EP1480885B1 - Appliziervorrichtung für unterschiedlich lange etiketten - Google Patents

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EP1480885B1
EP1480885B1 EP03714728A EP03714728A EP1480885B1 EP 1480885 B1 EP1480885 B1 EP 1480885B1 EP 03714728 A EP03714728 A EP 03714728A EP 03714728 A EP03714728 A EP 03714728A EP 1480885 B1 EP1480885 B1 EP 1480885B1
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EP
European Patent Office
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unit
flat material
application
material web
set forth
Prior art date
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EP03714728A
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English (en)
French (fr)
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EP1480885A1 (de
Inventor
Johannes Lenkl
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Avery Dennison Corp
Original Assignee
Avery Dennison Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Avery Dennison Corp filed Critical Avery Dennison Corp
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Publication of EP1480885B1 publication Critical patent/EP1480885B1/de
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Definitions

  • the invention relates to an applicator for applying flat material segments in particular labels, according to the preamble of claim 1 and a method for applying such flat material segments to a product according to the preamble of claim 11.
  • a flat material web is first prepared, one side of which has an adhesive layer and the other side can be printed by means of a printing unit.
  • the self-adhesive flat material web on the side of the adhesive layer is covered with a carrier material web.
  • This self-adhesive flat material web is usually wound into a roll, whereby the handling of the self-adhesive flat material web and their storage is facilitated.
  • applicator devices have predominantly applied pre-punched self-adhesive labels, which therefore have predetermined length and width dimensions.
  • the maximum width of a label is predetermined by the width of the flat material web.
  • Such pre-punched labels can be applied continuously without stopping the product to be labeled.
  • the applicator or labeling machine has to be converted, which increases the downtime of the applicator and thus the labeling costs per product.
  • the self-adhesive flat material web has no carrier material web.
  • a flat material web can be rolled up like a normal adhesive tape. This enables increased productivity through more efficient rolling and thus shorter set-up times.
  • linerless labels are environmentally friendly because they do not produce waste from silicone-containing substrates. Further advantages include reduced costs for storage, transport and waste disposal through up to 50% more label material.
  • linerless labels are not pre-cut, but are continuously pulled off a rotting and cut to the required length. In this case, labels of different lengths can be produced in an advantageous manner from the same flat material web.
  • the labels which are obtained from a flat material web with carrier material, not to pre-punch them, but to cut off the desired length from the flat material web.
  • an apparatus and a method for labeling goods or for applying labels is removable.
  • the device has a separating unit for separating a label from the label web and an application unit for applying the label to a product. Furthermore, a device for applying an adhesive to a separate, separated from the separation unit label is provided between the separation unit and the application unit.
  • the separation of a single label from the label web and the order of the adhesive is clock-controlled.
  • the applicator according to the invention has a buffer or a buffer unit between a separating unit for separating a flat material segment from the flat material web and an application unit for applying such a flat material segment as a label to a product.
  • the buffer or the buffer unit is advantageously decoupled the process of applying the labels to the products of the a finite period consuming separation process.
  • the clock rate of the products to be labeled thus becomes independent of the duration of the separation process for a label.
  • the buffer or the buffer unit of the applicator device according to the invention is designed so that it forms a changeable loop formed by the flat material web between the separation unit and the application unit before each separation.
  • the length of this loop represents the flat material web section removable from the buffer unit and has at least the length of the path traveled by the surface of a product to be labeled during the duration of the separation process of the flat material segment on the application unit.
  • the formation of the loop in the buffer unit is achieved by controlling the feed rate of the flat material web such that it runs at least temporarily between two severing operations at a greater feed rate than the speed of the products to be labeled past the applicator.
  • the buffer unit has a feed roller driven in a controlled manner and a pressure roller spaced therefrom in the feed direction of the flat material web.
  • the feed roller may be arranged in the detaching unit and serves to advance the flat material segment at a predetermined speed at each time.
  • the pressure roller is provided for pressing the flat material segments on the surface of the product on the Applizierech. Both the feed roller and the pressure roller are arranged parallel to each other and to the plane spanned by the surface of the product. This dispenses a donated label, which is advantageously aligned with the surface to be labeled, from the applicator. It is also possible to provide a controlled drive on the pressure roller.
  • the Appliziervoriques may have a control unit, which controls, among other things, the speed of the driven feed roller of the buffer unit as explained above, so that between two separation processes, the formation of the loop with .benötigten length is ensured from the flat material web.
  • a sensor can be provided on the detachment unit be that transmits the detected speed to the control unit.
  • a sensor for detecting the speed of the products on the application unit, which transfers the speed to the control unit can be provided on the application unit or the conveyor.
  • the flat material web may consist of both a carrier mat web on which a self-adhesive label material web is applied, as well as a carrier-less label web. In the embodiment with a carrier material web, it is removed from the flat material web before the separating unit.
