältnis der Abreißgeschwindigkeit zur Abstoßgeschwindigkeit durch das Verhältnis der zugehörigen Drehzahlen der Spenderollen beim Abreißen und Abstoßen definieren.
-
Unter einem vorübergehenden Beschleunigen ist zu verstehen, dass die Spenderollen vor dem Abreißen im Wesentlichen mit der Transportgeschwindigkeit der Transportrollen laufen und demgegenüber zumindest so lange mit der höheren Abreißgeschwindigkeit laufen, bis die reibschlüssig von den Spenderollen mitgenommene Etikettenhülse vollständig entlang der Querperforation vom Folienschlauch abgetrennt ist.
-
Beim Abstoßen der vereinzelten Etikettenhülse laufen die Spenderollen zumindest so lange mit der Abstoßgeschwindigkeit, bis die Etikettenhülse den Reibschluss mit den Spenderollen wieder verloren hat. Danach können die Spenderollen wieder auf Transportgeschwindigkeit abgebremst werden.
-
Bei schrägstehenden Spenderollen könnte das Abreißen entlang der Querperforationen durch den verursachten Drall ausgelöst oder zumindest unterstützt werden. Beim Abreißen können Linearbeschleunigung und einsetzender Drall gezielt miteinander kombiniert werden, um Etikettenhülsen von besonders dünnen Folienschläuchen und/oder entlang speziell angepasster Querperforationen zuverlässig abzureißen.
-
Vorzugsweise wird die Luftströmung zwischen der Innenwand der Etikettenhülsen und wenigstens einem entlang einer Schraubenlinie am Dorn ausgebildeten Kanal durch das Abstoßen der Etikettenhülsen erzwungen. Darunter ist zu verstehen, dass ein im Kanal vorhandenes Luftpolster durch die Linearbewegung der angrenzenden Innenwand der Etikettenhülsen in Bewegung versetzt wird. Das Luftpolster strömt dann zwangsläufig den schraubenlinienförmigen Kanal entlang und bewirkt dadurch eine zusätzliche Kraftkomponente in umfänglicher Richtung, wodurch die Etikettenhülse in Drall versetzt wird oder ein mit den Spenderollen erzeugter Drall unterstützt wird.
-
An der Außenwand des Dorns sind dann vorzugsweise mehrere Kanäle insbesondere entlang zueinander umfänglich versetzter Schraubenlinien ausgebildet, insbesondere stromabwärts von den Spenderollen.
-
Vorzugsweise werden schrägstehende Spenderollen mit entlang Schraubenlinien verlaufenden Kanälen kombiniert. Der jeweils mit den Spenderollen in Kontakt stehende Abschnitt der Etikettenhülse wird dann aktiv von den Spenderollen in Drall versetzt. Im vorauslaufenden und nicht mehr mit den Spenderollen in Kontakt stehende Abschnitt der Etikettenhülse lässt sich der Drall mit Hilfe der insbesondere durch die Linearbewegung in den Kanälen erzwungenen Luftströmung passiv, also ohne Energieeintrag von außen, aufrecht erhalten und/oder stabilisieren.
-
Vorzugsweise werden die Etikettenhülsen ferner gleichsinnig zur Drehrichtung des Dralls von außen angeblasen. Damit lässt sich der am unteren Ende des Dorns und/oder unterhalb des Dorns resultierende Drall stabilisieren oder verstärken.
-
Alternativ oder ergänzend wäre es denkbar, unterhalb der Spenderollen, insbesondere am unteren Endbereich des Dorns, schräg stehende Bürstenrollen für die Etikettenhülsen anzuordnen, um deren Drall von außen zu stabilisieren oder zu unterstützen. Vorzugsweise sind zwei Bürstenrollen in umfänglicher Richtung um 180° zueinander versetzt angeordnet. Vorzugsweise sind die Bürstenrollen um einen Winkel von 10 bis 80° gegenüber der Abstoßrichtung schräggestellt, insbesondere um 30 bis 60°.
-
Die Bürstenrollen weisen vorzugsweise Kunststoffborsten auf oder haben eine gummierte und/oder elastisch nachgiebige Oberfläche mit einer Härte von 20–40 Shore A (bei 23°C).
