WO2007134802A2 - Vakuumzylinder für eine etikettiervorrichtung - Google Patents

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WO2007134802A2
WO2007134802A2 PCT/EP2007/004431 EP2007004431W WO2007134802A2 WO 2007134802 A2 WO2007134802 A2 WO 2007134802A2 EP 2007004431 W EP2007004431 W EP 2007004431W WO 2007134802 A2 WO2007134802 A2 WO 2007134802A2
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suction
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Dieter Hafner
Gundolf Kipper
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Krones Ag
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Definitions

  • the invention relates to a vacuum cylinder, in particular for labeling devices.
  • Such labeling devices are known from the prior art.
  • labels are taken from an endless roll, temporarily sucked on a vacuum cylinder and transferred from there to a destination such as a bottle.
  • the labeling devices or their vacuum cylinders have suction strips which temporarily hold the labels, for example by means of suction.
  • These vacuum cylinders usually have a pot-like bottom area with an attached lid.
  • the known from the prior art vacuum cylinder work satisfactorily, but have a very high weight of up to 50 kg. This is a replacement of a vacuum cylinder against another vacuum cylinder is a very expensive procedure.
  • the present invention is therefore based on the object to reduce the weight of the vacuum cylinder.
  • vacuum cylinders are to be made available, which can be adapted with little effort to different label heights.
  • Another object is to reduce the manufacturing or manufacturing costs for the vacuum cylinder.
  • the vacuum cylinder according to the invention for a labeling device has a bottom support and a plurality of at least partially mutually spaced support elements.
  • the longitudinal directions of the support elements extend substantially perpendicular to the plane of the bottom support and the bottom support has a receiving opening for rotationally fixed receiving a shaft.
  • the support elements are each detachably connected to the floor support via a first end section, and the floor support has a multiplicity of recesses which are arranged in the radial direction of the floor support between the reception opening and the support elements.
  • the weight of the bottom support and thus that of the vacuum cylinder can be reduced. Also, the cost of manufacturing the vacuum cylinder can be reduced because the cylinder does not have a pot-like region, which is manufactured by a complicated process, but a substantially flat bottom support. Also, by providing a plurality of detachable support members, the manufacturing cost of the vacuum cylinder can be reduced, since the bottom support can be made of similar and substantially flat items, and thus no bending processes are required.
  • Another advantage of the vacuum cylinder according to the invention is that it is easy on different Label heights can be adjusted by the support elements are replaced, for example, against support elements with a different length.
  • the bottom support has a plurality of substantially radially extending arms, between which the respective recesses are provided.
  • the vacuum cylinder has a fastening ring, which preferably connects some end sections of the support elements to one another in a force-locking and releasable manner.
  • the end portions can be stabilized against each other and thus the stability of the vacuum cylinder can be increased.
  • the mounting ring is part of an upper carrier having a plurality of radially inwardly projecting webs. More specifically, connect to the mounting ring a plurality of webs or arms, which are each directed substantially radially inwardly. Recesses are also provided between these individual webs, which are preferably carried out in a corresponding manner as in the case of the bottom support.
  • the bottom support and the upper support have a substantially same Shape. The shape preferably corresponds approximately to that of a spoke wheel or starwheel. In this way, the manufacturing cost can be reduced, since a total of a smaller number of different components is required.
  • the upper support has a receiving opening which receives the shaft substantially rotationally fixed. In this way, a stabilization of the upper carrier relative to the shaft can be achieved and so the overall stability can be increased.
  • the receiving opening of the upper carrier and also of the bottom carrier has a cross-section which is selected from a group of non-circular cross sections, which has square cross sections, polygonal cross sections, elliptical cross sections and the like.
  • a cross-section which is selected from a group of non-circular cross sections, which has square cross sections, polygonal cross sections, elliptical cross sections and the like.
  • the support elements each have receiving devices for receiving suction bars.
  • these suction strips protrude slightly out of the circular circumference of the vacuum cylinder.
  • These suction strips or their surfaces serve to receive or fix the respective beginnings and preferably also the ends of the labels to be transferred.
  • the receiving means are designed rail-shaped to insert the suction bars in the longitudinal direction of the support elements.
  • the suction strips preferably have a non-stick coating on their outer surface. This coating will be explained in more detail with reference to the figures.
  • a suspension material is arranged in a space between the support elements and the suction bars, which allows a movement of the suction bars relative to the support elements in the radial direction of the vacuum cylinder.
  • This may be, for example, a layer of foam or rubber or the like.
  • the surfaces of the squeegee are themselves elastic, but in the case of contamination with the adhesives of the labels brings problems.
  • At least some of the support elements are movable in the circumferential direction of the vacuum cylinder.
  • the exact location of the support elements can be precisely adjusted and may adapt to slightly changing conditions.
  • Particularly advantageous is only every second support element in the circumferential direction of the vacuum cylinder movable. In this way, the number of degrees of freedom necessary to adjust the position of the support members is reduced to an appropriate number.
  • each segments for temporary recording arranged by labels. While the above-mentioned suction pads receive the beginnings or ends of the labels, said segments receive the respective central portions of the labels. It is also possible to provide both the segments and the suction with openings in order to apply their outer surfaces with vacuum can. In this way, a temporary hold of the labels on the segments can be achieved.
  • the segments are bolted to both the bottom support and the top support.
  • the segments can contribute to the stabilization of the entire vacuum cylinder.
  • vacuum chambers are provided radially inside the segments, which serve to suck air on the outer surface of the segments.
