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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung für eine Behälterbehandlungsvorrichtung, insbesondere eine Behälterbehandlungsvorrichtung mit einem Behälterdurchsatz von mindestens 10.000, vorzugsweise mindestens 50.000 Behälter pro Stunde. Derartige Behälterbehandlungsvorrichtungen sind beispielsweise Behälterfüllmaschinen oder (Behälter)Etikettiermaschinen und werden in der Getränkeindustrie zum Abfüllen bzw. Ausstatten großer Mengen an Getränkebehältern wie beispielsweise Flaschen, Dosen oder KEGs aus Metall, Glas oder Kunststoff verwendet.
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Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine verbesserte Etikettiervorrichtung zum Ausstatten von Getränkebehältern, wobei die Etikettiervorrichtung eine Etikettenzufuhr aufweist, mit welcher die Etiketten zugeführt und vereinzelt werden. Eine derartige Etikettenzufuhr kann z.B. eine Endlosrolle von miteinander verbundenen Etiketten enthalten, eine Schneidvorrichtung, wie z.B. eine Schneidwalze, zum Vereinzeln der Etiketten von dem Endlosband und eine Transfertrommel zum Übertragen der vereinzelten Etiketten auf eine Vakuumtrommel der Etikettiervorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind derartige Etikettiermaschinen auch in einer Ausführungsform ohne Transfertrommel bekannt. Auch wenn sich die nachfolgenden Ausführungen und Ausführungsbeispiele ausschließlich auf solche Ausführungsformen „mit Transfertrommel“ beziehen, versteht es sich von selbst, dass dieses keine die Erfindung beschränkende Wirkung hat, und dass sich die Erfindung auch auf solche Ausführungsformen ohne Transfertrommel erstreckt.
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Anstelle eines Endlosbandes kann jedoch auch ein Stapelbehälter mit Einzeletiketten vorgesehen sein.
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Die Vakuumtrommel enthält an ihrem Umfang äquidistant angeordnete Aufnahmeplätze für die einzelnen Etiketten. Die Aufnahmeplätze weisen beispielsweise Vakuumpads auf, um die Etiketten mittels Vakuum an einer Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes festzulegen. Die Vakuumtrommel hat hierzu eine Vakuumvorrichtung, die zur Verbindung mit einer, z.B. externen Vakuumquelle konzipiert ist.
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Die Vakuumtrommel enthält einen Aufnahmebereich zur Aufnahme der Etiketten von der Etikettenzufuhr, z.B. von einer Transfertrommel, und einen Abgabebereich, der dazu konzipiert ist, in den Bewegungspfad einer Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung hinein zu ragen, bzw. diesen zu tangieren, um dort das Etikett an einen Behälter zu übergeben, der sich in bzw. auf einem Transportplatz der Transportvorrichtung befindet. Die Transportvorrichtung kann ein linearer Transporteur oder ein Rotationsförderer sein. Die Behälter sind in der Regel rotierbar in den Transportplätzen der Transportvorrichtung gehalten. Zwischen dem Aufnahmebereich und dem Abgabebereich ist in der Regel auch noch eine Beleimungsvorrichtung, beispielsweise eine Leimwalze angeordnet, mit der die Rückseite der Etiketten nach der Aufnahme in den Aufnahmeplätzen ganz oder teilweise mit einem Klebemittel beschichtet wird, bevor die Etiketten auf die Behälter, wie z.B. Flaschen aufgebracht werden. Die Aufnahmeplätze der Vakuumtrommel sind mit der Vakuumvorrichtung verbunden, sodass in dem Anlagebereich der Aufnahmeplätze über entweder eine poröse Zwischenschicht oder über eine Lochplatte das Vakuum von einem Vakuumraum des Aufnahmeplatzes auf die Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes übertragen werden kann. Die Vakuumvorrichtung dient dazu, an den Aufnahmeplätzen über einen ersten Sektor der Vakuumtrommel, der sich in Rotationsrichtung der Vakuumtrommel von dem Aufnahmebereich bis zum Abgabebereich erstreckt, ein Vakuum zu erzeugen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Vakuumraum jedes Aufnahmeplatzes in einer Perforierung in einer achsnormal zur Vakuumtrommel orientierten Grundplatte endet, die wiederum mit einer stationären Steuerplatte zusammenwirkt, in welcher ein zur Grundplatte hin offener Vakuumkanal sich über den Sektor von dem Aufnahmebereich bis zum Abgabebereich der Vakuumtrommel erstreckt, sodass die Aufnahmeplätze in diesem Sektor über den Vakuumkanal mit Vakuum versorgt werden. Hierbei ist selbstverständlich klar, dass die Steuerplatte stationär ist, während sich die Grundplatte zusammen mit der Vakuumtrommel dreht.
