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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport der jeweiligen Packung in einer Transportrichtung, mit einer Spendeeinrichtung zum Spenden eines Etiketts in eine Spendeposition, mit einer Aufbringeinrichtung zum Aufbringen des gespendeten Etiketts auf die jeweilige Packung, wobei die Aufbringeinrichtung einen einen Stempelschaft und einen Stempelfuß aufweisenden Stempel zum Bewegen des gespendeten Etiketts von einer Aufnahmeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß aufgenommen wird, zu einer Abgabeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß auf die Packung aufbringbar ist, aufweist, wobei der Stempelschaft um mindestens eine quer zur Transportrichtung verlaufende erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei der Stempelschaft in einem Führungselement axial bewegbar ist und wobei die Aufbringeinrichtung eine Hubeinrichtung mit einem parallel zu einer Richtung winklig zur Transportrichtung hin- und herbewegbaren Hubelement und einem ersten Antrieb mit einem Motor aufweist, der das Hubelement antreibt.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.
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Eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind beispielsweise aus der
DE 197 27 648 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist eine Vorschubeinrichtung in Form mehrerer in Transportrichtung hintereinander angeordneter Transportbänder auf, wobei zwischen zwei benachbarten Transportbändern ein Spalt vorgesehen ist. Auf den Transportbändern wird eine Packung, die beispielsweise eine Ware beinhaltet, in der Transportrichtung, die horizontal verläuft, im weiteren auch X-Richtung genannt, transportiert. Sobald sich die Packung vertikal über dem Spalt befindet, wird ein zuvor bedrucktes und gespendetes Etikett von unten durch den Spalt auf die Unterseite der Packung appliziert.
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Die auf die einzelnen Packungen aufzubringenden Etiketten sind zunächst auf einem als Rollenware zur Verfügung gestellten Materialstreifen in Form eines Trägerstreifens lösbar aufgebracht. Die Rollenware mit den Etiketten wird in einer Spendeeinrichtung zum Spenden eines Etiketts abgewickelt und mehrmals umgelenkt, zuletzt an einer von einer Platte, um die der Materialstreifen herum verläuft, gebildeten Spendekante. Durch das Umlenken an der Spendekante löst sich das jeweils aufzubringende Etikett von dem Materialstreifen und wird von einem Saugfuß, der am vertikal oberen Ende eines Stempelschafts eines Stempels angeordnet ist, aufgenommen, indem im Saugfuß ein Unterdruck erzeugt wird. Der Stempelschaft, der mit dem Saugfuß verbunden ist, ist axial bewegbar in einem Führungsrohr angeordnet. Innerhalb des Führungsrohrs kann der Stempelschaft nur geringfügig axial bewegt werden. Er kann sogenannte Kurzhübe ausführen, um über den mit dem Stempelschaft verbundenen Saugfuß ein Etikett an der Spendekante vom Materialstreifen aufzunehmen.
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Nachdem der Saugfuß das Etikett aufgenommen hat und der Stempelschaft wieder in axialer Richtung etwas von der Platte und dem Materialstreifen zurückbewegt worden ist, wird das Führungsrohr um eine Schwenkachse, die quer zur Transportrichtung verläuft, von der Spendekante in den Bereich unterhalb des Spalts zwischen den beiden Transportbändern geschwenkt. Dazu ist das Führungsrohr in einem Führungselement schwenkbar und axial beweglich befestigt, das mit einer alternierende horizontale Bewegungen ausführenden Verstelleinrichtung verbunden ist, die die Schwenkbewegungen des Führungsrohrs bewirkt. Sobald sich der Saugfuß unterhalb des besagten Spaltes befindet, wird das gesamte Führungsrohr in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung in Richtung des Spaltes bewegt, so dass der Saugfuß mit dem daran anhaftenden Etikett durch den Spalt hindurch bis zur Unterseite der Packung geführt wird. Während dieser Bewegung des Führungsrohrs findet keine axiale Bewegung des Stempelschafts und Saugfußes relativ zum Führungsrohr statt – letztere axiale Relativbewegungen dienen ausschließlich zur Aufnahme des Etiketts an der Spendeposition.
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Sobald das Etikett vom Saugfuß auf die Unterseite der Packung übertragen worden ist, wird das Führungsrohr wieder im Wesentlichen senkrecht zum Transportband, im weiteren auch Y-Richtung genannt, zurückbewegt und wieder in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt, um dem Saugfuß die Aufnahme eines neuen Etiketts an der Spendekante zu ermöglichen. An dieser Stelle wird dann wie gesagt wieder eine Kurzhubbewegung des Stempelschafts relativ zum Führungsrohr durchgeführt, um das neue Etikett vom Materialstreifen abzunehmen.
