EP3994065A1 - Schneidwerk für ein etikettieraggregat sowie etikettieraggregat mit einem solchen schneidwerk - Google Patents

Schneidwerk für ein etikettieraggregat sowie etikettieraggregat mit einem solchen schneidwerk

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Publication number
EP3994065A1
EP3994065A1 EP20734171.0A EP20734171A EP3994065A1 EP 3994065 A1 EP3994065 A1 EP 3994065A1 EP 20734171 A EP20734171 A EP 20734171A EP 3994065 A1 EP3994065 A1 EP 3994065A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
knife
switching
steel
joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20734171.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Niehoff
Lutz Deckert
Gyula Varhaniovszki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP3994065A1 publication Critical patent/EP3994065A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65H2701/19—Specific article or web
    • B65H2701/192—Labels

Definitions

  • the invention relates to a cutting unit for a labeling unit.
  • the present invention also relates to a labeling unit with such a cutting mechanism.
  • cutting units are known. These consist e.g. B. essentially from a cutting drum with at least one cutting drum knife on the drum peripheral surface and from a Mes serwelle with at least one counter knife.
  • the cutting drum and the knife shaft for the cutting process are driven synchronously around their axes arranged parallel to one another, namely in such a way that the knife shaft rotates in the opposite direction to the cutting drum.
  • the two cutting edges of the knife elements namely the fixed and rotating measuring elements, which form the cutting gap, are arranged in such a way that they are directly opposite one another and do not just touch each other, so that in the ideal case the width of the cutting gap is practically zero is.
  • the cutting gap is designed to be significantly smaller than the thickness of the label material in the form of a web, specifically over the entire length of the cutting gap.
  • the length of the cutting gap is at least the same, but preferably greater than the width of the label material in web form. Any contact between the cutting edges of the knife elements during the setting process or during the cutting process leads to increased wear or to destruction of the knife elements.
  • a very thin label material for example with material thicknesses of only 4/100 mm or less, as is also common with label materials for foil labels, the setting of the cutting gap is extremely with the previously known technology difficult and time-consuming, and can usually only be carried out reliably by highly qualified specialists.
  • the cutting gap i.e. the distance that the intersecting knives have from one another during the cutting process.
  • This setting takes place, for example, by adjusting the angle of rotation of the knife shaft, i.e. by changing the rotary position of the knife shaft corresponding to this cutting drum rotary position when the cutting drum knife is in the cutting position so that the narrowest possible cutting gap is desired without the risk of damaging the knife results.
  • the angle of rotation adjustment takes place mechanically, for example via the gearing that drives the measuring shaft, which is Illinoisbil det for this purpose for the angle of rotation adjustment and for this purpose has a corresponding angle adjustment device that can be actuated for the angle of rotation adjustment.
  • Other embodiments of cutting units are also known, for example those with a stationary, i.e. non-rotating counter knife carrier, e.g. B. a knife shaft which, for example, performs a controlled oscillating reciprocating movement.
  • these knife elements are provided with a hard anodic layer that produces the required surface hardness.
  • this coating is only a few micrometers thick and breaks away when the base material is removed by abrasion.
  • these knife elements can only be used on the stationary side, since here the label material does not constantly drag over the cutting edge, but only comes into contact with the rotating knife element and the label to be cut at the time of cutting.
  • An object of the invention is to show a cutting unit for a labeling unit which, while maintaining the advantageous self-sharpening of a sol chen cutting unit, significantly increases the wear resistance and thus the service life of the knives used and thus in turn the number of cuts that can be performed between two readjustment processes.
  • Another object of the invention is to provide a labeling unit with such a cutting mechanism.
  • the essential aspect of the present invention consists in a cutting unit for a labeling unit of a labeling machine, comprising a cutting drum which can be driven around a drum axis and has at least one first knife element provided on a drum circumference with at least one first cutting edge, which is used for cutting a label with at least one second cutting edge a second knife element provided on a switching and adjusting device cooperates to form a cutting gap.
  • the second knife element has a second at least in the area of its second cutting edge Hardness that is greater than a first hardness at least in the area of the first cutting edge of the first knife element.
  • the first cutting edge of the first knife element can be produced by removing material from the second cutting edge of the second measuring element with the second greater hardness.
  • the invention is characterized in that the first knife element is made of a steel from the group of cold work steels at least in the area of its first cutting edge and the second measuring element is made of a hard metal at least in the area of its second cutting edge.
  • This specific material pairing at the respective cutting edges of the two Mes serieri has proven to be advantageous, since it removes material from the stationary knife element and on the other hand, however, withstands the abrasive properties of the label tape to be cut.
  • the wear resistance and thus the service life of the knife elements used and thus in turn the number of cuts that can be made between two readjustment processes can be considerably increased compared to the prior art.
  • the first knife element is formed, in particular manufactured, from a solid material of a steel from the group of cold work steels and / or the second knife element is formed from a solid material of a hard metal.
  • the second knife element is made of hardened steel or tool steel or ceramic at least in the area of its second cutting edge.
  • the steel from the group of cold work steels is an unalloyed or alloyed cold work steel.
  • the steel from the group of cold work steels has a first Rockwell hardness of 55 HRC to 59 HRC. According to a further advantageous embodiment variant, it can be provided that the steel from the group of cold work steels is designed as cold work steel with material number 1.2550, or as cold work steel with material number 1.2379, or as cold work steel with material number 1.4034.
  • the steel from the group of cold work steel is used as a cold work steel Vanadis 10 or Viking with a chemical composition of C 0.5%, Si 1%, Mn 0.5%, Cr 8%, Mo 1.5% and V 0.5% is formed.
  • the second knife element is made from a hard metal, at least in the area of its second cutting edge, which is designed as a metal matrix composite material.
  • the second knife element is made from a hard metal that is a tungsten carbide-cobalt hard metal type (WC-Co) and / or a hard metal type for steel processing (WC- (Ti, Ta , Nb) C-Co) and / or is designed as a cermet hard metal type.
  • a hard metal that is a tungsten carbide-cobalt hard metal type (WC-Co) and / or a hard metal type for steel processing (WC- (Ti, Ta , Nb) C-Co) and / or is designed as a cermet hard metal type.
  • the hard metal of the second knife element has a second Vickers hardness of 1,150 (HV30) and / or a Palmqvist fracture toughness of 15.5 MN / mm.
  • a cutting mechanism for a labeling unit of a labeling machine, which comprises a cutting drum that can be driven around a drum axis and has at least one first knife provided on a drum circumference.
  • the first knife for cutting a label can be moved past a counter knife provided on a switching and adjusting device.
  • the counter knife can be pivoted between a cutting position and a waiting position in a controlled manner via a first joint section formed on the switching and adjusting device such that the counter knife is in operative engagement with the rotating first knife in the cutting position and is out of operative engagement in the waiting position.
  • both the counter knife can be brought out of active engagement with the first knife and the knife gap can be set particularly advantageously. Since two joint areas are formed on the switching and adjusting device for this purpose, both functionalities can be set independently of one another.
  • the switching and adjusting device is designed to pivot the first joint section between the cutting position and the waiting position in a controlled manner such that for individual gaps in the bottle flow of the labeling unit for at least these an empty one does not occupy Container handling position on the rotor no label is cut.
  • the switching and adjusting device has a U-profile-shaped solid body joint on which the first and second joint sections are formed.
  • the solid body joint has a first side leg section, a second side leg section oriented essentially parallel to the first leg section, and a base leg section connecting the two side leg sections at a free end.
  • the first joint section is formed on the solid body joint in the transition area between the first side leg portion and the base leg portion and the second joint portion is formed in the transition area between the second side leg portion and the base leg portion, and that the solid body joint is formed elastically ver malleable at least in its respective joint portion.
  • the solid body joint is designed in one piece, in particular in one piece.
  • the switching and adjusting device is fastened in a fixed position to a housing of the cutting unit via a holder fastened to the first side leg section.
  • the switching and adjusting device has a substantially L-shaped extending switching lever element, which is used to initiate a pivoting movement between the cutting position and the waiting position for the counter knife with a first side on the Base leg portion is connected and interacts with a second side directly or indirectly with a switching device in such a way that the switching lever element can be pivoted in a controlled manner about the first joint area when an actuating movement is initiated via the switching device.
  • the shift lever element has a mechanical stop in the region of its free end portion of the second side, by means of which the deflection of the shift lever element between the waiting position and the cutting position can be adjusted.
  • the switching and adjusting device has a knife holder on its second soschenkelab section of the solid joint, on which the counter knife is held in such a way that the counter knife is directly proportional to a controlled pivoting movement around the first joint area for the deflection of the switching element lever is designed to be pivotable.
  • the relative positioning of the knife holder provided on the second Soschenkelab section to the switching lever element can be fixed in a fixed position via a locking plate.
  • the knife holder including the counter knife held on it is designed to be able to be given away for setting the knife gap by means of an adjustment device provided on the knife holder around the second hinge section relative to the Heidelberghe belelement.
  • the adjusting device has a threaded spindle with a differential thread, the threaded spindle providing at least one first thread area and a second thread area along its shaft, both of which have the same thread direction with differently designed thread parts have supply, wherein the first thread area of the threaded spindle in a counter thread of the knife holder and the second thread area in aellesge thread of the shift lever element is received.
  • aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or component of a device is also to be understood as a corresponding process step or as a feature of a process step. Analogously to this, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or features of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps can be performed by a flardware apparatus (or using a flardware -Apparates) such.
  • a micro processor, a programmable computer or an electronic circuit can be performed. In some embodiments, some or more of the most important process steps can be performed by such apparatus.
  • FIG. 1 in a schematic representation and in a top view, a labeling unit of a labeling machine for labeling containers,
  • Figure 2 shows an exemplary embodiment of an inventive
  • FIG. 3 shows the area of the cutting mechanism marked with an X in FIG. 2 in an enlarged view
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the enlarged section shown in FIG. 3,
  • Figure 5 shows an exemplary embodiment of an inventive
  • FIG. 6 shows a schematic side view of an exemplary variant of a switching and adjusting device of a cutting unit
  • Figure 7 is a schematic plan view of the switching and adjusting device according to Figure 6, and FIG. 8 shows the switching and adjusting device according to FIG. 6 in a schematic perspective view.
  • 1 is a labeling unit of a labeling machine for labeling bottles or similar containers 2 with so-called roll-fed labels 3, which are withdrawn from a supply roll 4 of an endless, strip-shaped label material 3.1 and in a cutting unit 5 of the labeling unit 1 with the respective , length required for a label 3 are cut from the label material 3.1.
