专利名称：非四边无衬标签结构，使用方法、应用实例和实施装置的制作方法
发明的背景和发明概述有许多场合采用非四边形(如圆形、椭圆形、三角形或多边形)标签，并使之粘贴在要粘贴的表面上。由于无衬标签在环境和其他方面的优越性，在过去几年中其需求量大幅度增加。非四边形无衬标签的使用方法在与此有关的一项专利申请中进行了介绍，该专利的申请号的No.08/173083，登记日期为1993年12月27日(其内容包含在本说明书中以供参考)。根据本发明，提供了一种特定的非四边形无衬标签串，介绍了使每个标签脱离标签串的方法、介绍了使标签串与周围的母材相脱离的方法、介绍了把分割下来的标签直接粘贴在移动中的物品的表面上的方法，也介绍了实现这些方法的装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种对标签串中的每个非四边形无衬标签进行操作的方法，其中的标签相互之间由结点连接。该方法由分割器来实现，该分割器具有第一对低速辊、第二对高速辊以及两组辊之间的分割刀。该方法包括如下步骤(a)使非四边形无衬标签串沿第一方向移动至第一对辊；(b)进给标签，每次进给一个标签，从低速辊向高速辊依次进给标签，使标签串中相邻的两个标签的连接结点处于两对辊之间的位置；(c)由高速辊对前进中的标签串进行作用，使得标签串拉紧，两对辊之间的结点与分割刀相接触并且被分割开；和(d)在步骤(c)中从标签串上分割下来的前进中的标签与高速辊相脱离。
标签具有第一表面和第二表面，第一表面上带有不粘材料，而第二表面上具有压力敏感性粘接剂。通常情况下，步骤(c)是通过将不粘面与分割刀相接触来实现的。尤其是还有进一步的步骤，除了如步骤(c)所述的拉紧过程之外，标签在第一和第二对辊之间还有导向作用，这是由使粘接面与不粘导向面相接触而完成的。
通常情况是，标签串最初是通过结点与周围的母材相连接的，在这种情况下，在步骤(a)之前还有如下步骤(e)使前进中的标签与母材相分离；和(f)继续自动地沿第二方向拉动母材，第二方向不同于第一方向，此时，标签串还是相连的，标签不是和母材一起被拉动，而是如步骤(a)和(b)所述的那样，在与母材相脱离的情况下向第一对辊进给。步骤(f)通常是如此实现的，就是使标签串的第一表面由一个光滑的，在本质上静止的表面来压定。
在步骤(d)完成之后，下一步就是使分割下来的无衬标签的第二表面与一个表面相接触，该表面就是标签要粘贴在其上的表面。这个步骤可以这样实现，就是沿着与第一方向在本质上垂直的第三方向推动第一表面使第二表面粘贴在所述表面上；上述步骤也可以这样实现，即使得第一表面附着在一个转动元件上，并且使转动元件转动以协助标签的第二表面与所述的表面相接触；上述步骤还可以这样实现，也就是说通过空气喷嘴或类似的元件瞬时间将第二表面移动至要粘贴的表面上。
另外，在实施步骤(d)的过程中还可以包括感知前进中的标签正在脱落的步骤，要粘贴的表面也可以根据传感信号而主动移向标签。标签串通常由低速辊牵引至正确的位置上。通常情况下，高速辊与低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1之间。
本发明还涉及标签组件，其中包括一串由数个非四边形无衬标签组成的标签串，各标签呈一字排开，标签串中相邻标签之间由至少一个结点连接，结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间，每个标签具有第一表面和第二表面，第一表面上带有不粘材料，而第二表面上具有压力敏感性粘接剂。标签可以是圆形的，在标签串中两相邻圆形标签由唯一的结点连接，标签串可以呈卷轴状。
本发明还涉及从一字排开的由结点相连的标签串上使每个标签分割下来的装置。该装置包括如下元件一对低速辊，其间具有间隙；一对高速辊，其间具有间隙，这些辊的安装位置使得两个间隙处于一假想的直线上，各辊可绕在本质上相互平行的轴线转动；一个不粘导向面，设置在低速辊和高速辊之间，在本质上沿所述假想直线延伸；和一个静态的分割刀，设置在两对辊之间，并且是在不粘导向面的上方。不粘导向面尤其是具有等离子徐层。该装置也可以包括传感器，包括设置在高速辊下游的传感器。