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Die zuvor beschriebene Vorrichtung ist relativ kompliziert aufgebaut und der Etikettiervorgang benötigt relativ viel Zeit.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, womit das Etikettieren von einzelnen Packungen vereinfacht wird.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen mit einer Vorschubeinrichtung zum Transport der jeweiligen Packung in einer Transportrichtung, mit einer Spendeeinrichtung zum Spenden eines, insbesondere bedruckten, Etiketts in eine Spendeposition, mit einer Aufbringeinrichtung zum Aufbringen des gespendeten Etiketts auf die jeweilige Packung, wobei die Aufbringeinrichtung einen einen Stempelschaft und einen Stempelfuß, der als Saug- und/oder Blasfuß ausgebildet sein kann, aufweisenden Stempel zum Bewegen des gespendeten Etiketts von einer Aufnahmeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß aufgenommen wird, zu einer Abgabeposition, in der das Etikett vom Stempelfuß auf die Packung aufbringbar ist, aufweist, wobei der Stempelschaft um mindestens eine quer zur Transportrichtung verlaufende erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei der Stempelschaft in einem Führungselement axial, das heißt entlang seiner Längsachse, bewegbar (gelagert) ist und wobei die Aufbringeinrichtung eine Hubeinrichtung mit einem parallel zu einer Richtung winklig, insbesondere senkrecht, zur Transportrichtung hin- und herbewegbaren Hubelement und einem ersten Antrieb mit einem Motor aufweist, der das Hubelement antreibt bzw. die zur Transportrichtung winkelige Bewegung des Hubelements bewirkt, dadurch gelöst, dass der Stempelschaft des Stempels mit dem Hubelement der Hubeinrichtung über ein Gelenk verbunden ist. Dieses Gelenk erlaubt also die Schwenkbewegungen des Stempelschafts um die mindestens eine erste Schwenkachse.
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Indem erfindungsgemäß der Stempelschaft des Stempels mit einem Hubelement gelenkig verbunden ist, kann der Stempelschaft sowohl die Hubbewegungen als auch die Schwenkbewegungen auf den Stempelfuß übertragen. Dabei überträgt das Hubelement die alternierenden Hubbewegungen unmittelbar über das Gelenk auf den Stempelschaft und nicht, wie beim Stand der Technik, zunächst auf ein Führungsrohr, das wiederum seinerseits in einem Führungselement verschiebbar ist. Auch ist keine separate Einrichtung mehr wie beim Stand der Technik nötig, um den Stempelschaft innerhalb eines Führungsrohrs alternierend zu bewegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Etikettieren von einzelnen Packungen ist dadurch gegenüber dem Stand der Technik einfacher aufgebaut. Entsprechend einfacher gestaltet sich auch ein Etikettiervorgang, da erfindungsgemäß der Stempel nicht mehr aus einem Führungsrohr und einem Stempelschaft, die unabhängig voneinander bewegt werden müssen, besteht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert, was im Weiteren noch näher erläutert wird, wie folgt. Zunächst wird ein Etikett von der Spendeeinrichtung in eine Spendeposition gebracht. In der Spendeposition befindet sich das Etikett insbesondere an der zur Vorschubeinrichtung weisenden Seite (z. B. der Unterseite) eines Haltefußes der Spendeeinrichtung. In dieser Spendeposition ist das Etikett, zumindest der überwiegende Teil des Etiketts, nicht (mehr) mit einem Materialstreifen bzw. Trägerstreifen verbunden. Das Etikett wird nun von dem Stempelfuß aufgenommen, und zwar bevorzugt unmittelbar in der Spendeposition, die dann mit der Aufnahmeposition übereinstimmt. Es ist grundsätzlich aber auch der Fall denkbar, dass das Etikett zunächst von der Spendeposition in eine Aufnahmeposition bewegt wird, die von der Spendeposition parallel zur Transportrichtung (z. B. in horizontaler Richtung) beabstandet ist, wobei der Stempelfuß das Etikett dann in dieser von der Spendeposition verschiedenen Aufnahmeposition aufnimmt. Gehalten wird das Etikett in der Spendeposition und/oder Aufnahmeposition z. B. durch Unterdruck, insbesondere durch einen innerhalb des Haltefußes erzeugten Unterdruck. Während der Aufbringbewegung des Stempels wird das Etikett vorzugsweise ebenfalls durch Unterdruck am Stempelfuß gehalten. Der Stempelfuß wird dann nach der Aufnahme des Etiketts in der Aufnahmeposition in Richtung der Vorschubeinrichtung und einer darauf transportierten Packung bewegt. Sobald sich dann der Stempelfuß mit dem Etikett im Nahbereich der Packung (Abstand zwischen Stempelfuß und Packung 1 bis 60 mm, bevorzugt 5 bis 50 mm, besonders bevorzugt 10 bis 40 mm) befindet oder wenn das Etikett und/oder der Stempelfuß die Packung berührt, wird das Etikett auf die Packung appliziert. Bei einem berührungslosen Applizieren bleibt der Stempelfuß insbesondere beabstandet zur Packung und überträgt das Etikett beispielsweise mittels eines aus dem Stempelfuß austretenden Druckluftstoßes (dieser Vorgang wird auch als Ablasen des Etiketts bezeichnet). Nach dem Applizieren des Etiketts auf die Packung wird der Stempel wieder in die Ausgangslage zur Aufnahme eines neuen Etiketts zurückbewegt. Die einzelnen möglichen Bewegungsabläufe der Aufbringeinrichtung und insbesondere des Stempels werden im Folgenden noch näher erläutert.
