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Die Erfindung betrifft eine Etikettenrolle, mit einem Wickelkern und einem
darauf aufgewickelten, aus einer aus einem Kunststoff bestehenden
Trägerbahn und auf einer Oberfläche der Trägerbahn angeordneten Etiketten
gebildeten Haftverbund.
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Derartige Etikettenrollen werden bei der Herstellung von zu etikettierenden
Massenartikeln eingesetzt. Um in der Produktion einen häufigen
Rollenwechsel und die damit verbundenen Produktionsunterbrechungen zu
vermeiden, ist man bestrebt, möglichst lange Trägerbahnen mit entsprechend
vielen Etiketten zu verwenden, die aufgewickelt Rollen mit Durchmessern
bis zu 1000 mm und mehr ergeben können. Als Trägermaterialien werden
dafür Glassinepapiere mit einer Stärke von 50 bis 70 µm, Polypropylen
(PP) mit einer Stärke von etwa 50 µm oder Polyester (PET) mit einer
Stärke von 30 bis 40 µm verwendet. Auf dieses Trägermaterial wird ein
Klebstoff, z. B. Acrylatklebstoff oder Kautschukklebstoff mit einer Schichtdicke
von etwa 20 µm aufgebracht und hierauf ein das Etikett bildendes
Obermaterial aus Papier, PE, PP, PET, oder PVC mit einer Schichtdicke von
etwa 30-100 µm. Die Veredelung des Obermaterials erfolgt mittels
unterschiedlicher Druckverfahren, z. B. Siebdruck (Farbauftrag 7 bis 20 µm),
Offsetdruck (Farbauftrag etwa 1,5 µm), Buchdruck (Farbauftrag etwa 2 µm),
Flexodruck (Farbauftrag etwa 0,9 bis 4 µm), Tiefdruck, oder
Heißfolienprägung. Diese Verfahren können sowohl separat als auch in
Kombination miteinander angewendet werden. Charakteristisch für die
verschiedenen genannten Druckverfahren ist das unterschiedliche
Farbauftragsgewicht bzw. die variierenden Auftragsschichtdicken der jeweiligen
Verfahren. Es versteht sich, dass dabei der Farbauftrag nicht gleichmäßig
vollflächig erfolgt, sondern abhängig von der Beschriftung und Gestaltung
des Etiketts asymmetrisch hinsichtlich der Verteilung der Auftragsdicken.
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Nach dem Druckvorgang erfolgt eine Stanzung der Außenform des
Etiketts, wonach das Stegmaterial zusammen mit dem darunter befindlichen
Klebstoff von der Trägerbahn entfernt wird. In dieser Form wird die
Trägerbahn mit den Etiketten auf den Wickelkern zu einer Etikettenrolle
aufgerollt.
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Auf Grund der nicht konstanten Materialverteilung kommt es bei der
Rollenaufwicklung im Etikett- und Motivbereich zu einem konzentrierten
Materialaufbau in der Rolle, wobei im druckfreien oder schichtschwächeren
Bereich zwischen den Wicklungen "Luft" entsteht. Hierdurch ergeben sich in
Querrichtung der Trägerbahn differierende Wickelspannungen, die bei
zunehmendem Rollendurchmesser zu vergleichsweise hohen Axialkräften
der Wicklung führen.
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Traditionell wird als Trägermaterial ein Glassinepapier mit einer Dicke von
etwa 50 bis 70 µm eingesetzt. Die Verwendung dieses Trägermaterials
bietet den Vorteil, dass die beim Aufwickeln entstehenden axialen
Wickelspannungen im wesentlichen aus zwei Gründen kompensiert werden.
Zum einen ist die Haftung zwischen den Wicklungen auf Grund der
vergleichsweise rauen Oberfläche der Trägerrückseite stärker als die
auftretenden Querkräfte auf Grund des Schicht- bzw. Farbspurenaufbaus. Zum
anderen gleicht das Papiermaterial auf Grund seiner Flexibilität bzw.
geringen Härte die unterschiedlichen Auftragsspuren hinreichend aus, so
dass Rollen mit großem Durchmesser ohne axiale Teleskopierung
gewickelt werden können.
