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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Etikettieren von Behältern wie Flaschen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Stand der Technik
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Verfahren sowie Etikettiermaschinen zum Etikettieren von Behältern sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Sofern die Etikettiermaschinen nicht mit selbstklebenden Etiketten bestückt sind, ist üblicherweise ein Leimwerk vorgesehen, das Leim auf die Etiketten aufbringt. Dieses Leimwerk kann ein Plattenleimwerk umfassen, das mit Leim beaufschlagt wird, der dann wiederum auf die Etiketten übertragen wird. Die Paletten sowie weitere Maschinenteile sind dabei auf die jeweiligen Etiketten (beispielsweise die Abmessungen der Etiketten wie Länge und Breite) abgestimmt und müssen bei jedem Wechsel der Etikettentart ausgetauscht werden.
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In diesem Zusammenhang sind ebenfalls zwei- oder mehrkomponentige Leimsysteme bekannt, bei denen der Leim aus einer Zusammensetzung von mehreren, üblicherweise allein nicht klebenden Komponenten sukzessive zusammengesetzt wird, sodass sich die Klebeeigenschaften des Leims erst bei Zusammensetzung aller Komponenten und der entsprechenden Mischung zeigen.
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Zwar kann so gewährleistet werden, dass die einzelnen Maschinenteile, wie beispielsweise Paletten, auf Dauer weniger verunreinigt werden (da weniger klebende Materialien an diesen verbleiben), jedoch ist eine flexible Ausführung, die beispielsweise die individuelle Aufbringung von Leim auf einzelne Etiketten ermöglichen würde, nur schwierig umzusetzen.
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Selbst bei Verwendung von mehrkomponentigen Leimsystemen ergeben sich daher erhebliche Stillstandszeiten der Maschinen für die Umrüstung auf andere Etiketten.
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Ferner ist allen bekannten Systemen gemein, dass die Vorrichtungen zur Übernahme der Etiketten aus einem Etikettenmagazin oder von einer Etikettenrolle bis hin zur Übergabe an den Behälter eine Vielzahl von Komponenten umfassen. Dazu zählen insbesondere Paletten, wie sie bereits beschrieben wurden, aber auch weitere Einrichtungen, wie Greiferzylinder, die die mit Leim versehenen Etiketten greifen und an den Behälter übergeben.
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Aufgabe
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Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende Aufgabe somit darin, ein Verfahren zum Etikettieren von Behältern anzugeben, das eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Aufbringens des Leims bzw. Klebstoffs erreicht und gleichzeitig reduzierte Umrüstzeiten für die Umstellung auf unterschiedliche Etiketten gewährleistet, sowie eine geringere Komplexität der Etikettiermaschinen erreicht.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 sowie die erfindungsgemäße Etikettiermaschine nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Komponente eines Mehrkomponenten-Klebstoffes auf ein mit einer ersten Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes versehenes Etikett durch ein digitales Druckmodul aufgebracht wird und anschließend das mit der ersten und zweiten Komponente ausgestattete Etikett an einen Behälter übergeben wird.
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Dabei ist die zeitliche Abfolge, mit der die ersten und zweiten Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes auf das Etikett aufgebracht werden, zunächst nicht beschränkt. Vielmehr ist das Aufbringen der zweiten Komponente auf ein mit der ersten Komponente versehenes Etikett so zu verstehen, dass die Komponenten entweder im zeitlichen Abstand zueinander (die zweite Komponente wird zeitlich nach der ersten Komponente aufgebracht) oder gleichzeitig auf das Etikett aufgebracht werden. Beim gleichzeitigen Aufbringen wird die zweite Komponente gleichzeitig mit der ersten Komponente auf das Etikett aufgebracht. In dem Fall, dass die zweite Komponente zeitlich nach der ersten Komponente aufgebracht wird, kann die erste Komponente entweder in einem von dem Verfahren zum Etikettieren von Behältern unabhängigen Verfahrensschritt aufgebracht werden (beispielsweise beim Hersteller der Etiketten) oder vor der Aufbringung der zweiten Komponente (beispielsweise in einem zeitlichen Abstand von wenigen Sekunden).
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Die Erfindung ist ferner so zu verstehen, dass die einzelnen Komponenten (erste und zweite) des Mehrkomponenten-Klebstoffes allein keine Klebeeigenschaften zeigen. Lediglich bei der Vermischung dieser Komponenten entsteht eine Klebewirkung, die durch chemische Reaktionen der Komponenten bewirkt wird. Diese kann verstärkt werden durch den beim Übergeben des Etiketts an den Behälter ausgeübten Druck auf das Etikett.
