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1. WO2020108826 - PROCÉDÉ DE PULVÉRISATION D'UNE COLLE À FROID SUR DES ÉTIQUETTES ET GROUPE D'ÉTIQUETAGE POUR DES CONTENANTS

Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

[ DE ]

Verfahren zum Aufspritzen von Kaltleim auf Etiketten und

Etikettieraggregat für Behälter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspritzen von Kaltleim auf Etiketten gemäß Ober begriff des Anspruchs 1 und ein Etikettieraggregat für Behälter gemäß Oberbegriff des An spruchs 8.

Aus DE 10 2015 212 136 A1 und DE 10 2016 207 824 A1 sind Etikettieraggregate mit umlau fenden Vakuumpaletten bekannt, die Etiketten aus einem Etikettenmagazin entnehmen, durch den Arbeitsbereich einer Leimspritze zum Aufträgen von Kaltleim transportieren und die derart beleimten Etiketten unmittelbar an zu etikettierende Behälter übergeben. Für die Leimspritzen wurden hierbei Druckköpfe vorgeschlagen, die den Kaltleim mittels Piezoelementen bei ver gleichsweise hohen Arbeitsdrücken von etwa 40 bar ausstoßen. Der hierfür verwendete Kalt leim weist eine vergleichsweise hohe Viskosität auf, beispielsweise zwischen 20 und 200 Pa-s.

Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, derartigen Kaltleim aus piezoelektrisch arbeitenden Spritzdüsen mit der erforderlichen Qualität und Zuverlässigkeit auf Etiketten bei den üblichen Maschinenleistungen von Abfüllanlagen aufzutragen.

Es besteht daher Bedarf für diesbezüglich verbesserte Verfahren und Etikettieraggregate.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieses zum Aufspritzen von Kaltleim auf Etiketten insbesondere in einer Etikettiermaschine für Behälter. Hierbei werden die Etiketten durch den Arbeitsbereich eines Druckkopfs mit raster förmig angeordneten Spritzdüsen transportiert, und der Kaltleim wird dabei von den Spritzdü sen auf die Etiketten abgegeben. Erfindungsgemäß wird für den Bereich des Druckkopfs ein Arbeitsdruck des Kaltleims von 0,1 bis 10 bar eingestellt. Ferner steuert man die Abgabe des Kaltleims mittels den Spritzdüsen einzeln zugeordneter elektromagnetischer Ventile.

Es hat sich herausgestellt, dass der Betrieb derartiger elektromagnetischer Ventile im ange gebenen Bereich des Arbeitsdrucks eine gleichermaßen zuverlässige, reproduzierbare und präzise Abgabe des Kaltleims ermöglicht. Zudem wird der Kaltleim im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks mechanisch geringer belastet als bei Druckköpfen mit Piezoelementen. Auch wird die Versorgung des Druckkopfs mit Kaltleim im angegebenen Bereich des Arbeits drucks vereinfacht, insbesondere eine zentrale Versorgung mehrerer Etikettieraggregate oder Druckköpfe aus einer gemeinsamen Leimversorgung.

Unter einem Arbeitsdruck im Bereich des Druckkopfs ist zu verstehen, dass der Kaltleim im Druckkopf beim Arbeitsdruck vorgehalten und/oder transportiert wird und insbesondere an den elektromagnetischen Ventilen unter Arbeitsdruck anliegt.

Der oben angegebene Druckbereich ist für eine effiziente Leimversorgung und zuverlässigen Betrieb elektromagnetischer Ventile besonders vorteilhaft, könnte prinzipiell aber auch nach oben hin erweitert werden. Auch piezoangetriebene Ventile wären bei den angegebenen Druckwerten prinzipiell einsetzbar, sind erfindungsgemäßen elektromagnetischen Ventilen je doch insbesondere hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit für Anschaffung und Betrieb unterlegen.

Die elektromagnetischen Ventile lassen sich vorzugsweise durch Anlegen einer Steuerspan nung gegen eine Federspannung insbesondere auch graduell öffnen. Die elektromagneti schen Ventile schließen dann beim Abschalten der Steuerspannung mittels Federspannung von selbst.

Vorzugsweise ist der Kaltleim derart strukturviskos, dass seine Viskosität bei einer Rührdreh zahl von 100/min 0,02 bis 0,5 Pa-s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa-s beträgt und die Visko sität bei einer Rührdrehzahl von 10/min wenigstens das 1 ,5-Fache beträgt, insbesondere we nigstens das Dreifache. Dies ermöglicht eine Optimierung der Fließeigenschaften des Kalt leims im Bereich des Druckkopfs und insbesondere im Bereich der elektromagnetischen Ven tile und Spritzdüsen. Zusätzlich ermöglicht die angegebene Strukturviskosität, dass der Kalt leim nach der Abgabe von den Spritzdüsen bei Umgebungsdruck so zähflüssig wird, dass er am Ort des Auftreffens an den im Wesentlichen aufrecht transportierten Etiketten haftet und nicht herabläuft. Somit ist eine besonders zuverlässige und präzise Abgabe des Kaltleims und Herstellung vorgegebener Leimbilder, also Muster von Leimraupen. Leimpunkten oder derglei chen, auf den Etiketten gegeben. Die oben angegebenen Viskositätswerte sind für gängige Anwendungen zur Behälteretikettierung besonders praktikabel, könnten jedoch prinzipiell für spezielle Anwendungen und/oder Druckköpfe verändert werden.