  • the labels 3 obtained in this way are transferred via a labeling and transfer drum 6 to the containers 2, which are moved past the labeling unit 1 on a rotor 7 of the labeling machine rotating around a vertical machine axis, and applied to the containers 2.
  • the directions of rotation of the rotor 7 and the transfer drum 6 are indicated by the arrows A and B, respectively.
  • the label material 3 is withdrawn from a supply roll 4 by means of conveyor rollers 8 and 9 synchronously with the rotary movement of the rotor 7 and fed to the cutting unit 5.
  • the cutting mechanism 5 comprises, in particular, a cutting drum 10 which, during labeling, is driven to rotate about its vertical drum axis TA, specifically in the opposite direction to the transfer drum 6 (arrow C).
  • Such a cutting drum 10 is basically known to the person skilled in the art in terms of its structure and function. A more detailed description is therefore dispensed with. In this context, reference is made only by way of example to the cutting drum shown and described in the publication DE 20 2005 002 793 U1.
  • the cutting drum 10 has, preferably on opposite sides, a first knife element 11, each of which is oriented with its first cutting edge 1 1.1 essentially parallel to the drum axis TA of the cutting drum 10 and with at least a second knife element 12 having a second cutting edge 12.1 interacts with the formation of a cutting gap ST in such a way that when the cutting drum 10 rotates, the interaction of the first cutting edge 11.1 of the first knife element 11 with the second cutting edge
  • the length forming the label 3 is separated from the Eti chain material 3.1 and then temporarily held on the peripheral surface 10.1 of the cutting drum 10, for example by vacuum, is transferred to the transfer drum 6.
  • the cutting mechanism 5 cuts a label 3 by the rotating first knife element 1 1 of the cutting drum 10 provided on a drum circumference 10.1, passing the second knife element 12 provided on a switching and adjusting device 13 and acting as a counter knife and thus the cut is made.
  • first cutting edge 1 1 .1 forms on a flat first side surface 1 1 .2 of the first knife element 1 1 or the portion of this first knife element 1 1 protruding beyond the drum circumference surface 10.1, which is leading in the direction of rotation C of the cutting drum 10, in such a way that the first cutting edge 1 1 .1 moves with the rotating cutting drum 10 being driven on a circular cylindrical path concentrically enclosing the vertical drum axis TA.
  • the first cutting edge is preferred
  • the first rotating knife element 1 1 or its first cutting edge 1 1 .1 is a second knife element 12 acting as a counter-knife and having a second cutting edge
  • the second knife element 12 is not circumferential on the cutting mechanism 5 with the cutting drum 10, that is, viewed in a stationary manner relative to the cutting drum 10, namely on the switching and adjusting device 13 in such a way that the second Knife element 12 or its second cutting edge 12.1 radially or approximately radially to the cutting drum 10 running on this (arrow E).
  • the second knife element 12 or its second cutting edge 12.2 can be adjusted, for example, so that the second knife element 12 or its cutting edge that is already present immediately after installation in the cutting unit 5 is oriented at least approximately parallel to the first cutting edge 11.1 is when this is located directly on the second cutting edge 12.2.
  • the first and second cutting edges 11 .1, 12.1 are provided in their respective longitudinal extension along the drum axis TA against one another, that is, not parallel.
  • the first and second cutting edges 1 1 .1, 12.1 are provided mutually crossed by 0.2 mm to 0.7 mm, preferably by about 0.5 mm, over their respective longitudinal extension in such a way that point-like contact between the two cutting edges 1 1 .1 , 12.1 can be generated.
  • a cutting gap ST is formed between the first cutting edge 1 1 .1 and the second cutting edge 12.1, specifically in such a way that with each cutting process, i. H. whenever the rotating cutting drum 10 rotates with this first knife element 1 1 at the orstfest provided second Messerele element 12 moves past, the first and second cutting edge 1 1 and 12 just touch Ren, or just not touch, and although preferably over the entire length of the cutting gap ST extending in the direction of the drum axis TA.
  • the length of the cutting gap ST is at least the same, but preferably greater than the width of the tape or web-shaped label material 3.1.
  • the tape or web-shaped label material 3.1 is moved through the cutting gap ST in the direction of the transfer drum 6 and is oriented, for example, at least in the area of the cutting gap ST in a plane E parallel to the drum axis TA.
  • the second knife element 12 has a second hardness HT2, at least in the area of its second cutting edge 12.1, which is greater than a first hardness HT1 at least in the area of the first cutting edge 11.1 of the first knife element 1 1. It is therefore the stationary second knife element 12 at least in the area of its second cutting edge 12.1 made harder than the rotating first knife element 1 1 in the area of its first cutting edge 1 1 .1.
  • the first cutting edge 11 .1 of the first knife element 11 can be produced by removing material from the second cutting edge 12.1 of the second knife element 12 with the greater second hardness HT2.
  • the first knife element 11 is formed at least in the area of its first cutting edge 11 .1 from a steel from the group of cold work steels and the second knife element 12 is formed from a hard metal at least in the area of its second cutting edge 12.1.
  • the second knife element 12 is produced, at least in its cutting area forming the second cutting edge 12.1, with a second hardness HT2, which is greater than the first hardness HT1, by being made of hard metal, for example hardened steel, Tool steel, or ceramic, is made, while the first knife element 11 is made of a material from the cutting area of the second knife element 12, namely a steel from the group of cold work steels.
  • a second hardness HT2 which is greater than the first hardness HT1
  • the first knife element 11 is made of a material from the cutting area of the second knife element 12, namely a steel from the group of cold work steels.
  • the first knife element 11 can be formed, in particular manufactured, from a solid material of a steel from the group of cold work steels and / or the second knife element 12 from a solid material of a hard metal.
  • the steel from the group of cold work steels can be an unalloyed or alloyed cold work steel.
  • the steel from the group of cold work steels advantageously has an initial hardness HT1 according to Rockwell of 55 HRC to 59 HRC. Lengthy tests at the applicant's company have shown that if the initial hardness HT1 exceeds 59 HRC, not enough material is removed to re-sharpen the cutting edge. It has also been found that, with a first hardness HT1 of less than 55 HRC, the two knife elements 11, 12 can be re-sharpened well, but the wear increases excessively due to the abrasive surface of the label material.
  • the steel from the group of cold work steel is known as cold work steel with the material number 1 .2550 (also known under the standard designation 60WCrV7), or as cold work steel with the material number 1 .2379 (also known under the standard designation X 153 CrMoV 12), as a cold work steel with the Material number 1.4034 (also known under the standard designation X46Cr13).
  • the steel from the group of cold work steel can also be used as cold work steel Vanadis 10 or Viking with a chemical composition of C 0.5%, Si 1%, Mn 0.5%, Cr 8%, Mo 1.5% and V 0.5 % be trained.
  • a hard metal used for the second knife element 12 is understood here to mean a metallic material that is designed as a metal matrix composite material, in which hard materials, which are present as small particles, are held together by a matrix of metal.
  • the hard metal is therefore extremely tough.
  • the hard metal of the second knife element 12 can be designed as a tungsten carbide-cobalt hard metal type (WC-Co) and / or as a hard metal type for steel processing (WC- (Ti, Ta, Nb) C-Co) and / or as a cermet hard metal type be.
  • WC-Co tungsten carbide-cobalt hard metal type
  • Ti, Ta, Nb hard metal type for steel processing
  • cermet hard metal type cermet hard metal type be.
  • hard metals In contrast to conventional cutting materials, for example high-speed steels, hard metals have a low fracture toughness and thermal shock resistance. In contrast, however, there are significant advantages such as greater hardness and temperature resistance. The high hardness in particular leads to a high level of abrasive wear resistance. This alone enables higher cutting speeds. These can also be achieved because hard metals have a temperature resistance of up to 1,100 ° C.
  • the hard metal advantageously has a second Vickers hardness HT2 of 1,150 (HV30) and / or a Palmqvist fracture toughness of 15.5 MN / mm.
  • the hard metal has sufficient toughness so that no material breaks out of the cutting edge when the two knife elements 1 1, 12 meet with impact loading.
  • the second knife element 12 is infeed so that the first knife 11.1 is formed with the second knife 12.1 by removing material from the first knife element 11.
  • the infeed of the second knife element 12 to the rotating cutting drum 10 by means of the switching and adjusting device 13 is ended when the first cutting edge 1 1 .1 generated by material removal extends over the entire length of the cutting gap ST and the cutting gap ST over its entire length it is designed that the second cutting edge 12.1 and the first cutting edge 1 1 .1 formed by material removal just touch, or just no longer touch, each time the first knife element 11 moves past the knife element 12 over the entire length of the cutting gap ST.
  • the proper formation of the cutting edge 1 1 .1 is monitored or determined and the infeed of the second measuring element 12 is terminated when the formation of the first cutting edge 1 1.1 through the material removal generated by the second cutting edge 12 is complete, or when the cutting process for separating a label is carried out correctly and evenly over the entire width of the label.
  • the second knife element 12 has a second flat surface FL2 in a plane F, in which, when the first cutter 11 moves past the second cutter element 12, the first cutter 11 .1 and / o which whose first flat side surface FL1 of the first knife element 11 is arranged and which extends transversely to the direction of movement of the first cutting edge 11 .1 when moving past the second knife element 12, ie the plane F extends approximately radially to the machine axis FA.
  • first and / or second knife element 11, 12 at least in partial areas on the surfaces in order to generate their corresponding first and / or second flutes HT1, HT2.
  • the second knife element 12 can be pivoted in a controlled manner between a cutting position SP and a waiting position WP via a first joint section GA1 formed on the switching and adjusting device 13 so that it is in the cutting position SP with the rotating first knife element 11 is in operative engagement - that is, it cuts labels 3 - while the second knife element 12 in the waiting position WP is out of operative engagement with the knife element 11 - that is, it does not cut labels 3.
  • the cutting gap ST formed in the cutting position SP between the first measuring element 11 and the second knife element 12 can be adjusted independently of the controlled pivoting movement of the first joint section GA1 via a second joint section GA2 formed on the switching and adjusting device 13.
  • the switching and adjusting device 13 can be designed to pivot the first joint section GA1 between the cutting position SP and the waiting position WP in such a controlled manner that for individual gaps in the bottle flow of the label animal unit 1 for at least these an empty, unoccupied container treatment position no label 3 is cut on the rotor 7 - the second knife element 12 is therefore briefly out of engagement with the first knife element 11 provided on the cutting drum.
