WO2017025261A1 - Etikettiervorrichtung - Google Patents

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WO2017025261A1
WO2017025261A1 PCT/EP2016/066407 EP2016066407W WO2017025261A1 WO 2017025261 A1 WO2017025261 A1 WO 2017025261A1 EP 2016066407 W EP2016066407 W EP 2016066407W WO 2017025261 A1 WO2017025261 A1 WO 2017025261A1
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cylinder
vacuum generator
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cutting
cutting cylinder
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PCT/EP2016/066407
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Tobias Eichhammer
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Krones Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/08—Label feeding
    • B65C9/18—Label feeding from strips, e.g. from rolls
    • B65C9/1803—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip
    • B65C9/1815—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip and transferred by suction means
    • B65C9/1819—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip and transferred by suction means the suction means being a vacuum drum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
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    • B65C9/08—Label feeding
    • B65C9/18—Label feeding from strips, e.g. from rolls
    • B65C9/1803—Label feeding from strips, e.g. from rolls the labels being cut from a strip
    • B65C2009/1834—Details of cutting means
    • B65C2009/1838—Cutting drum

Definitions

  • the invention relates to a labeling device comprising a transport cylinder and a cutting cylinder.
  • labels are cut, optionally glued, and transported to containers and applied to these. These are often rotary machines in which the labels are guided over cylinders. In order for the labels to be held and transported by the cylinders, the surfaces of the cylinders are often provided with openings which are subjected to negative pressure so that the labels are sucked into the openings.
  • the disadvantage of the previously known devices is that consumers, who are operated at different pressures, influence each other and difficult to control independently.
  • the vacuum generator must be oversized to allow a stable process.
  • this also leads to increased noise pollution (and, where appropriate, appropriate noise protection measures), high exhaust gas temperatures and above all an increased energy demand.
  • the necessary control of the throttle valves or controls is error-prone and can lead to process malfunctions and machine damage, for example, to overheat the vacuum generator.
  • transport cylinder and the cutting cylinder are each connected to its own negative pressure generator for generating a negative pressure in the transport cylinder or in the cutting cylinder.
  • the labeling device makes it possible to assign a separate vacuum generator adapted to the individual power requirement for each consumer.
  • This vacuum generator must then, in contrast to a central supply, not be oversized to operate the entire system stable, so that in total less energy is consumed. In addition, noise and exhaust gas temperature are also reduced. Since no control with controls (control of the vacuum generator via frequency converter) is necessary, the labeling can also be operated more stable and reliable.
  • the transport cylinder and the cutting cylinder can each be designed such that the negative pressure is applied to the cylinder jacket in the interior of the cylindrical surface.
  • the cylinder jacket then has suction openings, to which the labels are sucked due to the pressure difference. So the labels are held on the outside of the cylinder when vacuum is applied.
  • the vacuum generators are operated in normal operation with a power that ensures that the labels are held on the cylinder surface. How much power the vacuum generators have to apply depends on the geometry of the cylinders, and the openings, glue and glue temperature used, as well as the shape (height, width, thickness) of the labels to be held. Based on predefined applications, a vacuum generator can be selected for each consumer, so for the transport cylinder and the cutting cylinder, which can ensure normal operation for all predefined applications.
  • the labeling device may also include other cylinders, each connected to its own vacuum generator.
  • the labeling device may comprise transfer cylinders, which transfer labels between other transport elements and are also subjected to negative pressure.
  • Each vacuum generator can be operated with different powers. Thus, with a vacuum generator different modes of operation of each consumer can be set. Each vacuum generator has a maximum power.
  • the maximum power of the negative pressure generator for the transport cylinder may be greater than the maximum power of the negative pressure generator for the cutting cylinder.
  • Such a labeling device is advantageous if the transport cylinder due to its geometry and process-related typically more negative pressure is supplied as the cutting cylinder.
  • the maximum power of the vacuum generator for the transport cylinder is preferably at most 10% above the maximum required during operation power of the transport cylinder.
  • the maximum power of the vacuum generator for the cutting cylinder is preferably at most 10% above the maximum required in operation power of the cutting cylinder.
  • the power of the vacuum generator for the transport cylinder may be greater than the power of the vacuum generator for the cutting cylinder.