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Die Verwendung eines Mehrkomponenten-Klebstoffes zusammen mit dem wenigstens einen digitalen Druckmodul erlaubt daher eine flexible Anpassung der auf das Etikett aufgebrachten Komponente, da digitale Druckmodule hinsichtlich der Ausbringung der zweiten Komponente sehr flexibel gesteuert werden können, sodass sogar unterschiedliche Mengen oder Verteilungen der zweiten Komponente von Etikett zu Etikett erreicht werden können. Die Kombination mit dem Mehrkomponenten-Klebstoff erlaubt dabei ferner die Verwendung von dünnflüssigen Komponenten und reduziert den Reinigungsaufwand der gesamten Vorrichtung, insbesondere der digitalen Druckmodule, da die einzelnen Komponenten keine Klebewirkung erzielen und diese lediglich aus dem Zusammenspiel der zwei Komponenten auf dem Etikett entsteht. Außerdem können unabhängig von dem aufzubringenden Leimmuster (wie Streifen, Punkte oder ähnliches) für Etiketten ansonsten gleicher Form und Größe stets dieselben Paletten verwendet werden, da das Leimmuster allein durch Ansteuerung des Druckmoduls bestimmt wird. Umrüstzeiten können so vorteilhaft minimiert werden. Ferner kann in vorteilhafter Weise in Ausführungsformen auf einen Greiferzylinder verzichtet und die Etiketten direkt von den Paletten auf die Behälter übergeben werden, was die Komplexität der Etikettiermaschine erheblich reduziert und gleichzeitig zur Reduzierung von Wartungszeiten beitragen kann.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Komponente eine Vorbeschichtung auf dem Etikett ist. Diese Vorbeschichtung kann beispielsweise durch Aufwalzen der ersten Komponente mit einer Walze erreicht werden oder durch Aufsprühen mit einer Sprüheinrichtung. Die Etiketten können auch beim Hersteller der Etiketten beispielsweise mit einer entsprechenden Schicht beaufschlagt werden. Grundsätzlich kann die erste Komponente dabei flächig auf dem gesamten Etikett aufgebracht sein (d. h. also die gesamte Seite des Etiketts, auf der die Klebeschicht angebracht wird, wird mit der ersten Komponente versehen) oder die erste Komponente kann nur auf bestimmte Bereiche des Etiketts aufgebracht werden. Da die Klebewirkung sich nur in den Bereichen einstellt, in denen die erste Komponente mit der zweiten Komponente mischt, kann so ein schnelles und kostengünstiges Herstellungsverfahren für Etiketten mit der ersten Komponente erreicht werden, wobei gleichzeitig eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Bereiche erzielt werden kann, die eine Klebewirkung entfalten sollen.
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In einer alternativen Ausführungsform wird die erste Komponente durch ein erstes digitales Druckmodul und die zweite Komponente durch ein zweites digitales Druckmodul auf das Etikett aufgebracht, während das Etikett an den Druckmodulen vorbeibewegt wird. Dies erlaubt die sparsame Verwendung des mehrkomponentigen Klebstoffes, da beispielsweise nur genau die Bereiche des Etiketts mit der ersten und zweiten Komponente versehen werden, die an dem Behälter haften sollen. Hierunter fallen beispielsweise Anfangs- und Endbeleimungen des Etiketts.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform werden die erste Komponente und die zweite Komponente entweder gleichzeitig oder nacheinander auf das Etikett aufgebracht. Die gleichzeitige Aufbringung der ersten Komponente und der zweiten Komponente kann beispielsweise so realisiert werden, dass die erste Komponente mit räumlichen Abstand zu der zweiten Komponente aufgebracht wird; und zwar derart, dass wenigstens beim Übergeben des Etiketts an den Behälter eine Vermischung der ersten und der zweiten Komponente erfolgt. Die Aufbringung der ersten und zweiten Komponente im zeitlichen Abstand zueinander erlaubt das Aufbringen der zweiten Komponente auf denselben Stellen des Etiketts, auf denen zuvor die erste Komponente aufgebracht wird. In der Kontaktfläche zwischen der ersten und der zweiten Komponente kann so bereits nach dem Aufbringen der zweiten Komponente eine erste Klebewirkung erzielt werden, die beim Übergeben des Etiketts an den Behälter durch die weitere Vermischung beim Aufdrücken des Etiketts auf den Behälter verstärkt wird.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Komponenten durch eine Aktivierungseinrichtung aktiviert wird, nachdem die Komponente auf das Etikett aufgebracht wurde. Dies ist so zu verstehen, dass eine Klebewirkung ggf. nicht vollständig allein durch das Vermischen der ersten und zweiten Komponente erzielt wird, sondern durch die weitere Aktivierung wenigstens einer der Komponenten verstärkt oder überhaupt bewirkt wird. Die Aktivierung kann beispielsweise in der Beaufschlagung mit UV-Licht oder Wärme bestehen. Dies kann vorteilhaft auch erst nach Übergabe des Etiketts oder unmittelbar bei der Übergabe des Etiketts an den Behälter erfolgen, sodass die übrigen Maschinenteile hierdurch nicht beeinträchtigt werden und ein Verkleben dieser Maschinenteile möglichst vollständig vermieden werden kann.