  • the cutting mechanism 5 has a housing 21 on which all construction parts and assemblies are arranged or received.
  • the switching and adjusting device 13 is also arranged on the housing 21 via a plate-shaped holder 15, preferably screwed detachably to the housing 21.
  • all of the components and assemblies of the switching and adjusting device 13, which are explained in greater detail below, are held on the plat ten-like holder 15.
  • a switching device 19 for the controlled pivotable movement of the first joint section GA1 between the cutting position SP and the waiting position WP of the second knife element 12 is provided on the plate-shaped holder 15.
  • the switching device 19 is preferably removable det as a pneumatic cylinder device, which can generate an adjusting movement marked with a double arrow D on both sides.
  • a substantially U-profile-shaped solid body joint 14 is provided on the holder 15, on which the first and second joint sections GA1, GA2 are formed.
  • the U-profile-shaped solid body joint 14 has a first side leg section 14.1, with which the solid body joint 14 is arranged on the holder 15, in particular firmly but detachably connected to it, for example screwed.
  • a second side leg section 14.2 oriented essentially parallel to the first side leg section 14.1 is provided, the two side leg sections 14.1, 14.2 being connected to one another via a third base leg section 14.3, preferably perpendicular to the two side leg sections 14.1, 14.2.
  • the first joint section GA1 on the solid body joint 14 in the transition area between the first side leg portion 14.1 and the base leg portion 14.3 and the second joint portion GA2 in the transition area between the second side leg portion 14.2 and the base leg portion 14.3 is formed.
  • the solid body joint 14 is designed to be elastically deformable at least in its respective joint section GA1, GA2.
  • the solid-state joint 14 with its first and second side leg section 14.1, 14.2 and the base leg section 14.3 connecting the side leg sections 14.1, 14.2 is formed in one piece, in particular in one piece, and made of a metallic material.
  • the switching and adjusting device 13 for initiating the pivoting movement between the cutting position SP and the waiting position WP on the second knife element 12 has a switching lever element 16 which extends essentially in an L-shape in plan view.
  • the shift lever element 16 is arranged with its first side 16.1, formed on a short leg, fixed, but detachable, on the base leg section 14.3, in particular connected to it, and its second side 16.2, formed on a longer leg, cooperates via a receptacle 23 the switching device 19 together in such a way that the switching lever element 16 can be pivoted about the first joint section GA1 when an actuating movement is initiated via the switching device 19.
  • the bilateral swivel movement is indicated by a double arrow E.
  • the shift lever element 16 has a mechanical stop 20 in the area of its free end portion of the second side 16.2, by means of which the deflection of the shift lever element 16, i.e. the stroke of the pivoting movement, can be adjusted between the waiting position WP and the cutting position SP.
  • the stop 20 can be formed by a threaded spindle 20.1 screwed into the holder 15, on which a stop element 20.2, 20.3, for example in the form of a nut, is provided on opposite sides of the shift lever element 16.
  • the stop element 20.2 provided on the side of the threaded spindle 20.1 facing away from the holder 15 forms a mechanical end stop for the maximum possible deflection of the shift lever element 16, in which the second knife element 12 is in its cutting position SP, i.e. in operative engagement with the first knife element 1 1 is for cutting labels 3, while the provided on the side of the threaded spindle 20.1 facing the holder 15zzisele element 20.3 forms a mechanical end stop for the waiting position WP, in which is the second knife element 12 out of operative engagement with the first Messerele element 1 1.
  • the switching and adjusting device 13 at its second soschenklab section 14.2 has a knife holder 17 on which the second knife element 12 is held from replaceable, preferably running parallel to the drum axis TA.
  • the knife holder 17 together with the second knife element 12 held on it is pivoted in a controlled pivoting movement about the first joint axis GA1 between the cutting position SP and the waiting position WP via the solid-state joint 14 in direct proportion to the deflection of the Weghebelelemen 16 th.
  • the knife holder 17 is preferably detachable, but fixed, arranged on the second side leg section 14.2, preferably screwed to the second soschenkelab section 14.2, namely on the outside of the second side leg section 14.2 opposite the shift lever element 16.
  • the relative positioning of the knife holder 17 provided on the second side leg section 14.2 to the switching lever element 16 can be fixed in a fixed position via a locking plate 22.
  • the locking plate 22 can be screwed to both the switching lever element 16 and the knife holder 17 by means of screws 25.
  • second Ge steering section GA2 of the cutting gap ST formed in the cutting position SP between the first Messerele element 1 1 and the second knife element 12 can be adjusted independently of the controlled pivoting movement of the first joint section GA1.
  • the knife holder 17 including the two knife elements 12 held thereon for setting the knife gap by means of an adjusting device 18 provided on the Mes serhalter 17 around the second joint section GA2 can be designed so that it can be given away relative to the shift lever element 16.
  • the pivoting of the knife holder 17 by means of the adjustment device 18 about the second joint area GA2 formed between the second side leg section 14.2 and the base leg section 14.3 thus takes place independently of the controlled pivoting movement of the first joint section GA1.
  • the adjusting device 18 can absorb forces in both directions of the pivoting movement formed around the second joint section GA2.
  • the adjusting device 18 can therefore have a threaded spindle 18.1 with a differential thread.
  • the threaded spindle 18.1 has two threaded areas along its shaft, namely a first threaded area W1 and a second threaded area W2, both of which comprise the same thread direction but have different thread pitches.
  • the first threaded area W1 of the threaded spindle 18.1 is received in a mating thread 17.1 of the knife holder 17 and the second threaded area W2 is accommodated in a counter thread 16.3 of the switching lever element 16.
  • the first thread area W1 can have a larger thread pitch than the second thread area W2 of the threaded spindle 18.1.
  • the threaded area W1 of the threaded spindle del 18.1 slides with the larger thread pitch in the mating thread 17.1 of the Mes serhalter 17.
  • the thread area W2 moves with the smaller pitch in the mating thread 16.3 of the shift lever element 16. Since with one revolution of the threaded spindle 18.1 in the thread area with the smaller pitch W2, a shorter path is covered, the two thread areas W1, W2 of the threaded spindle 18.1 against one another, that is to say in particular towards one another.
  • the setting of the knife gap by means of the adjusting device 18 takes place, for example, when the locking plate 22 is unscrewed, which is screwed on again to fix the position of the knife holder 17 on the Heidelberghebelele element 16 after setting the knife gap.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerk für ein Etikettieraggregat, umfassend eine um eine Trommelachse (TA) umlaufend antreibbare Schneidtrommel (10) mit wenigstens einem an einem Trommelumfang (10.1) vorgesehenen ersten Messerelement (11) mit wenigstens einer ersten Schneide (11.1), welches zum Schneiden eines Etiketts (3) mit zumindest einer zweiten Schneide (12.1) eines zweiten, an einer Schalt- und Stellvorrichtung (13) vorgesehenen zweiten Messerelementes (12) unter Ausbildung eines Schneidspalts (ST) zusammenwirkt, wobei das zweite Messerelement (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1) eine zweite Härte (HT2) aufweist, die größer ausgebildet ist als eine erste Härte (HT1) zumindest im Bereich der ersten Schneide (11.1) des ersten Messerelements (11) und wobei die erste Schneide (11.1) des ersten Messerelementes (11) durch Materialabtrag an der zweiten Schneide (12.1) des zweiten Messerelements (12) mit der größeren zweiten Härte (HT2) erzeugbar ist, wobei das erste Messerelement (11) zumindest im Bereich seiner ersten Schneide (11.1) aus einem Stahl der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und das zweite Messerelement (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1) aus einem Hartmetall gebildet ist.

Description

Schneidwerk für ein Etikettieraggregat sowie Etikettieraggregat mit einem solchen Schneidwerk
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerk für ein Etikettieraggregat. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Etikettieraggregat mit einem solchen Schneid werk.
Insbesondere zum Etikettieren von Flaschen oder dergleichen Behältern mit soge nannten Roll-Fed-Etiketten, die jeweils durch Abziehen und Abtrennen einer Etiketten länge von einem endlosen Etikettenmaterial erzeugt werden, sind Schneidwerke be kannt. Diese bestehen z. B. im Wesentlichen aus einer Schneidtrommel mit wenigs tens einem Schneidtrommelmesser an der T rommelumfangsfläche und aus einer Mes serwelle mit wenigstens einem Gegenmesser.
In einer bekannten Ausführungsform sind die Schneidtrommel und die Messerwelle für den Schneidvorgang um ihre parallel zueinander angeordneten Achsen synchron um laufend angetrieben, und zwar derart, dass die Messerwelle gegenläufig zur Schneid trommel umläuft.
Während des Schneidprozesses sind die beiden, den Schneidspalt bildenden Schnei den der Messerelemente, nämlich des feststehenden sowie des rotierenden Messe relementes, derart angeordnet, dass sie einander unmittelbar gegenüberliegend, sich gerade noch nicht berühren, so dass im Idealfall die Breite des Schneidspaltes prak tisch null ist. Auf jeden Fall ist es erforderlich, dass der Schneidspalt wesentlich kleiner ausgebildet ist als die Dicke des bahnförmigen Etikettenmaterials, und zwar über die gesamte Länge des Schneidspaltes.
Die Länge des Schneidspaltes ist wenigstens gleich, vorzugsweise aber größer als die Breite des bahnförmigen Etikettenmaterials. Jede Berührung der Schneiden der bei den Messerelemente beim Einstellvorgang oder beim Schneidvorgang führt zu einem erhöhten Verschleiß oder zu einer Zerstörung der Messerelemente. Speziell bei einem sehr dünnen Etikettenmaterial, beispielsweise bei Materialdicken von nur 4/100 mm oder weniger, wie sie u. a. auch bei Etikettenmaterialien für Folienetiketten üblich sind, ist mit der bisher bekannten Technik die Einstellung des Schneidspaltes äußerst schwierig und zeitaufwendig, und in der Regel ausschließlich durch hoch qualifiziertes Fachpersonal zuverlässig durchzuführen.
Um ein einwandfreies Schneiden zu erreichen und hierbei insbesondere auch eine gegenseitige Beschädigung der Messer zu verhindern, ist es bekannt, den Schneid spalt, d.h. den Abstand, den die sich überschneidenden Messer beim Schneidvorgang voneinander aufweisen, einzustellen. Diese Einstellung erfolgt beispielsweise durch eine Drehwinkelverstellung der Messerwelle, d.h. dadurch, dass bei in der Schneidpo sition befindlichem Schneidtrommelmesser die dieser Schneidtrommel-Drehstellung entsprechende Drehstellung der Messerwelle so verändert wird, dass sich der ge wünschte, möglichst schmale Schneidspalt ohne die Gefahr einer Beschädigung der Messers ergibt.