  • FIG. 1 and 2 show a possible embodiment of the applicator 10 according to the invention for implementing the Applizier Kunststoffes invention.
  • FIG. 1 is a schematic side view of an applicator 10 which is used to move on at least part of the surface O of products P from a conveyor F on the applicator 10 in FIG. 1 from right to left in a horizontal direction extending level to apply labels E or the like.
  • the housing 11, which will be described below in more detail below, is partially removed in FIGS. 1 and 2. Only the substantially vertically extending rear wall 11a and a support plate 11b mounted thereon are shown.
  • the labels E are produced from a flat material web 20 consisting of a self-adhesive label web 22 and a substrate web 24 attached to the adhesive side 22a.
  • the flat material web 20 is scaffolded in the form of a supply roll RV into the device 10 by attaching the roll RV to an axis A1 projecting from the top right in FIG. 1 and projecting perpendicularly from the rear wall 11a.
  • the flat material web 20 is fed via horizontally oriented deflection rollers R1, R2, R3 of an unspecified detaching unit 30, in which the label web 22 is detached at a dispensing edge of the substrate sheet 24 by peeling.
  • the "empty" carrier material web 24 is guided from the detaching unit 30 to a waste roll RA shown on the right in FIG. 1, which is inserted on an axis A2 projecting perpendicularly from the rear wall 10a and wound up by the latter.
  • the detachment unit includes, inter alia, a controlled driven feed roller 30a for the controlled advancement of the label web 22 in the direction of the separation unit 50 or an application unit 60 adjoining the separation unit 50 in the feed direction.
  • the label web 22 fed from the printing unit 40 is grasped by a guide not shown in detail and then fed without slip from the controlled feed roller 30a, which is controlled by a control unit, not shown, via the separating unit 50 of the Appfiziereinheil 60 with a feed rate defined at any time.
  • the application unit 60 essentially consists of a pressure roller 60a oriented horizontally to the plane defined by the product surface O to be labeled, which presses the label E against the surface O of the product P.
  • the suspension and guidance of the pressure roller 60a are not shown in detail.
  • the free-running pressure roller 60a may be resiliently reversibly displaceable in the direction of the surface of the product P so that a sufficient pressing force can be exerted on the pressure roller 60a for wrinkle-free application of the label E at all times.
  • the free-running pressure roller 60a may additionally be provided with a sensor element such that detection of the speed of the products P to be labeled is possible. This would also disturbances such as a lack of products P be detected. Of course, such a sensor can also be provided independently of the pressure roller 60a.
  • Fig. 2 shows the detail D of the Appliziervoriques 10 of FIG. 1 on a larger scale.
  • the buffer unit 70 consists of the controlled feed roller 30a and the pressure roller 60a, between which one from the to be applied label E variable loop 80 of the flat material web 22 may be formed as a buffer.
  • the buffer unit 70 makes it possible to decouple the Appliziervorgang of the separation process of a label E. This is achieved by the targeted interaction of the controlled feed roller 30a and the pressure roller 60a reaches the buffer unit 70.
  • the necessary coordination between the feed speed at the feed roller 30a and the conveying speed of the product (s) P is ensured by the control unit (not shown) contained in the applicator device mentioned above.
  • the control unit ensures a suitable timing of the feed rate of the label web 22 in the separation unit 50 by means of the controlled driven feed roller 30a in relation to the speed of the product (s) P to be labeled on the conveyor F at the application unit 60.
  • the filling of the buffer unit 70 namely the formation of the loop 80, between two separation processes in the separation unit 50 is achieved.
  • the control unit can use sensors, which can be provided for example on the feed roller 30a, the pressure roller 60a and the conveyor F, the actual speeds of the product (s) P on the Appliziervoriques 10 and the label web 22 on the separation unit 50 for Will be provided.
  • the male in the buffer unit 70 loop length I S1 corresponds approximately v P. ⁇ t.
  • the time t E for applying a Label E must be the feed rate v E in a first approximation to the formation of the loop at least (v P ⁇ t E ) / ( t E - ⁇ t).
  • the control unit ensures via the drive speed of the feed roller the formation of the respectively required loop lengths between two separation processes.
  • a printed segment of the label web 22 is first supplied from the printing unit 40 of the separation unit 50.
  • the segment of the label web 22 is guided by the feed roller 30a, not shown, in the direction of the surface O of the product P to be labeled. Due to the self-adhesive property of the side 22a of the label web 22, it will adhere to it when in contact with the surface O of the product P.
  • this is pressed on the surface O of the product P by the above-described pressure roller 60a, which corresponds to the Applizierillon 60. From this point on, the end of the label web 22 moves with the surface O of the product P at the conveying speed v P.
  • the loop of the buffer unit 70 with the required length is preferably formed in the area downstream of the separation unit as far as the application unit 60.