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Bei einer derartigen Vorrichtung ist es problematisch, wenn ein Behälter in einem Transportplatz der Transportvorrichtung fehlt, sodass das Etikett nicht an den entsprechenden Behälter übergeben werden kann. Bei langsamen Maschinen spielt dies keine Rolle, da dann beispielsweise das Spenden genau des relevanten Etiketts verhindert werden kann, um den leeren Transportplatz der Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung zu überspringen. Mehr im Detail werden, um das Spenden genau des relevanten Etiketts zu verhindern, Bauteile aus der Arbeitsposition in eine Standby-Position bewegt und anschließend, zur Fortsetzung der Etikettierung schon mit dem nächsten Behälter, wieder zurück in die Arbeitsposition. Dazu wird beispielsweise das Abtrennen eines Etiketts verhindert.
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Dies geht indessen nicht bei schnell laufenden Behälterbehandlungsvorrichtungen, die einen Durchsatz von mindestens 10.000, insbesondere mindestens 50.000 Behältern, z.B. Flaschen, pro Stunde aufweisen. Die Massen und/oder Trägheitsmomente der gemäß dem Stand der Technik zu bewegenden Bauteile, beispielsweise der sich drehenden Schneidtrommel oder der sich drehenden Vakuumtrommel oder insbesondere der Leimwalze der sind so groß, dass ein kurzzeitiges, schnelles Anhalten und wieder Anfahren, insbesondere aber ein zweimaliges Verfahren innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Zeitspanne nicht mehr möglich ist. Insbesondere ist es in der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit nicht möglich, die eine große Masse aufweisende Leimwalze für nur ein fehlendes Etikett von der Vakuumtrommel weg in eine Nichteingriffsposition und wieder zurück in die Eingriffsposition zu bewegen.
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Um einen möglichst störungsfeien Betrieb einer Etikettiermaschine zu ermöglichen, sieht diese Schrift vor, die Etikettenzufuhr möglichst gleichmäßig zu betreiben. Gemäß der technischen Lehre dieser Schrift werden jene Etiketten, die nicht von Behältern abgenommen wurden, nach dem Passieren der Übernahme- oder Etikettierposition von der Vakuumtrommel entfernt, so dass nachfolgend wieder jeder Aufnahmeplatz für die Etiketten frei ist.
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Nachteilig an dieser Lösung ist, dass diese Vorgehensweise insbesondere zu einem erhöhten Verbrauch von Etiketten und zu einem erhöhten Reinigungsaufwand führt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine für den Hochleistungsbereich einsetzbare Etikettiervorrichtung, Behälterbehandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von Etiketten zu schaffen, welche eine Etikettierung von, in einer Transportvorrichtung einer Behälterbehandlungsvorrichtung aufgenommenen Behältern ermöglichen auch wenn ein Transportplatz der Transportvorrichtung nicht durch einen Behälter besetzt ist, ohne dass dabei eine Betriebsunterbrechung der Etikettiervorrichtung oder der Behälterbehandlungsvorrichtung notwendig ist, wobei weiterhin ein erhöhter Verbrauch von Etiketten und ein erhöhter Reinigungsaufwand vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Etikettiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Behälterbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind auch in der Beschreibung und in den Zeichnungen beschrieben.
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In einer Etikettiervorrichtung der oben genannten Art ist die Vakuumvorrichtung konzipiert, an den Aufnahmeplätzen (auch) über einen zweiten Sektor der Vakuumtrommel ein Vakuum zu erzeugen. Dabei erstreckt sich der zweite Sektor der Vakuumtrommel in Rotationsrichtung der Vakuumtrommel von dem Abgabebereich bis zum Aufnahmebereich.
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Zudem ist die Etikettenzufuhr der Etikettiervorrichtung in Abhängigkeit von dem Signal einer Behältererkennungsvorrichtung für fehlende Behälter steuerbar. Die Behältererkennungsvorrichtung kann prinzipiell der Etikettiervorrichtung zugeordnet sein oder der Behälterbehandlungsmaschine. Es kann sich bei der Behältererkennungsvorrichtung jedoch auch um eine Vorrichtung handeln, die von der Etikettiervorrichtung oder der Behälterbehandlungsvorrichtung separiert ist, z.B. zu einer separaten Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit gehört.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „Behältererkennungsvorrichtung“ jede geeignete Vorrichtung zu verstehen, die es direkt oder indirekt ermöglicht, eine fehlenden Behälter zu erkennen. Besonders bevorzugt wird der fehlende Behälter bereits vor der eigentlichen Etikettiermaschine erkannt. Dabei ist es in diesem Zusammenhang wesentlich, dass die Behälter einer Etikettiermaschine entweder im Massenstrom, also ungeordnet, oder aber in fester (Zu)Ordnung und Taktung, beispielsweise im Neckhandlingverfahren zugeführt werden können.
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Für den Fall, dass die Behälter im Massenstrom zulaufen, ist es von großem Vorteil, wenn ein fehlender Behälter bereits unmittelbar nach einer Einlaufschnecke erkannt wird. Für den Fall, dass die Behälter der Etikettiermaschine von einer vorgeschalteten Behälterbehandlungsmaschine, beispielsweise einer Streckblasmaschine, mittels eines Neckhandlingsystems zugeführt werden, kann die Erkennung bereits in der vorgeschalteten Behälterbehandlungsmaschine, oder aber an deren Auslauf erfolgen.