Unter einer Strukturviskosität ist bekanntermaßen zu verstehen, dass die Viskosität des Kalt leims bei zunehmender Scherbeanspruchung und damit bei zunehmendem Arbeitsdruck ab nimmt.

Die Rührdrehzahl bezieht sich auf ein Rotationsviskosimeter und insbesondere auf eine Mes sung der Viskosität nach Brookfield. Vorzugsweise wird die Viskosität des Kaltleims gemäß ISO 1652 gemessen, also unter Verwendung standardisierter LV-Messkörper. Der Kaltleim

fällt in den Bereich niederviskoser nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Obige Messmethode ist das Standardmessverfahren, könnte aber auch durch andere Messverfahren ersetzt werden.

Im angegebenen Bereich des Arbeitsdrucks und in den angegebenen Bereichen der Viskosität des Kaltleims ergibt eine Viskosität des Kaltleims von vorzugsweise 0,1 bis 2 Pa-s im Bereich des Druckkopfs. Dies hat sich für eine zielgerichtete Abgabe scharf abgegrenzter Leimstrahlen als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Vorzugsweise wird die Abgabe des Kaltleims durch Verändern des Arbeitsdrucks und/oder eines Taktverhältnisses zum Öffnen/Schließen der elektromagnetischen Ventile, also eines Taktverhältnisses von Öffnungsdauer zu Schließdauer der Ventile, und/oder eines Öffnungs grads der elektromagnetischen Ventile an eine Transportgeschwindigkeit der Etiketten im Be reich des Druckkopfs und/oder an ein auf den Etiketten herzustellendes Leimbild angepasst. Dadurch lässt sich beispielsweise die pro Zeiteinheit abgegebene Leimmenge an die Maschi nenleistung des Etikettieraggregats anpassen. Dabei können unterschiedliche Leimbilder, also zweidimensionale Muster von Leimpunkten und/oder Leimraupen auf dem Etikett je nach elektronischer Druckvorlage erzeugt werden.

Besonders geeignet ist eine Variation des Arbeitsdrucks zwischen 1 und 5 bar. Hierfür weist die Leimversorgung vorzugsweise einen variabel einstellbaren Leimdruckgenerator auf, bei spielsweise eine Leimpumpe, sowie einen Drucksensor zur Überwachung des Arbeitsdrucks im Bereich des Druckkopfs. Der Arbeitsdruck wird vorzugsweise im Druckkopf stromaufwärts der elektromagnetischen Ventile überwacht. Der Arbeitsdruck kann dann in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Etiketten geregelt werden, um eine pro Zeiteinheit und/oder pro Etikettenfläche abgegebene Leimmenge einzustellen. Hierbei steigt der Arbeitsdruck mit der Transportgeschwindigkeit der Etiketten bzw. der Bahngeschwindigkeit der Paletten.

Ergänzend oder alternativ können die elektromagnetischen Ventile in einem vorgegebenen Takt geöffnet und geschlossen werden, sodass die Leimstrahlen auf den Etiketten keine durchgehenden Leimraupen erzeugen, sondern unterbrochene Leimlinien oder Leimpunkte mit dazwischenliegenden Lücken ohne Leimauftrag. Dies eignet sich besonders dazu, bei niedriger Transportgeschwindigkeit, beispielsweise beim Einrichten des Etikettieraggregats, eine vorgegebene Leimmenge auf Etiketten zu spritzen.

Ergänzend oder alternativ werden die Ventile beispielsweise mittels pulsweitenmodulierter Signale so angesteuert, dass sich die elektromagnetischen Ventile nur unvollständig öffnen. Ein derartiges Ansteuern der elektromagnetischen Ventile verringert den Öffnungsquerschnitt der elektromagnetischen Ventile gegenüber der vollständig geöffneten Stellung graduell, so dass demgegenüber weniger Leim passieren kann. Der Öffnungsquerschnitt kann beispiels weise mit zunehmender Transportgeschwindigkeit der Etiketten graduell vergrößert werden.

Vorzugsweise wird der Kaltleim von den Spritzdüsen in einer um höchstens 30° und insbeson dere um höchstens 10° von der Horizontalen abweichenden Spritzrichtung abgegeben. Unter der Spritzrichtung ist eine Hauptspritzrichtung der einzelnen Leimstrahlen zu verstehen, also deren Ausrichtung.

Die Etiketten werden von den Paletten vorzugsweise in einer orthogonal aufrechten Stellung durch den Arbeitsbereich der Leimspritze bewegt. Entsprechend vereinfacht eine horizontale oder im angegebenen Bereich davon abweichende Abgabe des Kaltleims aus den Spritzdüsen die Erzeugung vorgegebener Leimmuster auf den derart vorbeilaufenden Etiketten. Die ange gebene Strukturviskosität des Kaltleims bewirkt hierbei, dass der auf die Etiketten auftreffende Kaltleim nicht nennenswert vom jeweiligen Auftreffpunkt herabläuft.

Vorzugsweise werden die Etiketten von kontinuierlich umlaufenden Vakuumpaletten aus ei nem Etikettenmagazin entnommen, und die mit Kaltleim gemäß wenigstens einer der voran stehend beschriebenen Ausführungsformen bespritzen Etiketten werden von den Vakuumpa letten unmittelbar an die Behälter übergeben. Dadurch ist eine gleichermaßen zuverlässige und flexibel an unterschiedliche Etiketten, Leimbilder, Behälter oder dergleichen anpassbare Etikettierung gegeben.