  • the control unit can "recognize” by means of a timer function when the necessary loop length is reached is. Once the required loop length is formed, the label web 22 is stopped for at least the duration of a separation process .DELTA.t. Thereafter, the detachment of the label E at the separation unit 50 is immediately performed. Tearing or damaging the labels E is thus avoided.
  • the application process to the product P is continued by the label web 22 "stored" in the previously formed loop 80. For this reason, it is possible to stop the label web 22 for separating a label E without having to stop or delay the product (s) P to be labeled.
  • a further possibility for forming a buffer or a loop can be achieved by accelerating or slowing down the strip speed of the labeling product P, at the same time advancing the material web at the same speed.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Appliziervorrichtung zum Aufbringen von Flachmaterialsegmenten insbesondere Etiketten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Aufbringen derartiger Flachmaterialsegmente auf ein Produkt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Für die in der Praxis bisher gewöhnlich verwendeten Selbstklebeetikeften wird üblicherweise zunächst eine Flachmaterialbahn hergestellt, deren eine Seite eine Klebeschicht aufweist und deren andere Seite mittels einer Druckeinheit bedruckbar ist. Um zu verhindern, dass die selbstklebende Flachmaterialbahn in der Druckeinheit zum Bedrucken der Etiketten an Förderwalzen, Druckwalzen und ähnlichem anhaftet, ist die selbstklebende Flachmaterialbahn an der Seite der Klebeschicht mit einer Trägermaterialbahn abgedeckt. Diese selbstklebende Flachmaterialbahn wird meist zu einer Rolle aufgewickelt, wodurch die Handhabung der selbstklebenden Flachmaterialbahn und deren Lagerung erleichtert wird.
  • Bisher werden durch Appliziervorrichtungen überwiegend vorgestanzte selbstklebende Etiketten aufgebracht, die daher vorherbestimmte Längen- und Breitenabmessungen besitzen. Dabei ist die maximale Breite eines Etiketts durch die Breite der Flachmaterialbahn vorbestimmt. Derartige vorgestanzte Etiketten können kontinuierlich ohne Anhalten des zu etikettierenden Produkts appliziert werden. Sollen aber Etiketten mit einer anderen Länge auf Produkte aufgebracht werden, so muss die Appliziervorrichtung bzw. Etikettiermaschine umgerüstet werden, wodurch sich die Stillstandszeit der Appliziervorrichtung und damit die Etikettierkosten pro Produkt erhöhen.
  • Bei den sogenannten Linerless-Etiketten weist die selbstklebende Flachmaterialbahn keine Trägermaterialbahn auf. Eine solche Flachmaterialbahn kann wie ein gewöhnliches Klebeband aufgerollt sein. Dies ermöglicht eine erhöhte Produktivität durch effizientere Rollen und damit geringere Rüstzeiten. Außerdem sind Linerless-Etiketten besonders umweltfreundlich, da kein Abfall von silikonhaltigem Trägermaterial entsteht. Weitere Vorteile sind verringerte Kosten bei Lagerhaltung, Transport und Abfallentsorgung durch bis zu 50% mehr Etikettenmaterial. Darüber hinaus sind Linerless-Etiketten nicht vorgestanzt, sondern werden kontinuierlich von einer Rotte abgezogen und auf die erforderliche Länge abgetrennt. Dabei können in vorteilhafter Weise aus der selben Flachmaterialbahn Etiketten unterschiedlicher Länge produziert werden.
  • Ebenso wie bei den Linertess-Etiketten ist es auch bei den Etiketten, die aus einer Flachmaterialbahn mit Trägermaterial gewonnen werden, bekannt, diese nicht vorzustanzen, sondern entsprechen der gewünschten Länge von der Flachmaterialbahn abzuschneiden.
  • Sollen beispielsweise in der industriellen Fertigung große Stückzahlen von Produkten mit einem hohen Durchsatz mit unterschiedlich langen Etiketten versehen werden, bietet sich die Verwendung einer selbstklebenden Flachmaterialbahn für die Etiketten, mit oder ohne Trägermaterialbahn, in einer nicht vorgestanzten Form an. Damit kann eine Appliziervorrichtung in der Anwendung äußerst flexibel Etiketten in den gewünschten Dimensionen herstellen und auf Produkte aufbringen.