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Viskosität der ersten und/oder zweiten Komponente im flüssigen Zustand kleiner als 30 mPas ist (bei Zimmertemperatur und Normaldruck). Solch dünnflüssige Komponenten eines Mehrkomponenten-Klebstoffes können in Verbindung mit üblichen digitalen Druckmodulen verwendet werden, sodass die Anforderungen beispielsweise hinsichtlich der Düsengröße der digitalen Druckmodule sich von den üblichen Anforderungen nicht unterscheiden und daher auch kostengünstige digitale Druckmodule verwendet werden können.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Aufbringen durch das oder die digitalen Druckmodule durch eine Steuereinheit in Abhängigkeit des Etiketts gesteuert wird. Dabei bedeutet die Steuerung des Aufbringens in Abhängigkeit des Etiketts, dass das Aufbringen der ersten und/oder zweiten Komponente auf Eigenschaften des Etiketts basiert und dementsprechend durch die Steuereinheit gesteuert wird. Eigenschaften des Etiketts können beispielsweise die Dimensionen des Etiketts, wie Länge und Breite sein, können sich aber auch auf Materialeigenschaften des Etiketts, wie beispielsweise Saugfähigkeit beziehen. Das Aufbringen der ersten und der zweiten Komponente kann dabei sowohl den Ort betreffen auf dem die jeweiligen Komponenten auf das Etikett appliziert werden, oder auch Eigenschaften wie beispielsweise die aufgebrachte Menge der ersten und/oder zweiten Komponente. So wird eine noch flexiblere Anpassung der Beleimung von Etiketten erreicht, wobei auf Umrüstungen der verwendeten Etikettiermaschine weitestgehend verzichtet werden kann. Da digitale Druckmodule üblicherweise in geringen Zeitintervallen gesteuert werden können, kann so auch eine von Etikett zu Etikett verschiedene Beleimung realisiert werden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Komponente räumlich getrennt von der ersten Komponente auf das Etikett aufgebracht wird. Die räumliche Trennung ist dabei so zu verstehen, dass wenigstens bei der Übergabe des Etiketts auf den Behälter eine Mischung der ersten und der zweiten Komponente derart erfolgt, das eine Klebewirkung erzielt wird. Der maximale räumliche Abstand beim Aufbringen der ersten Komponente und der zweiten Komponente wird dabei also so gewählt, dass bei Verlaufen wenigstens der zweiten Komponente bei Übergabe des Etiketts auf den Behälter eine Vermischung der ersten und der zweiten Komponente realisiert wird. Werden die erste und die zweite Komponente beispielsweise durch jeweils ein digitales Druckmodul aufgebracht, kann der Abstand zwischen den einzelnen aufgebrachten Komponenten (üblicherweise in Tropfenform) wenige Zehntel Millimeter bis zu einem Millimeter betragen. Mit dieser Ausführungsform kann verhindert werden, dass unmittelbar eine Klebewirkung auftritt, die ggf. zu Verunreinigungen weiterer Maschinenteile führen könnte.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform erfolgt eine Vermischung der Komponenten erst bei der Übergabe des Etiketts an den Behälter. Dabei wird also der Abstand der ersten Komponente und der zweiten Komponente so gewählt, dass eine Vermischung erst durch das durch den Anpressdruck des Etiketts an den Behälter bewirkte Verlaufen der zweiten Komponente erfolgen kann. Damit kann sichergestellt werden, dass sich eine Klebewirkung auf dem Etikett selbst dann nicht zeigt, wenn die Etiketten nach dem Aufbringen der zweiten Komponente zunächst weiter transportiert werden und die zweite Komponente in Abhängigkeit ihrer Viskosität auf dem Etikett verläuft.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass die zweite Komponente im Wesentlichen auf die Bereiche des Etiketts aufgebracht wird, auf denen die erste Komponente aufgebracht ist oder aufgebracht wird.
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Dabei bedeutet das Aufbringen der zweiten Komponente „im Wesentlichen auf die Bereiche des ersten Etiketts, auf denen die erste Komponente aufgebracht ist oder aufgebracht wird“, dass nicht gezielt ein räumlicher Abstand hergestellt wird. Aufgrund steuerungstechnischer Beschränkungen und Umwelteinflüssen kann es zu Abweichungen mit Hinblick auf die exakte Lokalisierung der ersten Komponente und der zweiten Komponente kommen. Diese sind jedoch unweigerlich vorhanden. In dieser Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die Steuerung des digitalen Druckmoduls so erfolgt, dass, bis auf die unweigerlichen Abweichungen aufgrund der technischen und physikalischen Gegebenheiten, eine räumliche Übereinstimmung mit Hinblick auf die Bereiche, auf denen die erste Komponente und die zweite Komponente aufgebracht werden, erzielt wird.