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Eine direkte Erkennung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Lücken im Behälterstrom aktiv gesucht und erkannt werden. Eine indirekte Erkennung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Behälter gesucht und erkannt werden, und das Ausbleiben eines erwarteten Behälters als Lücke erkannt wird.
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Mehr im Detail enthält die Behältererkennungsvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung beispielsweise wenigstens eine Wiegeeinrichtung und/oder wenigstens einen optischen Sensor, wodurch leicht signalisiert werden kann, welcher Transportplatz der Transportvorrichtung nicht durch einen Behälter besetzt ist. Solche Fehlstellen können auftreten, z.B. durch Glasbruch, durch Blas- oder Füllfehler oder durch Aussortierung von Behältern vor der Etikettierung.
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Alternativ oder auch ergänzend kann die Information über eine auf die Etikettiermaschine zulaufende Fehlstelle auch durch die Maschinensteuerung einer, in Förderrichtung gesehen, vorgeschaltete Behälterbehandlungsmaschine direkt übermittelt werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Information über eine Fehlstelle auch durch die Steuerung der Gesamtanlage an die Etikettiermaschine übermittelt wird. Bevorzugt hat die übermittelte Information nicht nur zum Inhalt dass eine Fehlstelle auf die Etikettiermaschine zuläuft, sondern zusätzlich auch noch den Inhalt, wann die Fehlstelle den Übergabebereich zwischen Vakuumtrommel und Behälter erreicht.
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Wird nun von der Behältererkennungsvorrichtung ein fehlender Behälter erkannt, so sendet die Vorrichtung ein so genanntes Fehlstellensignal an die als Etikettiermaschine ausgebildete Behälterbehandlungsmaschine. Das senden kann auch indirekt, d.h. unter Einbeziehung einer übergeordneten Anlagensteuerung erfolgen.
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Ist die Fehlstelle erkannt, so kann rechnerisch bestimmt werden, welcher Aufnahmeplatz wann unbesetzt sein wird.
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Wird nun der Etikettiervorrichtung über ein Fehlstellensignal mitgeteilt, dass ein Transportplatz der Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung unbesetzt ist, wird an den Aufnahmeplätzen der Vakuumtrommel auch über den zweiten Sektor der Vakuumtrommel mittels der Vakuumvorrichtung ein Vakuum angelegt. Vorzugsweise wird das Vakuum nur dann angeschaltet oder angelegt, wenn die Etikettiervorrichtung ein Signal über einen leer stehenden Transportplatz erhält. Besonders bevorzugt wird das Vakuum nur dann angeschaltet oder angelegt, wenn der leere Transportplatz die Übergabeposition erreicht.
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Das Etikett, das an sich für den Behälter in dem leer stehenden Transportplatz vorgesehen wäre, wird somit in der Position des Übergabepunktes an den Behälter nicht abgestoßen, sondern bleibt durch das Vakuum auch in dem zweiten Sektor an dem Aufnahmeplatz haften.
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Die Etikettenzufuhr wird nun derart angesteuert, dass diesem Aufnahmeplatz der Vakuumtrommel kein weiteres Etikett zugeführt wird.
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Der einzige Nachteil bei dieser Anordnung besteht darin, dass das komplett um die Vakuumtrommel umlaufende Etikett ein zweites Mal von der Beleimungsvorrichtung, beispielsweise einer Leimwalze mit Leim bestrichen wird, was jedoch für die Haftfestigkeit des Etiketts auf dem Behälter nicht abträglich ist.
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Erfolgt die Beleimung des Etiketts alternativ mittels einer Düsen- also Spritzbeleimung, so kann die 2. Beleimung für das Etikett auf sehr einfache Art und Weise durch ein entsprechendes Steuersignals der Maschinen- oder Anlagensteuerung an die Beleimungsvorrichtung unterbunden werden.
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Hier könnte auch in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Leimwalze dann, wenn der fragliche, bereits mit einem beleimten Etikett besetzte Transportplatz der Vakuumtrommel in ihren Wirkungsbereich gelangt, mittels eines Steuersignals der Maschinen- oder Anlagensteuerung und einem entsprechendem Stellmechanismus kurz aus dem Kontaktbereich heraus bewegt werden, so dass ein nochmaliger Leimauftrag nicht erfolgt.
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Bedingt durch das nun größere für die Maßnahmen, insbesondere die Bewegung der relevanten Bauteile zur Verfügung stehende Zeitintervall können die zu bewegenden Bauteile langsamer bzw. mit ausreichender Vorlaufzeit bewegt werden, so dass diese Bauteile auch bei hohem Durchsatz der Behälterbehandlungsmaschine im oben genannten Umfang abgebremst oder gestoppt und wieder angefahren oder bewegt werden können.
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Durch die Erfindung ist es somit möglich, das Fehlen eines Behälters in einer Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung durch die angepasste Tätigkeit der Etikettiervorrichtung auch im Hochleistungsbereich zu kompensieren.