  • Der dabei notwendige Trennvorgang zum Abtrennen eines Flachmaterialsegments von einer Flachmaterialbahn, mit oder ohne Trägermaterial zur Herstellung eines Etiketts hat einen wesentlichen Nachteil: bei jedem einzelnen Etikett muss jedes Mal der Vorschub der Flachmaterialbahn angehalten werden, um ein störungsfreies Abtrennen zu ermöglichen.. Dies bedeutet ein Anhalten bzw. zumindest ein Verzögem der zu etikettierenden Produkte an der Appliziervorrichtung. Die Folge ist ein geringerer Produktdurchsatz. Mithin weist ein solcher Stop-and-go-Betrieb einen höheren Materialverschleiß und Energiebedarf auf.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung 0 414 056, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, ist eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Etikettieren von Waren bzw. zum Applizieren von Etiketten entnehmbar. Die Vorrichtung weist eine Abtrenneinheit zum Abtrennen eines Etiketts von der Etikettenbahn sowie eine Appliziereinheit zum Applizieren des Etiketts auf einem Produkt auf. Weiterhin ist zwischen der Abtrenneinheit und der Appliziereinheit eine Einrichtung zum Aufbringen eines Klebers auf ein einzelnes, von der Abtrenneinheit abgetrenntes Etikett vorgesehen. Hierbei erfolgt die Abtrennung eines einzelnen Etiketts von der Etikettenbahn und der Auftrag des Klebers taktgesteuert.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Aufbringen bzw. Applizieren von Selbstklebeetiketten zu schaffen, wobei vor allem ohne Anhalten der zu etikettierenden Produkte die Etiketten kontinuierlich aufgebracht werden können. Weiter wird ein einfacher Aufbau der Appliziervorrichtung und eine damit verbundene leichte und störungsfreie Handhabung angestrebt. Zusätzlich ist ein Maximum an Flexibilität bzgl. der Länge der zu applizierenden Etiketten angestrebt.
  • Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich der Appliziervorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestattungen dieser Lösungen finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 10.
  • Die erfindungsgemäße Appliziervorrichtung weist zwischen einer Abtrenneinheit zum Abtrennen eines Flachmaterialsegments von der Flachmaterialbahn und einer Appliziereinheit zum Aufbringen eines solchen Flachmaterialsegments als ein Etikett auf ein Produkt einen Puffer bzw. eine Puffereinheit auf. Durch den Puffer bzw. die Puffereinheit wird in vorteilhafter Weise der Vorgang des Aufbringens der Etiketten auf die Produkte von dem eine endliche Zeitdauer beanspruchenden Abtrennvorgang entkoppelt. Die Taktrate der zu etikettierenden Produkte wird damit unabhängig von der Dauer des Abtrennvorgangs für ein Etikett.
  • Der Puffer bzw. die Puffereinheit der erfindungsgemäßen Appliziervorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie eine aus der Flachmatenalbahn zwischen der Abtrenneinheit und der Appliziereinheit vor jedem Abtrennen ausgebildete veränderbare Schlaufe bildet. Die Länge dieser Schlaufe stellt den der Puffereinheit entnehmbaren Flachmaterialbahnabschnitt dar und weist wenigstens die Länge der Strecke auf, die von der Oberfläche eines zu etikettierenden Produkts während der Dauer des Abtrennvorganges des. Flachmaterialsegments an der Appliziereinheit zurücklegt wird.
  • Die Ausbildung der Schlaufe in der Puffereinheit wird durch Steuern der Vorschubgeschwindigkeit der Flachmaterialbahn derart erreicht, dass diese zu mindest zeitweilig zwischen zwei Abtrennvorgängen mit einer größeren Vorschubgeschwindigkeit läuft als die Geschwindigkeit der an der Appliziervorrichtung vorbeigeführten, zu etikettierenden Produkte beträgt.
  • Dazu weist die Puffereinheit eine gesteuert angetriebene Vorschubwalze und eine hierzu in Vorschubrichtung der Flachmaterialbahn beabstandete Andruckwalze auf. Die Vorschubwalze kann in der Ablöseeinheit angeordnet sein und dient zum Vorschieben des Flachmaterialsegments mit einer zu jedem.Zeitpunkt vorherbestimmten Geschwindigkeit. Die Andruckwalze ist zum Andrücken der Flachmaterialsegmente an der Oberfläche des Produktes an der Appliziereinheit vorgesehen. Sowohl die Vorschubwalze als auch die Andruckwalze sind parallel zu einander und zu der durch die Oberfläche des Produktes aufgespannten Ebene angeordnet. Damit wird ein gespendetes Etikett, in vorteilhafter Weise zu der zu etikettierenden Oberfläche ausgerichtet, von der Appliziervorrichtung abgegeben. Es ist auch möglich, an der Andruckwalze einen gesteuerten Antrieb vorzusehen.
  • Zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit kann die Appliziervorrichtung eine Steuereinheit aufweisen, die unter anderem die Geschwindigkeit der angetriebenen Vorschubwalze der Puffereinheit wie vorstehend erläutert steuert, so dass zwischen zwei Abtrennvorgängen die Ausbildung der Schlaufe mit der .benötigten Länge aus der Flachmaterialbahn gewährleistet ist. Zur Erfassung der Vorschubgeschwindigkeiten der Flachmaterialbahn an der Ablöseeinheit kann ein Sensor an der Ablöseeinheit vorgesehen sein, der die erfasste Geschwindigkeit an die Steuereinheit übermittelt. Ebenso kann an der Appliziereinheit oder der Fördereinrichtung ein Sensor zum Erfassen der Geschwindigkeit der Produkte an der Appliziereinheit vorgesehen sein, der die Geschwindigkeit an die Steuereinheit übergibt.