  • air channels are provided in the bottom support itself for this purpose. This meant that the air had to be sucked off over longer distances and with several changes in the air flow direction.
  • comparatively short vacuum lines can be selected between the segments and the central vacuum area.
  • the vacuum chambers are connected via flexible lines or hoses with a vacuum region of the bottom support.
  • the suction bars are preferably also via flexible lines connected to the vacuum region of the bottom support. It is possible to make the vacuum lines for both compounds the same and thus also to reduce the number of required different items.
  • the present connection is further directed to a connector for a vacuum line and a suction, wherein the connector has a substantially cylindrical base body.
  • the connecting piece has an inwardly projecting, at least partially circumferential collar, which serves as a stop for the vacuum line, and an outwardly projecting at least partially circumferential collar, which serves as a stop for the suction opening.
  • connecting pieces with screw threads and seals are selected for connecting the vacuum lines to suction points, which are screwed into the suction openings accordingly.
  • These parts are also comparatively heavy and also more expensive to manufacture than the connectors according to the invention.
  • the total weight of the vacuum cylinder can be reduced with the help of the connecting pieces.
  • the connecting pieces can be inserted via pressure in the respective suction and allow a satisfactory suction effect.
  • the connector has a substantially circular cross-section.
  • the connecting piece is made of an injection-moldable plastic.
  • the inwardly projecting collar is arranged in a first end portion of the base body and particularly preferably the outwardly projecting collar is arranged on a second end portion of the base body. In this case, preferably, the inner and the outer collar are completely circumferential.
  • the connector is flexible, whereby a pressure-tight insertion is facilitated in the suction.
  • the present invention is further directed to a labeling apparatus having a vacuum cylinder of the type described above. Furthermore, the invention is directed to a labeling machine with at least one connector of the type described above.
  • FIG. 1 is a perspective oblique view of a vacuum cylinder according to the invention.
  • Fig. 2 is a plan view of the vacuum cylinder of Figure 1;
  • FIG 3 shows a detail view of the vacuum cylinder with partially pushed out suction strips.
  • Fig. 4 is a plan view of the view of Figure 3;
  • FIG. 5a shows an inventive connecting piece in a first representation
  • Fig. 5b the connector of Fig. 5a in a second representation.
  • FIG. 1 shows a perspective oblique view of a vacuum cylinder 1 according to the invention.
  • This vacuum cylinder 1 has a bottom support 2, which, however, is largely concealed in FIG.
  • This bottom support 2 is designed here rotationally symmetrical and has a plurality of extending in the radial direction webs 5, which, however, are also partially hidden.
  • each recesses 7 are provided between these individual webs 5 . These recesses cause a weight reduction of the entire vacuum cylinder. At the same time, however, the stability to vacuum cylinders known from the prior art is hardly impaired.
  • the reference numeral 4 refers to supporting elements which connect the bottom support 2 with an upper support 10.
  • the longitudinal direction L of the support elements 4 is perpendicular to the plane of the bottom support. 2
  • the plane of the bottom support 2 extends in the plane of the figure and the longitudinal direction L of the support elements 4 is perpendicular thereto.
  • the support elements 4 and their first end portions 4a are each detachably connected to the bottom support 2 via screw connections (not shown). Due to this solubility, a replacement of the individual support elements and a displacement of the support elements in the circumferential direction of the vacuum cylinder 1 in a relatively simple manner possible.
  • the individual webs 5 expand in the circumferential direction in each case at their radially outer ends, in order to increase the stability in this way.
  • Reference numeral 3 refers to a hub for receiving a shaft (not shown).
  • This hub 3 has a (not shown) receiving opening for receiving the shaft, wherein the shaft, as mentioned above, is rotatably received.
  • the lower hub 3 is screwed to the bottom support 2 with a multiplicity of screw connections 3 a.
  • the bottom support 2 has a circumferential ring 2a in the circumferential direction, on which the individual support elements 4 are attached.
  • the upper carrier 10 is designed in substantially the same way as the bottom carrier 2. This means that the upper support 10 also has a multiplicity of webs 14, between each of which recesses 8 for weight reduction are provided.
  • the reference numeral 11 refers to a fixing ring, with which the individual support elements 4 and the upper end portions 4b are connected to each other.
  • the upper support 10 also has a receiving opening 15 for receiving the shaft.
  • the reference numeral 17 refers to a fixing ring, with which a hub 35 of the upper carrier 10 with a plurality of screws 36 is attached thereto.
  • the reference numerals 16a, 16b refer to suction bars, which receive the beginning or the end of a label. In the embodiment shown here, a total of 12 such suction strips 16a, 16b are provided. In this case, in each case the beginning of a label is arranged on the suction strips 16a and on the suction strips 16b respectively the end of the label.
  • segments 19 are provided in each case.
  • this area is a solid wall which has approximately the same thickness as the bottom support 2 itself.
  • the thickness of the segments is substantially lower here in order to be able to save weight in this way.
  • their thickness is only a few millimeters and they are preferably made of metal.
  • the segments 19 are connected via a plurality of screw 27 both with the bottom support 2 and with the upper support 10. On their surface, the segments 19 have a plurality of suction openings 13 for air, which are arranged here in Saug Herbertn.
  • the reference numeral 26 denotes an elongated opening in the circumferential direction of the segment 19, which serves for optical control of the presence of labels in operation. Radially behind these suction openings 13 are each vacuum chambers 21, which are connected via vacuum lines 22 with central suction points 25 (also shown in Figure 2). Such openings 28 for sucking in air are also in the suction bars 16a, 16b intended. Depending on the size of the labels to be transmitted and more than the suction openings shown can be provided.
