DIY 3D gedruckte automatische Etikettiermaschine

[Fraens]

Liebes Forum,
aus zahlreichen Anregungen in diesem Forum ist das Projekt Etikettiermaschine entstanden. Gleich vorweg, ich braue kein Bier, aber ich baue gerne Maschinen. Ich konstruiere, drucke und baue nun schon seit einigen Wochen und habe vor ein paar Tagen meine ersten Etikettierversuche durchgeführt. Der Etikettierer besteht aus zwei Teilmaschinen. Die erste Maschine ist ein sogenannter Reibanleger. Der Reibanleger hat die Aufgabe, einen Stapel Etiketten sauber und einwandfrei sowie fehlerfrei zu vereinzeln. Wenn dieser Schritt geschafft ist, hat man schon einmal ein großes Problem gelöst. Das Etikett wird im besten Fall gerade richtung Labler befördert (hier muss ich noch nach einer Lösung suchen). Genau genommen wird es bis zum einzigen Sensor an der Maschine befördert. Dort bleibt das Etikett stehen und wartet, bis ein Button gedrückt wird. Hier die Funktion des Reibanlegers: https://youtu.be/SQ6WmgOESfk

Etikett in der Warteposition:

Nach dem Drücken des Buttons ziehen zwei Gummiwalzen das Etikett in den Labler. Dort werden sie über eine größere Klebewalze befördert und danach nach oben abgelenkt, wo schon die Flasche darauf wartet, etikettiert zu werden. Mittels drei Rollen wird das Etikett an die Flasche angepresst.
Hier die Kleberolle:

Und ab hier wird es interessant. Wird das Etikett sauber, blasenfrei und gerade aufgetragen? Leider noch nicht ganz. Der Mechanismus funktioniert grundsätzlich einwandfrei. Jedoch habe ich noch keine Flasche hinbekommen, die wirklich blasenfrei etikettiert wurde.

Meine ersten Versuche waren mit normalem Druckerpapier (80g/m²), Laserdruck und verdünntem Kleister. Ich habe das Gefühl, dass normales Papier nicht optimal sein könnte. In den nächsten Tagen bekomme ich Etikettenleimpulver. Man wird sehen, ob es damit besser klappt.

Ich denke, für die maschinelle Verarbeitung von Etiketten funktioniert das mit den Hausmitteln nicht ganz einfach. Ich vermute, dass das Papier ein wichtiger Faktor ist. Normales Druckerpapier scheint dafür nicht ideal zu sein. Weiterhin ist der Klebstoff ausschlaggebend. Die Zeit, das Etikett im Kleister einzuweichen, ist zu kurz, um eine ordentliche Klebekraft aufbringen zu können.

Die Entstehung der Blasen ist mir noch nicht wirklich klar. Grundsätzlich wird das Etikett von der Einzugswalze bis zur Klebewalze und weiter zur Flasche immer auf Zug gehalten. Daher drehen sich die Rollen entlang der Maschine immer etwas schneller.
Vielleicht habt ihr Ideen, woher die Blasen kommen könnten.

Es würde mich freuen einige Tips zum Papier und Kleber zu bekommen. Vielen Dank

MFG Franz

[Fricky]

Ich denke, das Problem ist, dass das Papier NACH dem Auftragen des Klebers und dem Anbringen an der Flasche noch weiter quillt. Wie beim Tapezieren, die Tapete muss erst weichen/Quellen, erst dann bekommt man die faltenfrei hin. Wenn ich Etiketten von Hand aufklebe, lasse ich sie auch erst durchweichen, nach dem Aufbringen trocknen sie, ziehen sich wieder zusammen und sind faltenfrei.

Gruß, Peter.

[Fraens]

Ja, das dachte ich mir schon das Kleister nicht gut geeignet ist. Ich habe noch eine andere Idee. Der Kleister wird über die Rollen an das Glas angepresst. Der Kleister/ die Luft, staut sich unter dem Etikett an und kann nicht weichen. Ich werde morgen testen die Maschine langsamer zu fahren und schauen ob es besser wird.

[Fricky]

Viel Glück. Bin gespannt. Ich denke, dass eine längere Einweichzeit was bringen könnte.

Btw. ... richtig cooles Projekt

[Spittyman]

Mega! Bin immer wieder beeindruckt, wie man so komplexe Dinge konstruieren kann! Ich merke schon immer beim Konstruieren von Mehrteiligen Objekten in Fusion 360, dass mir einfach der Profi-Workflow fehlt. Merke dann manchmal fast zum Ende des Prozesses, dass ich das lieber anders gelöst sähe und fummel dann irgendwo in der Historie wild herum. Sieht alles sehr gruselig aus.

