DE3927934A1 - Vorrichtung zum bedrucken von etiketten in etikettiermaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken von Etiketten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der das im Kontaktbereich in der gleichen Richtung wie die Farbwalze umlaufende Farbband stets synchron zur Farbwalze angetrieben wird und zwar mit einer Geschwindigkeit, die wesentlich kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Farbwalze (DE-PS 35 30 352). Diese Vorrichtung bringt auch bei sehr hohen Leistungen und ungünstigen Betriebsbedingungen ausgezeichnete Druckergebnisse und arbeitet weitgehend störungsfrei. Es ist allerdings nicht auszuschließen, daß nach längeren Stillstandszeiten der Farbwalze und damit auch des Farbbandes die Druckfarbe auf dem Farbband im freien Bereich zwischen dem Farbspiegel im Farbbehälter und der Kontaktstelle mit der Farbwalze antrocknet, insbesondere bei der Verwendung schnelltrocknender, lösungsmittelfreier Druckfarbe. Ist die Etikettiermaschine während der Stillstandszeit entgegen den üblichen Betriebsbedingungen mit Flaschen oder dgl. besetzt, z. B. infolge eines Notstops, so kann das Antrocknen der Druckfarbe dazu führen, daß bei Wiederinbetriebnahme der Etikettiermaschine die ersten Flaschen oder dgl. Etiketten mit einem nicht ordnungsgemäßen Aufdruck erhalten, bis wieder ein frisch eingefärbter Bereich des Farbbandes mit der Farbwalze in Kontakt kommt. Die entsprechenden Flaschen o. dgl. müssen dann manuell oder automatisch aussortiert werden.

Wesentlich günstiger liegen die Verhältnisse bei einer anderen bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Farbband senkrecht zum Umfang der Farbwalze umläuft (EP-OS 2 68 079). Zwar wird auch hier das Farbband durch den Hauptmotor der Etikettiermaschine stets synchron zur Farbwalze angetrieben, jedoch ist in dem relativ kurzen Umlaufbereich des Farbbandes zwischen dem Farbbehälter und der Farbwalze eine das Farbband abdeckende Führungsplatte vorgesehen. Diese wirkt einem Antrocknen der Druckfarbe entgegen, so daß kürzere Stillstandszeiten problemlos überbrückt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Bedrucken von Etiketten derart zu verbessern, daß auch nach längeren Stillstandszeiten kein nachteiliges Antrocknen von Druckfarbe auf dem Farbband auftritt und ein sofortiger Druckbeginn gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die bisher für unabdingbar gehaltene "starre" Synchronisation von Farbwalze und Farbband aufgehoben und es kann das Farbband bei stillstehender Etikettiermaschine und damit auch stillstehender Farbwalze mit einer beliebigen Geschwindigkeit weiter angetrieben werden. Die Farbzufuhr zur Farbwalze wird daher zu keinem Zeitpunkt unterbrochen und es setzt bei Wiederinbetriebnahme der Etikettiermaschine sofort ein ordnungsgemäßer Druckvorgang ein. Die Geschwindigkeit des Farbbandes im Leerlauf kann sehr niedrig sein, da keine Farbe verbraucht wird und lediglich ein Feuchthalten des Farbbandes bzw. der beaufschlagten Stelle der Farbwalze erforderlich ist. Da einerseits der Leerlauf des Farbbandes auf relativ seltene Betriebszustände begrenzt ist und andererseits die gattungsgemäßen Vorrichtungen im allgemeinen ohnehin mit sehr geringem Anpreßdruck und hohem Schlupf zwischen Farbband und Farbwalze arbeiten, wird die hohe Standzeit des Farbbandes nicht beeinträchtigt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß der in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Weiterbildung der Erfindung das Farbband ausschließlich durch den Hilfsmotor angetrieben wird. Dadurch kann auf jegliche Getriebeelemente für die Verbindung von Hauptmotor und Farbband verzichtet werden und der konstruktive Aufwand bleibt gering. Für die Steuerung des Hilfsmotors gibt es in diesem Falle mehrere Möglichkeiten:

Bei Etikettiermaschinen mit niedriger und mittlerer Leistung bis zu etwa 30 000 Etiketten pro Stunde hat es sich als vollkommen ausreichend erwiesen, gemäß der im Anspruch 4 angegebenen Weiterbildung der Erfindung das Farbband konstant mit einer bestimmten Geschwindigkeit anzutreiben. Diese muß natürlich ausreichend hoch sein, um bei der maximalen Leistung der Etikettiermaschine ausreichend Farbe zur Farbwalze zu fördern. Trotzdem ergeben sich keinerlei nachteilige Auswirkungen, da im Leerlauf des Farbbandes die wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit der Farbwalze, die normalerweise synchron zum Stempelkopf und zu den die Etiketten tragenden Leimsegmenten oder dgl. umlaufen muß, wegfällt.

Bei Etikettiermaschinen mit höheren Leistungen ist es zweckmäßig, gemäß den in den Ansprüchen 5 und 6 angegebenen Weiterbildungen der Erfindung das Farbband im Leerlauf bei stehender Farbwalze mit einer niedrigeren Geschwindigkeit anzutreiben als im Normalbetrieb. Dadurch wird eine Ansammlung überschüssiger Druckfarbe auf der stillstehenden Farbwalze im Leerlauf verhindert.

Der unabhängige Antrieb des Farbbandes wird gemäß der im Anspruch 7 angegebenen Weiterbildung der Erfindung vorteilhafterweise dazu verwendet, um bei laufender Etikettiermaschine und einer Sperrung der Etikettenentnahme, z. B. infolge Flaschenmangels im Einlauf, die Umlaufgeschwindigkeit des Farbbandes zu verringern. Einem Abspritzen überflüssiger Druckfarbe wird hiermit entgegengewirkt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, gemäß der in den Ansprüchen 8 und 9 enthaltenen Weiterbildung der Erfindung die Farbwalze im Normalbetrieb durch den Hauptmotor und nur im Leerlauf durch den Hilfsmotor anzutreiben. Dadurch läßt sich auf einfache Weise ohne aufwendige Steuerungseinrichtungen für den Motor im Normalbetrieb ein exakter Synchronlauf von Farbwalze und Farbband erzielen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die einem Verschleiß am Farbband und einem Abspritzen von Farbe entgegenwirken, sind in den Ansprüchen 10 und 11 enthalten.

Gemäß der im Anspruch 12 enthaltenen Weiterbildung der Erfindung ist der Hilfsmotor mit dem Gehäuse der Druckvorrichtung zu einer Baueinheit verbunden. Die Handhabung und Reinigung wird dadurch wesentlich erleichtert.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Bedrucken von Etiketten in einer Etikettiermaschine,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2.

Die in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Etikettiermaschine besitzt einen trommelförmigen Träger 2, auf dem mehrere Leimpaletten 3 drehbar gelagert sind. Am Außenumfang des Trägers 2 ist ein feststehendes Etikettenmagazin 4, eine nicht gezeigte Leimwalze zur Beleimung der Leimpaletten 3 und ein gleichfalls nicht gezeigter, die Etiketten von den Leimpaletten 3 abziehender und an die Etikettierobjekte, z. B. Flaschen, andrückender Greiferzylinder angeordnet. Die vorstehend erwähnten Elemente sind in einem Getriebegehäuse 19 gelagert bzw. an diesem befestigt. Sie werden synchron zueinander in Pfeilrichtung angetrieben und zwar über einen in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Getriebezug durch den Hauptmotor 25 der Etikettiermaschine. Dieser treibt auch die nicht gezeigten Transporteinrichtungen für die Etikettierobjekte, z. B. einen Drehtisch für Flaschen, an.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist in Drehrichtung des Trägers 2 gesehen hinter dem Etikettenmagazin 4 eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Bedrucken der aus dem Etikettenmagazin 4 entnommenen, auf den Leimpaletten 3 haftenden Etiketten vorgesehen.

