用于貼標設備的膠輥和用于制造該膠輥的方法
【專利摘要】本發明包括用于貼標設備的膠輥和用于制造該膠輥的方法，該膠輥包括筒狀套，筒狀套的頂部開口和底部開口均配置有蓋板，其中蓋板中的一個包括用于連接膠輥與驅動馬達的傳動裝置，特別是Hirth型鋸齒，并且另一蓋板包括用于連接膠輥與貼標設備的安裝裝置的一個或多個元件，其中所述一個或多個元件配置在該蓋板的朝外的一側。
【專利說明】用于貼標設備的膠輥和用于制造該膠輥的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于貼標設備的膠輥。
【背景技術】
[0002]這樣的膠輥通常被附接至殼體內的下端具有滾珠軸承的多棱軸。軸的上端在鉸接蓋中具有對向軸承。為了更換膠輥，將蓋打開并且向上將膠輥從軸上取走。
[0003]已知的膠輥具有多邊形輪廓的一體化的轂。軸-轂連接應該被設計成可以沒有公差但是能夠很好地拆裝。在已知的膠輥中，這一般通過材料的選擇來完成。軸典型地由不銹鋼制造，而轂由銅和/或黃銅合金制成。
[0004]已知的膠輥的一個缺點是很重，這歸因于位于其內部的鑄造元件的定心。膠輥的這種很重的重量從人體工程學的角度是不利的，因為如上所述的對膠輥的移除需要將膠輥抬聞。
【發明內容】
[0005]本發明因此基于如下目的:提供一種具有比已知膠輥低的質量的用于貼標設備的膠輥。該目的通過如下所述的膠輥來實現。
[0006]根據本發明的用于貼標設備的膠輥包括:筒狀套，所述筒狀套的頂部開口和底部開口均配置有蓋板，其中所述蓋板中的一個蓋板包括用于連接所述膠輥和驅動馬達的傳動裝置，所述傳動裝置特別是Hirth型鋸齒，并且所述蓋板中的另一蓋板包括用于連接所述膠輥與貼標設備的安裝裝置的一個或多個元件，所述一個或多個元件配置在該蓋板的朝外的一側。
[0007]歸因于蓋板分別具有傳動元件或連接元件的事實，可以省卻用于驅動膠輥的軸。所以也可以省略軸-轂連接，這產生膠輥能夠被設計成具有較小質量的事實。這進而允許較容易地更換膠輥，并且能夠以對于操作者而言在人體工程學上改進的方式更換膠輥。
[0008]特別地，膠輥可以是用于將熱膠或冷膠傳送到貼標設備的托盤(pallet)上的膠輥。貼標設備可以是用于將標簽貼到容器上、特別是瓶子上的裝置。特別地，貼標設備可以是用于飲料工業的貼標設備。
[0009]在操作時，將施膠單元配置成使得膠輥的軸線、特別是其縱向軸線近似豎直是適當的。
[0010]特別地，驅動馬達可以是伺服馬達或步進馬達。這使得能夠在操作期間單獨地控制膠輥的轉動速度。單獨地控制轉動速度例如對于獲得膠輥的表面速度與貼標托盤(palette)的變化的輾軋(roll-off)運動速度之間的精確同步是有用的。這進而能夠改善膠傳送的品質。
[0011]特別地，蓋板的朝外的一側可以是蓋板的面向遠離膠輥的內部的表面區域，并且特別地可以被從外部自由地訪問。
[0012]特別地，傳動裝置可以是能夠特別地與膠輥的軸線同軸配置的正齒輪(spurgear)環。正齒輪環可以圍繞中央開口空間配置。在該開口空間的區域中，蓋板可以包括凹部。這可以進一步減小重量。可選地，可以在內部開口空間內配置例如用于將膠輥和驅動馬達之間的接合轉動聯接進行軸向固定的其他組成部件。
[0013]特別地，傳動裝置也可以布置在蓋板的朝外的一側上，特別是整個都布置在朝外的一側上。
[0014]用于連接膠輥與貼標設備的安裝裝置的一個或多個元件也可以整個都布置在蓋板的朝外的一側上。換言之，膠輥內部的連接元件可以省略。