Die Drehwinkelverstellung erfolgt dabei mechanisch beispielsweise über das die Mes serwelle antreibende Getriebe, welches hierfür für die Drehwinkelverstellung ausgebil det ist und hierfür eine entsprechende, für die Drehwinkelverstellung betätigbare Dreh winkelverstellanordnung aufweist. Bekannt sind auch andere Ausführungsformen von Schneidwerken beispielsweise solche mit stationärem, d.h. nicht umlaufendem Ge genmesserträger, z. B. einer Messerwelle, welche beispielsweise eine gesteuerte os zillierende Hin- und Herbewegung ausführt.
Eine Vorrichtung, welche diese Nachteile zumindest teilweise vermeidet, wurde durch die DE 26 28 728 A1 vorgestellt. Diese Druckschrift zeigt eine Schneidevorrichtung, bestehend aus rotierenden mit festen Gegenmessern zusammenwirkenden Flügel messern zur Herstellung von Formschnitten in die Ränder von bewegten Werkstoff bahnen, insbesondere in die Ränder von Papierbahnen zur Herstellung von Briefhül len- bzw. Rohlingen, wobei die jeweils zusammenwirkenden Messer aus Materialien derart unterschiedlicher Härte bestehen, dass das weichere Messer am härteren Mes ser ohne eine Beschädigung des härteren Messers an diesem zerspanbar ist und wo bei zumindest jeweils eines der Messer der zusammenwirkenden Messerpaare derart gelagert ist, dass es bei laufender Schneideinrichtung an sein Gegenmesser anstellbar ist. Darüber hinaus sind aus der Druckschrift DE 10 2007 057 409 A1 aus Aluminium ge bildete, feststehende Messerelemente mit einer eloxierten Oberfläche bekannt. Diese sind dabei mit einer hartanodischen Schicht versehen, die die erforderliche Oberflä chenhärte herstellt. Insbesondere ist diese Beschichtung jedoch nur wenige Mikrome ter stark ausbildbar und bricht dabei weg, wenn das Grundmaterial durch Abrasion abgetragen wird. Somit sind diese Messerelemente nur auf der feststehenden Seite einsetzbar, da hier das Etikettenmaterial nicht ständig über die Schneidkante schleift, sondern nur zum Schnittzeitpunkt mit dem rotierenden Messerelement und dem zu schneiden Etikett in Berührung gelangt.
Obwohl damit bereits eine grundlegende Verbesserung der Standzeit, d.h. Anzahl von Schnitten zwischen zwei Nachstellvorgängen, erzielt werden konnte, verspricht eine weitere Erhöhung der Standzeit erhebliche Kosteneinsparungen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerk für ein Etikettieraggregat aufzu zeigen, welches unter Beibehaltung der vorteilhaften Selbstnachschärfung eines sol chen Schneidwerks, die Verschleißfestigkeit und damit die Standzeit der verwendeten Messer und somit wiederum die Anzahl der ausführbaren Schnitte zwischen zwei Nachstellvorgängen erheblich steigert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Etikettieraggregat mit einem derartigen Schneidwerk aufzuzeigen.
Diese Aufgaben werden durch ein Schneidwerk mit den Merkmalen des Patentanspru ches 1 sowie durch ein Etikettieraggregat mit den Merkmalen des Patentanspruches 24 gelöst. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders bevorzugte Ausführungsva rianten der Erfindung.
Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Schneidwerk für ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine, umfassend eine um eine Trom melachse umlaufend antreibbare Schneidtrommel mit wenigstens einem an einem Trommelumfang vorgesehenen ersten Messerelement mit wenigstens einer ersten Schneide, welches zum Schneiden eines Etiketts mit zumindest einer zweiten Schneide eines zweiten, an einer Schalt- und Stellvorrichtung vorgesehenen zweiten Messerelementes unter Ausbildung eines Schneidspalts zusammenwirkt. Dabei weist das zweite Messerelement zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide eine zweite Härte auf, die größer ausgebildet ist als eine erste Härte zumindest im Bereich der ersten Schneide des ersten Messerelements. Ferner ist die erste Schneide des ersten Messerelementes durch Materialabtrag an der zweiten Schneide des zweiten Messe relements mit der zweiten größeren Härte erzeugbar. Insbesondere zeichnet die Erfin dung dadurch aus, dass das erste Messerelement zumindest im Bereich seiner ersten Schneide aus einem Stahl der Gruppe von Kaltarbeitsstählen und das zweite Messe relement zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide aus einem Hartmetall gebildet ist. Diese spezifische Materialpaarung an den jeweiligen Schneiden der beiden Mes serelemente hat sich als vorteilhaft erwiesen, da hierdurch Material vom feststehenden Messerelement zwar abgetragen und andererseits jedoch den abrasiven Eigenschaf ten des zu schneidenden Etikettenbandes wiederstanden wird. Damit kann unter Bei behaltung der vorteilhaften Selbstnachschärfung des Schneidwerks die Verschleißfes tigkeit und damit die Standzeit der verwendeten Messerelemente und somit wiederum die Anzahl der ausführbaren Schnitte zwischen zwei Nachstellvorgängen gegenüber dem Stand der Technik erheblich gesteigert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Messerelement aus einem Vollmaterial eines Stahls der Gruppe der Kaltarbeits stähle und/oder das zweite Messerelement aus einem Vollmaterial eines Hartmetalls gebildet, insbesondere hergestellt, sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Messerelement zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide aus gehärtetem Stahl oder Werkzeugstahl oder Keramik hergestellt ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass es sich bei dem Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle um einen unlegierten oder legierten Kaltarbeitsstahl handelt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle eine erste Härte nach Rockwell von 55 HRC bis 59 HRC aufweist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl mit der Werk stoffnummer 1 .2550, oder als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .2379, oder als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .4034 ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl Vanadis 10 oder Viking mit einer chemischen Zusammensetzung von C 0,5%, Si 1 %, Mn 0,5%, Cr 8%, Mo 1 ,5% und V 0,5% ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Messerelement zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide aus einem Hartmetall hergestellt ist, das als Metallmatrix-Verbundwerkstoff ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Messerelement aus einem Hartmetall hergestellt ist, das als Wolf- ramcarbid-Kobalt-Hartmetallsorte (WC-Co) und/oder als Hartmetallsorte für die Stahl bearbeitung (WC-(Ti,Ta,Nb)C-Co) und/oder als Cermet-Hartmetallsorte ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass das Hartmetall des zweiten Messerelements eine zweite Härte nach Vickers von 1 150 (HV30) und/oder eine Bruchzähigkeit nach Palmqvist von 15,5 MN/mm aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass ein Schneidwerk für ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine vorzusehen, das eine um eine Trommelachse umlaufend antreibbare Schneidtrommel mit wenigs tens einem an einem Trommelumfang vorgesehenes erstes Messer umfasst. Dabei ist das erste Messer zum Schneiden eines Etiketts an einem an einer Schalt- und Stell vorrichtung vorgesehenen Gegenmesser vorbeiführbar. Ferner ist das Gegenmesser über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung ausgebildeten ersten Gelenkabschnitt zwischen einer Schneideposition und einer Warteposition derart gesteuert ver- schwenkbar, dass das Gegenmesser in der Schneideposition mit dem rotierenden ers ten Messer in Wirkeingriff und in der Warteposition außer Wirkeingriff steht. Mithin ist über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung ausgebildeten zweiten Gelenkabschnitt der in der Schneidposition zwischen dem ersten Messer und dem Gegenmesser ge bildete Messerspalt unabhängig von der gesteuerten Schwenkbewegung des ersten Gelenkabschnittes einstellbar. Besonders vorteilhaft kann damit sowohl das Gegen messer außer Wirkeingriff mit dem ersten Messer gebracht werden, als auch der Mes serspalt eingestellt werden. Indem hierfür an der Schalt- und Stellvorrichtung zwei Ge lenkbereiche ausgebildet sind, sind beide Funktionalitäten unabhängig voneinander einstellbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Schalt- und Stellvorrichtung dazu ausgebildet ist, den ersten Gelenkabschnitt zwi schen der Schneidposition und der Warteposition derart gesteuert zu verschwenken, dass bei einzelnen Lücken im Flaschenstrom des Etikettieraggregates für zumindest diese eine leere, nicht besetze Behälterbehandlungsposition am Rotor kein Etikett ge schnitten wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Schalt- und Stellvorrichtung ein U-profilförmiges Festkörpergelenk aufweist, an dem der erste und zweite Gelenkabschnitt ausgebildet sind.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass das Festkörpergelenk einen ersten Seitenschenkelabschnitt, einen zum ersten Schenkelabschnitt im Wesentlichen parallel orientieren zweiten Seiten schenkelabschnitt sowie einen die beiden Seitenschenkelabschnitte an einem freien Ende verbindenden Basisschenkelabschnitt aufweist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass der erste Gelenkabschnitt an dem Festkörpergelenk im Übergangs bereich zwischen dem ersten Seitenschenkelabschnitt und dem Basisschenkelab schnitt und der zweite Gelenkabschnitt im Übergangsbereich zwischen dem zweiten Seitenschenkelabschnitt und dem Basisschenkelabschnitt ausgebildet ist, und dass das Festkörpergelenk zumindest in seinem jeweiligen Gelenkabschnitt elastisch ver formbar ausgebildet ist. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass das Festkörpergelenk einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass die Schalt- und Stellvorrichtung über einen an dem ersten Seiten schenkelabschnitt befestigten Halter lagefest an einem Gehäuse des Schneidwerks befestig ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass die Schalt- und Stellvorrichtung ein sich im Wesentlichen L-förmig erstreckendes Schalthebelelement ausweist, das zum Einleiten einer Schwenkbewe gung zwischen der Schneideposition und der Warteposition auf das Gegenmesser mit einer ersten Seite an dem Basisschenkelabschnitt verbunden ist und mit einer zweiten Seite direkt oder indirekt mit einer Schalteinrichtung derart zusammenwirkt, dass das Schalthebelelement bei Einleiten einer Stellbewegung über die Schalteinrichtung um den ersten Gelenkbereich gesteuert verschwenkbar ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass das Schalthebelelement im Bereich seines freien Endabschnittes der zweiten Seite einen mechanischen Anschlag aufweist, mittels dem die Auslenkung des Schalthebelelementes zwischen der Warteposition und der Schneideposition einstell bar ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass die Schalt- und Stellvorrichtung an ihrem zweiten Seitenschenkelab schnitt des Festkörpergelenks einen Messerhalter aufweist, an dem das Gegenmesser derart gehalten ist, dass das Gegenmesser bei einer gesteuerten Schwenkbewegung um den ersten Gelenkbereich direkt proportional zur Auslenkung des Schaltelement hebels mit verschwenkbar ausgebildet ist. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass die relative Positionierung des an dem zweiten Seitenschenkelab schnitt vorgesehenen Messerhalters zu dem Schalthebelelement über eine Arretie rungsplatte lagefest fixierbar ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass der Messerhalter einschließlich des daran gehaltenen Gegenmes sers zur Einstellung des Messerspaltes mittels einer an dem Messerhalter vorgesehe nen Verstelleinrichtung um den zweiten Gelenkabschnitt relativ zu dem Schalthe belelement verschenkbar ausgebildet ist.
Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann dabei vorge sehen sein, dass die Verstelleinrichtung eine Gewindespindel mit einem Differenzge winde aufweist, wobei die Gewindespindel entlang ihres Schaftes wenigstens einen ersten Gewindebereich und einen zweiten Gewindebereich vorsieht, die beide die glei che Gewindegangrichtung bei unterschiedlich zueinander ausgebildeten Gewindestei gung aufweisen, wobei der erste Gewindebereich der Gewindespindel in einem Ge gengewinde des Messerhalters und der zweite Gewindebereich in einem Gegenge winde des Schalthebelelements aufgenommen ist.
Der Ausdruck„im Wesentlichen“ bzw.„etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abwei chungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abwei chungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wur den, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechen den Verfahrens darstellen, so dass ein Block- oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrens schrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vor richtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Flardware- Apparat (oder unter Verwendung eines Flardware-Apparates) wie z. B. einen Mikro prozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung aus geführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht ein Etikettieraggre- gat einer Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern,
Figur 2 eine beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Schneidwerks in schematischer Draufsicht,
Figur 3 der in Figur 2 mit X gekennzeichnete Bereich des Schneidwerks in einer vergrößerten Darstellung,
Figur 4 eine schematisierte Darstellung des in Figur 3 dargestellten ver größerten Ausschnitts,
Figur 5 eine beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Schneidwerks in schematischer Draufsicht,
Figur 6 in schematischer Seitenansicht eine beispielhafte Ausführungsva riante einer Schalt- und Stellvorrichtung eines Schneidwerks,
Figur 7 in schematischer Draufsicht die Schalt- und Stellvorrichtung ge mäß Figur 6, und Figur 8 in schematischer Perspektivansicht die Schalt- und Stellvorrich tung gemäß Figur 6.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren iden tische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Be zugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jewei ligen Figur erforderlich sind. Auch ist die Erfindung in den Figuren nur als schemati sche Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise dargestellt. Insbesondere dienen die Darstellungen in den Figuren nur der Erläuterung des grundlegenden Prinzips der Er findung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist darauf verzichtet worden, alle Bestand teile der Vorrichtung zu zeigen.
In den Figuren ist 1 ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine zum Etikettieren von Flaschen oder dergleichen Behältern 2 mit sogenannten Roll-Fed-Etiketten 3, die von einer Vorratsrolle 4 eines endlosen, bandförmigen Etikettenmaterials 3.1 abgezo gen und in einem Schneidwerk 5 des Etikettieraggregates 1 mit der jeweiligen, für ein Etikett 3 benötigten Länge von dem Etikettenmaterial 3.1 abgeschnitten werden. Die so erhaltenen Etiketten 3 werden über eine Etikettier- und Übergabetrommel 6 an die Behälter 2, die auf einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotor 7 der Etikettiermaschine an dem Etikettieraggregat 1 vorbeibewegt werden, übergeben und auf die Behälter 2 aufgebracht. Die Drehrichtungen des Rotors 7 und der Übergabe trommel 6 sind mit den Pfeilen A bzw. B angegeben.
Das Etikettenmaterial 3 wird von einer Vorratsrolle 4 mittels Förderwalzen 8 und 9 synchron mit der Drehbewegung des Rotors 7 abgezogen und dem Schneidwerk 5 zugeführt. Das Schneidwerk 5 umfasst insbesondere eine Schneidtrommel 10, die beim Etikettieren um ihre vertikale Trommelachse TA umlaufend angetrieben ist, und zwar gegensinnig zu der Übergabetrommel 6 (Pfeil C). Eine derartige Schneidtrommel 10 ist dem Fachmann dabei grundsätzlich in ihrem Aufbau und Funktion bekannt. Auf eine nähergehende Beschreibung wird daher verzichtet. Nur beispielhaft wird in die sem Zusammenhang auf die in der Druckschrift DE 20 2005 002 793 U1 gezeigte und beschriebene Schneidtrommel verwiesen. An dem kreiszylinderförmigen Trommelumfang, insbesondere der Trommelumfangs fläche 10.1 , weist die Schneidtrommel 10 an sich vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten jeweils ein erstes Messerelement 1 1 auf, welches jeweils mit seiner ersten Schneide 1 1.1 im Wesentlichen parallel zur Trommelachse TA der Schneidtrommel 10 orientiert ist und mit zumindest einem eine zweite Schneide 12.1 aufweisenden zwei ten Messerelement 12 unter Ausbildung eines Schneidspaltes ST derart zusammen wirkt, sodass bei einem Umlauf der Schneidtrommel 10 durch das Zusammenwirken der ersten Schneide 1 1 .1 des ersten Messerelements 1 1 mit der zweiten Schneide
12.1 des zweiten Messerelements 12 die das Etikett 3 bildende Länge von dem Eti kettenmaterial 3.1 abgetrennt und dann vorübergehend an der Umfangsfläche 10.1 der Schneidtrommel 10 beispielsweise durch Vakuum gehalten an die Übergabetrom mel 6 übergeben wird.
In anderen Worten schneidet das Schneidwerk 5 also ein Etikett 3, indem das rotie rende und an einem Trommelumfang 10.1 vorgesehene erste Messerelement 1 1 der Schneidtrommel 10 an dem an einer Schalt- und Stellvorrichtung 13 vorgesehenen und als Gegenmesser wirkenden zweiten Messerelement 12 vorbeiführ wird und damit der Schnitt erfolgt.
Mehr im Detail ist bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform die erste Schneide
1 1 .1 an einer in Drehrichtung C der Schneidtrommel 10 vorauseilenden planen ersten Seitenfläche 1 1 .2 des ersten Messerelementes 1 1 bzw. des über die Trommelum fangsfläche 10.1 wegstehenden Teilbereichs dieses ersten Messerelementes 1 1 ge bildet, und zwar in der Weise, dass die erste Schneide 1 1 .1 sich bei umlaufend ange triebener Schneidtrommel 10 auf einer die vertikale Trommelachse TA konzentrisch umschließenden kreiszylinderförmigen Bahn bewegt. Bevorzugt ist die erste Schneide
1 1 .1 weiterhin auch parallel zu der Trommelachse TA orientiert.
Dem ersten rotierenden Messerelement 1 1 bzw. dessen ersten Schneide 1 1 .1 ist ein als Gegenmesser wirkendes zweites Messerelement 12 mit einer zweiten Schneide
12.1 zugeordnet. Das zweite Messerelement 12 ist an dem Schneidwerk 5 mit der Schneidtrommel 10 nicht umlaufend, also relativ zur Schneidtrommel 10 ortsfest vor gesehen, und zwar an der Schalt- und Stellvorrichtung 13 in der Art, dass das zweite Messerelement 12 bzw. dessen zweite Schneide 12.1 radial oder etwa radial zur um laufenden Schneidtrommel 10 auf diese zustellbar (Pfeil E). Für eine Einstellung sind zweite Messerelement 12 bzw. dessen zweite Schneide 12.2 beispielsweise so jus tierbar, dass das zweite Messerelement 12 bzw. dessen unmittelbar nach dem Einbau in die Schneidwerk 5 bereits vorhandene Schneide zumindest in etwa parallel zu der ersten Schneide 1 1 .1 orientiert ist, wenn sich diese unmittelbar an der zweiten Schneide 12.2 befindet.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die erste und zweite Schneide 1 1 .1 , 12.1 in ihrer jeweiligen Längserstreckung entlang der Trommelachse TA gegeneinan der verschränkt, also nicht parallel, vorgesehen. Insbesondere sind die erste und zweite Schneide 1 1 .1 , 12.1 um 0,2mm bis 0,7mm, vorzugsweise um etwa 0,5mm, über ihre jeweilige Längserstreckung gegenseitig derart verschränkt vorgesehen, dass eine punktförmige Berührung zwischen den beiden Schneiden 1 1 .1 , 12.1 erzeugbar ist.
Dabei ist zwischen der ersten Schneide 1 1 .1 und der zweiten Schneide 12.1 ein Schneidspalt ST gebildet, und zwar derart, dass sich bei jedem Schneidvorgang, d. h. immer dann, wenn sich bei umlaufender Schneidtrommel 10 das drehfest mit dieser mitrotierende erste Messerelement 1 1 am orstfest vorgesehenen zweiten Messerele ment 12 vorbei bewegt, die erste und zweite Schneide 1 1 und 12 sich gerade berüh ren, oder aber gerade noch nicht berühren, und zwar vorzugsweise über die gesamte Länge des sich in Richtung der Trommelachse TA erstreckenden Schneidspaltes ST.
Die Länge des Schneidspaltes ST ist dabei wenigstens gleich, bevorzugt aber größer als die Breite des band- oder bahnförmige Etikettenmaterials 3.1 . Dabei wird das band- oder bahnförmige Etikettenmaterials 3.1 durch den Schneidspalt ST in Richtung der Übergabetrommel 6 bewegt und ist beispielsweise zumindest im Bereich des Schneidspaltes ST in einer Ebene E parallel zur Trommelachse TA orientiert.
Um den Schneidspalt ST einzustellen und/oder auszurichten ist dabei vorgesehen, dass das zweite Messerelement 12 zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide 12.1 eine zweite Härte HT2 aufweist, die größer ausgebildet ist als eine erste Härte HT1 zumindest im Bereich der ersten Schneide 1 1 .1 des ersten Messerelements 1 1. Es ist also das feststehende zweite Messerelement 12 zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide 12.1 härter ausgebildet, als das rotierende erste Messerelement 1 1 im Bereich seiner ersten Schneide 1 1 .1 . Somit ist die erste Schneide 1 1 .1 des ersten Messerelementes 1 1 durch Materialabtrag an der zweiten Schneide 12.1 des zweiten Messerelements 12 mit der größeren zweiten Härte HT2 erzeugbar.