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Wesentlich ist dabei, dass beim Auftreten eines leeren Transportplatzes zunächst nicht die Bereitstellung eines Etiketts unterbunden wird, sondern dass das Etikett zunächst bereitgestellt, beleimt und anschließend über den Übergabebereich hinaus an der Vakuumtrommel gehalten wird, um später, bei der nächsten Rotation der Vakuumtrommel, an einem dann besetzten Transportplatz an einen Behälter übergeben zu werden.
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Die Vakuumtrommel kann somit unabhängig von dem Auftreten von leeren Transportplätzen in der Transportvorrichtung ununterbrochen weiterlaufen, was ein Etikettieren bei sehr hohem Durchsätzen ermöglicht.
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Vorzugsweise hat die Etikettiervorrichtung eine Steuerung, die separat in Verbindung mit der Etikettiervorrichtung ausgebildet oder aber in der Steuerung der Behälterbehandlungsvorrichtung integriert sein kann.
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Vorzugsweise ist die Vakuumvorrichtung in Abhängigkeit von der Behältererkennungsvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung und/oder der Maschinen- oder Anlagensteuerung steuerbar, was den Vorteil hat, dass im zweiten Sektor der Vakuumtrommel nur dann ein Vakuum erzeugt werden muss, wenn tatsächlich ein leerer oder unbesetzter Transportplatz in der Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung erkannt wird. Dies ist insofern wichtig, als dass das Aufrechterhalten eines Vakuums mit Kosten verbunden ist. Deshalb ist es vorteilhaft, das Vakuum in dem zweiten Sektor der Vakuumtrommel nur bei Bedarf zu erzeugen.
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Vorzugsweise hat die Etikettenzufuhr in bekannter Weise einen Etikettenspeicher, wie z.B. ein Endlosband mit Etiketten, eine Schneidvorrichtung mit z.B. einer Schneidwalze und eine rotierende Transfertrommel zur Aufnahme der vereinzelten Etiketten und zur Abgabe der vereinzelten Etiketten an die Vakuumtrommel. Eine derartige Etikettenzufuhr hat sich insbesondere für sehr schnell laufenden Etikettiervorrichtungen als vorteilhaft und zuverlässig erwiesen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmeplätz der Vakuumtrommel mit so genannten Vakuumpads ausgestattet, sodass das Vakuum in einem Vakuumraum in der Vorrichtung gleichmäßig an einer Ansaugfläche der Aufnahmeplätze für die Etiketten homogen verteilt werden kann. Dies führt dazu, dass die Etiketten über ihre gesamte Fläche gleichmäßig und fest an der Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes der Vakuumtrommel anliegen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jeder Aufnahmeplatz mit einer achsnormal zur Rotationsachse der Vakuumtrommel angeordneten Grundplatte verbunden, derart, dass ein Vakuumraum jedes Aufnahmeplatzes mit jeweils einer Perforierung in der Grundplatte verbunden ist. Die Perforierungen der gesamten Aufnahmeplätze sind vorzugsweise kreisförmig in der Grundplatte angeordnet und zwar koaxial zur Rotationsachse der Vakuumtrommel und insbesondere parallel zur Rotationsachse. Die Grundplatte dreht sich zusammen mit den Aufnahmeplätzen der Vakuumtrommel. Parallel zu der Grundplatte und an der Grundplatte anliegend ist eine nicht rotierende Steuerplatte der Vakuumvorrichtung angeordnet, die einen ersten Vakuumkanal aufweist, der sich ringförmig im Bereich der Anordnung der Perforierungen in dem ersten Sektor zwischen den Aufnahmebereich und Abgabebereich erstreckt und der zur Grundplatte hin offen ist. Zudem hat die Vakuumvorrichtung einen zweiten Vakuumkanal, der sich in Rotationsrichtung der Vakuumtrommel in dem zweiten Sektor zwischen den Abgabebereich und dem Aufnahmebereich erstreckt. Dieser zweite Vakuumkanal kann entweder dauerhaft mit Vakuum verbunden sein oder nur wenn der Etikettiervorrichtung durch ein entsprechendes Signal ein fehlender Behälter bzw. ein leerer Transportplatz in der Transportvorrichtung signalisiert wird.
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Der erste Vakuumkanal steht dauerhaft unter Vakuum und ist für das Anhaften der Etiketten zwischen dem Aufnahmebereich und dem Abgabebereich der Vakuumtrommel verantwortlich. In diesem Sektor ist vorzugsweise auch eine Leimwalze angeordnet, die dann die radial außen liegende Rückseite jedes, an den Aufnahmeplätzen der Vakuumtrommel aufgenommenen Etiketts mit Leim versieht.
