DE102006037417A1

DE102006037417A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von selbstklebenden Etiketten, insbesondere von RFID-Etiketten auf ein bewegtes bahn- oder bogenförmiges Material

Info

Publication number: DE102006037417A1
Application number: DE200610037417
Authority: DE
Inventors: Martin Bohn; Wolfgang Scheller; Norbert Mainka
Original assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Current assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von selbstklebenden Etiketten (1), insbesondere von RFID-Etiketten, auf ein bewegtes bahn- oder bogenförmiges Material (2), bei dem die mit Abstand voneinander auf einem Etikettenband (3) angeordneten Etiketten (1) nacheinander von dem Etikettenband (3) abgeschält und mit der Klebeseite nach außen einem rotierenden Saugzylinder übergeben werden, der Saugzylinder (4) die Etiketten (1) zu dem an seinem Umfang vorbeigeführten bahn- oder bogenförmigen Material (2) bewegt, wo sie auf dieses aufgeklebt werden, wobei der Saugzylinder (4) mit einer der Geschwindigkeit des bahn- oder bodenförmigen Materials (2) entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit rotiert, das Etikettenband (3) mittels einer hinter der Abschälposition angeordneten Vorzieheinrichtung (8) und einer vor der Abschälposition angeordneten Vorschubeinrichtung (7) so bewegt wird, dass die Etiketten (1) von dem Saugzylinder (4) in dem gewünschten Abstand voneinander aufgenommen werden und der Abstand eines Etiketts (1) von seinem vorhergehenden Etikett (1) auf dem Etikettenband (3) von einem in der Nähe der Vorschubeinrichtung (7) angeordneten Sensor (9) bestimmt und an eine Regeleinrichtung (10) übergeben wird, die bei einer Abweichung des Etikettenabstands von dem Sollwert die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) bei der Übergabe des Etiketts (1) an den Saugzylindere (4) so steuert, dass das Etikett (1) auf dem Saugzylinder (4) den korrekten Abstand ...