-
Die Bürstenrollen sind vorzugsweise von Servomotoren und insbesondere mit den Spenderollen synchronisiert angetrieben. Der untere Endbereich des Dorns weist vorzugsweise einen zusätzlichen Arbeitsbereich für die Bürstenrollen auf, ist dann also gegenüber Ausführungsformen ohne Bürstenrollen nach unten hin verlängert.
-
Vorzugsweise werden die Etikettenhülsen unter Drall auf die Behälter gespendet. Darunter ist zu verstehen, dass der Drall während der Flugphase der Etikettenhülsen nicht vollständig abgebremst wird sondern zumindest in abgeschwächter Form beim Überstülpen der Etikettenhülsen über die Behälter erhalten bleibt und/oder von den Behältern erst beim Überstülpen der Etikettenhülsen abgebremst wird. Dadurch lässt sich eine stabile Flugphase der Etikettenhülsen im Wesentlichen ohne Kollabieren derselben bis zur Übergabe an die Behälter erzielen.
-
Vorzugsweise sind die Etikettenhülsen aus einem insbesondere thermisch schrumpffähigen Kunststoff und weisen eine Wandstärke von höchstens 40 µm, insbesondere höchstens 25 µm, auf. Bei derart dünnwandigen Etikettenhülsen kommt die Stabilisierung zur Vermeidung eines Kollabierens beim Abstoßen vom Dorn und während der Flugphase bis zum Behälter besonders vorteilhaft zur Geltung. Prinzipiell können auch Etikettenhülsen mit größeren Wandstärken und/oder aus anderen Materialien vorteilhaft durch den Drall stabilisiert werden.
-
Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst. Demnach dient diese zum Spenden von Etikettenhülsen auf oder für Behälter und umfasst einen Auffaltdorn, Transportrollen zum Ziehen eines Folienschlauchs über den Auffaltdorn sowie Spenderollen zum Abreißen der Etikettenhülsen vom Folienschlauch entlang Querperforationen und zum Abstoßen der Etikettenhülsen vom Auffaltdorn. Erfindungsgemäß sind die Spenderollen bezüglich der Abstoßrichtung schräg gestellt, und/oder außen am Dorn ist wenigstens ein entlang einer Schraubenlinie verlaufender Strömungskanal ausgebildet. Dadurch lassen sich die Etikettenhülsen beim Abstoßen jeweils in Drall versetzen.
-
Vorzugsweise sind die Spenderollen um einen Winkel von 10 bis 80° gegenüber der Abstoßrichtung schräggestellt, insbesondere um 30 bis 60°. Dadurch lässt sich eine Abstoßbewegung der Etikettenhülsen mit einer Linearkomponente und einer Drehkomponente mittels Reibschluss erzeugen. Die Anteile der Linearkomponente und der Drehkomponente lassen sich durch gezielte Schrägstellung der Spenderollen einstellen. Ebenso lässt sich damit beeinflussen, welche Rolle die Linearkomponente und die Drehkomponente beim Abreißen der Etikettenhülsen entlang der Querperforationen spielen.
-
Vorzugsweise sind die Spenderollen mittels Servomotoren angetrieben. Die Servomotoren ermöglichen einstellbare Beschleunigungsrampen und Abbremsrampen der Spenderollen zum Abreißen der Etikettenhülsen vom Folienschlauch und zum Abstoßen der Etikettenhülsen vom Dorn. Zudem ermöglichen die Servomotoren vergleichsweise hohe Transportgeschwindigkeiten sowie steile Beschleunigungsrampen und Abbremsrampen.
-
Eine besonders günstige Ausführungsform der Vorrichtung umfasst ferner eine Steuereinrichtung, mit der sich die Spenderollen gegenüber den Transportrollen beim Abbremsen und Abstoßen der Etikettenhülsen vorübergehend beschleunigen lassen, insbesondere auf voneinander unterschiedliche Abreiß- und Abstoßgeschwindigkeiten. Beispielsweise lassen sich für unterschiedliche Wandstärken, Wandmaterialien und/oder Muster der Querperforationen jeweils daran angepasste Abreißgeschwindigkeiten und/oder Abstoßgeschwindigkeiten vorgeben. Ebenso könnte die Schrägstellung der Spenderollen an die Eigenschaften des Folienschlauchs angepasst werden. Entsprechend lässt sich sowohl das Abreißen als auch das Abstoßen für bestimmte Folienschläuche gezielt optimieren.