本发明还涉及把一字排开的标签串与周围母材相分离的装置，标签串中的相邻标签由结点连接，标签与母材之间也由结点进行连接。该装置包括下列元件一个运送机构，使标签沿第一方向输送；一个静态的压定装置，在标签与母材分离之后，与标签相接触，压住标签，使之不与母材一同行进；一个母材回收机构，使母材沿与第一方向相交但不同于第一方向的第二方向移动；和一个转向器，在第一方向和第二方向的相交处与母材和标签串相抵靠。转向器尤其包括第一辊，它可绕一个在本质上与第一方向垂直的轴线转动，该辊可以是驱动辊，但以惰行辊为好。母材回收机构尤其包括一个驱动的第二辊，它可绕与第一辊的轴线平行的一条轴线转动。静态压定装置尤其包括一个刚性的光滑的悬臂。
根据本发明的另一个方面，提供了无衬标签的粘贴装置。该装置包括如下元件一对辊，其间具有间隙，这两个辊可绕沿第一方向延伸的相互平行的轴线转动，无衬标签在两辊之间沿与第一方向在本质上垂直的第二方向前进；标签粘贴元件，设置在沿第二方向的辊的下游，用于随着标签移出所述间隙而把它粘贴在目的表面上；和运送元件，用于把要粘贴的表面移动至可与标签粘贴元件协调操作的位置，以使标签粘贴在目的表面上。标签粘贴元件可以包括往复冲头、运送带、真空滚筒、至少一个气体喷嘴，或各种其他的结构。
本发明的基本目的是提供简单有效的使非四边形无衬标签从标签串上分割下来的方法，并且提供以自动方式把分割下来的标签粘贴在一个移动的表面上的方法。本发明的该目的和其他的目的将通过下文的详细说明和所附的权利要求而变得更加明显。附图的简要说明
图1是根据本发明的标签串从卷轴状态开卷成平面状态的侧视图；图2是如图1所示的标签串的俯视图；图3是如图2所示的标签串在从周围的母材上分割下来之前的状态的俯视图；图4是把如图3所示的标签串从母材上分割下来的装置的侧视示意图；图5是如图4所示的装置的透视图；图6是根据本发明的把如图2所示的标签串分割下来的装置的一个实施例的侧视图；图7和图8是如图6所示的分割器的高速辊及往复冲头的侧视图，冲头用于把分割下来的标签粘贴在一个移动的表面上；图9和图10是与图7和图8类似的图，但图示的是设置在高速辊下游的运送带系统，该系统用于把标签粘贴在瓶子或类似的物品上；图11和图12是与图7和图8类似的图，但图示的是真空滚筒和设置在高速辊下游的不同结构的运送器；和图13是与图12类似的图，但图示的是气体喷嘴，用于把分割下来的标签移动至一个运动中的表面处并把该标签粘贴在该运动中的表面上。附图的详细说明本发明的标签组件在图1和图2中由代码10进行总的表示。它包括一串由数个非四边形无衬标签11组成的标签串，各标签11呈一字排列，相互之间至少有一个结点，给点的宽度大约为0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)，正是这些结点使相邻的标签连接在一起。每个标签11具有第一表面13和第二表面14，第一表面13具有不粘材料，如硅；而第二表面14(参见图1)具有压力敏感性粘接剂(可以揭下再粘至他处，可以撕下，也可以永久性地粘在某处)。标签组件10可以绕在卷轴上，如图1中的卷轴15所示，标签组件10可以间断地、连续地或成组地(如图2中所示的一组)从所述卷轴上开卷下来。
标签11的非四边形形状可有多种形式。例如，标签11可以呈图1和图2所示的圆形，也可以呈椭圆形三角形、或其他的非四边形的多边形。在采用圆形标签11的情况下，如图1和图2所示，相邻标签之间通常仅有一个结点12。在标签呈其他形状时，结点的数目可能多于一个，但结点的宽度通常总在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)的范围内。
正如序号为No.08/173083的与此有关的专利申请所介绍的那样，标签串最初在母材17上，如图3所示。标签与母材之间的连接也是靠结点，如结点18，其宽度也是在大约0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间为好。标签串10可与母材17自动地相分离，尤其是可以采用如图4和图5所示的装置。
如图4和图5所示的装置包括一个传送机构，以使标签串沿第一方向18(参见图4)传送，该传送机构通常包括分离器(如图6所示)的低速辊19和20。也可以采用传送带、传送辊、传送板、传送链、齿轮或其他各种机构作为传送元件，以使标签串沿方向18移动。
母材/标签串分离机构尤其还包括一个标签压定机构21，如图4和图5所示，其结构可以是一种悬臂，该悬臂具有呈一定角度的部分22，底部24和上翘端25，其中的部分22的第一端安装在静态支撑23上，底部24在本质上平行于方向18，上翘端25是底部24的一端。悬臂21以聚碳酸脂或塑料制成为好，相对来说要有相当的刚度，尽管还会有一点柔性。通常情况下，其重量要轻，尤其是至少要有一部分是光滑的，这部分与不粘面13相接触，或者说与标签串10相接触，该光滑的部分因而不会玷污、撕裂或对标签11产生其他不利的影响。