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Vorzugsweise, aber nicht zwingend, überlappen sich der erste und der zweite Vakuumkanal im Abgabebereich und/oder im Aufnahmebereich zumindest teilweise, vorzugsweise in beiden Bereichen. Dies hat den Vorteil, dass, wenn im zweiten Sektor der Vakuumtrommel kein Vakuum erzeugt wird, das Vakuum im Aufnahmebereich langsam hochfährt und im Abgabebereich langsam zurückgeht. Wird auch im zweiten Sektor durch die Vakuumvorrichtung ein Vakuum an den Aufnahmeplätzen erzeugt, so liegt das Vakuum unvermindert am Aufnahmebereich als auch am Abgabebereich an, da, sich dort die beiden Vakuumkanäle überlappen. Es kommt daher im Abgabebereich zu keinem Absinken des Vakuums, was dafür sorgt, dass das Etikett im Abgabebereich nicht an einem leeren unbesetzten Transportplatz der Transportvorrichtung abgegeben wird. Das Etikett wird somit mittels der Vakuumvorrichtung über den Sektor zwischen dem Abgabebereich und dem Aufnahmebereich weiter geführt, sodass es mit der nächsten Umdrehung an einen Behälter in der Transportvorrichtung abgegeben werden kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Aufnahmeplatz der Vakuumtrommel im Abgabebereich zumindest teilweise mit einer Druckluftquelle verbunden. So können z.B. im Fall einer Lochplatte die mit Vakuum verbundenen Öffnung und die mit der Druckluftquelle verbundenen Öffnungen alternierend angeordnet sein, sodass im Abgabebereich mit einem kurzen Druckimpuls der Druckluftquelle die Etiketten leicht von der Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes gelöst werden. Durch die Luftdruckquelle wird somit das Vakuum an der Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes kompensiert. Dies erhöht die Zuverlässigkeit bei der Abgabe des Etiketts an einen in der Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung laufenden Behälter.
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Vorzugsweise ist in diesem Fall eine Druckluftverbindung, z.B. ein Ventil zwischen dem zwischen einem Vakuumraum des Aufnahmeplatzes und der Druckluftquelle in Abhängigkeit von dem Signal der Behältererkennungsvorrichtung steuerbar. Falls somit die Etikettiervorrichtung mittels dieses Signals erkennt, dass ein Transportplatz der Transportvorrichtung unbesetzt ist, wird der Druckluftimpuls nicht gegeben, sodass das Etikett an der Ansaugfläche des Aufnahmeplatzes anhaften bleibt und erst bei der nächsten Rotation der Vakuumtrommel an einem Behälter in einem Transportplatz der Transportvorrichtung abgegeben wird.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Behälterbehandlungsvorrichtung mit wenigstens einer Transportvorrichtung zum Transportieren der Behälter, wenigstens einer Etikettiervorrichtung der oben genannten Art und vorzugsweise wenigstens einer Behältererkennungsvorrichtung zum Erkennen der An- oder Abwesenheit von Behältern in Transportplätzen der Transportvorrichtung.
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Eine derartige Behälterbehandlungsvorrichtung kann z.B. eine Etikettiermaschine sein. Diese erfindungsgemäße Behälterbehandlungsvorrichtung ermöglicht eine Etikettierung der Behälter auch bei sehr hohen Leistungen beispielsweise von mehr als 10.000 Behältern pro Stunde, insbesondere von mehr als 50.000 Behältern pro Stunde.
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Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Vakuumtrommel der Etikettiervorrichtung bei Vorliegen einer Leerstelle in der Transportvorrichtung nicht gestoppt wird, sondern weiterläuft, sodass das für den fehlenden Behälter vorgesehene Etikett erst mit dem nächsten Umlauf der Vakuumtrommel auf einem Behälter überführt wird. Die Etikettenzufuhr wird entsprechend zeitversetzt an dem besetzten Aufnahmeplatz kurzzeitig ausgesetzt, was aufgrund des zeitlichen Vorlaufs und der dort vorherrschenden geringeren Massen bzw. Trägheitskräfte ohne weiteres möglich ist.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Zuführen von Etiketten in einer Behälterbehandlungsvorrichtung obiger Art. Erfindungsgemäß wird an den Aufnahmeplätzen der Vakuumtrommel zumindest zeitweise in einem zweiten Sektor der Vakuumtrommel ein Vakuum erzeugt, welcher zweite Sektor sich in Rotationsrichtung von dem Abgabebereich zum Aufnahmebereich der Vakuumtrommel erstreckt. Die Etikettenzufuhr wird zudem in Abhängigkeit von dem Fehlstellensignal gesteuert.
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Kurz gesagt, wird die Bereitstellung eines Etiketts für den unbesetzten Transportplatz zunächst nicht unterbunden, das mit der Vakuumtrommel transportierte Etikett wird nicht an dem unbesetzten Transportplatz der Transportvorrichtung abgebeben sondern weiter transportiert, die Bereitstellung eines Etikettes wird für den Zeitpunkt gestoppt, wenn der Aufnahmeplatz der Vakuumtrommel, dessen Etikett nicht an den fehlenden Behälter übergeben wurde, an der Übernahmeposition des Etiketts an die Vakuumtrommel befindet.
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Vorzugsweise wird das Vakuum in dem zweiten Sektor der Vakuumtrommel nur dann eingeschaltet, wenn das Fehlstellensignal das Fehlen eines Behälters auf einem Transportplatz der Transportvorrichtung signalisiert, was dazu führt, dass der Aufwand für die Vakuumerzeugung deutlich verringert ist.