  • the vacuum generator for the transport cylinder can be connected without the interposition of throttle elements with the transport cylinder.
  • the vacuum generator for the cutting cylinder may be connected to the cutting cylinder without the interposition of throttle elements.
  • the vacuum generator for the transport cylinder and / or the vacuum generator for the cutting cylinder can be controlled.
  • the vacuum generator for the transport cylinder and / or the vacuum generator for the cutting cylinder can be designed to store presettings for operating the vacuum generator.
  • Default settings for one or more operating modes can be stored in at least one or at least one of the vacuum generators.
  • the operating mode may be the operating mode of the respective consumer, that is to say the cutting cylinder or the transport cylinder.
  • the operating mode can for example be stored in a control device which controls the vacuum generator. Such a control device can also be part of the vacuum generator.
  • Figure 1 is a schematic, not to scale top view of a
  • Figure 2a is a circuit diagram of known labeling devices
  • FIG. 2b shows a circuit diagram of a labeling device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a labeling device 1 according to the invention.
  • the labeling device comprises the cutting cylinder 2, the vacuum generator 3 for the cutting cylinder, the transport cylinder 4 and the Vacuum generator 5 for the transport cylinder.
  • Each of the vacuum generator may be formed, for example, in the form of a pump.
  • the cutting cylinder may be a counter-pressure cylinder which produces counterpressure against a cutting element 6 during cutting.
  • the cutting element may be a knife.
  • the cutting element can be rotatable. However, the cutting element may be replaced by another element, alternatively in linear or a combination of both, as long as the cutting cylinder allows the labels to be cut.
  • the cutting cylinder is designed in the form of a hollow cylinder whose cylinder jacket is perforated, that is to say comprises intake openings. A vacuum is applied in the interior of the hollow cylinder during operation, so that labels are sucked through the suction openings and held on the cylinder surface.
  • the transport cylinder is likewise a hollow cylinder whose cylinder jacket is perforated, that is to say comprises intake openings.
  • a vacuum is applied in the interior of the hollow cylinder during operation, so that labels are sucked through the suction openings and held on the cylinder surface.
  • the cutting cylinder and the transport cylinder can also be designed differently, as long as labels are held by means of negative pressure on the cylinder surface.
  • the label tape 7 which is unrolled during operation by an optionally provided cylinder 8 and pulled onto the cutting cylinder.
  • the cutting cylinder rotates where labels are singulated from the label tape and transfers them to the rotating transport cylinder.
  • the labels are held both on the cutting cylinder and on the transport cylinder by means of the negative pressure generated by the respective vacuum generator.
  • gluing unit 9 with a glue roller which glues labels on the transport cylinder.
  • leads 1 which may be formed, for example in the form of pipes or hoses, the respective vacuum generator and cylinder connect. As shown in the figure, the vacuum generators and the cylinders are connected to each other without the interposition of throttle elements.
  • Figure 2a shows a circuit diagram of known labeling devices.
  • exactly one vacuum generator 12 is provided, which is connected via a distributor with all consumers, including cutting cylinder 2 and transport cylinder 4.
  • a throttle valve 14 is connected between the distributor and the cutting cylinder, which ensures that less negative pressure is generated during operation in the cutting cylinder 2 than in the transport cylinder 4.
  • FIG. 2b shows a circuit diagram of the labeling device according to the invention.
  • vacuum generator 3 and 5 respectively connected to the cutting cylinder or the transport cylinder.
  • throttle valve is connected between the cutting cylinder and the vacuum generator 3.
  • the distributor 13 is still shown here, which, for example, can divert compressed air for other processes, this can in principle also be omitted, as is also shown in FIG.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

Etikettiervorrichtung (1) umfassend einen Transportzylinder (4) und einen Schneidzylinder (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Transportzylinder und der Schneidzylinder jeweils mit einem eigenen Unterdruckerzeuger (5, 3) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Transportzylinder bzw. im Schneidzylinder verbunden sind.

Description

Etikettiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung umfassend einen Transportzylinder und einen Schneidzylinder.
