EP3854712A1 - Verfahren zum aufspritzen von kaltleim auf paletten für etiketten und etikettieraggregat für behälter - Google Patents
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- EP3854712A1 EP3854712A1 EP20212345.1A EP20212345A EP3854712A1 EP 3854712 A1 EP3854712 A1 EP 3854712A1 EP 20212345 A EP20212345 A EP 20212345A EP 3854712 A1 EP3854712 A1 EP 3854712A1
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- spray nozzles
- print head
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
- B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
- B65C9/08—Label feeding
- B65C9/12—Removing separate labels from stacks
- B65C9/16—Removing separate labels from stacks by wetting devices
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- B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
- B65C9/20—Gluing the labels or articles
- B65C9/22—Gluing the labels or articles by wetting, e.g. by applying liquid glue or a liquid to a dry glue coating
- B65C9/2204—Gluing the labels or articles by wetting, e.g. by applying liquid glue or a liquid to a dry glue coating using spraying means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
- B65C2009/0071—Details of glueing devices
Definitions
- the invention relates to a method for spraying cold glue onto pallets according to the preamble of claim 1 and a labeling unit for containers according to the preamble of claim 8.
- print heads For glue syringes, print heads have also been proposed which eject the cold glue by means of piezo elements at comparatively high working pressures of around 40 bar.
- the cold glue used for this has a comparatively high viscosity, for example between 20 and 200 Pa ⁇ s.
- the object set is achieved with a method according to claim 1. Accordingly, it is used to spray cold glue onto rotating pallets in order to use the sprayed cold glue to pick up labels for containers from a label magazine, the pallets being transported through the working area of a print head with spray nozzles arranged in a grid.
- the spray nozzles dispense the cold glue onto label contact surfaces formed on the pallets.
- a working pressure of the cold glue of 0.1 to 10 bar is set for the area of the print head.
- the delivery of the cold glue is controlled by means of electromagnetic valves that are individually assigned to the spray nozzles.
- a working pressure in the area of the printhead is to be understood as meaning that the cold glue is held and / or transported in the printhead at the working pressure and, in particular, is applied to the electromagnetic valves under working pressure.
- the pressure range specified above is particularly advantageous for efficient glue supply and reliable operation of electromagnetic valves, but could in principle also be expanded upwards.
- Piezo-driven valves could in principle also be used at the specified pressure values, but are inferior to electromagnetic valves according to the invention, in particular in terms of cost-effectiveness for acquisition and operation.
- the electromagnetic valves can preferably also be opened gradually by applying a control voltage against a spring tension.
- the electromagnetic valves then close by themselves when the control voltage is switched off by means of spring tension.
- the cold glue is preferably pseudo-viscous in such a way that its viscosity at a stirring speed of 100 / min is 0.02 to 0.5 Pa ⁇ s and in particular 0.05 to 0.2 Pa ⁇ s and the viscosity at a stirring speed of 10 / min is at least 1.5 times, in particular at least three times.
- This enables the flow properties of the cold glue to be optimized in the area of the print head and in particular in the area of the electromagnetic valves and spray nozzles.
- the specified structural viscosity enables the cold glue to become so viscous at ambient pressure after it has been dispensed from the spray nozzles that it adheres to the essentially upright label contact surfaces at the point of impact and does not run down.
- predetermined glue patterns that is, patterns of glue beads. Dots of glue or the like, given on the label contact surfaces.
- structural viscosity is understood to mean that the viscosity of the cold glue decreases with increasing shear stress and thus with increasing working pressure.
- the stirring speed relates to a rotary viscometer and in particular to a measurement of the Brookfield viscosity.
- the viscosity of the cold glue is preferably measured in accordance with ISO 1652, i.e. using standardized LV measuring bodies.
- the cold glue falls into the range of low-viscosity, non-Newtonian liquids.
- the above measuring method is the standard measuring method, but could also be replaced by other measuring methods.
- a viscosity of the cold glue of preferably 0.1 to 2 Pa ⁇ s results in the area of the print head. This has proven to be particularly advantageous for a targeted delivery of sharply delimited glue jets.
- the delivery of the cold glue is preferably achieved by changing the working pressure and / or a cycle ratio for opening / closing the electromagnetic valves, i.e. a cycle ratio of the opening duration to the closing duration of the valves, and / or an opening degree of the electromagnetic valves to a transport speed of the label contact surfaces in the area of the print head and / or adapted to a glue pattern to be produced on the label contact surfaces.
- a cycle ratio for opening / closing the electromagnetic valves i.e. a cycle ratio of the opening duration to the closing duration of the valves, and / or an opening degree of the electromagnetic valves to a transport speed of the label contact surfaces in the area of the print head and / or adapted to a glue pattern to be produced on the label contact surfaces.
- the amount of glue dispensed per unit of time can be adapted to the machine performance of the labeling unit.
- Different glue patterns that is to say two-dimensional patterns of glue dots and / or glue beads, can be generated on the label contact surfaces depending on the electronic printing
- the glue supply preferably has a variably adjustable glue pressure generator, for example a glue pump, and a pressure sensor for monitoring the working pressure in the area of the print head.
- the working pressure is preferably monitored in the printhead upstream of the electromagnetic valves.
- the working pressure can then be regulated as a function of the transport speed of the label contact surfaces in order to set an amount of glue delivered to the label contact surface per unit of time and / or per unit area / total area.
- the working pressure increases with the transport speed of the label contact surfaces or the path speed of the pallets.
- the electromagnetic valves can be opened and closed in a specified cycle so that the glue jets do not generate continuous glue beads on the label contact surfaces, but rather interrupted glue lines or glue dots with gaps in between without glue application. This is particularly suitable for spraying a predetermined amount of glue onto the label contact surfaces at low transport speeds, for example when setting up the labeling unit.
- valves are activated, for example, by means of pulse-width modulated signals in such a way that the electromagnetic valves only open incompletely.
- Such an activation of the electromagnetic valves gradually reduces the opening cross-section of the electromagnetic valves compared to the fully open position, so that, in contrast, less glue can pass.
- the opening cross-section can, for example, be gradually enlarged as the transport speed of the label contact surfaces increases.
- the cold glue is preferably dispensed from the spray nozzles in a spraying direction deviating from the horizontal by at most 30 ° and in particular by at most 10 °.
- the spray direction is to be understood as a main spray direction of the individual glue jets, that is, their alignment.
- the label contact surfaces are preferably moved by the pallets in an orthogonally upright position through the working area of the glue syringe.
- a horizontal delivery of the cold glue from the spray nozzles or a delivery of the cold glue deviating therefrom in the specified area simplifies the generation of predetermined glue patterns on the label contact surfaces passing in this way.
- the specified structural viscosity of the cold glue has the effect that the cold glue hitting the label contact surfaces does not noticeably run down from the respective point of contact.
- the labels are preferably removed from the pallets from a label magazine by means of the label contact surfaces provided with the cold glue according to the method according to at least one previous embodiment. Furthermore, the labels are then taken over by a rotating transfer cylinder and transported to the containers with cold glue pointing outwards and transferred to them. This provides labeling that is equally reliable and flexibly adaptable to different labels, glue patterns, containers or the like.
- the electromagnetic valves are preferably cyclically controlled to open with a first voltage, which is in particular 40-60 V, and then, in particular until they are closed, kept open with a second voltage reduced by at least half, i.e. for example up to End of individual glue beads / glue dots. This enables very quick opening, that is, short switching times, as well as gentle operation of the electromagnetic valves, in particular overload protection of the coils built therein.
- the signal exchange between a microprocessor controlling the glue dispensing and the driver units assigned to each of the electromagnetic valves is preferably carried out via a data interface by means of shift registers. In principle, however, direct wiring would also be conceivable.
- the problem posed is also achieved with a labeling unit according to claim 8. Accordingly, this is used to label containers and in particular to carry out the method according to at least one of the embodiments described above.
- the labeling unit comprises a glue syringe for spraying cold glue onto label contact surfaces of pallets, a glue supply for providing the cold glue under excess pressure in a print head on the glue syringe with spray nozzles arranged in a grid for dispensing the cold glue, and a means of transport for transporting the pallets through the work area of the print head .
- the glue supply is designed for a working pressure of 0.1 to 10 bar in the print head.
- the printhead also includes electromagnetic valves with which the delivery of the cold glue from the spray nozzles can be controlled individually.
- the spray nozzles preferably have a clear width of 100 to 400 ⁇ m and in particular 120 to 300 ⁇ m. Such opening cross-sections have proven to be particularly advantageous for targeted processing of the cold glue in the specified ranges of the working pressure and the viscosity of the cold glue.
- the print head preferably comprises print modules arranged one above the other, each with spray nozzles arranged in a row, the print modules in particular being stackable directly on top of one another.
- the pressure modules each combine a similar number of spray nozzles in the sense of components that can be flexibly combined with one another. For example, each printing module comprises six to twelve spray nozzles and in particular eight to ten spray nozzles.
- a separate driver unit with power electronics is preferably assigned to each printing module / component, so that the electromagnetic valves can be controlled with control voltages of preferably 3 to 12 V.
- print heads By placing the print modules on top of one another / stacking them, print heads can be built up modularly with uniform basic components, depending on requirements, such as the height of the labels. This enables the print heads to be flexibly adapted to different operating conditions and enables the cost-effective construction of print heads with different dimensions.
- the printing modules are preferably inclined with respect to the transport direction of the label contact surfaces and, in particular, at an angle of 10 to 20 °. Because of the space required for the associated electromagnetic valves, the spray nozzles cannot be placed as close together as desired. Gaps caused by this can be closed by tilting the print modules. For example, each spray nozzle can cover a line height of 2 mm on the label contact surfaces, a print module with a suitably inclined row of eight spray nozzles consequently a total of 16 mm label height. Accordingly, print heads could be modularly adapted in steps of 16 mm to different label heights or to the heights of required glue patterns.
- the pressure modules are preferably connected in parallel to the glue supply via a distribution chamber on the print head, a pressure sensor for measuring the working pressure and / or a temperature control unit for controlling the temperature of the cold glue being arranged on / in the distribution chamber.
- a distribution chamber could also act as a pressure equalization tank between the glue supply and the constantly switching electromagnetic valves.
- the pressure modules preferably comprise branch ducts for connecting the spray nozzles to the distribution chamber, the ends of the branch ducts being able to be connected to cleaning nozzles in a controlled manner by opening additional electromagnetic valves.
