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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Etikettieraggregat gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 1 sowie auf eine Etikettiermaschine gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 10.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
als Flasche (z.B. PET-Flasche) ausgebildeten und mit einem Rundum-Etikett versehenen
Behälter;
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2 in
schematischer Teildarstellung und in Draufsicht eine Etikettiermaschine
zum Etikettieren der Behälter
mit Rundum-Etiketten;
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3 in
vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Schneidstation
oder -vorrichtung des Etikettieraggregates der 2;
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4 in
schematischer Draufsicht die Vakuumwalze der Schneidstation der 3.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Leimauftrag auf die Umfangsfläche 16.1 des
Greiferzylinders 16 erfolgt durch eine Beleimungsstation 17.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 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