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Oben wurde die Vakuumvorrichtung durch eine Anordnung von rotierender Grundplatte und stationärer Steuerplatte beschrieben. Es sind auch andere Möglichkeiten vorstellbar, wie das Vakuum in zwei verschiedenen Sektoren der Vakuumtrommel an den Aufnahmeplätzen gesteuert werden kann. So kann z.B. jeder Aufnahmeplatz mittels eines Steuerventils in den entsprechenden Sektoren mit einer Vakuumquelle verbunden werden. Das Steuerventil wird normalerweise im Fall eines herkömmlich besetzten Transportplatzes am Abgabebereich der Vakuumtrommel geschlossen, so dass das Vakuum an dem Aufnahmeplatz wegfällt, wodurch das Etikett an einen Behälter abgegeben werden kann. Andererseits, wenn das Fehlen eines Behälters in einem Transportplatz signalisiert wird, bleibt das Steuerventil einfach unbetätigt, sodass das Vakuum über den Abgabebereich hinaus an dem Aufnahmeplatz angelegt bleibt und das Etikett im Abgabebereich nicht abgegeben wird.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist somit ein Teil der Vakuumvorrichtung durch wenigstens ein Steuerventil gebildet, welches in Abhängigkeit von dem Signal der Behältererkennungsvorrichtung gesteuert wird. Statt eines Steuerventils kann natürlich auch jede andere beliebige Komponente verwendet werden, die dazu geeignet ist, den Ansaugbereich des Aufnahmeplatzes bzw. Vakuumpads mit Vakuum zu verbinden bzw. vom Vakuum zu trennen.
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In dieser Anmeldung werden folgende Begriffe synonym verwendet: Vakuumpad - Aufnahmeplatz; Kanal - Vakuumkanal; Steuerventil - Vakuumsteuerventil; Etikettiermaschine - Etikettiervorrichtung;
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Die der Etikettiervorrichtung zugeordnete Vakuumvorrichtung enthält nur diejenigen Komponenten der Vakuumvorrichtung, die dazu bestimmt sind, die Vakuumräume der einzelnen Aufnahmeplätze mit einer z.B. externen Vakuumquelle zu verbinden bzw. von dieser zu trennen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung;
- 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Vakuumtrommel aus 1, und
- 3 eine Aufsicht III - III aus 2;
- 4 und 5 eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit einzeln geschalteten Pneumatikventilen für die Aufnahmeplätze.
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1 zeigt beispielhaft eine Etikettiervorrichtung 10 mit einer Vakuumtrommel 12, die äquidistant an ihrem Umfang verteilt sechs Aufnahmeplätze 14 mit jeweils einer nach außen weisenden Ansaugfläche 28 für jeweils ein Etikett 24 aufweist. Die Etikettiervorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Etikettenzufuhr 16 mit einer Schneidwalze 18 und einer Transfertrommel 20. Die Vakuumtrommel 12 hat einen Aufnahmebereich 22 in welcher ein Etikett 24 von einer Etikettenaufnahme 21 der Transfertrommel 20 an den Aufnahmeplatz 14 übernommen wird. Die Vakuumtrommel 12 hat weiterhin einen Abgabebereich 26, in welchem das Etikett 24 von dem Aufnahmeplatz 14 auf den Umfang eines an einem Transportplatz 30 einer Transportvorrichtung 32 einer Behandlungsvorrichtung befindlichen Behälters 34 aufgebracht wird. Jeder Aufnahmeplatz 14 enthält eine Ansaugfläche 28, die mit einem zugehörigen Vakuumraum 36 verbunden ist, der in einer Perforierung 38 einer Grundplatte 40 endet, die achsnormal und konzentrisch zur Rotationsachse der Vakuumtrommel 12 angeordnet ist. Über diese Perforierungen 38 werden die Vakuumräume 36 der einzelnen Aufnahmeplätze 14 mit Vakuum versorgt, wie dies anhand der 2 und 3 deutlicher beschrieben ist. Die Etikettiervorrichtung 10 enthält weiterhin eine Leimwalze 13, die in dem ersten Sektor A der Vakuumtrommel 12 zwischen dem Aufnahmebereich 22 und dem Abgabebereich 26 angeordnet ist und dort die Rückseite der auf den Aufnahmeplätzen 14 gehaltenen Etiketten 24 mit Leim versieht. Diese Leimwalze 13 rotiert gegensinnig zu der Vakuumtrommel 12, wodurch auf die Rückseite der Etiketten 24 beim Abrollen gleichmäßig eine Leimschicht aufgetragen wird, die dann zur Befestigung der Etiketten 24 auf dem Umfang der Behälter 34 dient. In der Figur ist es nicht dargestellt, dass die Aufnahmeplätze 14 auch optional radial nach außen bewegt werden können, um so im Abgabebereich 26 z.B. in verbesserter Weise in Kontakt mit dem Außenumfang der Behälter 34 zu treten. Die Vakuumtrommel 12 kann auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass die Aufnahmeplätze 14 mit ihrer Ansaugfläche 28 auch ohne radiale Bewegung in den Umfangsbereich der in den Transportplätzen 30 befindlichen Behälter 34 treten, sodass ein Aufbringen der Etiketten 24 auch ohne eine radiale Bewegung der einzelnen Aufnahmeplätze 14 möglich ist.
