DE1936647C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 2.

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen von etikettenfreien Behältern aus thermoplastischem Kunststoff wird der Behälter durch inneren Überdruck aufgebläht, wobei auf der Außenseite des Behälters in einer mit einem Verbindungsrohr versehenen Kammer ein geringer Gegendruck aufrechterhalten wird. Wenn die mit der bekannten Vorrichtung hergestellten Behälter mit Etiketten versehen werden sollen, so können diese erst angebracht werden, wenn der Behälter fertiggestellt und durch Erkalten ausreichend steif ist (US-PS 30 35 302).

Es ist auch ein Verfahren zum Herstellen von etikettenfreien Behältern aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei dem die Behälter unter der Einwirkung von äußerem Unterdruck aufgebläht werden. Bei der zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtung werden die Herstellungsformhälften nicht auf in einer Ebene liegenden sondern auf zwei parallel zueinander liegenden Ringbahnen geführt. Die beiden Herstellungsformhälften sind also stets mit ihren Formmulden einander zugewandt und von außen daher schwer zugänglich (US-PS 27 92 591).

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff ist zur Herstellung der Behälter nur ein Formhälftenpaar vorhanden, das zum Öffnen und Schließen nur in einer Ebene, aber nicht zugleich mit anderen Herstellungsformhälften zusammen auf einer Ringbahn bewegt werden kann. Zum Einbringen eines Etiketts von außen ist ein an seiner Stirnseite mit einer Druckluftquelle verbundener Stempel vorgesehen, der in eine der Herstellungsformhälften einzuschieben und daraus zu entfernen ist. Der an dem Stempel wirkende Unterdruck dient nur zum Festhalten des Etiketts, wogegen zum Aufblähen des Kunststoffschlauches zu einem Behälter die Herstellungsformhälften nicht unter Unterdruck setzbar sind. Vielmehr wird der Behälter durch in seinem Inneren wirkenden Überdruck aufgebläht (DE-AS 11 68 053).

Es ist auch bei einer anderen, ebenfalls nur ein Formhälftenpaar aufweisenden Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, eine Wand einer Behälterformhälfte im Bereich und in der Größe des herzustellenden Etikettes mit Durchgangslöchern zu versehen, die an eine Unterdruckquelle anschließbar sind, und eine poröse Etikette zu verwenden, die mittels an einem Schwenkarm angebrachten Saugfingern in die mit den Saugöffnungen versehene Herstellungsformhälfte einlegbar ist. Der über die Saugöffnungen wirkende Unterdruck dient zum Halten des Etikettes in seiner vorgesehenen Lage, zum Entfernen von Gas zwischen dem Etikett und der

so Behälterwand und hilft auch mit seinem durch das Etikett hindurchwirkenden Anteil zum Expandieren des in der Herstellungsform befindlichen Külbels, wobei der durch das Etikett hindurchwirkende abgeschwächte Unterdruck auch wegen des begrenzten Bereiches der Anordnung der Saugbohrungen nicht die zu einem vollständigen Ausformen des Behälters unter Unterdruck notwendige Saugkraft ausüben kann (US-PS 30 72 969).

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Etikettieren von fertigen Flaschen wird das von einem Stapel entnehmbare Etikett auf eine erhabene Fläche aufgebracht. Die zum Abnehmen der Etiketten vom Stapel und zum Zuführen zu den Flaschen verwendeten Sauggreifer werden ohne eigene radiale Bewegung nur auf einer Umlaufbahn geführt. Das Etikett wird mittels Klebstoff an der Flasche an endgültiger Stelle angebracht, wobei das Etikett vom Sauggreifer bereits gelöst ist (FR-PS 14 01 283).

