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Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung umfassend einen Transportzylinder und einen Schneidzylinder.
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Mit bekannten Etikettiervorrichtungen werden Etiketten zugeschnitten, gegebenenfalls beleimt, und zu Behältern transportiert und auf diese aufgebracht. Es handelt sich dabei häufig um Rundläufermaschinen, bei denen die Etiketten über Zylinder geführt werden. Damit die Etiketten von den Zylindern gehalten und transportiert werden können, sind die Oberflächen der Zylinder häufig mit Öffnungen versehen, die mit Unterdruck beaufschlagt werden, so dass die Etiketten an die Öffnungen angesaugt werden.
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Es ist dabei bekannt, den Unterdruck für alle Zylinder zentral mittels eines Unterdruckerzeugers zur Verfügung zu stellen. Die Zylinder können als Verbraucher des Unterdruckerzeugers betrachtet werden. Dazu ist ein zentraler Verteiler vorgesehen. Zudem sind Drosselventile oder andere Steuerelemente, beispielsweise zum Einstellen der Frequenz eines Unterdruckerzeugers, vorgesehen, um jeden Verbraucher mit dem für ihn geeigneten Unterdruck zu versorgen.
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Der Nachteil der bisher bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass sich Verbraucher, die bei unterschiedlichen Drücken betrieben werden, gegenseitig beeinflussen und schwer unabhängig voneinander regeln lassen. Zudem muss der Unterdruckerzeuger überdimensioniert werden, um einen stabilen Prozess zu ermöglichen. Das führt jedoch auch zu erhöhten Lärmbelastung (und gegebenenfalls entsprechende Lärmschutzmaßnahmen), hohen Abgastemperaturen und vor allem einem erhöhten Energiebedarf. Außerdem ist die notwendige Steuerung der Drosselventile oder Steuerelemente fehleranfällig und kann zu Prozessstörungen und Maschinenschaden, beispielsweise zum Überhitzen des Vakuumerzeugers, führen.
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Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Etikettiervorrichtung bereitzustellen, die einen stabileren und energieeffizienteren Betrieb ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Transportzylinder und der Schneidzylinder jeweils mit einem eigenen Unterdruckerzeuger zum Erzeugen eines Unterdrucks im Transportzylinder bzw. im Schneidzylinder verbunden sind.
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Die erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung ermöglicht, dass für jeden Verbraucher ein eigener, dem individuellen Leistungsbedarf angepasster Unterdruckerzeuger zugeordnet wird. Dieser Unterdruckerzeuger muss dann, im Gegensatz zu einer zentralen Versorgung, nicht überdimensioniert sein, um das Gesamtsystem stabil zu betreiben, so dass in Summe weniger Energie verbraucht wird. Zudem werden auch Lärm und Abgastemperatur reduziert. Da hier keine Steuerung mit Steuerelementen (Ansteuerung der Vakuumerzeuger über Frequenzumrichter) nötig ist, kann die Etikettiervorrichtung auch stabiler und zuverlässiger betrieben werden.
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Der Transportzylinder und der Schneidzylinder können jeweils derart ausgebildet sein, dass der Unterdruck im Inneren der Zylinderfläche an den Zylindermantel angelegt wird. Der Zylindermantel weist dann Ansaugöffnungen auf, an die die Etiketten aufgrund des Druckunterschieds angesaugt werden. So werden die Etiketten an der Außenseite des Zylinders gehalten, wenn Unterdruck angelegt ist.
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Die Unterdruckerzeuger werden im Normalbetrieb mit einer Leistung betrieben, die sicherstellt, dass die Etiketten an der Zylinderfläche gehalten werden. Wie viel Leistung die Unterdruckerzeuger dazu aufbringen müssen, hängt von der Geometrie der Zylinder, und der Öffnungen, verwendeter Leim und Leimtemperatur, sowie von der Form (Höhe, Breite, Dicke) der Etiketten ab, die gehalten werden sollen. Anhand vordefinierter Anwendungsfälle, kann für jeden Verbraucher, also für den Transportzylinder und den Schneidzylinder, ein Unterdruckerzeuger ausgewählt werden, der für alle vordefinierten Anwendungsfälle den Normalbetrieb gewährleisten kann.
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Es versteht sich, dass die Etikettiervorrichtung auch weitere Zylinder umfassen kann, die jeweils mit einem eigenen Vakuumerzeuger verbunden sind. Beispielsweise kann die Etikettiervorrichtung Transferzylinder umfassen, die Etiketten zwischen anderen Transportelementen übergeben und ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagt werden.
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Jeder Unterdruckerzeuger kann mit verschiedenen Leistungen betreibbar sein. So können mit einem Unterdruckerzeuger verschiedene Betriebsarten des jeweiligen Verbrauchers eingestellt werden. Jeder Unterdruckerzeuger hat dabei eine maximale Leistung.
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Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder kann größer sein als die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder. Eine derartige Etikettiervorrichtung ist vorteilhaft, wenn dem Transportzylinder aufgrund seiner Geometrie und auch prozessbedingt typischerweise mehr Unterdruck zugeführt wird als dem Schneidzylinder.
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Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder liegt vorzugsweise höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Transportzylinders. Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder liegt vorzugsweise höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Schneidzylinders. Somit ist ein stabiler Betrieb gewährleistet, aber der Unterdruckerzeuger muss nicht überdimensioniert sein.
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Im Normalbetrieb kann die Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder größer sein als die Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder.