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So wird gewährleistet, dass die erste und zweite Komponente in jedem Fall mischen und eine Klebewirkung des Etiketts am Behälter erzielt werden kann. Ausschuss von Etiketten, die keine geeignete Klebewirkung am Behälter erzielen, kann so vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern wie Flaschen umfasst eine Übergabeeinrichtung zum Übertragen von Etiketten auf einen Behälter an einem Übergabepunkt und eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von Etiketten an die Übergabeeinrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettiermaschine in Transportrichtung der Etiketten stromauf des Übergabepunktes wenigstens ein digitales Druckmodul umfasst, das ausgebildet ist, eine Komponente eines Mehrkomponenten-Klebstoffes auf ein an dem Druckmodul vorbei transportiertes Etikett gemäß einem Verfahren entsprechend den obigen Ausführungsformen aufzubringen. Als Übergabeeinrichtung kommt insbesondere ein Palettensystem in Betracht. Die Zuführeinrichtung kann insbesondere ein Etikettenmagazin mit bereits vorgeschnittenen Etiketten sein. Besonders vorteilhaft ist, dass die Etikettiermaschine so ausgeführt sein kann, dass sie zur Übergabe der Etiketten an die Behälter keinen Greiferzylinder bzw. Vakuumzylinder umfasst.
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Die erfindungsgemäße Etikettiermaschine kann so an unterschiedlichste Etiketten flexibel angepasst werden, wobei keine oder nur geringe Umrüstzeiten anfallen und gleichzeitig die Verschmutzung von Maschinenteilen durch Klebstoffe gering ist.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist stromab des wenigstens einen digitalen Druckmoduls eine Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren wenigstens einer der Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes angeordnet. Diese Aktivierungseinrichtung kann beispielsweise ein UV-Strahler oder eine Infrarot- oder Wärmequelle sein.
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Weiterhin kann dem wenigstens einen digitalen Druckmodul eine Leim-Einspeisung zum Zuführen der Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes zugeordnet sein.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Etikettiermaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2a–c zeigen eine Ausführungsform mit vorbeschichtetem Etikett (2a), eine Ausführungsform mit Aufbringung der ersten und zweiten Komponente auf denselben Bereichen des Etiketts (2b) und eine Ausführungsform mit Aufbringung der ersten und zweiten Komponente in unterschiedlichem Abstand (2c);
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Etikettiermaschine mit Aktivierungseinrichtung.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Etikettiermaschine 100, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Etikettieren von Behältern wie Flaschen ausgebildet ist. Die Behälter müssen keine Flaschen sein sondern es kann sich dabei auch um Dosen oder andere Verpackungsmaterialien handeln, insbesondere um Behälter in der getränkeverarbeitenden Industrie.
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Im Wesentlichen umfasst die Etikettiermaschine 100 hierzu eine Übergabeeinrichtung 102. Diese Übergabeeinrichtung kann beispielsweise als Palettensystem ausgebildet sein. Die Paletten 193 können dabei wie dargestellt an einer Drehachse D drehbar gelagert sein und zusätzlich um eine Aufhängung 192 schwenkbar sein. Jede der Paletten kann dabei ein Etikett aufnehmen und an einen Behälter übergeben. Dazu können die Paletten Abmessungen aufweisen, die denen der Etiketten in Länge und Breite entsprechen. Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Paletten rechteckig oder als Zylindermantelausschnitt geformt sind. Die Abmessungen der Paletten können dabei so gewählt sein, dass entweder für jede Größe von Etiketten separate Paletten vorgesehen sind, sodass bei einer Umstellung von Etiketten einer bestimmten Form/Größe auf Etiketten mit anderer Form/Größe auch die Paletten ausgetauscht werden. Alternativ können die Paletten eine Form und/oder Größe aufweisen, die die Aufnahme jeder Etikettensorte ermöglicht.
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Am Beispiel rechteckiger Etiketten ist dies wie folgt zu verstehen. Ist vorgesehen, dass die Etikettiermaschine rechteckige Etiketten unterschiedlicher Sorten, die sich in ihrer Länge und/oder Breite voneinander unterscheiden, auf die Behälter aufbringen können soll, so wird die Form und Größe der Paletten so gewählt, dass die äußeren Abmessungen der Paletten eine Länge und eine Breite aufweisen, die wenigstens der maximalen Länge von Etiketten der unterschiedlichen Sorten und wenigstens der maximalen Breite von Etiketten der unterschiedlichen Sorten entspricht oder geringfügig größer als diese maximale Länge und diese maximale Breite ist.
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Die Übergabeeinrichtung kann alternativ auch als Greiferzylinder ausgebildet sein, der die Etiketten greifen und an seiner Peripherie halten kann. Der Zylinder kann auch als Vakuumzylinder ausgebildet sein, oder zusätzlich zu den Greifern eine mit Vakuum beaufschlagbare Peripherie aufweisen, sodass die Etiketten auf der Mantelfläche des Greiferzylinders zumindest während des Transports fixiert werden können.
