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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern und ein entsprechendes Etikettierverfahren gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 8.
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Stand der Technik
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Etikettiermaschinen und entsprechende Verfahren zum Etikettieren von Behältern sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Gängige Etikettiermaschinen sind beispielsweise als Rundläufer ausgebildet und umfassen an ihrer Peripherie ein oder mehrere Etikettieraggregate, die entweder bereits vorgeschnittene Etiketten oder Etiketten von einer Rolle auf die Behälter aufbringen können.
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Letztere können als selbstklebende Etiketten vorgesehen sein, die auf einem Trägerband, auch Etikettenband genannt, transportiert werden und an einer Spendekante von dem Etikettenband getrennt werden. Anschließend werden die von dem Etikettenband getrennten Etiketten auf die Behälter aufgebracht, auf denen sie selbstständig kleben und das von den Etiketten getrennte Etikettenband wird von einer Abführeinrichtung abgeführt und für die spätere Entsorgung oder Verwendung aufbewahrt.
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Um das Etikettenband unter eine gewisse Spannung setzen zu können, sodass ein Ablösen der Etiketten an der Spendekante erfolgen kann, ist üblicherweise ein System von Zug- und Schubwalzen vorgesehen, die über Antriebsgestänge und Getriebe zur Einstellung der jeweiligen Übersetzungsverhältnisse mit einem Antrieb verbunden sind.
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Die Einstellung der Bandspannung, die an der Spendekante erzielt werden muss, um ein Ablösen des Etiketts von dem Etikettenband zu gewährleisten, gestaltet sich jedoch mit diesen Mitteln kompliziert. Insbesondere ist eine Veränderung der Bandspannung schwierig.
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Aufgabe
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Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe somit darin, eine Etikettiermaschine und ein Verfahren zum Etikettieren von Behältern anzugeben, mit dem eine genaue und gleichzeitig flexible Einstellung der Bandspannung möglich ist.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Etikettiermaschine nach Anspruch 1 und das Etikettierverfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
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Die erfindungsgemäße Etikettiermaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Schubrolle und die Zugrolle jeweils separate, unabhängig voneinander steuerbare Antriebe vorgesehen sind.
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Dabei bedeutet das Vorsehen separater Antriebe, dass für die Zugrolle ein erster Antrieb vorgesehen ist und für die Schubrolle ein zweiter Antrieb vorgesehen ist, wobei diese Antriebe verschieden sind. Die unabhängige Steuerbarkeit der Antriebe ist so zu verstehen, dass die Bewegungsparameter der Antriebe, insbesondere deren relative Position zueinander (Drehstellung oder Drehwinkel bei Elektromotoren beispielsweise), deren Geschwindigkeit und deren Drehmoment für jeden Antrieb einzeln im Prinzip ohne Berücksichtigung des jeweils anderen Antriebs eingestellt werden können.
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Auf diese Weise kann der Schub oder der Zug, die jeweils auf das Etikettenband wirken, unabhängig voneinander eingestellt werden, was die genaue Anpassung der Bandspannung ermöglicht.
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In einer Ausführungsform sind die Antriebe Servomotoren. Servomotoren sind sehr genau und auch in kurzen Zeitabständen steuerbar, sodass auf sich verändernde Anforderungen hinsichtlich der zu erzielenden Bandspannung schnell reagiert werden kann.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Schubwalzen und/oder zwei Zugwalzen vorgesehen sind, die gemeinsam durch den separaten Antrieb angetrieben werden können.
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Das bedeutet, dass zwischen der Spendekante und der Spenderrolle oder zwischen der Spendekante und der Abführeinrichtung jeweils entweder wenigstens zwei Schubwalzen oder wenigstens zwei Zugwalzen angeordnet sind, wobei der ohnehin separat und unabhängig steuerbare Antrieb für die Zugwalze oder Schubwalze die in dieser Ausführungsform vorgesehenen zwei Zugwalzen bzw. Schubwalzen antreibt. So können Zug und Schub nach wie vor flexibel und unabhängig voneinander gesteuert werden, um die Bandspannung einzustellen, jedoch ist eine Synchronisation der Zugwalzen untereinander bzw. der Schubwalzen untereinander problemlos möglich.