母材/标签串分离机构还包括母材回收装置，该回收装置在总体上由代码26表示，其尤其是包括回收辊27，回收辊27由电机28或类似的元件进行驱动，母材17可缠绕在该回收辊27上。由电机28驱动的驱动辊27的转轴位于第二维29的方向上，该方向尤其是垂直于第一方向18。回收辊27沿第二方向30移动母材，第二方向不同于第一方面并且与第一方向相交。在图4和图5所示的推荐的实施例中，第二方向30垂直于第一方向18。
最后一点是，母材/标签串分离机构包括一个转向器，尤其是一个驱动或惰行辊31，该辊31在第一方向18和第二方向30的相交位置处与母材17和标签串10相接触。辊31绕一个平行于轴29的轴线转动。当辊31是驱动辊时，还可以包括，或部分地包括运送机构，以沿方向18拉动标签串。
本发明的分割器的一个实施例在总体上由代码33表示。除了低速辊19和20外，分割器33还包括一对高速辊34和35，低速辊19和20之间以及高速辊34和35之间都有一个间隙。辊19和20以及辊34和35的安装位置使得上述两个间隙相互之间在一个假想的直线上(尤其是同一个水平或垂直面内)，各辊19、20、34、35的转轴在本质上是相互平行的。分割器33还包括一个静态的分割刀36，该分割刀36位于两组辊之间，在上述两个间隙构成的假想直线的一侧，适合于与标签串10的前进中的标签11的不粘面13在结点12处相作用，从而实现了沿结点12的分割。
静态的分割刀36也位于不粘导向面37的上方，导向面37也安装在辊19/20和辊34/35之间，在本质上沿两组辊间隙之间的假想直线延伸。不粘导向面37可与标签串10的压力敏感性粘接面14相接触。尤其是不粘导向面37应有不粘涂层，这在与此有关的一个专利申请中也提到了，该专利申请的序号为No.，登记日期为(atty.dkt.263-)，其内容也包含在本说明书中以供参考。下方的低速辊19和下方的高速辊34均可与粘接面14相接触，也涂以不粘涂层为好。另外，辊19/20和辊34/35之间的距离可定为一个标签11的长度，而结点12(或一组结点)应与分割刀36对准。
传统的分割器(与分割器33相似，所不同的是不设不粘面37和辊19及34上的相应不粘面)的高速辊和低速辊之间的速度比通常为2∶1。本发明的该速度比尤其是在3∶1和2∶1之间，可以是该速度比范围内的任何比值。另外，最好在高速辊34和35的沿方向18的下游设置传感器38(可以是任何适当的传统形式，如光学传感器)，以感知被分割下来的前进中的标签11，然后，一个目的表面移动至与该标签相接触，和/或另一个标签粘贴元件动作，以和标签相接触，然后再移动至与所述表面相粘贴。也可以设置第二个传感器(在图9中以39进行总体表示)，以感知一个移动的表面，而分割下来的标签11将粘贴在该表面上。传感器38、39可控制高速辊34和35的驱动，使该驱动暂停，从而，前进中的标签可充分地等待至标签粘贴元件与之相作用，或等待至一个移动表面与之相作用，而所述标签正是要粘贴在该移动的表面上。
在高速辊34和35的沿第一方向18的下游可以设置许多种标签粘贴元件，当标签11移动出高速辊34和35之间的间隙时，所述标签粘贴元件就与标签11相接触。图7至图13介绍了四种不同的这种标签粘贴元件。所有这些标签粘贴元件都可通过传感器38和/或传感器39而与辊34和35协调动作。
在图7和图8所示的实施例中，标签粘贴元件包括一个可水平移动的冲头42，该冲头42在冲杆43的作用下可沿方向44动作，方向44垂直于方向18。冲头42可与标签11的不粘面13相接触，并使粘接面14移动至与表面45相接触，标签11可粘贴在表面45上。在图8中，表面45被图示成纸板箱46的一个侧面，或顶面，而纸板箱46则固定在运送元件47上，以沿方向48运动。在图7和图8所示的实施例中，方向48平行于方向18，但这不是必须的。运送元件47可以是任何传统方式的运送机构，如运送带，运送辊、运送链和运送平台等。
在图9和图10所示的实施例中，标签粘贴元件包括运送带50，该运送带50位于邻近辊34和35之间间隙的沿方向18的下游处，以和一个瓶子、罐子或类似的物品51相协调动作，瓶子51具有一个表面，标签11则可粘贴在该表面上。瓶子51在运送器47的作用下沿方向52运动，在该情况下，方向52垂直于方向18。如图10所示，在运送器47的与运送带50相对的另外一侧，设置了第二个运送带53，在所述瓶子51沿方向52运动并且标签11粘贴在其上的过程中，运送带53使得所述瓶子51转动。运送带50和53可以驱动也可以不驱动，尽管至少运送带53被驱动为好。