- Each cleaning nozzle is arranged, for example, at the end of a row of assigned spray nozzles.
- the branch channels and the inputs of the electromagnetic valves can then be effectively flowed through / against a cleaning medium. These areas can therefore be mechanically cleaned together without dismantling. This simplifies the cleaning of the print head and maintains a permanently reliable and reproducible dispensing of cold glue.
- the cleaning nozzles preferably have a larger cross section than the spray nozzles, and / or the cleaning nozzles are arranged in an upper region of the branch channels in such a way that they can be vented through the cleaning nozzles.
- the branch channels run in the direction of flow from the bottom to the top obliquely in accordance with the inclination of the pressure modules, so that the cleaning nozzles are arranged essentially at the upper end of the branch channels. Accordingly, the branch channels can be reliably and easily vented through the cleaning nozzles when the cold glue is reintroduced after cleaning. Their larger cross-section compared to the spray nozzles enables efficient and quick cleaning of the print head.
- the labeling unit preferably further comprises a switchover valve arranged between the glue supply and the print head for the optional supply of cold glue or cleaning medium to the print head.
- a switchover valve arranged between the glue supply and the print head for the optional supply of cold glue or cleaning medium to the print head.
- the transport means is preferably a pallet carousel, and the pallets are designed for removing the labels from a label magazine by means of the label contact surfaces provided with the cold glue and for the subsequent transfer of the labels to a continuously rotatable transfer cylinder.
- the transfer cylinder can also be referred to as a gripper cylinder.
- the glued label contact surfaces allow easy and reliable removal of the labels, a transfer of the cold glue to the labels, and a Transfer of the labels glued in this way to the container after gripping by means of the transfer cylinder or similar unit for turning the labels before transfer to the container.
- the labeling unit is preferably part of a labeling machine which has a continuously rotatable transfer cylinder for taking over the labels from the label contact surfaces and for transporting the labels with outwardly facing cold glue to the containers, in particular moving along a pitch circle.
- a container table with turntables for receiving and positioning / rotating the containers when the labels are transferred is suitable as a means of transport for the containers.
- the labeling unit 1 comprises a glue syringe 2 for spraying cold glue 3 onto label contact surfaces 5a of pallets 5, which continuously circulate on a pallet carousel 6 and are transported in a transport direction 5b through the working area of the glue syringe 2.
- the pallets 5 can be pivoted in / against their transport direction 5b with respect to the pallet carousel 6 in order to remove the labels 4 from a label magazine 7 in a manner known in principle by means of the label contact surfaces 5a provided with the cold glue 3.
- the label contact surfaces 5a transfer the cold glue 3 to the labels 4 and transfer them to a rotating transfer cylinder 9 for gripping / turning.
- the transfer cylinder 9 transports the labels 4 with outwardly facing cold glue 3 to the containers 8 to be labeled, in a manner known in principle a container table of a labeling machine 10 (indicated by a partial circle 10a).
- the glue syringe 2 comprises at least one pressure head 11 with a plurality of printing modules 12 arranged one above the other and in particular stacked one on top of the other.
- the printing modules 12 are preferably identical.
- Each printing module 12 comprises spray nozzles 13 arranged in a grid shape and in particular in a row for dispensing the cold glue 3.
- Each spray nozzle 13 is preceded by a separate electromagnetic valve 14 with which the dispensing of the cold glue 3 from the respective spray nozzle 3 can be controlled automatically.
- the electromagnetic valves 14 include, for example, a resiliently preloaded valve tappet and an electromagnetic drive for moving the valve tappet against the spring preload from an associated valve seat in order to open the electromagnetic valve 14, possibly only partially opening it in an intermediate position.
- the electromagnetic drive is switched off, the electromagnetic valve 14 preferably closes automatically due to the spring preload. In principle, however, an actively driven closure for the electromagnetic valve 14 would also be conceivable.
- Each printing module 12 includes its own driver unit 15 with power electronics for controlling the electromagnetic valves 14 present on the printing module 12, for example by applying voltages of 15 to 50 V to the electromagnetic valves 14.
- the individual driver units 15 are controlled by suitable voltage levels, for example between 3 and 12 V.
- the pressure modules 12 share a distribution chamber 16 for the cold glue 3 in order to keep it at a predetermined working pressure 17 for all pressure modules 12 and thus for all electromagnetic valves 14 and associated spray nozzles 13.
- a pressure sensor 18 is preferably present on / in the distribution chamber 16.
- a predetermined working temperature 19 of the cold glue 3 is preferably also kept constant by a temperature control unit 20 arranged on the distribution chamber 16.
- the temperature control unit 20 comprises components that are known in principle, for example at least one heating element and a temperature sensor.
- a control unit 21 is also schematically indicated, which evaluates the measurement signals of the pressure sensor 18 and records the overpressure in a glue supply 22 which supplies the cold glue 3 regulates this basis in order to keep the working pressure 17 in a predetermined range of values.
- the working temperature 19 could also be specified by the control unit 21.
- the control of the electromagnetic valves / driver units 15 is also possible from the control unit 21.
- the working pressure 17 and the working temperature 19 in the area of the distribution chamber 16 are set in such a way that the cold glue 3 in the printhead 11 and in particular on the electromagnetic valves 14 has a working viscosity 23 of preferably 0.1 and 2 to match an intrinsic viscosity of the cold glue 3 specified as a material property Pa ⁇ s.
- the flow behavior of the cold glue 3 is then particularly favorable for its controlled and targeted delivery from the spray nozzles 13.
- connection board 24 for the common power supply and control of the driver units 15 of the individual printing modules 12 is also indicated schematically.
- the connection board 24 preferably carries central electronic components that are required for all associated driver units 15.
- a real-time capable microprocessor 25 for controlling the individual print modules 12 with their driver units 15 and electromagnetic valves 14 can be present on the connection board 24, for example.
- the signal exchange of the microprocessor 25 with the respective driver unit 15 and the electromagnetic valves 14 connected to it can take place both via direct wiring and / or preferably via a data interface using a shift register.
- the housing 26 is preferably designed sloping at an angle on its upper side, so that any dirt that may be present can run off the print head 11, from its front side with the spray nozzles 13, for example towards the Back or side, as in the Figure 3 is indicated schematically.
- a switch valve 27 is also indicated schematically, which is connected between the glue supply 22 and the print head 11 in order to shut off the glue supply 22 for cleaning the print head 11 and instead a cleaning medium 28 in the print head 11 and in particular through the distribution chamber 16, the electromagnetic valves 14 and to direct the spray nozzles 13.
- the cleaning medium 28 is, for example, liquid, vaporous or the like and is preferably provided by an integrated and automatically operating cleaning system (not shown).
- the cold glue 3 is dispensed from the spray nozzles 13 in a spray direction 29 deviating from the horizontal by an angle of at most 30 ° and in particular at most 10 °, in particular in the horizontal spraying direction 29.
- the Figure 3 shows the spray nozzles 13 arranged by stacking print modules 12 in the form of a two-dimensional grid. Accordingly, the print modules 12 and the rows of nozzles formed by their spray nozzles 13 are preferably at an angle 30 of 10 ° to 20 ° with respect to the transport direction 5b of the label contact surfaces 5a, in the normal case thus inclined with respect to the horizontal.
- the entire nozzle head 11 can be inclined by the setting angle 30 with respect to the transport direction 5b of the label contact surfaces 5a.
- the printing modules 12 and associated components obliquely with respect to a housing 26 which is essentially orthogonally aligned in a conventional manner at an angle of attack 30.
- each spray nozzle 13 uses a label contact surface 5a transported through the work area 31 of the print head 11 in the transport direction 5b, this shows that each spray nozzle 13 generates an application of glue with a line height 32 on the label contact surface 5a that is dependent on the opening angle of the glue jet emitted.
- the row height 32 is, for example, 1 to 3 mm, in particular 1.5 to 2.5 mm.
- the vertical working areas 33 of the individual printing modules 12 can be maximized by suitable adaptation of the setting angle 30.
- the vertical working area 33 is obtained in the ideal case, that is to say with an optimal setting angle 30, by adding the line heights 32 of all spray nozzles 13 of a specific printing module 12.
- a vertical working area 34 of the print head 11 as a whole is then obtained by adding according to the number of diagonally arranged / stacked ones Printing modules 12. Configurations of the printing modules 12 that differ from the example shown would be conceivable, for example with a number of six to twelve and in particular eight to ten spray nozzles 13 per printing module 12.
- connection board 24 preferably has a plurality of slots for connecting the driver units 15. Depending on the required vertical working area 34 of the print head 11 Overall, a suitable number of print modules 12 with their driver units 15 can then be connected by simple plug-in connections.
- the Figure 3 further indicates schematically for a row of nozzles that at least one cleaning nozzle 35 is present on each printing module 12 following the spray nozzles 13, the spray nozzles 13 and the cleaning nozzle 35 being connected to the distribution chamber 16 via a common branch duct 36.
- the cleaning nozzle 35 is then arranged at the rear end of the branch channel 36 as seen in the direction of flow 37. This ensures that the cleaning medium 28 flows through the entire branch duct 36 and to all electromagnetic valves 14 as well as through the cleaning nozzle 35 during a cleaning process.
- An additional electromagnetic valve 38 is provided downstream of the branch duct 36 for releasing / shutting off the cleaning nozzle 35.
- the electromagnetic valve 38 is preferably located immediately in front of the associated cleaning nozzle 35 at the rear end of the branch channel 36, as seen in the direction of flow 37.
- the cleaning nozzles 35 and the associated electromagnetic valves 38 are due to the inclined position of the pressure modules 12 preferably in an upper area or at the upper end of the respectively associated branch channel 36, so that this can be relatively easily and reliably when the electromagnetic valve 38 is open through the cleaning nozzle 35 can be vented, in particular when the print head 11 is filled with cold glue 3 again.
- the cleaning nozzles 35 preferably have a larger clear width than the spray nozzles 13.
- the spray nozzles 13 preferably have a clear width of 100 to 400 ⁇ m and in particular from 120 to 300 ⁇ m. In connection with the material-specific structural viscosity of the cold glue 3, this has proven particularly useful for a targeted and reliable delivery of the cold glue 3.
- the printing modules 12 can not only be arranged in layers one above the other, but also next to one another in a columnar manner.
- the printing modules 12 are then arranged next to one another in an upright orientation, similar to printing columns, preferably with a height offset 39 to one another. With orthogonal alignment of the print modules 12, this results in an identical height offset 40 of adjacent print lines 41.
