DE69306196T2

DE69306196T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Etikettieren unter Ausnutzung des Bernoulli-Effekts

Info

Publication number: DE69306196T2
Application number: DE69306196T
Authority: DE
Inventors: Joseph Edward Yokajty
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2013-07-24
Also published as: EP0584021A1; EP0584021B1; US5472543A; US5470420A; DE69306196D1; JPH06171630A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf Gegenstände. Spezieller ist die Erfindung auf die Anwendung des Bernoullischen Effekts in einer Etikettiervorrichtung und auf Verfahren bezogen, um eine genaue Positionierung von druckempfindlichen, mit Klebstoff verstärkten Etiketten oder vorgeschnittenen Stücken eines Klebebandes herzustellen.
Bekannt sind Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von druckempfindlichen Etiketten auf eine breite Vielfalt von Erzeugnissen. In den vergangenen Jahren wurden am häufigsten Etiketten der Art geliefert, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind. Ein langgestreckter Trägerstreifen 10 mit einer Mittellinie 12 ist auf der einen Seite mit einer Oberfläche versehen, die ein geringes Ziehvermögen zu der mit Klebstoff verstärkten Seite einer Vielzahl von druckempfindlichen Etiketten 14 besitzt, deren Bildseiten von diesem Trägerstreifen 10 nach außen zeigen. Die Etiketten 14 können so gut wie jede beliebige Form aufweisen und sind aus einem mittelmäßig unbiegsamen Material wie beispielsweise Papier hergestellt, um ihre gebrauchsfertige Entfernung vom Trägerstreifen 10 entweder per Hand oder durch eine Vorrichtung der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten allgemeinen Typen zu erleichtern. In einigen Beispielen, wie die zur Bereitstellung einer gegen Eingriffe gesicherten Verpackung für bestimmte Produkte, können die Etiketten 14 mit sich radial erstreckenden Merkmalen wie beispielsweise nach außen reichende Streifen oder Verstärkungen 16 versehen sein, die quer über die Seiten eines Deckels auf dem Gegenstand gefaltet werden können, um eine Entfernung des Deckels zu verhindem, ohne den Streifen unbrauchbar zu machen.
Typischerweise sind solche Trägerstreifen und Etiketten in langen Rollen aufgewickelt, obwohl auch flache Streifen verwendet werden. Wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt wird, ist eine derartige Rolle 18 drehbar angebracht, so daß der Streifen 10,12,14 um eine Mitnehmerwalze 20 und dann um die Kante einer Abziehplatte 22 herum gezogen werden kann. Weil die Klebeverstärkung auf den Etiketten 14 ein geringes Ziehvermögen zur Oberfläche des Streifens 10 besitzt und weil die Etiketten eine bestimmte Steifigkeit aufweisen, werden sie sich stufenweise und von selbst von dem Streifen 10 lösen, wenn dieser um die Kante der Abziehplatte herum verläuft, wobei sie dem Etikettierkopf im wesentlichen tangential zugeführt werden. Am häufigsten werden die Etiketten direkt auf dem zu etikettierenden Gegenstand aufgebracht, wenn sie die Abziehplatte verlassen, nach der die Etiketten stattdessen in vertrauter Art und Weise angedrückt werden können. Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Annehmen des Etiketts nach dem Lösen ist ein hin- und hergehender Etikettierkopf 24 mit Unterdruck, dessen untere Fläche mit Öffnungen versehen ist, die mit einer Unterdruckquelle verbunden sind, so daß das Etikett auf den Etikettierkopf 24 gesaugt wird. Passend zu diesem Etikettierkopf 24 ist ein Fördermittel oder eine Produktaufnahme 26 angeordnet, denen ein zu etikettierender Gegenstand zugeführt wird. Der Etikettierkopf wird dann gegen den Gegenstand gedrückt, um das Etikett aufzubringen, wobei in manchen Beispielen der Unterdruck entspannt und Druckluft aufgebracht wird, um das Etikett auf den Gegenstand zu drücken. Der Streifen 10,12 verläuft von der Abziehplatte 22 über eine angetriebene Rolle 30 und wird auf eine Walze 32 aufgewickelt.
Die Fig. 4 stellt noch einen weiteren bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung schematisch dar, in welcher der hin- und hergehende Etikettierkopf 24 durch ein drehendes Rad oder eine Trommel 34 ersetzt worden ist, deren Umfang mit einer Vielzahl am Umfang beabstandeter Unterdrucköffnungen oder Unterdruckköpfen versehen ist, die sich auf einer vorbestimmten Strecke bewegen, um die Etiketten 14 nacheinander vom Streifen 10, 12 zu ziehen und mit diesen Etiketten Gegenstände 28 zu umwickeln, die sich dahinter auf dem Fördermittel 26 bewegen. Ein noch weiterer bekannter Typ einer Etikettiervorrichtung, die in der Fig. 5 schematisch dargestellt wird, ist eine Art Karussell 36, das einen oberen, ringförmigen Rahmen 38 und eine große Anzahl von Saugköpfen 40 aufweist, die auf dem Rahmen 38 zur Hinund Herbewegung nach oben und unten durch herkömmliche Mittel gelagert sind. Eine tiefer liegende Unterlage 42 nimmt die Gegenstände 28 von einem benachbarten Zuführrad 44 auf und positioniert sie unterhalb der Saugköpfe 40. Wenn sich das Karussell 36 dreht, werden die Etiketten den Unterdruckköpfen zugeführt, die sich entlang einer vorbestimmten Strecke hinter der Abziehplatte 22 bewegen, nach welcher die Saugköpfe abgesenkt werden, um die Etiketten an die Gegenstände 28 zu drücken, die dann durch ein Entnahmerad 46 von der Unterlage 42 entfernt werden.
