DE4125472A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausstatten von gefaessen mit einem etikett aus siegelfaehigem material und derart ausgestattete gefaesse - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum ausstatten von gefaessen mit einem etikett aus siegelfaehigem material und derart ausgestattete gefaesseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ausstatten von Gefäßen mit einem Etikett aus
siegelfähigem Material und auf diese Weise ausgestattete
Gefäße gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 11 und 26.
Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-Patentschrift
46 94 633 bekannt. Die dort beschriebene Maschine ist durch
die Verwendung einer schmalen, gekrümmten Vakuumsaugleiste
in der Lage, ein Etikett aus siegelfähigem Material um ein
Gefäß vollständig herumzuwickeln, wobei nach dem Umwickeln
eine Versiegelung des Überlappungsbereiches erfolgt. Danach
wird die zwischen der Gefäßaußenwand und der
Etiketteninnenseite während des Wickel- und Siegelvorganges
angeordnete Saugleiste in axialer Richtung des Gefäßes
herausgezogen. Nachteilig ist die Tatsache, daß
prinzipbedingt das Etikett nicht ohne Zwischenabstand fest
auf das Gefäß aufgewickelt werden kann, sondern immer ein
gewisser Zwischenabstand vorhanden ist, so daß das Etikett
zur Befestigung am Gefäß nach dem Siegeln vollflächig durch
eine Wärmebehandlüng angeschrumpft werden muß. Dadurch ist
diese Maschine ausschließlich zur Verarbeitung von Etiketten
aus wärmeschrumpfbarem Material beschränkt. Die zwangsweise
erforderliche Vollflächewärmebehandlung verursacht
zusätzliche Kosten, kann durch Faltenbildung das
Erscheinungsbild beeinträchtigen und ist in einigen Fällen,
wie z. B. der Etikettierung von bereits gefüllten
Aerosoldosen, aus Sicherheitsgründen nicht einsetzbar.
Ferner ist diese vorbekannte Maschine durch die Verwendung
einer dünnen Saugleiste und der dafür notwendigen Steuerung
mechanisch sehr aufwendig und dementsprechend empfindlich,
vor allem gegen Beschädigungen der Saugleisten.
Eine weitere Vorrichtung zum Umwickeln von Gefäßen ist durch
das US-Patent 42 72 311 bekannt. Bei dieser Vorrichtung
werden die zu behandelnden Gefäße geradlinig an einer
Auftragsstation vorbeigeführt, wobei ein Etikettenband von
einer Vorratsrolle abgezogen, auf der Innenseite beleimt und
die Vorderkante des Bandes durch einen umlaufenden Riemen
auf das Gefäß aufgebracht und dieses zum Aufwickeln in
Drehung versetzt wird. Erst nachdem das Band bereits
teilweise um das Gefäß gewickelt wird, erfolgt ein Abtrennen
des Etiketts vom Band, indem das Band durch eine
Klemmeinrichtung festgehalten und das schon am Gefäß
anliegende Etikett entlang einer Perforationslinie vom Band
abgerissen oder geschnitten wird. Im weiteren Verlauf wird
das abgetrennte Etikett vollständig auf das Gefäß
aufgerollt. Außerdem wird vorgeschlagen, daß bei der
Verarbeitung eines siegelfähigen Etiketts der
Überlappungsbereich zusätzlich zur flächigen Verklebung
durch Abrollen an einem feststehenden Siegelwerkzeug
versiegelt werden kann. Dadurch, daß das beleimte Etikett
erst nach einem teilweisen Aufwickeln auf das Gefäß vom Band
abgetrennt wird, wobei das Band gestoppt werden muß, ergibt
sich im Bereich der Bandzufuhr nachteiligerweise eine
diskontinuierliche Arbeitsweise, die nur sehr niedrige
Produktionsleistungen zuläßt. Die maximale Leistung wird
darüber hinaus durch die vorgeschlagene Siegeleinrichtung
stark beschränkt, da funktionsbedingt durch das nur kurze
Abrollen des Überlappungsbereiches auf dem feststehenden
Siegelwerkzeug bei hohen Leistungen die dann zur Verfügung
stehende Siegelzeit für eine zuverlässige Verbindung der
Etikettenvorder- und -hinterkante nicht ausreicht. Bei
dieser Maschine kann deshalb nicht auf eine größflächige
Verklebung der Etiketteninnenseite mit der Gefäßaußenwand
verzichtet werden, was aber insbesondere bei der
Verarbeitung von dünnen und transparenten Kunststoffolien
aus optischen Gründen als nachteilig empfunden wird. Die
vorbekannte Vorrichtung ist für die Erzielung hoher
Produktionsleistungen von beispielsweise 40 000 Flaschen bis
80 000 Flaschen oder Dosen pro Stunde, wie heute in der
Getränkeindustrie üblich, nicht geeignet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Ausstatten von Gefäßen mit einem Etikett aus siegelfähigem
Material und derart ausgestattete Gefäße zu schaffen, die
die Erzielung hoher Produktionsleistungen mit geringem
Aufwand bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit
ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der
Ansprüche 1, 11 und 26 angegebenen Merkmale gelöst.