- the printing modules 12 can also be arranged offset from one another transversely to one another, with a lateral offset 42 then resulting in a comparatively smaller height offset 43 of adjacent printing lines 41.
- the arrangement of the print modules 12 on the print head 11 is then defined, for example, by the transverse offset 42 and the setting angle 30.
- the vertical print resolution can be flexibly based on the line height 32 (see Figure 3 ) optimize individual spray nozzles 13 and their distribution on the printing modules 12 by arranging several printing modules 12 in a tiered, columnar or transverse manner and / or by appropriately offsetting the printing modules 12 with respect to one another.
- the cleaning nozzles 35 are in the Figures 4 and 5 omitted for simplicity.
- the structural viscosity of fluids is a fundamentally known material property of non-Newtonian fluids and states that the viscosity decreases with increasing shear stress in the fluid.
- This dependency is in the Figure 6 for the cold glue 3 shown as an interpolated rheological curve, which is preferably determined with a rotational viscometer according to the Brookfield method.
- the agitation speed n R of a standardized measuring body is shown on the abscissa, for example an LV measuring body according to ISO 1652, and on the ordinate a viscosity ⁇ of the cold glue 3 measured by a rotary viscometer is shown.
- the viscosity ⁇ measured at a stirring speed n R of 100 / min is characteristic / representative of the flow behavior of the cold glue 3 under shear stress under working pressure 17 in the area of the print head 11.
- the viscosity ⁇ measured at a stirring speed n R of 10 / min is, for example, characteristic / representative of the flow behavior of the cold glue 3 at ambient pressure and without significant shear stress, i.e. after the cold glue 3 has been dispensed from the spray nozzles 13 and after it has hit a label contact surface 5a.
- a viscosity ⁇ of 0.02 to 0.5 Pa ⁇ s and in particular 0.05 to 0.2 Pa ⁇ s at a stirring speed n R of 100 / min has proven to be particularly suitable, as well as a viscosity of at least 1, 5 times greater and in particular at least three times greater viscosity ⁇ at a stirring speed n R of 10 / min.
- the viscosity ⁇ at a stirring speed n R of 100 / min is about 0.08 Pa ⁇ s and at a stirring speed n R of 10 / min is about 0.3 Pa ⁇ s. It has been found that the above-mentioned value ranges characterize a structural viscosity of the cold glue 3 and thus a flow behavior which are equally well adapted to the requirements in the print head 11 and on the label contact surfaces 5a.
- the spray nozzles 13 can continuously deliver cold glue 3 over a certain period of time and also in variable cycle ratios of the opening time to the closing time of the electromagnetic valves 14.
- continuous beads of glue are created on the print head in a known manner 11 passing label contact surfaces 5a.
- glue beads / glue dots interrupted by gaps can be generated depending on the cycle ratio.
- different glue patterns can be generated on the label contact surfaces 5a by means of appropriately programmed control, that is to say different two-dimensional patterns of glue beads and / or glue dots.
- glue patterns are known in principle and are therefore not shown.
- the working pressure 17 in the area of the print head 11 is generated by the glue supply 22, in particular with signal feedback from the pressure sensor 18.
- the glue supply 22 comprises, for example, a pressurized storage container 22a for the cold glue 3 and / or a variably adjustable glue pressure generator 22b, for example a suitably controllable glue pump.
- the glue pressure generator 22b is connected, for example, as a pressure stage between the storage container 22a and the print head 11. Adjustable glue pumps or the like are known in principle and are therefore not described in detail.
- a filter (not shown), for example with a pore size of 25 ⁇ m, is preferably present between the storage container 22a for the cold glue 3 and the print head 11.
- an additional pressure equalization tank can optionally be present, for example at the entrance to the print head 11, in order to mitigate pressure peaks caused by the comparatively fast opening and closing of the electromagnetic valves 14.
- the print head 11 On the front side of the print head 11, i.e. in the area of the spray nozzles 13, there is preferably a cover plate for the liquid-tight covering of the spray nozzles 13 and protection against drying out / drying on of cold glue 3 and / or an intermediate cleaning station that can be temporarily positioned in front of the spray nozzles 13 (each not shown). .
- a cover plate for the liquid-tight covering of the spray nozzles 13 and protection against drying out / drying on of cold glue 3 and / or an intermediate cleaning station that can be temporarily positioned in front of the spray nozzles 13 (each not shown).
- the print head 11 could then, for example, be moved backwards or pivoted away to the side in order to place the cover plate and / or the intermediate cleaning station on the print head 11.
- the delivery of cold glue 3 can be targeted to different transport speeds of the label contact surfaces 5a through the working area of the print head 11 and / or can be adapted to different glue patterns to be produced on the label contact surfaces 5a.
- This adaptation is possible without mechanical retooling work by programmed control of the print head 11 and in particular the electromagnetic valves 14.
- Corresponding adjustments in the event of a type change / format change can be carried out fully automatically, as can cleaning processes to be carried out using cleaning media 28, if necessary.
- the electromagnetic valves 14 enable comparatively short switching times of less than 200 microseconds and in particular less than 150 microseconds.
- glue dots and / or glue beads of less than 1 mm in length are possible.
- the length of glue beads can be limited to 0.9 mm with a machine output of 72,000 containers / hour, for example, and to just 0.6 mm with a machine output of 50,000 containers / hour. This enables an equally economical, precise and flexibly adaptable spraying of the cold glue 3 onto the label contact surfaces 5a.
- the electromagnetic valves 14 For rapid opening of the electromagnetic valves 14, they are briefly activated with an increased voltage, for example by applying a first voltage of 40-60 V for 250-350 microseconds. Immediately thereafter, the first voltage is reduced to a second value of, for example, 10-20 V by the end of the respective bead of glue, that is to say at least by half, in order to close the electromagnetic valves 14 in the open state hold, but at the same time avoid thermal overloading of the coils present on the valves 14.
- a first voltage for example by applying a first voltage of 40-60 V for 250-350 microseconds.
- the first voltage is reduced to a second value of, for example, 10-20 V by the end of the respective bead of glue, that is to say at least by half, in order to close the electromagnetic valves 14 in the open state hold, but at the same time avoid thermal overloading of the coils present on the valves 14.
- the glue supply 22 then preferably works as a closed glue system, i.e. with the exclusion of air and without recirculation of unapplied cold glue 3.
- a storage container 22a for the cold glue for example, IBC containers with a capacity of 1000 l or standard containers for glue with a capacity of 33 l or the like are suitable .
- the cold glue 3 is ejected in a controlled manner from the assigned spray nozzles 3, as described, by targeted activation of the electromagnetic valves 14.
- a predetermined glue pattern that is to say a two-dimensional pattern of glue beads and / or glue dots, is generated on the label contact surfaces 5a.
- the pallet carousel 6 rotates continuously and removes a label 4 from the label magazine 7 per pallet 5, i.e. per label contact surface 5a, with the aid of the cold glue 3 present thereon in a manner known in principle.
- the cold glue 3 is Transferred from the label contact surfaces 5a to the labels 4 with a corresponding mirror-image glue pattern.
- the labels 4 glued in this way are taken over by the transfer cylinder 9 and thereby turned, that is, with the cold glue 3 now pointing outwards, transported in a manner known in principle to the containers 8 rotating along the pitch circle 10a and transferred to them.
- the glue syringe 2 can be flexibly adapted to existing and / or changed production requirements through the modular structure of its at least one pressure head 11 from the pressure modules 12 stacked on top of each other, columnar side by side or transversely offset to each other.
Landscapes
- Labeling Devices (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspritzen von Kaltleim auf Paletten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Etikettieraggregat für Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
- Aus der
DE 10 2007 002 675 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren und Etikettieraggregat bekannt. Demnach werden an einem Palettenkarussell umlaufende Paletten durch den Arbeitsbereich einer Leimspritze zum Auftragen von Kaltleim transportiert und die Etikettenanlageflächen der Paletten dort mit Kaltleim versehen. Anschließend werden die Etiketten mittels der beleimten Etikettenanlageflächen aus einem Etikettenmagazin entnommen, der Kaltleim dadurch auf die Etiketten übertragen und die Etiketten zunächst an einen Transferzylinder übergeben. Dieser bringt die Etiketten schließlich an entlang einer Kreisbahn umlaufenden Behältern auf herkömmliche Weise an. - Für Leimspritzen wurden zudem Druckköpfe vorgeschlagen, die den Kaltleim mittels Piezoelementen bei vergleichsweise hohen Arbeitsdrücken von etwa 40 bar ausstoßen. Der hierfür verwendete Kaltleim weist eine vergleichsweise hohe Viskosität auf, beispielsweise zwischen 20 und 200 Pa·s.
- Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, derartigen Kaltleim aus piezoelektrisch arbeitenden Spritzdüsen mit der erforderlichen Qualität und Zuverlässigkeit auf Etiketten bei den üblichen Maschinenleistungen von Abfüllanlagen aufzutragen.
- Es besteht daher Bedarf für diesbezüglich verbesserte Verfahren und Etikettieraggregate.
- Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieses zum Aufspritzen von Kaltleim auf umlaufende Paletten, um mit Hilfe des aufgespritzten Kaltleims Etiketten für Behälter aus einem Etikettenmagazin aufzunehmen, wobei die Paletten durch den Arbeitsbereich eines Druckkopfs mit rasterförmig angeordneten Spritzdüsen transportiert werden. Die Spritzdüsen geben den Kaltleim dabei auf an den Paletten ausgebildete Etikettenanlageflächen ab. Erfindungsgemäß wird für den Bereich des Druckkopfs ein Arbeitsdruck des Kaltleims von 0,1 bis 10 bar eingestellt. Ferner steuert man die Abgabe des Kaltleims mittels den Spritzdüsen einzeln zugeordneter elektromagnetischer Ventile.
- Es hat sich herausgestellt, dass der Betrieb derartiger elektromagnetischer Ventile im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks eine gleichermaßen zuverlässige, reproduzierbare und präzise Abgabe des Kaltleims ermöglicht. Zudem wird der Kaltleim im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks mechanisch geringer belastet als bei Druckköpfen mit Piezoelementen. Auch wird die Versorgung des Druckkopfs mit Kaltleim im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks vereinfacht, insbesondere eine zentrale Versorgung mehrerer Etikettieraggregate oder Druckköpfe aus einer gemeinsamen Leimversorgung.