  • Die Flachmaterialbahn kann sowohl aus einer Trägermatertatbahn bestehen, auf der eine selbstklebende Etikettenmaterialbahn aufgebracht ist, als auch eine trägermateriallose Etikettenbahn sein. In der Ausführung mit einer Trägermaterialbahn wird diese vor der Abtrenneinheit von der Flachmaterialbahn entfernt.
  • Die vorstehend erwähnte Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Unteransprüchen 12 bis 16. Hinsichtlich des Verfahrens finden sich die gleichen Vorteile, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert worden sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie ein Ausführungsbeispiel werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert. Die hierbei verwendeten Begriffe "links", "rechts", "unten" und "oben" beziehen sich auf die Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Figurenbezeichnungen. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass in den einzelnen Zeichnungsfiguren baugleiche und/oder funktionsgleiche Bauteile durch gleiche Bezugszeichen giekennzeichnetsind. Es zeigen:
  • Fig.1
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Appliziervorrichtung; und
    Fig. 2
    eine Detailansicht D aus der Fig. 1.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Appliziervorrichtung 10 zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Applizierverfahrens.
  • Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine Appliziervorrichtung 10, die dazu verwendet wird, um auf zumindest einem Teil der Oberfläche O von Produkten P, die von einer Fördereinrichtung F an der Appliziervorrichtung 10 in Fig. 1 von rechts nach links in einer horizontal verlaufenden Ebene vorbeigeführt werden, Etiketten E oder dergleichen aufzubringen. Das die nachstehend noch näher zu erläuternden Baugruppen der Vorrichtung 10 umgebende Gehäuse 11 ist in den Fig. 1 und 2 teilweise entfernt. Lediglich die sich im wesentlichen vertikal erstreckende, hintere Wand 11a und eine auf derselben angebrachten Trägerplatte 11b sind dargestellt.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Appliziervorrichtung 10 werden die Etiketten E aus einer Flachmaterialbahn 20, die aus einer selbstklebenden Etikettenbahn 22 und einer auf der klebenden Seite 22a angebrachten Trägermaterialbahn 24 besteht, hergestellt. Die Flachmaterialbahn 20 wird in Form einer Vorratsrolle RV in die Vorrichtung 10 durch Aufstecken der Rolle RV auf eine in der Fig. 1 rechts oben dargestellten, senkrecht von der hinteren Wand 11a abstehenden Achse A1 eingerüstet. Von der Vorratsrolle RV wird die Flachmaterialbahn 20 über horizontal ausgerichtete Umlenkrollen R1, R2, R3 einer nicht näher erläuterten Ablöseeinheit 30 zugeführt, in der die Etikettenbahn 22 an einer Spendekante von der Trägermaterialbahn 24 durch Abziehen abgelöst wird. Die "leere" Trägermaterialbahn 24 wird aus der Ablöseeinheit 30 zu einer in der Fig. 1 rechts abgebildeten Abfallrolle RA, die auf einer senkrecht von der hintern Wand 10a abstehenden Achse A2 steckt, geführt und von dieser aufgewickelt.
  • An die Ablöseeinheit 30 schließt sich in Förderrichtung der Flachmaterialbahn 22 eine nicht näher erläuterte Druckeinheit 40 an, in der Segmente der Etikettenbahn 22 mit der gewünschten Information bedruckt werden können. Dies kann beispielsweise mit einem bekannten ThermotransferDruckverfahren geschehen. Ein so bedrucktes Segment der Etikettenbahn 22 wird dann einer Abtrenneinheit 50 zugeführt.
  • Die Ablöseeinheit beinhaltet unter anderem eine gesteuert angetriebene Vorschubwalze 30a zum gesteuerten Vorschieben der Etikettenbahn 22 in Richtung der Abtrenneinheit 50 bzw. einer sich an die Abtrenneinheit 50 in Vorschubrichtung anschließenden Appliziereinheit 60. Die aus der Druckeinheit 40 zugeführte Etikettenbahn 22 wird von einer nicht näherdargestellten Führung erfasst und dann ohne Schlupf von der gesteuerten Vorschubwalze 30a, die von einer nicht dargestellten Steuereinheit gesteuert wird, über die Abtrenneinheit 50 der Appfiziereinheil 60 mit einer zu jedem Zeitpunkt definierten Vorschubgeschwindigkeit zugeführt.
