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Die Erfindung bezieht sich auf einen Transportriemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Etikettiervorrichtungen werden beispielsweise in oder nach Verpackungsmaschinen vorgesehen, um verpackte Produkte mit Etiketten zu versehen. Üblicherweise werden dazu Klebeetiketten verwendet, die eine an der Verpackung anhaftende Klebeschicht aufweisen. Eine solche Etikettiermaschine ist in der
DE 10 2007 033 628 A1 beschrieben. In ihr werden Etiketten von einem Etikettenspender abgezogen und bedruckt. Anschließend werden die Etiketten durch zwei Transferbänder bzw. Transportriemen bis zur Oberfläche der Verpackungen befördert und dort verklebt. Die beiden Transportriemen stehen dabei unter einem (rechten) Winkel zueinander.
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Problematisch ist das Einstellen der Haftkräfte zwischen den Transportriemen und den zu transportierenden Etiketten. Während des Transports sollen sich die Etiketten selbst beim Beschleunigen oder Abbremsen des Transportriemens nicht in ihrer Position auf dem Transportriemen verändern. Bei der Übergabe auf einen nachgeordneten Transportriemen oder auf die zu etikettierenden Verpackungen hingegen sollen sich die Etiketten möglichst leicht vom Transportriemen lösen. Hieraus ergeben sich widersprüchliche Anforderungen. Dies gilt nicht nur für den Transport von klebenden oder nicht klebenden Etiketten, sondern auch für den Transport von klebenden oder nicht klebenden anderen Zuschnitten, beispielsweise aus Papier oder Kunststoff.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transportriemen und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen, bei denen mit konstruktiv möglichst geringem Aufwand ideale und ggf. gezielte einstellbare Hafteigenschaften für den Transport und das Ablösen der zu transportierenden Etiketten oder Zuschnitte ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Transportriemen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zum Herstellen eines Transportriemens mit den Merkmalen des Anspruchs 8, bzw. durch eine Etikettiervorrichtung, in der solch ein Transportriemen eingesetzt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Transportriemen hat eine Transportseite, die beim Betrieb des Transportriemens den zu transportierenden Klebeetiketten oder anderen Zuschnitten zugewandt ist. Der Transportriemen zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Transportseite abschnittsweise eine Beschichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, geringere Haftkräfte mit den zu transportierenden Klebeetiketten oder anderen Zuschnitten zu entwickeln als die unter der Beschichtung liegende Schicht des Transportriemens.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Beschichtung zu starke Haftkräfte zwischen den Etiketten und der unter der Beschichtung liegenden Schicht des Transportriemens verhindert, sodass sich die Etiketten vergleichsweise leicht vom Transportriemen lösen lassen. Andererseits können die stärkeren Haftkräfte zwischen den Etiketten und der unter der Beschichtung liegenden Schicht des Transportriemens wirksam werden und die Etiketten sicher auf dem Transportriemen halten, da die Beschichtung nur abschnittsweise auf dem Transportriemen vorhanden ist. Die tatsächlich wirkenden Haftkräfte können leicht dadurch eingestellt werden, dass die Beschichtung auf mehr oder weniger großen Bereichen des Transportriemens vorgesehen wird. Indem die Beschichtung in bestimmten Strukturen vorgesehen oder ausgespart wird, können sich sogar in unterschiedlichen Richtungen des Transportriemens unterschiedlich starke Haftkräfte ausbilden, sodass beispielsweise das Ablösen in einer bestimmten Richtung vom Transportriemen erleichtert wird.
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Vorzugsweise ist die Beschichtung vergleichsweise dünn, damit in den Aussparungen die Haftkräfte zwischen dem Etikett und der unter der Beschichtung liegenden Schicht des Transportriemens wirksam werden können. Beispielsweise könnte die Beschichtung eine Stärke von 0,05 bis 0,3 mm haben, vorzugsweise etwa 0,10 mm.
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Für die Beschichtung eignen sich verschiedene Materialien, die die Haftkräfte mit Klebeetiketten oder anderen klebenden Zuschnitten verringern. Ein besonders geeignetes Material ist Silikon.