Description

Bei der Herstellung von RFID-Etiketten, -Tags oder -Tickets ist es bekannt, mit Abstand voneinander auf einem Etikettenband angeordnete Etiketten nacheinander von dem Etikettenband abzuschälen und auf ein bahn- oder bogenförmiges Material aufzukleben. Das Etikettenband besteht aus einem Trägerband, beispielsweise aus Papier, das an einer Seite mit einer Schicht aus Silikon versehen ist. Auf diese Schicht sind mittels einer Haftkleberschicht selbstklebende Etiketten mit einem bestimmten Abstand voneinander aufgeklebt. Wie in der WO 2005/037654 A2 beschrieben, wird das Etikettenband mit seiner von etikettenfreien Seite in einem spitzen Winkel um eine Spendekante geführt, so dass die Etiketten nacheinander von dem Etikettenband abgeschält werden.
Aus der EP 0 692 375 B1 ist es bekannt, einzelne, aus einer Bahn abgetrennte und mit Klebstoff versehene Lagenteile zunächst an einem rotierenden Saugzylinder zu übergeben, der die Teile anschließend mit dem gewünschten Abstand voneinander auf eine Trägerbahn aufklebt, die an dem Umfang des Saugzylinders vorbei geführt wird. Die Umfangsgeschwindigkeit des Saugzylinders entspricht dabei der Laufgeschwindigkeit der Trägerbahn, so dass am Übergabepunkt keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Lageteilen und der Trägerbahn auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von selbstklebenden Etiketten auf ein bewegtes bahn- oder bogenförmiges Material so zu verbessern, dass Etiketten mit unterschiedlichen Formaten bei hohen Geschwindigkeiten sehr exakt auf das bahn- oder bogenförmigen Material aufgeklebt werden können. Als hohe Geschwindigkeiten werden dabei Geschwindigkeiten von mehr als 100 m/min des bahn- oder bogenförmige Materials beim Aufkleben der Etiketten angesehen.
Diese Aufgabe wird mit der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 beziehungsweise des Patentanspruchs 3 gelöst.
Nach der Erfindung lässt sich das Etikettenband mittels einer hinter der Abschälposition angeordneten Vorzieheinrichtung und einer vor der Abschälposition der Etiketten angeordneten Vorschubeinrichtung sehr genau bewegen. Jedes Etikett wird exakt auf dem Saugzylinder mit dem korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett platziert und exakt mit diesem Abstand an das bahn- oder bogenförmige Material übergeben. Tritt eine Abweichung im Sollabstand zweier Etiketten auf dem Etikettenband auf, so wird dieser von einem in der Nähe der Vorschubeinrichtung angeordneten Sensor bestimmt und an eine Regeleinrichtung übergeben. Die Regeleinrichtung steuert nun die Vorschubeinrichtung und die Vorzieheinrichtung derart, dass durch eine kurzfristige Änderung der Etikettenbandgeschwindigkeit das Etikett trotz inkorrektem Abstand auf dem Etikettenband dennoch mit korrektem Abstand zum vorhergehenden Etikett an den rotierenden Saugzylinder übergeben wird. Dieses Verfahren gewährleistet, dass alle Etiketten jeweils mit den korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett zunächst von dem rotierenden Saugzylinder übernommen und anschließend exakt mit diesem Abstand auf das bahn- oder bogenförmige Material übergeben werden, da die Umfangsgeschwindigkeit des Saugzylinders der Geschwindigkeit des bahn- oder bogenförmigen Materials entspricht und somit keine Relativgeschwindigkeiten beim Aufkleben der Etiketten vorhanden sind.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
1 zeigt in einer Seitenansicht den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung von RFID-Etiketten, -Tags oder -Tickets, bei der mit RFID-Bauteilen, beispielsweise Transponder-Inlays, versehene Etiketten 1 auf eine Trägerbahn 2 mit exaktem Abstand voneinander aufgeklebt werden. Die Trägerbahn 2 mit den aufgeklebten Etiketten 1 kann danach einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise einer Laminier- oder einer Stanzstation zugeführt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Trägerbahn 2 eine bedruckte Papierbahn, ebenso können die Etiketten 1 auf andere bahnförmige Materialien oder ein bogenförmiges Material, beispielsweise auf Faltschachtelzuschnitte oder andere Verpackungsmaterialien, aufgeklebt werden.