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Weiterhin ist die Übergabeeinrichtung dazu ausgebildet, Etiketten 111, die von ihr transportiert werden, an Behälter 130 zu übergeben. Die Behälter 130 können dabei entlang einer Transportstrecke 103 oder entlang der Peripherie eines Karussells transportiert werden. Die Ausbildung der Transportstrecke 103 als lineares Transportband ist hier nur beispielhaft und keinesfalls beschränkend.
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Erfindungsgemäß umfasst die Etikettiermaschine 100 weiterhin eine Zuführeinrichtung 117, die Etiketten der Übergabeeinrichtung 102 in geeigneter Form zuführen kann.
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die Zuführeinrichtung kann insbesondere als Etikettenmagazin 120 ausgebildet sein, in dem die Etiketten 121 bereits zugeschnitten sind und beispielsweise der Übergabeeinrichtung 102, insbesondere dem Palettensystem direkt übergeben werden, indem diese einzelne Etiketten aus dem Magazin übernimmt. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, da zwischen dem Etikettenmagazin und den zu etikettierenden Behältern als einzige bewegliche Komponente nur das Palettensystem erforderlich ist, um die Etiketten vom Etikettenmagazin zum Behälter zu transportieren.
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Die Zuführeinrichtung 117 kann alternativ auch eine Etikettenrolle umfassen, auf der die Etiketten auf einem Band bzw. einer Rolle bereit gestellt werden. Dieses Band kann mittels einer Schneideinrichtung, umfassend beispielsweise einen drehbar gelagerten Zylinder und ein Schneidwerk, in die einzelnen Etiketten zertrennt werden. Dazu wird das Etikettenband üblicherweise beim Transport entlang des Zylinders unter Zugspannung gesetzt und durch das Schneidelement derart zerschnitten, dass die Etiketten entsprechend ihrer vorbestimmten Länge voneinander getrennt werden.
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Die Etikettiermaschine umfasst weiterhin erfindungsgemäß ein digitales Druckmodul 101, das derart angeordnet ist, dass jedes Etikett das digitale Druckmodul passiert, bevor es an den Übergabepunkt gelangt, an dem es einem Behälter übergeben wird. Das digitale Druckmodul ist derart ausgebildet, dass es eine Komponente eines Mehrkomponenten-Klebstoffes auf die Seite des Etiketts 111 aufbringen kann, die an den Behälter 130 angedrückt wird. Das mit der Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffs versehene Etikett 131 wird dann weiter transportiert und letztlich an einen Behälter 130 übergeben.
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Während erfindungsgemäß wenigstens ein digitales Druckmodul 101 vorgesehen ist, können auch mehrere Druckmodule 101 und 170 (hier gestrichelt dargestellt) in Transportrichtung der Etiketten stromauf des Übergabepunktes angeordnet sein. Jedes dieser Druckmodule ist dabei vorzugsweise ausgebildet, eine von den übrigen Druckmodulen verschiedene Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes auf das Etikett aufzubringen. Während die beiden Druckmodule 101 und 170 hier in Transportrichtung der Etiketten nacheinander angeordnet sind, ist dies nicht zwingend. Die digitalen Druckmodule können auch übereinander angeordnet sein (parallel zur Rotationsachse des Zylinders 102 beispielsweise).
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Ebenfalls kann dem digitalen Druckmodul 101 (oder jedem digitalen Druckmodul, das in der Etikettiermaschine vorgesehen ist) eine Leim-Einspeisung 112 zugeordnet sein, die das digitale Druckmodul mit der Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes versorgen kann. Die Leim-Einspeisung kann dabei als Vorlagebehälter mit einem geeigneten Pumpsystem ausgebildet sein, sodass die einzelnen Düsen des digitalen Druckkopfes mit der jeweiligen Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes versorgt werden können.
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Ferner kann eine Steuereinheit 190 vorgesehen sein, die die Ausbringung der Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes durch das Druckmodul 101 oder die jeweiligen Druckmodule steuern kann. Die Steuerung durch die Steuereinheit kann sich dabei auf die Ausgabe der jeweiligen Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes beziehen. Beispielsweise kann sowohl die Menge als auch der Zeitpunkt und damit der Ort, an dem die Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes durch das jeweilige Druckmodul 101 auf das Etikett appliziert wird, gesteuert werden. Diese Steuerung kann sowohl in Abhängigkeit bestimmter Eigenschaften des Etiketts (allgemeine Größe, wie Breite und Länge sowie Saugfähigkeit des Materials) erfolgen, aber auch Eigenschaften der auf dem Etikett zu erzeugenden, klebenden Bereiche betreffen. Beispielsweise kann das digitale Druckmodul 101 so gesteuert werden, dass die einzelnen, auf das Etikett aufgebrachten Tropfen der Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes einen Streifen mit bestimmter Ausrichtung bilden, oder einen flächigen Bereich (beispielsweise ein Dreieck, ein Kreis, ein Quadrat oder ein Rechteck) erzeugen.
