JP2009537411A - ラベリング装置用の真空シリンダ - Google Patents

Abstract

本発明は、底部支持体と、その長手方向が底部支持体の面に対して略垂直に延在する複数の離間した支持要素とを備えたラベリング装置用の真空シリンダに関し、底部支持体は、回転可能に固定された様態で軸を受けるための受け取り開口部を有し、支持要素の各々は、第１の端部を介して底部支持体に着脱可能に接続され、底部支持体は、受け取り開口部と支持要素との間に、底部支持体の半径方向に配置された、複数のカットアウトを有する。

Description

本発明は、真空シリンダに関し、特にラベリング装置用の真空シリンダに関する。

このようなラベリング装置は、従来技術で知られている。従来技術で知られている方法では、ラベルは、連続ロールから取り込まれ、一時的に真空シリンダ上に吸引され、そこから、例えばボトルのような目標位置に移送される。このために、ラベリング装置またはその真空シリンダは、例えば吸引作用によってラベルを一時的に保持する、吸引ストリップを有する。これらの真空シリンダは、通常、その上に配置されるカバーを有するポット状のベース領域を備える。従来技術で知られている真空シリンダは、十分に作動するが、最大５０ｋｇという非常に大きな重量である。したがって、１つの真空シリンダの、別の真空シリンダとの交換は、非常に複雑な手順となる。

したがって、本発明は、真空シリンダの重量を削減することを目的とする。加えて、複雑にすることなく異なるラベルの高さに適合させることができる、真空シリンダを提供することも目的とする。別の目的は、真空シリンダの製作または製造費用を削減することである。

これらの目的は、独立請求項１および１２の主題によって本発明に従って達成される。好都合な実施形態および更なる展開は、従属請求項の主題を形成する。

本発明によるラベリング装置用の真空シリンダは、底部支持体と、複数の少なくとも部分的に離間した支持要素とを備える。支持要素の長手方向は、底部支持体の面に対して略垂直に延在し、底部支持体は、回転可能に固定された様態で軸を受けるための受け取り開口部を有する。本発明によれば、支持要素の各々は、第１の端部を介して底部支持体に着脱可能に接続され、底部支持体は、受け取り開口部と支持要素との間に、底部支持体の半径方向に配置された、複数のカットアウトを有する。

複数のカットアウトを提供することによって、底部支持体の重量、したがって真空シリンダの重量を削減することができる。加えて、シリンダは、複雑な方法によって製造されたいかなるポット形の領域も持たず、代わりに略平坦な底部支持体を有するので、真空シリンダを製造するコストを削減することができる。さらに、複数の着脱可能な支持要素を提供することによって、底部支持体を、同一かつ略平坦な個々の部品によって作製することができ、したがって曲げ工程が不要となるので、真空シリンダの生産コストを削減することができる。

本発明による真空シリンダの別の利点は、例えば支持要素を異なる長さの支持要素と交換することによって、異なるラベル高さに容易に適合させることができることである。

好都合に、底部支持体は、それぞれのカットアウトがその間に提供された、複数の略半径方向に延在するアームを有する。

更なる好都合な実施形態では、真空シリンダは、好ましくは圧力嵌めおよび着脱可能な様態で、支持要素のいくつかの端部を互いに接続する固定リングを有する。このように、端部を互いに安定させることができ、したがって、真空シリンダの安定性を増加させることができる。しかし、底部支持体と固定リングとの間にウェブを導入することも可能であり、ウェブは、真空シリンダの安定性を増加させる。本解決策の利点は、真空シリンダの安定化が本質的にウェブを経て行われるので、端部を、圧力嵌めの様態で底部支持体または固定リングに接続する必要がないという事実である。