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Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Stempelfuß (im Betriebszustand) unbeweglich mit dem Stempelschaft verbunden. Mit anderen Worten kann der Stempelfuß bei dieser Ausgestaltung im Betrieb der Vorrichtung nicht relativ zu dem Stempelschaft bewegt werden. Gleichwohl kann bei dieser Ausgestaltung der Stempelfuß mit dem Stempelschaft insbesondere lösbar verbunden sein, was den Vorteil hat, dass der Stempelfuß gegen einen anderen ausgetauscht werden kann. Grundsätzlich ist es aber auch gemäß einer anderen Ausgestaltung denkbar, dass der Stempelfuß relativ zum Stempelschaft um die Längsachse des Stempelschafts drehbar gelagert ist. Auch bei dieser Ausgestaltung kann der Stempelfuß mit dem Stempelschaft insbesondere lösbar verbunden sein. Insbesondere sind in letzterem Fall keine weiteren Relativbewegungen zwischen Stempelfuß und Stempelschaft möglich, insbesondere keine Axial- oder Kippbewegungen. Eine Drehbewegung des Stempelfußes relativ zum Stempelschaft kann beispielsweise dann gewünscht sein, wenn das Etikett vor dem Applizieren auf die Packung noch genauer ausgerichtet werden soll. Ein solches Ausrichten des Etiketts kann aber auch dann durchgeführt werden, wenn der Stempelfuß im Betrieb relativ zum Stempelschaft unbeweglich ist, wobei dann der Stempelschaft um seine Längsachse drehbar gelagert sein muss.
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Um letzteres zu gewährleisten, ist das Gelenk gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ein kardanisches Gelenk. Ein kardanisches Gelenk hat insbesondere zwei zueinander winklig verlaufende, insbesondere zueinander senkrecht verlaufende, Gelenkachsen (Schwenkachsen), die sich vorzugsweise schneiden und dadurch im Ruhezustand des Gelenks, wenn dieses also nicht ausgelenkt ist, in derselben Ebene liegen. Ein solches kardanisches Gelenk erlaubt eine Schwenkbewegung des Stempels bzw. Stempelschafts in einer Ebene, in der auch die Transportrichtung verläuft, selbst dann, wenn während der Schwenkbewegung der Stempel bzw. der Stempelschaft um seine Längsachse gedreht wird.
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Gemäß wieder einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist/sind der Stempelschaft und/oder der Stempelfuß und/oder das Gelenk drehbar gelagert, nämlich um die besagte zuvor erläuterte Ausrichtung des Etiketts zu ermöglichen. Insbesondere sind Stempelschaft und/oder Stempelfuß und/oder Gelenk um eine Achse drehbar, die sich in der zur Transportrichtung winkeligen (insbesondere senkrechten) Richtung erstreckt, in der das Hubelement hin- und herbewegbar ist, und/oder um die Längsachse des Stempelschafts. Um die Drehbewegung zu ermöglichen, weist die Aufbringeinrichtung gemäß einer Ausgestaltung eine Rotationseinrichtung mit einem zweiten Antrieb auf, der das Gelenk oder den Stempelschaft oder den Stempelfuß antreibt. Die Rotationsbewegung von Gelenk und/oder Stempelschaft und/oder Stempelfuß um die vorgenannte Achse wird also von dem Antrieb bewirkt. Dazu kann der zweite Antrieb einen Motor aufweisen, der relativ zum Motor des ersten Antriebs unbeweglich ist (gemeint ist jeweils das Motorgehäuse, welches zu dem jeweils anderen Motorgehäuse unbeweglich ist). Mit anderen Worten wird der Motor des zweiten Antriebs, der für die Drehbewegungen zuständig ist, bei den hin- und hergehenden (alternierenden) Bewegungen des Hubelements nicht mit bewegt. Das Hubelement bewegt sich somit relativ zum Motor (Motorgehäuse) des zweiten Antriebs. Der Vorteil ist, dass das Gewicht des zweiten Motors nicht auf dem alternierend bewegbaren Hubelement lastet, wodurch das Hubelement präziser bewegt werden kann.
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Der Motor des ersten Antriebs und/oder der Motor des zweiten Antriebs kann ein Linear- oder Schrittmotor und/oder DC-Motor (Gleichstrommotor) oder EC-Motor (electronically commutated Motor, bürstenloser Gleichstrommotor) sein.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung ist das Gelenk und/oder der Stempelschaft und/oder der Stempelfuß, insbesondere wenn der Motor des zweiten Antriebs ein Schrittmotor ist, in Schritten in einem Bereich von 0,5 bis 2,5°, bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 2°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 1,5°, drehbar. Bevorzugt sind 1°-Schritte. Auf diese Weise läßt sich ein Etikett, sobald es vom Stempelfuß aufgenommen wurde, optimal zur Packung ausrichten (justieren).