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Da die Verwendung digitaler Druckmodule grundsätzlich eine im Rahmen der technischen Genauigkeit der verwendeten Druckmodule pixelgenaue Ausbringung von flüssigem Material (in diesem Fall die Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes) sowie die exakte Regulierung der ausgebrachten Menge ermöglichen, kann im Prinzip eine Anpassung an beliebige Randbedingungen, wie die Abmessungen des Etiketts, die Saugfähigkeit sowie die mit der jeweiligen Komponente zu versehenen Bereiche des Etiketts durch die Steuereinheit bewirkt werden.
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Die Erfindung erlaubt dabei unterschiedlichste Ausführungen hinsichtlich der Art und Weise, wie die wenigstens eine Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes aufgebracht wird.
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Dazu zeigt 2 (2a–2c) drei verschiedene Ausführungsformen. In diesen Ausführungsformen ist der Übersichtlichkeit halber die Übergabeeinrichtung als einfacher Zylinder 102 dargestellt. Dies dient lediglich der Anschaulichkeit, ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen. Vielmehr kann die Übergabeeinrichtung beispielsweise analog zur 1 als Palettensystem mit mehreren Paletten ausgebildet sein. Auch Vakuum- und/oder Greiferzylinder kommen in Betracht.
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In 2a ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, in der ein Etikett 111, das bereits mit einer Vorbeschichtung 221 in Form einer ersten Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes versehen ist, mit der zweiten Komponente versehen wird. Die erste Komponente 221 kann dabei beispielsweise bei der Herstellung des Etiketts 111 bei einem Zulieferer aufgebracht worden sein. Insbesondere kann diese erste Komponente 221 flächig (beispielsweise auf der gesamten, auf den Behälter aufzubringenden Fläche des Etiketts oder auf Bereichen davon) auf dem Etikett aufgebracht sein. Das digitale Druckmodul 101 kann dann die weitere Komponente 210 auf die auf den Behälter aufzubringende Seite des Etiketts aufbringen, und zwar in Form von einzelnen Tropfen 211.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass unabhängig von den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen jede der Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes allein keine Klebewirkung erzielt. Werden die Komponenten jedoch in Verbindung gebracht bzw. vermischt, so erfolgt eine chemische Reaktion, die letztlich dazu führt, dass zumindest die Mischung aus den Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes eine Klebewirkung erzielt.
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Durch die in 2a dargestellte Ausführungsform wird sichergestellt, dass die von dem digitalen Druckmodul 101 ausgebrachte Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes in jedem Fall auf einen Bereich des Etiketts trifft, der bereits mit einer ersten Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes ausgestattet ist (der Bereich 221). Die nicht mit der zweiten Komponente 210 beaufschlagten Bereiche des Etiketts werden demzufolge keine Klebewirkung erzielen.
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2b zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei digitale Druckmodule 101 und 170 verwendet werden. Jedes dieser Druckmodule bringt eine andere Komponente 210 bzw. 271 des Mehrkomponenten-Klebstoffes auf die auf den Behälter aufzubringende Seite des Etiketts 111 auf. Zwar kann der Mehrkomponenten-Klebstoff aus nur zwei Komponenten bestehen. Dies ist jedoch nicht zwingend. So kann die Ausführungsform gemäß 2b auch auf ein bereits mit einer Vorbeschichtung versehenes Etikett angewandt werden. In einem solchen Fall würde der Mehrkomponenten-Klebstoff dann wenigstens drei Komponenten umfassen (die Vorbeschichtung sowie die Komponente 210 und 271).
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In der in 2b dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das digitale Druckmodul 170 in Transportrichtung des Etiketts 111 auf dem dargestellten Zylinder 102 entlang des Pfeils um die Rotationsachse R des Zylinders vor dem digitalen Druckmodul 101 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform bringt also zunächst das Druckmodul 170 die erste Komponente 271 in Form von einzelnen Tropfen 272 auf das Etikett auf. Die Anzahl, Größe sowie Anordnung der Tropfen auf dem Etikett 111 kann dabei beispielsweise durch die Steuereinheit 190 gemäß 1 gesteuert werden. Wird das Etikett anschließend auf dem Zylinder 102 oder einer anderen geeigneten Ausführungsform der Übergabeeinrichtung weiter transportiert, so kann das digitale Druckmodul 101 die zweite Komponente 210 in Form weiterer (hier als Rechtecke dargestellte) Tropfen 273 aufbringen.