Mit bekannten Etikettiervorrichtungen werden Etiketten zugeschnitten, gegebenenfalls beleimt, und zu Behältern transportiert und auf diese aufgebracht. Es handelt sich dabei häufig um Rundläufermaschinen, bei denen die Etiketten über Zylinder geführt werden. Damit die Etiketten von den Zylindern gehalten und transportiert werden können, sind die Oberflächen der Zylinder häufig mit Öffnungen versehen, die mit Unterdruck beaufschlagt werden, so dass die Etiketten an die Öffnungen angesaugt werden.
Es ist dabei bekannt, den Unterdruck für alle Zylinder zentral mittels eines Unterdruckerzeugers zur Verfügung zu stellen. Die Zylinder können als Verbraucher des Unterdruckerzeugers betrachtet werden. Dazu ist ein zentraler Verteiler vorgesehen. Zudem sind Drosselventile oder andere Steuerelemente, beispielsweise zum Einstellen der Frequenz eines Unterdruckerzeugers, vorgesehen, um jeden Verbraucher mit dem für ihn geeigneten Unterdruck zu versorgen.
Der Nachteil der bisher bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass sich Verbraucher, die bei unterschiedlichen Drücken betrieben werden, gegenseitig beeinflussen und schwer unabhängig voneinander regeln lassen. Zudem muss der Unterdruckerzeuger überdimensioniert werden, um einen stabilen Prozess zu ermöglichen. Das führt jedoch auch zu erhöhten Lärmbelastung (und gegebenenfalls entsprechende Lärmschutzmaßnahmen), hohen Abgastemperaturen und vor allem einem erhöhten Energiebedarf. Außerdem ist die notwendige Steuerung der Drosselventile oder Steuerelemente fehleranfällig und kann zu Prozessstörungen und Maschinenschaden, beispielsweise zum Überhitzen des Vakuumerzeugers, führen.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Etikettiervorrichtung bereitzustellen, die einen stabileren und energieeffizienteren Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Transportzylinder und der Schneidzylinder jeweils mit einem eigenen Unterdruckerzeuger zum Erzeugen eines Unterdrucks im Transportzylinder bzw. im Schneidzylinder verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung ermöglicht, dass für jeden Verbraucher ein eigener, dem individuellen Leistungsbedarf angepasster Unterdruckerzeuger zugeordnet wird. Dieser Unterdruckerzeuger muss dann, im Gegensatz zu einer zentralen Versorgung, nicht überdimensioniert sein, um das Gesamtsystem stabil zu betreiben, so dass in Summe weniger Energie verbraucht wird. Zudem werden auch Lärm und Abgastemperatur reduziert. Da hier keine Steuerung mit Steuerelementen (Ansteuerung der Vakuumerzeuger über Frequenzumrichter) nötig ist, kann die Etikettiervorrichtung auch stabiler und zuverlässiger betrieben werden.
Der Transportzylinder und der Schneidzylinder können jeweils derart ausgebildet sein, dass der Unterdruck im Inneren der Zylinderfläche an den Zylindermantel angelegt wird. Der Zylindermantel weist dann Ansaugöffnungen auf, an die die Etiketten aufgrund des Druckunterschieds angesaugt werden. So werden die Etiketten an der Außenseite des Zylinders gehalten, wenn Unterdruck angelegt ist.
Die Unterdruckerzeuger werden im Normalbetrieb mit einer Leistung betrieben, die sicherstellt, dass die Etiketten an der Zylinderfläche gehalten werden. Wie viel Leistung die Unterdruckerzeuger dazu aufbringen müssen, hängt von der Geometrie der Zylinder, und der Öffnungen, verwendeter Leim und Leimtemperatur, sowie von der Form (Höhe, Breite, Dicke) der Etiketten ab, die gehalten werden sollen. Anhand vordefinierter Anwendungsfälle, kann für jeden Verbraucher, also für den Transportzylinder und den Schneidzylinder, ein Unterdruckerzeuger ausgewählt werden, der für alle vordefinierten Anwendungsfälle den Normalbetrieb gewährleisten kann.
Es versteht sich, dass die Etikettiervorrichtung auch weitere Zylinder umfassen kann, die jeweils mit einem eigenen Vakuumerzeuger verbunden sind. Beispielsweise kann die Etikettiervorrichtung Transferzylinder umfassen, die Etiketten zwischen anderen Transportelementen übergeben und ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagt werden.
