专利摘要:
Manche Haftklebstoffe entwickeln erst nach Einwirkung höherer Temperaturen ihre beste Haftkraft zum Untergrund, etwa weil aufgrund der Erweichung oberhalb eines bestimmten Temperaturbereichs eine bessere Anpassung des Haftklebstoffs an die Oberflächenstruktur und somit eine erhöhte Adhäsion erreicht wird. Der erfindungsgemäße Anpreßstempel (1) weist ein auswechselbares gummielastisches Stempelvorderteil (2) mit darin eingelagertem Induktor (3) auf, welcher verschiedene, die Grundform einer oder mehrerer Leiterschleifen variierende Ausführungen haben kann. Mittels des im Anpreßstempel (1) integrierten Induktors (3) kann der zu etikettierende Gegenstand während des Andrückens eines Etiketts lokal induktiv erwärmt werden.
公开号:DE102004004827A1
申请号:DE200410004827
申请日:2004-01-30
公开日:2005-09-01
发明作者:Volker Dr. Hufnagel
申请人:Schreiner Group GmbH and Co KG;
IPC主号:B65C9-18
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung sowieein Etikettierverfahren, insbesondere zum Etikettieren metallischerGegenstände.
[0002] Beider Etikettierung von Gegenständenmit selbstklebenden Etiketten ist häufig beabsichtigt, eine möglichstdauerhafte Verbindung zwischen Etikett und zu etikettierendem Gegenstandzu erzielen. So soll sichergestellt werden, daß die Text- und/oder Bildinformation, mit welcherdas Etikett versehen ist, auch bei andauerndem Gebrauch des Gegenstands nochunmittelbar am Gegenstand verfügbarist. Dies ist beispielsweise bei Typenschildern oder Etiketten mitWarnhinweisen der Fall.
[0003] Umeine gut haftende Verbindung zwischen Etikett und Untergrund zuerzielen, werden häufigEtikettiervorrichtungen eingesetzt, bei welchen jedes anzubringendeEtikett mittels eines Anpreßstempels mithoher Kraft an den jeweiligen zu etikettierenden Gegenstand angedrückt wird.
[0004] MancheHaftklebstoffe entwickeln erst nach Einwirkung höherer Temperaturen ihre besteHaftkraft zum Untergrund, etwa weil aufgrund der Erweichung oberhalbeines bestimmten Temperaturbereichs eine bessere Anpassung des Haftklebstoffsan die Oberflächenstrukturund somit eine erhöhteAdhäsionerreicht wird. Nach dem Erkalten auf Zimmertemperatur wird danneine hohe Widerstandsfähigkeitgegen äußere Einflüsse erzielt,was sich beispielsweise in einer hohen erreichbaren Dampfstrahlbeständigkeit äußert.
[0005] Diebeschriebene Erhöhungder Beständigkeiteiner Haftklebeverbindung durch Erwärmung macht man sich in derPraxis auf zweierlei Arten zunutze. Entweder wird der zu etikettierendeUntergrund vor dem Aufbringen des Etiketts erwärmt, oder aber es erfolgt eineWärmelagerungdes Gegenstands nach dem eigentlichen Etikettiervorgang. Beide Ansätze besitzenden Nachteil, daß essich um zeitintensive Vorgängehandelt, und daß dieEinrichtungen zum ErwärmenzusätzlichenRaum beanspruchen.
[0006] BesondereRelevanz besitzt das angesprochene Problemfeld bei der Etikettierungmetallischer Gegenstände,da in vielen technischen Gebieten gerade Bauteile, welche schwierigenUmgebungseinflüssenausgesetzt sind; aus Metallen bzw. Legierungen gefertigt werden.Insbesondere das Etikettieren metallischer Gegenstände, etwabei der Teilekennzeichnung im Maschinenbau, erfordert somit häufig besondereMaßnahmenzur Verbesserung der Haftkraft zwischen Etikett und Untergrund.