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Andererseits besteht in der industriellen Etikettenherstellung das
Bedürfnis, das Glassinepapierträgermaterial durch ein Folienmaterial aus
Kunststoff, beispielsweise PP oder PET zu ersetzen. Die Kunststoffmaterialien
weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Sie sind härter als Papier und fangen
daher Anstanzungen besser auf und sind resistenter gegen den
Stanzdruck, so dass die Stanzung schneller und sicherer erfolgen kann. Es lässt
sich auch ein so genannter No-Label-Look erzielen, da der
Klebstoffauftrag auf Grund der glatten Oberflächenstruktur sehr gleichmäßig ist. Die
Klebstoffoberfläche des abgezogenen Etiketts nimmt nicht die Struktur des
raueren Glassinepapiers an. Der Klebstoff und damit das Etikett passen
sich fast unsichtbar an den zu etikettierenden Gegenstand an. Es wird
damit die optische Wirkung eines wesentlich teureren Direktdrucks auf
den Gegenstand erzielt. Weiterhin ist eine Erhöhung des Taktes der
Etikettenspendung möglich, da die Reißfestigkeit des Folienmaterials
gegenüber dem Papiermaterial sehr hoch ist und daher und eine Abwicklung von
der Rolle mit höherer Geschwindigkeit vorgenommen werden kann.
Schließlich lässt sich die Anzahl der Etiketten für einen gegebenen
Rollendurchmesser erhöhen, da das Folienmaterial dünner als das
Glassinepapier ist. Die Häufigkeit der für einen Rollenwechsel erforderlichen
Maschinenabschaltungen kann verringert werden und auf Grund der
Gewichtsersparnis verringern sich auch die Transportkosten für eine
gegebene Anzahl von Etiketten.
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Da das Folienmaterial dünner, härter und glatter ist, entstehen bei der
gewünschten schnellen Aufwicklung der Bahn (etwa 50 bis 120 m/min)
jedoch große Probleme. Mit zunehmendem Rollendurchmesser bauen sich
immer größere, ungleichmäßig verteilte Wickelspannungen auf, die auf
Grund der glatten Oberfläche der Trägerbahnrückseite durch ein axiales
Wandern der Wicklungen und damit einem Teleskopieren der Rolle
ausgeglichen werden. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Verlauf der
Rollenkante, wodurch diese unbrauchbar wird und nicht weiter verarbeitet
werden kann.
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Die eigentlichen Vorteile der Verwendung des Kunststoffmaterials als
Trägerbahn können damit nur eingeschränkt genutzt werden. Die
Bahnaufwicklung kann zur Vermeidung des Teleskopiereffektes nur langsam
erfolgen (etwa 10 bis 15 m/min) oder es sind kostspielige
Maschinenausstattungen, z. B. seitliche Tellerführungen und spezielle Wickelaggregate, die
eine besonders lockere Wicklung ermöglichen, erforderlich. Etikettenrollen
mit großen Durchmessern können somit nicht wirtschaftlich hergestellt
werden.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Etikettenrolle der eingangs genannten Art bereitzustellen, die auf wirtschaftliche
Weise mit großem Durchmesser hergestellt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in dem Patentanspruch 1 angegebene
Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Die Erfindung geht vor allem von dem Gedanken aus, dass ein
Teleskopieren der Rolle dann wirksam verhindert werden kann, wenn die
Reibungskräfte zwischen der Oberseite der bedruckten Etiketten und der
Rückseite der Trägerbahn größer sind als die durch die auftretenden
Wickelspannungen entstehenden Querkräfte. Gemäß der Erfindung wird
daher vorgeschlagen, dass zumindest Teilbereiche der etikettenfreien
Rückseite der Trägerbahn einen gegenüber dem Ausgangsmaterial erhöhten
Reibungskoeffizienten aufweisen. Grundsätzlich ist es möglich, dass die
Rückseite der Trägerbahn vollflächig einen gegenüber dem
Ausgangsmaterial erhöhten Reibungskoeffizienten aufweist. Versuche haben jedoch
gezeigt, dass beispielsweise in Längsrichtung der Trägerbahn
verlaufende, streifenförmige Teilbereiche mit einem erhöhten Reibungskoeffizienten
ausreichen, ein Teleskopieren der Etikettenrolle zu verhindern.
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Gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung werden die
einen erhöhten Reibungskoeffizienten aufweisenden Teilbereiche der
etikettenfreien Rückseite der Trägerbahn durch eine Beschichtung gebildet,
beispielsweise durch einen Auftrag eines mattierten Drucklackes.
Alternativ können diese Teilbereiche durch eine Aufrauung des
Trägerbahnmaterials selbst gebildet sein. Dies kann verfahrenstechnisch in wirtschaftlicher
Weise durch eine atmosphärische Korona-Entladung oder durch einen
Elektronenbeschuss der Teilbereiche erreicht werden. Die Beschichtung
der Teilbereiche bzw. deren Aufrauung kann vorteilhaft in einer der
Wickelmaschine vorgeordneten Bearbeitungsstation erfolgen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in
schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine durch Wickelspannungen
teleskopierte herkömmliche Etikettenrolle;
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Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Haftverbund bestehend aus
Trägermaterial mit teilweise aufgerauter Rückseite, Klebstoffschicht,
und bedruckten Etiketten; und
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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Etikettenrolle, bei der ein
Haftverbund gemäß Fig. 2 gewickelt ist.