  • Die Appliziereinheit 60 besteht im wesentlichen aus einer horizontal zu der von der zu etikettierenden Produktoberfläche O definierten Ebene ausgerichteten Andruckwalze 60a, die das Etikett E an der Oberfläche O des Produktes P andrückt. Die Aufhängung und Führung der Andruckwalze 60a sind nicht näher dargestellt. Es sei angemerkt, dass die freilaufende Andruckwalze 60a federnd, in Richtung der Oberfläche des Produktes P reversibel verrückbar angebracht sein kann, damit jederzeit eine ausreichende Andruckkraft über die Andruckwalze 60a zum faltenfreien Applizieren des Etiketts E ausgeübt werden kann. Die freilaufende Andruckwalze 60a kann zusätzlich mit einem Sensorelement derart versehen sein, dass eine Erfassung der Geschwindigkeit der zu etikettierenden Produkte P möglicht ist. Damit wären auch Störungen wie einem Fehlen der Produkte P erfassbar. Selbstverständlich kann eine derartige Sensorik auch unabhängig von der Andruckwalze 60a vorgesehen sein.
  • Fig. 2 zeigt das Detail D der Appliziervorrichtung 10 aus Fig. 1 in einem größeren Maßstab. Zu erkennen sind die sich an die Druckeinheit 40 anschließende Abtrenneinheit 50, die Appliziereinheit 60 und eine mögliche Ausführungsform einer dazwischen angeordneten Puffereinheit 70. Dabei besteht die Puffereinheit 70 aus der gesteuerten Vorschubwalze 30a und der Andruckwalze 60a, zwischen denen eine aus dem zu applizierenden Etikett E veränderliche Schlaufe 80 der Flachmaterialbahn 22 als Puffer ausgebildet werden kann. Die Puffereinheit 70 ermöglicht, den Appliziervorgang von dem Abtrennvorgang eines Etiketts E zu entkoppeln. Dies wird durch das gezielte Zusammenwirken der gesteuerten Vorschubwalze 30a und der Andruckwalze 60a der Puffereinheit 70 erreicht. Die notwendige Koordination zwischen der Vorschubgeschwindigkeit an der Vorschubwalze 30a und der Fördergeschwindigkeit des oder der Produkte(s) P wird von der bereits vorstehend erwähnten in der Appliziervorrichtung enthaltenen nicht dargestellten Steuereinheit gewährleistet.
  • Die Steuereinheit stellt eine geeignete zeitliche Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit der Etikettenbahn 22 in der Abtrenneinheit 50 mittels der gesteuert angetriebenen Vorschubwalze 30a in Relation zu der Geschwindigkeit des oder der zu etikettierenden Produkte(s) P auf der Fördereinrichtung F an der Appliziereinheit 60 sicher. Dadurch wird das Auffüllen der Puffereinheit 70, nämlich das Ausbilden der Schlaufe 80, zwischen zwei Abtrennvorgängen in der Abtrenneinheit 50 erreicht. Dabei kann prinzipiell die Vorschubgeschwindigkeit der Flachmaterialbahn 20 bzw. der Etikettenbahn 22 zwischen zwei Abtrennvorgängen konstant höher sein als die Geschwindigkeit der Produkte P auf der Fördereinrichtung F. Dies entspricht einem konstanten Geschwindigkeitsprofil, d.h. vE(t) = konstant, der Vorschubgeschwindigkeit vE zwischen zwei Abtrennvorgängen. Es ist aber auch möglich mit einem anders gestalteten Geschwindigkeitsprofil, d.h. vE = vE(t), die Puffereinheit 70 mit einer Schlaufe 80 "aufzufüllen". So kann beispielsweise die Flachmaterialbahn 20 bzw. Etikettenbahn 22 unmittelbar nach einem Abtrennvorgang beginnend mit einem stark beschleunigten Vorschub sehr schnell vorgeschoben werden und daran anschließend linear oder exponentiell abgebremst werden. Als Rückkopplung kann der Steuereinheit über Sensoren, die beispielsweise an der Vorschubwalze 30a, der Andruckwalze 60a und der Fördereinrichtung F vorgesehen sein können, die aktuellen Geschwindigkeiten des oder der Produkte(s) P an der Appliziervorrichtung 10 und der Etikettenbahn 22 an der Abtrenneinheit 50 zur Verfügung gestellt werden.
  • Ist die Geschwindigkeit der Produkte P an der Appliziervorrichtung 10 vP und erfordert der Abtrennvorgang zum Abtrennen eines Etiketts E die Zeitdauer Δt, dann entspricht die in der Puffereinheit 70 aufzunehmende Schlaufenlänge IS1 etwa v P . Δt . Mit der Zeitdauer tE für das Applizieren eines Etiketts E muss die Vorschubgeschwindigkeit vE in erster Näherung zur Ausbildung der Schlaufe mindestens (v P · t E )/(t E - Δt) betragen. Durch Totzeiten bei den Steuervorgängen der Vorschubgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit in der Praxis größer zu wählen. Die Steuereinheit stellt über die Antriebsgeschwindigkeit der Vorschubwalze die Ausbildung der jeweils benötigten Schlaufenlängen zwischen zwei Abtrennvorgängen sicher. Wird keine konstante Vorschubgeschwindigkeit, d.h. vE = konstant, gewählt, dann entspricht die Länge IS2 der in der Puffereinheit erzeugte Schlaufe 80 dem Integral über dem Geschwindigkeitsprofil vE = vE(t), d . h . l S 2 = 0 t E Δ t v E ( t ) d t .
