-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beleimen von Etiketten für Behälter gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 sowie eine entsprechend ausgestattete Etikettiermaschine.
-
Etiketten für Behälter, wie beispielsweise Flaschen, können bekanntermaßen mit Kalt- oder Heißleim beschichtet werden, indem zuerst an einem Palettenkarussell umlaufende Paletten oder dergleichen Transferelemente an einem Leimwerk entlanglaufen und dabei mit einer Leimwalze im Kontakt gebracht werden, um einen Leimbelag auf den Paletten herzustellen. Dieser ermöglicht eine haftvermittelte Aufnahme der Etiketten aus einem Magazin und geht dabei im Wesentlichen auf die Etiketten über. Die Etiketten werden dann mittels eines Greiferzylinders gewendet und an die Behälter übergeben. Alternativ können die Etiketten von Vakuumpaletten zuerst aufgenommen, dann von einem Leimwerk mit Leimstrahlen kontaktlos beschichtet und schließlich direkt an die Behälter übergeben werden.
-
Aus der
DE 26 32 332 A1 ist eine Etikettiermaschine mit einer Leimwalze und einer relativ zu dieser verstellbar angeordneten Leimleiste zum Einstellen der dahinter resultierenden Leimfilmdicke bekannt. Der Leimleiste ist ein Stellmotor zugeordnet, um die Leimfilmdicke in bestimmten Betriebssituationen maschinell zu verändern. Darauf bezugnehmend schlägt die
DE 83 00 012 U1 ferner vor, die Leimfilmdicke auf der Leimwalze mittels eines Fühlers zu erfassen. Weicht die gemessene Leimfilmdicke von einem vorgebbaren Sollwert ab, kann die Spaltweite zwischen Leimleiste (Leimschaber) und Leimwalze verändert werden.
-
Aus der
EP 069 5252 B1 ist ferner eine Etikettiermaschine zum gattungsgemäßen Beleimen von Paletten bekannt. Demnach umfasst diese Vorrichtung eine Leimwalze mit einer Leimleiste, die die Leimfilmdicke auf der Leimwalze vorgibt und relativ zur Leimwalze eingestellt werden kann, sowie eine die Leimfilmdicke auf der Leimwalze berührungslos erfassende Messeinrichtung basierend auf einem im Wesentlichen tangential zur Mantelfläche der Leimwalze ausgerichteten Laserstrahl.
-
Nachteilig ist jedoch, dass die Messung an der rotierenden Leimwalze durch sich ablösende Leimpartikel gestört wird und sowohl der Lasersender als auch der zugeordnete Empfänger dabei verschmutzen, was einen erhöhten Reinigungsaufwand verursacht.
-
Zu berücksichtigen ist ferner, dass Flaschen gegebenenfalls sowohl am Rumpf mit sogenannten Rumpfetiketten als auch darüber mit sogenannten Halsringetiketten, Brustetiketten oder Stanniol-Etiketten ausgestattet werden sollen. Solche Etiketten sollten dann möglichst gleichzeitig beleimt werden und dabei geeignet vertikal zueinander versetzt angeordnet sein. Problematisch ist, dass sich die jeweils erforderliche Dicke des Leimbelags für die genannten Etikettentypen unterscheiden kann. Auch kann es apparativ bedingt nötig sein, im oberen Bereich der Leimwalze mehr Leim zu transportieren als im unteren Bereich oder umgekehrt.
-
Dies kann bei bekannten Messungen der Leimfilmdicke nicht berücksichtigt werden. Auch lässt sich nicht feststellen, ob der Leim ordnungsgemäß an die Palette übertragen worden ist, was beispielsweise verschleißbedingt oder aufgrund einer fehlerhaften Justierung einzelner Paletten nicht gegeben sein kann.
-
Aus dem Stand der Technik ist es zudem bekannt, die übertragene Leimmenge einzustellen, indem man den Abstand der Leimleiste von der Oberfläche der Leimwalze gezielt verändert. Je nach eingestelltem Abstand wird mehr oder weniger Leim von der Walze abgestreift und nur die verbleibende Leimschicht mit entsprechender Dicke auf die Paletten übertragen. Auf diese Weise wird die Dicke des Leimbelags auf den Etiketten eingestellt. Hierfür wurden bisher überwiegend manuell betätigte Stellschrauben für die Leimleiste verwendet.
-
Dabei treten jedoch verschiedene Probleme auf. Die Leimleiste muss für eine exakt reproduzierbare Leimfilmdicke präzise eingestellt werden. Dies ist manuell schwierig und individuellen Schwankungen unterworfen. Außerdem ist die Leimleiste und/oder die Walzenoberfläche oftmals nicht oder nur eingeschränkt einsehbar, beispielsweise wenn eine abgedunkelte Schutzscheibe verwendet wird. Zudem besteht die Tendenz, einen manuellen Zugang zum Bereich der Leimwalze aus Sicherheitsgründen und/oder zur Vermeidung vom Bedienerfehlern möglichst zu verhindern.