端部への固定リングの固定は、ねじ接続を介して行われることが好ましい。固定リングは、半径方向内向きに突出した複数のウェブを有する、上部支持体の一部を形成することが好ましい。より具体的には、固定リングは、各々が略半径方向内向きに配向された、複数のウェブまたはアームによって隣接されている。同様に、カットアウトもこれらの個々のウェブの間に提供され、これらのカットアウトは、底部支持体の場合と同様に設計されることが好ましい。好適な一実施形態では、底部支持体および上部支持体は、略同一形状である。形状は、ほぼスポーク車輪または星形ホイール形状に対応することが好ましい。このように、全体的に必要な異なる構成要素の数が少ないので、同様に製造コストを削減することができる。

さらに好適な一実施形態では、上部支持体は、略回転可能に固定された様態で軸を受ける、受け取り開口部を有する。このように、軸に対する上部支持体の安定化も達成することができ、したがって全体的な安定性も増加させることができる。

好適な一実施形態では、上部支持体の、さらに底部支持体の受け取り開口部は、正方形断面、多角形断面、楕円形断面等を含む、非円形断面の群から選択された断面を有する。しかし、このように受け取り開口部と軸との間に回転可能に固定された接続を達成するために、溝または突起を備えた円形断面を選択することも可能である。

更なる好都合な実施形態では、支持要素の各々は、吸引ストリップを保持するための保持具を有する。特に好ましくは、これらの吸引ストリップは、真空シリンダの円形の外周からわずかに突出する。これらの吸引ストリップまたはその表面は、移送されるラベルのそれぞれの先端および好ましくは後端も、保持および固定する役割を果たす。

好適な一実施形態では、保持具は、吸引ストリップを支持要素の長手方向に挿入するために、レールの形態で設計される。

吸引ストリップは、それらの外面上に抗接着コーティングを有することが好ましい。このコーティングは、図を参照して以下に詳述する。

さらに好適な一実施形態では、可撓性材料が、支持要素と吸引ストリップとの中間の空間に配置され、この可撓性材料によって、吸引ストリップを、支持要素に対して、真空シリンダの半径方向に移動させることができる。これは、例えば発泡体またはゴム等の層とすることができる。従来技術では、吸引ストリップ自体の表面は弾性的であるが、これによって、ラベルの接着剤によって汚れるといった問題が生じる。

さらに好適な一実施形態では、支持要素のうちの少なくともいくつかは、真空シリンダの円周方向に移動させることができる。このようにして、支持要素の正確な位置を的確に設定することができ、状況によっては、わずかに変化する状況に適合させることができる。特に有利に、１つおきの支持要素だけを、真空シリンダの円周方向に移動させることができる。このように、支持要素の位置を設定するのに必要な自由度の数は、好適な数に削減される。

さらに好適な一実施形態では、いずれの場合においても、ラベルを一時的に保持するためのセグメントが、支持要素間に真空シリンダの円周方向に配置される。上述の吸引ストリップは、ラベルの先端および後端を保持するが、該セグメントは、ラベルのそれぞれの中央領域を保持する。また、セグメント、さらには吸引ストリップの両方に開口部を提供して、それらの外面を真空に露出できるようにすることも可能である。このように、セグメント上での一時的なラベルの保持を達成することができる。

従来技術では、底部支持体の頑丈な壁が、真空シリンダのセグメントの代わりに提供され、その結果、真空シリンダの全重量が増加する。一方で、セグメントは、比較的薄く（２、３ｍｍ）設計することができるので、重量が抑えられる。

セグメントは、底部支持体、さらには上部支持体の両方にねじ止めされることが好ましい。したがって、セグメントは、概して真空シリンダの安定化を補助することもできる。

真空チャンバは、セグメントの半径方向内側に提供されることが好ましく、この真空チャンバは、セグメントの外面から空気を吸引する役割を果たす。従来技術では、このために、空気チャネルが底部支持体自体の内部に提供される。したがって、空気の吸引を、より長い距離にわたって行わなければならず、空気の流れ方向を複数回変更していた。対照的に、真空チャンバを提供することによって、セグメントと中央真空領域との間に比較的短い真空管路を選択することができる。真空チャンバは、可撓性の管路またはホースを介して底部支持体の真空領域に接続されることが好ましい。加えて、吸引ストリップは、可撓性の管路を介して底部支持体の真空領域にも接続されることが好ましい。この場合、両方の接続部を同じように、したがって、同様に設計することが可能であり、必要とされる異なる個々の部品数を削減することが可能である。