    Figure imgb0001
  • Zum Erreichen der erwünschten Entkoppelung muss IS1 ≤ IS2 erfüllt sein.
  • Beim Applizierens eines Etiketts E, wird zuerst ein bedrucktes Segment der Etikettenbahn 22 aus der Druckeinheit 40 der Abtrenneinheit 50 zugeführt. Das Segment der Etikettenbahn 22 wird von der nicht näher dargestellten Vorschubwalze 30a in Richtung der zu etikettierenden Oberfläche O des Produkts P geführt. Durch die selbstklebende Eigenschaft der Seite 22a der Etikettenbahn 22 bleibt es beim in Kontakttreten mit der Oberfläche O des Produkts P an diesem haften. Zur Gewährleistung einer sicheren, faltenfreien Anhaftung der Etikettenbahn 22 wird diese von der vorstehend erläuterten Andruckwalze 60a, die der Appliziereinheit 60 entspricht, auf der Oberfläche O des Produkts P angedrückt. Von diesem Zeitpunkt an bewegt sich das Ende der Etikettenbahn 22 mit der Oberfläche O des Produktes P mit der Fördergeschwindigkeit vP. Jetzt lässt die Steuereinheit für weniger als (t E -Δt)die Vorschubwalze mit der Vorschubgeschwindigkeit vE = konstant oder wie vorstehend erläutert mit einem anderen Geschwindigkeitsprofil vE = vE(t) laufen, wodurch mehr Etikettenbahn 22 durch die Abtrenneinheit 50 läuft, als an der Oberfläche O des Produktes P aufgebracht wird. Dadurch wird die Schlaufe der Puffereinheit 70 mit der benötigten Länge vorzugsweise im Bereich nach der Abtrenneinheit bis zur Appliziereinheit 60 ausgebildet. Beispielsweise kann die Steuereinheit mittels einer Timerfunktion "erkennen", wann die notwendige Schlaufen länge erreicht ist. Sobald die erforderliche Schlaufen länge ausgebildet ist, wird die Etikettenbahn 22 für mindestens die Zeitdauer eines Abtrennvorganges Δt angehalten. Im Anschluss daran wird sofort das Abtrennen des Etiketts E an der Abtrenneinheit 50 ausgeführt. Ein Abreißen bzw. Beschädigen der Etiketten E wird damit vermieden.
  • Während des Stopps der Vorschubwalze 30a wird der Applizierungsvorgang am Produkt P durch die in der vorher ausgebildeten Schlaufe 80 "gespeicherte" Etikettenbahn 22 fortgeführt. Aus diesem Grund ist es möglich, die Etikettenbahn 22 zum Abtrennen eines Etiketts E anzuhalten, ohne dass das oder die zu etikettierende(n) Produkt(e) P angehalten oder verzögert werden müssen.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung eines Puffers bzw. einer Schlaufe kann dadurch erzielt werden, dass die Bandgeschwindigkeit des etikettierenden Produktes P beschleunigt bzw. verlangsamt wird, wobei gleichzeitig die Materialbahn mit gleicher Geschwindigkeit vorgeschoben wird.
  • Werden drei Appliziervorrichtungen miteinander derart kombiniert, dass die jeweiligen Andruckwalzen jeweils horizontal zu einer von den drei Produktseiten ausgerichtet sind, die orthogonal zu der von den Andruckwalzen der Appliziereinheiten aufgespannten Ebene stehen, dann können in einem Durchgang auf alle drei Seiten gleichzeitig unterschiedliche Etikette aufgebracht werden.
  • Abschließende sei nochmals das Prinzip und Wesen der Erfindung herausgestellt: bei allen möglichen Ausführungsformen wird zeitlich gesteuert zwischen zwei Abtrennvorgängen immer mehr Etikettenbahn an der Abtrenneinheit vorbeigeführt als am zu etikettierenden Produkt aufgebracht wird. Dadurch entsteht ein Puffer, der während der einzelnen Abtrennvorgänge aufgebraucht werden kann.

Claims (16)

  1. Appliziervorrichtung (10) zum Aufbringen einzelner von einer Flachmaterialbahn (20) abzutrennender Flachmaterialsegmente (26), insbesondere Etiketten (E), auf Produkte (P), die kontinuierlich an der Appliziervorrichtung (10) vorbeigeführt werden, mit
    a) einer Abtrenneinheit (50) zum Abtrennen eines Flachmaterialsegments (26) von der Flachmaterialbahn (20), und
    b) einer Appliziereinheit (60) zum Applizieren des Flachmaterialsegments (26) auf das Produkt (P), wobei
    zwischen der Abtrenneinheit (50) und der Appliziereinheit (60) eine Puffereinheit (70, 50a, 60a, 80) zum Zwischenspeichern von mindestens einem Flachmaterialsegment vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Puffereinheit (70, 50a, 60a, 80) so ausgebildet ist, dass sie eine aus der Flachmaterialbahn (20) zwischen der Abtrenneinheit (50) und der Appliziereinheit (60) vor jedem Abtrennen ausgebildete, veränderbare Schlaufe (80) erzeugt.