Wenn du Bock hast, Poste dein Projekt doch in den 3D-Druck Thread!

viewtopic.php?p=519643#p519643

Grüße
Fabian

[Ruthard]

Eine wirklich sehr beeindruckende Arbeit - bravo!

Hast du es schon mal mit klarem Wasser versucht? Natürlich hält das nur durch Adhäsion und das Etikett fällt ab, wenn das Wasser weggetrocknet ist. Es geht aber erst mal nur um die Funktion. Ich würde dann den Kleisterzusatz stufenweise erhöhen, bis das Etikett auch nach dem Trocknen hält. Ich vermute, dass deine jetzige Kleisterpampe einfach zu dick ist.

Viele von uns arbeiten mit Milch. Das hält auch erst nur durch Adhäsion, nach dem Trocknen übernimmt das Kasein in der Milch die Haftwirkung. Ich verwende satiniertes Druckerpapier, speziell für Farblaserdrucker. Wichtig ist auch, die Laufrichtung des Papers zu beachten, weil sich das befeuchtete Etikett einrollen kann.

Cheers, Ruthard

[Michi_privat]

Wow, sehr geiles Projekt
Macht Lust zum Nachbauen

[Fraens]

Hallo zusammen,
es freut mich das euch das Projekt gefällt.
Leider hatte ich in den letzten Tagen wenig Zeit zum Testen. Solche Projekte verschlingen Unmengen an Zeit. Ich schätze, es sind sicher schon 150-200 Stunden hineingeflossen (eher sogar noch mehr...). Es ist schwer zu sagen, wie viel genau. Allein der Reibanleger hat mich sicher über 2-3 Monate beschäftigt. Sehr viel Zeit geht in Recherchearbeit, Prototypenbau usw. drauf. Bis man dann ein fertiges druckfähiges 3D-Modell hat... Puh.... ein langer Weg. Und dann bleibt immer noch die Ungewissheit, ob es überhaupt funktioniert.

Ich merke schon immer beim Konstruieren von Mehrteiligen Objekten in Fusion 360, dass mir einfach der Profi-Workflow fehlt. Merke dann manchmal fast zum Ende des Prozesses, dass ich das lieber anders gelöst sähe und fummel dann irgendwo in der Historie wild herum. Sieht alles sehr gruselig aus.

Ich habe von Fusion 360 nicht wirklich eine Ahnung. Jedoch denke ich, dass alle 3D-CAD-Programme ähnlich arbeiten. Aber du hast recht. Der Konstruktionsprozess ist meist nachträglich mit vielen Änderungen verbunden. Ich arbeite jedoch schon 15 Jahre als Konstrukteur, und das Modellieren bereitet mir nicht wirklich Probleme. Jedoch benötige ich meist zum Konstruieren mehr Zeit als für den Bau meiner Maschinen. 3D-Druck ist für solche Projekte ideal. Man baut sich die Maschine am Computer, druckt es aus und baut es zusammen. Im Idealfall funktioniert dann alles auf Anhieb

Wow, sehr geiles Projekt
Macht Lust zum Nachbauen

Wenn alles klappt, wird es die Dateien zum herunterladen geben. Ausserdem wird es ein Video und eine genaue Beschreibung der Maschine auf meiner Website geben.

[Spittyman]

Top! Super nett, dass du uns an deinem Projekt teilhaben lässt!
Beim Hobbybrauen führt das eigentlich Hobby gerne mal zu neuen Hobbies (s. 3D-Druck), vielleicht ist es bei dir ja umgekehrt! :-)

[Fraens]

Wichtig ist auch, die Laufrichtung des Papers zu beachten, weil sich das befeuchtete Etikett einrollen kann.

Das ist ein guter Tipp. Wird notiert.

Hast du es schon mal mit klarem Wasser versucht?

Ich denke klares Wasser bleibt auf der Klebetrommel nicht haften. Das würde gleich wieder abfließen und das Etikett zu wenig befeuchten.

Beim Hobbybrauen führt das eigentlich Hobby gerne mal zu neuen Hobbies (s. 3D-Druck), vielleicht ist es bei dir ja umgekehrt! :-)

Ha... ich befürchte da würde ich Probleme mit meiner Frau bekommen
Mein Keller ist mittlerweile gut gefüllt mit Maschinen und Material. Eine Bierbrauanlage bekomm ich da nicht mehr hinein

[Fraens]

Hier noch ein paar Detailbilder, um die Funktion zu verstehen. Hier sieht man sehr schön die Übersetzungen der Zahnräder, die auf die einzelnen Rollen wirken. Sie sind so gewählt, dass die Rollen immer schneller werden und dadurch das Etikett immer auf Zug gehalten wird. Nach der Kleberolle wird das Etikett nach oben abgelenkt und auf die Flasche geklebt.

