DE102013015094A1

DE102013015094A1 - Device for label transfer

Info

Publication number: DE102013015094A1
Application number: DE201310015094
Authority: DE
Inventors: Matthias Wahl
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Etikettentransfer mittels einer Beleimungsfläche und gesteuerten Segmenten mit einer Haftfläche wobei die Beleimungsfläche tangential die Haftflächen der Segmente bei der Abwälzbewegung berührt und dabei den Leim aufträgt und anschließend Ausstattungsmaterial mit der beleimten Haftfläche aus dem Materialvorrat entnimmt, so dass eine periodisch ungleichförmig angetriebene Beleimungsfläche bei der Abwälzbewegung zwischen der Beleimungsfläche und der Haftfläche einen gleitfreien Kontakt ohne Schlupf gewährleistet.The invention relates to a device for label transfer by means of a gluing surface and controlled segments with an adhesive surface wherein the gluing surface tangentially touches the adhesive surfaces of the segments during the rolling motion and thereby applies the glue and then removes trim material with the glued adhesive surface from the material supply, so that a periodically nonuniform driven Beleimungsfläche in the rolling movement between the gluing surface and the adhesive surface ensures a slippery contact without slippage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Etikettentransfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for label transfer according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind bereits unterschiedliche Etikettieraggregate mit gesteuerten Segmenten bekannt ( DE 197 58 799 B4 , US 3 736 213 , DE 37 22 220 A1 , DE 34 04 368 A1 ). Alle Schriften offenbaren Etikettieraggregate bestehend aus mindestens einem Leimwerk, einer Etikettierstation und einem Rotor, welcher mit gesteuerten Segmenten und gekrümmten Haftflächen ausgestattet ist. Diese exzentrisch zur Rotordrehachse um eine zu dieser parallelen Schwenkachse gelagerten Segmente können oszillierend und/oder ungleichförmig rotierend angetrieben werden. Es gibt jedoch verschiedene Bauformen mit unterschiedlichen Ausführungsvarianten. In der Regel befindet sich die Schwenkachse eines Segments näher an der gekrümmten Haftfläche als an deren Krümmungsmittelpunktsachse. Die bekannten Leimwerke verfügen entweder über Leimwalzen mit kreisrundem Querschnitt oder Beleimungsbänder, die mit kontinuierlicher Geschwindigkeit synchron zur momentanen Arbeitsgeschwindigkeit des Etikettieraggregats angetrieben werden.Different labeling units with controlled segments are already known from the prior art ( DE 197 58 799 B4 . US 3,736,213 . DE 37 22 220 A1 . DE 34 04 368 A1 ). All documents disclose labeling units consisting of at least one gluing unit, a labeling station and a rotor, which is equipped with controlled segments and curved adhesive surfaces. These segments mounted eccentrically to the rotor axis about a pivot axis parallel to this axis can be driven in an oscillating and / or non-uniform rotational manner. However, there are different designs with different design variants. As a rule, the pivot axis of a segment is located closer to the curved adhesive surface than at its center of curvature axis. The known gluing units have either glue rollers with a circular cross-section or gluing belts which are driven at a continuous speed synchronously with the current operating speed of the labeling unit.

US 3 736 213 offenbart eine mechanisch gesteuerte Etikettiervorrichtung mit dem Ziel eine relativ hohe Anzahl an Etikettentransfers mit einem einzigen Drehzylinder einer Etikettierstation durchzuführen. US 3,736,213 discloses a mechanically controlled labeling apparatus with the aim of carrying out a relatively high number of label transfers with a single rotary cylinder of a labeling station.

DE 37 22 220 A1 zeigt eine Etikettiervorrichtung, bei der von einem kontinuierlich bewegten Etikettenband mittels rotierender Messer auf einem Vakuumzylinder Einzeletiketten abgeschnitten und dann von Segmenten mit Haftflächen transferiert werden. DE 37 22 220 A1 shows a labeling device in which are cut from a continuously moving label tape by means of rotating blades on a vacuum cylinder individual labels and then transferred from segments with adhesive surfaces.