Erfindungsgemäß ist das erste Messerelement 1 1 zumindest im Bereich seiner ersten Schneide 1 1 .1 aus einem Stahl der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und das zweite Mes serelement 12 zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide 12.1 aus einem Hart metall gebildet.
Um den erforderlichen Schneidspalt ST durch Materialabtrag zu erreichen, ist also das zweite Messerelement 12 zumindest an seinem, die zweiten Schneide 12.1 bildenden Schneidenbereich mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Härte HT1 größeren Härte HT2 hergestellt, indem diese aus Hartmetall beispielsweise aus gehärtetem Stahl, Werkzeugstahl, oder Keramik, hergestellt ist, während das erste Messerelement 1 1 aus einem im Vergleich zum Schneidenbereich des zweiten Messerelementes 12 wei cheren Werkstoff, nämlich einem Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle herge stellt ist.
Vorteilhaft kann dabei das erste Messerelement 1 1 aus einem Vollmaterial eines Stahls der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und/oder das zweite Messerelement 12 aus einem Vollmaterial eines Hartmetalls gebildet, insbesondere hergestellt, sein.
Bei dem Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle kann es sich um einen unlegier ten oder legierten Kaltarbeitsstahl handeln.
Vorteilhaft weist der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle eine erste Härte HT1 nach Rockwell von 55 HRC bis 59 HRC auf. Es hat sich bei langwierigen Versuchen im Hause der Antragstellerin herausgestellt, dass bei einer ersten Härte HT1 von über 59 HRC nicht mehr ausreichend Material zum Nachschärfen der Schneide abgetragen wird. Ferne hat sich herausgestellt, dass sich bei einer ersten Härte HT1 von weniger als 55 HRC die beiden Messerelemente 1 1 , 12 zwar gut nachschärfen lassen, jedoch der Verschleiß durch die abrasive Oberfläche des Etikettenmaterials übermäßig an steigt. Insbesondere ist der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .2550 (auch bekannt unter Normbezeichnung 60WCrV7), oder als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .2379 (auch bekannt unter Normbe zeichnung X 153 CrMoV 12), als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .4034 (auch bekannt unter Normbezeichnung X46Cr13) ausgebildet. Auch kann der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl Vanadis 10 oder Viking mit einer chemischen Zusammensetzung von C 0,5%, Si 1 %, Mn 0,5%, Cr 8%, Mo 1 ,5% und V 0,5% ausgebildet sein.
Unter einem für das zweite Messerelement 12 verwendeten Hartmetall wird vorliegend ein metallisches Material verstanden, das als Metallmatrix-Verbundwerkstoff ausgebil det ist, bei dem Hartstoffe, die als kleine Partikel vorliegen, durch eine Matrix aus Me tall zusammengehalten werden. Damit weist das Hartmetall eine große Zähigkeit auf.
Das Hartmetall des zweiten Messerelements 12 kann als Wolframcarbid-Kobalt-Hart- metallsorte (WC-Co) und/oder als Hartmetallsorte für die Stahlbearbeitung (WC- (Ti,Ta,Nb)C-Co) und/oder als Cermet-Hartmetallsorte ausgebildet sein.
Im Gegensatz zu konventionellen Schneidstoffen, beispielsweise Schnellarbeitsstäh len, weisen Hartmetalle eine geringe Bruchzähigkeit und Thermoschockbeständigkeit auf. Demgegenüber stehen jedoch signifikante Vorteile wie eine höhere Härte und Temperaturbeständigkeit. Vor allem die hohe Härte führt zu einem hohen abrasiven Verschleißwiderstand. Alleine dies ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten. Diese können auch realisiert werden, da Hartmetalle eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 1 100 °C aufweisen.
Vorteilhaft weist das Hartmetall dabei eine zweite Härte HT2 nach Vickers von 1 150 (HV30) und/oder eine Bruchzähigkeit nach Palmqvist von 15,5 MN/mm auf. Damit weist das Hartmetall eine ausreichende Zähigkeit auf, damit bei der schlagenden Be anspruchung beim Aufeinandertreffen der beiden Messerelemente 1 1 , 12 kein Mate rial aus der Schneide ausbricht. Bei der ersten Inbetriebnahme der Schneidvorrichtung beispielsweise auch nach ei nem Auswechseln von Funktionselementen der Schneidvorrichtung 1 , z. B. eines der Messerelemente 1 1 und 12, erfolgt zunächst die Grobeinstellung dieser Messerele mente und dabei insbesondere auch des zweiten Messerelementes 12 in der Weise, dass das zweite Messerelement 12 zumindest annähernd parallel zu dem ersten Mes serelement 1 1 bzw. deren ersten Schneide 1 1 .1 orientiert ist. Diese Einstellung kann mittels der Schalt- und Stellvorrichtung 13 erfolgen. Anschließend erfolgt bei umlau fender Schneidtrommel 10 ein Zustellen des zweiten Messerelementes 12, so dass mit der zweiten Schneide 12.1 durch Materialabtrag am ersten Messerelement 1 1 die erste Schneide 1 1 .1 gebildet wird. Das Zustellen des zweiten Messerelementes 12 zur umlaufenden Schneidtrommel 10 mittels der Schalt- und Stellvorrichtung 13 wird dann beendet, wenn die durch Materialabtrag erzeugte erste Schneide 1 1 .1 sich über die gesamte Länge des Schneidspaltes ST erstreckt und der Schneidspalt ST über seine gesamte Länge so ausgeführt ist, dass sich die zweite Schneide 12.1 und die durch Materialabtrag gebildete erste Schneide 1 1 .1 bei jedem Vorbeibewegen des ersten Messerelementes 1 1 an dem Messerelement 12 über die gesamte Länge des Schneidspaltes ST gerade berühren, oder gerade eben nicht mehr berühren. Anhand von Schnittproben des Etikettenmaterials 3.1 wird die ordnungsgemäße Ausbildung der Schneide 1 1 .1 überwacht bzw. festgestellt und das Zustellen des zweiten Messe relementes 12 dann beendet, wenn durch den, durch die zweite Schneide 12 erzeug ten Materialabtrag die Bildung der ersten Schneide 1 1.1 abgeschlossen ist, bzw. wenn der Schneidvorgang zur Abtrennung eines Etikettes über die gesamte Etikettenbreite fehlerfrei und gleichmäßig erfolgt.
Während des Betriebes der Schneidvorrichtung erfolgt beispielsweise ein manuelles geringfügiges Nachstellen bzw. Zustellen des zweiten Messerelementes 12 mittels der Schalt- und Stellvorrichtung 13 um die erste Schneide 1 1 .1 nachzuschärfen.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass zeitgesteuert und/oder in Abhängigkeit der Anzahl der durchgeführten Schnitte, d. h. jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Schneidvorgängen, ein automatisches geringfügiges Nachstellen bzw. Zustellen des zweiten Messerelementes 12 in Richtung der ersten Schneide 1 1 mittels der Schalt- und Stellvorrichtung 13, um deren Schneidkante nachzuschärfen, d. h. eine ver schleißbedingte Abnutzung der zweiten Schneide 12 zu beseitigen. Zur Bildung der ersten Schneide 1 1 .1 weist das zweite Messerelement 12 eine zweite plane Fläche FL2 in einer Ebene F auf, in der beim Vorbeibewegen des ersten Mes serelementes 1 1 am zweiten Messerelement 12 auch die erste Schneide 1 1 .1 und/o der deren erste plane Seitenfläche FL1 des ersten Messerelementes 1 1 angeordnet sind und die sich quer zur Bewegungsrichtung der ersten Schneide 1 1 .1 beim Vorbei bewegen am zweiten Messerelement 12 erstreckt, d. h. die Ebene F erstreckt sich in etwa radial zur Maschinenachse FA.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, das erste und/oder zweite Messerelement 1 1 , 12 zumindest in Teilbereichen an den Oberflächen zu behandeln und/oder zu beschich ten, um deren entsprechende erste und/oder zweite Flärte HT1 , HT2 zu erzeugen.
Zur Einstellung des Schneidspaltes ST kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Messerelement 12 hierfür über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung 13 ausgebil deten ersten Gelenkabschnitt GA1 zwischen einer Schneideposition SP und einer Warteposition WP derart gesteuert verschwenkbar, dass es in der Schneideposition SP mit dem rotierenden ersten Messerelement 1 1 in Wirkeingriff steht - also Etiketten 3 schneidet - während das zweite Messerelement 12 in der Warteposition WP außer Wirkeingriff mit dem Messerelement 1 1 ist - also keine Etiketten 3 schneidet.
Ferner ist über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung 13 ausgebildeten zweiten Gelenkabschnitt GA2 der in der Schneideposition SP zwischen dem ersten Messe relement 1 1 und dem zweiten Messerelement 12 gebildete Schneidspalt ST unabhän gig von der gesteuerten Schwenkbewegung des ersten Gelenkabschnittes GA1 ein stellbar.
Dabei kann die Schalt- und Stellvorrichtung 13 dazu ausgebildet sein, den ersten Ge lenkabschnitt GA1 zwischen der Schneidposition SP und der Warteposition WP derart gesteuert zu verschwenken, dass bei einzelnen Lücken im Flaschenstrom des Etiket tieraggregates 1 für zumindest diese eine leere, nicht besetze Behälterbehandlungs position am Rotor 7 kein Etikett 3 geschnitten wird - das zweite Messerelement 12 also kurzzeitig außer Eingriff mit dem an der Schneidtrommel vorgesehenen ersten Messerelement 1 1 steht. Mehr im Detail weist das Schneidwerk 5 ein Gehäuse 21 auf, an dem sämtliche Bau teile und Baugruppen angeordnet bzw. aufgenommen sind. Insbesondere ist am dem Gehäuse 21 auch die Schalt- und Stellvorrichtung 13 über einen plattenförmigen Halter 15 angeordnet, vorzugsweise mit dem Gehäuse 21 lösbar verschraubt. An dem plat tenförmigen Halter 15 wiederum sind sämtliche nachstehend noch nähergehend er läuterten Bauteile und Baugruppen der Schalt- und Stellvorrichtung 13 gehalten.