Dadurch, daß in kontinuierlicher Arbeitsweise ein
Einzeletikett von einem Etikettenband abgeschnitten, mit
seiner Vorderkante an ein Gefäß angelegt und angeklebt wird
und nachfolgend das Etikett ohne Zwischenabstand straff auf
das Gefäß aufgewickelt und in der Überlappungszone die
Etikettenhinterkante durch Versiegeln mit der
Etikettenvorderkante verbunden wird, können auf äußerst
einfache Weise Gefäße mit hoher Leistung ausgestattet
werden, ohne das optische Erscheinungsbild bei sehr dünnen
oder transparenten Etiketten negativ zu beeinflussen. Dies
ist vor allem darauf zurückzuführen, daß zur Fixierung der
Etikettenvorderkante am Gefäß vor Beginn des
Aufwickelvorganges nur sehr wenig Klebstoff entweder auf das
Etikett oder das Gefäß aufgetragen werden muß, da die
Verklebung lediglich als Aufwickelhilfe benutzt wird, d. h.
sicherstellen soll, daß das Etikett während des Aufwickelns
nicht vom Gefäß abfällt. Die eigentliche Befestigung des
Etiketts erfolgt durch das Versiegeln der Etikettenkanten im
Überlappungsbereich. Das aufzuwickelnde Etikett kann in
seinen Abmessungen auch so gewählt werden, daß die obere und
untere Längskante des Etiketts radial nach innen eingezogene
Endbereiche eines Gefäßes, insbesondere am Kopf oder dem
Boden, überragen können, wobei dieser Überstand des Etiketts
nach dem Aufwickeln durch gezieltes Wärmeschrumpfen an die
Gefäßkontur angelegt werden kann. Gerade in diesem Fall kann
zum Ankleben des Etiketts an das Gefäß ein Klebstoff gewählt
werden, dessen Klebkraft nach dem Siegeln im Laufe der Zeit
nachlassen kann, da das Etikett durch das straffe Aufwickeln
und Anschrumpfen bestimmter Abschnitte des Etiketts
formschlüssig an der Gefäßaußenwand gehalten wird. So kann
beispielsweise bei geeignetem Etiketten- und Gefäßmaterial,
z. B. Kunststoffflaschen, als Klebstoff auch ein
Lösungsmittel eingesetzt werden, das bei einem Auftrag auf
das Etikett oder das Gefäß eine klebrige Zone bildet, die
zumindest für kurze Zeit ein Ankleben und Aufwickeln des
Etiketts ermöglicht, aber nach wenigen Minuten oder einer
Wärmebehandlung ihre Klebwirkung ganz oder teilweise
verliert. Eine derartige Ausführung ist insbesondere für
Mehrweggebinde wegen der einfacheren Entfernbarkeit der
Etiketten interessant.
Wenn zwischen dem Abschluß des Aufwickelvorganges des
Etiketts und dem nachfolgenden Heißsiegeln des
Überlappungsbereiches konstruktionsbedingt eine kurze
Zeitspanne zu überbrücken ist, muß sichergestellt werden,
daß die Etikettenhinterkante zwischenzeitlich am Gefäß
verbleibt. Dies kann beispielsweise durch ein mechanisches
Andrücken des Etiketts gegen das Gefäß bewerkstelligt werden
oder vorteilhafterweise dadurch, daß das Etikett beim
Aufwickeln im Bereich vor der Hinterkante ebenfalls durch
schmale Klebstoffzonen am Gefäß kurzzeitig bis zum Siegeln
fixiert wird, wobei jedoch der Überlappungsbereich frei von
Klebstoff gehalten wird.