DE 34 04 368 A1 beschreibt eine Etikettiervorrichtung mit gesteuerten Elementen, die so angeordnet sind, dass eine Entnahme durch beleimbare Haftflächen und Übergabe durch Greifer an deren Rückseite stattfindet. DE 34 04 368 A1 describes a labeling device with controlled elements, which are arranged so that a removal takes place by gluable adhesive surfaces and transfer by grippers at the back.

DE 197 58 799 B4 beschreibt eine Etikettiervorrichtung für Ausstattungsmaschinen mit der Besonderheit, dass wenigstens eine Haftfläche durch einen eigenen Motor um die Achse relativ zum Rotor angetrieben wird. DE 197 58 799 B4 describes a labeling device for equipment machines with the special feature that at least one adhesive surface is driven by a separate motor about the axis relative to the rotor.

Allen zuvor genannten Lösungen haftet der Nachteil an, dass eine ungleichmäßige Abnutzung der Haftflächen an den Segmenten und der Leimwalze stattfindet und somit eine ungleichmäßige Leimverteilung entsteht, mit der Folge, dass beim Etikettiervorgang die Qualität wegen der verschieden dicken Leimfilmverteilung auf den Haftflächen verschlechtert wird. Die Ausschussquote und der Leimverbrauch steigt dadurch und die verschlissenen Bauteile müssen häufig ersetzt werden.All the aforementioned solutions have the disadvantage that uneven wear of the adhesive surfaces takes place on the segments and the glue roller and thus uneven glue distribution, with the result that the quality is deteriorated due to the different thickness glue film distribution on the adhesive surfaces during the labeling process. The reject rate and the glue consumption thereby increase and the worn components must be replaced frequently.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Beleimungsvorrichtung mit Vermeidung der genannten Nachteile zu entwickeln.Accordingly, the invention has for its object to develop an optimized gluing device with avoiding the disadvantages mentioned.

Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht eine gleichmäßige Beleimung der gesteuerten Haftflächen zur Entnahme von Ausstattungsmaterial und zwar so, dass nicht wie bisher die Leimwalze oder ein Beleimungsband synchron zur aktuellen Maschinenleistung mit gleichförmiger Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird, und daher während der Abwälzbewegung in bestimmten Bewegungsphasenabschnitten Schlupf zwischen der Oberfläche der Leimwalze und der sich darauf abwälzenden Haftfläche entsteht, sondern derart, dass ein exakter Gleichlauf über den gesamten Bewegungszyklus an der momentanen Kontaktlinie stattfindet, indem eine periodisch ungleichförmig angetriebene Beleimungsfläche einer Leimwalze oder eines Beleimungsband im Zusammenspiel mit der Abwälzbewegung der Haftflächen einen durchgehend schlupffreien Bewegungsablauf mit einer reinen Abrollbewegung ohne schädliche Gleitbewegungen sicherstellt.The proposed solution allows a uniform gluing the controlled adhesive surfaces for removal of equipment material in such a way that not as before the glue roller or a Beleimungsband is driven synchronously to the current machine performance with uniform rotational speed, and therefore during the rolling movement in certain movement phase sections slip between the surface of the Leimwalze and the abrolling adhesive surface arises, but such that an exact synchronization over the entire cycle of movement takes place at the current contact line by a periodically non-uniformly driven Beleimungsfläche a glue roller or a Beleimungsband in conjunction with the rolling motion of the adhesive surfaces a continuous slip-free movement with a ensures pure rolling movement without harmful sliding movements.

Zur Erzeugung der periodisch ungleichförmigen Umlaufbewegung der Beleimungsfläche einer Leimwalze oder dgl. kommt jedes für diese Funktion brauchbare Mittel in Betracht. Besonders gut geeignet ist ein ungleichförmig übersetzendes Getriebe. So könnte beispielsweise eine Leimwalze ein ellipsenförmiges Ketten- oder Zahnriemenrad aufweisen, das von einem entsprechenden Zugmittel in Verbindung mit einer federnden Spannvorrichtung antreibbar ist. Diese Lösung wäre zur Koppelung mit einem Maschinenantrieb oder einem eigenen motorischen Antrieb denkbar.To produce the periodically non-uniform orbital motion of the gluing surface of a glue roller or the like, any suitable means for this function is considered. Particularly suitable is a non-uniform translating gear. Thus, for example, a glue roller could have an elliptical chain or toothed belt wheel which can be driven by a corresponding traction means in conjunction with a resilient tensioning device. This solution would be conceivable for coupling with a machine drive or its own motor drive.

Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung eines eigenen Motorantriebes, insbesondere Direktantriebs ohne ein ungleichförmig arbeitendes Zwischengetriebe. Dadurch werden Ungenauigkeiten (z. B. durch Zahnflankenspiel etc.) ausgeschlossen und eine präzise Abwälzbewegung ist sichergestellt. Vorteilhafterweise kann die bei einem mechanischen Getriebe zwischen dem kontinuierlich angetriebenen Getriebeeingang und dem periodisch ungleichförmig bewegten Getriebeausgang nur mit viel Aufwand veränderbare Übertragungsfunktion auf einfache Weise durch eine vorzugsweise programmierbare Motorsteuerung festgelegt und nachträglich schnell verändert oder umgestellt werden.However, the use of a separate motor drive, in particular direct drive without a non-uniformly working intermediate gear is particularly advantageous. As a result, inaccuracies (eg due to backlash, etc.) are excluded and a precise rolling movement is ensured. Advantageously, in a mechanical transmission between the continuously driven transmission input and the periodically non-uniformly moving transmission output can be set only with much effort variable transmission function in a simple manner by a preferably programmable engine control and subsequently changed or changed quickly.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Fig. erläutert. Es zeigt:Embodiments will be explained with reference to FIG. It shows:

1 eine Draufsicht einer Etikettiermaschine, 1 a top view of a labeling machine,

2 eine Draufsicht mit der Darstellung der Beleimungs- und Entnahmestation, 2 a top view showing the Beleimungs- and removal station,

3 eine Draufsicht der Bewegungsphasen, der Haftflächen beim Beleimungsvorgang, 3 a plan view of the movement phases, the adhesive surfaces during gluing process,

4 eine Seitenansicht eines Etikettieraggregats mit der Darstellung der Motoren. 4 a side view of a labeling unit with the representation of the motors.

Die in 1 dargestellte Etikettiermaschine besitzt eine von einem Untergestell getragene Tischplatte 11, auf der ein Drehtisch 1, ein Einlaufsternrad 5 und ein Auslaufsternrad 6 drehbar gelagert sind, wobei dem Einlaufsternrad eine parallel zu einem Förderband 8 ausgerichtete Einteilschnecke 7 vorgeordnet ist. Am Umfang des Drehtisches sind drei Etikettieraggregate 2, 3, 4 versetzt angeordnet. Jedes der Etikettieraggregate besitzt einen umlaufend antreibbaren Rotor 13 mit mehreren auf einem Teilkreis angeordneten und mittels der Drehachse 18 relativ zum Rotor drehbaren Segmente 16, deren Haftfläche 16' einen kleineren Krümmungsradius r aufweist, als ein gedachter, die Segmente 16 in ihrer Mittelstellung berührender Umkreis R, dessen Krümmungsmittelpunkt konzentrisch zur Drehachse des Rotors 13 ausgerichtet ist. An diesem Umkreis versetzt sind um den Rotor 13 verteilt eine periodisch ungleichförmig angetriebene Beleimungsfläche 14, ein feststehender Materialvorrat 15 mit Ausstattungsmaterial 17 und ein Greiferzylinder 12 zum Abziehen des Ausstattungsmaterials von den Haftflächen der Segmente, angeordnet.In the 1 The labeling machine shown has a tabletop supported by a base 11 on which a turntable 1 , an inlet star wheel 5 and an outlet starwheel 6 are rotatably mounted, wherein the inlet star wheel parallel to a conveyor belt 8th aligned one-piece screw 7 is upstream. On the circumference of the turntable are three labeling units 2 . 3 . 4 staggered. Each of the labeling units has a revolving driven rotor 13 arranged with several on a pitch circle and by means of the axis of rotation 18 Rotatable relative to the rotor segments 16 , whose adhesive surface 16 ' has a smaller radius of curvature r than an imaginary one, the segments 16 in its middle position touching radius R, whose center of curvature concentric with the axis of rotation of the rotor 13 is aligned. At this radius are offset around the rotor 13 distributes a periodically non-uniformly driven gluing surface 14 , a fixed stock of materials 15 with equipment material 17 and a gripper cylinder 12 for removing the equipment material from the adhesive surfaces of the segments, arranged.