Dabei ist an dem plattenförmigen Halter 15 eine Schalteinrichtung 19 zum gesteuert verschwenkbaren Bewegen des ersten Gelenkabschnittes GA1 zwischen der Schnei deposition SP und der Warteposition WP des zweiten Messerelements 12 vorgesehen. Die Schalteinrichtung 19 ist vorzugsweise als Pneumatikzylindereinrichtung ausgebil det, die eine mit einem Doppelpfeil D kenntlich gemacht beidseitige Stellbewegung erzeugen kann.
An der der Schalteinrichtung 19 gegenüberliegenden Seite ist an dem Halter 15 ein im Wesentliches U-profilförmiges Festkörpergelenk 14 vorgesehen, an dem der erste und zweite Gelenkabschnitt GA1 , GA2 ausgebildet ist. Mehr im Detail weist das U-profil- förmige Festkörpergelenk 14 hierbei einen ersten Seitenschenkelabschnitt 14.1 auf, mit dem das Festkörpergelenk 14 an dem Halter 15 angeordnet, insbesondere fest jedoch lösbar mit diesem verbunden, beispielsweise verschraubt ist. Ferner ist ein zu dem ersten Seitenschenkelabschnitt 14.1 im Wesentlichen parallel orientierter zweiter Seitenschenkelabschnitt 14.2 vorgesehen, wobei die beiden Seitenschenkelabschnitte 14.1 , 14.2 über einen dritten, vorzugsweise lotrecht zu den beiden Seitenschenkelab schnitten 14.1 , 14.2 verlaufenden, Basisschenkelabschnitt 14.3 miteinander verbun den sind.
Mehr im Detail ist dabei der erste Gelenkabschnitt GA1 an dem Festkörpergelenk 14 im Übergangsbereich zwischen dem ersten Seitenschenkelabschnitt 14.1 und dem Basisschenkelabschnitt 14.3 und der zweite Gelenkabschnitt GA2 im Übergangsbe reich zwischen dem zweiten Seitenschenkelabschnitt 14.2 und dem Basisschenkelab schnitt 14.3 ausgebildet. Insbesondere ist das Festkörpergelenk 14 zumindest in sei nem jeweiligen Gelenkabschnitt GA1 , GA2 elastisch verformbar ausgebildet. Vorzugsweise ist das Festkörpergelenk 14 mit seinem ersten und zweiten Seiten schenkelabschnitt 14.1 , 14.2 sowie dem die Seitenschenkelabschnitte 14.1 , 14.2 ver bindenden Basisschenkelabschnitt 14.3 einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet und aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
An dem Basisschenkelabschnitt 14.3 weist die Schalt- und Stellvorrichtung 13 zum Einleiten der Schwenkbewegung zwischen der Schneideposition SP und der Wartepo sition WP auf das zweite Messerelement 12 ein sich im Wesentlichen in Draufsicht L- förmig erstreckendes Schalthebelelement 16 auf. Das Schalthebelelement 16 ist mit seiner ersten, an einem kurzen Schenkel ausgebildeten Seite 16.1 fest, jedoch lösbar, an dem Basisschenkelabschnitt 14.3 angeordnet, insbesondere mit diesem verbun den, und wirkt mit seiner zweiten, an einem längeren Schenkel ausgebildeten Seite 16.2 über eine Aufnahme 23 mit der Schalteinrichtung 19 derart zusammen, dass das Schalthebelelement 16 bei Einleitung einer Stellbewegung über die Schalteinrichtung 19 um den ersten Gelenkabschnitt GA1 verschwenkbar ist. Die beidseitige Schwenk bewegung ist mit einem Doppelpfeil E angedeutet.
Zudem weist das Schalthebelelement 16 im Bereich seines freien Endabschnittes der zweiten Seite 16.2 einen mechanischen Anschlag 20 auf, mittels dem die Auslenkung des Schalthebelelementes 16, also der Hub der Schwenkbewegung, zwischen der Warteposition WP und der Schneideposition SP einstellbar ist. Beispielsweise kann der Anschlag 20 durch eine in dem Halter 15 eingeschraubte Gewindespindel 20.1 gebildet sein, an der an gegenüberliegenden Seiten des Schalthebelelementes 16 je weils ein Anschlagselement 20.2, 20.3 beispielsweise in Form einer Mutter vorgese hen ist.
Dabei bildet das an der dem Halter 15 abgewandten Seite der Gewindespindel 20.1 vorgesehene Anschlagselement 20.2 einen mechanischen Endanschlag für die maxi mal mögliche Auslenkung des Schalthebelelementes 16 aus, in der sich das zweite Messerelement 12 in seiner Schneideposition SP, also in Wirkeingriff mit dem ersten Messerelement 1 1 zum Schneiden von Etiketten 3 befindet, während das an der dem Halter 15 zugewandten Seite der Gewindespindel 20.1 vorgesehene Anschlagsele ment 20.3 einen mechanischen Endanschlag für die Warteposition WP ausbildet, in der sich das zweite Messerelement 12 außer Wirkeingriff mit dem ersten Messerele ment 1 1 befindet. Durch Verdrehen der jeweiligen Anschlagselemente 20.2, 20.3 ent lang der Längsachse der Gewindespindel 20.1 lässt sich der entsprechende Endan schlag stufenlos einstellen.
Überdies weist die Schalt- und Stellvorrichtung 13 an ihrem zweiten Seitenschenklab schnitt 14.2 einen Messerhalter 17 auf, an dem das zweite Messerelement 12 aus wechselbar gehalten ist und zwar vorzugsweise parallel verlaufend zu der Trom melachse TA. Insbesondere wird jedoch der Messerhalter 17 samt des daran gehalte nen zweiten Messerelements 12 bei einer gesteuerten Schenkbewegung um die erste Gelenkachse GA1 zwischen der Schneideposition SP und der Warteposition WP über das Festkörpergelenk 14 direkt proportional zur Auslenkung des Schalthebelelemen tes 16 mit verschwenkt.
Vorzugsweise ist der Messerhalter 17 an dem zweiten Seitenschenkelabschnitt 14.2 lösbar, jedoch fest, angeordnet, vorzugsweise mit dem zweiten Seitenschenkelab schnitt 14.2 verschraubt und zwar an der dem Schalthebelelement 16 gegenüberlie genden Außenseite des zweiten Seitenschenkelabschnittes 14.2.
Hierfür ist die relative Positionierung des an dem zweiten Seitenschenkelabschnitt 14.2 vorgesehenen Messerhalters 17 zu dem Schalthebelelement 16 über eine Arretie rungsplatte 22 lagefest fixierbar. Beispielsweise kann die Arretierungsplatte 22 hierfür mittels Schrauben 25 sowohl mit dem Schalthebelelement 16 als auch Messerhalter 17 verschraubt sein.
Ferner ist über den an der Schalt- und Stellvorrichtung 13 ausgebildeten zweiten Ge lenkabschnitt GA2 der in der Schneideposition SP zwischen dem ersten Messerele ment 1 1 und dem zweiten Messerelement 12 gebildete Schneidspalt ST unabhängig von der gesteuerten Schwenkbewegung des ersten Gelenkabschnittes GA1 einstell bar.
Mehr im Detail kann hierfür der Messerhalter 17 einschließlich daran gehaltenen zwei ten Messerelements 12 zur Einstellung des Messerspaltes mittels einer an dem Mes serhalter 17 vorgesehenen Verstelleinrichtung 18 um den zweiten Gelenkabschnitt GA2 relativ zu dem Schalthebelelement 16 verschenkbar ausgebildet sein. Das Ver- schwenken des Messerhalters 17 mittels der Verstelleinrichtung 18 um den zwischen dem zweiten Seitenschenkelabschnitt 14.2 und dem Basisschenkelabschnitt 14.3 aus gebildeten zweite Gelenkbereich GA2 erfolgt damit unabhängig von der gesteuerten Schwenkbewegung des ersten Gelenkabschnittes GA1 .
Die Verstelleinrichtung 18 kann hierfür Kräfte in beide Richtungen der um den zweiten Gelenkabschnitt GA2 ausgebildeten Schwenkbewegung aufnehmen. Mehr im Detail kann die Verstelleinrichtung 18 mithin eine Gewindespindel 18.1 mit einem Differenz gewinde aufweisen. Die Gewindespindel 18.1 weist dabei entlang ihres Schaftes zwei Gewindebereiche auf, nämlich einen erstes Gewindebereich W1 und einen zweiten Gewindebereich W2, die beide die gleiche Gewindegangrichtung umfassen, jedoch eine unterschiedlich zueinander ausgebildete Gewindesteigung aufweisen. Dabei ist der erste Gewindebereich W1 der Gewindespindel 18.1 in einem Gegengewinde 17.1 des Messerhalters 17 aufgenommen und der zweite Gewindebereich W2 in einem Ge gengewinde 16.3 des Schalthebelelements 16.
Beispielsweise kann der erste Gewindebereich W1 eine größere Gewindesteigung aufweisen als der zweite Gewindebereich W2 der Gewindespindel 18.1 . Bei einem Anziehen der Gewindespindel 18.1 gleitet der Gewindebereich W1 der Gewindespin del 18.1 mit der größeren Gewindesteigung in dem Gegengewinde 17.1 des Mes serhalters 17 ab. Gleichzeitig bewegt sich aber der Gewindebereich W2 mit der klei neren Steigung in dem Gegengewinde 16.3 des Schalthebelelementes 16. Da bei ei ner Umdrehung der Gewindespindel 18.1 in dem Gewindebereich mit der kleineren Steigung W2 ein kürzerer Weg zurückgelegt wird, verspannen sich die beiden Gewin debereiche W1 , W2 der Gewindespindel 18.1 gegeneinander, also insbesondere auf einander zu.