Die aufzubringenden Etiketten 1 werden der Vorrichtung auf einem Etikettenband 3 aufgeklebt zugeführt, wobei das Etikettenband 3 von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen wird. Es besteht aus einem Trägerband, beispielsweise silikonisierten Papier, auf dem die selbstklebenden Etiketten 1 abziehbar mit geringem Abstand voneinander aufgeklebt sind. Das Etikettenband 3 wird an einem rotierenden Saugzylinder 4 zugeführt. Sobald es dem Umfang des Saugzylinders 4 erreicht hat wird es in einem spitzen Winkel um eine Spendekante 5 einer Abschäleinrichtung 6 geführt, so dass sich die Etiketten 1 an der Spendkante 5 als Abschälposition von dem Trägerband lösen und an die Saugtrommel 4 übergeben werden. Nach der Übergabe an den Saugzylinder 4 befindet sich die Klebeseite der Etiketten 1 außen und die Etiketten 1 werden auf den Saugzylinder 4 nur durch den anliegenden Unterdruck gehalten. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten zwischen der Laufgeschwindigkeit der Etikettenbahn 3 und der Umfangsgeschwindigkeit des Saugzylinders 4 ist dabei so eingestellt, dass sich auf der Trägerbahn 2 der gewünschte Abstand zwischen zwei Etiketten 1 auf dem Umfang des Saugzylinders 4 einstellt.
Zur Bewegung des Etikettenbands 3 ist vor der Spendekante 5 der Abschäleinrichtung 6 eine Vorschubeinrichtung 7 und hinter der Spendekante 5 eine Vorzieheinrichtung 8 angeordnet. Bevorzugt bestehen sowohl die Vorschubeinrichtung 7 als auch die Vorzieheinrichtung 8 jeweils aus einem Walzenpaar von denen jeweils eine Walze angetrieben ist und die zweite Walze freilaufend gegen die angetriebene Walze gedrückt wird. Das Etikettenband 3 wird jeweils durch den Klemmspalt zwischen den beiden Walzen geführt und so mit der gewünschten Geschwindigkeit bewegt.
Bevorzugt werden die Vorschubeinrichtung 7 und die Vorzieheinrichtung 8 synchron mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Dies erfolgt dadurch, dass die angetriebenen Walzen der beiden Vorrichtungen 7, 8 entweder elektrisch oder mechanisch miteinander gekoppelt sind. Als Antrieb für die Vorschubeinrichtung 7 und die Vorzieheinrichtung 8 wird ein hochdynamischer elektrischer Servomotor verwendet, der in der Lage ist in kürzester Zeit die Geschwindigkeit des Etikettenbandes 3 zu ändern. Entweder weist jede Vorrichtung 7, 8 einen derartigen hochdynamischen Servoantrieb auf, die dann für einen synchronen Antrieb des Etikettenbandes 3 elektrisch miteinander gekoppelt sind. Alternativ können die beiden Vorrichtungen 7, 8 auch einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. Die beiden angetriebenen Walzen sind dann mechanisch miteinander verbunden, beispielsweise über einen Antriebsriemen, damit die beiden Vorrichtungen 7, 8 die Etikettenbahn 3 exakt synchron vorwärts bewegen.
In der Nähe der Vorschubeinrichtung 7 – im Ausführungsbeispiel in Bahnlaufrichtung mit geringem Abstand davor – und vor der Abschäleinrichtung 6 ist ein Sensor 9 angeordnet, der jeweils den Abstand eines Etiketts 1 von seinem vorhergehenden Etikett 1 bestimmt. Dieser Abstandswert wird einer Regeleinrichtung 10 übergeben, von der die Antriebe der Vorschubeinrichtung 7 und der Vorzieheinrichtung 8 geregelt werden. Stellt der Sensor 9 bei einem Etikett 1 eine Abweichung des Abstands zum vorhergehenden Etikett 1 auf dem Etikettenband 3 von dem Sollwert fest, so errechnet die Regeleinrichtung 10 die erforderliche Änderung der Vorschubbewegung des Etikettenbandes 3 und steuert die Vorschubeinrichtung 7 und die Vorzieheinrichtung 8 synchron so, dass das Etikett 1 zu einem Zeitpunkt abgeschält und dem Saugzylinder 4 übergeben wird, zu dem es auf dem Saugzylinder 4 den korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett 1 einnimmt.
Dazu wird eine vom Sensor 9 mit Abstand vor der Abschälposition an der Spendekante 5 erfasste Abstandsabweichung zeitversetzt durch eine kurzzeitige Änderung der Geschwindigkeit des Etikettenbandes 3 korrigiert, wenn das einen abweichenden Abstand aufweisende Etikett 1 an der Spendekante 5 einläuft. Das Etikett 1 wird so mit dem korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett 1 abgeschält und von dem Saugzylinder 4 übernommen. Das Aufkleben des Etiketts 1 auf die Trägerbahn 2 erfolgt daher ebenfalls mit dem korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett 1. Für die Übergabe des Etiketts 1 an die Trägerbahn 2 wird diese etwa entgegengesetzt zur Spendekante 5 an dem Umfang des Saugzylinders 4 vorbei geführt, wobei die Trägerbahn 2 durch einen Spalt zwischen den Saugzylinder 4 und einer Anpressrolle 11 geführt wird. Die Bahngeschwindigkeit der Trägerbahn 2 ist so eingestellt, dass sie der Umfangsgeschwindigkeit des Saugzylinders 4 entspricht, Bei der Übergabe eines Etiketts 1 von dem Saugzylinder 4 auf die Trägerbahn 2 liegen somit keine Relativgeschwindigkeiten vor, die eine Verschiebung des Etiketts 1 beim Aufkleben auf die Bahn bewirken könnten. Die Etiketten 1 werden somit exakt mit dem Abstand voneinander auf die Trägerbahn 2 aufgeklebt, mit dem sie sich auf den Umfang des Saugzylinders 4 befanden.