Es ist auch eine Etikettiervorrichtung für fertige Flaschen mit auf einer Ringbahn geführten Sauggreifern bekannt, die quer zu ihrer Umlaufrichtung bewegt werden können. Diese Sauggreifer sind aber nicht auf einer Geraden geführt (US-PS 28 26 022).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem an erster Stelle genannten bekannten Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbehältern, jedoch unter Anwendung von Unterdruck zum Ausformen der Behälter zugleich Etiketten auf die Behälter aufzubringen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Hierdurch ist es möglich, ohne Unterbrechung der fortlaufenden Herstellungsvorganges die herzustellenden Behälter mit Etiketten zu versehen, wobei die Etiketten während des Herstellungsvorganges an den Behältern angebracht werden, so daß ein nachträgliches Anbringen von Etiketten an den Behältern nicht erforderlich ist. Die poröse Ausbildung der Etiketten erlaubt den von der Herstellungsformhälfte ausgeübten Unterdruck bis zum herzustellenden Behälter wirksam werden zu lassen.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 auf. Einer der Ringbahnen für die Herstellungsformhälften ist eine mit gleicher Geschwindigkeit wie diese angetriebene Ringbahn für die Sauggreifer zugeordnet. Der Sauggreifer braucht zu seiner Tätigkeit nur kurze Wege zurückzulegen. Der Etikettenvorrat kann an einer der freien Seiten her benachbarten Ringbahn für die Herstellungsformhälften an günstiger Stelle angeordnet werden. Der Unterdruck im Sauggreifer kann feinfühlig gesteuert werden, so daß von diesem jeweils ein Etikett vom Vorrat sicher entnommen und bis zu der zugeordneten Herstellungsformhälfte sicher gefördert werden kann. Während des Gleichlaufes des Sauggreifers mit der zugeordneten Herstellungsformhälfte ist genügend Zeit für die Übernahme des Etiketts unter Druckerhöhung im Sauggreifer vorhanden. Das Etikett wird nach der Übergabe in der von ihm bestückten Formhälfte mittels Unterdruck sicher gehalten.

Eine sichere und einfache Betätigung des Saüggreifers ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 3.

Bei der Ausbildung der Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Anspruches 4 kann die Feder so abgestimmt werden, daß der Sauggreifer jeweils mit der gewünschten Kraft am Etikettenvorrat zur Entnahme eines Etiketts und an der Herstellungsformhälfte zur Übergabe des Etiketts anliegt, wobei die Anlagekräfte an beiden Stellen jeweils unterschiedlich sein können.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in Vorderansicht schematisch dargestellt.

Die Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus einem thermoplastischen Kunststoff entspricht der in der DE-AS 12 97 525 beschriebenen Vorrichtung. Nachfolgend sind von dieser Vorrichtung nur die Teile erläutert, welche mit der Vorrichtung zum Etikettieren zusammenwirken.

Eine Halteplatte idhat einen Fuß 2dzum Aufstellen auf dem Boden oder einem Sockel. An der Halteplatte Id sind Haltezapfen befestigt, welche zum Lagern von Kettenrädern 5 und 7 und dahinter angeordneten Kettenrädern dienen. Über jeweils zwei übereinander angeordnete Kettenräder 5 und 7 läuft je eine endlose Kette. Die beiden hintereinander angeordneten Ketten sind in gleichen Abständen durch Tragplatten 11 miteinander verbunden, von denen jede eine Formhälfte 12 trägt, der ein Formkopf teil 13 zugeordnet ist.

An den Tragplatten 11 der in der Zeichnung links dargestellten Ringbahn sind Vorderräder 17, 19 und Hinterräder 20, 21 angebracht, welche eine andere Spurweite als die Vorderräder haben und daher auf

ι ο andern Schienen geführt sind als diese.

Der Formkopfteil 13 ist senkrecht zur Tragplatte 11 verschiebbar gelagert. Er ist mittels eines Rades 29 zu verschieben, das auf einer besonderen Anpreßschiene 30 geführt ist. Die Anpreßschienen, von denen die Schienen 22, 24 und 30 bezeichnet sind, sind an einer Schienenplatte 32 befestigt, die an der Halteplatte id angebracht ist. Ein Bügel 34 ist an eine Unterdruckquelle anzuschließen. An jedem Ende des Bügels ist ein Verteilerstück 35 bzw. 35a drehbar gelagert und mittels Dichtringen abgedichtet. Das Verteilerstück 35 weist für die Formhälften 12 und die Formkopfteile 13 der linken Ringbahn je eine Anschlußbohrung auf, die über einen nachgiebigen Schlauch mit je einem Ventil einer Unterdruckkammer der Formhälfte 12 bzw. des Formkopfteiles 13 verbunden ist. Die Ventile sind mit Hilfe von Steuerschienen zu steuern, die an einem die Haltezapfen für die Kettenräder 5,6 verbindenden Steg 44 angebracht sind und auf Schwenkhebel der Ventile wirken.