  • both the bottom support 2 and the upper support 10 each have recesses 23a, 23b in which the individual suction strips 16a, 16b are arranged.
  • the respective second recesses 23b in the circumferential direction are wider than the width of the suction strips 16 in the circumferential direction. In this way, in the circumferential direction, the respective second suction strips 16b, which in this case is the suction strips for the end section of the label, are moved. This allows a certain adaptation to different labels and machine types.
  • the reference numeral 31 refers to a quick-release ring, which here in contrast to the prior art revolving, that is formed closed.
  • This quick-release ring has a projection 37, by the displacement of a release of the individual suction strips 16a, 16b is possible. More specifically, after opening the quick-release ring, the individual suction bars can be removed from the vacuum cylinder in a direction perpendicular to the plane of the figure.
  • the individual suction strips 16a, 16b each have an inclined surface 24 which point in the direction of the segments 19. Also, the individual inclined surfaces 24 protrude beyond the circumference of the vacuum cylinder or the two carriers 2 and 10, as well as the segments 19 at least slightly out, whereby the recording of the labels facilitated by an endless belt and corrugations of the labels are prevented.
  • the support elements 4 each have receiving grooves 29 for receiving the suction bars 16a, 16b.
  • FIG. 3 shows a vacuum cylinder, with the individual suction strips 16a, 16b not yet being pushed completely into the longitudinal direction L of the vacuum cylinder.
  • the suction strips In its inner side, that is to say the radially inward-facing side, the suction strips have a depression 34, into which a suspension material 18 (FIG. 4), such as, for example, a piece of foam (for example of Sylomer), can be inserted.
  • a suspension material 18 such as, for example, a piece of foam (for example of Sylomer)
  • the lock between the suction bars l ⁇ a, l ⁇ b and the support member 4 can be opened and in this way the suction bars l ⁇ a, l ⁇ b be easily removed.
  • the support member 4 has a rear wall 38 in which two openings for introducing vacuum lines 22 are provided.
  • the vacuum line 22 is connected in each case via the connecting pieces 40 also according to the invention with the rear wall 38.
  • the Saugleisten l ⁇ a, l ⁇ b are each supplied by two vacuum lines, while the vacuum chambers 21 behind the segments 19 each supplied by a vacuum line 21 become.
  • the number of these vacuum lines 22 can also be changed.
  • FIG. 4 shows a detail of the representation from FIG. 3.
  • the thickness of the segments 19 is between 1 mm and 5 mm, preferably about 2 mm.
  • the suspension material 18 can be seen, which allows movement of the Saugleisten l ⁇ a, 16b relative to the support elements 4 and thus with respect to the bottom support 2 and the upper support 10.
  • both the Saugleisten l ⁇ a, 16b and the segments 19 are provided with a non-stick or traction coating. In this way, the frictional resistance for improved web transport can be increased, which is particularly interesting in paper, film and film production.
  • adhesive can be removed from the labels more easily again from the segments 19 and the suction strips 16a, 16b.
  • the thickness of said non-stick coatings is between 0.01 mm and 2.0 mm, preferably between 0.1 mm and 0.2 mm.
  • the hardness of the individual coatings is between 20 HRC and 100 HRC and preferably between 30 HRC and 80 HRC and more preferably between 65 HRC and 72 HRC.
  • the roughness Ra of the intended coatings is between 5 and 15 ⁇ m and preferably between 6 and 9 ⁇ m.
  • FIGS 5a and 5b show a connector 40 for connecting a vacuum line 22 to the suction point 25.
  • This connector is made of a plastic and in particular of an injection-moldable plastic.
  • the connector has a substantially circular cross-section on its base body 45 and has on its inner periphery a stop 47 for the vacuum line 22 in the form of a circumferential collar.
  • Another outwardly projecting collar 48 is intended as a stop for the suction point 25.
  • the connector 40 is also flexible in its radial direction so as to achieve a secure hold of the vacuum line in the suction port 25 and an improved sealing effect.
  • the reference numeral 44 refers to an insertion slope for introducing the vacuum line 22 and the reference numeral 43 to an insertion slope for inserting the connector 40 into the suction points 25.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vakuumzylinder (1) für eine Etikettiervorrichtung mit einem Bodenträger (2) und einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Stützelementen (4), deren Längsrichtungen sich im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Ebene des Bodenträgers (2) erstrecken, wobei der Bodenträger eine Aufnahmeöffnung zur drehfesten Aufnahme einer Welle aufweist, und die Stützelemente (4) jeweils über einen ersten Endabschnitt (4a) lösbar mit dem Bodenträger verbunden sind und der Bodenträger eine Vielzahl von Ausnehmungen (7) aufweist, die in der radialen Richtung des Bodenträgers zwischen der Aufnahmeöffnung und den Stützelementen (4) angeordnet sind.

Description

Vakuumzylinder für eine Etikettiervorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumzylinder, insbesondere für Etikettiervorrichtungen.