- Unter einem Arbeitsdruck im Bereich des Druckkopfs ist zu verstehen, dass der Kaltleim im Druckkopf beim Arbeitsdruck vorgehalten und/oder transportiert wird und insbesondere an den elektromagnetischen Ventilen unter Arbeitsdruck anliegt.
- Der oben angegebene Druckbereich ist für eine effiziente Leimversorgung und zuverlässigen Betrieb elektromagnetischer Ventile besonders vorteilhaft, könnte prinzipiell aber auch nach oben hin erweitert werden. Auch piezoangetriebene Ventile wären bei den angegebenen Druckwerten prinzipiell einsetzbar, sind erfindungsgemäßen elektromagnetischen Ventilen jedoch insbesondere hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit für Anschaffung und Betrieb unterlegen.
- Die elektromagnetischen Ventile lassen sich vorzugsweise durch Anlegen einer Steuerspannung gegen eine Federspannung insbesondere auch graduell öffnen. Die elektromagnetischen Ventile schließen dann beim Abschalten der Steuerspannung mittels Federspannung von selbst.
- Vorzugsweise ist der Kaltleim derart strukturviskos, dass seine Viskosität bei einer Rührdrehzahl von 100/min 0,02 bis 0,5 Pa·s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa·s beträgt und die Viskosität bei einer Rührdrehzahl von 10/min wenigstens das 1,5-Fache beträgt, insbesondere wenigstens das Dreifache. Dies ermöglicht eine Optimierung der Fließeigenschaften des Kaltleims im Bereich des Druckkopfs und insbesondere im Bereich der elektromagnetischen Ventile und Spritzdüsen. Zusätzlich ermöglicht die angegebene Strukturviskosität, dass der Kaltleim nach der Abgabe von den Spritzdüsen bei Umgebungsdruck so zähflüssig wird, dass er am Ort des Auftreffens an den im Wesentlichen aufrecht ausgerichteten Etikettenanlageflächen haftet und nicht herabläuft. Somit ist eine besonders zuverlässige und präzise Abgabe des Kaltleims und Herstellung vorgegebener Leimbilder, also Muster von Leimraupen. Leimpunkten oder dergleichen, auf den Etikettenanlageflächen gegeben.
- Die oben angegebenen Viskositätswerte sind für gängige Anwendungen zur Behälteretikettierung besonders praktikabel, könnten jedoch prinzipiell für spezielle Anwendungen und/oder Druckköpfe verändert werden.
- Unter einer Strukturviskosität ist bekanntermaßen zu verstehen, dass die Viskosität des Kaltleims bei zunehmender Scherbeanspruchung und damit bei zunehmendem Arbeitsdruck abnimmt.
- Die Rührdrehzahl bezieht sich auf ein Rotationsviskosimeter und insbesondere auf eine Messung der Viskosität nach Brookfield. Vorzugsweise wird die Viskosität des Kaltleims gemäß ISO 1652 gemessen, also unter Verwendung standardisierter LV-Messkörper. Der Kaltleim fällt in den Bereich niederviskoser nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Obige Messmethode ist das Standardmessverfahren, könnte aber auch durch andere Messverfahren ersetzt werden.
- Im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks und in den angegebenen Bereichen der Viskosität des Kaltleims ergibt eine Viskosität des Kaltleims von vorzugsweise 0,1 bis 2 Pa·s im Bereich des Druckkopfs. Dies hat sich für eine zielgerichtete Abgabe scharf abgegrenzter Leimstrahlen als besonders vorteilhaft herausgestellt.
- Vorzugsweise wird die Abgabe des Kaltleims durch Verändern des Arbeitsdrucks und/oder eines Taktverhältnisses zum Öffnen/Schließen der elektromagnetischen Ventile, also eines Taktverhältnisses von Öffnungsdauer zu Schließdauer der Ventile, und/oder eines Öffnungsgrads der elektromagnetischen Ventile an eine Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen im Bereich des Druckkopfs und/oder an ein auf den Etikettenanlageflächen herzustellendes Leimbild angepasst. Dadurch lässt sich beispielsweise die pro Zeiteinheit abgegebene Leimmenge an die Maschinenleistung des Etikettieraggregats anpassen. Dabei können unterschiedliche Leimbilder, also zweidimensionale Muster von Leimpunkten und/oder Leimraupen auf den Etikettenanlageflächen je nach elektronischer Druckvorlage erzeugt werden.
- Besonders geeignet ist eine Variation des Arbeitsdrucks zwischen 1 und 5 bar. Hierfür weist die Leimversorgung vorzugsweise einen variabel einstellbaren Leimdruckgenerator auf, beispielsweise eine Leimpumpe, sowie einen Drucksensor zur Überwachung des Arbeitsdrucks im Bereich des Druckkopfs. Der Arbeitsdruck wird vorzugsweise im Druckkopf stromaufwärts der elektromagnetischen Ventile überwacht. Der Arbeitsdruck kann dann in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen geregelt werden, um eine pro Zeiteinheit und/oder pro Flächeneinheit / Gesamtfläche an die Etikettenanlagefläche abgegebene Leimmenge einzustellen. Hierbei steigt der Arbeitsdruck mit der Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen bzw. der Bahngeschwindigkeit der Paletten.
- Ergänzend oder alternativ können die elektromagnetischen Ventile in einem vorgegebenen Takt geöffnet und geschlossen werden, sodass die Leimstrahlen auf den Etikettenanlageflächen keine durchgehenden Leimraupen erzeugen, sondern unterbrochene Leimlinien oder Leimpunkte mit dazwischenliegenden Lücken ohne Leimauftrag. Dies eignet sich besonders dazu, bei niedriger Transportgeschwindigkeit, beispielsweise beim Einrichten des Etikettieraggregats, eine vorgegebene Leimmenge auf die Etikettenanlageflächen zu spritzen.
- Ergänzend oder alternativ werden die Ventile beispielsweise mittels pulsweitenmodulierter Signale so angesteuert, dass sich die elektromagnetischen Ventile nur unvollständig öffnen. Ein derartiges Ansteuern der elektromagnetischen Ventile verringert den Öffnungsquerschnitt der elektromagnetischen Ventile gegenüber der vollständig geöffneten Stellung graduell, so dass demgegenüber weniger Leim passieren kann. Der Öffnungsquerschnitt kann beispielsweise mit zunehmender Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen graduell vergrößert werden.
- Vorzugsweise wird der Kaltleim von den Spritzdüsen in einer um höchstens 30° und insbesondere um höchstens 10° von der Horizontalen abweichenden Spritzrichtung abgegeben. Unter der Spritzrichtung ist eine Hauptspritzrichtung der einzelnen Leimstrahlen zu verstehen, also deren Ausrichtung.
- Die Etikettenanlageflächen werden von den Paletten vorzugsweise in einer orthogonal aufrechten Stellung durch den Arbeitsbereich der Leimspritze bewegt. Entsprechend vereinfacht eine horizontale oder im angegebenen Bereich davon abweichende Abgabe des Kaltleims aus den Spritzdüsen die Erzeugung vorgegebener Leimmuster auf den derart vorbeilaufenden Etikettenanlageflächen. Die angegebene Strukturviskosität des Kaltleims bewirkt hierbei, dass der auf die Etikettenanlageflächen auftreffende Kaltleim nicht nennenswert vom jeweiligen Auftreffpunkt herabläuft.
- Vorzugsweise werden die Etiketten von den Paletten mittels der gemäß dem Verfahren nach wenigstens einer vorigen Ausführungsformen mit dem Kaltleim versehenen Etikettenanlageflächen aus einem Etikettenmagazin entnommen. Ferner werden die Etiketten anschließend von einem rotierenden Transferzylinder übernommen und mit nach außen weisendem Kaltleim zu den Behältern transportiert und an diese übergeben. Dadurch ist eine gleichermaßen zuverlässige und flexibel an unterschiedliche Etiketten, Leimbilder, Behälter oder dergleichen anpassbare Etikettierung gegeben.
- Vorzugsweise werden die elektromagnetischen Ventile taktweise zum Öffnen mit einer ersten Spannung, die insbesondere 40-60 V beträgt, angesteuert und jeweils anschließend, insbesondere bis zu deren jeweiligen Schließen, mit einer demgegenüber um wenigstens auf die Hälfte reduzierten zweiten Spannung offengehalten, also beispielsweise bis zum Ende einzelner Leimraupen / Leimpunkte. Dies ermöglicht ein sehr schnelles Öffnen, also kurze Schaltzeiten, sowie einen schonenden Betrieb der elektromagnetischen Ventile, insbesondere einen Überlastungsschutz der darin verbauten Spulen.
- Vorzugsweise erfolgt der Signalaustausch zwischen einem die Leimabgabe steuernden Mikroprozessor und den elektromagnetischen Ventilen jeweils zugeordneten Treibereinheiten über eine Datenschnittstelle mittels Schieberegister. Prinzipiell denkbar wäre allerdings auch eine Direktverdrahtung.
- Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Etikettieraggregat nach Anspruch 8 gelöst. Demnach dient dieses zur Etikettierung von Behältern und insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen. Das Etikettieraggregat umfasst eine Leimspritze zum Aufspritzen von Kaltleim auf Etikettenanlageflächen von Paletten, eine Leimversorgung zum Bereitstellen des Kaltleims unter Überdruck in einem an der Leimspritze vorhandenen Druckkopf mit rasterförmig angeordneten Spritzdüsen zum Abgeben des Kaltleims, und ein Transportmittel zum Transport der Paletten durch den Arbeitsbereich des Druckkopfs. Erfindungsgemäß ist die Leimversorgung für einen Arbeitsdruck von 0,1 bis 10 bar im Druckkopf ausgebildet. Ferner umfasst der Druckkopf elektromagnetische Ventile, mit denen die Abgabe des Kaltleims aus den Spritzdüsen einzeln gesteuert werden kann. Damit lassen sich die bezüglich des Anspruchs 1 beschriebenen Vorteile erzielen.
- Vorzugsweise weisen die Spritzdüsen eine lichte Weite von 100 bis 400 µm auf und insbesondere von 120 bis 300 µm. Derartige Öffnungsquerschnitte haben sich für eine gezielte Verarbeitung des Kaltleims bei den angegebenen Bereichen des Arbeitsdrucks und der Viskosität des Kaltleims als besonders vorteilhaft herausgestellt.