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In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Schubwalzen und/oder wenigstens zwei Zugwalzen vorgesehen sind und für jede der Schubwalzen und/oder Zugwalzen ein separater Antrieb vorgesehen ist. Die Einstellung der Bandspannung kann so über den gesamten Weg von der Spenderrolle zur Abführeinrichtung flexibel gesteuert werden.
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In einer Ausführungsform ist eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebe vorgesehen. Diese Steuereinheit kann einen im Wesentlichen automatischen - also ohne Eingriff eines Nutzers auskommenden - Betrieb der Etikettiermaschine ermöglichen.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgebildet, die Bandspannung des Etiketts durch Steuerung der relativen Position, der Geschwindigkeit oder des Drehmoments der Antriebe einzustellen. Diese für den Betrieb von Elektromotoren und Servomotoren charakteristischen Größen erlauben eine sehr flexible Anpassung des Bewegungsprofils der Antriebe und damit eine flexible Anpassung der Bandspannung über einen großen Parameterbereich.
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Steuereinheit eine Speichereinrichtung zugeordnet, in der Werte für Bandspannungen, verschiedene Etikettensorten und/oder Etikettenbänder gespeichert sind, die von der Steuereinheit abgerufen und zur Steuerung der Antriebe verwendet werden können. Eine Umrüstung der Etikettiermaschine auf neue Etiketten oder Etikettenbänder kann durch diese Ausführungsform sehr schnell realisiert werden.
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Das erfindungsgemäße Etikettierverfahren zum Etikettieren von Behältern ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schubwalze und die Zugwalze durch separate, unabhängig voneinander gesteuerte Antriebe angetrieben werden. Die Erfindung erlaubt einen Transport des Etikettenbandes mit flexibel einstellbarem Schub und/oder Zug, was die Einstellung der Bandspannung erheblich erleichtert.
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In einer Ausführungsform sind wenigstens zwei Zugwalzen und/oder wenigstens zwei Schubwalzen vorgesehen, die durch separate Antriebe angetrieben werden und/oder alle Schubwalzen und/oder Zugwalzen können durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben werden. Das Vorsehen eines einzelnen, separaten Antriebs für alle Zugwalzen oder Schubwalzen erlaubt eine einfache Synchronisierung der Bewegung der Schubwalzen bzw. der Zugwalzen untereinander. Demgegenüber gewährleistet das Vorsehen eines Antriebs für jede der Schubwalzen und/oder Zugwalzen eine sehr flexible Einstellung der Bandspannung während des gesamten Transports von der Spenderrolle zur Abführeinrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit die Antriebe steuert. Die Einstellung der Bewegung der Antriebe (wie beispielsweise Servomotoren) kann damit vollautomatisch oder im Wesentlichen automatisch erfolgen, sodass weniger Interaktion mit einem Bediener notwendig ist.
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In einer Weiterbildung stellt die Steuereinheit die Bandspannung des Etikettenbandes durch Steuerung der relativen Position, der Geschwindigkeit oder des Drehmoments der Antriebe ein. Die Einstellung der Bandspannung kann so über einen großen Parameterbereich gewährleistet werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit Werte für Bandspannung und verschiedene Etikettenbänder und/oder Etiketten aus einer Speichereinrichtung abruft und die Antriebe in Abhängigkeit der abgerufenen Werte steuert dies erleichtert für einen Bediener die Umrüstung der Maschine von einer ersten Etikettensorte und/oder Etikettenbändersorte auf eine zweite Sorte.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Etikettiermaschine
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Etikettiermaschine
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Etikettieraggregat 101 einer Etikettiermaschine 100. Benachbart zum Etikettieraggregat 101 ist eine Transporteinrichtung 102 angeordnet, entlang welcher Behälter 130 transportiert werden können. Während die Behälter das Etikettieraggregat in der Transporteinrichtung 102 passieren, wird an geeigneter Stelle, wie im Folgenden erläutert, ein Etikett auf die Behälter aufgebracht.