Vorzugsweise werden die elektromagnetischen Ventile taktweise zum Öffnen mit einer ersten Spannung, die insbesondere 40-60 V beträgt, angesteuert und jeweils anschließend, insbe sondere bis zu deren jeweiligen Schließen, mit einer demgegenüber um wenigstens auf die Hälfte reduzierten zweiten Spannung offengehalten, also beispielsweise bis zum Ende einzel ner Leimraupen / Leimpunkte. Dies ermöglicht ein sehr schnelles Öffnen, also kurze Schalt zeiten, sowie einen schonenden Betrieb der elektromagnetischen Ventile, insbesondere einen Überlastungsschutz der darin verbauten Spulen.

Vorzugsweise erfolgt der Signalaustausch zwischen einem die Leimabgabe steuernden Mik roprozessor und den elektromagnetischen Ventilen jeweils zugeordneten Treibereinheiten über eine Datenschnittstelle mittels Schieberegister. Prinzipiell denkbar wäre allerdings auch eine Direktverdrahtung.

Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Etikettieraggregat nach Anspruch 8 gelöst. Dem nach dient dieses zur Etikettierung von Behältern und insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen. Das Etikettieraggregat umfasst eine Leimspritze zum Aufspritzen von Kaltleim auf Etiketten, eine Leimversorgung zum Bereitstellen des Kaltleims unter Überdruck, wenigstens einen daran an geschlossenen Druckkopf mit rasterförmig angeordneten Spritzdüsen zum Abgeben des Kalt leims und ein Transportmittel zum Transport der Etiketten durch den Arbeitsbereich des Druck kopfs. Erfindungsgemäß ist die Leimversorgung für einen Arbeitsdruck von 0,1 bis 10 bar im Druckkopf ausgebildet. Ferner umfasst der Druckkopf elektromagnetische Ventile, mit denen die Abgabe des Kaltleims aus den Spritzdüsen einzeln gesteuert werden kann. Damit lassen sich die bezüglich des Anspruchs 1 beschriebenen Vorteile erzielen.

Vorzugsweise weisen die Spritzdüsen eine lichte Weite von 100 bis 400 pm auf und insbeson dere von 120 bis 300 pm. Derartige Öffnungsquerschnitte haben sich für eine gezielte Verar beitung des Kaltleims bei den angegebenen Bereichen des Arbeitsdrucks und der Viskosität des Kaltleims als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Vorzugsweise umfasst der Druckkopf übereinander angeordnete Druckmodule mit jeweils zel lenförmig angeordneten Spritzdüsen, wobei die Druckmodule insbesondere direkt aufeinander stapelbar sind. Die Druckmodule fassen jeweils eine gleichartige Anzahl von Spritzdüsen im Sinne von flexibel miteinander kombinierbaren Bausteinen zusammen. Beispielsweise um fasst jedes Druckmodul sechs bis zwölf Spritzdüsen und insbesondere acht bis zehn Spritz düsen.

Vorzugsweise ist jedem Druckmodul / Baustein eine separate Treibereinheit mit Leistungs elektronik zugeordnet, so dass sich die elektromagnetischen Ventile mit Steuerspannungen von vorzugsweise 3 bis 12 V ansteuern lassen.

Durch Übereinandersetzen/Stapeln der Druckmodule können Druckköpfe je nach Anforde rung, wie beispielsweise Höhe der Etiketten, modular mit einheitlichen Grundkomponenten aufgebaut werden. Dies dient einer flexiblen Anpassung der Druckköpfe an unterschiedliche Einsatzbedingungen und ermöglicht eine wirtschaftliche Konstruktion unterschiedlich dimensi onierter Druckköpfe.

Vorzugsweise sind die Druckmodule bezüglich der Transportrichtung der Etiketten schräg und insbesondere in einem Winkel von 10 bis 20° angestellt. Aufgrund des für die zugeordneten elektromagnetischen Ventile benötigten Bauraums können die Spritzdüsen nicht beliebig eng aneinandergesetzt werden. Dadurch verursachte Lücken können durch Schrägstellung der Druckmodule geschlossen werden. Beispielsweise kann jede Spritzdüse eine Zeilenhöhe von 2 mm auf den Etiketten abdecken, ein Druckmodul mit einer geeignet schräg angeordneten Reihe von acht Spritzdüsen folglich insgesamt 16 mm Etikettenhöhe. Entsprechend könnten Druckköpfe in Stufen von 16 mm modular an unterschiedliche Etikettenhöhen bzw. an Höhen benötigter Leimbilder angepasst werden.

Vorzugsweise sind die Druckmodule über eine am Druckkopf vorhandene Verteilerkammer parallel an die Leimversorgung angeschlossen, wobei an/in der Verteilerkammer ein Druck sensor zur Messung des Arbeitsdrucks und/oder eine Temperierungseinheit zur Temperierung des Kaltleims angeordnet ist. Damit lässt sich der Arbeitsdruck und damit auch die Viskosität des Kaltleims im Bereich des Druckkopfs regeln. Ferner ist eine reproduzierbares Fließverhal ten des Kaltleims auch bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen gegeben. Die Vertei lerkammer könnte auch als Druckausgleichsbehälter zwischen der Leimversorgung und den ständig schaltenden elektromagnetischen Ventilen fungieren.