Derartige Etikettiervorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden von einer Endlosrolle Etiketten übernommen, vorübergehend an einem Vakuumzylinder angesaugt und von dort auf einen Zielort wie beispielsweise eine Flasche übertragen. Zu diesem Zweck besitzen die Etikettiervorrichtungen beziehungsweise deren Vakuumzylinder Saugleisten, die beispielsweise mittels Saugwirkung vorübergehend die Etiketten halten. Diese Vakuumzylinder weisen üblicherweise einen topfartigen Bodenbereich mit einem aufgesetzten Deckel auf. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vakuumzylinder arbeiten zufriedenstellend, weisen jedoch ein sehr hohes Gewicht von bis zu 50 kg auf. Damit ist ein Austauschen eines Vakuumzylinders gegen einen anderen Vakuumzylinder eine sehr aufwendige Prozedur.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Gewicht der Vakuumzylinder zu verringern. Daneben sollen Vakuumzylinder zur Verfügung gestellt werden, die mit geringem Aufwand auf unterschiedliche Etikettenhöhen angepasst werden können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Herstellungs- beziehungsweise Fertigungskosten für die Vakuumzylinder zu senken. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 12 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Der erfindungsgemäße Vakuumzylinder für eine Etikettiervorrichtung weist einen Bodenträger und eine Vielzahl von wenigstens teilweise zueinander beabstandeten Stützelementen auf. Dabei erstrecken sich die Längsrichtungen der Stützelemente im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Ebene des Bodenträgers und der Bodenträger weist eine Aufnahmeöffnung zur drehfesten Aufnahme einer Welle auf. Erfindungsgemäß sind die Stützelemente jeweils über einen ersten Endabschnitt lösbar mit dem Bodenträger verbunden und der Bodenträger weist eine Vielzahl von Ausnehmungen auf, die in der radialen Richtung des Bodenträgers zwischen der Aufnahmeöffnung und den Stützelementen angeordnet sind.
Durch das Vorsehen einer Vielzahl von Ausnehmungen kann das Gewicht des Bodenträgers und damit dasjenige des Vakuumzylinders verringert werden. Auch können die Kosten für die Herstellung des Vakuumzylinders reduziert werden, da der Zylinder keinen topfartigen Bereich aufweist, der durch ein aufwendiges Verfahren hergestellt wird, sondern einen im Wesentlichen ebenen Bodenträger. Auch durch das Vorsehen einer Vielzahl von lösbaren Stützelementen können die Herstellungskosten für den Vakuumzylinder reduziert werden, da der Bodenträger aus gleichartigen und im Wesentlichen ebenen Einzelteilen gefertigt werden kann, und somit keine Biegeprozesse erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vakuumzylinders besteht darin, dass er einfach auf unterschiedliche Etikettenhöhen angepasst werden kann, indem die Stützelemente beispielsweise gegen Stützelemente mit einer anderen Länge ausgetauscht werden.
Vorteilhafterweise weist der Bodenträger eine Vielzahl von sich im Wesentlichen radial erstreckenden Armen auf, zwischen denen die jeweiligen Ausnehmungen vorgesehen sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Vakuumzylinder einen Befestigungsring auf, der vorzugsweise einige Endabschnitte der Stützelemente kraftschlüssig und lösbar miteinander verbindet. Auf diese Weise können die Endabschnitte gegeneinander stabilisiert und damit die Stabilität des Vakuumzylinders erhöht werden. Es ist aber auch möglich, zwischen dem Bodenträger und dem Befestigungsring Streben einzubringen, die die Stabilität des Vakuumzylinders erhöhen. Vorteil dieser Lösung ist es dann, dass die Endabschnitte gar nicht kraftschlüssig mit dem Bodenträger bzw. dem Befestigungsring verbunden sein müssen, da die Stabilisierung des Vakuumzylinders im Wesentlichen über die Streben erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Befestigungsrings an den Endabschnitten über Schraubverbindungen. Vorzugsweise ist der Befestigungsring Bestandteil eines oberen Trägers, der eine Vielzahl von radial nach innen ragenden Stegen aufweist. Genauer gesagt schließen sich an den Befestigungsring mehrere Stege oder Arme an, die jeweils im Wesentlichen radial nach innen gerichtet sind. Zwischen diesen einzelnen Stegen sind auch hier Ausnehmungen vorgesehen, die bevorzugt in entsprechender Weise wie im Fall des Bodenträgers ausgeführt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben der Bodenträger und der obere Träger eine im Wesentlichen gleiche Form. Die Form entspricht vorzugsweise etwa der eines Speichenrades bzw. Sternrades. Auch auf diese Weise können die Herstellungskosten gesenkt werden, da insgesamt eine geringere Anzahl unterschiedlicher Bauteile erforderlich ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der obere Träger eine Aufnahmeöffnung auf, welche die Welle im Wesentlichen drehfest aufnimmt. Auf diese Weise kann auch eine Stabilisierung des oberen Trägers gegenüber der Welle erreicht und auch so die Gesamtstabilität erhöht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmeöffnung des oberen Trägers und auch des Bodenträgers einen Querschnitt auf, der aus einer Gruppe von nichtkreisförmigen Querschnitten ausgewählt ist, welche quadratische Querschnitte, polygonale Querschnitte, elipsenförmige Querschnitte und dergleichen aufweist. Es wäre jedoch auch möglich, kreisförmige Querschnitte mit Nuten oder Vorsprüngen zu wählen, um auf diese Weise eine drehfeste Verbindung zwischen der Aufnahmeöffnung und der Welle zu erreichen .
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Stützelemente jeweils Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Saugleisten auf. Diese Saugleisten ragen dabei besonders bevorzugt geringfügig aus dem kreisförmigen Umfang des Vakuumzylinders heraus. Diese Saugleisten bzw. deren Oberflächen dienen zur Aufnahme beziehungsweise zur Fixierung der jeweiligen Anfänge und bevorzugt auch der Enden der zu übertragenden Etiketten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmeeinrichtungen schienenförmig ausgeführt, um die Saugleisten in Längsrichtung der Stützelemente einzuschieben.