-
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner ein insbesondere kontinuierlich umlaufendes Transportmittel zum Transportieren der Behälter unter dem Dorn. Die Transportrichtung der Behälter ist dann quer zur Abstoßrichtung der Etikettenhülsen. Diese Relativbewegung quer zur Abstoßrichtung erfordert einen ordnungsgemäß geöffneten Querschnitt der Etikettenhülsen. Ein unkontrolliertes Kollabieren der Etikettenhülsen beim Aufschießen auf die Behälter ist daher zu vermeiden oder zumindest auf ein unkritisches Ausmaß zu reduzieren.
-
Außerdem können durch die Transportbewegung der Behälter Luftströmungen entstehen, die eine Übergabe der dünnwandigen Etikettenhülsen auf die Behälter weiter erschweren. Der Drall der abgestoßenen Etikettenhülsen wirkt einer Destabilisierung der Flugphase der Etikettenhülsen durch derartige Luftströmungen oder Verwirbelungen entgegen.
-
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner ein Perforierwerk zum Querperforieren des Folienschlauchs zu aneinanderhängenden Etikettenhülsen. Derartige Perforierwerke begünstigen einen unproblematischen Antransport des Schlauchs stromaufwärts und ermöglichen eine flexible Einflussnahme auf die Qualität und das Perforationsmuster der im Folienschlauch erzeugten Querperforationen. Insbesondere können die Querperforationen speziell an die Anforderungen beim Abreißen der Etikettenhülsen mittels einer durch Linearbeschleunigung und/oder Drehbeschleunigung erzeugten Zugspannung angepasst werden. Beispielsweise sind Perforationsmuster denkbar, mit denen sich die Vereinzelung zuverlässig durch Drehbeschleunigung auslösen und durch Linearbeschleunigung abschließen lässt.
-
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung wenigstens eine ringförmig und/oder gleichsinnig zur Drehrichtung des Dralls ausgerichtete Düse zum Anblasen der Etikettenhülse von außen. Dadurch lassen sich der Drall und der geöffnete Zustand der Etikettenhülse beim Abstoßen und in der Flugphase bis zur Übergabe an den Behälter stabilisieren. Beispielsweise könnte durch gezieltes Anblasen von außen einer durch den Transport der Behälter quer zur Abstoßrichtung verursachten Luftströmung oder Luftwirbeln entgegengewirkt werden.
-
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung dann ferner eine Druckluftversorgung für die Düse zum Erzeugen zeitlich mit dem Abstoßen der Etikettenhülsen synchronisierter Druckluftstöße. Dies ermöglicht eine besonders gezielte Einflussnahme auf die Strömungsverhältnisse direkt unterhalb des Dorns, wo die Etikettenhülse beim Abstoßen nicht mehr vom Dorn geführt und von gegebenenfalls vorhandenen Strömungskanälen in Drall versetzt oder gehalten werden kann.
-
Beispielsweise lässt sich dadurch verhindern, dass der in einem in Abstoßrichtung gesehen vorderen Abschnitt der Etikettenhülse, also unterhalb des Dorns, abgebremst wird, während der hintere Abschnitt der Etikettenhülse noch durch die Spenderollen und/oder die Strömungskanäle im Dorn in Drall versetzt werden oder in Drall gehalten werden. Das heißt, dadurch ließe sich verhindern, dass die Etikettenhülse beim Verlassen des Dorns verdrillt wird.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform mit schrägstehenden Spenderollen;
-
2 eine zweite Ausführungsform mit am Dorn ausgebildeten Strömungskanälen;
-
3 schematische Querschnitte des Dorns mit Strömungskanälen;
-
4 ein beispielhaftes Geschwindigkeitsprofil der Spenderollen beim Abreißen und Abstoßen der Etikettenhülsen; und
-
5 eine dritte Ausführungsform mit zusätzlichen Bürstenrollen.