Bei der Verarbeitung von Etiketten, die nach dem Aufwickeln
in bestimmten Bereichen noch nicht an der Gefäßaußenkontur
anliegen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die
freistehenden Abschnitte des Etiketts an der zum Gefäß
weisenden Innenseite während des Siegelvorganges unterstützt
gehalten werden, damit der Überlappungsbereich nach
Möglichkeit über die gesamte Höhe des Etiketts versiegelt
werden kann. Im Anschluß daran können die überstehenden
Abschnitte des Etiketts ohne ein Aufplatzen der Überlappung
angeschrumpft werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung kann die Siegelzeit unabhängig von der momentanen
Arbeitsgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Dies
gestattet die Einbindung einer erfindungsgemäßen Maschine in
eine Produktionslinie mit vor- und nachgeordneten
Behandlungsmaschinen, ohne daß durch die zwangsläufig
auftretenden Leistungsschwankungen die Qualität der
Siegelnaht, z. B. durch zu hohe oder zu geringe Wärmezufuhr,
beeinflußt wird.
Anhand mehrerer Fig. werden nachfolgend verschiedene
Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 4
jeweils eine schematische Draufsicht einer
Ausstattungsmaschine ohne deren Oberteil nach vier
verschiedenen Ausführungen,
Fig. 5 bis 7
jeweils einen Querschnitt durch den Überlappungsbereich
von ausgestatteten Gefäßen mit drei verschiedenen
Klebemustern,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines
ausgestatteten Gefäßes mit einem Klebemuster nach
Fig. 6 und
Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch den äußeren Rand
des Drehtisches einer Ausstattungsmaschine gemäß
den Fig. 1 bis 4 mit einem axial eingespannten
Gefäß.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausstattungsmaschine besitzt
einen um eine vertikale Achse drehbar gelagerten,
antreibbaren Drehtisch 15, der mehrere auf einem Kreis (23)
angeordnete Drehteller 18 im Bereich seines äußeren Umfangs
trägt. Diese Drehteller 18 sind zur Aufnahme der
auszustattenden Gefäße 1 bestimmt und können durch eine
zugeordnete Steuereinrichtung 20 (siehe Fig. 9) während
eines Umlaufs auf dem Drehtisch 15 ein bestimmtes
Drehprogramm ausführen. Die auszustattenden Gefäße 1 werden
durch einen nur schematisch angedeuteten Zuförderer 17 den
Drehtellern 18 zugeführt. Jedem Drehteller 18 ist
stellungsgerecht eine heb- und senkbare Zentrierglocke 19
(siehe Fig. 9) zugeordnet, mit deren Hilfe die Gefäße 1 nach
der Zuführung durch den Zuförderer 17 axial zwischen Boden
und Kopf eingespannt werden können.
Unmittelbar im Bereich hinter dem Zuförderer 17 ist an der
radial äußeren Seite des im Uhrzeigersinn umlaufenden
Drehtisches 15 eine direkt auf die vorbeilaufenden Gefäße 1
wirkende Beleimungseinrichtung 12 angeordnet. Die in der
Fig. 1 dargestellte Beleimungseinrichtung 12 ist als eine
rotierende Leimwalze ausgebildet, mit der beispielsweise
Heißleim (z. B. bei Glasflaschen oder Metalldosen) oder auch
Lösungsmittel (z. B. Kunststoffgefäße) aufgetragen werden
kann. Das auf das Gefäß 1 übertragene Leimbild hängt sowohl
von der Gefäß- als auch Leimwalzenoberfläche ab. Besitzen
beide entlang ihrer Berührungslinie eine durchgehende,
zylindrische Form, wird auf das Gefäß ein schmaler
senkrechter Leimstreifen übertragen. Speziell bei Heißleim
können jedoch bereits schon einige Leimpunkte zum Ankleben
des Etiketts genügen (siehe Fig. 8), so daß hierfür eine
Leimwalze mit mehreren übereinander angeordneten
vorstehenden Ringstegen eingesetzt werden kann.
In Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen ist hinter der
Beleimungseinrichtung 12 eine Transfereinrichtung 9 zum
Aufbringen der abgetrennten Einzeletiketten 2 auf die Gefäße
1 an der radial äußeren Seite des Drehtisches 15 angeordnet.