- Vorzugsweise umfasst der Druckkopf übereinander angeordnete Druckmodule mit jeweils zeilenförmig angeordneten Spritzdüsen, wobei die Druckmodule insbesondere direkt aufeinander stapelbar sind. Die Druckmodule fassen jeweils eine gleichartige Anzahl von Spritzdüsen im Sinne von flexibel miteinander kombinierbaren Bausteinen zusammen. Beispielsweise umfasst jedes Druckmodul sechs bis zwölf Spritzdüsen und insbesondere acht bis zehn Spritzdüsen.
- Vorzugsweise ist jedem Druckmodul / Baustein eine separate Treibereinheit mit Leistungselektronik zugeordnet, so dass sich die elektromagnetischen Ventile mit Steuerspannungen von vorzugsweise 3 bis 12 V ansteuern lassen.
- Durch Übereinandersetzen/Stapeln der Druckmodule können Druckköpfe je nach Anforderung, wie beispielsweise Höhe der Etiketten, modular mit einheitlichen Grundkomponenten aufgebaut werden. Dies dient einer flexiblen Anpassung der Druckköpfe an unterschiedliche Einsatzbedingungen und ermöglicht eine wirtschaftliche Konstruktion unterschiedlich dimensionierter Druckköpfe.
- Vorzugsweise sind die Druckmodule bezüglich der Transportrichtung der Etikettenanlageflächen schräg und insbesondere in einem Winkel von 10 bis 20° angestellt. Aufgrund des für die zugeordneten elektromagnetischen Ventile benötigten Bauraums können die Spritzdüsen nicht beliebig eng aneinandergesetzt werden. Dadurch verursachte Lücken können durch Schrägstellung der Druckmodule geschlossen werden. Beispielsweise kann jede Spritzdüse eine Zeilenhöhe von 2 mm auf den Etikettenanlageflächen abdecken, ein Druckmodul mit einer geeignet schräg angeordneten Reihe von acht Spritzdüsen folglich insgesamt 16 mm Etikettenhöhe. Entsprechend könnten Druckköpfe in Stufen von 16 mm modular an unterschiedliche Etikettenhöhen bzw. an Höhen benötigter Leimbilder angepasst werden.
- Ebenso wäre es denkbar, die Druckmodule aufrecht im Sinne von Druckspalten anzuordnen mit einem Höhenversatz benachbarter Druckmodule zueinander, so dass die Abstände zwischen den aus dem Höhenversatz resultierenden Druckzeilen geringer ist als der vertikale Abstand zwischen den Druckdüsen eines einzelnen Druckmoduls.
- Vorzugsweise sind die Druckmodule über eine am Druckkopf vorhandene Verteilerkammer parallel an die Leimversorgung angeschlossen, wobei an/in der Verteilerkammer ein Drucksensor zur Messung des Arbeitsdrucks und/oder eine Temperierungseinheit zur Temperierung des Kaltleims angeordnet ist. Damit lässt sich der Arbeitsdruck und damit auch die Viskosität des Kaltleims im Bereich des Druckkopfs regeln. Ferner ist eine reproduzierbares Fließverhalten des Kaltleims auch bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen gegeben. Die Verteilerkammer könnte auch als Druckausgleichsbehälter zwischen der Leimversorgung und den ständig schaltenden elektromagnetischen Ventilen fungieren.
- Vorzugsweise umfassen die Druckmodule Stichkanäle zum Anschluss der Spritzdüsen an die Verteilerkammer, wobei die Enden der Stichkanäle durch Öffnen zusätzlicher elektromagnetische Ventile gesteuert mit Reinigungsdüsen verbunden werden können. Jede Reinigungsdüse ist beispielsweise am Ende einer Reihe zugeordneter Spritzdüsen angeordnet.
- Die Stichkanäle und die Eingänge der elektromagnetischen Ventile können dann effektiv von einem Reinigungsmedium durchströmt / angeströmt werden. Diese Bereiche können daher ohne Demontage gemeinsam maschinell gereinigt werden. Dies vereinfacht die Reinigung des Druckkopfs und erhält eine dauerhaft zuverlässige und reproduzierbare Abgabe von Kaltleim.
- Vorzugsweise weisen die Reinigungsdüsen einen größeren Querschnitt auf als die Spritzdüsen, und/oder die Reinigungsdüsen sind derart in einem oberen Bereich der Stichkanäle angeordnet, dass sich diese durch die Reinigungsdüsen entlüften lassen. Beispielsweise verlaufen die Stichkanäle entsprechend der Schrägstellung der Druckmodule in Strömungsrichtung von unten nach schräg oben, so dass die Reinigungsdüsen im Wesentlichen am oberen Ende der Stichkanäle angeordnet sind. Entsprechend lassen sich die Stichkanäle nach der Reinigung beim erneuten Einleiten von Kaltleim zuverlässig und einfach durch die Reinigungsdüsen entlüften. Deren gegenüber den Spritzdüsen größerer Querschnitt ermöglicht eine effiziente und schnelle Reinigung des Druckkopfs.
- Vorzugsweise umfasst das Etikettieraggregat ferner ein zwischen der Leimversorgung und dem Druckkopf angeordnetes Umschaltventil zur wahlweisen Zufuhr von Kaltleim oder Reinigungsmedium zum Druckkopf. Dadurch lässt sich eine automatische Reinigung stromabwärts des Umschaltventils insbesondere einschließlich sämtlicher Komponenten des Druckkopfs durchführen. Hierzu ist lediglich die Leimzufuhr aus der Leimversorgung zu sperren und die Zufuhr eines Reinigungsmediums, wie beispielsweise einer Reinigungsflüssigkeit, zu öffnen. Zudem kann ein Antrocknen von Leimresten stromabwärts des Umschaltventils vermieden werden. Sämtliche diesbezüglich kritischen Bereiche, insbesondere im Druckkopf, können hierfür auf einfache und praktikable Weise beispielsweise gespült werden.
- Vorzugsweise ist das Transportmittel ein Palettenkarussell, und die Paletten sind zur Entnahme der Etiketten aus einem Etikettenmagazin mittels der mit dem Kaltleim versehenen Etikettenanlageflächen und zur anschließenden Übergabe der Etiketten an einen kontinuierlich drehbaren Transferzylinder ausgebildet. Der Transferzylinder kann auch als Greiferzylinder bezeichnet werden. Die beleimten Etikettenanlageflächen ermöglichen eine einfache und zuverlässige Entnahme der Etiketten, einen Übertrag des Kaltleims auf die Etiketten, und eine Übergabe der so beleimten Etiketten an die Behälter nach Umgreifen mittels des Transferzylinders oder dergleichen Einheit zum Wenden der Etiketten vor der Übergabe an die Behälter.
- Vorzugsweise ist das Etikettieraggregat Bestandteil einer Etikettiermaschine, die einen kontinuierlich drehbaren Transferzylinder zum Übernehmen der Etiketten von den Etikettenanlageflächen und zum Transportieren der Etiketten mit nach außen weisendem Kaltleim zu den insbesondere entlang eines Teilkreises bewegten Behältern. Als Transportmittel für die Behälter eignet sich bekanntermaßen ein Behältertisch mit Drehtellern zur Aufnahme und Positionierung / Drehung der Behälter bei der Übergabe der Etiketten.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Draufsicht auf ein Etikettieraggregat mit der Leimspritze;
- Figur 2
- einen schematischen Längsschnitt durch die Leimspritze;
- Figur 3
- eine schematische Vorderansicht des Druckkopfs mit den Spritzdüsen;
- Figur 4
- eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform des Druckkopfs;
- Figur 5
- eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform des Druckkopfs; und
- Figur 6
- ein schematisches Beispiel für die Strukturviskosität des Kaltleims.
- Wie die
Figur 1 erkennen lässt, umfasst das Etikettieraggregat 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Leimspritze 2 zum Aufspritzen von Kaltleim 3 auf Etikettenanlageflächen 5a von Paletten 5, die an einem Palettenkarussell 6 kontinuierlich umlaufen und in einer Transportrichtung 5b durch den Arbeitsbereich der Leimspritze 2 transportiert werden. - Die Paletten 5 sind in/entgegen ihrer Transportrichtung 5b bezüglich des Palettenkarussells 6 schwenkbar, um die Etiketten 4 auf prinzipiell bekannte Weise mittels der mit dem Kaltleim 3 versehenen Etikettenanlageflächen 5a aus einem Etikettenmagazin 7 zu entnehmen.
- Die Etikettenanlageflächen 5a übertragen den Kaltleim 3 auf die Etiketten 4 und übergeben diese zum Umgreifen / Wenden an einen rotierenden Transferzylinder 9. Der Transferzylinder 9 transportiert die Etiketten 4 mit nach außen weisendem Kaltleim 3 zu den zu etikettierenden Behältern 8, die auf prinzipiell bekannte Weise an einem (durch einen Teilkreis 10a angedeuteten) Behältertisch einer Etikettiermaschine 10 umlaufen.
- Alternativ zum Palettenkarussell 6 und/oder rotierenden Behältertisch 8 wären auch andere umlaufende oder geradlinige Transportmittel für die Paletten 5 und/oder Behälter 8 denkbar.
- Wie die
Figuren 1 und2 erkennen lassen, umfasst die Leimspritze 2 wenigstens einen Drucckopf 11 mit mehreren etagenartig übereinander angeordneten und insbesondere aufeinander gestapelten Druckmodulen 12. Die Druckmodule 12 sind vorzugsweise identisch. Jedes Druckmodul 12 umfasst rasterförmig und insbesondere in einer Reihe angeordnete Spritzdüsen 13 zum Abgeben des Kaltleims 3. Jeder Spritzdüse 13 ist ein separates elektromagnetisches Ventil 14 vorgeschaltet, mit dem sich die Abgabe des Kaltleims 3 aus der jeweiligen Spritzdüse 3 maschinell steuern lässt. - Die elektromagnetischen Ventile 14 umfassen beispielsweise einen federnd vorgespannten Ventilstößel und einen elektromagnetischen Antrieb zum Bewegen des Ventilstößels entgegen der Federvorspannung aus einem zugehörigen Ventilsitz, um das elektromagnetische Ventil 14 zu öffnen, gegebenenfalls auch in einer Zwischenstellung nur unvollständig zu öffnen. Bei Abschalten des elektromagnetischen Antriebs schließt das elektromagnetische Ventil 14 durch die Federvorspannung vorzugsweise selbsttätig. Prinzipiell wäre aber auch ein aktiv angetriebener Verschluss für das elektromagnetische Ventil 14 denkbar.