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Gemäß noch einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Führungselement um eine zweite Schwenkachse schwenkbar gelagert, die quer zur Transportrichtung verläuft und insbesondere von dem Gelenk und/oder von der mindestens einen ersten Schwenkachse beabstandet ist. Mit der Richtung quer zur Transportrichtung ist, genau wie bei der Transportrichtung, bevorzugt eine horizontale Richtung gemeint. Mit anderen Worten erstreckt sich die Vorschubeinrichtung bzw. ein Transportband oder dergleichen der Vorschubeinrichtung in Transportrichtung und in besagter Richtung quer zur Transportrichtung, im Weiteren auch Z-Richtung genannt.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung ist das Führungselement zusammen mit der zweiten Schwenkachse parallel zur Transportrichtung hin- und herbewegbar, wobei die Aufbringeinrichtung eine Verstelleinrichtung mit einem parallel zur Transportrichtung hin- und herbewegbaren Verstellelement und einem dritten Antrieb mit einem Motor aufweist, der das Verstellelement antreibt. Mit anderen Worten bewirkt der dritte Antrieb die zur Transportrichtung parallele Bewegung des Verstellelements. Auch der Motor des dritten Antriebs kann ein Linear- oder Schrittmotor sein. Insbesondere ist auch der Motor des dritten Antriebs relativ zum Motor des ersten Antriebs unbeweglich (auch hier ist jeweils das Motorgehäuse gemeint).
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Bevorzugt wirken also auf den Stempel bzw. Stempelschaft die Hubeinrichtung für die zur Transportrichtung winkeligen Bewegungen und/oder die Rotationseinrichtung für die Rotationsbewegungen und/oder die Verstelleinrichtung für die zur Transportrichtung parallelen Bewegungen (Schwenkbewegungen) ein. Mit Hilfe der Hubeinrichtung und der Verstelleinrichtung kann der Stempelfuß entlang einer Umlaufbahn geführt werden, die die Aufnahmeposition (hier wird das Etikett aufgenommen) und die Abgabeposition (hier wird das Etikett auf die Packung appliziert) passiert. Bevorzugt passiert der Stempelfuß dabei die Aufnahmeposition nur in einer Richtung, insbesondere in Richtung von der Aufnahmeposition zur Vorschubeinrichtung. Bei der Rückholbewegung, die an der Abgabeposition beginnt, passiert der Stempelfuß die Aufnahmeposition vorzugsweise nicht, was den Vorteil hat, dass während der Rückholbewegung bereits ein neues Etikett in die Aufnahmeposition bewegt werden bzw. dort positioniert sein kann.
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Gemäß wieder einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Spendeeinrichtung wie gesagt einen Haltefuß zum Halten des gespendeten Etiketts in der Spendeposition und insbesondere auch in der Aufnahmeposition auf.
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Der Haltefuß ist insbesondere relativ zum Motor bzw. Motorgehäuse des ersten Antriebs unbeweglich. Der Haltefuß weist an seiner der Vorschubeinrichtung bzw. der Packung zugewandten Seite mindestens eine Anlagefläche für das gespendete Etikett auf. Mit anderen Worten liegen die Spendeposition und die Aufnahmeposition an der der Vorschubeinrichtung zugewandten Seite des Haltefußes. Hier liegt das Etikett dann vorzugsweise mit der Seite an der jeweiligen Anlagefläche an, die nicht mit einem Klebemittel versehen ist. Die Klebeseite weist dagegen zur Vorschubeinrichtung bzw. Packung.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der Haltefuß zwei quer zur Transportrichtung voneinander beabstandete Kufen auf, von denen jede insbesondere an ihrer der Vorschubeinrichtung bzw. Packung zugewandten Seite eine Anlagefläche für das gespendete Etikett aufweist. Der Haltefuß und/oder eine Kufe und vorzugsweise beide Kufen können im Bereich der Anlagefläche Öffnungen aufweisen, durch die mittels Unterdruck das gespendete und zu applizierende Etikett angesaugt werden kann. Entsprechende Öffnungen können auch im Stempelfuß vorgesehen sein, um das Etikett mittels Unterdruck anzusaugen und/oder mittels Überdruck abzublasen.