-
Es besteht daher Bedarf für Vorrichtungen und Verfahren zum Beleimen von Etiketten für Behälter, mit denen sich wenigstens einer der oben genannten Nachteile vermeiden oder zumindest abmildern lässt.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.
-
Die Vorrichtung dient zum Beleimen von Etiketten für Behälter, insbesondere Flaschen, und umfasst: eine Transportvorrichtung zum insbesondere kontinuierlichen Transportieren der Etiketten mittels wenigstens eines Transferelements; ein Leimwerk, das entweder zum Erzeugen eines Leimbelags auf dem jeweiligen Transferelement für eine anschließende adhäsive Aufnahme der Etiketten und einen dabei bewirkten Leimtransfer an die Etiketten oder zum Erzeugen des Leimbelags auf den auf dem jeweiligen Transferelement transportierten Etiketten ausgebildet ist; und ein Schichtdickenmessgerät.
-
Erfindungsgemäß ist das Schichtdickenmessgerät im Bereich der Transportvorrichtung / des Transferelements insbesondere stationär angeordnet und zur Messung der Schichtdicke des auf dem jeweiligen Transferelement bzw. Etikett vorhandenen Leimbelags ausgebildet.
-
Bei einer günstigen Ausführungsform sind mehrere Transferelemente als Bestandteil der Transportvorrichtung vorhanden. In diesem Fall ist die Transportvorrichtung vorzugsweise ein Palettenkarussell, und die Transferelemente sind schwenkbar daran umlaufende Paletten. Die Paletten durchlaufen dann zuerst den Arbeitsbereich des Leimwerks und anschließend den Arbeitsbereich eines Etikettenbehälters. Alternativ könnte die Transportvorrichtung wenigstens ein Transferelement in Form eines endlos umlaufenden Förderbands für die Etiketten umfassen.
-
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform ist das Transferelement als Bestandteil eines Etikettenbands in Form eines Trägerbands für die Etiketten ausgebildet und lösbar mit diesen verbunden. Die Transportvorrichtung ist dann zum Fördern des Etikettenbands oder mehrerer Etikettenbänder, also der jeweils auf einem Trägerband sitzenden Etiketten, durch den Arbeitsbereich des Leimwerks ausgebildet.
-
Das Leimwerk als Leimauftragsvorrichtung im Allgemeinen zu verstehen und entweder zur kontaktvermittelten Übergabe von Leimbelägen oder zum (vorrichtungsseitig) kontaktlosen Ausstoß von Leimpartikeln ausgebildet.
-
Leimbeläge aus Kaltleim oder Heißleim können demnach: entweder von einer Leimwalze mit Leimleiste (auch Schaber genannt) durch einen ersten Kontakt an die Transferelemente und von diesen durch einen zweiten Kontakt an die Etiketten übertragen werden; oder kontaktlos mittels Leimstrahldrucker durch direkten Leimstrahlauftrag auf der Rückseite der Etiketten erzeugt werden.
-
Bei kontaktloser Direktbeleimung der Etiketten müssen diese nicht zwangsläufig vereinzelt bereitgestellt werden; denkbar ist stattdessen auch, dass die Etiketten zuerst in Form eines Etikettenbands direkt beleimt und erst danach vereinzelt werden.
-
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine elektronische Regeleinrichtung zum Regeln einer vom Leimwerk pro Transferelement / Etikett abgegeben Leimmenge in Abhängigkeit von der gemessenen Schichtdicke. Dies ermöglicht eine im Etikettierbetrieb automatische Einhaltung einer vorgegebenen Solldicke des Leimbelags.
-
Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Regeleinrichtung einen Speicher zum Vorhalten von Sollwerten der Leimbelagsdicke und/oder Voreinstellungen des Leimwerks betreffend eine nominelle Leimbelagsdicke auf den Transferelementen / Etiketten, insbesondere für unterschiedliche Leimtypen, Istwerte der Leimviskosität und/oder Istwerte der Leimtemperatur
-
Der Speicher kann Voreinstellungen für den Betrieb von Stellmotoren an Leimleisten oder den Betrieb von Druckdüsen für Leimstrahlen, Referenzwerte für Sensoren zur Dickenmessung, Temperaturmessung, Druckmessung und/oder dergleichen, und/oder Störungsmeldungen vorhalten. Dies vereinfacht den Etikettierbetrieb, die Qualitätskontrolle und eine gegebenenfalls nötige Ermittlung von Fehlerursachen.
-
Insbesondere kann der Speicher derart ausgebildet sein, dass Messwerte beispielsweise der Leimmenge und/oder Leimbelagsdicke sowie die dazugehörigen Betriebsparameter des Leimwerks gemeinsam im Etikettierbetrieb gespeichert werden. So kann im Nachhinein nachvollzogen werden, ob die verwendeten Betriebsparameter zu den gewünschten Eigenschaften und Ergebnissen geführt haben, oder ob Korrekturen nötig sind.
-
Bei einer günstigen Ausführungsform umfasst Leimwerk: eine Leimwalze und wenigstens eine Leimleiste zum Abziehen von Leim von der Leimwalze mit einer vorgegebenen Schichtdicke; und einen Stellmotor zum Einstellen eines Abstands zwischen der Leimleiste und der Leimwalze insbesondere mittels der beschriebenen Regeleinrichtung. Dies ermöglicht eine maschinelle Anpassung der Schichtdicke ohne manuellen Zugang zur Leimleiste.