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Das Etikettieraggregat umfasst erfindungsgemäß eine Spenderrolle 103, auf der ein Etikettenband 120 mit darauf befindlichen, selbstklebenden Etiketten gespeichert ist. Über ein hier nicht weiter spezifiziertes Walzensystem 160 wird das Etikettenband 120 einer Spendekante 104 zugeführt. Das Etikettenband mit den darauf befindlichen Etiketten 121 läuft so um die Spendekante herum, dass die Etiketten 121 von dem Etikettenband 120 gelöst und auf einen Behälter 130 in der Transportstrecke übergeben werden können. Das Etikettenband 120 läuft dann ohne Etiketten weiter und wird mittels einem hier nicht näher beschriebenen zweiten Walzensystem 170 einer Abführeinrichtung 180 zugeführt, mit der das Etikettenband abgeführt werden kann.
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Bei der Abführeinrichtung 180 kann es sich um eine Aufwickeleinrichtung handeln, die hier beispielhaft in der 1 dargestellt ist und auf der das von den Etiketten getrennte Etikettenband 120 aufgewickelt werden kann. Auch andere Ausführungen kommen hier in Frage. So kann es sich auch um einen Endlosförderer handeln, der das Etikettenband 120 weitertransportiert. Alternativ kann das Etikettenband 120 auch direkt einer Entsorgungseinrichtung oder einem Behälter in nicht weiter geordneter Weise (nicht absichtlich aufgerollt oder aufgewickelt oder gefaltet) zugeführt wird.
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Ist die Abführeinrichtung 180 als Aufwickeleinrichtung ausgebildet, kann sie beispielsweise einen drehbaren Dorn umfassen, auf den das von den Etiketten getrennte Etikettenband aufgewickelt werden kann. Der Dorn kann vorzugsweise von der übrigen Aufwickeleinrichtung abnehmbar sein, sodass der Dorn mit dem darauf aufgewickelten Etikettenband von der Etikettiermaschine abtransportiert werden kann, wenn auf dem Dorn beispielsweise das gesamte Etikettenband 120 einer Etikettenrolle aufgewickelt ist.
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Alternativ können auch zwei Walzen verwendet werden, um das Etikettenband 120 zu transportieren, wobei die Walzen Nuten und eine Oberfläche mit gegenüber dem Material des Etikettenbandes hohen Reibungskoeffizienten aufweisen können, um einen möglichst zuverlässigen Transport auch mit ausreichender Zugkraft zu ermöglichen, sodass die Bandspannung nach Passieren der Spendekante 104 nicht nachteilig abfällt.
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Zwischen der Spenderrolle 103 und der Spendekante 104 ist (in dem Walzensystem 160 oder als Teil davon) eine Schubwalze 140 vorgesehen, mit der das Etikettenband unter eine Spannung gesetzt werden kann, bevor es die Spendekante 104 erreicht. Stromab der Spendekante bzw. zwischen der Spendekante und der Abführeinrichtung 180 ist (in dem zweiten Walzensystem 170 oder als Teil davon) eine Zugwalze 150 angeordnet, die das Etikettenband unter einen gewissen Zug setzt. Durch das Zusammenspiel der Schubwalze 140 und der Zugwalze 150 kann das Etikettenband - insbesondere in dem Punkt, an dem sich die Etiketten 121 von dem Etikettenband 120 an der Spendekante 104 lösen sollen - unter eine geeignete Bandspannung gesetzt werden, sodass das Ablösen des Etiketts von dem Etikettenband zuverlässig erfolgt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schubwalze 140 ein Antrieb 141 zugeordnet ist und der Zugwalze 150 ebenfalls ein Antrieb 151 zugeordnet ist, wobei es sich bei den Antrieben 141 und 151 um voneinander verschiedene Antriebe handelt. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Antriebe 141 und 151 auch unabhängig voneinander steuerbar sind. Besonders bevorzugt ist hier eine voneinander im Wesentlichen unabhängige Steuerung der Bewegungsparameter der Antriebe. Beispielsweise kann deren relative Position zueinander (Drehstellungen beispielsweise bei Verwendung von Elektromotoren oder Servomotoren), ihre Rotationsgeschwindigkeit und das von ihnen erzeugte Drehmoment gesteuert werden.