Der Greiferzylinder und der Rotor und die Beleimungsfläche sind durch ein nicht abgebildetes, im Aggregatsgehäuse 9 angeordnetes Getriebe gekoppelt und bewegen sich daher unter ständiger Beibehaltung ihrer gegenseitigen Drehstellungszuordnung geschwindigkeitssynchron zueinander, wobei die auf dem Rotor 13 gelagerten Segmente 16 mit ihrer gekrümmten Haftfläche 16' eine periodisch ungleichförmige Schwenk- oder Drehbewegung ausführen, die beispielsweise durch eine Steuerkurve verursacht wird. Die auf einer Leimwalze vorhandene Beleimungsfläche 14 bewegt sich gesteuert periodisch ungleichförmig.The gripper cylinder and the rotor and the gluing surface are not shown in the unit housing 9 coupled gear coupled and therefore move with constant retention of their mutual rotational position assignment speed synchronous to each other, wherein the on the rotor 13 stored segments 16 with its curved adhesive surface 16 ' perform a periodically non-uniform pivotal or rotational movement, which is caused for example by a control cam. The gluing surface on a glue roller 14 moves controlled periodically nonuniform.

In 2 ist eine Entnahmevorrichtung mit acht gesteuerten Segmenten 16 mit den Haftflächen 16' dargestellt, diese sind auf Drehachsen 18 befestigt, deren Bewegung durch ein Kurvengetriebe hervorgerufen wird. Die Drehachsen 18 sind in einem Rotor 13, deren oberer Teil der Deutlichkeit halber weggelassen ist, drehbar gelagert. Tangential zur Vorrichtung ist ein Beleimungsband 19 angeordnet, das über zwei Rollen 20 geführt wird. Es wird durch eine bekannte, nicht dargestellte Vorrichtung beleimt und in der gleichen Bewegungsrichtung wie die Segmente 16 angetrieben. Die Segmente 16 können sich so durch eine entsprechend gesteuerte Bewegung auf dem Beleimungsband 19 abwälzen und werden dabei mit Leim versehen. Die Bewegung des Beleimungsbandes ist so an die Abwälzbewegung angepasst, dass kein Gleiten bzw. Schlupf auftritt. Die Segmente werden sodann in der nach dem Beleimen erreichten Stellung auf den radial angeordneten Materialvorrat 15 zubewegt. Hier wird das an vorderster Stelle angeordnete Ausstattungsmaterial 17 durch Abwälzen der beleimten Haftfläche 16' entnommen, worauf sich die Segmente 16 auf den Greiferzylinder 12 zubewegen. Dort lösen die Greifer 21 des Greiferzylinders 12 in bekannter Weise die Etiketten von den Haftflächen 16' ab und bringen diese zur Etikettenübergabestelle.In 2 is a sampling device with eight controlled segments 16 with the adhesive surfaces 16 ' shown, these are on rotary axes 18 fastened, whose movement is caused by a cam mechanism. The axes of rotation 18 are in a rotor 13 whose upper part is omitted for the sake of clarity, rotatably mounted. Tangential to the device is a gluing tape 19 arranged, over two rolls 20 to be led. It is glued by a known, not shown device and in the same direction of movement as the segments 16 driven. The segments 16 Thus, by a correspondingly controlled movement on the Beleimungsband 19 roll over and are provided with glue. The movement of the Beleimungsbandes is adapted to the rolling movement that no sliding or slip occurs. The segments are then in the position reached after gluing on the radially arranged material supply 15 moved. This is where equipment is placed at the forefront 17 by rolling the glued adhesive surface 16 ' taken from what the segments 16 on the gripper cylinder 12 to move. There solve the grapple 21 of the gripper cylinder 12 in a known manner, the labels from the adhesive surfaces 16 ' and bring them to the label transfer point.