Die Vorrichtung 1 weist einen am Umfang mit nicht gezeigten Drucktypen versehenen Stempelkopf 5 auf, der im Getriebegehäuse 19 gelagert ist und synchron zum Träger 2 mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Leimpaletten 3 entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit angetrieben ist. Der Stempelkopf 5 weist wie der Träger 2 eine senkrechte Drehachse auf. Die Vorrichtung 1 umfaßt ferner eine gleichfalls um eine senkrechte Achse umlaufende Farbwalze 6, die drehfest, jedoch abziehbar, auf einer Keilwelle 18 sitzt. Die Keilwelle 18 ist wiederum im Getriebegehäuse 19 gelagert und wird synchron zum Stempelkopf 5 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Drucktypen angetrieben. Weiter ist ein endloses Farbband 7 vorgesehen, das aus einem tiefer als die Farbwalze 6 liegenden Farbbehälter 8 Farbe zur Farbwalze 6 fördert.

Insbesondere in Fig. 2 ist erkennbar, daß das Farbband 7 im Berührungsbereich zwischen dem Farbband 7 und der Farbwalze 6 mit seiner Längserstreckung im wesentlichen quer zur Umlaufrichtung der Farbwalze 6 angeordnet ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel schließt die Längserstreckung des Farbbandes 7 mit der Umlaufrichtung der Farbwalze 6 einen rechten Winkel ein und es läuft das Farbband 7 in einer senkrechten Ebene um. Es ist auch erkennbar, daß die Farbwalze 6 abgerundete Kanten 9 bzw. 10 aufweist. Die Farbwalze 6 ist vollständig aus Stahl ausgebildet, so daß auch der das Farbband 7 berührende Außenumfang der Farbwalze 6 eine Stahloberfläche aufweist. Das Farbband 7 besteht aus einem Polyestergewebe.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das umlaufende Farbband 7 über Umlenkrollen 11, 12, 13 und 14 sowie einen Umlenkbolzen 30 geführt. Wie die Fig. 3 zeigt, weisen die Umlenkrollen eine ballige Mantelfläche auf, die das Farbband 7 stets auf den Umlenkrollen 11 bis 14 zentriert.

Die in den Farbbehälter 8 hineinreichende Umlenkrolle 14 ist als federgestützte Spannrolle ausgebildet. Hierzu ist an einer bis tief in den Farbbehälter 8 hineinreichenden, am Gehäuse 26 befestigten Stange 15 eine doppelarmige Wippe 16 angebracht, an der die Spannrolle 14 gelagert ist. An dem von der Spannrolle 14 abgewandten Ende der Wippe 16 greift eine an der Stange 15 eingehängte Zugfeder 17 an.

Wie in Fig. 2 weiter zu erkennen ist, ist das Farbband 7 in seiner durch den Pfeil angedeuteten Umlaufrichtung gesehen im Bereich unmittelbar vor der Berührungsstelle an der Farbwalze 6 über einen längeren Abschnitt in Anlage an einer Führungsplatte 21 geführt. Die Führungsplatte 21hat nach oben abgebogene Endbereiche 22 und 23. Das der Farbwalze 6 zugeordnete aufgebogene Ende 23 dient zur Umlenkung des Farbbandes 7. Die Führungsplatte 21 ist in der Form eines Winkels, beispielsweise eines Stahlwinkels, ausgestaltet und mit dem Schenkel 24 an der Seite des Gehäuses 26 befestigt. In dem zwischen dem Ende 23 und dem Umlenkbolzen 30 gebildeten freien Umlaufbereich liegt das Farbband 7 mit geringem Druck an der Farbwalze 6 an.

Die vorerwähnten Bauteile der Vorrichtung 1 mit Ausnahme des direkt im Getriebegehäuse 19 gelagerten Stempelkopfs 5 sind im Gehäuse 26 gelagert bzw. an diesem befestigt. Das Gehäuse 26 selbst ist mittels einer Klemmschraube 31 in der gewünschten Höhe auf einer am Getriebegehäuse 19 befestigten senkrechten Säule 32 befestigt.