图11表示了另外一种标签粘贴元件，此时是一种真空滚筒55，该滚筒55恰好设置在邻近辊34和35之间间隙的下游，其转轴平行于辊34和35的转轴。真空滚筒55可与标签11的不粘面13相接触，并使粘接面14移动至与纸板箱46或类似物品的表面45相接触，如图12所示，纸板箱46在运送器47的作用下沿方向52运动。
图13图示了标签粘贴元件的另一个实施例，在邻近辊34和35之间的间隙的下游处，设置了多于一个的空气/气体喷嘴56、57。喷嘴56和57与压缩气源58(如空气、氮气等)相通。对从气源58至喷嘴56、57的压缩气体的通路进行自动控制的阀可由传感器进行控制，如用图6中所示的传感器38(如光学传感器)进行控制。从喷嘴56、57中喷出的气体把标签11吹至纸板箱46或类似物品的表面45上，纸板箱46在运送器47的作用下沿方向59运动(此时运送器47的示意图中的辊为驱动辊)。在该实施例的情况下，方向59和方向18可以呈一个大约30°-60°的角度。
在图7至图13所示的各实施例中，介绍了不同的把由分割器33分割下来的标签吸在、吹在或滚压在一个表面上的机构，使得标签最终粘贴在该表面上。然而，也可以采用其他方式的机构来实现同样的基本功能。
应当注意到，根据本发明，其优点是标签组件包括一串由数个非四边形组成的无衬标签，标签之间由结点连接，该发明的方法是可对每个非四边形无衬标签进行操作，使之与标签串相分离，然后粘贴在产品的表面上，实现这种操作的装置也有多种不同的形式，每种形式都很有优越性。
本文所介绍和描述的都是最新被认为是最实用和最值得推荐的实施例，尽管如此，很明显的是对那些在本领域有普通技能的人来说都可以对本发明作出种种修改，但这都在本发明的范围之内，本发明的范围在权利要求中进行了最广泛的说明，这样就包含了所有的相当的方法、产品和装置。
权利要求
1.一种用分割器把标签串中的每个非四边形无衬标签分割下来的方法，标签串中的非四边形无衬标签一字排开，相互之间以结点相连接，所述分割器包括第一对低速辊、第二对高速辊和两对辊之间的分割刀，该方法包括下列步骤(a)使非四边形无衬标签串沿第一方向移动至第一对辊；(b)进给标签，每次进给一个标签，从低速辊向高速辊依次进给标签，以使标签串中两相邻标签的连接结点位于两对辊之间的位置上；(c)以高速辊对前进中的标签串进行施力，使之拉紧，并且使两对辊之间的结点与静态的分割刀发生接触并被割断；和(d)在步骤(c)中从标签串上分割下来的标签与高速辊相脱离。
2.如权利要求1所述的方法，其中的标签具有第一表面和第二表面，第一表面上具有不粘材料，而第二表面上具有压力敏感性粘接剂；其中的步骤(c)是通过使不粘面与静态分割刀相接触而实现的。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括的步骤是，除了如步骤(c)所述的拉紧过程外，标签还被引导从第一对辊进给至第二对辊，这是通过使粘接面与一个不粘导向面相接触而实现的。
4.如权利要求1所述的方法，其中的标签串与周围的母材之间也以结点相连接，并且在步骤(a)以前还进一步包括步骤(e)使前进中的标签与母材相分离；和(f)继续自动地沿第二方向牵引母材，该第二方向不同于第一方向，同时使标签串压定，从而标签不是和母材一起被牵引，而是进给至如步骤(a)和(b)所述的第一对辊，此时的标签串已与母材相分离了。
5.如权利要求4所述的方法，其中的标签具有第一表面和第二表面，第一表面上具有不粘材料，而第二表面上具有压力敏感性粘接剂；其中的步骤(f)是通过用一个光滑的在本质上静止的表面对标签串的第一表面实施压定而实现的。
6.如权利要求2所述的方法，紧随步骤(d)之后还进一步包括步骤(e)，就是把分割下来的前进中的无衬标签的第二表面粘贴在一个目的表面上。
7.如权利要求6所述的方法，其中的步骤(e)是这样实现的，就是沿着在本质上与第一方向垂直的第三方向推动第一表面，直至第二表面粘贴至目的表面上。
8.如权利要求6所述的方法，其中的步骤(e)是这样实现的，就是使第一表面附着在一个转动的元件上，随着该转动元件的转动而协助标签的第二表面粘贴在目的表面上。
9.如权利要求8所述的方法，其中的步骤(e)进一步可以这样实现，即在本质上瞬时地将目的表面移动至与第二表面相接触以进行粘贴。