-
Wie die 1 erkennen lässt, umfasst die Vorrichtung 1 zum Spenden von Etikettenhülsen 2 auf Behälter 3 in einer ersten Ausführungsform einen Dorn 4 mit Transportrollen 5 und mit Spenderollen 6. Ferner ist eine Steuereinheit 7 vorhanden, mit der sich Antriebsmotoren 8 für die Transportrollen 5 und die Spenderollen 6 programmiert ansteuern lassen.
-
Die Etikettenhülsen 2 werden in Form eines Folienschlauchs 9 mit Querperforationen 9a vorzugsweise endlos von einer (nicht dargestellten) Vorratsrolle zugefördert. Zu diesem Zweck ziehen die Transportrollen 5 den Folienschlauch 9 über den Dorn 4 entlang seiner Längsachse 4a. Der (in der 1 lediglich stark schematisiert dargestellte) Dorn 4 dient in bekannter Weise dazu, den flach längsgefalteten Folienschlauch 9 für die nachfolgende Vereinzelung zu den Etikettenhülsen 2 zu öffnen bzw. aufzufalten.
-
Die Transportrollen 5 laufen vorzugsweise mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit V1 in Abstoßrichtung 10.
-
Die Spenderollen 6 übernehmen das jeweils vordere Ende des Folienschlauchs 9 vorzugsweise mit der Transportgeschwindigkeit V1 laufend. Sobald Reibschluss zwischen den Spenderollen 6 und dem Folienschlauch 9 hergestellt ist, können die Spenderollen demgegenüber auf eine Abreißgeschwindigkeit V2 vorübergehend beschleunigt werden, so dass das vorderste Segment des Folienschlauchs 9 entlang der vordersten Querperforation 9a abreißt und zu einer Etikettenhülse 2 vereinzelt wird. Für das Abstoßen der Etikettenhülse 2 vom Dorn 4 werden die Spenderollen 6 anschließend auf eine noch höhere Abstoßgeschwindigkeit V3 beschleunigt.
-
Wie aus der 1 ferner schematisch hervorgeht, sind außen am Dorn 4 im Bereich der Spenderollen 6 und/oder stromabwärts der Spenderollen 6 entlang Schraubenlinien 11 verlaufende Strömungskanäle 12 ausgebildet. Ein von der Innenwand der Etikettenhülse 2 und den Strömungskanälen 12 begrenztes Luftpolster 13 (siehe die schematische Darstellung in der 3) wird durch die Abstoßbewegung der Etikettenhülse 2 mit der Abstoßgeschwindigkeit V3 in Bewegung entlang der Schraubenlinie 11 versetzt. Diese Luftströmung 14 übt eine Kraft quer zur Abstoßrichtung 10 auf die Etikettenhülse 2 aus und versetzt diese in eine Drehbewegung um sich selbst.
-
Die Abstoßbewegung der Etikettenhülse 2 umfasst somit eine Linearkomponente 16 und eine Drehkomponente in Form eines Dralls 15. Dieser stabilisiert den geöffneten Querschnitt der Etikettenhülse 2 im Bereich zwischen dem Dorn 4 und dem Behälter 3 insbesondere durch Fliehkräfte. Somit lässt sich ein unerwünschtes Kollabieren des Querschnitts vor der Übergabe an den Behälter 3 verhindern. Der Drall 15 kann beispielsweise durch die erzeugte Winkelgeschwindigkeit quantifiziert werden oder durch die Drehgeschwindigkeit am Umfang der Etikettenhülse 2.
-
In der 1 sind der Vollständigkeit halber ferner ein Perforierwerk 17 mit einer Perforierwalze 17a und einer Gegenwalze 17b dargestellt sowie ein Transportmittel 18, das die Behälter 3 während der Etikettenübergabe in einer Transportrichtung 19 quer zur Abstoßrichtung 10 zu einem Schrumpftunnel 20 transportiert. Das Transportmittel 18 kann sowohl ein um sich selbst drehbarer Behältertisch sein als auch ein Linearförderer.
-
Die 2 zeigt die Vorrichtung 21 zum Spenden von Etikettenhülsen 2 auf Behälter 3 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Spenderollen 6 um einen Neigungswinkel 22 schräggestellt sind. Der Neigungswinkel 22 ist beispielsweise als Neigung der Drehachsen 6a der Spenderollen 6 bezüglich einer herkömmlichen horizontalen Ausrichtung der Drehachsen 6a definiert. Der Neigungswinkel 22 beträgt beispielsweise 10 bis 80°, vorzugsweise 30 bis 60°.