Auf der von den Anpreßschienen 22,24 abgewandten Seite ist je eine Fahrplatte 45, 46 vorgesehen. Daran angebrachte Schiebestifte sind in je einem Verschiebelager 48 axial verschiebbar gelagert; das an der Schienenplatte 32 befestigt ist.

Eine zwischen der Fahrplatte 45 oder 46 einerseits und dem Verschiebelager 48 andererseits eingespannte Feder 49 sucht die Fahrplatte 45 oder 46 von der Schienenplatte 32 wegzudrücken. Die Federn 49 dienen zum Spannen der Ketten.

Die Anpreßschienen 22, 24 sind so ausgebildet, daß die Tragplatten 11 und 11a, kurz ehe die von ihr getragenen einander zugehörigen Formhälften zusammengeführt und mit ihren nicht dargestellten Verbindungsteilen formschlüssig verbunden werden, parallel zueinander liegen. Die beiden Formhälften werden auch wieder in paralleler Lage auseinandergeführt.

Der vorstehend beschriebenen linken Ringbahn entspricht die rechte Ringbahn, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, die Teile der rechten Ringbahn jedoch den zusätzlichen Buchstaben a aufweisen.

Auf der Halteplatte id ist über den geschlossenen Herstellungsformen 12,12a ein mit einem Anschlußstutzen 62 versehenes rohrförmiges Gehäuse 63 aufgeschraubt, das Stehbolzen 64 trägt, die zur Anbringung zweier, insbesondere mit Druckluft arbeitender Arbeitszylinder dienen. Dievorgenannten Teile gehören einem Extruder und einem mit diesem verbundenen heb- und senkbaren Füll- und Blasdorn an, dessen Blasdorn einen Kegelsitz 69 hat und dessen Füllrohr mit 70 bezeichnet ist. Aus dem Extruder wird ein Kunststoffschlauch 81 fortlaufend ausgepreßt.

Die Kettenräder 5 und 5a sind über ein Zahnrad 52 anzutreiben, das mit einem Ritzel 53 kämmt, dessen Antriebswelle in der Halteplatte gelagert und durch diese hindurchgeführt ist. Die Antriebswelle ist der Abtrieb eines stufenlos einstellbaren Regelgetriebes 55, welches über ein Keilriemenrad 56 von einem nicht

dargestellten Antriebsmotor anzutreiben ist. Das Zahnrad 52 kämmt mit einem gleich ausgebildeten Zahnrad, welches zum Antrieb der rechten Ringbahn dient.

Seitlich der in der Zeichnung links dargestellten Ringbahn ist eine Vorrichtung zum Etikettieren von Behältern vorgesehen. Diese weist Kettenräder 5c/und Td auf, welche in nicht dargestellter Weise mit gleicher Drehzahl wie die Kettenräder 5 und 7 anzutreiben und auch wie diese an der Halteplatte Ic/ mittels Zapfen gelagert sind. Auf jedem der Zapfen sind zwei Kettenräder vorgesehen. Über diese laufen insgesamt zwei parallel zueinander geführte Ketten 9c/, die zum Verbinden von Tragplatten lic/dienen. Diese Tragplatten sind auf Anpreßschienen 30c/ auf der der Ringbahn zugewandten Seite und auf der davon abgewandten Seite mittels Fahrplatten 45c/ geführt, welche entsprechend den Fahrplatten 45, 46 zum Spannen der Ketten 9c/ausgebildet sein können.

Jede Tragplatte lic/ trägt einen Arbeitszylinder 92, auf dessen Kolbenstange ein Sauggreifer 93 angebracht ist. Jeder der Sauggreifer ist nach Belieben an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anzuschließen und von dieser zu trennen, wozu ein dem Verteilerstück 35 oder 35a entsprechendes Verteilerstück dienen kann.

In dem Arbeitszylinder 92 ist eine Feder untergebracht, welche auf dessen Kolben wirkt und den Sauggreifer 93 nach außen zu drücken sucht. Der Arbeitszylinder ist auf der Kolbenstangenseite mittels eines Druckmittels, insbesondere Druckluft, nach Belieben zu beaufschlagen und damit der Kolben innerhalb des Arbeitszylinders 92 zu verschieben.