-
Vorzugsweise umfasst das Leimwerk wenigstens zwei axial bezüglich der Leimwalze zueinander versetze Leimleisten insbesondere mit Stellmotoren zum separaten Einstellen der Abstände der Leimleisten von der Leimwalze. Die Stellmotoren können dann unabhängig voneinander angesteuert werden, um den Abstand (Abziehspalt) zwischen Leimwalze und jeweiliger Leimleiste separat / unabhängig voneinander zu optimieren.
-
So ist es möglich, für axiale (vertikale) Teilbereiche der Leimwalze unterschiedliche Leimmengen individuell einzustellen. Dies verbessert eine Mehrfachetikettierung der Behälter mit Etiketten, die an unterschiedlichen axialen (vertikalen) Teilbereichen der Behälter angebracht werden sollen. Es können dann je nach Teilbereich / Etikettentyp unterschiedlich dicke Leimbeläge für die einzelnen Etiketten erforderlich sein und entsprechend hergestellt werden.
-
Die Regeleinrichtung kann Bestandteil des Leimwerks sein oder einer zugeordneten Etikettiermaschine, um die Stellmotoren zu steuern und/oder zu regeln. Dies ermöglicht einen teilweise oder vollständig automatisierten Betrieb der Stellmotoren.
-
Der wenigstens eine Stellmotor und/oder die Regeleinrichtung können eine digitale Anzeige zur Ausgabe von Informationen, beispielsweise betreffend Einstellungen des Stellmotors, Betriebsmodi, Messwerte oder Störungszustände umfassen, ebenso eine Benutzerschnittstelle zur Dateneingabe. Die Benutzerschnittstelle kann verschiedene Eingabeelemente in Form von Tasten und/oder eines Touch-Sensors, insbesondere eines Touch-Screens, umfassen. Ebenfalls denkbar wäre eine Sprachsteuerung /-eingabe. Ein Benutzer kann somit vor, im und/oder nach dem Arbeitsbetrieb nachvollziehen, wie der wenigstens eine Stellmotor eingestellt ist/war und gesteuert wird/wurde, sowie Voreinstellungen vornehmen, in den Arbeitsbetrieb eingreifen und/oder diesen auswerten.
-
Mehrere Stellmotoren können durch eine gemeinsame Regeleinheit oder durch eigenständige Regeleinheiten gesteuert und/oder geregelt werden. Eine gemeinsame Regeleinheit kann die Abstimmung der Stellmotoren im Arbeitsbetrieb zueinander erleichtern. Eigenständige Regeleinheiten ermöglichen eine besonders große Flexibilität der Konstruktion und können integral in jedem Stellmotor vorgesehen sein. Jede Regeleinheit kann eine drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindung zu einer zentralen Regeleinheit / Steuereinheit der Regeleinrichtung oder zu Regeleinheiten anderer Stellmotoren aufweisen. Dies ermöglicht einen modularen Aufbau der Regeleinrichtung.
-
Die Regeleinrichtung ist vorzugsweise zum Steuern und/oder Regeln des wenigstens einen Stellmotors oder des Leimwerks insgesamt basierend auf Messwerten von einem oder mehreren Sensoren ausgebildet. Die Messwerte können eine Leimbelagsdicke auf den Etiketten (Etikettenbändern) und/oder einen Abziehspaltweite (Abstand der Leimleiste zur Oberfläche der Leimwalze) und/oder eine Leimmenge auf der Leimwalze und/oder eine Leimviskosität und/oder eine Leimtemperatur betreffen. Auch die Leistung des Leimwerks im Arbeitsbetrieb kann beim Steuern und/oder Regeln berücksichtig werden.
-
Das Leimwerk kann beispielsweise jeweils mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein und/oder einen oder mehrere Sensoren umfassen, die beispielsweise Bestandteil eines Abstandsmessgeräts, eines Schichtdickenmessgeräts, eines Messgeräts zur Ermittlung eines Benetzungsgrads der Leimwalze oder des Etiketts, eines Thermometers und/oder eines Viskosimeters sein können.
-
Derartige Sensoren ermöglichen die laufende Erfassung von Istwerten von Behandlungsergebnissen und/oder Betriebsparametern. Diese können dann zum Steuern und/oder Regeln des wenigstens einen Stellmotors verwendet werden. Beispielsweise können bestimmte Motorstellwerte für unterschiedliche Werte der Leimtemperatur und/oder Leimviskosität hinterlegt sein, um den jeweiligen Stellmotor entsprechend anzusteuern. Alternativ oder zusätzlich kann die Regeleinrichtung eine gemessene Leimmenge oder Leimbelagsdicke mit gespeicherten Sollwerten vergleichen und die Stellmotoren so regeln, dass die gemessenen Istwerte innerhalb der vorgegebenen Sollbereiche liegen.