-
Zugunsten einer verständlichen Darstellung ist die umfängliche Position der Spenderollen 6 und der zugehörigen Antriebsmotoren 8 in der 2 gegenüber der 1 um 90° gedreht und folglich eine Spenderolle 6 mit Motor 8 vom Dorn 4 verdeckt.
-
Die Transportrollen 5 und die Spenderollen 6 sind wenigstens paarweise auf einander gegenüberliegenden Seiten des Dorns 4 ausgebildet. Es könnte jedoch auch eine größere Anzahl von Transportrollen 5 und/oder Spenderollen 6 in umfänglicher Richtung um den Dorn 4 herum verteilt sein, beispielsweise jeweils drei oder vier Rollen.
-
In der 2 ist der Dorn 4 ohne Strömungskanäle 12 dargestellt. Die Ausführungsformen der Vorrichtungen 1, 21 ließen sich jedoch hinsichtlich der Schrägstellung der Spenderollen 6 und der Strömungskanäle 12 beliebig miteinander kombinieren. Die Strömungskanäle 12 sind dann vorzugsweise so an der Außenseite des Dorns 4 ausgebildet, dass die Laufflächen der Spenderollen 6 zwischen den Strömungskanäle 12 und/oder oberhalb angeordnet sind. Somit wird der Reibschluss zwischen den Spenderollen 6 und den Etikettenhülsen 2 durch die Strömungskanäle 12 nicht eingeschränkt.
-
Alle anderen in der 2 dargestellten Bestandteile der Vorrichtung 21 haben dieselben Strukturen und Funktionen wie bei der Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform, sofern dies nicht explizit anderweitig beschrieben ist. Entsprechend wurden dieselben Bezugszeichen auch bei der Vorrichtung 21 für entsprechende Bestandteile verwendet.
-
Der Drall 16 der abgestoßenen Etikettenhülse 2 kann am unteren Ende des Dorns 4 durch ein Gebläse 22 oder dergleichen von außen stabilisiert werden. Das Gebläse 22 kann eine Düse 22a oder auch mehrere gegebenenfalls ringförmig um den Dorn 4 verteilte Düsen umfassen.
-
Die wenigstens eine Düse 22a ist so ausgerichtet, dass der daraus abgegebene Luftstrom gleichsinnig mit der Drehrichtung des Dralls 16 auf die Außenseite der Etikettenhülse 2 einwirkt und dadurch den Drall 16 unterstützt oder stabilisiert. Dadurch kann auch einer gegebenenfalls durch den Transport der Behälter 3 verursachten Luftströmung zwischen Dorn 4 und Behälter 3 ausgleichend entgegengewirkt werden.
-
Die 3 zeigt schematisch und beispielhaft Querschnitte 4b, 4c und 4d des Dorns 4 mit entlang Schraubenlinien 11 verlaufenden Strömungskanälen 12. Die Schraubenlinien 11, von denen jeweils nur eine einzige angedeutet ist, verlaufen hier jeweils in die Zeichenebene hinein.
-
Demnach kann der äußere Querschnitt 4b im Wesentlichen kreisförmig sein und die Strömungskanäle 12 darin als entlang der Schraubenlinien 11 verlaufende Ausnehmungen ausgebildet sein. Die Strömungskanäle 12 könnten hierbei, wie in der 3 schematisch angedeutet ist, unterschiedliche Querschnitte 12a, 12b aufweisen.
-
Alternativ könnte der äußere Querschnitt 4c im Wesentlichen ein insbesondere wenigstens sechsseitiges Polygon sein, wobei sich Luftpolster 13 zwischen den Seiten des Polygons und der Innenwand der Etikettenhülse 2 ausbilden. Demgegenüber würden die Ecken des Polygons näherungsweise die Grenzen zwischen benachbarten Luftpolstern 13 vorgeben.
-
Ebenso wäre ein äußerer Querschnitt 4d in Anlehnung an eine Sternform denkbar.