In jeder der gerade erwähnten bekannten Vorrichtungen und auch in der bekannten Vorrichtung, die in den Fig. 22 bis 24 dargestellt ist, können mehrere Faktoren eine richtige Verwendung des Etiketts 14 auf dem Gegenstand 28 verhindern oder beträchtlich kompliziert machen. Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, können die Etiketten relativ zur Mittellinie 12 eines Streifens 10 nicht mittig eingestellt werden, so daß sie an den Saugköpfen des Etikettierers außerhalb der Position zum genauen Aufbringen ankommen. Die Breite des Trägerstreifens 10 kann von einer Rolle 18 zu einer weiteren variieren, was bedeutet, daß die Querlage der die Saugköpfe des Etikettierers erreichenden Etiketten von Rolle zu Rolle unterschiedlich sein wird, selbst wenn der Streifen 10 an einer Kante quer über der Abziehplatte 22 genau geführt wird. In einigen Etikettierern kann der Streifen 10,12,14 dazu neigen, auf der Abziehplatte 22 etwas auszuwandern oder in Querrichtung hin- und hergehende Zitterbewegungen auszuführen, was eine Veränderung der Lagen von aufeinanderfolgenden Etiketten verursacht. Außerdem können durch eine typische Regelbarkeit des Etikettenzuführmotors und des Aufwickelmotors für den Trägerstreifen Änderungen in der Längsposition der Etiketten bewirkt werden, besonders wenn die Etiketten direkt aufgebracht werden. Veränderungen am Klebstoff der Etiketten und dem aufgebrachten Unterdruck, kann die Position der Etiketten an den Saugköpfen beeinflussen. Deshalb hat Bedarf nach einer Vorrichtung zum Aufbringen solcher Etiketten bestanden, die sich derartigen fehlpositionierenden Faktoren anpassen kann und darüberhinaus die Etiketten schnell und mit großer Genauigkeit auf Gegenstände aufbringen kann.
Die Druckschrift FR-A-2 343 653 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Vielzahl von in einer Reihe angeordneter Etiketten auf einer entsprechenden großen Anzahl ebenfalls in einer Reihe angeordneter Gegenstände. Ein diskontinuierlich betriebener Etiketten-Zuführmechanismus führt die Etiketten einem gleichbleibend betriebenen Etikettentransport mit festgelegter Geschwindigkeit zu, wodurch die Etiketten weiter grob getrennt werden. Eine innerhalb des Etikettentransports angeordnete Einrichtung von beabstandeten Riemen, die sich mit festgelegter Geschwindigkeit über eine Unterdruckplatte bewegt, empfängt und hält die Etiketten fest. Wenn die große Anzahl von grob getrennten Etiketten auf die Unterdruckriemen gestellt worden ist, werden durch pneumatische Zylinder paarig angeordnete Anschlagstifte in einer Gruppe vorwärtsbewegt. Damit ist die Steuerung der Vorwärtsbewegung der Anschlagstifte von der festgelegten Geschwindigkeit der Etiketten quer über die Unterdruckplatte abhängig. Die Etiketten stehen mit ihren jeweiligen Anschlagstiften in Eingriff, und die Riemen gleiten unter den Etiketten. Nachdem die Etiketten an den Anschlagstiften ausgerichtet sind, werden die Riemen gestoppt, die Anschlagstifte zurückgezogen und die Etiketten auf die Gegenstände geblasen. Dann wiederholt sich dieser Vorgang.
Die Druckschrift WO-A 89/12907 beschreibt ein Handhabungssystem für Wafer, in welchem ein Aufnehmerhandkopf mit nach unten gerichteten Luftauslässen vorgesehen ist, durch welche Luft gegen eine obere Fläche eines unbiegsamen Wafers wie beispielsweise eines Wafers aus Silikon gerichtet ist, der zur Herstellung von Mikroschaltkreisen verwendet wird. Der sich ergebende Unterdruck zwischen dem Handkopf und dem Wafer läßt es zu, daß der Handkopf den Wafer aufnimmt, ohne mit ihm körperlich in Kontakt zu kommen. Der Handkopf enthält Anschläge und eine regelmäßige Anordnung von Luftauslässen, wobei einige von ihnen von den Anschlägen weg und einige in Richtung der Anschläge gerichtet sind. Ein Wafer wird nicht durch dessen Zuführung zu dem Handkopf von einer Seite sondern durch das Absenken des Handkopfes über diesem Wafer aufgenommen. In dieser Druckschrift wird nicht die Zusammensetzung einer derartigen Vorrichtung zur gleichzeitigen Handhabung einer großen Anzahl Wafer erörtert oder vorgeschlagen.
Die Vorrichtung der Erfindung ist hauptsächlich nach Anspruch 1 speziell zum Annehmen und Halten eines dünnen, biegsamen, druckempfindlichen Etiketts des Typs angepaßt, das eine erste Bildseite und eine zweite, der ersten Bildseite gegenüberliegende, Klebeseite besitzt. Die Vorrichtung weist einen Hauptkörper mit einer Auflagefläche auf, die flach oder nach außen gewölbt und im wesentlichen zylindrisch zu einer Krümmungsachse sein kann. Eine innerhalb des Hauptkörpers angeordnete Luftkammer steht mit einer großen Anzahl Bohrungen in Verbindung, die sich von der Luftkammer durch die Auflagefläche erstrecken, relativ zu dieser Auflagefläche winklig verlaufen und in einer Reihe angeordnet sind, so daß aus dieser Reihe austretende Gasstrahlen bewirken werden, daß ein Etikett an die Auflagefläche gezogen wird, wenn es dieser Auflagefläche zugeführt und die erste Bildseite unmittelbar an die Strahldüsen herangeführt wird, wodurch zwischen der Auflagefläche und der ersten Bildseite eine Zone geringeren Gasdrucks entsteht und quer über dem Etikett ein Druckdifferential aufgebaut wird, welches das Etikett auf einem über die Auflagefläche fließenden Gasfilm festhält. Es sind Mittel zum Zuführen eines Gasfilms in die Luftkammer und durch die winklig angeordneten Bohrungen vorgesehen. Wahlweise können Mittel vorgesehen werden, um zumindest einen Teil des Etiketts gegenüber der Auflagefläche zuzuführen, die es den Gasstrahlen ermöglichen, die erste Bildseite zu erfassen und das Etikett an die Auflagefläche zu ziehen. Wahlweise kann eine weitere Luftkammer innerhalb des Hauptkörpers in Verbindung mit der Auflagefläche durch weitere Bohrungen vorgesehen werden, durch die Luft mit höherem Druck geführt werden kann, um die Etiketten an die zu etikettierenden Gegenstände zu blasen. Es sind Mittel zum Stoppen der Bewegung des Etiketts relativ zur Auflagefläche vorgesehen, wobei jeder der aus der Auflagefläche austretenden Gasstrahlen zumindest teilweise in Richtung dieses Anschlagmittels gerichtet ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hauptkörper an der Auflagefläche federnd nachgiebig angeordnet und weist ferner Mittel zum Bewegen der Auflagefläche unmittelbar an den zu etikettierenden Gegenstand auf, wodurch die zweite Klebeseite an den Gegenstand gedrückt wird, um das Etikett aufzubringen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewegt das Zuführmittel die Etiketten in Richtung