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Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Kufen in der Richtung quer zur Transportrichtung (Z-Richtung) veränderbar. Durch eine Veränderung des Abstands, insbesondere horizontalen Abstands, zwischen den Kufen, kann der Haltefuß an verschiedene Größen von Etiketten optimal angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, den Stempel oder die Aufbringeinrichtung, zumindest einen Teil der Aufbringeinrichtung, mit dem der Stempel verbunden ist, relativ zum Haltefuß und/oder den Kufen in der Richtung quer zur Transportrichtung zu verstellen. Vorzugsweise ist der Stempel oder die Aufbringeinrichtung bzw. der mit dem Stempel verbundene Teil der Aufbringeinrichtung in besagter Z-Richtung mittig zu den beiden Kufen ausrichtbar. Dies unterstützt eine Anpassung der Vorrichtung bzw. der Aufbringeinrichtung an unterschiedliche Etikettengrößen, insbesondere Etikettenbreiten. So ist es besonders vorteilhaft, wenn der Stempel mit dem Etikett in der Etikettenmitte in Kontakt kommt. Grundsätzlich kann zu diesem Zweck auch eine Anpassung der Vorrichtung bzw. der Aufbringeinrichtung an unterschiedliche Etikettenlängen erfolgen, insbesondere indem der Stempelschaft (und dadurch auch der Stempelfuß) in X-Richtung bzw. in Richtung der Schwenkbewegung des Stempelschafts für jede Etikettenlänge individuell positionierbar ist.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung kann zur Anpassung an unterschiedliche Etikettengrößen der Stempelfuß auch austauschbar sein. In diesem Fall ist er auch im Betrieb der Vorrichtung, also im Betriebszustand, unbeweglich mit dem Stempelschaft verbunden, kann aber demontiert werden, beispielsweise abgeschraubt werden.
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Wie bereits zuvor angedeutet, wird das Etikett bevorzugt in der Aufnahmeposition in einem Zustand vom Stempelfuß aufgenommen, in welchem das Etikett nicht mehr mit einem Material- bzw. Trägerstreifen verbunden ist. Auf diese Weise kann der Stempel bzw. Stempelfuß unmittelbar durch die Aufnahmeposition hindurch in Richtung der Vorschubeinrichtung geführt werden und muss nicht, wie beim Stand der Technik, zunächst an der Aufnahmeposition in horizontaler Richtung vorbeigeführt werden, bevor er dann in Richtung der Vorschubeinrichtung bewegt werden kann. Auf diese Weise wird der Appliziervorgang gegenüber dem Stand der Technik deutlich verkürzt.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorlegenden Erfindung bei einem Verfahren zum Etikettieren von einzelnen Packungen unter Verwendung einer wie zuvor beschriebenen Vorrichtung dadurch gelöst, dass der Stempelfuß zum Aufbringen des gespendeten Etiketts von der Aufnahmeposition ausgehend unmittelbar in eine Richtung bewegt wird, die winklig zur Transportrichtung verläuft, und, nachdem in der Abgabeposition das Etikett auf die Packung aufgebracht worden ist, der Stempelfuß an der Spendeeinrichtung vorderseitig, insbesondere an dem Haltefuß, bezogen auf die Transportrichtung, vorbeigeführt wird.
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Vorderseitig bedeutet, dass der Stempelfuß am in die Transportrichtung weisenden vorderen Ende der Spendeeinrichtung bzw. des Haltefußes vorbeigeführt wird.
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Letzteres hat den Vorteil, dass bei der Rückholbewegung des Stempels der Stempelfuß nicht mit einem neuen Etikett kollidieren kann, welches sich bereits in der Spendeposition und/oder Aufnahmeposition befindet.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Stempelfuß während seiner gesamten Bewegung von der Aufnahmeposition über die Abgabeposition und wieder zurück zur Aufnahmeposition entlang einer Umlaufbahn geführt wird, die sich an keiner Stelle berührt oder kreuzt und die insbesondere im Wesentlichen oval ist. Insbesondere ist die Umlaufbahn in den Abschnitten, in denen sie eine Krümmung aufweist, immer in dieselbe Richtung gekrümmt. Bevorzugt ist die gesamte Umlaufbahn gekrümmt. Eine solche Umlaufbahn wird dadurch erreicht, dass gleichzeitig eine Schwenkbewegung des Stempelschafts (bzw. translatorische Bewegung des Verstellelements der Verstelleinrichtung) und eine translatorische Bewegung des Hubelements der Hubeinrichtung durchgeführt wird, und zwar vorzugsweise bei der Bewegung des Stempelfußes von der Aufnahmeposition bis zur Abgabeposition (Applizierbewegung) und/oder bei der Bewegung des Stempelfußes von der Abgabeposition zur Aufnahmeposition (Rückholbewegung).
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Gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Stempelfuß zum bzw. beim Übergeben des Etiketts an die Packung, das heißt in der Abgabeposition, von der Packung 1 bis 60 mm, bevorzugt 5 bis 50 mm, besonderes bevorzugt 10 bis 40 mm, in der zur Transportrichtung winkligen Richtung beabstandet ist und insbesondere das Etikett auf die Packung abbläst.
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Ferner ist gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Stempelfuß während seiner Bewegung von der Aufnahmeposition zur Abgabeposition und/oder während seiner Bewegung von der Abgabeposition zur Aufnahmeposition um die Längsachse des Stempelschafts, insbesondere schrittweise, gedreht wird.
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Schließlich ist gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Abstand zwischen den Kufen und/oder zwischen mindestens einer der Kufen und der Ebene, in der der Stempelschaft seine Schwenkbewegung ausführt (zur Transportrichtung parallele Ebene), verändert wird, bevor der Stempelfuß mit dem jeweiligen (gespendeten) Etikett in Kontakt kommt (das Etikett aufnimmt).