-
Prinzipiell sind beliebige Kombinationen aus polygonalen, im Wesentlichen kreisförmigen und/oder sternförmigen äußeren Querschnitten 4b, 4c, 4d möglich, wobei die darin ausgebildeten Strömungskanäle 12 jeweils dem Verlauf einer Schraubenlinie 11 folgen. Die äußeren Querschnitte 4b, 4c, 4d sind somit entlang der Längsachse 4a des Dorns 4 verdrillt.
-
Die 4 verdeutlicht den Ablauf der Vereinzelung und des Abstoßens der Etikettenhülsen 2 anhand eines Geschwindigkeitsprofils der Spenderollen 6 in Abstoßrichtung 10 mit der Zeit t. Hierbei bezeichnet eine erste Phase 42 das Herstellen des Reibschlusses zwischen den Spenderollen 6 und der vom Folienschlauch 9 abzureißenden Etikettenhülse 2.
-
Mit fortschreitender Zeit beginnt eine Abreißphase 43, in der nach Herstellen des Reibschlusses die Transportgeschwindigkeit V1 entlang einer Beschleunigungsrampe 44 erhöht wird, bis die Spenderollen 6 die Abreißgeschwindigkeit V2 erreicht haben. Mit beginnender Beschleunigungsrampe 44 beginnt der Abreißvorgang, an dessen Ende die vollständige Vereinzelung der Etikettenhülse 2 erfolgt ist.
-
In einer anschließenden Abstoßphase 45 wird die Geschwindigkeit V2 entlang einer weiteren Beschleunigungsrampe 46 erhöht, bis die Abstoßgeschwindigkeit V3 erreicht ist. Diese wird beibehalten, bis der Reibschluss zwischen den Spenderollen 6 und der Etikettenhülse 2 verloren geht und diese in eine Flugphase 47 für die Übergabe an den Behälter 3 übergeht.
-
Die Flugphase 47 ist in der 4 als Abbremsphase mit einer Bremsrampe 48 dargestellt, an dessen Ende die Spenderollen 6 wieder die Transportgeschwindigkeit V1 aufweisen, um das nächste vorauslaufende Segment des Folienschlauchs 9 reibschlüssig zu übernehmen und die nächste Vereinzelung einer Etikettenhülse 2 einzuleiten.
-
Bei einer Schrägstellung der Spenderollen 6 wird gleichzeitig ein Drall 16 der Etikettenhülse 2 erzeugt. Dessen zeitlicher Verlauf ist, gegebenenfalls nach anfänglichem Schlupf 49, proportional zum Übergang von der Transportgeschwindigkeit V1 auf die Abreißgeschwindigkeit V2 und die Abstoßgeschwindigkeit V3, die der Einfachheit halber in Form ihrer Linearkomponenten in Abstoßrichtung 10 definiert sind.
-
In der 4 ist der Drall 16 der Etikettenhülse 2 beim Vereinzeln und Abstoßen vereinfacht dargestellt, beispielsweise als dimensionslose Winkelgeschwindigkeit.
-
Das Abreißen beginnt bei schräg stehenden Spenderollen 6 gegebenenfalls unmittelbar mit dem Herstellen 50 des Reibschlusses zwischen den Spenderollen 6 und dem vordersten Segment des Folienschlauchs 9, da ab dann eine quer zur Abstoßrichtung 10 wirkende Zugspannung erzeugt wird.
-
Der Folienschlauch 9 kann auf herkömmliche Weise endlos von der Rolle und durch einen zwischengeschalteten Schlaufenpuffer (nicht dargestellt) antransportiert werden. Die Segmentierung des Folienschlauchs 9 mittels der Querperforationen 9a erfolgt vorzugsweise kontinuierlich im Perforierwerk 17.
-
Während des Abreißens des vordersten Segments des Folienschlauchs 9 mittels der Spenderollen 6 ist das unmittelbar nachlaufende Segment des Folienschlauchs 9 von den Transportrollen 5 sowohl in Abstoßrichtung 10 als auch in umfänglicher Richtung reibschlüssig geführt, so dass das Auffalten und Führen des Folienschlauchs 9 stromaufwärts der Transportrollen 5 durch die Funktion der Spenderollen 6, auch bei einer Schrägstellung der Spenderollen 6, nicht beeinträchtigt wird.