Bevorzugt weisen die Saugleisten an ihrer Außenoberfläche eine Antihaftbeschichtung auf. Diese Beschichtung wird unter Bezugnahme auf die Figuren noch eingehender erläutert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in einem Zwischenraum zwischen den Stützelementen und den Saugleisten ein Federungsmaterial angeordnet, welches eine Bewegung der Saugleisten gegenüber den Stützelementen in der radialen Richtung des Vakuumzylinders erlaubt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Schicht aus Schaumstoff oder Gummi oder dergleichen handeln. Im Stand der Technik sind die Oberflächen der Saugleisten selbst elastisch ausgeführt, was jedoch im Falle von Verunreinigungen mit den Klebstoffen der Etiketten Probleme mit sich bringt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens einige der Stützelemente in Umfangsrichtung des Vakuumzylinders bewegbar. Auf diese Weise kann die genaue Lage der Stützelemente genau eingestellt werden und sich unter Umständen geringfügig ändernden Bedingungen anpassen. Besonders vorteilhaft ist nur jedes zweite Stützelement in Umfangsrichtung des Vakuumzylinders beweglich. Auf diese Weise wird die Anzahl der Freiheitsgrade, die zum Einstellen der Position der Stützelemente nötig ist, auf eine geeignete Anzahl reduziert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in Umfangsrichtung des Vakuumzylinders zwischen den Stützelementen jeweils Segmente zur vorübergehenden Aufnahme von Etiketten angeordnet. Während die oben erwähnten Saugleisten die Anfänge beziehungsweise Enden der Etiketten aufnehmen, nehmen die genannten Segmente die jeweiligen zentralen Bereiche der Etiketten auf. Dabei ist es auch möglich, sowohl die Segmente als auch die Saugleisten mit Öffnungen zu versehen, um deren Außenoberflächen mit Vakuum beaufschlagen zu können. Auf diese Weise kann ein vorübergehender Halt der Etiketten an den Segmenten erreicht werden.
Aus dem Stand der Technik sind anstelle der Segmente des Vakuumzylinders massive Wände des Bodenträgers angeordnet, wodurch das Gesamtgewicht des Vakuumzylinders erhöht wird. Die Segmente hingegen können relativ dünn (wenige mm) und damit gewichtssparend ausgeführt werden.
Vorzugsweise sind die Segmente sowohl mit dem Bodenträger als auch dem oberen Träger verschraubt. Damit können auch die Segmente zur Stabilisierung des gesamten Vakuumzylinders beitragen.
Vorzugsweise sind radial innerhalb der Segmente Vakuumkammern vorgesehen, die dazu dienen, an der Außenoberfläche der Segmente Luft abzusaugen. Im Stand der Technik sind zu diesem Zweck Luftkanäle in dem Bodenträger selbst vorgesehen. Damit musste das Absaugen der Luft über längere Wege und unter mehrmaliger Änderung der Luftströmungsrichtung erfolgen. Durch das Vorsehen von Vakuumkammern können dagegen vergleichsweise kurze Vakuumleitungen zwischen den Segmenten und dem zentralen Vakuumbereich gewählt werden. Vorzugsweise sind die Vakuumkammern über flexible Leitungen bzw. Schläuche mit einem Vakuumbereich des Bodenträgers verbunden. Daneben sind bevorzugt auch die Saugleisten über flexible Leitungen mit dem Vakuumbereich des Bodenträgers verbunden. Dabei ist es möglich, die Vakuumleitungen für beide Verbindungen gleich zu gestalten und damit ebenfalls die Anzahl der nötigen unterschiedlichen Einzelteile zu reduzieren.
Die vorliegende Verbindung ist weiterhin auf ein Verbindungsstück für eine Vakuumleitung und eine Ansaugöffnungen gerichtet, wobei das Verbindungsstück einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper aufweist. Erfindungsgemäß weist das Verbindungsstück einen nach innen ragenden, wenigstens teilweise umlaufenden Kragen auf, der als Anschlag für die Vakuumleitung dient, sowie einen nach außen ragenden wenigstens teilweise umlaufenden Kragen, der als Anschlag für die Ansaugöffnung dient.
Im Stand der Technik werden zum Anschließen der Vakuumleitungen an Ansaugstellen Verbindungsstücke mit Schraubgewinden und Dichtungen gewählt, die entsprechend in die Ansaugöffnungen eingeschraubt werden. Diese Teile sind ebenfalls vergleichsweise schwer und auch in der Herstellung teurer als die erfindungsgemäßen Verbindungsstücke.
Damit kann auch mit Hilfe der Verbindungsstücke das Gesamtgewicht des Vakuumzylinders reduziert werden. Daneben können die Verbindungsstücke über Pressungen in die jeweiligen Ansaugstellen eingefügt werden und ermöglichen eine zufrieden stellende Ansaugwirkung.