  2. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schlaufe (80) wenigstens der Länge der Strecke entspricht, die eine Oberfläche (O) eines zu etikettierenden Produkts (P) während der Dauer des Abtrennvorganges des Flachmaterialsegments (26) an der Appliziereinheit (60) zurücklegt.
  3. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Puffereinheit (70) eine gesteuert angetriebene Vorschubwalze (30a) und eine Andruckwalze (60a) aufweist, wobei die Vorschubwalze (30a) in der Ablöseeinheit (30) zum Vorschieben des Flachmaterialsegment (26) mit einer zu jedem Zeitpunkt vorherbestimmten Geschwindigkeit und die Andruckwalze (60a) zum Andrücken der Flachmaterialsegmente (26) an der Oberfläche (O) des Produktes (P) an der Appliziereinheit (60) vorgesehen ist.
  4. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Vorschubwalze (30a) und Andruckwalze (60a) parallel zueinander und zu der durch die Oberfläche (O) des Produktes (P) aufgespannten Ebene angeordnet sind.
  5. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckwalze (60a) ebenfalls gesteuert angetrieben ist.
  6. Appliziervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Appliziervorrichtung (10) eine Steuereinheit zum Steuern der Geschwindigkeit der angetriebenen Vorschubwalze (30a) der Puffereinheit (70, 50a, 60a, 80) vorgesehen ist.
  7. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Ablöseeinheit (30) ein Sensor zum Erfassen der Vorschubgeschwindigkeiten der Flachmaterialbahn (20) an der Ablöseeinheit (30) und zum Übermitteln der erfassten Vorschubgeschwindigkeit an die Steuereinheit vorgesehen ist.
  8. Appliziervorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass an der Appliziereinheit (60) oder der Fördereinrichtung (F) ein Sensor zum Erfassen der Geschwindigkeit der Produkte (P) an der Appliziereinheit (60) und zum Übermitteln der erfassten Geschwindigkeit an die Steuereinheit vorgesehen ist.
  9. Appliziervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmaterialbahn (20) aus einer Trägermaterialbahn (24) besteht, auf der eine selbstklebende Etikettenmaterialbahn (22) aufgebracht ist.
  10. Appliziervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmaterialbahnbahn (20) eine trägermateriallose selbstklebende Etikettenmaterialbahn ist.
  11. Applizierverfahren zum Aufbringen einzelner von einer Flachmaterialbahn abzutrennender Flachmaterialsegmente, insbesondere Etiketten, auf Produkte, die kontinuierlich an der Appliziervorrichtung vorbeigeführt werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
    a) Vorschieben der Flachmaterialbahn mittels einer Vorschubeinheit,
    b) Abtrennen eines Flachmaterialsegments von der Flachmaterialbahn mittels einer Abtrenneinheit,
    c) Anbringen des Flachmaterialsegments an dem Produkt mittels einer Appliziereinheit, und
    d) Entkoppeln des Vorschubs der Flachmaterialbahn an der Abtrenneinheit von dem Vorschub der Flachmaterialbahnsegmente an der Appliziereinheit mittels einer Puffereinheit,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Entkoppeln im Ausbilden einer veränderbaren Schlaufe aus der Flachmaterialbahn zwischen der Abtrenneinheit und der Appliziereinheit vor jedem Abtrennen besteht.
  12. Applizierverfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die der Schlaufe entnehmbare Flachmaterialbahn wenigstens der Länge der Strecke entspricht, die das zu etikettierende Produkt während der Dauer des Abtrennens des Flachmaterialsegments an der Appliziereinheit zurücklegt.
  13. Applizierverfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin der folgende Schritt vorgesehen ist:
    Steuern des Ausbildens der Schlaufe in der Puffereinheit durch Stellen der Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinheit zwischen zwei Abtrennvorgängen derart, dass die Vorschubgeschwindigkeit der Flachmaterialbahn an der Abtrenneinheit wenigstens zeitweilig größer als die Geschwindigkeit der an der Appliziervorrichtung vorbeigeführten zu etikettierenden Produkte ist.
  14. Applizierverfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Vorschubs der Flachmaterialbahn an der Ablöseeinheit erfasst wird.
  15. Applizierverfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der zu etikettierenden Produkte an der Appliziereinheit oder der Fördereinrichtung erfasst wird.
  16. Applizierverfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abtrennen eines Flachmaterialsegments der Vorschub der Flachmaterialbahn an der Abtrenneinheit mindestens für die Dauer des Abtrennens angehalten wird.
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