-
Für den Stellmotor / die Stellmotoren sind vorzugsweise mehrere Betriebsmodi vorgesehen, die durch mehrere Parameter definiert sein können, wie beispielsweise der Typ des Leims und/oder ein Sollwert der Leimbelagsdicke und/oder die Art, Größe und/oder Form der Etiketten und/oder deren Position auf den Behältern. Die Regeleinrichtung umfasst dann Steuerprogramme oder Regelprogramme für die einzelnen Betriebsmodi. Die Steuer-/ Regelprogramme werden automatisch oder durch Benutzereingabe des Betriebsmodus ausgewählt.
-
Ein Betriebsmodus kann zum Beispiel festlegen, dass Leim eines bestimmten Typs bei vorgegebener Leimtemperatur und -viskosität auf zwei Etiketten eines bestimmten Typs mit je einer vorgegebenen Leimbelagsdicke aufgebracht werden soll. Das Steuer- und Regelprogramm steuert / regelt den Stellmotor / die Stellmotoren dann vorzugsweise derart, dass die vorgegebene Leimbelagsdicke unter den vorausgesetzten Randbedingungen mit zulässiger Toleranz erzielt wird.
-
Die Regeleinrichtung kann eine Benutzerschnittstelle umfassen, mit der Parameter eingegeben / ausgewählt werden können, zum Beispiel der Typ des Leims und/oder die Art, Größe, Form und/oder Position der Etiketten bzw. eines zugehörigen Etikettenbands. Dies erleichtert die Durchführung von Testreihen oder die Bearbeitung von Kleinaufträgen, ohne an einen bestimmten Betriebsmodus gebunden zu sein, und ermöglicht Parameteranpassungen im Arbeitsbetrieb und/oder Nachjustierungen.
-
Der Stellmotor / die Stellmotoren oder der Leimstrahldrucker können mittels der Regeleinrichtung, insbesondere unter Einbeziehung zugehöriger Sensoren, oder manuell kalibriert werden. Beispielsweise kann die Regeleinrichtung für einen bestimmten Parametersatz (Solldicke des Leimbelags zum einen und Randbedingungen wie Eigenschaften des Leims und der Etiketten zum anderen) den jeweiligen Stellmotor empirisch in geeigneten Schritten verstellen, bis die Solldicke des Leimbelags mit ausreichender Genauigkeit und/oder Reproduzierbarkeit erzielt wird. Die dafür verwendeten Stellwerte (der Stellmotoren) können dann dem jeweiligen Parametersatz zugeordnet werden. Daraus kann das Steuer- und Regelprogramm schließlich einen Betriebsmodus für den getesteten / kalibrierten Parametersatz erstellen.
-
Komponenten der Regeleinrichtung, Sensoren und/oder Stellmotoren könnten sowohl miteinander verdrahtet sein als auch drahtlos miteinander kommunizieren, beispielsweise über Bluetooth und/oder eine Internetverbindung, beispielsweise mittels eines Smartphones, Tablet oder dergleichen Schnittstelle.
-
Vorzugsweise umfasst das Schichtdickenmessgerät wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor zur Ermittlung von Schichtdicken zwischen 10 und 300 µm. Damit lässt sich ein für die Etikettierung besonders praktikabler Bereich von Leimbelagsdicken abdecken.
-
Vorzugsweise ist der Sensor zur kapazitiven Messung bei einem Messabstand von 5 bis 30 mm zu den Transferelementen / Etiketten ausgebildet. Diese Konfiguration eignet sich für unterschiedliche Leimbeläge sowohl auf Paletten als auch auf Etiketten / Etikettenbändern.
-
Alternativ wären aber auch optische Sensoren, insbesondere Infrarot-Sensoren, oder Ultraschallsensoren prinzipiell denkbar.
-
Das Schichtdickenmessgerät umfasst eine elektronische Auswerteeinheit zum Auswerten und Übermitteln von Istwerten der Leimbelagsdicke.
-
Die Vorrichtung gemäß wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist vorzugsweise Bestandteil einer Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern, die ein insbesondere umlaufendes Transportmittel zum Bereitstellen der Behälter beim Etikettieren umfasst.
-
Die Etikettiermaschine umfasst vorzugsweise ferner eine Inspektionseinheit zur Inspektion der an den Behältern angebrachten Etiketten und eine Regeleinrichtung zur Vorgabe / Korrektur einer Solldicke der Leimbeläge in Abhängigkeit von Inspektionsergebnissen der Inspektionseinheit. Dies ermöglicht eine die Behandlungsqualität sichernde / verbessernde Datenrückkopplung im laufenden Arbeitsbetrieb.
-
Demnach werden die Etiketten wie prinzipiell bekannt an die an einem Behältertisch umlaufenden Behälter übergeben, also entweder mittels eines Greiferzylinders oder direkt von vakuumgestützten Transferelementen / Paletten. Nach Anbürsten / Anrollen der Etiketten an den Behältern werden diese auf Drehtellern stehend einer Korrekturdrehung unterworfen, sodass die zu überprüfenden Etiketten, beispielsweise Rumpfetiketten oder Rückenetiketten, bezüglich ihrer Transportbahn nach außen weisen und dann bildgebend kontrolliert werden.