Vorzugsweise weist das Verbindungsstück einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsstück aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der nach innen ragende Kragen in einem ersten Endabschnitt des Grundkörpers angeordnet und besonders bevorzugt ist der nach außen ragende Kragen an einem zweiten Endabschnitt des Grundkörpers angeordnet. Dabei sind vorzugsweise der innere und der äußere Kragen vollständig umlaufend ausgeführt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsstück flexibel, wodurch ein druckdichtes Einfügen in die Ansaugstellen erleichtert wird.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Etikettiervorrichtung mit einem Vakuumzylinder der oben beschriebenen Art gerichtet. Weiterhin ist die Erfindung auf eine Etikettiermaschine mit wenigstens einem Verbindungsstück der oben beschriebenen Art gerichtet.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Vakuumzylinders;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Vakuumzylinder aus Figur 1;
Fig. 3 eine Detailansicht des Vakuumzylinders mit teilweise herausgeschobenen Saugleisten;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Ansicht aus Figur 3;
Fig. 5a ein erfindungsgemäßes Verbindungsstück in einer ersten Darstellung; und Fig. 5b das Verbindungsstück aus Fig. 5a in einer zweiten Darstellung.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Vakuumzylinders 1. Dieser Vakuumzylinder 1 weist einen Bodenträger 2 auf, der in Figur 1 jedoch größtenteils verdeckt ist. Dieser Bodenträger 2 ist hier rotationssymmetrisch ausgeführt und weist eine Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen 5 auf, die jedoch ebenfalls teilweise verdeckt sind.
Zwischen diesen einzelnen Stegen 5 sind jeweils Ausnehmungen 7 vorgesehen. Diese Ausnehmungen bewirken eine Gewichtsreduktion des gesamten Vakuumzylinders. Gleichzeitig wird jedoch die Stabilität gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Vakuumzylindern kaum beeinträchtigt.
Das Bezugszeichen 4 bezieht sich auf Stützelemente, die den Bodenträger 2 mit einem oberen Träger 10 verbinden. Dabei steht die Längsrichtung L der Stützelemente 4 senkrecht zu der Ebene des Bodenträgers 2.
In Figur 2 verläuft die Ebene des Bodenträgers 2 in der Figurenebene und die Längsrichtung L der Stützelemente 4 ist hierzu senkrecht.
Die Stützelemente 4 bzw. deren erste Endabschnitte 4a sind jeweils über (nicht gezeigte) Schraubverbindungen mit dem Bodenträger 2 lösbar verbunden. Durch diese Lösbarkeit ist auch ein Ersatz der einzelnen Stützelemente sowie eine Verschiebung der Stützelemente in Umfangsrichtung des Vakuumzylinders 1 in relativ einfacher Weise möglich. Die einzelnen Stege 5 erweitern sich in Umfangsrichtung jeweils an ihren radial äußeren Enden, um auf diese Weise die Stabilität zu erhöhen.
Das Bezugszeichen 3 bezieht sich auf eine Nabe zur Aufnahme einer (nicht gezeigten) Welle. Diese Nabe 3 weist eine (nicht gezeigte) Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Welle auf, wobei die Welle, wie eingangs erwähnt, drehfest aufgenommen wird. Die untere Nabe 3 ist mit einer Vielzahl von Schraubverbindungen 3a mit dem Bodenträger 2 verschraubt.
Der Bodenträger 2 weist einen in Umfangsrichtung umlaufenden Ring 2a auf, an dem die einzelnen Stützelemente 4 befestigt sind. Der obere Träger 10 ist hier der im Wesentlichen gleichen Weise wie der Bodenträger 2 ausgeführt. Das heißt, dass auch der obere Träger 10 eine Vielzahl von Stegen 14 aufweist, zwischen denen jeweils Ausnehmungen 8 zur Gewichtsreduzierung vorgesehen sind.
Das Bezugszeichen 11 bezieht sich auf einen Befestigungsring, mit dem die einzelnen Stützelemente 4 beziehungsweise deren obere Endabschnitte 4b miteinander verbunden werden.
In seinem Zentrum weist der obere Träger 10 ebenfalls eine Aufnahmeöffnung 15 zur Aufnahme der Welle auf. Das Bezugszeichen 17 bezieht sich auf einen Befestigungsring, mit dem eine Nabe 35 des oberen Trägers 10 mit einer Vielzahl von Schrauben 36 an diesem befestigt wird. Damit sind bei dieser Ausführungsform zwei separate Naben 3, 35 vorgesehen, sodass das Gesamtgewicht des Vakuumzylinders (wegen des materialfreien Zwischenraums zwischen den Naben 3, 35) weiter reduziert werden kann. Die Befestigung der Stützelemente 4 an den Bodenträger und dem oberen Träger 10 erfolgt über eine Vielzahl von Schraubverbindungen 12. Die Bezugszeichen 16a, 16b beziehen sich auf Saugleisten, welche den Beginn beziehungsweise das Ende eines Etiketts aufnehmen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind insgesamt 12 derartiger Saugleisten 16a, 16b vorgesehen. Dabei ist im Betrieb an den Saugleisten 16a jeweils der Beginn eines Etiketts angeordnet und an den Saugleisten 16b jeweils das Ende des Etiketts.