Wie aus 3 näher ersichtlich, sind die Beleimungsfläche 14 und der Rotor 13 derart zugeordnet, dass sie den strichpunktierten eingezeichneten normalen Umkreis der Entnahmevorrichtung, der durch die in der Mittelstellung befindlichen Segmenten 16 bestimmt wird, berührt. Um die Haftflächen 16' vollständig mit der Beleimungsfläche 14 in Berührung zu bringen, ist die feststehende Kurve der Steuervorrichtung für die Segmente 16 derart ausgebildet, dass jedes Segment zuerst mit seinem – in Umlaufrichtung des Trägers gesehen – vorderen Ende die Beleimungsfläche 14 berührt. Die zu beleimende Haftfläche 16' nimmt hierbei die mit I bezeichnete Stellung ein. Danach wird das in Berührung mit der Beleimungsfläche 14 verbleibende Segment 16 im gleichen Drehsinn wie die Rotor 13 geschwenkt und gelangt über die Mittelstellung II in die Stellung III, in der das hintere Ende der Haftflächen 16' beleimt wird. Die Drehachse 18 eines Segments 16 bewegt sich während der Beleimung auf einem Kreis um den Mittelpunkt des Rotors 13, während der Krümmungsmittelpunkt 22 einer Haftfläche 16' zur vollständigen Beleimung auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt der Beleimungsfläche 14 bewegt wird. Während der Schwenkbewegung eines Segments 16 ergeben sich unterschiedliche Geschwindigkeiten des jeweils mit der Beleimungsfläche 14 in Berührung stehenden Teiles einer Haftfläche 16', und zwar ist die Geschwindigkeit bei Beleimung der beiden Endbereich I, III größer als im mittleren Bereich II. Die Beleimungsfläche 14 wird daher in der Ausführung gemäß 3 zur Schlupfvermeidung mit einer periodisch ungleichförmigen Winkelgeschwindigkeit derart angetrieben, dass Ihre Umfangsgeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt der Umfangsgeschwindigkeit der Haftflächen an der Berührlinie angepasst ist.How out 3 can be seen closer, are the gluing surface 14 and the rotor 13 assigned such that they the dash-dotted marked normal radius of the removal device, by the located in the middle position segments 16 is determined, touched. To the adhesive surfaces 16 ' completely with the gluing surface 14 is the fixed curve of the control device for the segments 16 designed such that each segment first with its - seen in the direction of rotation of the wearer - front end of the gluing surface 14 touched. The adhesive surface to be glued 16 ' in this case assumes the position indicated by I. After that, it comes into contact with the gluing surface 14 remaining segment 16 in the same direction as the rotor 13 pivoted and passes through the middle position II in the position III, in which the rear end of the adhesive surfaces 16 ' is glued. The rotation axis 18 a segment 16 moves during gluing on a circle around the center of the rotor 13 while the center of curvature 22 an adhesive surface 16 ' for complete gluing on a circular path around the center of the gluing surface 14 is moved. During the pivotal movement of a segment 16 result in different speeds of each with the gluing surface 14 in contact part of an adhesive surface 16 ' , Namely, the speed when gluing the two end region I, III is greater than in the middle region II. The gluing surface 14 is therefore in the embodiment according to 3 for slip prevention at a periodically non-uniform angular velocity driven such that their peripheral speed is adapted at each time of the peripheral speed of the adhesive surfaces on the contact line.