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Diesbezüglich sei einerseits verwiesen auf die den Patentansprüchen 1 und 16 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
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1a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vor der Aufnahme eines Etiketts,
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2a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung zum Zeitpunkt der Aufnahme des Etiketts,
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3a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung während der Applizierbewegung,
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4a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung während des Aufbringens des Etiketts auf eine Packung,
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5a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung nach dem Aufbringen des Etiketts während eines ersten Abschnitts einer Rückholbewegung,
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6a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung nach dem Aufbringen des Etiketts während eines zweiten Abschnitts der Rückholbewegung und
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7a) und b) zwei zueinander orthogonale schematische Ansichten der Vorrichtung nach dem Aufbringen des Etiketts während eines dritten Abschnitts der Rückholbewegung.
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In 1a) ist in einer Seitenansicht eine Vorrichtung 1 zum Etikettieren von Packungen 2, die Waren enthalten können, dargestellt.
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Die Vorrichtung 1 weist eine Spendeeinrichtung 4 zum Spenden eines bedruckten Etiketts 5 in eine Spendeposition auf. Die Spendeposition ist hier definiert als die Position, in der das Etikett 5 vereinzelt ist und von einem ggf. vorhandenen Trägerstreifen, auf dem es zuvor mit anderen Etiketten angebracht war, zumindest überwiegend oder vollständig gelöst worden ist. Von der Spendeeinrichtung 4 ist in den Figuren nur ein Haltefuß 23 dargestellt, an dem das jeweilige zu applizierende Etikett 5 mittels eines im Haltefuß erzeugten Unterdrucks anhaftet. Die Spendeeinrichtung kann aber auch einen Drucker und/oder eine Spendekante zum Umlenken eines eventuellen Trägerstreifens aufweisen.
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Ferner weist die Vorrichtung 1 eine Aufbringeinrichtung 6 zum Aufbringen des gespendeten Etiketts 5 auf die jeweilige Packung 2 auf. Die Aufbringeinrichtung 6 wird im Folgenden noch im Detail erläutert.
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Schließlich ist ebenfalls Bestandteil der Vorrichtung 1 eine Vorschubeinrichtung 3 (nur in den 4a) bis 7b) dargestellt), die zum Transport der zu etikettierenden Packungen 2 in einer Transportrichtung X dient. Die Vorschubeinrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Transportbänder aufweisen, auf der die Packungen 2 oberseitig aufliegen.
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Die Aufbringeinrichtung 6 weist einen Stempel 9, eine Hubeinrichtung 11, eine Rotationseinrichtung 16 und eine Verstelleinrichtung 19 auf.
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Der Stempel 9 weist einen Stempelschaft 7, der sich entlang einer Längsachse A2 erstreckt, sowie einen Stempelfuß 8 auf und dient zum Bewegen eines gespendeten Etiketts 5 von einer Aufnahmeposition (des Etiketts bzw. Stempelfußes) zu einer Abgabeposition (des Etiketts bzw. Stempelfußes). Die Aufnahmeposition ist die Position, in der das Etikett 5 vom Stempelfuß 8 aufgenommen wird und kann identisch sein mit der Spendeposition, in der ein Etikett 5 nach dem Vereinzeln und ggf. Lösen von einem Trägerstreifen bereitgestellt wird. Die Abgabeposition ist die Position, in der das Etikett 5 vom Stempelfuß 8 auf die Packung 2 aufbringbar ist (4a) und b)).
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Der Stempelschaft 7 ist um eine quer zur Transportrichtung X verlaufende erste Schwenkachse S1' schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse S1' wird von einem kardanischen Gelenk 15 gebildet. Wird das kardanische Gelenk 15 um 90° um die Achse A1 gedreht, ist der Stempelschaft 7 um die dann ebenfalls quer zur Transportrichtung X verlaufende erste Schwenkachse S1 schwenkbar. Die Schwenkbewegung kann auch um eine virtuelle erste Schwenkachse erfolgen, wenn keine der beiden Schwenkachsen S1 und S1' exakt quer zur Transportrichtung X verläuft.
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Ferner ist der Stempelschaft 7 in einem Führungselement 10 axial beweglich gelagert, das heißt der Stempelschaft 7 kann in Verlaufsrichtung seiner Längsachse A2 relativ zu dem Führungselement 10 bewegt werden. Das Führungselement 10 ist das einzige Führungselement für den Stempel 9 und neben dem Gelenk 15 das einzige weitere Lager (Fixierungselement) für den Stempel 9 bzw. Stempelschaft 7.