-
Eine Korrektur der Leimbelagsdicke aufgrund einer derartigen Datenrückkopplung wäre beispielsweise denkbar, wenn die Etiketten bei zu großer Leimbelagsdicke, insbesondere auf feuchten Behältern, zum Schwimmen neigen und die Inspektion ergibt, dass zu viele Etiketten außerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs positioniert sind. Ebenfalls denkbar wäre, dass einzelne Etikettenenden bei zu geringer Leimbelagsdicke von den Behältern abstehen, was ebenfalls nicht gewünscht ist.
-
Nach geeigneter, beispielsweise statistischer Auswertung solcher Inspektionsergebnisse kann eine entsprechende Korrektur der Leimbelagsdicke unerwünschten Behandlungsergebnissen entgegenwirken und somit die Qualität der Etikettierung verbessern. Dies lässt sich auch vorteilhaft durch Implementierung selbstlernender Algorithmen im Sinne einer künstlichen Intelligenz optimieren.
-
Das beschriebene Verfahren dient zum Beleimen von Etiketten für Behälter, insbesondere Flaschen. Demnach wird ein Transferelement / werden Transferelemente zum Transport der Etiketten durch den Arbeitsbereich eines Leimwerks bewegt, und das Leimwerk erzeugt Leimbeläge entweder auf dem Transferelement / den Transferelementen für eine anschließende adhäsive Aufnahme der Etiketten und einen dadurch bewirkten Leimtransfer an die Etiketten oder auf den vom Transferelement / von den Transferelementen transportierten Etiketten. Erfindungsgemäß wird eine Schichtdicke der Leimbeläge auf dem Transferelement / den Transferelementen bzw. auf den Etiketten laufend maschinell gemessen.
-
Vorzugsweise werden die gemessenen Schichtdicken mit elektronisch und insbesondere sortenspezifisch gespeicherten Sollwerten von Leimbelagsdicken maschinell verrechnet und eine Leimauftragsmenge pro Transferelement / Etikett in Abhängigkeit vom Verrechnungsergebnis automatisch geregelt.
-
Dadurch lässt sich eine vorgegebene Leimauftragsmenge zur Etikettierung sortenspezifisch exakt einhalten und/oder optimieren.
-
Weiterhin denkbar ist eine Auswertung, die je nach Größe der Paletten (Transferelemente) / Etiketten und der ermittelten Leimauftragsmenge den Leimverbrauch errechnet und anzeigt.
-
Ebenfalls denkbar ist eine Auswertung, die - insbesondere nachdem an jeder Palette bzw. jedem Etikett die erzeugte Leimbelagsdicke gemessen wurde - ermittelt, ob ein Verschleiß der jeweiligen Palette oder deren fehlerhafte Justierung bezüglich der Leimwalze vorliegt.
-
Ebenfalls denkbar ist die direkte Messung der Leimbelagsdicke (nach Abziehen des Leims mittels Leimleiste) an der Leimwalze.
-
Weiterhin denkbar ist eine Messung der Leimbelagsdicke an den Transferelementen jeweils stromaufwärts und stromabwärts der Leimwalze (mit fest zugeordneten) Sensoren. Damit kann die an die Etiketten tatsächlich übertragene Leimmenge besonders genau bestimmt und ausgewertet werden.
-
Weiterhin denkbar ist eine entsprechende Messung vor, auf und nach der Leimwalze mit separaten Sensoren. Auch damit ist eine besonders genaue Auswertung möglich.
-
Vorzugsweise werden die Leimbeläge kontaktierend mittels einer Leimwalze auf den Transferelementen oder kontaktlos mittels Leimstrahlen auf den Etiketten / einem Etikettenband mit Etiketten aufgetragen.
-
Vorzugsweise wird eine erste Schichtdicke auf den Transferelementen nach Auftrag der Leimbeläge und eine zweite Schichtdicke auf den Transferelementen vor Auftrag der Leimbeläge gemessen. Insbesondere wird dann daraus eine an die Etiketten tatsächlich übertragene Schichtdicke berechnet, insbesondere durch Differenzbildung.
-
Vorzugsweise werden auf den Transferelementen wenigstens zwei vertikal zueinander versetzte Leimbeläge erzeugt. Deren Schichtdicken werden dann unabhängig voneinander eingestellt und/oder gemessen.
-
Vorzugsweise werden die zueinander versetzten Leimbeläge unterschiedlichen axialen (vertikalen) Teilbereichen der Behälter zugeordnet.
-
Das Verfahren gemäß wenigstens einer der beschriebenen Ausführungsformen ist vorzugsweise Bestandteil eines Verfahrens zur Etikettierung von Behältern, insbesondere Flaschen, unter indirekter Übergabe der Etiketten an die Flaschen mittels eines Greiferzylinders oder unter direkter Übergabe der Etiketten von dem (wenigstens einen) Transferelement an die Flaschen.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Beleimen von Etiketten;
- 2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Beleimen von Etiketten;
- 3 eine schematische seitliche Ansicht vertikal zueinander versetzter Etikettierungsbereiche; und
- 4 eine schematische seitliche Ansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung.