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In dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Komponente 210 von dem digitalen Druckmodul 101 im Wesentlichen auf denselben Bereichen aufgebracht wird, auf denen bereits die erste Komponente 271 aufgebracht wurde. Dies wird durch den zusätzlichen Ausschnitt 290 der 2b dargestellt. Der Ausschnitt 290 zeigt einen Schnitt durch die Dicke des Etiketts 111. Wie dargestellt, befindet sich ein Tropfen der ersten Komponente 272 auf der Oberfläche des Etiketts 111. Dieser Tropfen 272 wird durch einen Tropfen 273 der zweiten Komponente bedeckt. Es handelt sich hier nur um eine schematische Darstellung und es ist klar, dass aufgrund der technischen Gegebenheiten und physikalischer Randbedingungen eine exakte Überlagerung der Tropfen der ersten Komponente 271 und der zweiten Komponente 210 im Allgemeinen nicht möglich ist. Jedoch ist gemäß der Ausführungsform in 2b vorgesehen, dass die einzelnen Tropfen möglichst exakt (im Rahmen der technischen Möglichkeiten) übereinander auf dem Etikett aufgebracht werden. Dadurch bildet sich eine Grenzfläche 274, an der die erste und zweite Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes unmittelbar miteinander mischen. Da in einigen Ausführungsformen vorgesehen ist, dass sich eine Klebewirkung entfaltet, sobald die Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes miteinander vermischen, kann es hier bereits zu einer chemischen Reaktion kommen, sodass zumindest im Bereich dieser Grenzschicht eine Klebewirkung einsetzt.
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In einer alternativen Ausführungsform, wie sie in 2c dargestellt ist, können ebenfalls zwei digitale Druckmodule 101 und 170 verwendet werden. In dieser Ausführungsform kann jedoch vorgesehen sein, dass die Tropfen 283 bzw. 284 der ersten Komponente 271 bzw. der zweiten Komponente 210 räumlich getrennt voneinander auf dem Etikett aufgebracht werden. Beispielsweise können die Tropfen 283 und 284 alternierend in mehreren Reihen 281 und 282 aufgebracht werden. Dies ist durch den Ausschnitt 291, der beispielsweise parallel zur Rotationsachse R durch das Etikett 111 und entlang einer der Reihen 281 bzw. 282 erfolgt, dargestellt. Wie zu sehen, sind die Tropfen 283 und 284 der ersten bzw. zweiten Komponente auf dem Etikett nebeneinander angeordnet. Die Tropfen überlappen zunächst nicht, sodass eine Vermischung der Komponenten auf dem Etikett noch nicht erfolgt. Wird das Etikett jedoch auf den Behälter übertragen, so wird üblicherweise ein gewisser Anpressdruck ausgeübt, der das Etikett auf den Behälter presst. Gemäß der in 2c dargestellten Ausführungsform führt dies dazu, dass die einzelnen Tropfen 283 und 284 verlaufen, sodass sich ein Mischbereich 285 ergibt, in dem die Komponenten miteinander vermischen. In diesem Bereichen ergibt sich dann eine Klebewirkung durch Vermischung dieser Komponenten, sodass das Etikett auf dem Behälter haftet.
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Die Ausführungsform gemäß 2c deutet an, dass die erste Komponente und die zweite Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes durch die Druckmodule 101 und 170 zeitgleich auf dem Etikett aufgebracht werden. Es versteht sich, dass dies auch im zeitlichen Abstand zueinander erfolgen kann. Analog kann die Aufbringung der Komponenten 210 und 272 gemäß 2b ebenfalls zur selben Zeit erfolgen oder, wie in 2b dargestellt, mit einem gewissen zeitlichen Abstand. Ist vorgesehen, dass die Tropfen der einzelnen Komponenten gleichzeitig auf das Etikett aufgebracht werden, so kann die Anordnung der digitalen Druckmodule derart vorgesehen sein, dass keine Überschneidung der Tintenstrahlen (gegeben durch die Flugbahn der einzelnen Tintentropfen) vor dem Auftreten der Tropfen auf dem Etikett erfolgt. So können unerwünschte Ablenkungen von Tropfen der Komponenten sowie eine Reaktion der Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes während des Fluges vermieden werden.
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Die Ausführungsformen gemäß 2a bis 2c sind als miteinander beliebig kombinierbar zu verstehen. Insbesondere kann jede der Ausführungsformen der 2b und 2c mit einem Etikett durchgeführt werden, das entweder keine Vorbeschichtung umfasst (auf dem also noch keine Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes aufgebracht ist) oder auf das eine Vorbeschichtung in irgendeiner geeigneten Weise aufgebracht wurde. In diesem Fall kann der Mehrkomponenten-Klebstoff dann zwei, drei oder auch beliebig mehr Komponenten umfassen. Bevorzugt wird für jede weitere Komponente ein zusätzliches digitales Druckmodul vorgesehen. Die Vorbeschichtung kann hingegen auf beliebige Art und Weise aufgebracht sein, insbesondere durch Walzen oder Sprühen mit gängigen Sprüheinrichtungen. Ferner kann die Ausführungsform der 2a auch durch ein oder mehrere weitere digitale Druckmodule ergänzt werden, mit denen weitere Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes auf das Etikett aufgebracht werden, wie dies in den 2b und 2c beschrieben wurde.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Teils der Etikettiermaschine, in dem nur die Transportstrecke 103 sowie die Übergabeeinrichtung 102 (in Gestalt eines Palettensystems) und ein einziges digitales Druckmodul 101 dargestellt ist. Es versteht sich, dass die Etikettiermaschine 300 auch weitere oder andere Komponenten analog zur Etikettiermaschine gemäß 1 umfassen kann.