[0007] Angesichtsder beschriebenen Problematik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Etikettiervorrichtung zu schaffen, welche eine Erhöhung derHaftkraft zwischen Etikett und Untergrund ohne platzaufwendige vor-oder nachgeschaltete Heizeinrichtungen gestattet. Ferner liegt derErfindung die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere mit dieser VorrichtungausführbaresEtikettierverfahren bereitzustellen, welches eine Erhöhung derHaftkraft zwischen Etikett und Untergrund ohne zeitaufwendige vor-oder nachgeschaltete Heizeinrichtungen gestattet. Dabei liegt dasAugenmerk auf der Etikettierung metallischer Gegenstände.
[0008] Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eineEtikettiervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Unter einem elektrischleitenden Gegenstand wird dabei erfindungsgemäß ein Gegenstand verstanden,der zumindest an der Stelle, die etikettiert werden soll, oberflächennahbei Raumtemperatur einen spezifischen elektrischen Widerstand kleiner100 μΩ·m aufweist.Hierunter fallen in erster Linie metallische Gegenstände.
[0009] VorteilhafteAusführungsformender erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtungkönnengemäß den Ansprüchen 2–10 gestaltetsein.
[0010] Gemäß einemweiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durchein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst, wofür bevorzugt eine erfindungsgemäße Vorrichtungeingesetzt wird.
[0011] Mittelsdes im Anpreßstempelintegrierten Induktors kann der zu etikettierende Gegenstand während desAndrückenseines Etiketts lokal induktiv erwärmt werden. Induktive Aufheizunggestattet eine gegenüberherkömmlichenHeizmethoden um GrößenordnungenhöhereLeistungsübertragungpro Fläche.So liegt die induktiv maximal pro Flächeneinheit übertragbareLeistung um etwa zwei Zehnerpotenzen höher als die flächenbezogeneHeizleistung eines Infrarot-Punktstrahlers. Gegenüber derHeizung mittels eines herkömmlichenElektro-Heizstrahlers beträgtder Unterschied etwa eine weitere Zehnerpotenz. Entsprechend sinddurch die induktive Erwärmungsehr kurze Aufheizzeiten möglich,so daß auchbei hohen Taktzeiten der Etikettiervorrichtung und entsprechendkurzen Anpreßzeitenletztere für einehinreichende Oberflächenerwärmung derzu etikettierenden Gegenständeausreichen. Etikettierung und Erwärmung des Untergrunds können zeitgleich erfolgen.Lange Vorwärm-oder Warmlagerzeiten der zu etikettierenden bzw. frisch etikettiertenGegenständeentfallen.
[0012] Ebensoist auch keine platzaufwendige zusätzliche Aufheizeinheit oderWarmlagereinheit mehr erforderlich. Der in Form einer oder mehrererLeiterschleife(n), Leiterspule(n) oder auch mäander- oder spiralförmig ausführbare,vorzugsweise hauptsächlichaus Kupfer bestehende Induktor benötigt bei seiner Integrationin den Anpreßstempelnur sehr wenig Bauraum.
[0013] Induktorenkönnenvorteilhafterweise wassergekühltsein, beispielsweise in Form innengekühlter Kupferröhren.
[0014] Diefür denBetrieb des Induktors erforderliche Wechselspannung kann je nachFrequenzbereich vorteilhafterweise mittels eines statischen Frequenzumrichters,Thyristor-Umrichters, Transistor-Umrichers oder Hochfrequenzumrichters(z.B. Röhrengenerator)erzeugt werden. Weitere Komponenten einer geeigneten Induktionsheizungsind eine Netzeinspeisung , welche im allgemeinen direkt an dasWechselstrom- bzw. Drehstromnetz angeschlossen werden kann, eine Übertragungsstrecke,ggf. ein Kompensationskondensator, sowie eine Regel- bzw. Steuereinheit.