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Um eine solche axiale Bewegung des Stempelschafts 7 innerhalb des Führungselements 10 zu bewirken, weist die Aufbringeinrichtung 6 eine Hubeinrichtung 11 auf. Die Hubeinrichtung 11 weist ein Hubelement 12 auf, das parallel zur Richtung Y, die senkrecht zur Transportrichtung X verläuft, bewegbar ist. Ferner ist ein Antrieb 13 Bestandteil der Hubeinrichtung 11. Der Antrieb 13 weist einen Motor 14 auf und dient zum Antreiben des Hubelements 12. Letzteres ist bei Vergleich der 1b), 2b) und 3b) etc. gut erkennbar. So treibt der Motor 14 einen Zahnriemen 26 an, an welchem das Hubelement 12 befestigt ist. Das Hubelement 12 weist einen horizontalen Abschnitt 12a auf, der zum einen an einer in Y-Richtung verlaufenden Führungsstange 27 geführt ist und an dem zum anderen das Gelenk 15 angeordnet ist. Wird nun der Antrieb 13 betätigt, bewegt sich der Zahnriemen 26 entweder in oder entgegen der Y-Richtung und bewirkt somit eine entsprechende Bewegung des Abschnitts 12a des Hubelements 12 und darüber des Stempels 9.
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Gleichzeitig zu der translatorischen Bewegung in oder entgegen der Y-Richtung kann der Stempel 9 auch eine Schwenkbewegung durchführen. Dazu ist das Führungselement 10 um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar gelagert, die quer zur Transportrichtung X, also in einer Richtung Z, verläuft und von dem Gelenk 15 und der ersten Schwenkachse S1 bzw. S1' beabstandet ist. Das Führungselement 10 ist drehbar mit einem Verstellelement 20 einer Verstelleinrichtung 19 verbunden und kann dadurch zusammen mit der zweiten Schwenkachse S2 parallel zur Transportrichtung X hin- und herbewegt werden. Zu diesem Zweck weist die Verstelleinrichtung 19 einen Antrieb 21 mit einem Motor 22 und einem Zahnriemen 28. Das Verstellelement 20 ist zum einen in einer parallel zur Transportrichtung X verlaufenden Führung geführt und zum anderen fest mit dem Zahnriemen 28 verbunden. Wird der Antrieb 21 betätigt, bewegt sich der Zahnriemen 28 und somit das Verstellelement 20 in oder entgegen der Transportrichtung X. Diese Bewegung wird auf das Führungselement 10 übertragen, welches aufgrund des darin geführten Stempelschafts 7, der mit dem Gelenk 15 fest verbunden ist, eine Schwenkbewegung um die Achse S2 durchführt. Die Bewegungen des Verstellelements 20 und Führungselements 10 werden besonders deutlich bei Vergleich der 2a), 3a) und 5a) etc.
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Allein durch die zuvor beschriebene Hubeinrichtung 11 und Verstelleinrichtung 19 kann der kardanisch gelagerte Stempel 9 so bewegt werden, dass der Stempelfuß 8 bzw. das daran anhaftende Etikett 5 eine umlaufende Bewegung zunächst von der Aufnahmeposition (1a) bis 2b)) über eine Abgabeposition (3a) bis 4b)) und wieder zurück über mehrere Rückholpositionen (5a) bis 7b)) bis zum erneuten Erreichen der Ausgangsstellung (1a) und b)) durchführen kann.
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Aus der Ausgangslage in 1a) fährt der Stempel 9 zunächst die Mitte des Etiketts 5 an (1a) und b)). Dann übernimmt der Stempelfuß 8, der hier als Saug- und Blasfuß ausgebildet ist, durch Erzeugen eines Unterdrucks das Etikett 5 (2a) und b)). Der Stempel 9 wird dann so weiter bewegt, dass sich Etikett 5 und Stempelfuß 8 senkrecht über einer Packung 2 befinden, wobei in dieser Position, die hier als Abgabeposition bezeichnet wird, der Stempelschaft 7 vorzugsweise exakt senkrecht zur Transportrichtung X und Querrichtung Z und/oder das Etikett 5 parallel zur Transportrichtung X ausgerichtet ist. In dieser Abgabeposition, in der der Stempelfuß 8 beispielsweise einen Abstand von 10 bis 40 mm von der Oberseite der Packung 2 hat, wird im Stempelfuß 8 ein schlagartiger Überdruck erzeugt, der zu einem Abblasen und dadurch Übertragen des Etiketts 5 auf die Oberseite der Packung 2 führt (4a) und b)). Nachdem das Etikett 5 auf der Oberseite der Packung 2 appliziert ist, wird eine Rückholbewegung durchgeführt, die den Stempelfuß 8 zunächst weiter in die Transportrichtung X und gleichzeitig vertikal nach oben in Y-Richtung bewegt (5a) und b)). Der Stempelfuß 8 beschreibt dabei einen Bogen und folgt weiter der bereits zuvor erwähnten Umlaufbahn. Bei dieser Rückholbewegung wird der Stempelfuß 8 an der in Transportrichtung X weisenden äußeren (vorderen) Kante der Spendeeinrichtung 4 bzw. des Haltefußes 23 vorbeigeführt, so dass der Stempelfuß 8 bei der Rückholbewegung nicht mit einem bereits am Haltefuß 23 anhaftenden neuen Etikett 5 kollidieren kann (6a) und b)). Letzteres hat auch den Vorteil, dass auch längere als die in den Figuren dargestellten Etiketten 5 während der Rückholbewegung am Haltefuß 23 anhaften können. Schließlich wird der Stempel 9 während der Rückholbewegung wieder entgegen der Transportrichtung X bewegt (7a) und b)) und erreicht schließlich wieder die Ausgangslage (1a) und b)).