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Dazu kann eine Steuereinheit 190 vorgesehen sein, die hier mit dem Etikettieraggregat verbunden dargestellt ist. Diese Steuereinheit kann bevorzugt die Antriebe 141 und 151 unabhängig voneinander ansteuern.
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Dabei handelt es sich bei den Antrieben 141 und 151 besonders bevorzugt um Servomotoren, da diese eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Parameter erlauben.
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Das Walzensystem 160 kann neben der Schubwalze 140 auch (wie hier dargestellt) weitere Walzen umfassen, die als Umlenkwalzen zum Umlenken des Etikettenbandes mit den Etiketten oder als weitere Schubwalzen ausgebildet sein können. Analog zur Schubwalze 140 kann auch diesen Walzen ein separater und unabhängig von den übrigen Antrieben, insbesondere den Antrieben 141 bis 151 steuerbarer Antrieb zugeordnet sein. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass sämtliche angetriebenen Walzen stromauf der Spendekante 104 nur über den Antrieb 141 angetrieben werden. So kann (gegebenenfalls durch geeignete Übersetzungen) eine synchrone Bewegung dieser Walzen gewährleistet werden, sodass das Auftreten von Schlupf in dem Etikettenband während des Transports vermieden werden kann.
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Analoges gilt für das Walzensystem 160, das neben der separat angetriebenen Zugwalze 150 weitere Walzen umfassen kann, die entweder ebenfalls über einen separaten Antrieb verfügen oder zusammen mit der Walze 150 durch den Antrieb 151 angetrieben werden.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsparameter wenigstens der Antriebe 141 und 151 (also insbesondere deren relative Position bzw. Drehstellung zueinander, deren Geschwindigkeit und Drehmoment) durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit des Etikettenbandes und/oder der Etiketten gesteuert werden. So kann der Steuereinheit 190 eine Speichereinrichtung (beispielsweise eine Festplatte oder Ähnliches) zugeordnet sein. In dieser Speichereinrichtung können mehrere Sorten von Etiketten und/oder Etikettenbändern hinterlegt sein. Jeder dieser Sorten oder auch Kombinationen von Etiketten und Etikettenbändern können die nötigen Bandspannungen oder Bereiche für die Bandspannung zugeordnet sein, sodass bei Auswahl einer der Sorten von Etiketten und/oder Etikettenbändern die durch die Schubwalze 140 und die Zugwalze 150 einzustellende Bandspannung an der Spendekante 104 feststeht. Diese kann dann von der Steuereinheit 190 durch Steuerung der jeweiligen Antriebe 141 und 151 eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Bewegungsparameter der Antriebe in der Speichereinrichtung zusammen mit den Etikettensorten oder Sorten von Etikettenbändern hinterlegt sind.
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Ebenso kann alternativ oder zusätzlich eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen sein, die die Bandspannung in dem Etikettenband 120 vor und nach der Spendekante 104 und bevorzugt auch an der Spendekante 104 überwachen. Wird festgestellt, dass die Bandspannung zu hoch oder zu gering ist, kann dies in der Steuereinheit zu einer Regelung führen, die die Bandspannung durch Anpassung der Betriebsparameter der Antriebe 141 und 151 wieder auf den notwendigen Wert oder in den notwendigen Wertebereich zurückführt.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der nicht nur ein Etikett mithilfe des Etikettieraggregats aufgebracht wird, sondern beispielsweise ein „Bauchetikett“ und ein „Halsetikett“, die am Bauch des Behälters bzw. am Hals des Behälters angebracht werden. Hier sei bei den Behältern insbesondere an Flaschen gedacht, die am Hals aufgrund des geringeren Umfangs üblicherweise mit anderen Etiketten versehen werden, als am Bauch der Flasche.