本発明は、真空管路および吸引開口部のための、略円筒形の本体を有する接続部品にも関する。本発明によれば、接続部品は、真空管路のストッパとして機能する、内方へ突出した、少なくとも部分的な円周方向のカラーと、さらには吸引開口部のストッパとして機能する、外方へ突出した、少なくとも部分的な円周方向のカラーとを有する。

従来技術では、真空管路を吸引点に接続するために、吸引開口部に適切にねじ込まれる、ねじ山およびシールを有する接続部品が選択される。これらの部品は、本発明による接続部品よりも、比較的重く、また製造コストも高い。

したがって、この接続部品を使用することによって、真空シリンダの全重量を削減することも可能である。加えて、接続部品は、プレス嵌めによってそれぞれの吸引プレートに挿入することができ、十分な吸引効果を可能にする。

接続部品は、略円形の断面を有することが好ましい。さらに好適な一実施形態では、接続部品は、射出成形に好適なプラスチックで作製される。

更なる好都合な一実施形態では、内方へ突出したカラーは、本体の第１の端部内に配置され、特に好ましくは、外方へ突出したカラーは、本体の第２の端部に配置される。内側カラーおよび外側カラーは、外周全体に延びるように設計されることが好ましい。

さらに好適な一実施形態では、接続部品は可撓性があり、吸引点内への気密挿入を容易にする。

本発明は、上述の種類の真空シリンダを備えたラベリング装置にも関する。本発明は、上述の種類の少なくとも１つの接続部品を備えたラベリング機械にも関する。

更なる利点および実施形態は、添付の図面から明らかになろう。

図１は、本発明による真空シリンダの斜視図である。 図２は、図１の真空シリンダの平面図である。 図３は、部分的に押し出された吸引ストリップを有する真空シリンダの詳細図である。 図４は、図３の平面図である。 図５ａは、第１の図における本発明による接続部品を示す図である。 図５ｂは、第２の図における図５ａの接続部品を示す図である。

図１は、本発明による真空シリンダ１の斜視図である。図１では大部分が隠れているが、この真空シリンダ１は、底部支持体２を備える。この底部支持体２は、ここでは回転可能で対称な設計であり、同様に図では一部が隠れているが、半径方向に延在する複数のウェブ５を有する。

カットアウト７は、各々、これらの個々のウェブ５の間に提供される。これらのカットアウトは、概して真空シリンダの重量を削減する。しかし、同時に、従来技術で既知の真空シリンダと比較して、安定性がわずかに影響を受ける。

参照符号４は、底部支持体２を上部支持体１０に接続する支持要素を示す。ここで、支持要素４の長手方向Ｌは、底部支持体２の面に対して垂直である。

図２において、底部支持体２の面は図の面内にあり、支持要素４の長手方向Ｌは図の面に対して垂直である。

支持要素４またはその第１の端部４ａは、各々、ねじ接続（図示せず）を介して底部支持体２に着脱可能に接続される。この着脱性により、個々の支持要素の交換、さらには真空シリンダ１の円周方向にある支持要素の転置も、比較的簡単な様態で行うことが可能である。

個々のウェブ５は、このように安定性を増加させるために、各々、それらの半径方向外側の端部において円周方向に広がる。

参照符号３は、軸（図示せず）を受けるためのハブを示す。このハブ３は、軸を受けるための受け取り開口部（図示せず）を有し、軸は、上述のように、回転可能に固定された様態で受けられる。下部のハブ３は、複数のねじ接続３ａによって、底部支持体２にねじ止めされる。