- Jedes Druckmodul 12 umfasst eine eigene Treibereinheit 15 mit Leistungselektronik zur Steuerung der am Druckmodul 12 vorhandenen elektromagnetischen Ventile 14, beispielsweise durch Anlegen von Spannungen von 15 bis 50 V an die elektromagnetischen Ventile 14. Die einzelnen Treibereinheiten 15 werden durch geeignete Spannungspegel angesteuert, die beispielsweise zwischen 3 und 12 V liegen.
- Die Druckmodule 12 teilen sich eingangsseitig eine Verteilerkammer 16 für den Kaltleim 3, um diesen für alle Druckmodule 12 und somit für alle elektromagnetischen Ventile 14 und zugeordneten Spritzdüsen 13 auf einem vorgegebenen Arbeitsdruck 17 zu halten. Zu diesem Zweck ist an/in der Verteilerkammer 16 vorzugsweise ein Drucksensor 18 vorhanden.
- Vorzugsweise wird eine vorgegebene Arbeitstemperatur 19 des Kaltleims 3 ferner von einer an der Verteilerkammer 16 angeordneten Temperierungseinheit 20 konstant gehalten. Die Temperierungseinheit 20 umfasst hierzu prinzipiell bekannte Komponenten, beispielsweise wenigstens ein Heizelement und einen Temperatursensor.
- Schematisch angedeutet ist ferner eine Steuereinheit 21, die Messsignale des Drucksensors 18 auswertet und den Überdruck in einer den Kaltleim 3 zuführenden Leimversorgung 22 auf dieser Grundlage regelt, um den Arbeitsdruck 17 in einem vorgegebenen Wertebereich zu halten. Auch die Arbeitstemperatur 19 könnte von der Steuereinheit 21 vorgegeben werden. Die Steuerung der elektromagnetischen Ventile / Treibereinheiten 15 ist ebenso ausgehend von der Steuereinheit 21 möglich.
- Passend zu einer als Materialeigenschaft vorgegebenen Strukturviskosität des Kaltleims 3 werden der Arbeitsdruck 17 und die Arbeitstemperatur 19 im Bereich der Verteilerkammer 16 so eingestellt, dass der Kaltleim 3 im Druckkopf 11 und insbesondere an den elektromagnetischen Ventilen 14 eine Arbeitsviskosität 23 von vorzugsweise 0,1 und 2 Pa·s aufweist. Das Fließverhalten des Kaltleims 3 ist dann für dessen kontrollierte und zielgerichtete Abgabe aus den Spritzdüsen 13 besonders günstig.
- In der
Figur 2 ist ferner eine Anschlussplatine 24 zur gemeinsamen Leistungsversorgung und Ansteuerung der Treibereinheiten 15 der einzelnen Druckmodule 12 schematisch angedeutet. Die Anschlussplatine 24 trägt vorzugsweise zentrale elektronische Komponenten, die für alle zugeordneten Treibereinheiten 15 benötigt werden. Auf der Anschlussplatine 24 kann beispielsweise ein echtzeitfähiger Mikroprozessor 25 zur Ansteuerung der einzelnen Druckmodule 12 mit ihren Treibereinheiten 15 und elektromagnetischen Ventilen 14 vorhanden sein. Der Signalaustausch des Mikroprozessors 25 mit der jeweiligen Treibereinheit 15 und den daran angeschlossenen elektromagnetischen Ventilen 14 kann sowohl über eine Direktverdrahtung erfolgen und/oder vorzugsweise über eine Datenschnittstelle mittels Schieberegister. - Schematisch angedeutet ist ferner ein vorzugsweise strahlwassergeschütztes Gehäuse 26 des Druckmoduls 11. Das Gehäuse 26 ist vorzugsweise auf seiner Oberseite schräg abfallend ausgebildet, so dass gegebenenfalls vorhandene Verschmutzungen vom Druckkopf 11 ablaufen können, und zwar von seiner Vorderseite mit den Spritzdüsen 13 weg, also beispielsweise zur Rückseite hin oder seitlich, wie in der
Figur 3 schematisch angedeutet ist. - Schematisch angedeutet ist ferner ein Umschaltventil 27, das zwischen die Leimversorgung 22 und den Druckkopf 11 geschaltet ist, um die Leimversorgung 22 zur Reinigung des Drucckopfs 11 abzusperren und stattdessen ein Reinigungsmedium 28 in den Druckkopf 11 und insbesondere durch die Verteilerkammer 16, die elektromagnetischen Ventile 14 und die Spritzdüsen 13 zu leiten. Das Reinigungsmedium 28 ist beispielsweise flüssig, dampfförmig oder dergleichen und wird vorzugsweise von einem integrierten und automatisch arbeitenden Reinigungssystem (nicht dargestellt) bereitgestellt.
- Wie die
Figur 2 ferner erkennen lässt, wird der Kaltleim 3 aus den Spritzdüsen 13 in einer von der Horizontalen um einen Winkel von höchstens 30° und insbesondere höchstens 10° abweichenden Spritzrichtung 29 abgegeben, insbesondere in horizontaler Spritzrichtung 29. - Die
Figur 3 zeigt die durch Stapelung von Druckmodulen 12 in Form eines zweidimensionalen Rasters angeordneten Spritzdüsen 13. Demnach sind die Druckmodule 12 und die von ihren Spritzdüsen 13 gebildeten Düsenreihen vorzugsweise um einen Anstellwinkel 30 von 10° bis 20° gegenüber der Transportrichtung 5b der Etikettenanlageflächen 5a, im Normalfall somit bezüglich der Horizontalen, schräg angestellt. - Zu diesem Zweck kann der gesamte Düsenkopf 11 um den Anstellwinkel 30 gegenüber der Transportrichtung 5b der Etikettenanlageflächen 5a geneigt werden. Denkbar wäre jedoch auch, die Druckmodule 12 und zugehörigen Komponenten bezüglich eines auf herkömmliche Weise im Wesentlichen orthogonal ausgerichteten Gehäuses 26 im Anstellwinkel 30 schräg anzuordnen.
- Die
Figur 2 verdeutlich anhand einer in Transportrichtung 5b durch den Arbeitsbereich 31 des Druckkopfs 11 transportierten Etikettenanlagefläche 5a, dass jede Spritzdüse 13 einen Leimauftrag mit einer vom Öffnungswinkel des abgegebenen Leimstrahls abhängigen Zeilenhöhe 32 auf der Etikettenanlagefläche 5a erzeugt. Die Zeilenhöhe 32 beträgt beispielsweise 1 bis 3 mm, insbesondere 1,5 bis 2,5 mm. - Ausgehend von der Zeilenhöhe 32 können die vertikalen Arbeitsbereiche 33 der einzelnen Druckmodule 12 durch geeignete Anpassung des Anstellwinkels 30 maximiert werden. Der vertikale Arbeitsbereich 33 ergibt sich im Idealfall, also bei optimalem Anstellwinkel 30, durch Addition der Zeilenhöhen 32 aller Spritzdüsen 13 eines bestimmten Druckmoduls 12.
- Bei einer Aneinanderreihung von beispielsweise acht Spritzdüsen 13 (siehe
Figur 3 ) und einer Zeilenhöhe 32 von 2 mm ergibt sich bei einem Anstellwinkel 30 von 14° ein vertikaler Arbeitsbereich 33 von 16 mm pro Druckmodul 12. Ein vertikaler Arbeitsbereich 34 des Druckkopfs 11 insgesamt ergibt sich dann durch Addition entsprechend der Anzahl der schräg übereinander angeordneten/gestapelten Druckmodule 12. Es wären vom dargestellten Beispiel abweichende Konfigurationen der Druckmodule 12 denkbar, beispielsweise mit einer Anzahl von sechs bis zwölf und insbesondere acht bis zehn Spritzdüsen 13 pro Druckmodul 12. - Die Anschlussplatine 24 weist vorzugsweise mehrere Steckplätze zum Anschluss der Treibereinheiten 15 auf. Je nach dem benötigten vertikalen Arbeitsbereich 34 des Druckkopfs 11 insgesamt kann dann eine geeignete Anzahl von Druckmodulen 12 mit ihren Treibereinheiten 15 durch einfache Steckverbindung angeschlossen werden.
- Die
Figur 3 deutet ferner für eine Düsenreihe schematisch an, dass an jedem Druckmodul 12 im Anschluss an die Spritzdüsen 13 wenigstens eine Reinigungsdüse 35 vorhanden ist, wobei die Spritzdüsen 13 und die Reinigungsdüse 35 über einen gemeinsamen Stichkanal 36 an die Verteilerkammer 16 angeschlossen sind. Die Reinigungsdüse 35 ist dann in Fließrichtung 37 gesehen am hinteren Ende des Stichkanals 36 angeordnet. Dadurch lässt sich gewährleisten, dass das Reinigungsmedium 28 während eines Reinigungsvorgangs durch den gesamtem Stichkanal 36 und zu allen elektromagnetischen Ventilen 14 sowie durch die Reinigungsdüse 35 strömt. - Zum Freigeben/Absperren der Reinigungsdüse 35 ist ein zusätzliches elektromagnetisches Ventil 38 stromabwärts des Stichkanals 36 vorhanden. Das elektromagnetische Ventil 38 befindet sich vorzugsweise unmittelbar vor der zugeordneten Reinigungsdüse 35 an dem in Fließrichtung 37 gesehen hinteren Ende des Stichkanals 36.
- In der
Figur 3 ist der Stichkanal 36 und das elektromagnetische Ventil 38 vor der Reinigungsdüse 35 der Einfachheit halber lediglich für das oberste Druckmodul 12 dargestellt. - Die Reinigungsdüsen 35 und die zugehörigen elektromagnetischen Ventile 38 befinden sich bedingt durch die Schrägstellung der Druckmodule 12 vorzugsweise in einem oberen Bereich beziehungsweise am oberen Ende des jeweils zugeordneten Stichkanals 36, so dass sich dieser bei geöffnetem elektromagnetischem Ventil 38 durch die Reinigungsdüse 35 vergleichsweise einfach und zuverlässig entlüften lässt, insbesondere wenn der Druckkopf 11 wieder mit Kaltleim 3 gefüllt wird.