Zur Durchführung einer Beleimung nach 3 sind kaum zusätzliche Schwenkbewegungen der Segmente 16 notwendig, da diese ohnehin aus der Stellung I, die sich nach der Ausstattungsmaterialübergabe an einen Greiferzylinder 12 oder dergleichen einstellt, in die Stellung III, welche die Ausgangsstellung zur Etikettenentnahme darstellt, überführt werden müssen. Während des geschilderten Abwälzvorganges wandert die Berührlinie über einen Teilumfang der Leimwalze.To carry out a gluing after 3 There are hardly any additional pivoting movements of the segments 16 necessary, since these anyway from the position I, which after the equipment material transfer to a gripper cylinder 12 or the like, in the position III, which represents the starting position for label removal, must be transferred. During the described rolling process, the contact line moves over a partial circumference of the glue roller.

4 zeigt ein Etikettieraggregat, bei dem die eine gekrümmte Haftfläche 16' aufweisenden, oszillierenden oder periodisch ungleichförmig rotierenden Paletten 16 durch jeweils einen eigenen, programmgesteuerten motorischen Antrieb 28 in Abhängigkeit der momentanen Drehstellung des die Paletten tragenden Rotors 13 betätigbar sind, so dass bisher nur mit sehr hohem mechanischen Aufwand realisierbare Funktion, wie z. B. eine Paletteneinzelschaltung, die eine Ausstattungsmaterialaufnahme durch eine Haftfläche 16' bei laufender Maschine unterbindet, wenn beispielweise eine Flasche mit einem aufgedruckten Einbrandetikett (Daueretikett) die Etikettiermaschine passiert, allein durch einen Steuerbefehl eines Programmsteuergeräts 27 ohne zusätzlichen Bauaufwand für Spezialgetriebe oder Schalkupplungen ausführbar sind. Der Antrieb der Leimwalze erfolgt hier durch einen eigenen Programmierbaren Antriebsmotor, insbesondere Servomotor M4.3, der ggf. als Direktantrieb ausgebildet sein kann. 4 shows a labeling unit, in which the one curved adhesive surface 16 ' having, oscillating or periodically non-uniformly rotating pallets 16 each with its own program-controlled motor drive 28 depending on the instantaneous rotational position of the pallet bearing rotor 13 are actuated, so far only with very high mechanical complexity feasible function such. B. a pallet single circuit, the equipment material recording by an adhesive surface 16 ' when the machine is running, for example, if a bottle with a printed label (permanent label) passes the labeling machine, only by a control command from a programmer 27 Can be executed without additional construction costs for special gear or claw couplings. The glue roller is driven here by its own programmable drive motor, in particular servo motor M4.3, which may optionally be designed as a direct drive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19758799 B4 [0002, 0006]
US 3736213 [0002, 0003]
DE 3722220 A1 [0002, 0004]
DE 3404368 A1 [0002, 0005]

Claims

Device for the transfer of labels by means of a gluing surface ( 14 ) and controlled segments ( 16 ) with an adhesive surface ( 16 ' ) where the gluing surface ( 14 ) tangentially the adhesive surfaces ( 16 ' ) of the segments ( 16 ) touched during the rolling movement while applying the glue and then equipment material ( 17 ) with the glued adhesive surface from the material supply ( 15 ), characterized in that a periodically non-uniformly driven gluing surface ( 14 ) during the rolling movement between the gluing surface ( 14 ) and the adhesive surface ( 16 ' ) ensures a slippery contact without slippage.

Apparatus according to claim 1, characterized in that for driving the gluing surface ( 14 ) a non-uniform translating gear is used.

Apparatus according to claim 1, characterized in that a motorized single drive is provided with a programmable controller for non-uniform rotational movement of the gluing surface.

Apparatus according to claim 3, characterized in that a direct drive is provided without intermediate gear.

Method for the transfer of labels by means of a gluing surface ( 14 ) and controlled segments ( 16 ) with an adhesive surface ( 16 ' ) where the gluing surface ( 14 ) tangentially the adhesive surfaces ( 16 ' ) of the segments ( 16 ) touched during the rolling movement while applying the glue and then equipment material ( 17 ) with the glued adhesive surface from the material supply ( 15 ), characterized in that a periodically non-uniformly driven gluing surface ( 14 ) during the rolling movement between the gluing surface ( 14 ) and the adhesive surface ( 16 ' ) ensures a slippery contact without slippage.