Vorzugsweise umfassen die Druckmodule Stichkanäle zum Anschluss der Spritzdüsen an die Verteilerkammer, wobei die Enden der Stichkanäle durch Öffnen zusätzlicher elektromagneti sche Ventile gesteuert mit Reinigungsdüsen verbunden werden können. Jede Reinigungsdüse ist beispielsweise am Ende einer Reihe zugeordneter Spritzdüsen angeordnet.

Die Stichkanäle und die Eingänge der elektromagnetischen Ventile können dann effektiv von einem Reinigungsmedium durchströmt / angeströmt werden. Diese Bereiche können daher ohne Demontage gemeinsam maschinell gereinigt werden. Dies vereinfacht die Reinigung des Druckkopfs und erhält eine dauerhaft zuverlässige und reproduzierbare Abgabe von Kaltleim.

Vorzugsweise weisen die Reinigungsdüsen einen größeren Querschnitt auf als die Spritzdü sen, und/oder die Reinigungsdüsen sind derart in einem oberen Bereich der Stichkanäle an geordnet, dass sich diese durch die Reinigungsdüsen entlüften lassen. Beispielsweise verlau fen die Stichkanäle entsprechend der Schrägstellung der Druckmodule in Strömungsrichtung von unten nach schräg oben, so dass die Reinigungsdüsen im Wesentlichen am oberen Ende der Stichkanäle angeordnet sind. Entsprechend lassen sich die Stichkanäle nach der Reini gung beim erneuten Einleiten von Kaltleim zuverlässig und einfach durch die Reinigungsdüsen entlüften. Deren gegenüber den Spritzdüsen größerer Querschnitt ermöglicht eine effiziente und schnelle Reinigung des Druckkopfs.

Vorzugsweise umfasst das Etikettieraggregat ferner ein zwischen der Leimversorgung und dem Druckkopf angeordnetes Umschaltventil zur wahlweisen Zufuhr von Kaltleim oder Reini gungsmedium zum Druckkopf. Dadurch lässt sich eine automatische Reinigung stromabwärts des Umschaltventils insbesondere einschließlich sämtlicher Komponenten des Druckkopfs durchführen. Hierzu ist lediglich die Leimzufuhr aus der Leimversorgung zu sperren und die Zufuhr eines Reinigungsmediums, wie beispielsweise einer Reinigungsflüssigkeit, zu öffnen. Zudem kann ein Antrocknen von Leimresten stromabwärts des Umschaltventils vermieden werden. Sämtliche diesbezüglich kritischen Bereiche, insbesondere im Druckkopf, können hierfür auf einfache und praktikable Weise beispielsweise gespült werden.

Vorzugsweise ist das Transportmittel ein Palettenkarussell mit Vakuumpaletten zur Entnahme der Etiketten aus einem Etikettenmagazin und zur unmittelbaren Übergabe der beleimten Eti ketten an die Behälter ausgebildet. Die Vakuumpaletten ermöglichen eine einfach und zuver lässig steuerbare Entnahme der Etiketten und Übergabe der beleimten Etiketten an die Behäl ter ohne Umgreifen, also ohne Greiferzylinder oder dergleichen Einheit zum Wenden der Eti ketten vor der Übergabe an die Behälter.

Vorzugsweise ist das Etikettieraggregat Bestandteil einer Etikettiermaschine, die einen konti nuierlich drehbaren Behältertisch zur Aufnahme und Positionierung der Behälter bei der Über gabe der Etiketten umfasst. Die Behälter können zu diesem Zweck auf bekannte Weise von Drehtellern hinsichtlich ihrer Drehlage eingestellt und geeignet bewegt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein Etikettieraggregat mit der Leimspritze;

Figur 2 einen schematischen Längsschnitt durch die Leimspritze;

Figur 3 eine schematische Vorderansicht des Druckkopfs mit den Spritzdüsen; und

Figur 4 ein schematisches Beispiel für die Strukturviskosität des Kaltleims.

Wie die Figur 1 erkennen lässt, umfasst das Etikettieraggregat 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Leimspritze 2 zum Aufspritzen von Kaltleim 3 auf Etiketten 4, die von Vakuumpaletten 5, die an einem Palettenkarussell 6 kontinuierlich umlaufen, in einer Trans portrichtung 4a durch den Arbeitsbereich der Leimspritze 2 transportiert werden.

Die Vakuumpaletten 5 sind in/entgegen ihrer Umlaufrichtung schwenkbar, um die Etiketten 4 auf prinzipiell bekannte Weise aus einem Etikettenmagazin 7 zu entnehmen. Die Vakuumpa letten 5 übergeben die mit Kaltleim 3 bespritzten Etiketten 4 unmittelbar, also ohne Umgreifen, an zu etikettierende Behälter 8, die auf prinzipiell bekannte Weise an einem (durch einen Teil kreis angedeuteten) Behältertisch 9 einer Etikettiermaschine 10 umlaufen.

Alternativ zum Palettenkarussell 6 und/oder rotierenden Behältertisch 8 wären auch andere umlaufende oder geradlinige Transportmittel für die Etiketten 4 und/oder Behälter 8 denkbar.

Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, umfasst die Leimspritze 2 wenigstens einen Druck kopf 1 1 mit mehreren etagenartig übereinander angeordneten und insbesondere aufeinander gestapelten Druckmodulen 12. Die Druckmodule 12 sind vorzugsweise identisch. Jedes Druckmodul 12 umfasst rasterförmig und insbesondere in einer Reihe angeordnete Spritzdü sen 13 zum Abgeben des Kaltleims 3. Jeder Spritzdüse 13 ist ein separates elektromagneti sches Ventil 14 vorgeschaltet, mit dem sich die Abgabe des Kaltleims 3 aus der jeweiligen Spritzdüse 3 maschinell steuern lässt.

Die elektromagnetischen Ventile 14 umfassen beispielsweise einen federnd vorgespannten Ventilstößel und einen elektromagnetischen Antrieb zum Bewegen des Ventilstößels entgegen der Federvorspannung aus einem zugehörigen Ventilsitz, um das elektromagnetische Ventil 14 zu öffnen, gegebenenfalls auch in einer Zwischenstellung nur unvollständig zu öffnen. Bei Abschalten des elektromagnetischen Antriebs schließt das elektromagnetische Ventil 14 durch die Federvorspannung vorzugsweise selbsttätig. Prinzipiell wäre aber auch ein aktiv angetrie bener Verschluss für das elektromagnetische Ventil 14 denkbar.

Jedes Druckmodul 12 umfasst eine eigene Treibereinheit 15 mit Leistungselektronik zur Steu erung der am Druckmodul 12 vorhandenen elektromagnetischen Ventile 14, beispielsweise durch Anlegen von Spannungen von 15 bis 50 V an die elektromagnetischen Ventile 14. Die einzelnen Treibereinheiten 15 werden durch geeignete Spannungspegel angesteuert, die bei spielsweise zwischen 3 und 12 V liegen.

Die Druckmodule 12 teilen sich eingangsseitig eine Verteilerkammer 16 für den Kaltleim 3, um diesen für alle Druckmodule 12 und somit für alle elektromagnetischen Ventile 14 und zuge ordneten Spritzdüsen 13 auf einem vorgegebenen Arbeitsdruck 17 zu halten. Zu diesem Zweck ist an/in der Verteilerkammer 16 vorzugsweise ein Drucksensor 18 vorhanden.

Vorzugsweise wird eine vorgegebene Arbeitstemperatur 19 des Kaltleims 3 ferner von einer an der Verteilerkammer 16 angeordneten Temperierungseinheit 20 konstant gehalten. Die Temperierungseinheit 20 umfasst hierzu prinzipiell bekannte Komponenten, beispielsweise wenigstens ein Heizelement und einen Temperatursensor.

Schematisch angedeutet ist ferner eine Steuereinheit 21 , die Messsignale des Drucksensors 18 auswertet und den Überdruck in einer den Kaltleim 3 zuführenden Leimversorgung 22 auf dieser Grundlage regelt, um den Arbeitsdruck 17 in einem vorgegebenen Wertebereich zu halten. Auch die Arbeitstemperatur 19 könnte von der Steuereinheit 21 vorgegeben werden. Die Steuerung der elektromagnetischen Ventile / Treibereinheiten 15 ist ebenso ausgehend von der Steuereinheit 21 möglich.

Passend zu einer als Materialeigenschaft vorgegebenen Strukturviskosität des Kaltleims 3 werden der Arbeitsdruck 17 und die Arbeitstemperatur 19 im Bereich der Verteilerkammer 16 so eingestellt, dass der Kaltleim 3 im Druckkopf 1 1 und insbesondere an den elektromagneti schen Ventilen 14 eine Arbeitsviskosität 23 von vorzugsweise 0,1 und 2 Pa-s aufweist. Das Fließverhalten des Kaltleims 3 ist dann für dessen kontrollierte und zielgerichtete Abgabe aus den Spritzdüsen 13 besonders günstig.

In der Figur 2 ist ferner eine Anschlussplatine 24 zur gemeinsamen Leistungsversorgung und Ansteuerung der Treibereinheiten 15 der einzelnen Druckmodule 12 schematisch angedeutet. Die Anschlussplatine 24 trägt vorzugsweise zentrale elektronische Komponenten, die für alle zugeordneten Treibereinheiten 15 benötigt werden. Auf der Anschlussplatine 24 kann bei spielsweise ein echtzeitfähiger Mikroprozessor 25 zur Ansteuerung der einzelnen Druckmo dule 12 mit ihren Treibereinheiten 15 und elektromagnetischen Ventilen 14 vorhanden sein. Der Signalaustausch des Mikroprozessors 25 mit der jeweiligen Treibereinheit 15 und den daran angeschlossenen elektromagnetischen Ventilen 14 kann sowohl über eine Direktver drahtung erfolgen und/oder vorzugsweise über eine Datenschnittstelle mittels Schieberegister.

Schematisch angedeutet ist ferner ein vorzugsweise strahlwassergeschütztes Gehäuse 26 des Druckmoduls 1 1. Das Gehäuse 26 ist vorzugsweise auf seiner Oberseite schräg abfallend ausgebildet, so dass gegebenenfalls vorhandene Verschmutzungen vom Druckkopf 1 1 ablau fen können, und zwar von seiner Vorderseite mit den Spritzdüsen 13 weg, also beispielsweise zur Rückseite hin oder seitlich, wie in der Figur 3 schematisch angedeutet ist.