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Vorzugsweise bilden die nicht mit der Beschichtung versehenen Bereiche des Transportriemens ein Raster. Durch ein solches Raster können die Haftkräfte vergleichsweise homogen eingestellt werden.
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Denkbar ist jedoch auch, dass die nicht mit der Beschichtung versehenen Bereiche des Transportriemens linienförmig oder kurvenförmig auf dem Transportriemen ausgebildet sind. Solche Linien oder Kurven lassen sich besonders einfach herstellen. Die Linien können durchgehend oder unterbrochen sein.
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Besonders günstig ist es, wenn die nicht mit der Beschichtung versehenen Bereiche parallele Linien aufweisen. Dies ermöglicht es, dass sich in einer Richtung (nämlich quer zur Richtung der Linien) größere Haftkräfte ausbilden als entlang der Linien. Zu diesem Zweck könnten die nicht mit der Beschichtung versehenen Bereiche beispielsweise als Linien in Laufrichtung des Transportriemens, quer zur Laufrichtung des Transportriemens und/oder schräg zur Laufrichtung des Transportriemens verlaufen.
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Vor seinem Einsatz wird der Transportriemen vorzugsweise als endloser Transportriemen ausgebildet, d. h. ringförmig geschlossen. Die Antriebsseite des Transportriemens ist dabei üblicherweise zu seiner Innenseite gewandt, um dort mittels seines geeigneten Antriebs (beispielsweise eines Elektromotors) angetrieben zu werden.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines Transportriemens, beispielsweise eines Transportriemens zum Transportieren von Klebeetiketten oder anderen Zuschnitten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst auf der Transportseite des Transportriemens, d. h. der im Betrieb den zu transportierenden Etiketten oder Zuschnitten zugewandten Seite, eine Beschichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, geringere Haftkräfte mit den zu transportierenden Klebeetiketten oder Zuschnitten zu entwickeln als die unter der Beschichtung liegende Schicht des Transportriemens. Anschließend wird diese Beschichtung abschnittsweise entfernt. Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise der vorstehend beschriebene Transportriemen ausgebildet. Darüber hinaus hat die Abfolge der Schritte im erfindungsgemäßen Verfahren den Vorteil, dass die Beschichtung zunächst sehr gleichmäßig aufgebracht wird und somit über den gesamten Transportriemen eine gleichmäßigere Stärke ausbildet, als wenn sie unmittelbar nur in bestimmten Bereichen aufgebracht worden wäre.
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Das Entfernen der Beschichtung vom Transportriemen kann beispielsweise auf mechanische Weise mit einem Kratzer erfolgen. Deutlich besser im Hinblick auf eine Vorhersagbarkeit des Bearbeitungsergebnisses ist es jedoch, wenn der Abtrag mittels eines Lasers erfolgt. Durch die Einstellung der Laserparameter kann genau bestimmt werden, in welchen Bereichen die Beschichtung entfernt wird. Darüber hinaus bietet der Laser gegenüber einer mechanischen Bearbeitung einen weiteren Vorteil: Die Absorptionseigenschaften der Beschichtung und der darunter liegenden Schicht des Transportriemens können so eingestellt werden, dass die Laserstrahlung (fast) ausschließlich in der Beschichtung absorbiert wird, während die darunter liegenden Schicht die Strahlung nicht oder kaum absorbiert. Folglich erfolgt nur ein Abtrag der Beschichtung, während die darunter liegende Schicht durch den Laser nicht angegriffen wird.
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Das Entfernen der Beschichtung kann mittels eines Dauerstrich-Lasers (cw-Lasers) oder mittels eines gepulsten Lasers erfolgen. Mit einem Dauerstrich-Laser wird die Beschichtung des Transportriemens in kontinuierlichen Linien oder Kurven abgetragen. Mit einem gepulsten Laser können die Linien, Kurven oder Raster so abgetragen werden, dass sie sich aus einer geregelten Abfolge von einzelnen, von der Beschichtung freigelegten Punkten darstellen. Bei dem Laser kann es sich beispielsweise um einen CO2-Laser oder um einen Nd:YAG-Laser handeln. Andere Lasertypen können ebenfalls verwendet werden.