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2 zeigt das Zusammenwirken zwischen der rotierenden Grundplatte 40 und einer stationären Steuerplatte 42, die rotationsfest, d.h. nicht rotierend unterhalb der Grundplatte 40 und an diese anliegend angeordnet ist. Die Steuerplatte 42 enthält in dem ersten Sektor A zwischen Aufnahmebereich 22 und Abgabebereich 26 der Vakuumtrommel 12 einen ringförmigen ersten Vakuumkanal 44 und in dem zweiten Sektor B zwischen dem Abgabebereich 26 und dem Aufnahmebereich 22 in Rotationsrichtung der Vakuumtrommel 12 einen ringförmigen zweiten Vakuumkanal 46. Beide Vakuumkanäle 44, 46 sind zur Grundplatte 40 hin offen und interagieren daher mit den mit der Grundplatte 40 bewegten Perforierungen 38.
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Bevorzugt, aber nicht zwingend überlappen sich der erste und der zweite Vakuumkanal 44, 46 im Aufnahmebereiche 22 und/oder im Abgabebereich 26 der Vakuumtrommel 12. Für den Fall der Überlappung haben hierfür beide ein spitz zulaufendes Ende 45, in welchem sich beide Kanäle 44, 46 überlappen, so dass eine Perforierung 38 in diesem Bereich 22, 26 in Kontakt mit beiden Kanälen 44, 46 ist. Während des Betriebs bewegen sich die mit den Vakuumräumen 36 der einzelnen Aufnahmeplätze 14 verbundenen Perforierungen 38 mit der Grundplatte 40 der Vakuumtrommel 12. Hierbei sind sie entsprechend den Sektoren A und B entweder in Kontakt mit dem ersten Vakuumkanal 44 oder mit dem zweiten Vakuumkanal 46. Der erste Vakuumkanal 44 ist über eine Vakuumleitung 48 mit einer externen Vakuumquelle 50 verbunden. Der zweite Vakuumkanal 46 ist über eine Vakuumleitung 48 mittels eines Pneumatikventils 52 und optional eines Druckminderventils 54 ebenfalls mit der externen Vakuumquelle 50 verbunden.
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Im normalen Betrieb ist das Pneumatikventil 52, welches den zweiten Vakuumkanal 46 mit der externen Druckquelle 50 verbindet, vorzugsweise geschlossen. Auf diese Weise sind die Vakuumräume 36 der Aufnahmeplätze 14 nur in dem ersten Sektor A mit dem Vakuum verbunden. Auf diese Weise werden die Etiketten 24 an den Ansaugflächen 28 der Aufnahmeplätze 14 zwischen der Übergabe der Etiketten 24 von der Transfertrommel 20 bis zur Abgabe an den Umfang der Behälter 34 in den Transportplätzen 30 der Transportvorrichtung 32 sicher gehalten. Falls nun ein leerer Transportplatz 30 ohne Behälter 34 entdeckt wird, wird das Pneumatikventil 52 geöffnet und somit steht auch der zweite Vakuumkanal 46 unter einem Vakuum, das entweder so hoch wie das Vakuum des ersten Vakuumkanals 44 sein kann oder mittels des Druckminderventils 54 auf einem etwas geringerem Wert eingestellt sein kann. Das Etikett 24 wird somit gerade auch durch die Tatsache, dass sich die beiden Vakuumkanäle 44, 46 im Abgabebereich 26 überlappen, weiterhin an der Ansaugfläche 28 gehalten, so dass es wieder zurück zum Aufnahmebereich 22 an er Transfertrommel 20 läuft.
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Die Etikettenzufuhr wird an der Position, an der sich das Etikett 24 weiterhin auf dem Aufnahmeplatz 14 im zweiten Sektor B befindet, gestoppt, sodass an der Stelle, an der sich nun weiterhin das Etikett befindet, kein Etikett 24 von der Transfertrommel 20 übergeben wird.
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Dieses Stoppen der Etikettenzufuhr kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Schneidwalze 18 und die Transfertrommel 20 an der Position, wo sich das Etikett 24 weiterhin auf dem Aufnahmeplatz 14 im zweiten Sektor B befindet, gestoppt werden, sodass an der noch immer belegten Position kein Etikett 24 von der Transfertrommel 20 übergeben wird. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da die Masse und Trägheit der Transfertrommel 20 und der Schneidwalze 18 bedeutend geringer ist als die Vakuumtrommel 12.
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Alternativ kann das Stoppen der Etikettenzufuhr auch dadurch erfolgen, dass die Fördervorrichtung, welche das Etikettenband von der Vorratsrolle abzieht angehalten wird, wobei die Schneidwalze 18 und auch die Transfertrommel 20 bei dieser Vorgehensweise unverändert weiter rotieren können.