Jeder Unterdruckerzeuger kann mit verschiedenen Leistungen betreibbar sein. So können mit einem Unterdruckerzeuger verschiedene Betriebsarten des jeweiligen Verbrauchers eingestellt werden. Jeder Unterdruckerzeuger hat dabei eine maximale Leistung.
Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder kann größer sein als die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder. Eine derartige Etikettiervorrichtung ist vorteilhaft, wenn dem Transportzylinder aufgrund seiner Geometrie und auch prozessbedingt typischerweise mehr Unterdruck zugeführt wird als dem Schneidzylinder.
Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder liegt vorzugsweise höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Transportzylinders. Die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder liegt vorzugsweise höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Schneidzylinders. Somit ist ein stabiler Betrieb gewährleistet, aber der Unterdruckerzeuger muss nicht überdimensioniert sein.
Im Normalbetrieb kann die Leistung des Unterdruckerzeugers für den Transportzylinder größer sein als die Leistung des Unterdruckerzeugers für den Schneidzylinder.
Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder kann ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Transportzylinder verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Schneidzylinder verbunden sein. Wie bereits oben erläutert kann so ein stabileres und zuverlässigeres System gewährleistet werden.
Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder und/oder der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder können regelbar sein.
Der Unterdruckerzeuger für den Transportzylinder und/oder der Unterdruckerzeuger für den Schneidzylinder können zum Hinterlegen von Voreinstellungen zum Betreiben der Unterdruckerzeuger ausgebildet sein.
In mindestens einem oder für mindestens einen der Unterdruckerzeuger können Voreinstellungen für je eine oder mehrere Betriebsarten hinterlegt sein. Bei der Betriebsart kann es sich um die Betriebsart des jeweiligen Verbrauchers, also des Schneidzylinders bzw. des Transportzylinders handeln. Die Betriebsart kann beispielsweise in einer Steuereinrichtung hinterlegt sein, die den Unterdruckerzeuger steuert. Eine solche Steuereinrichtung kann auch Teil des Unterdruckerzeugers sein.
Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Draufsicht auf eine
Etikettiervorrichtung;
Figur 2a ein Schaltdiagramm bekannter Etikettiervorrichtungen; und
Figur 2b ein Schaltdiagramm einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung 1 . Die Etikettiervorrichtung umfasst den Schneidzylinder 2, den Unterdruckerzeuger 3 für den Schneidzylinder, den Transportzylinder 4 und den Unterdruckerzeuger 5 für den Transportzylinder. Jeder der Unterdruckerzeuger kann beispielsweise in Form einer Pumpe ausgebildet sein.
Bei dem Schneidzylinder kann es sich um einen Gegendruckzylinder handeln, der beim Schneiden Gegendruck gegen ein Schneidelement 6 herstellt. Das Schneidelement kann ein Messer sein. Das Schneidelement kann rotierbar sein. Das Schneidelement kann jedoch durch ein anderes Element, alternativ in Linearausführung oder einer Kombination von beiden, ersetzt werden, solange der Schneidzylinder das Zuschneiden der Etiketten ermöglicht. Der Schneidzylinder ist in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, dessen Zylindermantel durchbrochen ist, also Ansaugöffnungen umfasst. Im Inneren des Hohlzylinders wird im Betrieb ein Unterdruck angelegt, so dass Etiketten durch die Ansaugöffnungen angesaugt und auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
Bei dem Transportzylinder handelt es sich ebenfalls um einen Hohlzylinder, dessen Zylindermantel durchbrochen ist, also Ansaugöffnungen umfasst. Im Inneren des Hohlzylinders wird im Betrieb ein Unterdruck angelegt, so dass Etiketten durch die Ansaugöffnungen angesaugt und auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
Der Schneidzylinder und der Transportzylinder können auch anders ausgebildet sein, solange Etiketten mittels Unterdruck auf der Zylinderoberfläche gehalten werden.
Ebenfalls gezeigt ist hier das Etikettenband 7, das im Betrieb von einem optional vorgesehenen Zylinder 8 abgerollt und auf den Schneidzylinder gezogen wird. Im Betrieb rotiert der Schneidzylinder, wo Etiketten aus dem Etikettenband vereinzelt werden, und übergibt diese an den rotierenden Transportzylinder. Dabei werden die Etiketten sowohl auf dem Schneidzylinder als auch auf dem Transportzylinder mittels des durch den jeweiligen Unterdruckerzeuger erzeugten Unterdrucks gehalten.