Die Einstellung des Messerspaltes mittels der Verstelleinrichtung 18 erfolgt beispiels weise bei abgeschraubter Arretierungsplatte 22 erfolgt, die nach der Einstellung des Messerspaltes wieder zur Lagefixierung des Messerhalters 17 an dem Schalthebelele ment 16 aufgeschraubt wird. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es ver steht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Die Patentansprüche werden zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Bezugszeichenliste
1 Etikettieraggregat
2 Behälter
3 Etikett
3.1 Etikettenmaterial
4 Vorratsrolle
5 Schneidwerk
6 Übergabetrommel
7 Rotor
8 Förderwalze
9 Förderwalze
10 Schneidtrommel
10.1 Trommelumfangsfläche
11 erstes Messerelement
11.1 erste Schneide
12 zweites Messerelement
12.1 zweite Schneide
13 Schalt- und Stellvorrichtung
14 Festkörpergelenk
14.1 erster Seitenschenkelabschnitt
14.2 zweiter Seitenschenkelabschnitt
14.3 Basisschenkelabschnitt
15 Halter
16 Schalthebelelement
16.1 erste Seite
16.2 zweite Seite
16.3 Gegengewinde
17 Messerhalter
17.1 Gegengewinde
18 Verstelleinrichtung
18.1 Gewindespindel
19 Schalteinrichtung
20 Anschlag 20.1 Gewindespindel
20.2 Anschlagselement
20.3 Anschlagselement
21 Gehäuse
22 Arretierungsplatte
23 Aufnahme
25 Schraube
A Drehrichtung Rotor
B Drehrichtung Übergabetrommel
C Drehrichtung Schneidtrommel
D Stellbewegung Schalteinrichtung
E Schwenkbewegung um den ersten Gelenkabschnitt
FL1 erste Fläche
FL2 zweite Fläche
F Ebene
GA1 erster Gelenkabschnitt
GA2 zweiter Gelenkabschnitt
SP Schneideposition
ST Schneidspalt
WP Warteposition
W1 erster Gewindebereich
W2 zweiter Gewindebereich
TA Trommelachse

Claims

Patentansprüche
1. Schneidwerk für ein Etikettieraggregat einer Etikettiermaschine, umfassend eine um eine Trommelachse (TA) umlaufend antreibbare Schneidtrommel (10) mit we nigstens einem an einem Trommelumfang (10.1 ) vorgesehenen ersten Messerele ment (1 1 ) mit wenigstens einer ersten Schneide (1 1 .1 ), welches zum Schneiden eines Etiketts (3) mit zumindest einer zweiten Schneide (12.1 ) eines zweiten, an einer Schalt- und Stellvorrichtung (13) vorgesehenen zweiten Messerelementes (12) unter Ausbildung eines Schneidspalts (ST) zusammenwirkt, wobei das zweite Messerele ment (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1 ) eine zweite Härte (HT2) aufweist, die größer ausgebildet ist als eine erste Härte (HT1 ) zumindest im Bereich der ersten Schneide (1 1 .1 ) des ersten Messerelements (1 1 ) und wobei die erste Schneide (1 1 .1 ) des ersten Messerelementes (1 1 ) durch Materialabtrag an der zweiten Schneide (12.1 ) des zweiten Messerelements (12) mit der größeren zweiten Härte (HT2) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messerelement (1 1 ) zumindest im Bereich seiner ersten Schneide (1 1 .1 ) aus einem Stahl der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und das zweite Messerelement (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1 ) aus einem Hartmetall gebildet ist.
2. Schneidwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mes serelement (1 1 ) aus einem Vollmaterial eines Stahls der Gruppe der Kaltarbeitsstähle und/oder das zweite Messerelement (12) aus einem Vollmaterial eines Hartmetalls ge bildet, insbesondere hergestellt, sein.
3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Messerelement (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1 ) aus gehärtetem Stahl oder Werkzeugstahl oder Keramik hergestellt ist.
4. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass es sich bei dem Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle um einen unlegierten oder legierten Kaltarbeitsstahl handelt.
5. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstähle eine erste Härte (HT1 ) nach Rockwell von 55 HRC bis 59 HRC aufweist.
6. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .2550, oder als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1.2379, oder als Kaltarbeitsstahl mit der Werkstoffnummer 1 .4034 ausgebildet ist.
7. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Stahl aus der Gruppe der Kaltarbeitsstahl als Kaltarbeitsstahl Va- nadis 10 oder Viking mit einer chemischen Zusammensetzung von C 0,5%, Si 1 %, Mn 0,5%, Cr 8%, Mo 1 ,5% und V 0,5% ausgebildet ist.
8. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das zweite Messerelement (12) zumindest im Bereich seiner zweiten Schneide (12.1 ) aus einem Hartmetall hergestellt ist, das als Metallmatrix-Verbund werkstoff ausgebildet ist.
9. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das zweite Messerelement (12) aus einem Hartmetall hergestellt ist, das als Wolframcarbid-Kobalt-Hartmetallsorte (WC-Co) und/oder als Hartmetallsorte für die Stahlbearbeitung (WC-(Ti,Ta,Nb)C-Co) und/oder als Cermet-Hartmetallsorte ausgebildet ist.
10. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Hartmetall des zweiten Messerelements (12) eine zweite Härte (HT2) nach Vickers von 1 150 (HV30) und/oder eine Bruchzähigkeit nach Palmqvist von 15,5 MN/mm aufweist.
1 1 . Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gegenmesser (12) über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung (13) ausgebildeten ersten Gelenkabschnitt (GA1 ) zwischen einer Schneideposition (SP) und einer Warteposition (WP) derart gesteuert verschwenkbar ist, dass das Ge genmesser (12) in der Schneideposition (SP) mit dem rotierenden ersten Messer (1 1 ) in Wirkeingriff und in der Warteposition (WP) außer Wirkeingriff steht,
und dass über einen an der Schalt- und Stellvorrichtung (13) ausgebildeten zweiten Gelenkabschnitt (GA2) der in der Schneidposition (SP) zwischen dem ersten Messer (1 1 ) und dem Gegenmesser (12) gebildete Messerspalt unabhängig von gesteuerten Schwenkbewegung des ersten Gelenkabschnittes (GA1 ) einstellbar ist.
12. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schalt- und Stellvorrichtung (13) dazu ausgebildet ist, den ersten Gelenkabschnitt (GA1 ) zwischen der Schneidposition (SP) und der Warteposition (WP) derart gesteuert zu verschwenken, dass bei einzelnen Lücken im Flaschenstrom des Etikettieraggregates (1 ) für zumindest diese eine leere, nicht besetze Behälterbe handlungsposition am Rotor (7) kein Etikett (3) geschnitten wird.
13. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schalt- und Stellvorrichtung (13) ein U-profilförmiges Festkörperge lenk (14) aufweist, an dem der erste und zweite Gelenkabschnitt (GA1 , GA2) ausge bildet sind.
14. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Festkörpergelenk (14) einen ersten Seitenschenkelabschnitt (14.1 ), einen zum ersten Schenkelabschnitt (14.1 ) im Wesentlichen parallel orientieren zweiten Seitenschenkelabschnitt (14.2) sowie einen die beiden Seitenschenkelab schnitte (14.1 , 14.2) an einem freien Ende verbindenden Basisschenkelabschnitt (14.3) aufweist.
15. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Gelenkabschnitt (GA1 ) an dem Festkörpergelenk (14) im Übergangsbereich zwischen dem ersten Seitenschenkelabschnitt (14.1 ) und dem Ba sisschenkelabschnitt (14.3) und der zweite Gelenkabschnitt (GA2) im Übergangsbe reich zwischen dem zweiten Seitenschenkelabschnitt (14.2) und dem Basisschenkel abschnitt (14.3) ausgebildet ist, und dass das Festkörpergelenk (14) zumindest in sei nem jeweiligen Gelenkabschnitt (GA1 , GA2) elastisch verformbar ausgebildet ist.
16. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Festkörpergelenk (14) einteilig, insbesondere einstückig, ausgebil det ist.
17. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schalt- und Stellvorrichtung (13) über einen an dem ersten Seiten schenkelabschnitt (14.1 ) befestigten Halter (15) lagefest an einem Gehäuse (21 ) des Schneidwerks (5) befestig ist.
18. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schalt- und Stellvorrichtung (13) ein sich im Wesentlichen L-förmig erstreckendes Schalthebelelement (16) ausweist, das zum Einleiten einer Schwenk bewegung zwischen der Schneideposition (SP) und der Warteposition (WP) auf das Gegenmesser (12) mit einer ersten Seite (16.1 ) an dem Basisschenkelabschnitt (14.3) verbunden ist und mit einer zweiten Seite (16.2) direkt oder indirekt mit einer Schalt einrichtung (19) derart zusammenwirkt, dass das Schalthebelelement (16) bei Einlei ten einer Stellbewegung über die Schalteinrichtung (19) um den ersten Gelenkbereich (GA1 ) gesteuert verschwenkbar ist.
19. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Schalthebelelement (16) im Bereich seines freien Endabschnittes der zweiten Seite (16.2) einen mechanischen Anschlag (20) aufweist, mittels dem die Auslenkung des Schalthebelelementes (16) zwischen der Warteposition (WP) und der Schneideposition (SP) einstellbar ist.
20. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schalt- und Stellvorrichtung (13) an ihrem zweiten Seitenschenkel abschnitt (14.2) des Festkörpergelenks (14) einen Messerhalter (17) aufweist, an dem das Gegenmesser (12) derart gehalten ist, dass das Gegenmesser (12) bei einer ge steuerten Schwenkbewegung um den ersten Gelenkbereich (GA1 ) direkt proportional zur Auslenkung des Schaltelementhebels (16) mit verschwenkbar ausgebildet ist.
21 . Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die relative Positionierung des an dem zweiten Seitenschenkelabschnitt (14.2) vorgesehenen Messerhalters (17) zu dem Schalthebelelement (16) über eine Arretierungsplatte (22) lagefest fixierbar ist.
22. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Messerhalter (17) einschließlich daran gehaltenen Gegenmessers (12) zur Einstellung des Messerspaltes mittels einer an dem Messerhalter (17) vorge sehenen Verstelleinrichtung (18) um den zweiten Gelenkabschnitt (GA2) relativ zu dem Schalthebelelement (16) verschenkbar ausgebildet ist.
23. Schneidwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verstelleinrichtung (18) eine Gewindespindel (18.1 ) mit einem Dif ferenzgewinde aufweist, wobei die Gewindespindel (18.1 ) entlang ihres Schaftes we nigstens einen ersten Gewindebereich (W1 ) und einen zweiten Gewindebereich (W2) vorsieht, die beide die gleiche Gewindegangrichtung bei unterschiedlich zueinander ausgebildeten Gewindesteigung aufweisen, wobei der erste Gewindebereich (W1 ) der Gewindespindel (18.1 ) in einem Gegengewinde (17.1 ) des Messerhalters (17) und der zweite Gewindebereich (W2) in einem Gegengewinde (16.3) des Schalthebelelements (16) aufgenommen ist.
24. Etikettieraggregat für eine Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern (2) mit einem Roll-Fed-Etikett, zumindest aufweisend ein Schneidwerk (5), dadurch ge kennzeichnet, dass das Schneidwerk (5) entsprechend einem der vorangehenden An sprüche ausgebildet ist.
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