-
Wie die 1 erkennen lässt, umfasst die Vorrichtung 1 zum Beleimen von Etiketten 2 für Behälter 3, die insbesondere Flaschen sind, in einer bevorzugten Ausführungsform eine Transportvorrichtung 4 zum Transportieren der Etiketten 2 mittels wenigstens eines Transferelements 5 und ein Leimwerk 6 zum Auftrag von Leim 7 in Form eines Leimbelags 7a auf den Transferelementen 5 für eine anschließende adhäsive Aufnahme der Etiketten 2, die in einem Etikettenbehälter 8 wie prinzipiell bekannt stapelförmig vorgehalten werden.
-
Die Etiketten 2 werden somit zuerst adhäsiv vom Leimbelag 7a auf den Transferelementen 5 mitgenommen und der Leimbelag 7a dabei auf prinzipiell bekannte Weise wiederum adhäsiv an die Etiketten 2 übertragen.
-
Die derart beleimten Etiketten 2 werden anschließend von einem Greiferzylinder 9 übernommen, dadurch gewendet und schließlich an die Behälter 3 während ihres Transports auf einem Behälterkarussell 10 übergeben und diese damit etikettiert, wie prinzipiell bekannt ist.
-
Wie die 1 ferner erkennen lässt, ist die Transportvorrichtung 4 vorzugsweise als Palettenkarussell ausgebildet, die Transferelemente 5 als daran umlaufende und in bekannter Weise horizontal schwenkbare Paletten.
-
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner wenigstens ein erstes Schichtdickenmessgerät 11 sowie optional gegebenenfalls ein zweites Schichtdickenmessgerät 12 und/oder ein drittes Schichtdickenmessgerät 13 zur Vermessung von Leimschichten.
-
Das erste Schichtdickenmessgerät 11 ist demnach stromabwärts des Leimwerks 6 angeordnet, um die Schichtdicke SD des Leimbelags 7a auf den Transferelementen 5 zu messen.
-
Das zweite Schichtdickenmessgerät 12 ist demnach stromaufwärts des Leimwerks 6 angeordnet, um gegebenenfalls die Schichtdicke SD' eines nach Übergabe der Etiketten 2 von den Transferelementen 5 an den Transferzylinder 9 verbleibenden Restleimbelags 7a' auf den Transferelementen 5 zu messen.
-
Das dritte Schichtdickenmessgerät 13 ist im Bereich des Leimwerks 6 angeordnet, um die Schichtdicke SD" eines Leimwalzenbelags 7a" zu messen, der auf einer Leimwalze 14 des Leimwerks 6 unmittelbar vor Kontakt mit den Transferelementen 5 mit Hilfe wenigstens einer Leimleiste 15 erzeugt wird.
-
Die Schichtdicke SD" des Leimwalzenbelags 7a" wird durch einen Abziehspalt 16 (siehe die 3) vorgegeben, der zwischen der Leimleiste 15 und der Mantelfläche der Leimwalze 14 mit Hilfe eines Stellmotors 17 eingestellt wird.
-
Zur Überwachung der Schichtdicke SD des Leimbelags 7a auf den Transferelementen 5 ist wenigstens das erste Schichtdickenmessgerät 11 an eine elektronische Regeleinrichtung 20 angeschlossen, die den Stellmotor 17 auf der Grundlage der gemessenen Schichtdicke SD des Leimbelags 7a steuert.
-
Dadurch lässt sich die Spaltweite 16 zwischen der Leimleiste 15 und der Leimwalze 14 und damit die dahinter resultierende Schichtdicke SD" des Leimwalzenbelags 7a" so verändern, dass die auf den Transferelementen 5 resultierende / gemessene Schichtdicke SD des Leimbelags 7a an einen vorgegebenen Sollwert angepasst wird.
-
Die Regeleinrichtung 20 umfasst auf prinzipiell bekannte Weise wenigstens eine Recheneinheit und wenigstens eine Speichereinheit (jeweils nicht dargestellt), um die beschriebenen Berechnungen auszuführen, und um insbesondere sortenspezifische Sollwerte für unterschiedliche Leimsorten, insbesondere Kaltleimsorten, unterschiedliche Etiketten 2, unterschiedliche Behälter 3 und/oder unterschiedliche Etikettierungsbereiche an den Behältern 3 vorzuhalten. Auch können so unterschiedliche Sollwerte und/oder Maschinenparameter für bestimmte Eigenschaften des Leims, beispielsweise seiner Temperatur und/oder Viskosität, der Etiketten, beispielsweise deren Abmessungen und/oder Material, und/oder der Behälter, beispielsweise deren Material und/oder Oberflächenfeuchte, vorgehalten werden.
-
Mit Hilfe des zweiten Schichtdickenmessgeräts 12 kann gegebenenfalls die Schichtdicke des an die Etiketten 2 tatsächlich übertragenen Leimbelags (nicht dargestellt) als Differenz der Schichtdicke SD stromabwärts des Leimwerks 6 und der Schichtdicke SD' stromaufwärts des Leimwerks 6 berechnet werden.