10.如权利要求6所述的方法，进一步包括步骤(f)，就是在实施步骤(d)的过程中感知前进中的标签正在脱落，并根据步骤(f)使目的表面移动至标签处进行粘贴。
11.如权利要求4所述的方法，其中的步骤(a)和(f)在本质上是由低速辊单独牵引标签串而实现的。
12.如权利要求1所述的方法，其中的标签在本质上是圆形的，前进中的标签相互之间以唯一的结点相连，该结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间；其中的步骤(c)是通过使该唯一的结点移动至与静态分割刀相接触而实现的。
13.如权利要求1所述的方法，其中的步骤(a)至(c)是这样实现的，就是使高速辊和低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1之间。
14.如权利要求2所述的方法，其中的标签在本质上是圆形的，前进中的标签相互之间以唯一的结点相连，该结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间；其中的步骤(c)是通过使该唯一的结点移动至与静态的分割刀相接触而实现的。
15.如权利要求4所述的方法，其中的标签在本质上是圆形的，前进中的标签相互之间以唯一的结点相连，该结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间；其中的步骤(c)是通过使该唯一的结点移动至与静态分割刀相接触而实现的。
16.如权利要求11所述的方法，其中的标签在本质上是圆形的，前进中的标签相互之间以唯一的结点相连接，该结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间；其中的步骤(c)是通过使该唯一的结点移动至与静态的分割刀相接触而实现的。
17.如权利要求7所述的方法，其中的标签在本质上是圆形的，前进中的标签相互之间以唯一的结点相连接，该结点的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间；其中的步骤(c)是通过使该唯一的结点移动至与静态的分割刀相接触而实现的。
18.如权利要求12所述的方法，其中的步骤(a)至(c)是这样实现的，就是使高速辊和低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1的范围之内。
19.如权利要求2所述的方法，其中的步骤(a)至(c)是这样实现的，就是使高速辊和低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1的范围之内。
20.如权利要求4所述的方法，其中的步骤(a)至(c)是这样实现的，就是使高速辊和低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1的范围之内。
21.如权利要求11所述的方法，其中的步骤(a)至(c)是这样实现的，就是使高速辊和低速辊之间的速度比在3∶1至2∶1的范围之内。
全文摘要
标签串(10)包括一串由数个非四边形(如圆形)组成的无衬标签(11)，各标签(11)呈一字排开，相互之间由至少一个结点(12)相连接，该结点(12)的宽度大约在0.018-0.030英寸(0.46-0.76mm)之间，各标签(11)依次相连组成了所述的标签串。每个标签(11)具有第一表面(13)和第二表面(14)，第一表面(13)上具有不粘材料，而第二表面(14)上具有压力敏感性粘接剂。标签串(11)可以呈卷轴状，从卷轴(15)上开卷然后途经分割器(33)，以使标签(11)之间的结点(12)被割断。标签(11)最初与其母材(17)也由结点相连接，标签串可以连续地与母材(17)相分离。分割器(33)可以包括高速和低速辊(34，35，19，20)，在两组辊之间设有不粘面(37)，在该不粘面(37)的上方还设有分割刀(36)。在高速辊的下游是传感器(38)和把分割下来的无衬标签粘贴在目的表面上的元件，如往复冲头(42)、空气喷嘴(56，57)，真空滚筒(55)或运送带(50，53)。
文档编号B65C9/18GK1167471SQ95196507
公开日1997年12月10日 申请日期1995年11月3日 优先权日1994年11月30日
发明者杰夫·J·伯瑞利 申请人:穆夫商用表格有限公司