des Anschlagmittels. Das Zuführmittel kann einen langgestreckten Trägerstreifen, auf dem eine große Anzahl von Etiketten in einem mit der ersten Bildseite nach außen zeigenden, linearen Muster angebracht ist, ein Abziehelement, um welches der Trägerstreifen mit den nach außen zeigenden Etiketten gewickelt ist, und Mittel zum Bewegen des Trägerstreifens hinter dem Abziehelement aufweisen, um zu bewirken, daß aufeinanderfolgende Etiketten vom Trägerstreifen abgezogen oder gelöst und quer über die Auflagefläche bewegt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die gleichmäßige Anordnung der Bohrungen im wesentlichen kreisförmig, und die Gasstrahlen sind um diese Anordnung herum gerichtet, wobei sich das Etikett auf dem Gasfilm solange dreht, bis es durch das Anschlagmittel erfaßt wird. Das Etikett kann mit einem sich radial nach innen oder außen erstreckenden Merkmal versehen sein, welches durch das Anschlagmittel erfaßt wird. Das Etikett kann eine zentrale Öffnung und der Hauptkörper einen Positionierstift aufweisen, der im Zentrum der regelmäßigen Anordnung liegt, wobei der Stift so dimensioniert ist, daß er durch die Öffnung im Etikett paßt und vorzugsweise zurückziehbar ist. Es können Mittel zum Bewegen des Hauptkörpers aus einer ersten Stellung, in der jedes Etikett der Auflagefläche zugeführt wird, in eine zweite Stellung, und Fördermittel vorgesehen werden, die dem Hauptkörper in der zweiten Stellung eine Vielzahl von Gegenständen für die Anbringung von Etiketten zuführen.
Der Hauptkörper kann eine große Anzahl von Auflageflächen und die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Bewegen dieser großen Anzahl von Auflageflächen entlang einer vorbestimmten Strecke aufweisen. In einem solchen Ausführungsbeispiel werden die Etiketten der Vielzahl von Auflageflächen nacheinander zugeführt, wobei die Etiketten entlang dieser Strecke weggetragen werden, und es sind Mittel vorgesehen, um die Gegenstände zum Anbringen der Etiketten zuzuführen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Hauptkörper ein Paar schwenkbar angeordneter Halteelemente aufweisen, wobei sich ein erster Teil der Auflagefläche auf dem einen der Halteelemente und ein zweiter Teil der Auflagefläche auf dem anderen der Halteelemente befindet und jeder der Teile einen Teil der Bohrungsanordnung aufweist, wodurch das Etikett auf beiden Teilen der Auflagefläche in der richtigen Lage gehalten wird, und es können Mittel vorgesehen sein, die einen Gegenstand mit der Klebeseite in Kontakt und zwischen die schwenkbar angeordneten Halteelemente bewegen, wobei die Halteelemente eine Schwenkbewegung ausführen, wenn sich der Gegenstand zwischen die beiden Elemente bewegt, um das Etikett zumindest teilweise um den Gegenstand zu wickeln.
Das Verfahren der Erfindung ist hauptsächlich nach Anspruch 9 gut angepaßt, um auf einen Gegenstand ein dünnes, biegsames, druckempfindliches Etikett des Typs aufzubringen, das eine erste Bildseite und eine zweite Klebeseite gegenüber der ersten Bildseite besitzt. Das Verfahren umfaßt die Schritte: Bereitstellen einer Aufnehmvorrichtung des bekannten Typs nach dem Bernoullischen Effekt, die eine Auflagefläche mit einer großen Anzahl von Bohrungen enthält, die durch die Auflagefläche gehen und in einer Reihe angeordnet sind, so daß die von der Reihe austretenden Gasstrahlen bewirken können, daß eines der Etiketten über der Auflagefläche auf einem dünnen Gasfilm gehalten wird, der zwischen der Auflagefläche und der ersten Bildseite fließt;
Auflegen eines dieser Etiketten auf die Aufnehmvorrichtung, wobei die erste Bildseite der Auflagefläche zugewandt ist, wahlweises Aufbringen eines Unterdrucks durch die Auflagefläche, um zu Anfang das Etikett in der richtigen Lage festzuhalten, Zuführen des Gases durch die Bohrungen, um die Strahlen auszubilden und das Etikett erneut in die richtige Lage zu bringen und festzuhalten; und
wahlweises Aufbringen eines Unterdrucks, um das Etikett in der richtigen Lage festzuhalten sowie Bewegen der Aufnehmvorrichtung unmittelbar an den Gegenstand, um dadurch die zweite Klebeseite zum Aufbringen des Etiketts an den Gegenstand zu drücken. Der Zuführschritt kann vor dem Auflegeschritt stattfinden. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Aufbringens eines weiteren Luftstroms durch andere Bohrungen in der Auflagefläche umfassen, um die zweite Klebeseite in Kontakt mit dem Gegenstand zu blasen. Das Verfahren kann nach dem Zuführschritt auch die Schritte des Aufbringens eines Unterdrucks auf die Bohrungen zum Halten des Etiketts an der Auflagefläche und des anschließenden Aufbringens von Druckgas auf die Bohrungen umfassen, um das Etikett an den Gegenstand zu blasen.
Die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung ermöglichen ein schnelles, genaues Aufbringen von Etiketten auf Gegenstände, selbst wenn diese Etiketten bei der Zuführung zum Aufbringen falsch ausgerichtet sind.
Die vorhergehenden und anderen Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden spezielleren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich wie es in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die Draufsicht eines Segments eines Trägerstreifens, der eine Vielzahl von Etiketten trägt;
Fig. 2 die Draufsicht eines Trägerstreifens, der eine Vielzahl von unterschiedlich geformten Etiketten trägt;
Fig. 3 schematisch den bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung mit einem hin- und hergehenden Etikettierkopf;
Fig. 4 schematisch einen weiteren bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung mit einer rotierenden Trommel, die eine Vielzahl von Etikettierköpfen trägt;
Fig. 5 schematisch einen weiteren bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung mit einem Karussell, das eine Vielzahl von Etikettierköpfen trägt;
Fig. 6 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des Etikettierkopfes nach der Erfindung;