底部支持体２は、個々の支持要素４がそれに固定される、円周方向に延びたリング２ａを有する。上部支持体１０は、ここでは、底部支持体２と略同一に設計される。これは、上部支持体１０も、複数のウェブ１４を有し、重量を削減するために、それぞれのカットアウト８がその間に配置されることを意味する。

参照符号１１は固定リングを示し、それによって、個々の支持要素４またはその上端部４ｂが互いに接続される。

その中心において、上部支持体１０は、同様に軸を受けるための受け取り開口部１５を有する。参照符号１７は、固定リングを示し、それによって、上部支持体１０のハブ３５が複数のネジ３６によって後者に固定される。本実施形態では、したがって、（ハブ３、３５間の材料のない中間の空間によって）真空シリンダの全重量をさらに削減できるように、２つの別個のハブ３、３５が提供される。

支持要素４の、底部支持体および上部支持体１０への固定は、複数のねじ接続１２を介して行われる。参照符号１６ａ、１６ｂは、ラベルの先端および後端を保持する吸引ストリップを示す。ここに示された実施態様では、合計１２個のこのような吸引ストリップ１６ａ、１６ｂが提供される。動作中、ラベルの先端は吸引ストリップ１６ａに、ラベルの後端は、吸引ストリップ１６ｂに、各々、配置される。

セグメント１９は、各々、これらの２つの吸引ストリップ１６ａ、１６ｂの間に円周方向に、すなわち、動作中にラベルの先端とラベルの後端との間に位置する領域内に提供される。従来技術では、この領域は、底部支持体２自体とほぼ同じ厚さを有する頑丈な壁である。しかし、本発明によれば、ここのセグメントの厚さは、このように軽量化するために、非常に薄い。それらの厚さはわずか２、３ミリメートルであることが好ましく、また、それらは金属で作製されることが好ましい。セグメント１９は、複数のねじ接続２７を経て、底部支持体２に、さらには上部支持体１０の両方に接続される。それらの表面では、セグメント１９が、複数の空気吸引開口部１３を有し、ここでは吸引列で配置される。参照符号２６は、セグメント１９の円周方向に細長く、動作中にラベルの存在を光学的に監視する役割を果たす開口部を示す。真空チャンバ２１は、これらの吸引開口部１３の後ろに位置し、真空管路２２を介して中央吸引点２５（図２にも示される）に接続される。このような空気を吸引するための開口部２８が、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂ内にも提供される。移送されるラベルのサイズに応じて、示されたより多くの吸引開口部を提供することも可能である。

図２は、図１による真空シリンダの平面図である。底部支持体２および上部支持体１０の両方が、各々、凹部２３ａ、２３ｂを有し、個々の吸引ストリップ１６ａ、１６ｂがその中に配置されることが分かる。ここでは、それぞれの第２の凹部２３ｂの円周方向の幅は、吸引ストリップ１６の円周方向の幅よりも広い。このように、それぞれの第２の吸引ストリップ１６ｂは、この場合、ラベル後端のための吸引ストリップであり、円周方向に移動させることができる。したがって、異なるラベルおよび機械の種類へのある程度の適合を行うことができる。

本実施形態では、ラベルの先端に割り当てられた、それらの吸引ストリップ１６ａは、各々、略円周方向に移動することができない。参照符号３１は、クイッククランプリングを示し、ここでは、従来技術とは異なり、円周方向の様態、すなわち密閉した様態で設計される。このクイッククランプリングは、突起３７を有し、その変位を通じて、個々の吸引ストリップ１６ａ、１６ｂを解放することが可能である。より具体的には、クイッククランプリングが開くと、個々の吸引ストリップを、図の面に対して垂直な方向に、真空シリンダから取り外すことができる。

個々の吸引ストリップ１６ａ、１６ｂは、各々、セグメント１９の方向に向かう傾斜表面２４を有することが分かる。個々の傾斜表面２４はまた、真空シリンダまたは２つの支持体２および１０、さらにはセグメント１９の円周をわずかに超えて突出し、エンドレスベルトからのラベルの取り出しをより容易にし、ラベルのしわを防止する。