Oberhalb des Kettenrades Td ist ein Etikettenvorrat 94 dargestellt, der einen Schacht 95 zur Aufnahme von gestapelten Etiketten 96 aufweist, der unten offen ist und in dem die Etiketten durch seitliche Anlage an nach innen vorstehenden und parallel zur Bewegungsrichtung der Kette 9c/ geführten Rändern zurückgehalten werden.

Aus der nicht dargestellten Strangpresse tritt fortlaufend ein Schlauch 81 aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, aus, welcher von den zusammenfahrenden Formhälften 12 und 12a unter Bildung eines unteren Abschlusses aufgenommen werden, wobei die Herstellungsformhälften mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, welche der Austrittsgeschwindigkeit des Kunstoffschlauches 81 entspricht. Der sich innerhalb des Kunststoffschlauches befindliche Kegel 69 sitzt unter der Wirkung eines Arbeitszylinders im Halsteil des späteren Behälters unter Zwischenlage des Kunststoffschlauches auf den Formhälften 12, 12a auf und macht die Bewegung dieser Hälften während einer bestimmten Länge von deren Bahn mit. Sobald die Formhälften 12,12a geschlossen sind, werden diese mit der Unterdruckquelle verbunden, so daß der in den Formhälften befindliche Schlauch zu einem Behälter geformt wird. In dem Blas- und Fülldorn wird das Füllrohr 70 geöffnet, so daß Füllflüssigkeit aus einer angeschlossenen Füllflüssigkeitsquelle in abgemessener Menge in den aufgeblähten Behälter einfließen kann. Hierbei wird das Füllrohr 70 bis in den Bereich des Bodens des Behälters in diesen eingetaucht, um eine Schaumbildung nach Möglichkeit zu vermeiden. Dem Behälter kann während seines Aufblähens Luft, insbesondere Druckluft, zugeführt werden, wobei z. B. mittels eines Überdruckventiles ein Druck im Behälter aufrechterhalten werden kann.

Nachdem der Behälter mit einer vorbestimmten Menge an Füllgut gefüllt ist und das Füllrohr 70 genügend angehoben wurde, werden die Formkopfteile 13,13a geschlossen und an die gleiche Unterdruckquelle wie vorher die Formhälften 12 und 12a angeschlossen, wodurch nach dem Verschweißen des Kopfendes durch Schließen der Formkopfteile die Kopfform des Behälters gebildet wird. Der Unterdruck wird so lange aufrechterhalten, bis der Behälter durch Abkühlen eine ausreichende Festigkeit aufweist. Die Formhälften bleiben so lange geschlossen, bis der Kopf des Behälters genügend abgekühlt ist. Danach wird durch Trennen der beiden Formhälften 12, 12a und der Kopfteile 13 und 13a der gefüllte und verschlossene sowie genügend abgekühlte Behälter aus der Herstellungsform ausgeschieden und fällt auf ein Förderband.

Bei der Vorrichtung zum Etikettieren der Behälter entnimmt der unterhalb des Etikettenvorrats 94 angeordnete Arbeitszylinder hieraus eine Etikette, indem der Druckmitteldruck im Arbeitszylinder erniedrigt und hierdurch der Sauggreifer 93 der Wirkung der im Arbeitszylinder befindlichen Feder an die unterste Etikette angestellt wird. An dem unter Unterdruck stehenden Sauggreifer 93 bleibt die unterste Etikette haften. Der Sauggreifer wird dann durch Erhöhung des Druckes im Arbeitszylinder wieder eingefahren. Der Sauggreifer 93 führt die Etikette 96 in eingezogenem Zustand des Arbeitszylinders 92 mit sich.

Sobald der eine Etikette haltende Sauggreifer 93, der ihr gerade zugeordneten Herstellungsformhälfte gegenüberliegt und in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie diese bewegt wird, wird unter Verringerung des Druckes im Arbeitszylinder dieser ausgefahren, so daß der Sauggreifer unter Zwischenlage der von ihm gehaltenen Etikette auf dem Grund der Herstellungsform unter der Wirkung der im Arbeitszylinder befindlichen Feder anliegt. Diese kann so ausgebildet sein, daß der Sauggreifer mit anderer Kraft an der Herstellungsform als an dem Etikettenstapel anliegt. In der Herstellungsformhälfte wirkt ein Unterdruck, der zum Haften der Etikette in der Herstellungsformhälfte dient. Zur Übergabe der Etikette wird der Unterdruck im Sauggreifer 93 vermindert bzw. der Druck erhöht.