Die Transfereinrichtung 9 ist bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel als ein gleichsinnig
synchron zum Drehtisch 15 rotierend antreibbarer
Vakuumzylinder 14 ausgebildet. Die auf dem Vakuumzylinder 14
anhaftenden bereits zugeschnittenen Etiketten 2 werden durch
eine dem Vakuumzylinder 14 vorgeordnete Schneideinrichtung 7
von einem Band 8 abgetrennt, welches durch eine
Bandabzugseinrichtung 8 von einer nicht dargestellten
Vorratsrolle synchron zur Maschinenleistung, dem Druckbild
entsprechend stellungsgerecht, abgezogen wird. Die
Schneideinrichtung 7 besteht aus einem feststehenden Messer
29 und einer zugeordneten rotierenden Vakuummessertrommel
30.
Dem Vakuumzylinder 14 gegenüberliegend ist auf der radial
inneren Seite der Drehtellerumlaufbahn 23 ein gekrümmtes,
ortsfest gehaltenes Führungselement 21 angeordnet, das mit
seiner Oberfläche an den Gefäßen 1 anliegt und während dem
Aufwickeln der Etiketten 2 den noch nicht am Gefäß 1
anliegenden Teil des Etiketts führt und das Etikett
gleichzeitig straff zieht, damit es fest am Gefäß anliegt.
Zu diesem Zweck kann das Führungselement 21 zusätzlich mit
nicht dargestellten Vakuumkanälen ausgestattet sein. Das
Führungselement 21 ist in seiner Länge so bemessen, daß sein
hinteres Ende die Etikettenhinterkante 5 bis mindestens zum
vollständigen Aufwickeln und Ausbilden des
Überlappungsbereiches 3 führt.
Synchron mit dem Drehtisch 15 läuft ein Führungskörper 28
auf der radial inneren Seite der Drehtellerumlaufbahn 23 um,
in dem radial beweglich geführte Siegelbacken 22 gehalten
sind. Der Führungskörper 28 trägt eine der Zahl der
Drehteller 18 auf dem Drehtisch 15 entsprechende Zahl von
Siegelbacken 22, die stellungsgerecht zu den Drehtellern 18
ausgerichtet sind. Im Inneren des Führungskörpers 28 ist die
Steuereinrichtung 24 zur Betätigung der Siegelbacken 22
angeordnet. Die Steuereinrichtung 24 besteht im wesentlichen
aus zwei axial zueinander versetzt angeordneten Steuerkurven
25 und 28, die relativ zueinander in oder entgegen zur
Umlaufrichtung des Drehtisches 15 stufenlos verstellbar
sind. Jede Siegelbacke 22 trägt an ihrem radial inneren Ende
eine Kurvenrolle 27, die an der Kurvenkontur der
Steuerkurven 25 und 26 anliegt. Zu diesem Zweck werden die
Siegelbacken 22 bzw. die Kurvenrollen 27 durch eine nicht
dargestellte Federeinrichtung permanent in Richtung der
Steuerkurven 25 und 28 beaufschlagt.
Die vordere Steuerkurve 25 der Steuereinrichtung 24 ist
ortsfest an der Mittelsäule 31 gehalten, während die hintere
Steuerkurve 28 an der Mittelsäule 31 schwenkbar gelagert
ist. Durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung
kann die hintere Steuerkurve 28 stufenlos zwischen zwei
Grenzpositionen verschwenkt werden. Während die vordere
Steuerkurve 25 mit ihrer ansteigenden Kurvenflanke den
Beginn des Siegelvorganges bestimmt, ist die abfallende
Kurvenflanke am Ende der hinteren Steuerkurve 28 für das
Ende des Siegelvorganges maßgebend. Durch Verstellen der
hinteren Steuerkurve 28 relativ zur vorderen Steuerkurve 25
kann der Drehwinkel, währenddem eine Siegelbacke 22 am
Überlappungsbereich 3 eines Etiketts 2 anliegt, entsprechend
der momentanen Laufgeschwindigkeit des Drehtisches 15
vergrößert oder verkleinert werden. Durch die stufenlose
Verstellbarkeit der hinteren Steuerkurve 26 kann innerhalb
bestimmter Grenzen die Siegelzeit durch Variieren des
Steuerwinkels konstant gehalten werden, wobei mit steigender
Leistung der Steuerwinkel vergrößert bzw. bei abnehmender
Leistung verringert wird.