An der Außenseite des Gehäuses 26 ist seitlich ein Schneckengetriebe 27 befestigt, das an der Abtriebsseite drehfest mit einer im Gehäuse 26 gelagerten Antriebswelle 20 verbunden ist. Auf dieser Antriebswelle 20 ist wiederum die als Antriebsrolle für das Farbband 7 ausgebildete oberste Umlenkrolle 11 befestigt. Die übrigen Umlenkrollen 12, 13 und 14 sind frei drehbar. Am Schneckengetriebe 27 ist an der Antriebsseite ein horizontal ausgerichteter Elektromotor 28 angeflanscht, der als Hilfsmotor für den Antrieb des Farbbandes 7 dient. Das Gehäuse 26 bildet somit zusammen mit dem Elektromotor 28 und dem Schneckengetriebe 27 eine geschlossene Baueinheit, die als ganzes höhenverstellt oder von der Etikettiermaschine abgenommen werden kann, z. B. zu Reinigungszwecken. Um das Abnehmen zu erleichtern, erfolgt die Energiezufuhr zum Elektromotor 28 über einen lösbaren Stecker 29.

Das Farbband 7 wird somit durch den Elektromotor 28 völlig unabhängig vom Hauptmotor 25 der Etikettiermaschine angetrieben, der von der Vorrichtung 1 lediglich den Stempelkopf 5 und die Farbwalze 6 antreibt. Für die Steuerung des Elektromotors 28 in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Etikettiermaschine gibt es mehrere Möglichkeiten:

In einer Etikettiermaschine mit einer Leistung bis zu etwa 30 000 Etiketten pro Stunde wird das Farbband 7 im Produktionsbetrieb der Etikettiermaschine durch den Elektromotor 28 permanent mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben, unabhängig davon, ob der Hauptmotor 25 und damit die Farbwalze 6 läuft oder stillsteht, z. B. nach einem Notstop oder bei Flaschenmangel. Die Umlaufgeschwindigkeit muß ausreichend groß sein, um bei voller Leistung von z. B. 30 000 Etiketten pro Stunde eine ausreichende Farbzufuhr zur Farbwalze 6 sicherzustellen. Nachdem erfahrungsgemäß ein Vorschub des Farbbandes 7 von etwa 2 mm ausreicht, um die für einen Aufdruck erforderliche Farbmenge zuzuführen, beträgt die entsprechende Umlaufgeschwindigkeit des Farbbandes 7 einen Meter pro Minute. Diese gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit der Farbwalze 6 extrem niedrige Geschwindigkeit verursacht keinerlei Probleme bei stehender Farbwalze 6, weder hinsichtlich des Verschleißes des Farbbandes 7 noch hinsichtlich unerwünschter Farbansammlungen an der Farbwalze 6.

In einer Hochleistungsetikettiermaschine mit einer Leistung bis zu 80 000 Etiketten pro Stunde wird das Farbband 7 im Produktionsbetrieb der Etikettiermaschine durch den Elektromotor 28 mit zwei verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten angetrieben, je nachdem, ob der Hauptmotor 25 umläuft oder stillsteht. Läuft der Hauptmotor 25 und damit die Farbwalze 6, so wird das Farbband 7 konstant mit der höheren Geschwindigkeit angetrieben, bei einer maximalen Leistung von 80 000 Etiketten pro Stunde z. B. mit drei Metern pro Minute. Steht der Hauptmotor 25 und damit die Farbwalze 6, so wird das Farbband 7 konstant mit einer niedrigeren Geschwindigkeit von z. B. 1,5 Metern pro Minute angetrieben. Auf diese Weise ist zum einen eine ausreichende Farbzufuhr bei maximaler Etikettierleistung gesichert und zum anderen wird eine übermäßige Farbanhäufung an der stillstehenden Farbwalze vermieden.