Bevor die Tragplatte lic/ihre zur Herstellungsformhälfte parallele Bahn verläßt, wird durch Erhöhung des Druckes im Arbeitszylinder 92 dieser eingefahren und der Sauggreifer 93 aus der Herstellungsformhälfte entfernt, in welcher er die von ihm zuvor gehaltene Etikette abgegeben hat. Sobald sich der Sauggreifer 93 dann unterhalb des Etikettenvorrates 94 befindet, wird der Sauggreifer 93 wieder ausgefahren und der Unterdruck wieder wirksam gemacht, so daß von dem Sauggreifer in vorher beschriebener Weise eine Etikette aufgenommen werden kann.

pie von der Herstellungsformhälfte aufgenommene Etikette wird von dieser mitgeführt und beim Aufblähen des Behälters wird eine innige Verbindung zwischen der Etikette und dem Behälter hergestellt. Um von der Herstellungsformhälfte auch über die von der Etikette eingenommenen Fläche einen Unterdruck wirksam werden zu lassen, ist diese porös ausgebildet.

Die Etikette kann mindestens teilweise mit einem dünnen Film aus thermoplastischem Kunstharz oder einer Heißsiegelschicht beschichtet sein. Die Haftschicht der Etikette ist so ausgebildet, daß die Etikette an dem wie vorstehend beschrieben hergestellten Behälter mit Sicherheit haftet.

Die Etiketten können auch statt von einem Stapel von

einer Rolle mittels des Sauggreifers abgenommen werden.

Die Vorrichtung zum Etikettieren kann auch anders ausgebildet sein. Wesentlich dabei ist, daß mindestens der Sauggreifer ein Stück Wegs mit der mit der Etikette zu versehenden Herstellungsformhälfte mitgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff mittels auf zwei Ringbahnen in gleichen Abständen geführten Herstellungsformhälften, wobei die Ringbahnen jeweils einen ersten geradlinigen, parallel zu dem der anderen Bahn verlaufenden und diesem gegenüberliegenden Abschnitt aufweisen, auf dem die kontinuierlich umlaufenden Herstellungsformhälften schließen, und einen zweiten geradlinigen Abschnitt aufweisen, auf dem die Herstellungsformhälften zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausformung der Behälter unter Zuhilfenahme von Unterdruck poröse Etiketten verwendet werden, die unter Anwendung von Unterdruck von einem Stapel entnommen, parallel zu dem zweiten Abschnitt einer der Ringbahnen geführt, in die Herstellungsformhälften dieser Ringbahn eingebracht und ebenfalls unter Anwendung von Unterdruck von diesen übernommen und darin gehalten werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit auf zwei Ringbahnen in gleichen Abständen geführten Herstellungsformhälften, wobei die Ringbahnen jeweils zwei geradlinige Abschnitte aufweisen, von denen jeweils die ersten Abschnitte parallel zueinander geführt sind und einander gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Sauggreifern (93) arbeitende Einrichtung zur Übernahme der Etiketten (96) von einem Etikettenvorrat (94) und zur Übergabe an die Herstellungsformhälften (12) einer der Ringbahnen derart ausgebildet und angeordnet ist, daß die Sauggreifer (93) auf einer Ringbahn mit mindestens einem geradlinigen Abschnitt geführt sind, der parallel zu dem entsprechenden Abschnitt der zugeordneten Ringbahn der Herstellungsformhälften verläuft, und daß die Herstellungsformhälften (12) auf ihrer Innenseite mit Saugöffnungen versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer (93) an einem Verschiebekolben angebracht ist, der mindestens in Übergabelage mit seiner Längsachse senkrecht zur Längsachse der zur Aufnahme eines Etikettes bestimmten Herstellungsformhälfte (12) angeordnet ist und der sich auf einem auf Schienen geführten Wagen (11 ejbefindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebekolben Bestandteil eines Arbeitszylinders (92) und in Richtung der Herstellungsformhälfte (12) mittels einer Feder und in Gegenrichtung dazu unter der Wirkung von Druckmittel bewegbar ist.