-
Das dritte Schichtdickenmessgerät 13 im Bereich des Leimwerks 6 kann optional zusätzliche Information zur optimalen Einstellung der Weite des Abziehspalts 16, also des Abstands zwischen Leimwalze 14 und Leimleiste 15 liefern.
-
Anders gesagt kann mit den Schichtdickenmessgeräten 11, 12 und/oder 13 ermittelt werden, wieviel Leim nach der Etikettenübergabe noch auf den Transferelementen 5 vorhanden ist, wie viel Leim von der Leimwalze 14 aufgetragen werden soll, und/oder wieviel Leim sich tatsächlich auf den einzelnen Transferelementen 5 befindet.
-
Die Schichtdickenmessgeräte 11, 12, 3 umfassen wenigstens einen berührungslos arbeitenden Sensor 18 mit einem Messbereich für die Schichtdicken SD, SD`, SD" wenigstens zwischen 10 und 300 µm. Der Sensor 18 misst vorzugsweise kapazitiv bei einem Messabstand 19 von 5 bis 30 mm zu den Transferelementen 5.
-
Die 2 zeigt in einer an die 1 angelehnten Darstellung eine Vorrichtung 21 zum Beleimen von Etiketten 22 für die Behälter 3 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
-
Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Etiketten 22 zuerst von Transferelementen 25 aus dem Etikettenbehälter 8 angesaugt und dadurch aufgenommen werden und dann von einem Leimwerk 26 kontaktlos durch Leimstrahlauftrag, also durch Ausstoß von Leim 27 direkt mit einem Leimbelag 27a beschichtet werden.
-
Das Leimwerk 26 umfasst dann einen Leimstrahldrucker 28 mit wenigstens einer Druckdüse 29, vorzugsweise mit einer Vielzahl rasterförmig angeordneten Druckdüsen 29.
-
Auch in diesem Fall ist eine Transportrichtung 24 mit Transferelementen 25 vorhanden, wobei es sich dann um ein Palettenkarussell mit Vakuumpaletten zum gesteuerten Ansaugen und Freigeben der Etiketten 22 handelt, wie prinzipiell bekannt ist.
-
Ferner ist das erste Schichtdickenmessgerät 11 vorhanden, das wiederum stromabwärts des Leimwerks 26 angeordnet ist und die Schichtdicke SD des Leimbelags 27a nach dem direkten kontaktlosen Auftrag auf den Etiketten 22 misst.
-
Die Regeleinrichtung 20 ist wiederum zur Verarbeitung der mit dem ersten Schichtdickenmessgerät 11 wie zuvor beschrieben gemessenen Schichtdicke SD ausgebildet sowie zur darauf basierenden Steuerung des Leimwerks 26, um die damit erzeugte Schichtdicke SD des Leimbelags 27a an einen diesbezüglichen Sollwert anzupassen.
-
In der 3 ist beispielhaft für die erste Ausführungsform dargestellt, dass für unterschiedliche axiale (vertikale) Teilbereiche 31, 32 der Etikettierung unterschiedliche Schichtdicken SD des Leimbelags 7a erzeugt werden können.
-
Zu diesem Zweck ist zusätzlich zur Leimleiste 15 und dem zugehörigen Stellmotor 17 ferner eine axial (vertikal) dazu versetzte Leimleiste 35 mit zugehörigem Stellmotor 37 vorhanden. Damit lassen sich bezüglich der Leimwalze 14 unterschiedliche Abziehspalte 16, 36 einstellen, die die jeweiligen Schichtdicken SD der an die Transferelemente 5 axial (vertikal) zueinander versetzt übertragenen Leimbeläge 7a vorgeben.
-
Zur Messung der Schichtdicken SD axial (vertikal) zueinander versetzter Leimbeläge 7a sind dann vorzugsweise separate erste Schichtdickenmessgeräte 11 mit geeignetem axialen (vertikalen) Versatz zueinander vorhanden und an die Regeleinrichtung 20 angeschlossen (nicht dargestellt).
-
Entsprechend axial (vertikal) zueinander versetzte Leimbeläge 27a sind ebenso durch Leimstrahlauftrag gemäß der zweiten Ausführungsform möglich (nicht dargestellt).
-
Die unterschiedlichen Schichtdicken SD axial (vertikal) zueinander versetzter Leimbeläge 7a, 27a sind an die Anforderungen bei der Etikettierung unterschiedlicher Etiketten 2, 22 und/oder Etikettierungsbereiche der Behälter 3 angepasst. Dabei handelt es sich beispielsweise um Halsetiketten und Rumpfetiketten, also Etiketten 2, 22, die entsprechend unterschiedlichen axialen (vertikalen) Teilbereichen der Behälter 3 zugeordnet sind.