Fig. 7 eine bruchstückhafte Schnittansicht des Etikettierkopfes der Fig. 6, die die Ausrichtung der Bohrungen für die Gasstrahlen angibt;
Fig. 8 die Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Etikettierkopfes nach der Erfindung;
Fig. 9 eine seitliche Schnittansicht durch den Etikettierkopf der Fig. 8;
Fig. 10 die Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Etikettierkopfes;
Fig. 11 und 12 Draufsichten von alternativen Versionen der Etikettierköpfe der Fig. 6 bis 10;
Fig. 13 bis 16 Perspektivansichten, einige im Schnitt, eines vierten Ausführungsbeispiels des Etikettierkopfes nach der Erfindung;
Fig. 17 eine Draufsicht und Fig. 18 bis 21 Perspektivansichten, einige im Schnitt, eines fünften Ausführungsbeispiels des Etikettierkopfes nach der Erfindung;
Fig. 22 bis 24 schematisch einen noch weiteren bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung mit schwenkbaren Halterungen für das Etikett;
Fig. 25 und 26 Perspektivansichten eines sechsten Ausführungsbeispiels des Etikettierkopfes nach der Erfindung.
Das Folgende ist eine ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen ist, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente der Anordnung in jeder der einzelnen Fig. veranschaulichen.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen ein erstes Ausführungsbeispiel des Etikettierkopfes 48 mit Bernoullischem Effekt nach der Erfindung, der in der Vorrichtung der Fig. 3 bis 5 verwendbar ist. Der Anmelder hat herausgefunden, daß der bekannte Bernoullische Effekt in einem Etikettierkopf auf eine solche Art und Weise verwendet werden kann, daß fehlausrichtende Faktoren des zuvor beschriebenen Typs durch ein erneutes genaues Positionieren des Etiketts angepaßt werden können, sobald es vom Trägerstreifen am Etikettierkopf gelöst worden ist. Ein Hauptkörper 50 aus einem geeigneten Material wie beispielsweise Metall oder einem unelastischen Kunststoff ist mit einer glatten, typisch flachen Auflagefläche 52 versehen. Innerhalb des Hauptkörpers 50 steht eine Luftkammer 54 mit einer Vielzahl von Bohrungen 56 in Verbindung, die sich von der Luftkammer 54 zur Auflagefläche 52 erstrecken. Vorzugsweise besitzen die Bohrungen 56 einen Durchmesser im Bereich von 0,012 bis 0,032 Zoll (0,030 bis 0,081 cm) und sind in einem Winkel 0 zur Auflagefläche 52 im Bereich von 5 bis 45 Grad eingestellt. Durch den Hauptkörper so ist eine Öffnung 58 vorgesehen, um die Luftkammer 54 an eine Druckluftquelle, in einigen Anwendungen auch an eine Unterdruckquelle, anzuschließen. Wie es nachfolgend erörtert wird, sind die Bohrungen 56 in einer Reihe angeordnet, so daß von diesen Bohrungen 56 austretende Gasstrahlen bewirken werden, daß das Etikett 14 auf die Auflagefläche 52 gezogen wird, wenn es der Auflagefläche zugeführt wird, und die Bildseite des Etiketts unmittelbar an die Gasstrahlen gebracht wird. Entsprechend des Bernoullischen Effekts bewirkt der Gasstrom eine zwischen der Auflagefläche 52 und dem Etikett 14 gebildete Zone mit vermindertem Gasdruck, wodurch ein Druckdifferential quer über dem Etikett aufgebaut wird, um es in der richtigen Lage auf einem Gasfilm festzuhalten, der über die Auflagefläche fließt. Die Reihe ist auch in jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung angeordnet, so daß das Etikett 14, sobald es gelöst ist, sich relativ zur Auflagefläche 52 bewegen und sich erneut exakt in die richtige Lage an einen oder mehrere Anschläge 60 bringen wird, die auf der Auflagefläche oder benachbart vorgesehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel können die Anschläge 60 auf elastischen Federn 61 abgestützt sein, die zulassen, daß diese Anschläge beim Aufbringen des Etiketts auf die Höhe der Auflagefläche 52 heruntergedrückt werden. Vorzugsweise sind die Anschläge 60 aus einem Material hergestellt, auf dem der Klebstoff der Etiketten nicht völlig haften wird wie beispielsweise Rulon, ein von Dixon Industries Corp., Bristol, Rhode Island, USA, hergestellter plastischer Werkstoff. Damit kann das Etikett exakt auf einem Gegenstand aufgebracht werden, selbst wenn das Etikett beim Zuführen zum Etikettierkopf 48 einem oder mehreren zuvor beschriebenen fehlausrichtenden Faktoren ausgesetzt war.
Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ebenfalls in der Vorrichtung der Fig. 3 bis 5 verwendbar ist, in dem die flache Auflagefläche 52 durch einen elastischen Einsatz 62 aus einem Material, wie beispielsweise Silikongummi, ersetzt worden ist, der eine zylindrische, nach außen gewölbte Auflagefläche 64 mit einer Krümmungsachse besitzt, die quer zu der Richtung angeordnet ist, aus der das Etikett 14 dem Etikettierkopf 48 zugeführt wird. Ein Paar Anschlagstifte oder Anschläge 66 sind auf einer Seite der Auflagefläche 64 angeordnet. Die Anschlagstifte 66 sind vorzugsweise ebenfalls aus einem nicht klebenden Material wie beispielsweise Rulon hergestellt. Vorzugsweise ist mindestens ein Abschnitt der Bohrungen 56 im Winkel angeordnet, so daß ihre Gasstrahlen zumindest teilweise in Richtung der Anschlagstifte 66 gerichtet sind und einer Bewegung des Etiketts 14 auf dem Etikettierkopf nicht entgegenstehen. Durch "zumindest teilweise in Richtung" ist gemeint, daß keiner der Gasstrahlen eine vektorielle Komponente enthält, die einer Bewegung des Etiketts quer über die Auflagefläche 64 entgegenwirken würde. Für runde Etiketten sind die Strahlen aus den Bohrungen 56 vorzugsweise auf jeder Seite der Bewegungsstrecke des Etiketts auf dem Etikettierkopf symmetrisch angeordnet. Runde Etiketten werden sich nach dem Lösen quer über die Auflagefläche 64 in einen genauen Eingriff mit den Anschlagstiften 66 bewegen. Wie es hinsichtlich der Fig. 25 und 26 erörtet wurde, sind auch unsymmetrische Anordnungen von Bohrungen zum Beispiel bei rechteckigen Etiketten verwendbar. Das elastische Material des Einsatzes 62 und die zylindrische Form der Auflagefläche 64 gewährleisten, wenn der Etikettierkopf an einen Gegenstand gedrückt wird, um das Etikett 14 aufzubringen, daß wegen der zylindrischen Form im wesentlichen zuerst ein linienförmiger Kontakt hergestellt wird und der Einsatz sich anschließend zusammendrückt, so daß das Etikett ohne Blasen oder Falten glatt aufgebracht wird.