In Umfangsrichtung zwischen diesen beiden Saugleisten 16a, 16b, dass heißt in dem Bereich, der im Betrieb zwischen dem Anfang des Etiketts und dem Ende des Etiketts liegt, sind jeweils Segmente 19 vorgesehen. Im Stand der Technik ist dieser Bereich eine massive Wandung die in etwa die gleiche Stärke aufweist wie der Bodenträger 2 selbst. Erfindungsgemäß ist jedoch die Dicke der Segmente hier wesentlich geringer um auf diese Weise Gewicht einsparen zu können. Vorzugsweise beträgt ihre Dicke nur wenige Millimeter und sie sind vorzugsweise aus Metall. Die Segmente 19 sind über eine Vielzahl von Schraubverbindungen 27 sowohl mit dem Bodenträger 2 als auch mit dem oberen Träger 10 verbunden. An Ihrer Oberfläche weisen die Segmente 19 eine Vielzahl von Ansaugöffnungen 13 für Luft auf, die hier in Saugreihen angeordnet sind. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine in Umfangsrichtung des Segmentes 19 langgestreckte Öffnung, die zur optischen Kontrolle des Vorhandenseins von Etiketten im Betrieb dient. Radial hinter diesen Ansaugöffnungen 13 befinden sich jeweils Vakuumkammern 21, die über Vakuumleitungen 22 mit zentralen Ansaugstellen 25 (auch in Figur 2 gezeigt) verbunden sind. Derartige Öffnungen 28 zum Ansaugen von Luft sind auch in den Saugleisten 16a, 16b vorgesehen. Je nach Größe der zu übertragenden Etiketten könne auch mehr als die gezeigten Ansaugöffnungen vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Vakuumzylinder aus Fig. 1. Man erkennt, dass sowohl der Bodenträger 2 als auch der obere Träger 10 jeweils Ausnehmungen 23a, 23b aufweisen, in denen die einzelnen Saugleisten 16a, 16b angeordnet sind. Dabei sind die jeweils zweiten Ausnehmungen 23b in Umfangsrichtung breiter als die Breite der Saugleisten 16 in Umfangsrichtung. Auf diese Weise können in Umfangsrichtung die jeweils zweiten Saugleisten 16b, bei denen es sich in diesem Fall um die Saugleisten für den Endabschnitt des Etiketts handelt, bewegt werden. So kann eine gewisse Anpassung an unterschiedliche Etiketten und Maschinentypen erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform sind in diejenigen Saugleisten 16a, die jeweils den Anfängen der Etiketten zugeordnet sind, in Umfangsrichtung im Wesentlichen nicht beweglich. Das Bezugszeichen 31 bezieht sich auf einen Schnellspannring, der hier im Gegensatz zum Stand der Technik umlaufend, das heißt geschlossen ausgebildet ist. Dieser Schnellspannring weist einen Vorsprung 37 auf, durch dessen Verschiebung eine Freigabe der einzelnen Saugleisten 16a, 16b möglich ist. Genauer gesagt kann nach einem Öffnen des Schnellspannrings die einzelnen Saugleisten in einer senkrecht zur Figurenebene verlaufenden Richtung dem Vakuumzylinder entnommen werden.
Man erkennt, dass die einzelnen Saugleisten 16a, 16b je eine Schrägfläche 24 aufweisen, die in Richtung der Segmente 19 weisen. Auch ragen die einzelnen Schrägflächen 24 über den Umfang des Vakuumzylinders beziehungsweise der beiden Träger 2 und 10, sowie der Segmente 19 zumindest geringfügig heraus, wodurch die Aufnahme der Etiketten von einem Endlosband erleichtert und Wellungen der Etiketten verhindert werden.
Man erkennt weiterhin, dass die Stützelemente 4 jeweils Aufnahmenuten 29 zur Aufnahme der Saugleisten lβa, 16b aufweisen.
Figur 3 zeigt einen Vakuumzylinder, wobei hier die einzelnen Saugleisten lβa, lβb noch nicht ganz in deren Längsrichtung L in den Vakuumzylinder eingeschoben sind. In seiner Innenseite, dass heißt der radial nach innen weisenden Seite weisen die Saugleisten eine Vertiefung 34 auf, in die ein Federungsmaterial 18 (Fig. 4), wie beispielsweise ein Schaumstoffstück (beispielsweise aus Sylomer) , eingefügt werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Saugleisten lβa, lβb gegenüber dem Bodenträger 2 sowie dem oberen Träger 10 in Richtung R und entgegengesetzt geringfügig beweglich ist.
Mit Hilfe des Schnellspannrings 31 kann die Verriegelung zwischen den Saugleisten lβa, lβb und dem Stützelement 4 geöffnet werden und auf diese Weise die Saugleisten lβa, lβb leicht entnommen werden.
Das Stützelement 4 weist eine Rückwand 38 auf, in der zwei Öffnungen zur Einführung von Vakuumleitungen 22 vorgesehen sind. Dabei wird die Vakuumleitung 22 jeweils über die ebenfalls erfindungsgemäßen Verbindungsstücke 40 mit der Rückwand 38 verbunden. Bei der hier gezeigten Ausführungsform werden die Saugleisten lβa, lβb jeweils von zwei Vakuumleitungen versorgt, während die Vakuumkammern 21 hinter den Segmenten 19 jeweils von einer Vakuumleitung 21 versorgt werden. Die Anzahl dieser Vakuumleitungen 22 kann jedoch auch verändert werden.
Figur 4 zeigt eine Detailaufstellung der Darstellung aus Figur 3.
Die Dicke der Segmente 19 liegt zwischen 1 mm und 5 mm, bevorzugt bei etwa 2 mm. Weiterhin ist in Figur 4 das Federungsmaterial 18 erkennbar, welches eine Bewegung der Saugleisten lβa, 16b gegenüber den Stützelementen 4 und damit gegenüber dem Bodenträger 2 sowie dem oberen Träger 10 ermöglicht. Vorzugsweise sind sowohl die Saugleisten lβa, 16b als auch die Segmente 19 mit einer Antihaft- beziehungsweise Traktionsbeschichtung versehen. Auf diese Weise kann der Reibungswiderstand für einen verbesserten Bahntransport erhöht werden, was insbesondere in der Papier-, Folien- und Filmproduktion interessant ist. Daneben kann erreicht werden, dass Klebstoff von den Etiketten leichter wieder von den Segmenten 19 und den Saugleisten lβa, 16b entfernt werden kann.