-
Der Zeitpunkt der Beschleunigungsrampe 44 wird so gewählt, dass das vorderste Segment des Folienschlauchs 9 den Reibschluss zu den Transportrollen 5 vollständig verloren hat, so dass die beschleunigten Spenderollen 6 eine Zugspannung auf die nachfolgende Querperforation 9a zum Abreißen und Vereinzeln der Etikettenhülse 2 ausübt. Hierbei kann das Abreißen durch den Drall 16 und eine entsprechend in umfänglicher Richtung wirkende Zugspannung unterstützt werden. Der Drall 16 wird anschließend im Zuge der zweiten Beschleunigungsrampe 46 noch verstärkt.
-
Der Drall 16 kann ergänzend oder alternativ an der Innenseite der Etikettenhülse 2 durch eine in den Strömungskanälen 12 erzwungene Luftströmung erzeugt oder unterstützt werden.
-
An der Außenseite der Etikettenhülse 2 kann zudem eine Luftströmung aktiv erzeugt werden, beispielsweise mittels eines Gebläses, einer Druckluftversorgung oder dergleichen. Beispielsweise könnten mit dem Abstoßen der Etikettenhülsen synchronisierte Druckluftstöße auf die Etikettenhülsen gerichtet werden, um die Flugphase der Etikettenhülsen gezielt zu stabilisieren.
-
Die Etikettenhülsen 2 ließen sich somit zur Stabilisierung ihres Querschnitts bei der Übergabe an die Behälter 3 sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite mit einer Luftströmung stabilisieren.
-
Die 5 zeigt eine Vorrichtung 51 zum Spenden von Etikettenhülsen 2 auf Behälter 3 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Demnach können im unteren Bereich des Dorns 4 zusätzlich schräg stehende Bürstenrollen 52 angeordnet sein, die den Drall 16 der Etikettenhülsen 2 seitlich von außen stabilisieren und/oder ergänzen. Zu diesem Zweck weist der Dorn 4 unterhalb der Spenderollen 6 vorzugsweise einen zusätzlichen Arbeitsbereich 53 für die Bürstenrollen 52 auf. Die Bürstenrollen 52 sind vorzugsweise beidseitig am Dorn 4 angeordnet, insbesondere umfänglich um 180° zueinander versetzt. Der Winkel der Schrägstellung ist analog zu den Spenderollen definiert und liegt beispielsweise zwischen 10 und 80° und insbesondere zwischen 30 und 60°.
-
Die Bürstenrollen 52 sind vorzugsweise von einem Servomotor 54 und der Steuereinheit 7 angetrieben bzw. gesteuert. Die Transportgeschwindigkeit V4 der Bürstenrollen 52 in Abstoßrichtung 10 ist vorzugsweise an die Abstoßgeschwindigkeit V3 der Spenderollen 6 angeglichen. Die Bürstenrollen 52 könnten kontinuierlich angetrieben sein oder taktweise mit den Spenderollen 6 synchronisiert.
-
Die Bürstenrollen 52 können beliebig mit schräg stehenden Spenderollen 6 und/oder mit entlang Schraubenlinien 11 verlaufenden Strömungskanälen 12 kombiniert werden (in der 5 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Ebenso lassen sich zusätzlich ein Gebläse 22 und/oder wenigstens eine Düse 22a wie oben beschrieben einsetzen.
-
Der zusätzliche Einsatz einer umfänglichen Beschleunigung der zu vereinzelnden Etikettenhülse 2 beim Abreißen kann die für das Abreißen nötigen Zugspannungen insgesamt reduzieren. Dadurch kann das Abreißen gegenüber einer lediglich in Abstoßrichtung 10 wirkenden Zugspannung gegebenenfalls mit kleineren Beschleunigungsrampen 44 durchgeführt werden und somit eine gleichmäßigere Bewegung des Folienschlauchs 9 und der Etikettenhülse 2 am Dorn 4 erzielt werden.
-
Außerdem lassen sich funktionsfähige Querperforationen 9a gegebenenfalls mit gestalterisch ansprechenderen Perforationsmustern bereitstellen, das heißt mit visuell unscheinbaren Abreißkanten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014216191 A1 [0002]