[0015]傳動裝置可以具有分別在圓周方向上均勻分布的相同的齒和齒隙。在該情況中，可以設置用于膠輥的傳動裝置與驅動馬達的傳動裝置之間的接合的預先定位的附加定位裝置。這例如可以是定心頂端或者用于定心頂端的接收部。也可以在驅動馬達的傳動裝置處設置相應的互補的定心元件。
[0016]可選地，傳動裝置也可以具有齒的不規則配置。在該情況中，齒的不規則配置有助于定位，因為與轉動馬達的傳動裝置中的齒的不規則配置形狀匹配的配合(positive-fit)連接僅可能在一個角度位置處。
[0017]膠輥也可以包括在安裝位置中將膠輥以其軸向位置進行固定的至少一個軸向鎖定裝置。該軸向鎖定裝置可以特別地包括磁性的和/或鐵磁性的構件。例如，可以在例如一個蓋板上磁性地形成作為永磁體的傳動裝置的一個或多個齒。
[0018]用于連接膠輥與安裝裝置的蓋板可以包括定心頂端或作為安裝裝置的定心頂端的對向部件的接收錐體。換言之，用于將膠輥連接至安裝裝置的一個或多個元件可以對應于定心頂端或用于定心頂端的接收錐體。通過定心，特別穩定的安裝是可能的。
[0019]可以在膠輥的內部配置泡沫，特別是泡沫填充膠輥的內部中的整個空腔。泡沫也可以增加薄壁筒狀套的穩定性，而不會顯著地增加膠輥的重量。
[0020]泡沫可以例如對應于發泡塑料，特別是聚氨酯泡沫。
[0021]膠輥可以是內部中空的。在該情況中，能夠獲得特別的輕量化。
[0022]筒狀套可以具有Imm至5mm、特別是1.5mm至3mm的厚度。套的這種薄壁設計可以產生進一步的重量減輕。
[0023]蓋板可以被焊接至、特別是被激光焊接至筒狀套。
[0024]在筒狀套的內側上，可以配置有一個或多個加強元件，特別是加強環。這樣的加強元件可以增加特別是薄壁筒狀套的穩定性。不過還能維持膠輥的低重量。
[0025]筒狀套可以在特別是其外側上被涂敷有特別是金屬耐磨涂層。
[0026]筒狀套的至少外側可以例如被鍍硬鉻(hard-chromed)。硬鉻鍍層可以用作當擦拭膠時膠輥的與膠擦拭器(glue wiper)接觸的耐磨涂層。筒狀套也可以被整個鍍硬鉻。還有，蓋板可以被部分或整個地鍍硬鉻。
[0027]硬鉻鍍層可以具有30微米至60微米的厚度，有利的是從60微米至150微米的厚度。
[0028]作為鍍硬鉻的可選方案，其他涂層和/或硬化法是可以想到的。例如，筒狀套的至少外側可以被設置有膠衣層(gel coat layer)或鉻氧化物層。筒狀套的至少外側還可以可選地或附加地被等離子氮化(plasma nitrided)。
[0029]筒狀套可以包括碳纖維加強塑料(CFRP-碳纖維加強塑料)或者由碳纖維加強塑料構成。由此，膠輥的特別輕的設計是可能的。特別地，由CFRP制成的筒狀套也可以涂敷有金屬耐磨涂層，例如上述硬鉻鍍層。
[0030]由金屬、特別是鋼制成的至少一個環狀元件可以被包含在碳纖維加強塑料內，其中至少一個環狀元件布置在特別是筒狀套的上邊緣或下邊緣的區域內。為了精確地擦拭膠，需要筒體表面的邊緣處是銳邊(如果可能的話沒有凸緣)。歸因于至少一個環狀元件，相應的銳邊是可能的。
[0031]兩個蓋板可以具有低的厚度或材料厚度，特別是在3mm至6mm之間的厚度或材料厚度。
[0032]筒狀套的外側的至少一部分可以被形成為使得在該部分中的表面具有小于2微米、特別是小于I微米的粗糙度(平均粗糙度Ra)。Ra=0.03微米至0.06微米的粗糙度被發現是有利的。特別地，上述耐磨涂層可以具有所述粗糙度。