[0015] DieWärme entstehtdurch Induktion von Wirbelströmenim zu etikettierenden Gegenstand selbst. Daher sind Heizleistungsverlustegering und der Wirkungsgrad entsprechend hoch. Auch entstehen keineWärmeverlusteauf einem Förderweg,wie dies bei einer Vorheizung des zu etikettierenden Gegenstandesbeim Vorschub von der Aufheizeinheit zur Etiketten-Applikationseinheitder Fall ist.
[0016] Weiterhinist vorteilhaft, daß dieEindringtiefe der induzierten Ströme gering ist – bei Raumtemperaturund einer Wechselspannungsfrequenz von 500 Hz etwa 1,4 mm für Stahlund 4 mm fürAluminium, bei höherenFrequenzen deutlich geringer, so etwa kleiner 1 mm für beidegenannten Werkstoffe bei 10 kHz. Die gößte Stromdichte wird an derOberfläche erreichtund fälltin Richtung des Inneren des zu etikettierenden Gegenstands exponentiellab. Die Wärmewird also dort erzeugt, wo sie fürdie Behandlung des Etikettenklebstoffs benötigt wird, nämlich oberflächennah.
[0017] Einweiterer Vorteil ist die hohe Genauigkeit, mit welcher die Wärmezufuhrund damit die Aufheiztemperatur des zu etikettierenden Gegenstandsregulierbar ist. Im Zusammenhang mit der Erwärmung vom Untergrund her können beientsprechender Regelung mitunter sogar thermisch empfindliche Etikettenfolieneingesetzt werden, da im Bereich der Etikettenfolie die Temperaturniedriger ist als am Übergang zwischenUntergrund und Etikettenklebstoff. Durch geeignete Wahl von Taktzeitund Energieeintrag sind die Verklebeparameter sehr gut einstell-und einhaltbar, so daß eineAnpassung an andere Untergründe oderanderweitig veränderteRahmenbedingungen einfach möglichist.
[0018] Daserfindungsgemäße Verfahren,wie auch die erfindungsgemäße Vorrichtung,eignet sich auch bei der Verwendung von Etiketten mit thermischaktivierbarem Klebstoff (beispielsweise herkömmlicher Hotmelt) anstelleeines Haftklebstoffs. Hierbei ergeben sich die gleichen Vorteilewie bei der Anwendung fürhaftklebstoffbeschichtete Etiketten, nämlich keine zusätzlichenAufheiz- bzw. Nachwärmzeitensowie das Entfallen platzaufwendiger separater Heizeinheiten.
[0019] Durchdie Effektivitätder induktiven Heizung wird mit thermisch aktivierbaren Klebstoffeneine weitere Klebstoffklasse fürdie Teilekennzeichnung im Maschinenbau zugänglich gemacht. Überhaupterweitert die Erfindung das Spektrum einsetzbarer Klebstoffe. Eskönnengeringere Klebstoffmengen verwendet und damit die Neigung zum Klebstoffaustrittam Etikettenrand vermindert sowie die Scherstabilität erhöht werden.Die oft problematische Haftung von Etiketten auf Grauguß wird verbessert.Generell wird eine sehr gute Anfangshaftung der Etiketten erreicht.
[0020] Fernerermöglichtdie Erfindung die exakte Anpassung und Verklebung von Etikettenaus Schrumpffolie auf Oberflächenreliefs,Bauteilwölbungen,auf Maschinenwellen zum Korrosionsschutz etc. Durch die vorzugsweisegummielastische Ausführungdes Vorderteils des Anpreßstempelswird eine hohe FlexibilitätbezüglichUntergrundwölbungenerreicht.
[0021] Fernerkann die Anpreßfläche vorteilhafterweiseder Form des Untergrunds angepaßtsein, auf welchen das Etikett aufgebracht werden soll. Bei einerderart gewissermaßen(annähernd)als Negativ des Untergrunds ausgebildeten Anpreßfläche bietet sich sowohl einestarre als auch eine elastische Ausführung des Vorderteils des Anpreßstempelsan.