Die Dicke der genannten Antihaftbeschichtungen liegt zwischen 0,01 mm und 2,0 mm bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,2 mm. Die Härte der einzelnen Beschichtungen liegt zwischen 20 HRC und 100 HRC und bevorzugt zwischen 30 HRC und 80 HRC und besonders bevorzugt zwischen 65 HRC und 72 HRC. Die Rauhigkeit Ra der vorgesehenen Beschichtungen liegt zwischen 5 und 15 μm und bevorzugt zwischen 6 und 9 μm.
Die verwendeten Beschichtungen sind im Dauerbetrieb auf bis zu 2000C und für maximal Temperaturen von mehr als 25O0C ausgelegt. Die Figuren 5a und 5b zeigen ein Verbindungsstück 40 zum Verbinden einer Vakuumleitung 22 mit der Ansaugstelle 25. Dieses Verbindungsstück ist aus einem Kunststoff und insbesondere aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt. Das Verbindungsstück weist an seinem Grundkörper 45 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf und besitzt an seinem inneren Umfang einen Anschlag 47 für die Vakuumleitung 22 in Form eines umlaufenden Kragens. Ein weiterer nach außen ragender Kragen 48 ist als Anschlag für die Ansaugstelle 25 bestimmt. Bevorzugt ist das Verbindungsstück 40 auch in seiner radialen Richtung flexibel, um auf diese Weise einen sicheren Halt der Vakuumleitung in der Ansaugöffnung 25 und eine verbesserte Dichtwirkung zu erreichen. Das Bezugszeichen 44 bezieht sich auf eine Einführungsschräge zum Einführen der Vakuumleitung 22 und das Bezugszeichen 43 auf eine Einführschräge zum Einführen des Verbindungsstücks 40 in die Ansaugstellen 25.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumzylinder (1) für eine Etikettiervorrichtung mit einem Bodenträger (2) und einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Stützelementen (4), deren Längsrichtungen sich im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Ebene des Bodenträgers (2) erstrecken, wobei der Bodenträger (2) eine Aufnahmeöffnung zur drehfesten Aufnahme einer Welle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (4) jeweils über einen ersten Endabschnitt (4a) lösbar mit dem Bodenträger (2) verbunden sind und der Bodenträger (2) eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist, die in der radialen Richtung des Bodenträgers (2) zwischen der Aufnahmeöffnung und den Stützelementen (4) angeordnet sind.
2. Vakuumzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumzylinder (1) einen Befestigungsring (11) aufweist, der zumindest einige zweite Endabschnitte (4b) der Stützelemente (4) kraftschlüssig und lösbar miteinander verbindet.
3. Vakuumzylinder (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (11) Bestandteil eines oberen Trägers (10) ist, der eine Vielzahl von radial nach innen ragenden Stegen (14) aufweist .
4. Vakuumzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Träger (10) eine zweite Aufnahmeöffnung (15) aufweist, welche die Welle im Wesentlichen drehfest aufnimmt.
5. Vakuumzylinder (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (4) jeweils Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Saugleisten (lβa, 16b) aufweisen.
6. Vakuumzylinder (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenraum zwischen den Stützelementen (4) und den Saugleisten (lβa, lβb) ein Federungsmaterial (18) angeordnet ist, welches eine Bewegung der Saugleisten (lβa, lβb) gegenüber den Stützelementen (4) in der radialen Richtung (R) des Vakuumzylinders (1) erlaubt.
7. Vakuumzylinder (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung des Vakuumzylinders (1) zwischen den Stützelementen (4) jeweils Segmente (19) zur vorübergehenden Aufnahme von Etiketten angeordnet sind.
8. Vakuumzylinder (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb der Segmente (19) Vakuumkammern (21) vorgesehen sind.
9. Vakuumzylinder (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleisten (lβa, lβb) und / oder die Segmente (19) an ihrer Außenoberfläche eine Antihaft - Beschichtung aufweisen .
10. Vakuumzylinder (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammern (21) über flexible Leitungen (22) mit einem Vakuumbereich des Bodenträgers (2) verbunden sind.
11. Vakuumzylinder (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenträger (2) und der Befestigungsring (11) in ihrer Aufnahmeöffnung jeweils Naben (3, 35) aufweisen, wobei die Naben (3, 35) formschlüssig nicht miteinander in Verbindung stehen.
12. Verbindungsstück (40) für eine Vakuumleitung (22) und eine Ansaugöffnung (25) , wobei das Verbindungsstück einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper (45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (40) einen nach innen ragenden wenigstens teilweise umlaufenden Kragen (47) aufweist, der als Anschlag für die Vakuumleitung (22) dient sowie einen nach außen ragenden, wenigstens teilweise umlaufenden Kragen (48) , der als Anschlag für die Ansaugöffnung (25) dient.
13. Verbindungsstück (40) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (40) aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt ist.
14. Verbindungsstück (40) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach innen ragende Kragen (47) an einem ersten Endabschnitt (45a) des Grundkörpers (45) angeordnet ist.
15. Verbindungsstück (40) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nach außen ragende Kragen (48) an einem zweiten Endbereich (45b) des Grundkörpers (45) angeordnet ist.
16. Etikettiervorrichtung mit einem Vakuumzylinder (1) nach einem der Ansprüche 1 - 10 oder einem Verbindungsstück (40) nach einem der Ansprüche 12 - 14.
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