Die Fig. 10 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel des Etikettierkopfes der Fig. 8 und 9 dar. Innerhalb des Hauptkörpers 50 steht eine zweite Luftkammer 55 mit einer oder mehreren Bohrungen 57 in Verbindung, die sich von der Luftkammer 55 zur Auflagefläche 64 erstrecken. Eine derartige zweite Luftkammer und Bohrungen können ebenfalls in den anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung enthalten sein, obwohl sie nicht für jede von ihnen speziell veranschaulicht ist. Es ist eine Öffnung 59 von der Luftkammer 55 zu einer Druckluftquelle vorgesehen, so daß eine Luftdruckwirkung der Luft durch die Bohrungen 57 verwendet werden kann, um das Etikett auf den zu etikettierenden Gegenstand zu blasen.
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen typische regelmäßige Anordnungen von Bohrungen 56 für Etikettierköpfe 48 der Fig. 6 bis 10 mit flachen Auflageflächen 52, die in der Breite W jeweils ungefähr 0,6 und 1,0 Zoll (1,52 und 2,54 cm) betragen. Die Anzahl der Bohrungen ist von der Fläche und dem Gewicht des Etiketts abhängig. Die Pfeile zeigen die Richtung der Gasstrahlen von den Bohrungen 56 in Richtung der Anschläge 60 an, die vorzugsweise so liegen, daß keine vektorielle Komponente eines beliebigen Strahls der Bewegung des Etiketts 14 auf die Auflagefläche 52 entgegenwirken wird. Für runde Etiketten sind die Strahlen vorzugsweise relativ zur Bewegungsstrecke des Etiketts symmetrisch angeordnet. Damit werden sich runde Etiketten beim Lösen quer über der Auflagefläche 52 in einen exakten Eingriff mit den Anschlägen 60 bewegen. Ähnliche gleichmäßige Anordnungen von Bohrungen können für Etiketten mit anderen Formen verwendet werden.
Die Fig. 13 bis 16 veranschaulichen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zum Aufbringen von Etiketten 14 angepaßt ist, die eine zentrale Öffnung 68 und ein sich radial nach innen erstreckendes Merkmal wie beispielsweise eine Ausnehmung 70 aufweisen, die sich über einem Umfangsbogen des Etiketts erstreckt. In diesem Falle ist der Hauptkörper 50 mit einem im Zentrum angeordneten kegeligen Positionierstift 72 versehen, der sich von der Auflagefläche 52 erstreckt. Der Durchmesser des Positionierstifts 72 ist vorzugsweise nur etwas kleiner als der der zentralen Öffnung 68, um das Etikett auf dem Etikettierkopf genau zu zentrieren. Den Positionierstift 72 umgibt eine gleichmäßige Anordnung von im Winkel angeordneten Bohrungen 74, deren Strahlen sich im allgemeinen im gleichen Sinne oder in kreisförmiger Richtung um den Positionierstift erstrecken. Wenn das Etikett 14 abgelöst ist, so daß der Positionierstift 72 in die Öffnung 68 eintritt, wird sich das Etikett nach unten bewegen und sich um den Positionierstift 72 solange eindrehen, bis sich die Ausnehmung 70 über eine axial verlaufende Anlage oder einen Anschlag 76 absetzt und dadurch die Bewegung des Etiketts stoppt und es für dessen Aufbringung genau zentriert und im richtigen Winkel positioniert. Vorzugsweise ist der Anschlag 76 beim Aufbringen des nicht dargestellten Etiketts zurückziehbar. Wie es in den Fig. 15 und 16 gezeigt wird, weist der Hauptkörper 50 eine zentrale, abgestufte Bohrung 78 auf, die von der Luftkammer 54 umgeben ist, in der ein Positionierstift 72 verschiebbar angebracht ist. Ein am Positionierstift befindlicher Kopf 80 wird durch eine Feder 82 angedrückt, so daß der Positionierstift 72 zurückziehbar aber vorgespannt ist, um sich über die Auflagefläche 52 hinaus zu erstrecken wie es dargestellt ist. Wie es hinsichtlich der Fig. 20 weiter erörtert wird, erleichtert das Zurückziehvermögen des Positionierstifts 72 die Verwendung des Etikettierkopfes 48, um das Etikett 14 genau um eine Bohrung in dem zu etikettierenden Gegenstand zu legen. Vorzugsweise wird auf die Luftkammer 54 ein Unterdruck aufgebracht, nachdem das Etikett angenommen und erneut ausgerichtet worden ist, der entspannt wird, wenn das Etikett auf den zu etikettierenden Gegenstand gedrückt oder geblasen wird. Die Fig. 17 bis 21 veranschaulichen ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches ebenfalls zum Aufbringen von Etiketten angepaßt ist, die eine zentrale Öffnung 68 und eine Ausnehmung 70 am Umfang aufweisen. In diesem Beispiel kann der Positionierstift 72 durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie beispielsweise ein Elektromagnet oder Luftzylinder (nicht veranschaulicht) unter der Auflagefläche 52 zurückgezogen werden, um zu ermöglichen, daß das Etikett 14 auf unterschiedliche Art und Weise zugeführt und genau ausgerichtet wird. Somit kann der Durchmesser des Positionierstifts 72 im wesentlichen geringer als der der Öffnung 68 sein. Zur Erleichterung einer Einstellung der seitlichen Position der Anschläge 60 und um zuzulassen, daß diese Anschläge auf die Höhe der Auflagefläche 52 heruntergedrückt werden, endet die Auflagefläche 52 vorzugsweise an einer Aussparung mit einer Kante 84, die entlang eines Teils ihrer Länge dem die Ausnehmung 70 aufweisenden Teil des Etiketts 14 geometrisch ähnlich ausgebildet ist. Gegenüber diesem Teil der Kante 84 und über die Aussparung hinaus reichend sind die Anschläge 60 angeordnet, die seitlich ausgerichtet sind, so daß der erste Anschlag eine Seite der Ausnehmung 70 und der zweite Anschlag den Umfang des Etiketts 14 auf der gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung 70 vom ersten Anschlag erfassen kann, wie es am deutlichsten in der Fig. 17 oder der Fig. 20 ersichtlich ist. Das Etikett wird der Auflagefläche 52 entlang einer Wegstrecke direkt in Richtung der Anschläge 60 zugeführt.
