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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spleißvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Beim Etikettieren von Behältern oder Flaschen mit Etiketten, die in der betreffenden Etikettiermaschine durch Abtrennen von einem von einem Vorrat bzw. von einer Etikettenbandrolle abgezogenen Etikettenband erzeugt werden, werden so genannte Spleißvorrichtungen verwendet, mit denen ein Wechseln der Etikettenbandrollen (Etikettenbandrollenwechsel), d.h. ein Anschließen eines bereitstehenden Etikettenbandes an ein aktuell verwendetes, aber verbrauchtes oder nahezu verbrauchtes Etikettenband möglich ist, und zwar beispielsweise bei stehender Etikettiermaschine, bevorzugt aber bei laufender Etikettiermaschine. Das jeweilige Etikettenband besteht dabei in der Regel aus einem ein- oder mehrlagigen schweißbarem Material, bei dem wenigsten eine Lage eine Kunststofffolie ist.
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Es sind insbesondere auch Spleißvorrichtungen bekannt, bei denen dieser Spleißvorgang oder Etikettenbandrollenwechsel maschinell durchgeführt wird. Diese weisen dann zusätzlich zu einer Schweiß- und Trenneinrichtung, mit der der eigentliche Spleißvorgang, nämlich das Anschließen des bereitstehenden Etikettenbandes an das aktuell verwendete Etikettenband und das Abtrennen der nicht mehr benötigten Etikettenbänder oder Etikettenbandlängen erfolgen, jeweils wenigstens eine Haltevorrichtung mit mindestens einem Halteelement auf, an dem das bereitstehende Etikettenband bzw. das vordere Ende dieses Etikettenband in einer Bereitstellungsposition gehalten ist, und zwar beispielsweise durch Vakuum, oder aber auch durch Klebestreifen.
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Um eine möglichst hohe Anlagenleistung erzielen zu können, ist es in der Praxis in der Regel unerwünscht, einen Etikettenbandrollenwechsel bei stehender Etikettiermaschine durchzuführen. Vielmehr wird allgemein angestrebt, den Etikettenbandrollenwechsel bei laufender Etikettiermaschine durchzuführen, wobei es allgemein angestrebt wird, den Etikettenbandrollenwechsel bei möglichst schnell laufender Etikettiermaschine durchzuführen, um die Anlagenleistung möglichst voll auszunutzen.
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Wird nun aber der Etikettenbandrollenwechsel bei laufender Etikettiermaschine durchgeführt, so ist es notwendig, das bereitstehende Etikettenband und auch die, das bereitstehende Etikettenband bereithaltende Haltevorrichtung vor dem Spleißvorgang auf die Geschwindigkeit zu beschleunigen, mit der das aktuell verwendete Etikettenband von seiner Etikettenbandrolle abgezogen wird. Insbesondere dann, wenn das Spleißen bei mit hoher Geschwindigkeit laufender Etikettiermaschine erfolgen soll, treten dabei sehr große Beschleunigungen und auch Beschleunigungskräfte auf, welche zum einen zu einem Reißen des Etikettenbandes und zum anderen auch zu großen mechanischen Belastungen der Spleißvorrichtung führen können.
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Dieses Problem tritt bei nahezu allen bekannten Spleiß- oder Haltevorrichtungen auf, so z.B. auch bei den bekannten, für eine lineare Bewegung auszubilden Haltevorrichtungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spleißvorrichtung aufzuzeigen, die die vorgenannten Nachteile vermeidet und es insbesondere auch ermöglicht, bei vereinfachter Handhabung den Etikettenbandrollenwechsel bzw. Spleißvorgang bei mit hoher Geschwindigkeit laufender Etikettiermaschine problemlos und sicher durchzuführen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Spleißvorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 3 ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spleißvorrichtung derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Halteelement oder ein dieses Halteelement bildendes Pad für ein Halten des Etikettenbandes so ausgebildet ist, dass es der notwendigen Beschleunigung möglichst wenig Widerstand entgegen setzt.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Beispiels einer so genannte „Spleiß-Vorrichtung“ gemäß der Erfindung zeigt, näher erläutert.
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Die Spleiß-Vorrichtung ist beispielsweise Bestandteil einer Versorgungseinheit für Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Etiketten, die in der dem Fachmann bekannten Weise von einem endlosen Etikettenband abgetrennt und dann auf den jeweiligen Behälter aufgebracht werden.