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Fig. 1 zeigt beispielhaft den Fall einer Etikettenrolle, bei der ein
herkömmliches Trägermaterial 12 aus Kunststoff mit unbehandelter Rückseite auf
einen Wickelkern 10 aufgewickelt ist. Auf Grund der sehr glatten
Oberflächenstruktur der Trägerbahn findet hier beim Aufwickeln ein axiales
Wandern des Haftverbunds unter dem Einfluss der durch die Wickelspannung
in Richtung des Pfeils 20 wirkenden Kräfte F statt. Eine derartige
Etikettenrolle kann nicht weiter verarbeitet werden und muss als Ausschuss
entsorgt werden.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Haftverbund. Auf die
etikettseitig oberflächlich silikonisierte, d. h. chemisch mit einer dünnen
Silikonschicht versehene, Trägerbahn 12 ist eine Klebstoffschicht 14aufgetragen. Auf der Klebstoffschicht 14 ist eine weitere Schicht 22 angeordnet,
aus der die Etiketten 16 gestanzt werden. Die gestrichelten Bereiche 24
der Schicht 22 stellen die Stanzstege dar, die vor dem Aufwickeln der
Bahn zusammen mit dem darunterliegenden Klebstoff 14 abgezogen
werden. Auf der Trägerbahn 12 verbleiben dann die eigentlichen Etiketten 16
mit den darunterliegenden Klebstoffpartien 14. Zwischen den Etiketten 16
verbleiben seitliche Freiräume. Zudem ist auf die Oberfläche des
Etikettenmaterials Farbe oder Lack 26 in Form von Bildern oder Beschriftungen
aufgebracht, so dass die Oberseite des Haftverbundes insgesamt eine
stark ausgeprägte Reliefstruktur aufweist. Diese Reliefstruktur ist für die
Querkräfte beim Aufwickeln der Bahn verantwortlich. Es besteht ein
natürliches Bestreben der Bahn, die unterschiedlichen Druckkräfte zwischen
Spitzen und Senken der Reliefstruktur einerseits und der Unterseite der
darüberliegenden Wicklung auszugleichen. Angesichts der sehr geringen
Rautiefe der Oberflächen des Trägermaterials 12 kommt es dann ohne die
erfindungsgemäßen Maßnahmen zu den in Fig. 1 dargestellten seitlichen
Verschiebungen. Die einen erhöhten Reibungskoeffizienten aufweisenden
Teilbereiche 18 der Rückseite der Trägerbahn 12 fangen diese seitlich
wirkenden Kräfte jedoch auf, so dass das in Fig. 3 dargestellte
Wickelergebnis erzielt werden kann.
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Die in Fig. 3 dargestellte Etikettenrolle besteht im wesentlichen aus einem
Wickelkern 10 und einem darauf aufgewickelten Haftverbund gemäß Fig.
2. Die etikettenfreie Unterseite der Trägerbahn 12 ist in Längsrichtung
streifenweise aufgeraut oder mit einem mattierten Drucklack versehen, so
dass Teilbereiche 18 mit einem gegenüber dem Trägerbahnmaterial
erhöhten Reibungskoeffizienten gebildet sind. Die beim schnellen
Aufwickeln des Haftverbundes auf den Wickelkern 10 entstehenden Querkräfte
können daher auf Grund der erhöhten Reibung zwischen den
Teilbereichen 18 und der Oberfläche der Etiketten 16 bzw. dem Farb- oder
Lackauftrag 26 nicht zu einem seitlichen Wandern der Wicklungen und einem
Teleskopieren der Rolle führen.
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Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine
Etikettenrolle, mit einem Wickelkern 10 und einem darauf aufgewickelten,
aus einer aus einem Kunststoff bestehenden Trägerbahn 12 und auf einer
Oberfläche der Trägerbahn angeordneten Etiketten 16 gebildeten
Haftverbund. Um diesen Haftverbund mit hoher Geschwindigkeit auf den
Wickelkern 10 aufwickeln und dabei Rollen mit großem Durchmesser herstellen
zu können, ohne dass die auftretenden Wickelspannungen zu einem
Teleskopieren der Rolle führen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
dass zumindest Teilbereich 18 der etikettenfreien Rückseite der
Trägerbahn 12 einen gegenüber dem Ausgangsmaterial erhöhten
Reibungskoeffizienten aufweisen.