Schematisch angedeutet ist ferner ein Umschaltventil 27, das zwischen die Leimversorgung 22 und den Druckkopf 1 1 geschaltet ist, um die Leimversorgung 22 zur Reinigung des Druck kopfs 1 1 abzusperren und stattdessen ein Reinigungsmedium 28 in den Druckkopf 1 1 und insbesondere durch die Verteilerkammer 16, die elektromagnetischen Ventile 14 und die Spritzdüsen 13 zu leiten. Das Reinigungsmedium 28 ist beispielsweise flüssig, dampfförmig oder dergleichen und wird vorzugsweise von einem integrierten und automatisch arbeitenden Reinigungssystem (nicht dargestellt) bereitgestellt.

Wie die Figur 2 ferner erkennen lässt, wird der Kaltleim 3 aus den Spritzdüsen 13 in einer von der Horizontalen um einen Winkel von höchstens 30° und insbesondere höchstens 10° abwei chenden Spritzrichtung 29 abgegeben, insbesondere in horizontaler Spritzrichtung 29.

Die Figur 3 zeigt die durch Stapelung von Druckmodulen 12 in Form eines zweidimensionalen Rasters angeordneten Spritzdüsen 13. Demnach sind die Druckmodule 12 und die von ihren Spritzdüsen 13 gebildeten Düsenreihen vorzugsweise um einen Anstellwinkel 30 von 10° bis 20° gegenüber der Transportrichtung 4a der Etiketten 4, im Normalfall somit bezüglich der Horizontalen, schräg angestellt.

Zu diesem Zweck kann der gesamte Düsenkopf 1 1 um den Anstellwinkel 30 gegenüber der Transportrichtung 4a der Etiketten 4 geneigt werden. Denkbar wäre jedoch auch, die Druck module 12 und zugehörigen Komponenten bezüglich eines auf herkömmliche Weise im We sentlichen orthogonal ausgerichteten Gehäuses 26 im Anstellwinkel 30 schräg anzuordnen.

Die Figur 2 verdeutlich anhand eines in Transportrichtung 4a durch den Arbeitsbereich 31 des Druckkopfs 1 1 transportierten Etiketts 4, dass jede Spritzdüse 13 einen Leimauftrag mit einer vom Öffnungswinkel des abgegebenen Leimstrahls abhängigen Zeilenhöhe 32 auf dem Etikett 4 erzeugt. Die Zeilenhöhe 32 beträgt beispielsweise 1 bis 3 mm, insbesondere 1 ,5 bis 2,5 mm.

Ausgehend von der Zeilenhöhe 32 können die vertikalen Arbeitsbereiche 33 der einzelnen Druckmodule 12 durch geeignete Anpassung des Anstellwinkels 30 maximiert werden. Der vertikale Arbeitsbereich 33 ergibt sich im Idealfall, also bei optimalem Anstellwinkel 30, durch Addition der Zeilenhöhen 32 aller Spritzdüsen 13 eines bestimmten Druckmoduls 12.

Bei einer Aneinanderreihung von beispielsweise acht Spritzdüsen 13 (siehe Figur 3) und einer Zeilenhöhe 32 von 2 mm ergibt sich bei einem Anstellwinkel 30 von 14° ein vertikaler Arbeits bereich 33 von 16 mm pro Druckmodul 12. Ein vertikaler Arbeitsbereich 34 des Druckkopfs 1 1 insgesamt ergibt sich dann durch Addition entsprechend der Anzahl der schräg übereinander

angeordneten/gestapelten Druckmodule 12. Es wären vom dargestellten Beispiel abwei chende Konfigurationen der Druckmodule 12 denkbar, beispielsweise mit einer Anzahl von sechs bis zwölf und insbesondere acht bis zehn Spritzdüsen 13 pro Druckmodul 12.

Die Anschlussplatine 24 weist vorzugsweise mehrere Steckplätze zum Anschluss der Trei bereinheiten 15 auf. Je nach dem benötigten vertikalen Arbeitsbereich 34 des Druckkopfs 1 1 insgesamt kann dann eine geeignete Anzahl von Druckmodulen 12 mit ihren Treibereinheiten 15 durch einfache Steckverbindung angeschlossen werden.

Die Figur 3 deutet ferner für eine Düsenreihe schematisch an, dass an jedem Druckmodul 12 im Anschluss an die Spritzdüsen 13 wenigstens eine Reinigungsdüse 35 vorhanden ist, wobei die Spritzdüsen 13 und die Reinigungsdüse 35 über einen gemeinsamen Stichkanal 36 an die Verteilerkammer 16 angeschlossen sind. Die Reinigungsdüse 35 ist dann in Fließrichtung 37 gesehen am hinteren Ende des Stichkanals 36 angeordnet. Dadurch lässt sich gewährleisten, dass das Reinigungsmedium 28 während eines Reinigungsvorgangs durch den gesamtem Stichkanal 36 und zu allen elektromagnetischen Ventilen 14 sowie durch die Reinigungsdüse 35 strömt.

Zum Freigeben/Absperren der Reinigungsdüse 35 ist ein zusätzliches elektromagnetisches Ventil 38 stromabwärts des Stichkanals 36 vorhanden. Das elektromagnetische Ventil 38 be findet sich vorzugsweise unmittelbar vor der zugeordneten Reinigungsdüse 35 an dem in Fließrichtung 37 gesehen hinteren Ende des Stichkanals 36.

In der Figur 3 ist der Stichkanal 36 und das elektromagnetische Ventil 38 vor der Reinigungs düse 35 der Einfachheit halber lediglich für das oberste Druckmodul 12 dargestellt.