[0033]特別地，筒狀套的外側的具有所述粗糙度的那部分可以是在操作期間與膠擦拭器接觸的部分。利用這樣的平滑表面，能夠獲得膠的均勻施加。此外，這樣的表面可以容易地清潔。也可以筒狀套的整個外側具有這樣的粗糙度。
[0034]筒狀套的外側的至少一部分可以被形成為使得在該部分中的表面具有53HRC (洛氏硬度C)至62HRC的表面硬度。這可以特別地通過上述耐磨涂層來獲得。68HRC至72HRC的硬度被證明是有利的(對應于900HV (維氏硬度)至1200HV)。
[0035]特別地，筒狀套的外側的均具有所述硬度的那部分可以再次是操作期間與膠擦拭器接觸的部分。由此可以分別獲得有利的耐磨損性或耐磨性。也可以提高耐腐蝕性。也可以筒狀套的整個外側包括這樣的表面硬度。
[0036]本發明還提供一種制造膠輥、特別是如上所述的膠輥的方法，該方法包括如下步驟:
[0037]-提供筒狀管；
[0038]-在所述筒狀管的兩個開口中的每一個開口處，將相應的蓋板連接、特別是焊接至所述筒狀管；
[0039]-在一個蓋板處形成用于連接至驅動馬達的傳動裝置；并且
[0040]-在另一蓋板處形成用于連接所述膠輥與貼標設備的安裝裝置的一個或多個連接元件。
[0041]這樣的方法使得能夠制造具有低質量的膠輥。
[0042]傳動元件和/或一個或多個連接元件可以包括一個或多個上述特征。膠輥的筒狀套可以由筒狀管形成。
[0043]該方法可以進一步包括在筒狀管的外側形成耐磨涂層。耐磨涂層可以特別地是金屬耐磨涂層。
[0044]例如，筒狀套的至少外側可以設置有膠衣層或者鉻氧化物涂層。可以可選地或附加地將筒狀套的至少外側等離子氮化。
[0045]該方法可以特別地包括至少筒狀管的鍍硬鉻。在該步驟中，特別地，可以將筒狀管的外側鍍鉻。鍍硬鉻可以在將管與蓋板連接之前或之后進行。
[0046]硬鉻鍍層可以具有30微米至60微米的厚度，有利的是具有60微米至150微米的厚度。[0047]可以在鍍硬鉻之前或之后將筒狀管研磨成期望壁厚。可以在筒狀管的邊緣區域中將至少鋼環包裹在碳加強塑料制成的筒狀管內。可以將鋼環與碳加強塑料一起研磨成期望直徑。
[0048]可以將筒狀管的外側的至少一部分加工成使得接收如上所述的粗糙度和/或表
面硬度。
[0049]該方法可以進一步包括在膠輥的內部配置泡沫，特別是聚氨酯泡沫。
[0050]也可以通過車削來給出筒狀管的期望直徑。車削在這里被理解為通過材料去除(stock removal)進行的加工方法。可以在車削之后進行研磨。
[0051]特別地，可以將一個或多個加強元件、特別是加強環配置在筒狀管的內側。可以特別地將加強元件焊接在筒狀管的內側。這樣的加強元件能夠增加特別是薄壁筒狀套的穩定性。且仍然能夠維持膠輥的低重量。
[0052]特別地，可以將筒狀管加工成使得如此形成的筒狀套包括一個或多個上述特征。
[0053]特別地，可以將筒狀管加工成使得筒狀套具有Imm至5臟、特別是1.5mm至3mm的厚度。
[0054]本發明還提供一種具有上述膠輥的貼標設備。膠輥可以包括一個或多個上述特征。
[0055]特別地，貼標設備可以是用于為飲料工業中的容器貼標、特別是用于為瓶子貼標的貼標設備。
[0056]貼標設備還可以包括具有多個托盤軸的托盤傳送帶、標簽盒和上部抓取筒。利用這些元件，可以先對標簽施加膠，并接著通過抓取筒將標簽定位在容器、例如瓶子上。貼標設備的各個元件可以配置在共用支撐結構上。然而，將主要組成部件安裝在其自己的支撐結構上也是可以的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0057]下面將借助于示例參照附圖來進一步說明本發明的特征和優點。