また、支持要素４は、各々、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂ受けるための受け取り溝２９を有することも分かる。

図３は、真空シリンダを示す図であり、図中、個々の吸引ストリップ１６ａ、１６ｂは、真空シリンダ内へそれらの長手方向Ｌに完全に押し込まれていない。それらの内側、すなわち半径方向内向きに向かう側部では、吸引ストリップは、凹部３４を有し、例えば発泡体片（例、Ｓｙｌｏｍｅｒ製）のような、可撓性材料１８（図４）をその中に挿入することができる。このように、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂは、底部支持体２、さらには上部支持体１０に対して、方向Ｒに、およびその反対方向にわずかに移動させることができる。

クイッククランプリング３１によって、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂと支持要素４との間のロックを解除することができ、このように、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂを容易に取り外すことができる。

支持要素４は、後壁３８を有し、真空管路２２を挿入するための２つの開口部がその中に提供される。真空管路２２は、各々、本発明による接続部品４０等を介して後壁３８に接続される。ここに示された実施態様では、吸引ストリップ１６ａ、１６ｂは、各々、２つの真空管路によって供給され、一方で、セグメント１９の後ろの真空チャンバ２１は、いずれの場合においても、真空管路２１によって供給される。しかし、これらの真空管路２２の数は、変更することもできる。

図４は、図３の詳細図である。

セグメント１９の厚さは、１ｍｍ乃至５ｍｍであり、約２ｍｍであることが好ましい。図４では、可撓性材料１８によって、支持要素４に対する、したがって底部支持体２、さらには上部支持体１０に対する吸引ストリップ１６ａ、１６ｂの移動が可能になることも分かる。吸引ストリップ１６ａ、１６ｂ、さらにはセグメント１９の両方には、抗接着コーティングまたはトラクションコーティングを施すことが好ましい。このように、ウェブの移送を改善するために、摩擦抵抗を増加させることができ、特に、紙、箔、およびフィルムの製造に有効である。加えて、ラベルからの接着剤を、セグメント１９および吸引ストリップ１６ａ、１６ｂからより容易に除去することができる。

該抗接着コーティングの厚さは、０．０１ｍｍ乃至２．０ｍｍであり、０．１ｍｍ乃至０．２ｍｍであることが好ましい。個々のコーティングの高度は、ＨＲＣ２０乃至ＨＲＣ１００であり、ＨＲＣ３０乃至ＨＲＣ８０がより好ましく、ＨＲＣ６５乃至ＨＲＣ７２が特に好ましい。提供されるコーティングの粗さＲａは、５乃至１５μｍであり、６乃至９μｍであることが好ましい。

用いられるコーティングは、最高２００℃、および２５０℃を超える最高温度での連続動作用に設計される。

図５ａおよび５ｂは、真空管路２２を吸引点２５に接続するための接続部品４０を示す図である。この接続部品は、プラスチックで作製され、特に、射出成形に好適なプラスチックで作製される。接続部品は、その本体４５上に略円形の断面を有し、その内周に円周方向のカラーの形態で、真空管路２２のためのストッパ４７を有する。外側に突出したさらなるカラー４８は、吸引点２５のためのストッパとして定義される。接続部品４０は、このように、真空管路を吸引開口部２５内に確実に保持するために、また密閉効果の改善を達成するために、その半径方向にも可撓性があることが好ましい。参照符号４４は、真空管路２２を挿入するための挿入斜面を示し、参照番号４３は、接続部品４０を吸引点２５内に挿入するための挿入斜面を示す。

本願明細書に開示された全ての特徴は、それらが個々に、またはともに従来技術に対して斬新である限りにおいて、本発明の本質的事項として請求される。

Claims (16)