Die komplette Etikettiereinheit kann vom Behälter mit dem Kleber abgehoben werden, um alles sauber zu reinigen. Hier sieht man noch die Einzugrollen. Die Geschwindigkeit dieser Rollen ist schneller als die Geschwindigkeit des Reibanlegers. Dadurch werden die Etiketten auseinandergezogen. Der Sensor erkennt die dadurch entstehende Lücke und positioniert das nächste Etikett. Der gelbe Filz ist mittlerweile durch einen Moosgummi ersetzt worden.

[Spittyman]

Ha... ich befürchte da würde ich Probleme mit meiner Frau bekommen
Mein Keller ist mittlerweile gut gefüllt mit Maschinen und Material. Eine Bierbrauanlage bekomm ich da nicht mehr hinein

Bisher konnte ich meiner Frau immer wieder das Gegenteil beweisen !

[Matthias H]

Hallo,
ohne die Apparatur durchschaut zu haben: Respekt, da sind viele Problemchen zu lösen. Schöne Tüftelarbeit!

Was die Vereinzelung und den Transport der Etiketten angeht, kann man sich vielleicht bei der millionenfach bewährten Technik der Kopierer und Drucker was abgucken?
Als Andruckrolle wäre vielleicht auch eine in der Technik oftmals angewandte technische Bürste geeignet, mir fällt spontan Fa. Mink ein.

[Fraens]

Die Vereinzelung habe ich mir grundsätzlich von industriellen Reibanlegern abgeschaut. Es gibt hierbei verschiedene Funktionsprinzipien. Die einfachste ist unten mit Riemen und oben mit einer fixen Gummirolle mit etwa 40 Shore Härte. Das funktioniert perfekt. Alle Teile kann man relativ günstig auf Amazon bestellen. Mink Bürsten kenne ich. Habe ich schon öfter in Maschinen eingebaut. Mir erschließt sich aber nicht ganz, wo hier der Vorteil im Gegensatz zu einer glatten/gummierten Rolle sein könnte. Außerdem denke ich, dass eine Mink Bürstenrolle relativ kostspielig werden könnte.
Bezüglich der Kosten bin ich nach über einem Jahrzehnt als Konstrukteur etwas geschädigt. Mann sollte immer etwas konstruieren das alles kann aber nichts kosten

[Fraens]

Hier ein kleines Video wie die Maschine im Einsatz aussieht: https://www.youtube.com/shorts/jL95PyvX3rY

[Fraens]

Hallo,
die heutigen Tests waren sehr erfolgreich. Ich habe mit verschiedenen Kleisterkonsistenzen probiert und Mehlleim angerührt. Mehlleim ist wirklich ein hervorragender Klebstoff für Etiketten. Ich habe ~300 ml Wasser und 75 g Mehl verwendet. Diese Konsistenz funktioniert gut mit der Maschine. Er kann ruhig etwas dünnflüssiger sein. Die Etiketten lassen sich nach etwa 1 Minute im Wasser in einem Stück leicht ablösen. Der ausschlaggebende Punkt, um die Etiketten sauber auf die Flaschen zu bekommen, ist jedoch, die Flaschen vor dem Etikettieren in einem Eimer mit Wasser zu befeuchten. Dadurch wird das Papier überall gleich befeuchtet und quillt auch überall gleich. Während dem Trocknen strafft sich das Etikett (150x100 mm) und liegt sauber und glatt an der Flasche an.

Hier noch meine Etikettenproduktion:
Ich schneide mit dem Laser immer 4x A4 Blätter auf einmal. Das wären also 16 Etiketten/~1,5Minute. Das funktioniert wirklich gut. Theoretisch könnte man ein Bild auf das Etikett gravieren... oder einen Schriftzug... vielleicht sogar Ausschnitte einfügen... oder eine spezielle Etikettenform...

MFGF

[afri]

Ich habe mir meine ovalen Etiketten ausgelasert und ein Logo ausgeschnitten, das sieht recht reizvoll aus. Das ist ja das schöne beim Laser, da geht ja fast alles.

[Spittyman]

Sehr schön! Vielleicht könnte man das Flaschenbefeuchten noch in die Maschine integrieren (vermutlich großer Aufwand). Ggf. mit nem Schwämmchen.

[Alchemist]

Ein Gösser und Punti Liebhaber.

Wirklich sehr cooles Projekt! Vielen Dank für das Vorstellen deiner Maschine, obwohl du selbst ja gar kein Bier Brauer bist. Da liegt wirklich sehr viel Arbeit drin. Hut ab!