[0058]圖1示出貼標設備的施膠單元的示例的立體圖；
[0059]圖2示出膠輥的示例的截面；
[0060]圖3示出貼標設備的施膠單元中的處于安裝位置的膠輥的示例的截面；并且
[0061]圖4示出膠輥的另一示例的截面。
【具體實施方式】
[0062]圖1示出包括了膠輥I的貼標設備的示例的施膠單元的立體圖，膠輥I在其下端2處被連接至安裝裝置。膠輥I經由該安裝裝置被安裝在支撐結構5上。在膠輥I的上方布置有馬達4，特別是伺服馬達。歸因于馬達4配置在膠輥I上方這個事實，能夠避免水在清潔期間向下流出并通過潛在的易受損的轉動密封件進入到馬達4內。
[0063]在膠輥I的上部分中，膠輥I經由轉動聯接件3被連接至馬達4。特別地，轉動聯接件3能夠是Hirth型聯接件。
[0064]圖2示出諸如能夠被用在圖1的施膠單元中的膠輥的示例的截面。
[0065]膠輥可以如圖所示特別地以輕重量的設計來制造。膠輥I包括筒狀套10，該筒狀套可以包括例如鋼和/或碳纖維加強塑料(CFRP-碳纖維加強塑料)。套10可以以薄壁的方式形成，特別地具有Imm至5_、特別是從1.5mm至3_的厚度或材料厚度。
[0066]膠輥I的內部16可以是中空的。然而，內部空間16也可以填充有發泡材料。歸因于該泡沫，能夠獲得膠輥I的附加的穩定性，還能保持重量輕。
[0067]在筒狀套10的上端和下端配置有蓋板11、12。在上蓋板11上配置有傳動元件13,特別是Hirth型(Hirth-type)鋸齒，以便能夠與驅動馬達建立連接。也可以在傳動元件13的區域內配置永久磁體。永久磁體可以用作用于膠輥I的軸向鎖定裝置。
[0068]在下蓋板12中，設置有接收錐體14，該錐體的表面15用作用于安裝裝置的定心頂端的對向支撐。在下蓋板12處，進一步連接有壁延伸部，該壁延伸部保護膠輥與安裝裝置之間的連接區域不受膠的影響。壁延伸部可以與下蓋板12 —體地形成或者可以被連接至下蓋板12上，特別是以材料適合的方式連接至下蓋板12上。
[0069]圖3示出在施膠單元的示例中的來自圖2的膠輥處于安裝位置的示例。安裝裝置的定心頂端20在那里也是可見的。膠輥I經由該定心頂端20被安裝在支撐結構5上。
[0070]同樣可見的是馬達4的齒輪環21，該齒輪環與膠輥I的傳動元件13連接，從而能夠將扭矩從馬達4傳遞至膠輥I。
[0071]特別地，馬達4可以是伺服馬達或步進馬達。
[0072]圖4示出膠輥的另一示例的截面。在該膠輥I的示例的內部16中，配置了加強環30,31以增強薄壁套10。除了加強環30、31以外，膠輥I的內部16可以是中空的。
[0073]上述膠輥可以例如根據以下方法之一來制造。
[0074]根據第一種方法，可以提供具有1.5mm至3mm的厚度或壁厚的薄壁管、特別是由不銹鋼制成的薄壁管。接著，在兩端處，特別是通過激光焊接將該管與蓋板焊接封閉到一起。選擇性地，可以將一個或多個加強環焊接在管的內側以增強筒狀套表面。使管發泡也是可以想到的。
[0075]焊接之后，可以將傳動裝置、特別是Hirth型鋸齒附接在一個蓋板上。例如，可以將定心頂端附接至另一蓋板。
[0076]如此得到的膠輥于是可以在端部之間轉動。也可以對輥進行研磨。
[0077]最后，進行鍍硬鉻。可以鍍硬鉻成最終尺寸，或者選擇性地可以在進行該鍍硬鉻后進行隨后的研磨。