Die Reinigungsdüsen 35 und die zugehörigen elektromagnetischen Ventile 38 befinden sich bedingt durch die Schrägstellung der Druckmodule 12 vorzugsweise in einem oberen Bereich beziehungsweise am oberen Ende des jeweils zugeordneten Stichkanals 36, so dass sich dieser bei geöffnetem elektromagnetischem Ventil 38 durch die Reinigungsdüse 35 vergleichs weise einfach und zuverlässig entlüften lässt, insbesondere wenn der Druckkopf 1 1 wieder mit Kaltleim 3 gefüllt wird.

Wie in der Figur 3 ebenso schematisch angedeutet ist, weisen die Reinigungsdüsen 35 vor zugsweise eine größere lichte Weite auf als die Spritzdüsen 13. Die Spritzdüsen 13 haben vorzugsweise eine lichte Weite von 100 bis 400 pm und insbesondere von 120 bis 300 pm.

Dies hat sich in Verbindung mit der materialspezifischen Strukturviskosität des Kaltleims 3 für eine zielgerichtete und zuverlässige Abgabe des Kaltleims 3 besonders bewährt.

Die Strukturviskosität von Fluiden ist eine prinzipiell bekannte Materialeigenschaft nicht newtonscher Fluide und besagt, dass die Viskosität bei zunehmender Scherbeanspruchung im Fluid abnimmt. Diese Abhängigkeit ist in der Figur 4 für den Kaltleim 3 als ein interpolierter rheologischer Verlauf dargestellt, den man vorzugsweise mit einem Rotationsviskosimeter nach der Brookfield-Methode ermittelt. Hierbei ist auf der Abszisse die Rührdrehzahl nR eines standardisierten Messkörpers dargestellt, beispielsweise eines LV-Messkörpers gemäß ISO 1652, und auf der Ordinate eine von Rotationsviskosimeter dabei gemessene Viskosität h des Kaltleims 3.

Beispielsweise ist die bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min gemessene Viskosität h charak teristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims 3 bei Scherbeanspruchung unter Arbeitsdruck 17 im Bereich des Druckkopfs 1 1.

Die bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min gemessene Viskosität h ist beispielsweise charak teristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims 3 bei Umgebungsdruck und ohne nennenswerte Scherbeanspruchung, also nach Abgabe des Kaltleims 3 aus den Spritzdüsen 13 und nach Auftreffen auf einem Etikett 4.

Selbstverständlich sind auch andere/weitere Rührdrehzahlen nR zur Charakterisierung der Strukturviskosität des Kaltleims 3 im Hinblick auf Scherbeanspruchung im Druckkopf 1 1 unter Arbeitsdruck 17 und/oder nach Abgabe aus den Spritzdüsen 3 prinzipiell geeignet.

Als besonders geeignet haben sich eine Viskosität h von 0,02 bis 0,5 Pa-s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa-s bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min herausgestellt sowie eine jeweils demgegenüber um wenigstens das 1 ,5-Fache größere und insbesondere wenigstens dreimal so große Viskosität h bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min.

Im Beispiel beträgt die Viskosität h bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min etwa 0,08 Pa-s und bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min etwa 0,3 Pa-s. Es hat sich herausgestellt, dass die oben genannten Wertebereiche eine Strukturviskosität des Kaltleims 3 und somit ein Fließverhalten charakterisieren, die an die Erfordernisse im Druckkopf 1 1 und an den Etiketten 4 gleicherma ßen gut angepasst sind.

Je nach Ansteuerung der elektromagnetischen Ventile 14 können die Spritzdüsen 13 sowohl über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich Kaltleim 3 abgeben als auch in variierbaren

Taktverhältnissen von Öffnungsdauer zu Schließdauer der elektromagnetischen Ventile 14. Bei kontinuierlicher Abgabe des Kaltleims 3 entstehen auf bekannte Weise durchgehende Leimraupen auf den am Druckkopf 1 1 vorbeilaufenden Etiketten 4. Entsprechend können je nach Taktverhältnis von Lücken unterbrochene Leimraupen / Leimpunkte erzeugt werden. So mit lassen sich unterschiedliche Leimbilder auf den Etiketten 4 durch entsprechend program mierte Steuerung erzeugen, also unterschiedliche zweidimensionale Muster aus Leimraupen und/oder Leimpunkten. Solche Leimbilder sind prinzipiell bekannt und daher nicht dargestellt.

Der Arbeitsdruck 17 im Bereich des Druckkopfs 1 1 wird von der Leimversorgung 22 insbeson dere unter Signalrückkopplung vom Drucksensor 18 erzeugt. Zu diesem Zweck umfasst die Leimversorgung 22 beispielsweise einen unter Überdruck stehenden Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 und/oder einen variabel einstellbaren Leimdruckgenerator 22b, beispielsweise eine geeignet steuerbare Leimpumpe. Der Leimdruckgenerator 22b ist beispielsweise als Druckstufe zwischen den Vorratsbehälter 22a und den Druckkopf 1 1 geschaltet. Einstellbare Leimpumpen oder dergleichen sind prinzipiell bekannt und daher nicht im Detail beschrieben.

Zwischen dem Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 und dem Druckkopf 1 1 ist vorzugsweise ein Filter (nicht dargestellt) vorhanden, beispielsweise mit einer Porengröße von 25 pm. Im Bereich des Druckkopfs 1 1 kann gegebenenfalls ein zusätzlicher Druckausgleichsbehälter vorhanden sein, beispielsweise am Eingang zum Druckkopf 1 1 , um durch das vergleichsweise schnelle Öffnen und Schließen der elektromagnetischen Ventile 14 verursachte Druckspitzen abzumildern.