[0022] Dadie erfindungsgemäße Vorrichtungsehr kompakt ausführbarist, ergeben sich großeHandhabungsvorteile. Exakt auf die jeweilige Untergrundwölbung und/oderEtikettenform und/oder -größe abgestimmteInduktoren und Anpreßflächen können in entsprechendangepaßte,einfach auf ein Basisgerät aufsteckbareEinheiten integriert sein.
[0023] EineEtiketten-Spendevorrichtung, von welcher der Anpreßstempeldie Etiketten aufnimmt, kann in die Vorrichtung integriert oderan diese modular ansteckbar sein.
[0024] Fernerkann die erfindungsgemäße Vorrichtungvorteilhaft als kompaktes Werkzeug ausgeführt sein, welches ähnlich wieein pneumatischer Schlagschrauber zu handhaben ist. Die Versorgungsleitungensind dann von einer zentralen Station aus z.B. an der Decke derMontagehalle geführt.Ein derartiges Werkzeug kann an einem Seilzugsystem aufgehängt sein,um die bei der Handhabung zu bewegenden Massen zu reduzieren.
[0025] Selbstverständlich können auchelektrische Zuleitungen und Vakuumzuleitungen für eine Ansaugeinheit, welcheEtiketten von einer Vorlage aufnimmt, vorteilhafterweise von obenher zum Gerät geführt werden.
[0026] Beimanueller Bedienung der den Anpreßstempel enthaltenden Einheitkönnenvorzugsweise visuelle (z.B. Leucht-) oder akkustische Anzeigen für den erwünschtenbzw. tatsächlichenAnpreßdruck, denBetrieb des Induktors und das Ende der vorgesehenen Anpreßzeit vorgesehensein.
[0027] Nebenhalbautomatischer Etikettierung mit Mannbedienung kann auch einevollautomatische Bedienung mit Sensorsteuerung im In-Line-Betrieb besonderseffizient sein.
[0028] Anhandder zugehörigenZeichnungen werden Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der vorliegendenErfindung nachfolgend nähererläutert. Beiden Zeichnungen handelt es sich dabei um rein schematische, starkvereinfachte und nicht maßstäbliche Darstellungen,insbesondere ist die Dicke der Etiketten aus Anschaulichkeitsgründen stark übertriebendargestellt. Einander entsprechende Elemente sind in den einzelnenFiguren mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
[0029] 1 zeigteine Seitenansicht eines Anpreßstempelseiner erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung.
[0030] 2 zeigtden Anpreßstempelaus 1 mit einem fürrunde Etiketten angepaßtenVorderteil von der Seite des Kontakts zum Etikett her (d.h. von rechtsaus in 1).
[0031] 3 zeigtden Anpreßstempelaus 1 mit einem fürim wesentlichen rechteckige Etiketten angepaßten Vorderteil von der Seitedes Kontakts zum Etikett her (d.h. von rechts aus in 1).
[0032] 4a zeigtden Anpreßstempelaus 1 mit einem angesaugten Etikett unmittelbar vordem Applizieren auf ein gewölbtes,metallisches Werkstück.
[0033] 4b zeigtden Anpreßstempelaus 1 mit Etikett unmittelbar beim Applizieren aufdas gewölbte,metallische Werkstück.
[0034] 5a zeigteinen Anpreßstempelder in 1 dargestellten Art beim Aufnehmen eines Etikettsvon einer komplett verschieblichen Spendeeinheit.
[0035] 5b zeigtden Anpreßstempelsowie die komplett verschiebliche Spendeeinheit aus 1 nachdem Aufnehmen eines Etiketts.
[0036] Derin 1 dargestellte Anpreßstempel 1 weist einauswechselbares gummielastisches Stempelvorderteil 2 mitdarin eingelagertem Induktor 3 auf, welcher verschiedene,die Grundform einer oder mehrerer Leiterschleifen variierende Ausführungen habenkann.
[0037] Einfür einerunde Etikettenform ausgebildetes Stempelvorderteil 2 istin 2 dargestellt. Im Zentrum besitzt dieses eineVakuumplatte 4 mit mehreren Ansaugöffnungen 5 zum Aufnehmendes jeweils zu verspendenden Etiketts 6. Strichliert angedeutetist ferner die Lage des spiralförmigenInduktors 3.