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Um dies zu erreichen, kann das Etikettieraggregat 201 der Etikettiermaschine analog zur in 1 dargestellten Ausführungsform in der Nähe einer Transporteinrichtung 220 angeordnet sein, die hier als Karussell mit Drehtellern 223 und Zentriereinrichtungen 222 zum Einspannen von Behältern 130 dargestellt ist.
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Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst das Etikettieraggregat 201 der Etikettiermaschine 200 in dieser Ausführungsform zwei Spenderrollen 231 und 232. Die Spenderrollen können entweder an unterschiedlichen Positionen auf dem Etikettieraggregat 201 angeordnet sein oder auf einer gemeinsamen Antriebswelle 233 bzw. 234 koaxial zueinander gelagert sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Spenderrolle über eine Antriebswelle 234 angetrieben wird und die andere Spenderrolle 232, die Höhen versetzt dazu angeordnet ist, durch eine Hohlwelle 233 angetrieben wird, wobei sich die Antriebswelle 234 durch die Hohlwelle 233 hindurch erstreckt. Dadurch kann bereits die Bewegung der Spenderrollen, insbesondere deren Rotationsgeschwindigkeit unabhängig voneinander gesteuert werden.
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Die jeweiligen Etikettenbänder 241 und 242 können dann über hier nicht weiter dargestellte Walzensysteme (analog zur 1) wenigstens zu einer Schubwalze 252 bzw. 251 geführt werden, die in Zusammenwirkung mit einer hier nicht dargestellten Zugwalze analog zu 1 das jeweilige Etikettenband unter Spannung setzt.
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Entsprechend den Spenderrollen 231 und 232 können auch die Schubwalzen 251 bzw. 252 um eine gemeinsame Antriebswelle 253 und 254 beweglich gelagert sein, die über einen Antrieb 255 angetrieben wird. Alternativ können die Schubwalzen 251 und 252 auch an unterschiedlichen Positionen auf dem Etikettieraggregat 201 verteilt sein.
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In dieser Ausführungsform ist in jedem Fall vorgesehen, dass beide Etikettenbänder 241 und 242 mit den darauf befindlichen Etiketten 243 und 244 einer einzigen Spendekante 260 zugeführt werden, und zwar so, dass eines der Etikettenbändern höhenversetzt zu dem anderen Etikettenband verläuft. In der in 2 dargestellten Seitenansicht passiert das Etikettenband 242 die Spendekante 260 in einer größeren Höhe als das Etikettenband 241. Somit wird auch das entsprechende Etikett des Etikettenbandes 242 an einer anderen Stelle auf der Flasche 130 aufgebracht als das Etikett 243 von dem Etikettenband 251.
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In dieser Ausführungsform können die Zugwalzen 251 und 252 unterschiedlich ausgebildet sein und zwar derart, dass deren Durchmesser und Höhen verschieden sind. Dies kann in Abhängigkeit der verwendeten Etikettenbänder oder verwendeten Etiketten realisiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zugwalzen 251 und 252 (und analog die Schubwalze) schnellwechselbar sind, sodass bei einem Wechsel der Etikettenbänder oder Etikettensorten auch, falls notwendig, die Schubwalzen und/oder Zugwalzen ausgewechselt werden können. Analoges gilt auch für die Ausführungsform in 1.
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Besonders bevorzugt ist in der Ausführungsform gemäß 2 ein für jede Zugwalze und jede Schubwalze separat vorgesehener Antrieb, sodass die jeweiligen Bandspannungen an den Etikettenbändern 241 und 242, sowie deren Bewegung und deren Geschwindigkeit unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn die Länge der Etiketten auf dem Band 241 sich von der Länge der Etiketten auf dem Band 242 unterscheidet, sodass sowohl die Übergabepunkte, als auch die Dauer der Übergabe der Etiketten 243 und 244 an die Behälter für die Etikettenbänder 241 und 242 unterschiedlich sind. Durch geeignete Einstellungen der Bewegungsparameter (Geschwindigkeit, Position und Drehmoment) der jeweiligen Antriebe kann dann das Aufbringen des Etiketts von jedem der Etikettenbänder zuverlässig gesteuert werden.