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Vorzugsweise erfolgt das abschnittsweise Entfernen der Beschichtung bei einer Relativbewegung zwischen dem Transportriemen und dem Laser. Dazu kann folglich entweder der zu bearbeitende Transportriemen relativ zum Laser verfahren werden, oder der Laser (zumindest der Laserkopf) relativ zum Transportband.
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Günstig ist es, wenn der Strahl des Lasers während des Entfernens der Beschichtung durch eine Strahlformungs- und/oder Strahllenkungseinrichtung beeinflusst wird, beispielsweise durch Linsen und/oder Scannerspiegel. Durch Linsen kann der Laserstrahl so fokusiert werden, dass direkt an der Beschichtung des Transportriemens die Intensität der Laserstrahlung besonders hoch wird. Durch eine Strahllenkungseinrichtung wie ein System von Scannerspiegeln kann die Laserstrahlung über den Transportriemen gelenkt werden, um unterschiedliche Bearbeitungsmuster zu erzeugen, in denen die Beschichtung abgetragen wird.
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Denkbar wäre es auch, als Strahlformungseinrichtung ein Feld von mehreren (Mikro-)Linsen zu verwenden, um während des Entfernens der Beschichtung in der Ebene der Beschichtung gleichzeitig eine Mehrzahl von Foki der Laserstrahlung zu erzeugen. Auf diese Weise wird die Herstellung des Transportriemens beschleunigt, da gleichzeitig an mehreren Punkten auf dem Transportriemen die Beschichtung entfernt wird.
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Ein besonders genaues Bearbeitungsergebnis bei gleichzeitig besonders hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit lässt sich erzielen, wenn der Fokus bzw. die Foki der Laserstrahlung in der Ebene der Beschichtung oder nahe der Ebene der Beschichtung auf dem Transportriemen erzeugt werden.
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Schließlich bezieht sich die Erfindung auch auf eine Etikettiervorrichtung, in der ein Transportriemen der vorbeschriebenen Art eingesetzt wird.
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Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung,
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2 eine perspektivische Ansicht der Vorderseite der in 1 gezeigten Etikettiervorrichtung,
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3 eine perspektivische Ansicht der Rückseite der in 1 gezeigten Etikettiervorrichtung,
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4 einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Transportriemens,
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5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Transportriemens,
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6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Transportriemens und
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7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Transportriemens.
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Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Verpackungsmaschine 1, beispielsweise eine übliche Tiefzieh-Verpackungsmaschine oder Schalenversiegelungsmaschine („Traysealer”). Auf dieser Verpackungsmaschine 1 werden Verpackungen 2 hergestellt, gefüllt und versiegelt. Die Verpackungsmaschine 1 verfügt über eine Etikettiervorrichtung 3. Die Etikettiervorrichtung 3 sorgt dafür, dass die Verpackungen 2 mit Etiketten 4 versehen werden.
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Die Etikettiervorrichtung
3 ist in
2 vergrößert dargestellt. Sie entspricht in ihrem Aufbau weitgehend der aus der
DE 10 2007 033 628 A1 bekannten Etikettiervorrichtung. Auf die Offenbarung der
DE 10 2007 033 628 B3 wird in dieser Hinsicht ausdrücklich Bezug genommen.
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In dieser Etikettiervorrichtung 3 werden die Etiketten 4 durch einen seitlich neben der Verpackungsstraße angeordneten Etikettenspender 5 von einer Trägerfolie abgespendet, von einem quer über die Bahnen der Verpackungen 2 geführten, ersten Transportband oder Transportriemen 6 aufgenommen und durch eine Übertragungseinrichtung vom ersten Transportriemen auf einen senkrecht dazu verlaufenden, zweiten Transportriemen 7 umgesetzt. Mittels dieses zweiten Transportriemens 7, der in Förderrichtung der Verpackungsmaschine 1 bewegt wird, werden die Etiketten 4 auf die Verpackungen 2 aufgebracht.