Ist eine noch exaktere Farbdosierung erforderlich, z. B. dann, wenn die Etikettiermaschine häufig mit unterschiedlichen Leistungen betrieben wird, so wird bei laufendem Hauptmotor 25 das Farbband 7 durch den Elektromotor 28 synchron zum Hauptmotor 25 angetrieben. Dies kann z. B. durch eine gemeinsame Steuerung des Hauptmotors 25 und des Elektromotors 28 erfolgen oder mit Hilfe einer Regelung des Elektromotors 28 mittels eines Tachogenerators, der ein vom Hauptmotor 25 angetriebenes rotierendes Element abtastet. Bei stehendem Hauptmotor 25 genügt auch hier eine konstante Minimalgeschwindigkeit für das Farbband 7.

Den drei vorbeschriebenen Alternativen für die Steuerung des Elektromotors 28 ist gemeinsam, daß das Farbband 7 bei stehender Farbwalze 6 mit einer relativ geringen Geschwindigkeit weiter umläuft. Der Farbauftrag auf dem Farbband 7 wird somit beim Eintauchen in den im Farbbehälter 8 befindlichen Farbvorrat fortwährend aufgefrischt und erneuert, so daß ein Eintrocknen der Farbe auf dem Farbband 7 absolut vermieden wird. Die zur stillstehenden Farbwalze 6 hochgeförderte Druckfarbe schmiert sozusagen die Kontaktstelle zwischen dem Farbband 7 und der Farbwalze 6 und wird größtenteils an der Farbwalze 6 abgestreift bzw. läuft im Gehäuse 27 zurück in den Farbbehälter 8. Auf diese Weise können auch längere Stillstandszeiten der Etikettiermaschine störungsfrei überbrückt werden und es kann beim Wiederanlaufen der Farbwalze 6 und des Stempelkopfs 5 sofort mit dem Drucken begonnen werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Bedrucken von Etiketten in Etikettiermaschinen mit einem Stempelkopf, einer dessen Drucktypen einfärbenden Farbwalze, einem Farbbehälter und einem in diesen eintauchenden und die Farbwalze berührenden, endlos umlaufenden Farbband, wobei zumindest die Farbwalze durch den Hauptmotor der Etikettiermaschine antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) bei stillstehender Farbwalze (6) durch einen Hilfsmotor (28) unabhängig vom Hauptmotor (25) antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) sowohl bei umlaufender als auch bei stillstehender Farbwalze (6) durch den Hilfsmotor (28) antreibbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (28) starr mit der Antriebsrolle (11) des Farbbandes (7) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) sowohl bei umlaufender als auch bei stillstehender Farbwalze (6) mit der gleichen Geschwindigkeit antreibbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) bei umlaufender Farbwalze (6) mit einer höheren Geschwindigkeit antreibbar ist als bei stillstehender Farbwalze (6).

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) bei stillstehender Farbwalze (6) mit einer konstanten Mindestgeschwindigkeit und bei laufender Farbwalze (6) synchron zu dieser antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) bei gesperrter Etikettenentnahme und laufender Farbwalze (6) mit einer kleineren Geschwindigkeit antreibbar ist als bei freigegebener Etikettenentnahme.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) nur bei stillstehender Farbwalze (6) durch den Hilfsmotor (28) und bei umlaufender Farbwalze (6) durch den Hauptmotor (25) antreibbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (11) des Farbbandes (7) über Freilauf- und/oder Schaltkupplungen sowohl mit dem Hauptmotor (25) als auch mit dem Hilfsmotor (28) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) unter Vorspannung steht und die vorzugsweise metallische Farbwalze (6) mit einem freien, ungestützten Umlaufbereich zwischen zwei Umlenkstellen berührt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (7) sowohl bei stillstehender als auch bei umlaufender Farbwalze (6) mit einer Geschwindigkeit antreibbar ist, die geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der umlaufenden Farbwalze (6).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (28) an einem das Farbband (7) und die Farbwalze (6) aufnehmenden Gehäuse (26) befestigt ist, das seinerseits lösbar in der Etikettiermaschine angeordnet ist.