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Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder kann ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Transportzylinder verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Schneidzylinder verbunden sein. Wie bereits oben erläutert kann so ein stabileres und zuverlässigeres System gewährleistet werden.
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Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder und/oder der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder können regelbar sein.
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Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder und/oder der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder können zum Hinterlegen von Voreinstellungen zum Betreiben der Unterdruckerzeuger ausgebildet sein.
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In mindestens einem oder für mindestens einen der Unterdruckerzeuger können Voreinstellungen für je eine oder mehrere Betriebsarten hinterlegt sein. Bei der Betriebsart kann es sich um die Betriebsart des jeweiligen Verbrauchers, also des Schneidzylinders bzw. des Transportzylinders handeln. Die Betriebsart kann beispielsweise in einer Steuereinrichtung hinterlegt sein, die den Unterdruckerzeuger steuert. Eine solche Steuereinrichtung kann auch Teil des Unterdruckerzeugers sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Draufsicht auf eine Etikettiervorrichtung;
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2a ein Schaltdiagramm bekannter Etikettiervorrichtungen; und
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2b ein Schaltdiagramm einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung.
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1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung 1. Die Etikettiervorrichtung umfasst den Schneidzylinder 2, den Unterdruckerzeuger 3 für den Schneidzylinder, den Transportzylinder 4 und den Unterdruckerzeuger 5 für den Transportzylinder. Jeder der Unterdruckerzeuger kann beispielsweise in Form einer Pumpe ausgebildet sein.
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Bei dem Schneidzylinder kann es sich um einen Gegendruckzylinder handeln, der beim Schneiden Gegendruck gegen ein Schneidelement 6 herstellt. Das Schneidelement kann ein Messer sein. Das Schneidelement kann rotierbar sein. Das Schneidelement kann jedoch durch ein anderes Element, alternativ in Linearausführung oder einer Kombination von beiden, ersetzt werden, solange der Schneidzylinder das Zuschneiden der Etiketten ermöglicht. Der Schneidzylinder ist in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, dessen Zylindermantel durchbrochen ist, also Ansaugöffnungen umfasst. Im Inneren des Hohlzylinders wird im Betrieb ein Unterdruck angelegt, so dass Etiketten durch die Ansaugöffnungen angesaugt und auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
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Bei dem Transportzylinder handelt es sich ebenfalls um einen Hohlzylinder, dessen Zylindermantel durchbrochen ist, also Ansaugöffnungen umfasst. Im Inneren des Hohlzylinders wird im Betrieb ein Unterdruck angelegt, so dass Etiketten durch die Ansaugöffnungen angesaugt und auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
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Der Schneidzylinder und der Transportzylinder können auch anders ausgebildet sein, solange Etiketten mittels Unterdruck auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
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Ebenfalls gezeigt ist hier das Etikettenband 7, das im Betrieb von einem optional vorgesehenen Zylinder 8 abgerollt und auf den Schneidzylinder gezogen wird. Im Betrieb rotiert der Schneidzylinder, wo Etiketten aus dem Etikettenband vereinzelt werden, und übergibt diese an den rotierenden Transportzylinder. Dabei werden die Etiketten sowohl auf dem Schneidzylinder als auch auf dem Transportzylinder mittels des durch den jeweiligen Unterdruckerzeuger erzeugten Unterdrucks gehalten.
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Ebenfalls gezeigt ist hier ein optional vorgesehenes Leimwerk 9 mit einer Leimwalze, die Etiketten auf dem Transportzylinder beleimt.
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Weiterhin sind vier Behälter 10 dargestellt, auf die die Etiketten mittels des Transportzylinders aufgebracht werden.
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Es versteht sich, dass im Transportweg des Etikettenbandes und der Etiketten weitere Transportelemente, insbesondere auch Zylinder, die ebenfalls mit einem eigenen Unterdruckerzeuger verbunden sind, vorgesehen sein können.
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Es sei angemerkt, dass hier Zuleitungen 11, die beispielsweise in Form von Rohren oder Schläuchen ausgebildet sein können, die jeweiligen Unterdruckerzeuger und Zylinder verbinden. Wie in der Figur gezeigt, sind die Unterdruckerzeuger und die Zylinder jeweils ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen miteinander verbunden.
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2a zeigt ein Schaltdiagramm bekannter Etikettiervorrichtungen. Dabei ist genau ein Unterdruckerzeuger 12 vorgesehen, der über einen Verteiler mit allen Verbrauchern, einschließlich Schneidzylinder 2 und Transportzylinder 4 verbunden ist. Zwischen dem Verteiler und dem Schneidzylinder ist zudem ein Drosselventil 14 geschaltet, welches dafür sorgt, dass im Betrieb im Schneidzylinder 2 weniger Unterdruck erzeugt wird als im Transportzylinder 4.
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2b zeigt ein Schaltdiagramm der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung. Hier sind die bereits oben erwähnten Unterdruckerzeuger 3 und 5 jeweils mit dem Schneidzylinder bzw. dem Transportzylinder verbunden. Zwischen dem Schneidzylinder und dem Unterdruckerzeuger 3 ist dabei kein Drosselventil geschaltet. Es sei angemerkt, dass hier der Verteiler 13 zwar noch gezeigt ist, welcher beispielsweise Druckluft für andere Prozesse abzweigen kann, dieser jedoch grundsätzlich auch weggelassen werden kann, wie dies auch in 1 gezeigt ist.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.