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3 zeigt in perspektivischer Ansicht die Rückseite der Etikettiervorrichtung 3. In dieser Ansicht ist der erste Transportriemen 6 besser als in 2 zu erkennen.
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Von der aus der
DE 10 2007 033 628 B3 bekannten Etikettiervorrichtung unterscheidet sich die erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung
3 durch die Verwendung eines speziellen, erfindungsgemäßen Transportriemens als einen der beiden Transportriemen
6 oder
7. Aus den
2 oder
3 geht hervor, dass die Transportriemen
6,
7 jeweils als ringförmig geschlossene, d. h. endlose Transportriemen verwendet werden.
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4 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Transportriemens 6, 7 sowie einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen dieses Transportriemens. Der Transportriemen 6, 7 verfügt über Grundmaterial bzw. eine Schicht 8, die sich ihrerseits aus mehreren Einzelschichten zusammensetzen kann (nicht dargestellt). Diese Schicht 8 und damit der gesamte Transportriemen 6, 7 hat eine Transportseite 9, die im Betrieb des Transportriemens den zu transportierenden Klebeetiketten 4 oder anderen Zuschnitten zugewandt ist. Dieser Transportseite 9 gegenüber liegt die Antriebsseite 10 des Transportriemens, an der der Transportriemen 6, 7 durch geeignete Mittel (beispielsweise über Reibung oder eine Getriebeverzahnung) durch einen Motor angetrieben werden kann.
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Auf der Transportseite 9 und auf der Schicht 8 ist abschnittsweise eine Beschichtung 11 vorgesehen, beispielsweise aus Silikon. Das Material dieser Beschichtung 11 ist so ausgewählt, dass es geringere Haftkräfte mit den zu transportierenden Klebeetiketten 4 oder anderen Zuschnitten entwickelt als die Haftkräfte, die sich bei einem direkten Kontakt zwischen den Klebeetiketten bzw. Zuschnitten und der Schicht 8 ergeben würden.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Transportriemens 6, 7 wird zunächst das Grundmaterial des Trägerriemens 6, 7 beziehungsweise die Schicht 8 ausgebildet. Das Material dieser Schicht 8 oder gegebenenfalls einer noch darunterliegenden Schicht ist in Transportrichtung des Transportriemens 6, 7 möglichst zugfest. Zudem ist das Material der Schicht 8 dazu geeignet, vergleichsweise starke Haftkräfte mit (Klebe-)Etiketten 4 oder anderen Zuschnitten zu entwickeln.
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In einem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Beschichtung 11 auf die Transportseite 9 der Schicht 8 aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch ein Aufsprühen der Beschichtung 11 erfolgen. Bei diesem Vorgang wird die Beschichtung 11 gleichmäßig, beispielsweise in einer Stärke von 0,05 bis 0,3 mm, auf die gesamte Transportseite 9 des Transportriemens 6, 7 aufgebracht.
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In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Beschichtung 11 in vorgegebenen Bereichen mittels eines Lasers 12 entfernt, so dass die Beschichtung 11 nur noch abschnittsweise auf dem Transportriemen 6, 7 verbleibt. Eine Strahlformungseinrichtung 13, hier eine Fokussierlinse, fokussiert den Laserstrahl auf die Beschichtung 11. Das Material der Beschichtung 11 ist dabei besonders geeignet zur Absorption der vom Laser 12 erzeugten Strahlung. Besonders günstig ist es, wenn der Absorptionskoeffizient der Beschichtung 11 für die Laserstrahlung deutlich höher ist als der Absorptionskoeffizient der Schicht 8 für die Laserstrahlung. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der größte Anteil der Laserstrahlung in der Beschichtung 11 absorbiert wird und die Beschichtung 11 an den vorgegebenen Stellen entfernt, ohne die darunterliegende Schicht 8 anzugreifen. Gegebenenfalls kann der Absorptionskoeffizient der Beschichtung 11 durch Additive erhöht werden, die einen hohen Absorptionskoeffizienten für die Laserstrahlung haben, beispielsweise Farb- oder Rußpartikel.