Anstelle der kreisförmigen, regelmäßigen Anordnung von Düsen des Ausführungsbeispiels der Fig. 13 bis 16 ist ein erstes Paar Düsen 86 auf der den Anschlägen 60 gegenüberliegenden Seite des Positionierstifts 72 vorgesehen, die im Winkel in Richtung der gegenüberliegenden Seiten des Positionierstifts 72 gerichtet sind, wobei ein zweites Paar Düsen 88 direkt in Richtung 72 der Anschläge 60 auf den gegenüberliegenden Seiten des Positionierstifts 72 gerichtet ist und eine den Anschlägen 60 am nächsten angeordnete einzelne Düse 90 mit Winkelausrichtung in einem Winkel in Richtung des entfernteren der Anschläge 60 gerichtet ist. Die Düse 90 kann auf jeder Seite der Bewegungsstrecke des Etiketts 14 ausgerichtet sein. Entsprechend der Erfindung enthält vorzugsweise keine der Düsen eine vektorielle Kraftkomponente, die einer Bewegung des Etiketts quer über der Auflagefläche 52 entgegenwirken würde. Die Auflagefläche 52 ist vorzugsweise flach, kann aber auch eine zylindrische, konvexe Form des in den Fig. 8 und 9 dargestellten Typs aufweisen. Mit dieser Anordnung wird, sobald der Positionierstift 72 zurückgezogen worden ist, ein in die dargestellte Richtung zugeführtes Etikett durch die Düsen 86, 88 quer über die Auflagefläche 52 in Richtung der Anschläge 60 bewegt und durch die Düse 90 umgelenkt, so daß die Anschläge 60 exakt die Ausnehmung 70 und den Umfang des Etiketts erfassen. Der Positionierstift 72 kann dann durch die zentrale Öffnung 68 ausgefahren werden. Während die Anordnung der Fig. 17 gut für eine Verwendung mit Etiketten angepaßt ist, die eine Öffnung 68 oder eine Ausnehmung 70 aufweisen, wird der Fachmann richtig einschätzen, daß Etiketten ohne Öffnungen und mit unterschiedlichen Formen angenommen und erneut ausgerichtet werden können, indem etwas unterschiedliche regelmäßige Anordnungen von Düsen und Anschlägen verwendet werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Mit dem exakt auf dem Etikettierkopf 48 ausgerichteten Etikett kann dieses auf einen Gegenstand 28 in der in der Fig. 21 dargestellten Art und Weise aufgebracht werden. Der Gegenstand 28 weist eine Bohrung 92 oder ein anderes Steuermerkmal auf, um welches das Etikett 14 exakt positioniert werden soll. Der Etikettierkopf wird in Richtung des Gegenstands 28 oder umgekehrt bewegt, um es möglich zu machen, daß der Positionierstift 72, der wie dargestellt vorzugsweise kegelig ist, in die Bohrung 92 eintritt. Der Kegel am Positionierstift 72 kann verwendet werden, um den Gegenstand 28 schließlich koaxial zum Etikettierkopf auszurichten. Dann, wenn der Etikettierkopf unmittelbar an den Gegenstand bewegt ist, erfaßt der Positionierstift 72 die Bohrung 92 und zieht sich gegen die Kraft der Feder 82 zurück, so daß das Etikett 14 exakt um die Bohrung 92 aufgebracht wird.
Die Fig. 22 bis 24 veranschaulichen schematisch den bekannten Typ einer Etikettiervorrichtung, die durch das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung des in den Fig. 25 und 26 dargestellten Typs verbessert ist. In der bekannten Vorrichtung ist ein Paar flacher Halteelemente 94, 96 mit Unterdruck bei den Bezugszeichen 98,100 schwenkbar gelagert, um zu ermöglichen, daß sich die Halteelemente etwa wie Türen von Empfangsräumen hin und her bewegen. Jedes Halteelement umfaßt eine im wesentlichen rechteckige Auflagefläche 102, 104, auf welcher ein Etikett 106 durch Unterdruck mit seiner dem Gegenstand 28 zugewandten Klebeseite festgehalten werden kann, der sich auf einer geeigneten Produktaufnahme oder einem Fördermittel 116 in Richtung des Etiketts bewegt. So wie der Gegenstand auf das Etikett auftrifft, schwenken die Halteelemente auf, um zu ermöglichen, daß der Gegenstand hindurchgeht, wobei das Etikett von den Halteelementen weggleiten und sich zumindest teilweise um den Gegenstand wickeln kann. Entsprechend der Erfindung sind, wie es in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist, die Halteelemente 94, 96 Etikettierköpfe mit Bernoullischem Effekt, die mit einer regelmäßigen Anordnung von Kantenanschlägen 108, 110,112 versehen sind, die in dem veranschaulichten Ausführungsbeipiel auf den beiden Halteelementen ausgerichtet sind, um die senkrechten Kanten eines rechteckigen Etiketts 106 zu erfassen. Eine nicht dargestellte, innenliegende Luftkammer ist innerhalb jedes der Halteelemente 94, 96 vorgesehen und steht in der zuvor beschriebenen Art und Weise mit einer großen Anzahl von winkligen Bohrungen 114 in Verbindung, die in einer linearen Reihe und winklig angeordnet sind, um Gasstrahlen zu erzeugen, die ein rechteckiges Etikett 106 quer über den Auflageflächen 102,104 in Kontakt mit den Kantenanschlägen 108, 110, 112 drücken. Wie es in der Fig. 26 dargestellt wird, kann das Etikett 106 aus jeder Richtung entlang der Auflageflächen in Richtung der Kantenanschläge zugeführt werden. Anstelle der in den Fig. 25 und 26 dargestellten, einfachen, zylindrischen Anschläge 108, 110, 112 können nicht gezeigte, mit geraden Seiten versehene Anschlagwände verwendet werden, welche die zylindrischen Anschläge ersetzen und sich entlang der Länge und Breite der Auflageflächen 102,104 erstrecken, um mit einem wesentlichen Teil der Vorderkanten des Etiketts in Kontakt zu kommen. Vorzugsweise sind die Auflageflächen 102,104 flach, sie können aber auch eine zylindrische, konvexe Formen besitzen, deren Krümmungsachse quer zur Richtung der Etikettenzuführung angeordnet ist, um die Herstellung einer anfänglichen Linienberührung mit dem zu etikettierenden Gegenstand zu unterstützen.
Während meine Erfindung mit Bezug auf ihre bestimmten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben worden ist, wird dem Fachmann verständlich, daß andere Veränderungen in Form und Einzelheit vorgenommen werden können, ohne vom Umfang meiner beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Übersetzung der im Prüfungsverfahren genehmigten Ansprüche