- Wie in der
Figur 3 ebenso schematisch angedeutet ist, weisen die Reinigungsdüsen 35 vorzugsweise eine größere lichte Weite auf als die Spritzdüsen 13. Die Spritzdüsen 13 haben vorzugsweise eine lichte Weite von 100 bis 400 µm und insbesondere von 120 bis 300 µm. Dies hat sich in Verbindung mit der materialspezifischen Strukturviskosität des Kaltleims 3 für eine zielgerichtete und zuverlässige Abgabe des Kaltleims 3 besonders bewährt. - Wie in der
Figur 4 schematisch angedeutet ist, können die Druckmodule 12 nicht nur etagenartig übereinander angeordnet werden, sondern auch säulenartig nebeneinander. Die Druckmodule 12 sind dann, ähnlich Druckspalten, in aufrechter Ausrichtung nebeneinander angeordnet, vorzugsweise mit einem Höhenversatz 39 zueinander. Bei orthogonaler Ausrichtung der Druckmodule 12 resultiert daraus ein identischer Höhenversatz 40 benachbarter Druckzeilen 41. - Wie in der
Figur 5 schematisch angedeutet ist, können die Druckmodule 12 auch quer zueinander versetzt aneinander angeordnet werden, wobei aus einem Querversatz 42 dann ein demgegenüber kleinerer Höhenversatz 43 benachbarter Druckzeilen 41 resultiert. Die Anordnung der Druckmodule 12 am Druckkopf 11 ist dann beispielsweise durch den Querversatz 42 und den Anstellwinkel 30 definiert. - Somit lässt sich die vertikale Druckauflösung flexibel auf der Grundlage der Zeilenhöhe 32 (siehe
Figur 3 ) einzelner Spritzdüsen 13 und deren Verteilung an den Druckmodulen 12 durch etagenweise, säulenartige oder quer ausgerichtete Anordnung mehrerer Druckmodule 12 und/oder durch geeigneten Versatz der Druckmodule 12 zueinander optimieren. - Die Reinigungsdüsen 35 sind in den
Figuren 4 und 5 der Einfachheit halber weggelassen. - Die Strukturviskosität von Fluiden ist eine prinzipiell bekannte Materialeigenschaft nicht-newtonscher Fluide und besagt, dass die Viskosität bei zunehmender Scherbeanspruchung im Fluid abnimmt. Diese Abhängigkeit ist in der
Figur 6 für den Kaltleim 3 als ein interpolierter rheologischer Verlauf dargestellt, den man vorzugsweise mit einem Rotationsviskosimeter nach der Brookfield-Methode ermittelt. Hierbei ist auf der Abszisse die Rührdrehzahl nR eines standardisierten Messkörpers dargestellt, beispielsweise eines LV-Messkörpers gemäß ISO 1652, und auf der Ordinate eine von Rotationsviskosimeter dabei gemessene Viskosität η des Kaltleims 3. - Beispielsweise ist die bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min gemessene Viskosität η charakteristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims 3 bei Scherbeanspruchung unter Arbeitsdruck 17 im Bereich des Druckkopfs 11.
- Die bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min gemessene Viskosität η ist beispielsweise charakteristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims 3 bei Umgebungsdruck und ohne nennenswerte Scherbeanspruchung, also nach Abgabe des Kaltleims 3 aus den Spritzdüsen 13 und nach Auftreffen auf einer Etikettenanlagefläche 5a.
- Selbstverständlich sind auch andere/weitere Rührdrehzahlen nR zur Charakterisierung der Strukturviskosität des Kaltleims 3 im Hinblick auf Scherbeanspruchung im Druckkopf 11 unter Arbeitsdruck 17 und/oder nach Abgabe aus den Spritzdüsen 3 prinzipiell geeignet.
- Als besonders geeignet haben sich eine Viskosität η von 0,02 bis 0,5 Pa·s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa·s bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min herausgestellt sowie eine jeweils demgegenüber um wenigstens das 1,5-Fache größere und insbesondere wenigstens dreimal so große Viskosität η bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min.
- Im Beispiel beträgt die Viskosität η bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min etwa 0,08 Pa·s und bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min etwa 0,3 Pa·s. Es hat sich herausgestellt, dass die oben genannten Wertebereiche eine Strukturviskosität des Kaltleims 3 und somit ein Fließverhalten charakterisieren, die an die Erfordernisse im Druckkopf 11 und an den Etikettenanlageflächen 5a gleichermaßen gut angepasst sind.
- Je nach Ansteuerung der elektromagnetischen Ventile 14 können die Spritzdüsen 13 sowohl über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich Kaltleim 3 abgeben als auch in variierbaren Taktverhältnissen von Öffnungsdauer zu Schließdauer der elektromagnetischen Ventile 14. Bei kontinuierlicher Abgabe des Kaltleims 3 entstehen auf bekannte Weise durchgehende Leimraupen auf den am Druckkopf 11 vorbeilaufenden Etikettenanlageflächen 5a. Entsprechend können je nach Taktverhältnis von Lücken unterbrochene Leimraupen / Leimpunkte erzeugt werden. Somit lassen sich unterschiedliche Leimbilder auf den Etikettenanlageflächen 5a durch entsprechend programmierte Steuerung erzeugen, also unterschiedliche zweidimensionale Muster aus Leimraupen und/oder Leimpunkten. Solche Leimbilder sind prinzipiell bekannt und daher nicht dargestellt.
- Der Arbeitsdruck 17 im Bereich des Druckkopfs 11 wird von der Leimversorgung 22 insbesondere unter Signalrückkopplung vom Drucksensor 18 erzeugt. Zu diesem Zweck umfasst die Leimversorgung 22 beispielsweise einen unter Überdruck stehenden Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 und/oder einen variabel einstellbaren Leimdruckgenerator 22b, beispielsweise eine geeignet steuerbare Leimpumpe. Der Leimdruckgenerator 22b ist beispielsweise als Druckstufe zwischen den Vorratsbehälter 22a und den Druckkopf 11 geschaltet. Einstellbare Leimpumpen oder dergleichen sind prinzipiell bekannt und daher nicht im Detail beschrieben.
- Zwischen dem Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 und dem Druckkopf 11 ist vorzugsweise ein Filter (nicht dargestellt) vorhanden, beispielsweise mit einer Porengröße von 25 µm. Im Bereich des Druckkopfs 11 kann gegebenenfalls ein zusätzlicher Druckausgleichsbehälter vorhanden sein, beispielsweise am Eingang zum Druckkopf 11, um durch das vergleichsweise schnelle Öffnen und Schließen der elektromagnetischen Ventile 14 verursachte Druckspitzen abzumildern.
- Auf der Vorderseite des Druckkopfs 11, also im Bereich der Spritzdüsen 13, ist vorzugsweise eine Abdeckplatte zum flüssigkeitsdichten Abdecken der Spritzdüsen 13 und Schutz vor Austrocknung / Antrocknen von Kaltleim 3 vorhanden und/oder eine temporär vor den Spritzdüsen 13 positionierbare Zwischenreinigungsstation (jeweils nicht dargestellt). Dadurch lässt sich ein Verkrusten von Leimresten im Bereich der Spritzdüsen 13 zuverlässig verhindern. Für einen Reinigungsvorgang könnte der Druckkopf 11 dann beispielsweise nach hinten gefahren oder seitlich weggeschwenkt werden, um die Abdeckplatte und/oder die Zwischenreinigungsstation am Druckkopf 11 anzusetzen.
- Durch die Veränderung des Arbeitsdrucks 17 und/oder eines Taktverhältnisses von Öffnungsdauer zu Schließdauer der elektromagnetischen Ventile 14 und/oder eines Öffnungsgrads der elektromagnetischen Ventile 14 kann die Abgabe von Kaltleim 3 gezielt an unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten der Etikettenanlageflächen 5a durch den Arbeitsbereich des Druckkopfs 11 und/oder an unterschiedliche auf den Etikettenanlageflächen 5a herzustellende Leimbilder angepasst werden. Diese Anpassung ist ohne mechanische Umrüstarbeiten durch programmierte Ansteuerung des Druckkopfs 11 und insbesondere der elektromagnetischen Ventile 14 möglich.
- Entsprechende Anpassungen bei einem Sortenwechsel/Formatwechsel können vollautomatisch durchgeführt werden, ebenso gegebenenfalls mittels Reinigungsmedien 28 durchzuführende Reinigungsvorgänge.
- Vorteilhaft hierbei ist, dass die elektromagnetischen Ventile 14 vergleichsweise kurze Schaltzeiten von weniger als 200 µs und insbesondere weniger als 150 µs ermöglichen. Dadurch werden je nach Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen 5a Leimpunkte und/oder Leimraupen von weniger als 1 mm Länge möglich. Mit den obigen Ventilschaltzeiten lässt sich die Länge von Leimraupen bei einer Maschinenleistung von beispielsweise 72000 Behältern/Stunde auf 0,9 mm begrenzen, bei einer Maschinenleistung von 50000 Behältern/Stunde auf nur 0,6 mm. Dies ermöglicht ein gleichermaßen sparsames, präzises und flexibel anpassbares Aufspritzen des Kaltleims 3 auf die Etikettenanlageflächen 5a.
- Für ein schnelles Öffnen der elektromagnetischen Ventile 14 werden diese kurzzeitig mit einer erhöhten Spannung angesteuert, indem beispielsweise eine erste Spannung von 40-60 V über 250-350 µs angelegt wird. Unmittelbar anschließend wird die erste Spannung bis zum Ende der jeweiligen Leimraupe auf einen zweiten Wert von beispielsweise 10-20 V reduziert, also wenigstens um die Hälfte, um die elektromagnetischen Ventile 14 im geöffneten Zustand zu halten, aber gleichzeitig eine thermische Überlastung der an den Ventilen 14 vorhandenen Spulen zu vermeiden.
- Die Leimversorgung 22 arbeitet dann vorzugsweise als geschlossenes Leimsystem, also unter Luftabschluss und ohne Rückführung nicht aufgetragenen Kaltleims 3. Als Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 eignen sich beispielsweise IBC-Gebinde mit 1000 I Fassungsvermögen oder Standardgebinde für Leim mit einem Fassungsvermögen von 33 I oder dergleichen.
- Im Arbeitsbetrieb wird der Kaltleim 3 durch gezielte Ansteuerung der elektromagnetischen Ventile 14 aus den zugeordneten Spritzdüsen 3, wie beschrieben, kontrolliert ausgestoßen. Dadurch wird auf den Etikettenanlageflächen 5a ein vorgegebenes Leimbild, also ein zweidimensionales Muster aus Leimraupen und/oder Leimpunkten erzeugt.