1. 底部支持体（２）と、
   支持要素（４）であって、その長手方向が該底部支持体（２）の面に対して略垂直に延在する複数の離間した支持要素（４）と
   を備え、
   該底部支持体（２）は、回転可能に固定された様態で軸を受けるための受け取り開口部を有する、ラベリング装置用の真空シリンダ（１）であって、
   該支持要素（４）の各々は、第１の端部（４ａ）を経て該底部支持体（２）に着脱可能に接続され、該底部支持体（２）は、該受け取り開口部と該支持要素（４）との間に、該底部支持体（２）の半径方向に配置された、複数のカットアウトを有することを特徴とする、
   真空シリンダ（１）。
2. 前記真空シリンダ（１）は、圧力嵌めおよび着脱可能な様態で、少なくともいくつかの前記支持要素（４）の第２の端部（４ｂ）を互いに接続する固定リング（１１）を有することを特徴とする、請求項１に記載の真空シリンダ（１）。
3. 前記固定リング（１１）は、半径方向内向きに突出した複数のウェブ（１４）を有する、上部支持体（１０）の一部を形成することを特徴とする、請求項２に記載の真空シリンダ（１）。
4. 前記上部支持体（１０）は、略回転可能に固定された様態で軸を受ける、第２の受け取り開口部（１５）を有することを特徴とする、請求項３に記載の真空シリンダ（１）。
5. 前記支持要素（４）の各々は、吸引ストリップ（１６ａ、１６ｂ）を保持するための保持具を有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）。
6. 可撓性材料（１８）が、前記支持要素（４）と前記吸引ストリップ（１６ａ、１６ｂ）との中間の空間に配置され、該可撓性材料によって、該吸引ストリップ（１６ａ、１６ｂ）を、該支持要素（４）に対して、前記真空シリンダ（１）の半径方向（Ｒ）に移動させることができることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）。
7. ラベルを一時的に保持するためのセグメント（１９）の各々が、前記支持要素（４）間に前記真空シリンダ（１）の円周方向に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）。
8. 真空チャンバ（２１）が、前記セグメント（１９）の半径方向内側に提供されることを特徴とする、請求項７に記載の真空シリンダ（１）。
9. 前記吸引ストリップ（１６ａ、１６ｂ）および／または前記セグメント（１９）は、それらの外面上に抗接着コーティングを有することを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）。
10. 前記真空チャンバ（２１）は、可撓性の管路（２２）を介して前記底部支持体（２）の真空領域に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の真空シリンダ（１）。
11. 前記底部支持体（２）および前記固定リング（１１）の各々は、それらの受け取り開口部内にハブ（３、３５）を有し、該ハブ（３、３５）は、一致した形態であり、互いに接続されていない、請求項２〜請求項１０のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）。
12. 真空管路（２２）および吸引開口部（２５）のための、略円筒形の本体（４５）を有する接続部品（４０）であって、該接続部品（４０）は、
    該真空管路（２２）のストッパとして機能する、内方へ突出した、少なくとも部分的な円周方向のカラー（４７）と、
    該吸引開口部（２５）のストッパとして機能する、外方へ突出した、少なくとも部分的な円周方向のカラー（４８）と
    を有することを特徴とする、接続部品（４０）。
13. 前記接続部品（４０）は、射出成形に好適なプラスチックで作製されることを特徴する、請求項１１に記載の接続部品（４０）。
14. 前記内方へ突出したカラー（４７）は、前記本体（４５）の第１の端部（４５ａ）上に配置されることを特徴とする、請求項１２〜請求項１３のいずれか一項に記載の接続部品（４０）。
15. 前記外方へ突出したカラー（４８）は、前記本体（４５）の第２の端部領域（４５ｂ）上に配置されることを特徴とする、請求項１２〜請求項１４のいずれか一項に記載の接続部品（４０）。
16. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の真空シリンダ（１）、または請求項１２〜請求項１４のいずれか一項に記載の接続部品（４０）を備える、ラベリング装置。

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