[0038] Einfür eineim wesentlichen rechteckige Etikettenform ausgebildetes Stempelvorderteil 2 istin 3 dargestellt. Im Zentrum besitzt dieses ebenfallseine Vakuumplatte 4 mit mehreren Ansaugöffnungen 5 zum Aufnehmendes jeweils zu verspendenden Etiketts 6. Strichliert angedeutetist ferner die Lage des meanderförmigenInduktors 3.
[0039] Wiein 4a dargestellt, wird das im Bereich der Vakuumplatte 4 (in 4a/4b nicht dargestellt)aufgenommene Etikett 6 durch Bewegen des Anpreßstempels 1 indie lateral fürdas Etikett 6 bestimmte Position vor ein metallisches Werkstück 7 mitgekrümmterOberflächegebracht, zu dessen Kennzeichnung das Etikett 6 dient.
[0040] Anschließend drückt derAnpreßstempel 1 dasEtikett 6 mit dessen Klebstoffbeschichtung (nicht dargestellt)axial gegen die Oberflächedes Werkstücks 7.Beim Anpreßenpaßt sichdas Vorderteil 2 aufgrund seiner Gummi-Elastizität an dieOberflächenkrümmung desWerkstücks 7 an.Währenddes Anpreßenswird der Induktor 3 mit elektrischer Wechselspannung versorgt.Die hierdurch im oberflächennahen,schraffiert angedeuteten Bereich 8 des Werkstücks 7 induziertenWirbelströmebewirken eine ohmsche Erwärmungder Werkstückoberfläche an derzu etikettierenden Stelle. Die dadurch bewirkte Erweichung der Klebstoffbeschichtung(nicht dargestellt) des Etiketts 6 sorgt für eine nacherfolgtem Etikettiervorgang stark erhöhte Haftung zwischen Etikett 6 undWerkstück 7.
[0041] 5a und 5b zeigendas Zusammenwirken des Anpreßstempels 1 miteiner alternierend komplett verschieblichen Spendeeinheit 12 während einesArbeitstakts. Die Spendeeinheit 12 spendet ein Etikett 6 voneiner Spenderolle 10 vor die Vakkumplatte 4 (in 5a/5b nichtdargestellt), welche das Etikett 6 durch Ansaugen aufnimmt.Dabei wird das Etikett 6 von einem Trägerband 9 aus Abziehmaterialabgespendet, auf welchem eine Vielzahl von Etiketten angeordnetist. Nach dem Abspenden des Etiketts 6 wird die Spendeeinheit 12 inRichtung des Pfeils 13 bewegt, und die Applikation desEtiketts 6 auf den zu etikettierenden Gegenstand mittelsdes Anpreßstempels 1 kannerfolgen. Anschließendbewegt sich die Spendeeinheit entgegen der Richtung des Pfeils 13 zurück in diePosition von 5a und der Vorgang beginnt vonneuem. Der leere Träger wirdtaktweise auf die Aufwickelrolle 11 aufgewickelt, wodurchjeweils ein neues Etikett 6 in Abspendeposition gebrachtwird.
[0042] Ebensowie eine verschiebliche Spendeeinheit 12 ist selbstverständlich diekinematische Umkehr realisierbar, d.h. eine feststehende Spendeeinheitin Kombination mit verschieblicher Anpreßeinheit.
权利要求:
Claims (11)
[1] Etikettiervorrichtung, aufweisend einen Anpreßstempel(1) mit integriertem Induktor (3) zur Aufheizungeines elektrisch leitenden zu etikettierenden Gegenstands (7).
[2] Etikettiervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Anpreßstempel(1) mindestens eine Ansaugöffnung (5) aufweist.
[3] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobeider Anpreßstempel(1) einen gummi-elastischen Preßbereich aufweist.
[4] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobeider Anpreßstempel(1) zumindest teilweise auswechselbar ist.