- Im Arbeitsbetrieb läuft das Palettenkarussell 6 kontinuierlich um und entnimmt pro Palette 5, also pro Etikettenanlagefläche 5a, mit Hilfe des daran vorhandenen Kaltleims 3 auf prinzipiell bekannte Weise je ein Etikett 4 aus dem Etikettenmagazin 7. Während des kontinuierlichen Weitertransports der Paletten 5 wird der Kaltleim 3 von den Etikettenanlageflächen 5a auf die Etiketten 4 mit entsprechend spiegelbildlichem Leimbild übertragen.
- Die derart beleimten Etiketten 4 werden vom Transferzylinder 9 übernommen und dadurch gewendet, also mit nun nach außen weisendem Kaltleim 3 auf prinzipiell bekannte Weise zu den entlang des Teilkreises 10a umlaufenden Behältern 8 transportiert und an diese übergeben.
- Daraus resultiert ein gleichermaßen kompaktes und flexibel an unterschiedliche Behälterformate, Etikettenformate oder dergleichen anpassbares Etikettierverfahren und entsprechend arbeitendes Etikettieraggregat 1 / eine entsprechend arbeitende Etikettiermaschine 10.
- Die Leimspritze 2 lässt sich hierbei durch modularen Aufbau ihres wenigstens einen Drucckopfs 11 aus den etagenartig übereinander gestapelten, säulenartig nebeneinander angeordneten oder quer zueinander versetzt aneinander angeordneten Druckmodulen 12 flexibel an bestehende und/oder geänderte Produktionsanforderungen anpassen.
Claims (17)
- Verfahren zum Aufspritzen von Kaltleim (3) auf umlaufende Paletten (5), um mit Hilfe des aufgespritzten Kaltleims (3) Etiketten (4) für Behälter (8) aufzunehmen, wobei die Paletten (5) durch den Arbeitsbereich eines Druckkopfs (11) mit rasterförmig angeordneten Spritzdüsen (13) transportiert werden und der Kaltleim (3) dabei von den Spritzdüsen (13) auf an den Paletten (5) ausgebildete Etikettenanlageflächen (5a) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass für den Bereich des Druckkopfs (11) ein Arbeitsdruck (17) des Kaltleims (3) von 0,1 bis 10 bar eingestellt wird und man die Abgabe des Kaltleims (3) mittels den Spritzdüsen (13) einzeln zugeordneter elektromagnetischer Ventile (14) steuert.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kaltleim (3) derart strukturviskos ist, dass seine Viskosität (η) bei einer Rührdrehzahl (nR) von 100/min 0,02 bis 0,5 Pa·s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa·s beträgt und demgegenüber bei einer Rührdrehzahl (nR) von 10/min wenigstens um den Faktor 1,5 größer ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abgabe des Kaltleims (3) durch Verändern des Arbeitsdrucks (17) und/oder eines Taktverhältnisses von Öffnungsdauer zu Schließdauer der elektromagnetischen Ventile (14) und/oder eines Öffnungsgrads der elektromagnetischen Ventile (14) an eine Transportgeschwindigkeit der Etikettenanlageflächen (5a) im Bereich des Druckkopfs (11) und/oder an ein auf den Etikettenanlageflächen (5a) herzustellendes Leimbild angepasst wird.
- Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kaltleim (3) von den Spritzdüsen (13) in einer um höchstens 30° und insbesondere höchstens 10° von der Horizontalen abweichenden Spritzrichtung (29) abgegeben wird.
- Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die elektromagnetischen Ventile (14) jeweils zum Öffnen mit einer ersten Spannung, die insbesondere 40-60 V beträgt, angesteuert werden und, insbesondere bis zum jeweiligen Schließen, mit einer demgegenüber um wenigstens auf die Hälfte reduzierten zweiten Spannung offengehalten werden.
- Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei ein Signalaustausch zwischen einem die Leimabgabe steuernden Mikroprozessor (25) und den elektromagnetischen Ventilen (14) jeweils zugeordneten Treibereinheiten (15) über eine Datenschnittstelle mittels Schieberegister erfolgt.
- Verfahren zum Etikettieren von Behältern (8), wobei die Etiketten (4) von den Paletten (5) mittels der gemäß dem Verfahren nach wenigstens der vorigen Ansprüche mit dem Kaltleim (3) versehenen Etikettenanlageflächen (5a) aus einem Etikettenmagazin (7) entnommen werden, und wobei die Etiketten (4) anschließend von einem rotierenden Transferzylinder (9) übernommen und mit nach außen weisendem Kaltleim (3) zu den Behältern (8) transportiert und an diese übergeben werden.
- Etikettieraggregat (1) für Behälter (8), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, mit einer Leimspritze (2) zum Aufspritzen von Kaltleim (3) auf Etikettenanlageflächen (5a) von Paletten (5), einer Leimversorgung (22) zum Bereitstellen des Kaltleims (3) unter Überdruck in einem an der Leimspritze (2) vorhandenen Druckkopf (11) mit rasterförmig angeordneten Spritzdüsen (13) zum Abgeben des Kaltleims (3), und mit einem Transportmittel zum Transport der Paletten (5) durch den Arbeitsbereich des Druckkopfs (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Leimversorgung (22) für einen Arbeitsdruck (17) von 0,1 bis 10 bar im Druckkopf (11) ausgebildet ist und der Druckkopf (11) elektromagnetische Ventile (14) umfasst, mit denen die Abgabe des Kaltleims (3) aus den Spritzdüsen (13) einzeln gesteuert werden kann.
- Etikettieraggregat nach Anspruch 8, wobei die Spritzdüsen (13) eine lichte Weite von 100 bis 400 µm aufweisen.
- Etikettieraggregat nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Druckkopf (11) übereinander angeordnete Druckmodule (12) mit jeweils zeilenförmig angeordneten Spritzdüsen (13) umfasst, und wobei die Druckmodule (12) insbesondere aufeinander stapelbar sind.
- Etikettieraggregat nach Anspruch 10, wobei die Druckmodule (12) bezüglich Transportrichtung (5b) der Etiketten (4) schräg und insbesondere in einem Anstellwinkel (30) von 10 bis 20° angeordnet sind.
- Etikettieraggregat nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Druckmodule (12) über eine am Druckkopf (11) vorhandene Verteilerkammer (16) parallel an die Leimversorgung (22) angeschlossen sind und an/in der Verteilerkammer (16) ein Drucksensor (18) zur Messung des Arbeitsdrucks (17) und/oder eine Temperierungseinheit (20) zur Temperierung des Kaltleims (3) angeordnet ist.
- Etikettieraggregat nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Druckmodule (12) Stichkanäle (36) zum Anschluss der Spritzdüsen (13) an die Verteilerkammer (16) umfassen und die Enden der Stichkanäle (36) über elektromagnetische Ventile (38) gesteuert mit im Bereich der Spritzdüsen (13) angeordneten Reinigungsdüsen (35) verbunden werden können.
- Etikettieraggregat nach Anspruch 13, wobei die Reinigungsdüsen (35) einen größeren Querschnitt aufweisen als die Spritzdüsen (13) und/oder derart in einem oberen Bereich der Stichkanäle (36) angeordnet sind, dass sich diese durch die Reinigungsdüsen (35) entlüften lassen.
- Etikettieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 14, ferner mit einem zwischen der Leimversorgung (22) und dem Druckkopf (11) angeordneten Umschaltventil (27) zur wahlweisen Zufuhr des Kaltleims (3) oder eines Reinigungsmediums (28) zum Druckkopf (11).
- Etikettieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei das Transportmittel ein Palettenkarussell (6) ist, und wobei die Paletten (5) zur Entnahme der Etiketten (4) aus einem Etikettenmagazin (7) mittels der mit dem Kaltleim (3) versehenen Etikettenanlageflächen (5a) und zur anschließenden Übergabe der Etiketten (4) an einen kontinuierlich drehbaren Transferzylinder (9) ausgebildet sind.
- Etikettiermaschine (10) mit dem Etikettieraggregat (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 16, ferner mit einem kontinuierlich drehbaren Transferzylinder (9) zum Übernehmen der Etiketten (4) von den Etikettenanlageflächen (5a) und zum Transportieren der Etiketten (4) mit nach außen weisendem Kaltleim (3) zu den insbesondere entlang eines Teilkreises 10a bewegten Behältern (8).
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115424947A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-02 | 深圳市三联盛科技股份有限公司 | 一种半导体芯片贴片工艺及设备 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113499949B (zh) * | 2021-08-03 | 2022-10-11 | 江西辉煌铝业有限公司 | 一种多工位铝型材填胶装置及其工作方法 |
DE102022107639A1 (de) | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Krones Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Strahlauftrag von Kaltleim auf Etiketten oder auf Paletten zum Transport der Etiketten |
DE102022123019A1 (de) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Krones Aktiengesellschaft | Etikettiervorrichtung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070119542A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Williams David R | Labeling method and apparatus |
WO2008086870A1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-07-24 | Khs Ag | Etikettieraggregat |
US20110244115A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | B&H Manufacturing Company, Inc. | Extrusion Application System |
DE102011001619A1 (de) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Krones Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Klebemittels auf ein Objekt |
WO2017001075A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Krones Ag | Leimwalze mit begrenztem beleimungsbereich |
DE102017206114A1 (de) * | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Krones Ag | Kaltleimaggregat für Etiketten und Reinigungsverfahren für das Kaltleimaggregat |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015212198A1 (de) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Leimauftrag ohne Rücklauf |
US9789645B2 (en) | 2016-01-26 | 2017-10-17 | Elum Inc. | Glue delivery system |
-
2020
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070119542A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Williams David R | Labeling method and apparatus |
WO2008086870A1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-07-24 | Khs Ag | Etikettieraggregat |
DE102007002675A1 (de) | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Khs Ag | Etikettieraggregat |
US20110244115A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | B&H Manufacturing Company, Inc. | Extrusion Application System |
DE102011001619A1 (de) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Krones Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Klebemittels auf ein Objekt |
WO2017001075A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Krones Ag | Leimwalze mit begrenztem beleimungsbereich |
DE102017206114A1 (de) * | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Krones Ag | Kaltleimaggregat für Etiketten und Reinigungsverfahren für das Kaltleimaggregat |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115424947A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-02 | 深圳市三联盛科技股份有限公司 | 一种半导体芯片贴片工艺及设备 |
CN115424947B (zh) * | 2022-09-21 | 2023-08-29 | 深圳市三联盛科技股份有限公司 | 一种半导体芯片贴片工艺及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020101845A1 (de) | 2021-07-29 |
CN215945158U (zh) | 2022-03-04 |
CN217673783U (zh) | 2022-10-28 |
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