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Eine Strahllenkungseinrichtung 14, im vorliegenden Fall ein einfacher Scannerspiegel, bestimmt und verändert den Punkt, an dem die Laserstrahlung auf die Beschichtung 11 auftrifft. Dadurch kann die Laserstrahlung so über die Oberfläche des Transportriemens 6, 7 bewegt werden, dass die Beschichtung 11 in vorgegebenen Bereichen 15 entfernt wird. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesen Bereichen 15 um zueinander parallele, durchgängige, linienförmige Bereiche. Die Bereiche 15, in denen die Beschichtung 11 entfernt wird, können jedoch auch durch eine Abfolge von diskreten Punkten und/oder Strichen zusammengesetzt sein, nicht-parallele Linien, Kurven und/oder ein Raster bilden. Denkbar ist es, den Transportriemen 6, 7 während der Bearbeitung durch den Laser 12 relativ zum Laser 12 zu verfahren, um die Beschichtung 11 in unterschiedlichen Bereichen 15 zu entfernen.
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5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transportriemens 6, 7, der zu einem endlosen Transportriemen geschlossen wurde. In diesem Fall handelt es sich um den zweiten Transportriemen 7 der Etikettiervorrichtung 3. Dieser Transportriemen 7 wird über eine große und eine kleine Umlenkrolle geführt, die der Übersichtlichkeit halber in 5 nicht dargestellt sind, und die die Form des Transportriemens 7 und seine Laufrichtung L bestimmen.
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In 5, insbesondere in der dargestellten Vergrößerung, ist zu erkennen, dass die von der Beschichtung 11 befreiten Bereiche 15 eine Mehrzahl von parallelen, in Laufrichtung L des Transportriemens 7 verlaufende, durchgehende Linien bilden. Es ist auch zu erkennen, dass die Beschichtung 11 nur in einem geringen Teil der Oberfläche des Transportriemens 7 entfernt wurde. Bevorzugt wird die Beschichtung 11 nur auf 1 bis 10% der Oberfläche des Transportriemens 7, noch weiter bevorzugt nur auf 2 bis 5 Prozent der Oberfläche des Transportriemens 7 entfernt.
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6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Transportriemens 7. Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die von der Beschichtung 11 befreiten Bereiche 15 senkrecht zur Laufrichtung L.
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In dem in 7 dargestellten, dritten Ausführungsbeispiel des Transportriemens 7 verlaufen die von der Beschichtung 11 befreiten Bereiche 15 in parallelen Linien schräg zur Laufrichtung L.
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Durch die jeweilige Ausrichtung der von der Beschichtung 11 befreiten Bereiche 15 können anisotrope Haftkräfte in unterschiedlichen Richtungen des Transportriemens 7 erzielt werden.
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Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen können der erfindungsgemäße Transportriemen 6, 7, die erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung 3 und das erfindungsgemäße Verfahren in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden. Insbesondere wurde bereits angedeutet, dass die von der Beschichtung 11 befreiten Bereiche 15 unterschiedliche Anteile der Fläche des Transportriemens 7 einnehmen und unterschiedliche Formen haben können. Beispielsweise müssen die Bereiche 15 nicht durchgehende Linien ausbilden, sondern sie können auch unterbrochene Linien, Kurven oder Raster oder auch voneinander verteilte, punktförmige Bereiche 15 bilden. Beim Laser 12 muss es sich nicht um einen Nd:YAG-Laser oder einen CO2 Laser handeln, sondern es können auch andere Laser verwendet werden, beispielsweise Halbleiterlaser, sofern der Absorptionskoeffizient der Beschichtung 11 für die vom Laser 12 abgegebene Strahlung genügend hoch ist, um einen Abtrag der Beschichtung 11 zu bewirken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007033628 A1 [0002, 0032]
- DE 102007033628 B3 [0032, 0035]