[5] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisendeine Spendeeinheit (12) zum Abspenden von Etiketten (6)von einer Trägerbahn(9).
[6] Etikettiervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Spendeeinheit(6) alternierend verschieblich ist.
[7] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisendeine halbautomatische oder vollautomatische Steuereinheit.
[8] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobeider Anpreßstempel(1) pneumatisch bewegbar ist.
[9] Etikettiervorrichtung gemäß Anspruch 8, aufweisend einenPneumatikanschluß für eine externe Druckluftversorgung.
[10] Etikettiervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobeieine Obenaufhängung über einSeilzugsystem vorgesehen ist.
[11] Verfahren zum Etikettieren eines elektrisch leitendenGegenstands (7), wobei der Gegenstand (7) in seinemzu etikettierenden Bereich währenddes Andrückenseines klebend beschichteten Etiketts (6) induktiv erhitztwird.
类似技术:
公开号 | 公开日 | 专利标题
Semiatin1988|Elements of induction heating: design, control, and applications
CN102289178B|2015-06-03|定影装置及其图像形成装置
US6710314B2|2004-03-23|Integral hand-held induction heating tool
US3450856A|1969-06-17|Electrical heat treating system for sealing cartons or the like
JP4549432B2|2010-09-22|粘着テープ貼付装置及びテープ接続方法
DE60025276T2|2006-08-31|Gesteuertes, vakuumunterstütztes laminiergerät und verfahren zu dessen verwendung
TW302306B|1997-04-11|
US4170887A|1979-10-16|Inductor for working metals by pressure of pulsating magnetic field
RU2661803C2|2018-07-19|Интеллектуальный токоприемник для системы индукционного нагрева исполнительного устройства из сплава с памятью формы
TW349859B|1999-01-11|Heating processor by means of electromagnetic sensor heating
US5821504A|1998-10-13|Induction heating system for 360° curing of can body coatings
CN101954996B|2012-09-12|用于在容器上贴设标签带的设备
EP0855630A3|1998-10-14|Fixiergerät
JP5852702B2|2016-02-03|自動車窓アセンブリを形成する方法及び装置
CN101588657B|2011-10-19|纺丝机的螺杆料筒加热方法及其装置
WO2005095045A1|2005-10-13|Fügevorrichtung zum befestigen von kleinteiligen bauelementen an einer trägerfläche durch kleben
US20090152261A1|2009-06-18|Packaging machine with induction heating
DE102015003086A1|2016-03-17|Verfahren zur Prozesszeitverkürzung beim Löten elektrischer oder elektronischer Bauteile mittels elektromagnetischer Induktionserwärmung
WO2004033037A3|2004-07-15|Induction heating for the delivery of thermal therapy
CN101848785A|2010-09-29|钢管材的焊接区加热装置和方法
BR0309645A|2005-03-01|Laminado para embalagem, rolete, camadas para utilização em um laminado e em uma etiqueta para embalagem, e, aparelho para realizar uma operação de trabalho sobre um laminado
DK1127221T3|2004-05-10|Fremgangsmåde og anordning til forsyning af elektriske forbrugere i eller ved en pneumatisk anordning med elektrisk forsyningsenergi
TW595068B|2004-06-21|Manufacturing apparatus and manufacturing method for laminated core
EP1439049A3|2005-03-09|Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes
EP2959746B1|2019-04-10|Induktionserwärmungskopf
同族专利:
公开号 | 公开日
DE102004004827B4|2006-06-08|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2005-09-01| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2006-08-03| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: HUFNAGEL, VOLKER, DR., 82211 HERRSCHING, DE |
2006-12-07| 8364| No opposition during term of opposition|
2007-11-15| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
DE200410004827|DE102004004827B4|2004-01-30|2004-01-30|Etikettiervorrichtung und Etikettierverfahren|DE200410004827| DE102004004827B4|2004-01-30|2004-01-30|Etikettiervorrichtung und Etikettierverfahren|
[返回顶部]