Auf der Vorderseite des Druckkopfs 1 1 , also im Bereich der Spritzdüsen 13, ist vorzugsweise eine Abdeckplatte zum flüssigkeitsdichten Abdecken der Spritzdüsen 13 und Schutz vor Aus trocknung / Antrocknen von Kaltleim 3 vorhanden und/oder eine temporär vor den Spritzdüsen 13 positionierbare Zwischenreinigungsstation (jeweils nicht dargestellt). Dadurch lässt sich ein Verkrusten von Leimresten im Bereich der Spritzdüsen 13 zuverlässig verhindern. Für einen Reinigungsvorgang könnte der Druckkopf 1 1 dann beispielsweise nach hinten gefahren oder seitlich weggeschwenkt werden, um die Abdeckplatte und/oder die Zwischenreinigungsstation am Druckkopf 1 1 anzusetzen.

Durch die Veränderung des Arbeitsdrucks 17 und/oder eines Taktverhältnisses von Öffnungs dauer zu Schließdauer der elektromagnetischen Ventile 14 und/oder eines Öffnungsgrads der elektromagnetischen Ventile 14 kann die Abgabe von Kaltleim 3 gezielt an unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten der Etiketten 4 durch den Arbeitsbereich des Druckkopfs 1 1 und/oder an unterschiedliche auf den Etiketten 4 herzustellende Leimbilder angepasst werden.

Diese Anpassung ist ohne mechanische Umrüstarbeiten durch programmierte Ansteuerung des Druckkopfs 1 1 und insbesondere der elektromagnetischen Ventile 14 möglich.

Entsprechende Anpassungen bei einem Sortenwechsel/Formatwechsel können vollautoma tisch durchgeführt werden, ebenso gegebenenfalls mittels Reinigungsmedien 28 durchzufüh rende Reinigungsvorgänge.

Vorteilhaft hierbei ist, dass die elektromagnetischen Ventile 14 vergleichsweise kurze Schalt zeiten von weniger als 200 ps und insbesondere weniger als 150 ps ermöglichen. Dadurch werden je nach Transportgeschwindigkeit der Etiketten 4 Leimpunkte und/oder Leimraupen von weniger als 1 mm Länge möglich. Mit den obigen Ventilschaltzeiten lässt sich die Länge von Leimraupen bei einer Maschinenleistung von beispielsweise 72000 Behältern/Stunde auf 0,9 mm begrenzen, bei einer Maschinenleistung von 50000 Behältern/Stunde auf nur 0,6 mm. Dies ermöglicht ein gleichermaßen sparsames, präzises und flexibel anpassbares Aufspritzen des Kaltleims 3 auf die Etiketten 4.

Für ein schnelles Öffnen der elektromagnetischen Ventile 14 werden diese kurzzeitig mit einer erhöhten Spannung angesteuert, indem beispielsweise eine erste Spannung von 40-60 V über 250-350 ps angelegt wird. Unmittelbar anschließend wird die erste Spannung bis zum Ende der jeweiligen Leimraupe auf einen zweiten Wert von beispielsweise 10-20 V reduziert, also wenigstens um die Hälfte, um die elektromagnetischen Ventile 14 im geöffneten Zustand zu halten, aber gleichzeitig eine thermische Überlastung der an den Ventilen 14 vorhandenen Spulen zu vermeiden.

Die Leimversorgung 22 arbeitet dann vorzugsweise als geschlossenes Leimsystem, also unter Luftabschluss und ohne Rückführung nicht aufgetragenen Kaltleims 3. Als Vorratsbehälter 22a für den Kaltleim 3 eignen sich beispielsweise IBC-Gebinde mit 1000 I Fassungsvermögen oder Standardgebinde für Leim mit einem Fassungsvermögen von 33 I oder dergleichen.

Im Arbeitsbetrieb läuft das Palettenkarussell 6 kontinuierlich um und entnimmt pro Vakuumpa lette 5 ein Etikett 4 aus dem Etikettenmagazin 7. Während des kontinuierlichen Weitertrans ports der Etiketten 4 auf den Vakuumpaletten 5 wird der Kaltleim 3 durch gezielte Ansteuerung der elektromagnetischen Ventile 14 aus den zugeordneten Spritzdüsen 3, wie beschrieben, kontrolliert ausgestoßen. Dadurch wird auf den Etiketten 4 ein vorgegebenes Leimbild, also ein zweidimensionales Muster aus Leimraupen und/oder Leimpunkten erzeugt.

Während des kontinuierlichen Weitertransports der beleimten Etiketten 4 werden diese direkt an die auf dem Behältertisch 9 umlaufenden Behälter 8 in an sich bekannterWeise übergeben. Daraus resultiert ein gleichermaßen kompaktes und flexibel an unterschiedliche Behälterfor mate, Etikettenformate oder dergleichen anpassbares Etikettierverfahren und entsprechend arbeitendes Etikettieraggregat 1 / eine entsprechend arbeitende Etikettiermaschine 10.

Die Leimspritze 2 lässt sich hierbei durch modularen Aufbau ihres wenigstens einen Druck kopfs 1 1 aus den übereinander angeordneten/gestapelten Druckmodulen 12 flexibel an beste hende und/oder geänderte Produktionsanforderungen anpassen.