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In der 3 ist zusätzlich vor dem Übergabepunkt (in Bewegungsrichtung des Etiketts bzw. in Rotationsrichtung des Palettensystems), an dem das Etikett 112 auf den Behälter 130 übergeben wird, eine Aktivierungseinrichtung 395 angeordnet. Diese ist stromab des digitalen Druckmoduls 101 vorgesehen, sodass ein mit der durch das digitale Druckmodul 101 aufgebrachten Komponente versehenes Etikett 111 die Aktivierungseinrichtung 395 passiert, bevor das Etikett an den Behälter 130 übergeben wird. Durch die Aktivierungseinrichtung 395 wird wenigstens eine Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes auf dem Etikett 111 aktiviert. In dieser Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Klebewirkung des Mehrkomponenten-Klebstoffes nicht allein durch die Mischung der Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes erreicht wird, sondern einer weiteren Aktivierung, beispielsweise durch Energieeintrag bedarf. Diese Aktivierung kann durch die Aktivierungseinrichtung 395 erfolgen. Dabei kann die Aktivierungseinrichtung 395 beispielsweise als UV-Strahler oder Infrarot-Strahler oder allgemein Wärmequelle ausgebildet sein. Auch andere Ausführungsformen, beispielsweise mit Licht beliebiger Wellenlänge (auch im sichtbaren Bereich oder im nicht sichtbaren Bereich) können genutzt werden. Ferner sind auch akustische Aktivierungseinrichtungen 395 denkbar, die die aufgebrachten Komponenten mit Schall beaufschlagen. Diese können zusätzlich eine verbesserte Durchmischung der Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes bewirken, beispielsweise bei Verwendung von Ultraschallsendern.
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Zwar ist die Aktivierungseinrichtung 395 hier stromauf des Übergabepunktes des Etiketts an den Behälter 130 dargestellt, jedoch kann die Aktivierungseinrichtung 395 auch so angeordnet sein, dass eine Aktivierung der wenigstens einen Komponente des Mehrkomponenten-Klebstoffes erst nach Übergabe des Etiketts an den Behälter erfolgt, da das Etikett aufgrund der flüssigen Verbindungsschicht die durch den ggf. noch nicht aktivierten Mehrkomponenten-Klebstoff gebildet wird, zunächst zumindest kurzzeitig am Behälter haftet.
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Ferner können auch mehrere Aktivierungseinrichtungen vorgesehen sein. Insbesondere kann nach jedem digitalen Druckmodul eine Aktivierungseinrichtung vorgesehen sein, die die jeweilige Komponente aktiviert oder die chemische Reaktion zwischen den einzelnen bereits auf das Etikett aufgebrachten Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes unterstützt.
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Das oder die digitalen Druckmodule können dabei grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Da die üblichen Anforderungen an Bauteile, die Flüssigkeiten mit Klebewirkung versprühen können, hier entfallen, können auch handelsübliche digitale Druckmodule verwendet werden. Die Komponenten des Mehrkomponenten-Klebstoffes können, da sie zunächst keine Klebewirkung entfalten, sofern sie mit den übrigen Komponenten nicht gemischt sind, ebenfalls als möglichst dünnflüssige Materialien bei Zimmertemperatur vorgesehen sein und beispielsweise in einer Leimeinspeisung vorgehalten werden. Ferner können die Komponenten in der Leimeinspeisung auch auf eine bestimmte Temperatur erwärmt oder abgekühlt werden, sodass sie geeignete Viskosität besitzen, um von den Düsen der digitalen Druckköpfe ausgebracht zu werden, ohne dass hier nennenswert Rückstände verbleiben. Bevorzugt liegt die Viskosität der verwendeten Komponenten zwischen 2 mPas und 50 mPas, bevorzugt zwischen 25 und 35 mPas, besonders bevorzugt bei 30 mPas; jeweils bei Zimmertemperatur und Normaldruck.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf in Etikettiermaschinen üblicherweise verwendete Greiferzylinder zum Übergeben der beleimten Etiketten vollständig verzichtet werden kann und der Leim bzw. erfindungsgemäß der Mehrkomponenten-Klebstoff flexibel auf unterschiedlichste Etiketten aufgebracht werden kann, ohne dass ein für den Transport und die Übergabe der Etiketten verwendetes Palettensystem bei Verwendung unterschiedlicher Etiketten umgerüstet werden muss, sodass Umrüstzeiten, die bei bisherigen Etikettiermaschinen beim Wechsel von Etiketten unterschiedlicher Sorten aufgrund des Austauschs der Paletten anfielen, entfallen können.