Claims

Verfahren zum Aufbringen von selbstklebenden Etiketten (1), insbesondere von RFID-Etiketten, auf ein bewegtes bahn- oder bogenförmiges Material (2), bei dem – die mit Abstand voneinander auf einem Etikettenband (3) angeordneten Etiketten (1) nacheinander von dem Etikettenband (3) abgeschält und mit der Klebeseite nach außen einem rotierenden Saugzylinder übergeben werden, – der Saugzylinder (4) die Etiketten (1) zu dem an seinem Umfang vorbei geführten bahn- oder bodenförmigen Material (2) bewegt, wo sie auf dieses aufgeklebt werden, wobei, – der Saugzylinder (4) mit einer der Geschwindigkeit des bahn- oder bogenförmigen Materials (2) entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit rotiert, – das Etikettenband (3) mittels einer hinter der Abschälposition angeordneten Vorzieheinrichtung (8) und einer vor der Abschälposition angeordneten Vorschubeinrichtung (7) so bewegt wird, dass die Etiketten (1) von dem Saugzylinder (4) in dem gewünschten Abstand voneinander aufgenommen werden, und – der Abstand eines Etiketts (1) von seinem vorhergehenden Etikett (1) auf dem Etikettenband (3) von einem vor der Abschälposition angeordneten und in der Nähe der Vorschubeinrichtung (7) angeordneten Sensor (9) bestimmt und an eine Regeleinrichtung (10) übergeben wird, die bei einer Abweichung des Etikettenabstands von dem Sollwert die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) bei der Übergabe des Etiketts (1) an den Saugzylinder (4) so steuert, dass das Etikett (1) auf dem Saugzylinder (4) den korrekten Abstand zum vorhergehenden Etikett (1) einnimmt.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) elektrisch oder mechanisch miteinander gekoppelt synchron angetrieben werden.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sensor (9) mit Abstand vor der Abschälposition an der Spendekante (5) erfasste Abstandsabweichung zeitversetzt durch eine kurzzeitige Änderung der Geschwindigkeit des Etikettenbandes (3) korrigiert wird, wenn das einen abweichenden Abstand aufweisende Etikett (1) an der Abschälposition an der Spendekante (5) einläuft.
Vorrichtung zum Aufbringen von selbstklebenden Etiketten (1), insbesondere von RFID-Etiketten, auf ein bewegtes bahn- oder bogenförmiges Material (2) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, mit – einem Saugzylinder (4), dem die aufzubringenden Etiketten (1) auf einem Etikettenband (3) aufgeklebt zugeführt und mittels einer Abschäleinrichtung (6) mit Spendekante (5) übergeben werden, und der die Etiketten (1) zu dem an seinem Umfang vorbei geführten bahn- oder bogenförmigen Materials (2) bewegt, wo sie auf dieses aufgeklebt werden, – mit einer vor der Abschäleinrichtung (6) angeordneten Vorschubeinrichtung (7) und einer hinter der Abschäleinrichtung (6) angeordneten Vorzieheinrichtung (8) für das Etikettenband (3), – mit einem vor der Abschäleinrichtung (6) und in der Nähe der Vorschubeinrichtung (7) angeordneten Sensor (9) zur Bestimmung des Abstands eines Etiketts (1) von seinem vorhergehenden Etikett (1) auf dem Etikettenband (3), und – mit einer Regeleinrichtung (10), die bei einer Abweichung des Etikettenabstands von den sollwert die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) bei der Übergabe des Etiketts (1) an den Saugzylinder (4) so steuert, dass das Etikett (1) auf dem Saugzylinder (4) den korrekten abstand zum vorhergehenden Etikett (1) einnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) für einen synchronen Antrieb des Etikettenbandes (3) elektrisch oder mechanisch miteinander gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein hochdynamischer elektrischer Servomotor die Vorschubeinrichtung (7) und die Vorzieheinrichtung (8) antreibt.