Ebenfalls gezeigt ist hier ein optional vorgesehenes Leimwerk 9 mit einer Leimwalze, die Etiketten auf dem Transportzylinder beleimt.
Weiterhin sind vier Behälter 10 dargestellt, auf die die Etiketten mittels des Transportzylinders aufgebracht werden.
Es versteht sich, dass im Transportweg des Etikettenbandes und der Etiketten weitere Transportelemente, insbesondere auch Zylinder, die ebenfalls mit einem eigenen Unterdruckerzeuger verbunden sind, vorgesehen sein können.
Es sei angemerkt, dass hier Zuleitungen 1 1 , die beispielsweise in Form von Rohren oder Schläuchen ausgebildet sein können, die jeweiligen Unterdruckerzeuger und Zylinder verbinden. Wie in der Figur gezeigt, sind die Unterdruckerzeuger und die Zylinder jeweils ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen miteinander verbunden.
Figur 2a zeigt ein Schaltdiagramm bekannter Etikettiervorrichtungen. Dabei ist genau ein Unterdruckerzeuger 12 vorgesehen, der über einen Verteiler mit allen Verbrauchern, einschließlich Schneidzylinder 2 und Transportzylinder 4 verbunden ist. Zwischen dem Verteiler und dem Schneidzylinder ist zudem ein Drosselventil 14 geschaltet, welches dafür sorgt, dass im Betrieb im Schneidzylinder 2 weniger Unterdruck erzeugt wird als im Transportzylinder 4.
Figur 2b zeigt ein Schaltdiagramm der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung. Hier sind die bereits oben erwähnten Unterdruckerzeuger 3 und 5 jeweils mit dem Schneidzylinder bzw. dem Transportzylinder verbunden. Zwischen dem Schneidzylinder und dem Unterdruckerzeuger 3 ist dabei kein Drosselventil geschaltet. Es sei angemerkt, dass hier der Verteiler 13 zwar noch gezeigt ist, welcher beispielsweise Druckluft für andere Prozesse abzweigen kann, dieser jedoch grundsätzlich auch weggelassen werden kann, wie dies auch in Figur 1 gezeigt ist.
Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.

Claims

Patentansprüche
1. Etikettiervorrichtung (1 ) umfassend einen Transportzylinder (4) und einen Schneidzylinder (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Transportzylinder (4) und der Schneidzylinder (2) jeweils mit einem eigenen Unterdruckerzeuger (5, 3) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Transportzylinder (4) bzw. im Schneidzylinder (2) verbunden sind.
2. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers (5) für den Transportzylinder (4) größer ist als die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers (3) für den Schneidzylinder (2).
3. Etikettiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers (5) für den Transportzylinder (4) höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Transportzylinders (4) ist.
4. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die maximale Leistung des Unterdruckerzeugers (3) für den Schneidzylinder (2) höchstens 10% über der maximalen im Betrieb benötigten Leistung des Schneidzylinders (2) ist.
5. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Normalbetrieb die Leistung des Unterdruckerzeugers (5) für den Transportzylinder (4) größer ist als die Leistung des Unterdruckerzeugers (3) für den Schneidzylinder (2).
6. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Unterdruckerzeuger (5) für den Transportzylinder (4) ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Transportzylinder (4) verbunden ist und/oder wobei der Unterdruckerzeuger (3) für den Schneidzylinder (2) ohne Zwischenschaltung von Drosselelementen mit dem Schneidzylinder (2) verbunden ist.
7. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Unterdruckerzeuger (5) für den Transportzylinder (4) und/oder der Unterdruckerzeuger (3) für den Schneidzylinder (2) regelbar sind.
8. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Unterdruckerzeuger (5) für den Transportzylinder (4) und/oder der Unterdruckerzeuger (3) für den Schneidzylinder (2) zum Hinterlegen von Voreinstellungen zum Betreiben des jeweiligen Unterdruckerzeugers (5, 3) ausgebildet sind.
9. Etikettiervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest in einem oder für einen der Unterdruckerzeuger (5, 3) je eine oder mehrere Betriebsarten hinterlegt sind.
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