[0078]根據第二種可選方案，可以利用碳加強塑料制造膠輥。在這里也可以隨后進行膠輥的至少外側的鍍硬鉻。
[0079]為了精確地擦拭膠，筒體表面的邊緣處有必要是銳邊(如果可能的話沒有倒圓)。對于該方法，提供的CFRP管可以在內部包裹有相應的鋼環，可以將鋼環與CFRP —起研磨成
需要的直徑。
[0080]上述膠棍具有圍繞轉動軸線的低的轉動慣量。這還允許驅動馬達在具有高的動量的同時尺寸較小。膠輥的低重量也有助于更換期間的符合人體工程學的優點。
[0081]應該理解的是，上述實施方式中提到的特征不被限制為這些具體的組合，采用任何其他組合方式也是可以的。
【權利要求】
1.一種用于貼標設備的膠輥(1)，所述膠輥包括筒狀套，所述筒狀套的頂部開口和底部開口均配置有蓋板，其中所述蓋板中的一個蓋板包括用于連接所述膠輥(I)和驅動馬達(4)的傳動裝置，所述傳動裝置特別是Hirth型鋸齒，并且所述蓋板中的另一蓋板包括用于連接所述膠輥(I)與貼標設備的安裝裝置的一個或多個元件，所述一個或多個元件配置在該蓋板的朝外的一側。
2.根據權利要求1所述的膠輥(1)，其特征在于，所述用于連接所述膠輥(I)和安裝裝置的蓋板包括定心頂端或作為所述安裝裝置的定心頂端的對向部件的接收錐體。
3.根據權利要求1或2所述的膠輥(1)，其特征在于，泡沫能夠配置于所述膠輥(I)的內部，特別地，所述泡沫填充所述膠輥(I)的內部的整個空腔。
4.根據權利要求1或2所述的膠輥(1)，其特征在于，所述膠輥(I)是中空的。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥(I)，其特征在于，所述筒狀套具有Imm至5mm、特別是1.5mm至3mm的厚度。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥(I)，其特征在于，所述蓋板均被焊接至所述筒狀套。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥(I)，其特征在于，一個或多個加強元件、特別是加強環配置于所述筒狀套的內側。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥(1)，其特征在于，所述筒狀套的至少外側被鍍硬鉻。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥(1)，其特征在于，至少所述筒狀套包括碳纖維加強塑料。
10.根據權利要求9所述的膠輥(1)，其特征在于，由金屬、特別是鋼制成的至少一個環狀元件被包含在所述碳纖維加強塑料內，其中所述至少一個環狀元件布置在特別是所述筒狀套的上邊緣或下邊緣的區域內。
11.一種用于制造膠輥(I)、特別是根據前述權利要求中的任一項所述的膠輥的方法，所述方法包括如下步驟: 提供筒狀管； 在所述筒狀管的兩個開口中的每一個開口處，將相應的蓋板連接、特別是焊接至所述筒狀管； 在一個蓋板處形成用于連接至驅動馬達(4)的傳動裝置；并且 在另一蓋板處形成用于連接所述膠輥與貼標設備的安裝裝置的一個或多個連接元件。
【文檔編號】B05C1/08GK103769342SQ201310511377
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】海因茨·胡梅勒, 克里斯汀·斯多波, C·霍爾澤, L·費斯特爾 申請人:克朗斯股份公司