1. Vorrichtung zum Annehmen und Halten eines dünnen, biegsamen, druckempfindlichen Etiketts (14,106) mit einer ersten Bildseite und einer zweiten, der Bildseite gegenüberliegenden Klebeseite, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten aufweist:

- einen Hauptkörper (50, 94, 96) mit einer Auflagefläche (52, 64,102,104);

- eine innerhalb des Hauptkörpers angeordnete Luftkammer (54);

- eine Vielzahl von Bohrungen (56, 74, 86, 88, 90,114), die sich von der Luftkammer durch die Auflagefläche erstrecken, relativ zur Auflagefläche winklig verlaufen und in einer Reihe angeordnet sind, so daß durch die aus der Reihe der Bohrungen austretenden Gasstrahlen das Etikett an und quer über die Auflagefläche gezogen wird, wenn es der Auflagefläche zugeführt und die erste Bildseite unmittelbar an die Strahldüsen herangeführt wird, wodurch zwischen der Auflagefläche und der Bildseite eine Zone geringeren Gasdrucks entsteht und quer über das Etikett ein Druckdifferential aufgebaut wird, welches das Etikett auf einem über die Auflagefläche fließenden Gasfilm festhält;

- Mittel (58) zum Zuführen eines Gasstroms in die Luftkammer und durch die winklig angeordneten Bohrungen;

- Mittel, die zumindest einen Teil des Etiketts entlang einer Bewegungsbahn quer über die Auflagefläche führen, die es den Gasstrahlen ermöglichen, die erste Bildseite zu erfassen und das Etikett an und quer über die Auflagefläche zu ziehen, und die dann das Etikett lösen, damit es sich mit dem Gasfilm quer über die Auflagefläche bewegt; und

- mindestens einen dem Hauptkörper zugeordneten Anschlag (60, 61, 66, 76, 108, 110, 112), der die Bewegung des Etiketts quer über die Auflagefläche stoppt und das Etikett auf dem Gasfilm in einer für seine genaue Anbringung auf einem zu etikettierenden Gegenstand erforderlichen Position hält, wobei mindestens ein Teil der aus der Auflagefläche austretenden Gasstrahlen zumindest teilweise in Richtung auf den Anschlag strömen, um das Etikett nach Lösen durch die vorhergehenden Mittel zu veranlassen, sich von der Bewegungsbahn zur Position für die genaue Anbringung gegen den Anschlag zu bewegen, während es auf dem Gasfilm gehalten wird.