-
In der 3 ist ferner angedeutet, dass die Stellmotoren 17, 37 eigenständige Regeleinheiten 17a, 37a aufweisen können, die Bestandteil der Regeleinrichtung 20 sein oder diese auch ausbilden können. Beispielsweise wäre es denkbar, dass die Regeleinheiten 17a, 37a Eingabeelemente und/oder Ausgabeelemente wie beispielsweise einen Touchscreen umfassen, oder dass derartige Eingabeelemente und/oder Ausgabeelemente mit den Regeleinheiten 17a, 37a verbunden sind. Damit ließen sich die beschriebenen Regelungsfunktionen, Eingabefunktionen und/oder Ausgabefunktionen dezentral implementieren.
-
Die Regeleinrichtung 20 kann auch zentral ausgebildet sein, beispielsweise als Bestandteil einer Regeleinrichtung einer der Vorrichtung 1, 21 übergeordneten Etikettiermaschine 100.
-
Die 4 zeigt eine Vorrichtung 41 zum Beleimen von Etiketten 42 für die Behälter 3 gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform. Demnach können die Etiketten 42 Bestandteil eines beispielsweise von einer Rolle (nicht dargestellt) bereitgestellten Etikettenbands 43 sein, welches von einer lediglich schematisch angedeuteten Transportvorrichtung 44 durch den Arbeitsbereich des zuvor beschriebenen Leimwerks 26 zum Ausstoß von Leim 47 transportiert wird.
-
In diesem Fall ist das Transferelement 45 kein Bestandteil der Vorrichtung 41, sondern des Etikettenbands 43 in Form eines mit den Etiketten 42 lösbar verbundenen Trägerbands.
-
Es wird dann ein Leimbelag 47a auf den Etiketten 42 kontaktlos mittels Leimstrahl erzeugt und die Schichtdicke SD des Leimbelags 47a mittels des ersten Schichtdickenmessgeräts 11 stromabwärts des Leimwerks 26 gemessen.
-
Auf der Grundlage dieser Messung lässt sich die Schichtdicke SD auf die zuvor beschriebene Weise mit Hilfe der Regeleinrichtung 20 an einen diesbezüglichen Sollwert anpassen.
-
Mit der Regeleinrichtung 20 sind die beschriebenen Steuerungs-, Regelungs- und Berechnungsfunktionen prinzipiell mit allen beschriebenen Ausführungsformen möglich. Beispielsweise können gemessene Schichtdicken SD, SD`, SD" mit elektronisch und insbesondere sortenspezifisch gespeicherten Sollwerten maschinell verrechnet werden und/oder eine Leimauftragsmenge pro Transferelement 5 / Etikett 2, 22, 42 in Abhängigkeit von derartigen Berechnungen automatisch geregelt werden. Dadurch lässt sich eine vorgegebene Leimauftragsmenge zur Etikettierung sortenspezifisch exakt einhalten und/oder optimieren.
-
Weiterhin denkbar ist eine Auswertung, die je nach Größe der Transferelemente 5, 25 und/oder Etiketten 2, 22, 42 und der ermittelten Leimauftragsmenge einen Leimverbrauch errechnet und anzeigt.
-
Die Sensoren 18 eignen sich prinzipiell zur Schichtdickenmessung von Leimbelägen 7a, 27a, 47a sowohl auf der Oberfläche von Transferelementen 5 (Paletten) als auch auf der Oberfläche von Etiketten 22, 42, die auf den Transferelementen 25 (Vakuumpaletten) oder dem Transferelement 45 (Trägerband) sitzen.
-
Die Vorrichtungen 1, 21, 41 könnten auch als Etikettieraggregate bezeichnet werden und sind beispielsweise Bestandteil einer Etikettiermaschine 100 mit dem Behälterkarussell 10 zum Transport der Behälter 3 bei der Etikettierung, wie prinzipiell bekannt ist.
-
Die Etikettiermaschine 100 umfasst dann vorzugsweise ferner eine Einheit 51 zum Anbürsten und/oder Anrollen der Etiketten 2, 22, 42 an den Behältern 3, beispielsweise nach geeigneter Drehlagenänderung der Behälter 3, und eine Inspektionseinheit 52 (nur in 1 angedeutet) zur Inspektion der an den Behältern 3 angebrachten Etiketten 2, 22, 42.
-
Ferner ist die Regeleinrichtung 20 dann zur Vorgabe und/oder Korrektur einer Solldicke der Leimbeläge 7a, 27a, 47a in Abhängigkeit von Inspektionsergebnissen der Inspektionseinheit 52 ausgebildet. Die Solldicke wird dann wiederum mit der gemessenen Schichtdicke SD verglichen und das Leimwerk 6, 26 zur Angleichung der gemessenen Schichtdicke SD an die Sollschichtdicke angesteuert, beispielsweise wie voranstehend beschrieben ist.
-
Dies ermöglicht eine die Behandlungsqualität sichernde / verbessernde Datenrückkopplung im laufenden Arbeitsbetrieb und/oder eine statistische Datenauswertung zur Optimierung von Sollwerten bestimmter Maschinenparameter im Sinne einer sortenspezifischen und gegebenenfalls auch selbstlernenden Optimierung des Etikettierungsverfahrens.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2632332 A1 [0003]
- DE 8300012 U1 [0003]
- EP 0695252 B1 [0004]