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Das Etikettenband wird während des Etikettierens von einem Vorrat in Form einer Etikettenbandrolle abgezogen, und zwar bei der für die Figur gewählten Darstellung von der dort rechts gezeigten Etikettenbandrolle in Richtung des Pfeils A mit einer der Leistung der Etikettiermaschine entsprechenden Etikettenbandgeschwindigkeit. Die Spleißvorrichtung dient dazu, kurz vor dem vollständigen Verbrauch des Etikettenbandes der aktuell verwendeten Etikettenbandrolle das Etikettenband der bereitstehenden bzw. im Wartezustand befindlichen Etikettenbandrolle, d.h. bei der für die Figur gewählten Darstellung linken Etikettenbandrolle an das aktuell verwendete Etikettenband anzuschließen und die bis dahin verwendete in der Figur rechte Etikettenbandrolle bzw. das verbleibende Etikettenband abzutrennen, so dass dann der weitere Etikettiervorgang mit dem von der linken Etikettenbandrolle abgezogenen Etikettenband 2a fortgesetzt wird. Die verbrauchte Etikettenbandrolle wird dann durch eine neue Etikettenbandrolle ersetzt und der Anfang des Etikettenbandes dieser neuen Etikettenbandrolle in einer Bereitstellungsposition für einen erneuten Spleißvorgang positioniert.
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Für den automatischen bzw. maschinellen Spleißvorgang weist die Spleißvorrichtung u.a. zwei Halter auf, von denen jeder einer Etikettenbandrolle zugeordnet ist und die u.a. dazu dienen, das vordere Ende des Etikettenbandes der im Wartezustand befindlichen Etikettenbandrolle 3, d.h. bei der für die Figur gewählten Darstellung des vordere Ende des linken Etikettenbandes in einer Bereitstellungsposition zu halten sowie das bereitstehend Etikettenband bei einem bei laufender Etikettiermaschine durchgeführten Etikettenbandrollenwechsel vor dem Spleißvorgang auf die Etikettenbandgeschwindigkeit zu beschleunigen und anschließend miteinander zu verbinden.
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Die Halter sind bei der dargestellten Ausführungsform erfindungsgemäß trommelsegmentartig mit einer kreiszylinderförmigen Trommelsegmentfläche 4.1 ausgebildet und um Achsen parallel zu der Ebene und senkrecht zur Laufrichtung des jeweiligen Etikettenbandes schwenkbar, wie dies in der Figur mit den Pfeilen B und C angedeutet ist. Durch diese Konstruktion kann auf aufwändige und teuere Linearführungen und entsprechende Bewegungsgetriebe und Antriebe verzichtet werden.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die trommelsegmentartigen Halter derart ausgebildet sind, dass sie, bei ausreichender Festigkeit und mechanischer Belastbarkeit, ein möglichst geringes Trägheitsmoment aufweisen. Dazu ist es von besonderem Vorteil, die Masse der Halter so weit als möglich zu reduzieren und die Massenverteilung ebenfalls an die gestellte Aufgaben anzupassen,
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Da bei der dargestellten Ausführungsform das bereitstehende Etikettenband zumindest im Bereich des zugehörigen Halters parallel zu dem aktuell verwendeten Etikettenband angeordnet ist, sind auch die Dreh- oder Schwenkachsen der Halter parallel zueinander. Für den Spleißvorgang können die beiden Halter auch radial aufeinander zu bzw. voneinander wegbewegbar sein.
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Jeder Halter ist an seiner Trommelsegmentfläche jeweils mit einem Haltepad zum Halten des vorderen Endes des bereit stehenden, aktuellen nicht verwendeten Etikettenbandes versehen.
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Halte- oder Haftpads bzw. Trägerelemente, die selbsthaftende Oberflächen aufweisen und vielfach lösbar sind, sind grundsätzlich bekannt. Das Haften erfolgt leim- bzw. kleberfrei, erfordert keinen Unterdruck oder Befestigungselemente und ist leicht wieder lösbar. Ein Haften ist auch an glatten oder leicht verschmutzten Gegenflächen möglich. Die
DE 103 17 791 A1 offenbart einen derartigen Haftkleber auf Basis eines Polyurethan, die
DE 32 20 865 C2 offenbart einen Haftkleber auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen Polymermischungen. Ebenfalls zu nennen sind die
DE10 317 791 A1 ,
DE10 2006 020 482 A1 und
DE10 2006 033 796 A1 , die ebenfalls einen Haftkleber auf Basis eines Polyurethans nennen. Ohne auf die nachfolgende chemisch-physikalische Erklärung festgelegt zu sein, weisen derartige Oberflächen durch eine unvollständige Vernetzung der Ausgangsstoffe, freie funktionale Gruppen auf, zum Beispiel freie Hydroxylgruppen, Stickstoffgruppen oder Stickstoff-Wasserstoffgruppen, welche für die Hafteigenschaften bzw. -kräfte verantwortlich sind.
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Nachfolgend wird eine Oberfläche oder ein Element bzw. Körper mit vorgenannter oder im Wesentlichen vergleichbarer Eigenschaft „Haltepad“ oder „Haftkörper“ genannt. Idealerweise besteht der Haltepad oder der Haftkörper aus einem Silicon, Polyurethan, Polyalkohol oder Polyolefin und insbesondere aus einem Polyurethan-Gel.