-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Bohrungen im wesentlichen kreisförmig ist und die Gasstrahlen um die Anordnung herum gerichtet sind, wobei sich das Etikett auf dem Gasfilm so lange dreht, bis es von dem Anschlag erfaßt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper zwei schwenkbar angeordnete Halteelemente (94, 96) aufweist, wobei sich ein erster Teil der Auflagefläche auf dem einen Halteelemente und ein zweiter Teil auf dem anderen Halteelement befindet und jeder der Teile einen Teil der Bohrungsanordnung aufweist, wodurch das Etikett auf beiden Teilen der Auflagefläche in Position gehalten wird; ferner Mittel (116), die einen Gegenstand mit der Klebeseite in Kontakt und zwischen die schwenkbar angeordneten Halteelemente bringen, wobei die Halteelemente eine Schwenkbewegung ausführen, wenn sich der Gegenstand zwischen die beiden Elemente bewegt, um das Etikett zumindest teilweise um den Gegenstand zu wickeln.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper eine im wesentlichen zylindrische, konvex geformte Auflagefläche (64) mit einem bestimmten Krümmungsradius aufweist und an der Auflagefläche elastisch ausgebildet ist, wobei der Hauptkörper ferner Mittel aufweist, die die Auflagefläche in unmittelbaren Kontakt mit einem zu etikettierenden Gegenstand bringen, wodurch die zweite Klebeseite an den Gegenstand gedrückt wird, um das Etikett anzubringen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett ein radial verlaufendes Merkmal (16) aufweist, das vom Anschlag erfaßt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett eine zentrale Öffnung (68) und der Hauptkörper einen im Zentrum der Bohrungsanordnung liegenden Positionierstift aufweist, der so dimensioniert ist, daß er durch die Öffnung im Etikett paßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (26, 36,116) zum Bewegen des Hauptkörpers aus einer ersten Stellung, in der das Etikett der Auflagefläche zugeführt wird, in eine zweite Stellung; und durch Fördermittel, die dem Hauptkörper in der zweiten Stellung eine Vielzahl von Gegenständen für die Anbringung der Etiketten zuführen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierstift einziehbar ist.

9. Verfahren zum Anbringen eines dünnen, biegsamen, druckempfindlichen Etiketts an einem Gegenstand, wobei das Etikett mit einer ersten Bildseite und einer zweiten, der Bildseite gegenüberliegenden Klebeseite versehen ist und das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Bereitstellen eines Hauptkörpers mit einer Auflagefläche, einer im Hauptkörper angeordneten Luftkammer und einer Vielzahl von Bohrungen, die sich von der Luftkammer durch die Auflagefläche erstrecken, relativ zur Auflagefläche winklig verlaufen und in einer Reihe angeordnet sind, so daß durch die aus der Reihe der Bohrungen austretenden Gasstrahlen das Etikett an und quer über die Auflagefläche gezogen wird, wenn es der Auflagefläche zugeführt und die erste Bildseite in unmittelbaren Kontakt mit den Strahldüsen gebracht wird, wodurch zwischen der Auflagefläche und der Bildseite eine Zone geringeren Gasdrucks entsteht und quer über das Etikett ein Druckdifferential aufgebaut wird, welches das Etikett auf einem zwischen der Auflagefläche und der Bildseite fließenden Gasfilm festhält;

- Einführen von Gas in die Bohrungen zur Erzeugung der Gasstrahlen;

- Einbringen von zumindest einem Teil eines der Etiketten in eine Bewegungsbahn quer über die Auflagefläche, die es den Gasstrahlen ermöglichen, die erste Bildseite zu erfassen und das Etikett an und quer über die Auflagefläche zu ziehen;

- Lösen des Etiketts, damit es sich mit dem Gasfilm quer über die Auflagefläche bewegt;

- Stoppen der Bewegung des Etiketts quer über die Auflagefläche gegen zumindest einen Anschlag, wobei mindestens ein Teil der aus der Auflagefläche austretenden Gasstrahlen zumindest teilweise in Richtung auf den Anschlag strömen, um das Etikett nach dem Lösen zu veranlassen, sich von der Bewegungsbahn gegen den Anschlag zu bewegen;

- Halten des Etiketts auf dem Gasfilm am Anschlag in einer Position für dessen genaue Anbringung auf einem zu etikettierenden Gegenstand; und

- Bewegen des Hauptkörpers in unmittelbaren Kontakt mit dem Gegenstand, wobei die zweite Klebeseite an den Gegenstand gedrückt wird, um das Etikett anzubringen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Erhöhen der Strömungsrate des Gases, um die zweite Klebeseite in Kontakt mit dem Gegenstand zu drücken.

11. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den nach dem Schritt zur Einführung von Gas in die Bohrungen erfolenden Schritt zum Erzeugen eines Unterdrucks in den Bohrungen, um das Etikett an der Auflagefläche festzuhalten; und durch den nach dem Schritt zum Bewegen des Hauptkörpers erfolgenden Schritt zum Erzeugen eines Gasüberdrucks in den Bohrungen, um das Etikett an den Gegenstand zu drücken.