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Nach dem vorbeilaufen des bereits mit einem Etikett 24 besetzten Aufnahmeplatzes 14 wird die Etikettenzufuhr 16 wieder eingeschaltet, sodass die nächsten freien Aufnahmeplätze 14 wieder von der Transfertrommel 20 mit Etiketten 24 bestückt werden. Auf diese Weise ist auch bei Etikettiermaschinen mit einem äußerst hohen Behälterdurchsatz eine reibungslose Etikettenzufuhr gewährleistet.
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Dies wird primär dadurch ermöglicht, dass nicht die gesamte Etikettiervorrichtung 10 abgeschaltet oder verlangsam wird, sondern beispielsweise lediglich die Etikettenzufuhr 16, während die Vakuumtrommel 12 unverändert weiter mit konstanter Drehzahl rotiert.
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Die 4 und 5 zeigen eine alternative Ausführungsform 60 der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung, bei der in der Steuerplatte 42 ein Vakuumkanal 62 in Form eines geschlossenen Kreisrings ausgebildet ist, der über die Vakuumleitung 48 mit der externen Vakuumquelle 50 verbunden ist. Die Perforierungen 38 jedes Aufnahmeplatzes 14 sind über ein Steuerventil 64 mit dem jeweiligen Druckraum 36 des Aufnahmeplatzes 14 verbunden. Auf diese Weise kann der Druckraum 36 jedes Aufnahmeplatzes 14 elektronisch gesteuert in jedem beliebigen Sektor der Vakuumtrommel 12 mit der Vakuumquelle 50 verbunden bzw. von der Vakuumquelle getrennt werden.
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Im normalen Betrieb werden die Steuerventile 64 im Aufnahmebereich 22 geöffnet und über den ersten Sektor A bis zum Abgabebereich 26 offen gelassen. Im Abgabebereich 26 werden sie wieder geschlossen, sodass das Vakuum an der Ansaugfläche 28 des Aufnahmeplatzes 14 wegfällt und das Etikett 24 an einem Behälter 34 übergeben werden kann. Falls nun ein Behälter fehlt, wird das Steuerventil 64 im Abgabebereich 26 nicht geschlossen, sondern es wird offen gelassen, sodass auch über den Sektor B zwischen dem Abgabebereich 26 und dem Aufnahmebereich 22 das Etikett 24 an der Ansaugfläche 28 des Aufnahmeplatzes 14 anhaftet.
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Der Vollständigkeit halber sei mitgeteilt, dass in 5 die Ansaugflächen 28 natürlich Teilflächen eines, konzentrisch zur Rotationsachse der Vakuumtrommel 12 ausgebildeten Kreises sind. Sie sind in der Zeichnung nur der Einfachheit halber plan dargestellt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Patentansprüche beliebig variiert werden. Weiterhin sei klargestellt, dass in allen Figuren identische oder funktionsgleiche Teile mit den identischen Bezugszeichen versehen sind.
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Weiterhin sei klargestellt, dass die Patentansprüche zu einem Teil der Beschreibung gemacht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Etikettiervorrichtung
- 12
- Vakuumtrommel
- 13
- Leimwalze
- 14
- Aufnahmeplatz -Vakuumpad
- 16
- Etikettenzufuhr
- 17
- Endlosetikettenband
- 18
- Schneidwalze
- 20
- Transfertrommel
- 21
- Etikettenaufnahme der Transfertrommel
- 22
- Aufnahmebereich
- 24
- Etikett
- 26
- Abgabebereich
- 28
- Ansaugfläche
- 30
- Transportplatz der Transportvorrichtung
- 32
- Transportvorrichtung der Behälterbehandlungsvorrichtung
- 34
- Behälter - Flasche
- 36
- Vakuumraum des Aufnahmeplatzes
- 38
- Perforierung in der Grundplatte
- 40
- mit der Vakuumtrommel zusammen rotierende Grundplatte
- 42
- fest montierte Steuerplatte
- 44
- erster ringförmiger Vakuumkanal
- 45
- spitz zulaufende einander überlappende Enden der Vakuumkanäle im Aufnahme- und Abgabebereich
- 46
- zweiter ringförmiger Vakuumkanal
- 48
- Vakuumleitung
- 50
- Vakuumquelle (intern oder extern)
- 52
- Pneumatikventil gesteuert durch Signale der Behältererkennungsvorrichtung
- 53
- Behältererkennungsvorrichtung
- 54
- Druckminderventil (optional)
- 60
- zweite Ausführungsform einer Vakuumtrommel
- 62
- geschlossener Vakuumringkanal in der Steuerplatte
- 63
- Vakuumverbindung zwischen Perforierung und Vakuumraum des Aufnahmeplatzes
- 64
- Steuerventil in der Vakuumverbindung zwischen Perforierung und Vakuumraum jedes Aufnahmeplatzes gesteuert durch Signale der Behältererkennungsvorrichtung
- A
- erster Sektor von Aufnahmebereich bis Abgabebereich (in Rotationsrichtung)
- B
- zweiter Sektor vom Abgabebereich bis Aufnahmebereich (in Rotationsrichtung)