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Wie bereits oben erwähnt, müssen diese derart hergestellt worden sein, dass eine entsprechende Konzentration von freien, nichtvernetzten Funktionsgruppen verbleibt, aus deren Anwesenheit die entsprechende Haftkraft folgt. Die Dicke von Schutzabdeckungen, die aus einem Stück, also nicht aus mehreren Schichten bestehen, beträgt idealerweise 0,5 mm bis 5 mm.
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Die Haltepads 5, die sich, wie in der Figur dargestellt, jeweils über einen begrenzten Winkelbereich der Trommelsegmentfläche erstrecken, sind bei der dargestellten Ausführungsform so ausgebildet, dass sie das vordere Ende des bereit stehenden Etikettenbandes mit Hilfe des oben beschriebenen Hafteffekteshalten, d.h. mit Hilfe der freien Funktionsgruppen. Hierfür sind die Haltepads an ihrer mit dem jeweiligen Etikettenband zusammenwirkenden außen liegenden Seite oder der gesamte Haltepad entsprechend ausgebildet. Wie genannt, erstrecken sich die Haltepads jeweils über einen begrenzten Winkelbereich
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Für den Spleißvorgang weist die Spleißvorrichtung weiterhin auch eine Schweiß- und Trenneinrichtung auf, mit der bei einem Anschließend des bereit stehenden Etikettenbandes an das aktuell verwendete Etikettenband ein Verbinden dieser Etikettenbänder sowie zugleich auch ein Abtrennen des vor dem Spleißvorgang verwendeten Etikettenbandes sowie der sich zwischen dem Halter und der Schweiß- und Trenneinrichtung erstreckenden Länge des angeschlossenen oder neuen Etikettenbandes erfolgen. In dem gezeigten Beispiel bewegt sich das Messer in Pfeilrichtung auf das Gegenmesser zu und schneidet das jeweils auslaufende Etikettenband.
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Die Verwendung der Haltepads hat u.a. den Vorteil, dass für das Halten des jeweiligen Etikettenbandes in der Bereitstellungsposition keine aufwendigen Mittel, insbesondere auch kein Vakuum-Halter oder Vakuum-Pad mit einer Vakuumversorgung erforderlich sind. Weiterhin besteht durch die Verwendung der Haltepads an den schwenkbaren Haltern auch die Möglichkeit, den jeweiligen Etikettenbandrest nach dem Spleißvorgang durch Schwenken des betreffenden Halters, beispielsweise durch einen auf den Etikettenbandrest ausgeübten Zug durch Abschälen vom Haltepad zu lösen.
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Der Spleißvorgang erfolgt im einfachsten Fall beim stehender Etikettiermaschine. Bevorzugt erfolgt aber der Spleißvorgang bei laufender Etikettiermaschine. Hierfür wird das jeweils bereitstehende, anzuschließende Etikettenband durch einen entsprechenden Antrieb des zugehörigen Halters in kurzer Zeit auf die Etikettenbandgeschwindigkeit beschleunigt, und zwar z.B. durch eine Dreh- oder Schwenkbewegung dieses Halters um seine Schwenkachse. Die Bewegung und Beschleunigung des Halters können dabei so gesteuert werden, dass die auf das Etikettenband einwirkenden Belastungen möglichst gering sind.
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Die Beschleunigung des Etikettenbandes kann auch dadurch erfolgen, dass die beiden Halter gegeneinander in Anlage gebracht werden, so dass die erforderlichen Beschleunigungen und Bewegungen durch die, zwischen den Haltern und dem im Eingriff befindliche Etikettenband auftretenden Reibungskräfte bewirkt werden, was eine weitere Vereinfachung der Spleißvorrichtung ermöglicht. Das Aneinanderhaften der Etikettenbänder wird dadurch gelöst, dass an der zum Haltepad abgewandten Seite ist ein nicht dargestelltes doppelseitiges Klebeband oder eine Haftkleber angeordnet ist, die beim Einlegen des neuen Etikettenbandes manuell aufgelegt bzw. aufgebracht werden. In diesem Fall ist keine Schweißvorrichtung erforderlich.
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Weitere Vorteile der Verwendung der Haltepads an den Haltern sind somit insbesondere ein reduzierter Aufwand in Bezug auf Konstruktion und Betriebsmitteln, insbesondere auch durch die Vermeidung eines Vakuums zum Halten des bereitstehenden Etikettenbandes , ein sicherer Halt des bereitstehenden Etikettenbandes durch die freien Funktionsgruppen über einen langen Zeitraum, ein einfaches Handling durch den jeweiligen Bediener, insbesondere auch in Bezug auf das Lösen von Etikettenbandresten von dem jeweiligen Halter sowie große Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Verrutschen des bereitstehenden Etikettenbandes an dem betreffenden Halter.
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Ein besonderer Vorteil weiterhin besteht darin, dass die Haltepads bei normaler Verschmutzung mit Wasser und/oder handelsüblichen wässrigen, tensidhaltigen Reinigungsmitteln gereinigt werden können.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.