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In den 1b), 2b), etc. ist außerdem dargestellt, dass der Haltefuß 25 zwei in Querrichtung Z voneinander beabstandete Kufen 25 und 25' aufweisen kann, von denen jede an ihrer der Vorschubeinrichtung 3 zugewandten Unterseite eine Anlagefläche 24 bzw. 24' für das gespendete Etikett aufweist. Die Kufen 25 und 25' können gemeinsam über eine hier beispielhaft dargestellte Halteschiene 29 in Querrichtung Z verschoben werden. Auch der Abstand zwischen den Kufen 25 und 25' wird im Bedarfsfall manuell, pneumatisch oder motorisch verändert. Der Stempel 9 bzw. Stempelschaft 7 kann dann, ebenfalls in Querrichtung Z, mittig zu den beiden Kufen 25 und 25' ausgerichtet werden.
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Auf diese Weise ist es möglich, eine Anpassung der Vorrichtung 1 bzw. der Aufbringeinrichtung 6 an unterschiedliche Etikettenbreiten zu ermöglichen, sodass der Stempelfuß 8 ein Etikett 5 immer – für jede Etikettenbreite – in der Mitte (bezogen auf die Richtung Z) aufnehmen kann. Wie bereits zuvor erläutert, kann auch eine Anpassung der Vorrichtung 1 bzw. der Aufbringeinrichtung 6 an unterschiedliche Etikettenlängen erfolgen. Dies läßt sich durch eine für jede Etikettenlänge individuelle Positionierung des Stempels 9 bzw. Stempelschafts 7 in Transportrichtung X bzw. in Richtung der Schwenkbewegung des Stempelschafts 7 erreichen, sodass der Stempelfuß 8 ein Etikett 5 immer – für jede Etikettenlänge – in der Mute (bezogen auf die Richtung X) aufnehmen kann.
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Schließlich soll noch kurz auf die Rotationseinrichtung 16 eingegangen werden, mit deren Hilfe der Stempel 9 und somit der Stempelfuß 8, der hier mit dem Stempelschaft 7 einstückig verbunden ist, um die Längsachse A2 des Stempelschafts 7 gedreht werden kann. Die Drehbewegung dient zum Ausrichten eines Etiketts 5, welches an der Unterseite des Stempelfußes 8 anhaftet, und wird daher bevorzugt während der Applizierbewegung des Stempels 9 (das heißt zwischen der Aufnahmeposition und der Abgabeposition) durchgeführt. Ein Zurückdrehen des Stempels 9 um die Achse A2 während der Rückholbewegung ist nicht zwingend notwendig, kann aber grundsätzlich im Bedarfsfall ebenfalls durchgeführt werden.
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Zur Durchführung der Rotationsbewegung weist die Rotationseinrichtung 16 einen Antrieb 17 mit einem Motor 18 auf. Bei dem Motor 18 handelt es sich um einen Schrittmotor, der eine Drehung des Gelenks 15 und damit des Stempels 9 in 1°-Schritten ermöglicht. Wie in 1a) zu erkennen ist, ist die Führungsstange 27 mit dem Motor 18 der Rotationseinrichtung 16 drehfest verbunden, so dass der Motor 18 die Führungsstange 27 in Drehung versetzen kann. Die Drehbewegung der Führungsstange 27 wird dann über ein Antriebsrad 30 und von dort mittels eines Zahnriemens 31 auf ein Abtriebsrad 32 übertragen, wobei das Abtriebsrad 32 wiederum drehfest mit dem Gelenk 15 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Motors 18 bzw. der Führungsstange 27 auf den Stempel 9 übertragen.
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Wie bei Vergleich der 1b), 2b) und 3b) etc. deutlich wird, sind das Antriebsrad 30 und das Abtriebsrad 32 zusammen mit dem Zahnriemen 31 auf dem Abschnitt 12a des Hubelements 12 befestigt und mit diesem in Y-Richtung bewegbar. Der Motor 18 ist dagegen relativ zum Motor 14 unbeweglich angeordnet und folgt damit nicht der Hubbewegung des Hubelements 12. Dennoch kann in jeder Position des Hubelements 12 relativ zur Führungsstange 27 (1b), 2b), 3b) etc.) die beschriebene Drehbewegung vom Motor 18 über die (drehbare) Führungsstange 27 auf den Stempel 9 übertragen werden. Um letzteres zu bewerkstelligen, ist die Führungsstange 27 mit dem Antriebsrad 30 lediglich drehfest verbunden, wobei aber das Antriebsrad 30 (zusammen mit dem Abtriebsrad 32 und dem Abschnitt 12a des Hubelements 12) dennoch relativ zur Führungsstange 27 axial verschoben werden kann.