Die vordere Steuerkurve 25 ist mit ihrer ansteigenden Flanke
so positioniert, daß die Siegelbacken 22 schon kurz vor dem
hinteren Ende des feststehenden Führungselements 21 radial
nach außen gesteuert und unmittelbar nach dem Ende des
Führungselements 21 an den Überlappungsbereich 3 eines
Etiketts 2 angelegt werden. Spätestens kurz vor Erreichen
des Abförderers 18 beginnt die abfallende Flanke der
hinteren Steuerkurve 28, sodaß die Siegelbacken 22 radial
nach innen zurückgleiten und die fertig gesiegelten Gefäße 1
vom Drehtisch 15 durch den Abförderer 18 abgezogen und
ausgeleitet werden können. Zu diesem Zweck wird bei
Erreichen des Abförderers 18 die am Kopf eines Gefäßes 1
anliegende Zentrierglocke 19 angehoben.
Das Drehprogramm der Drehteller 16 ist so gestaltet, daß ein
Gefäß 1 nach dem Passieren der Beleimungseinrichtung 12
spätestens bei Erreichen des Vakuumzylinders 14 mit der
aufgetragenen Klebstoffzone 13 zur Etikettenvorderkante 4
auf dem Vakuumzylinder weisend gegensinnig zum Drehtisch 15
in Drehung versetzt wird. Nach dem Abschluß des
Aufwickelvorganges durch mindestens eine vollständige
Umdrehung wird die Drehbewegung des Gefäßes relativ zum
Drehtisch 15 mit nach innen zur mitlaufenden Siegelbacke 22
ausgerichtetem Überlappungsbereich 3 zur Ausführung der
Siegelung gestoppt.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt im
Grundaufbau mit dem der Fig. 1 überein, unterscheidet sich
aber durch die Bewegungsverhältnisse im Bereich der
Transfereinrichtung 9 und beim Aufwickeln der Etiketten 2
auf die Gefäße 1.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird beim
zweiten Ausführungsbeispiel der Vakuumzylinder 14 entgegen
dem Drehsinn des Drehtisches 15 angetrieben. Außerdem wird
im Moment der Etikettenübergabe im Bereich des
Vakuumzylinders 14 und beim nachfolgenden Aufwickeln des
Etiketts das Gefäß 1 durch den Drehteller 16 im Drehsinn des
Drehtisches 15 bewegt, derart, daß sich ein Gefäß 1
schlupffrei bei der Zufuhr der Etikettenvorderkante 4 am
Vakuumzylinder 14 abwälzt.
Aufgrund der gleichsinnigen Drehung der Gefäße 1 in Bezug
auf den Drehtisch 15 wird bei dieser Ausführung das
Führungselement 21 an der radial äußeren Seite der
Umlaufbahn der Gefäße ortsfest angeordnet.
Die Ausführung nach Fig. 2 ermöglicht bei gleichem
Teilungsmaß des Drehtisches 15 im Vergleich zur Ausführung
nach Fig. 1 die Verarbeitung längerer Etiketten und bietet
günstigere Übergabeverhältnisse am Vakuumzylinder 14.
Da die beheizbaren Siegelbacken 22, wie beim
Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1, auf der radial inneren
Seite der Drehtellerumlaufbahn 23 angeordnet sind, jedoch
nach dem Aufwickeln eines Etiketts 2 dessen
Überlappungsbereich 3 radial nach außen gerichtet ist, muß
das Gefäß zum Versiegeln noch mindestens um weitere 180°
gedreht werden, damit der Überlappungsbereich 3 einer
Siegelbacke 22 gegenüberliegend zugeordnet ist. Um während
der 180° Drehung ein Abfallen der Etikettenhinterkante 5 vom
Gefäß zu vermeiden, muß diese am Gefäß bis zum Anlegen der
Siegelbacke 22 fixiert werden. Die Fixierung der
Etikettenhinterkante kann beispielsweise in nicht
dargestellter Weise auf mechanischem Wege erreicht werden,
wenn ein dem Drehteller 16 und damit auch dem Gefäß 1
zugeordnetes, mit diesen umlaufendes Andrück- oder
Führungselement vorgesehen ist, welches spätestens im
Bereich des hinteren Endes des feststehenden
Führungselements 21 an das Gefäß 1 angelegt wird, um den
hinteren Teil des aufgewickelten Etiketts 2 am Gefäß zu
halten, bis der Überlappungsbereich 3 der Siegelbacke 22
zugeordnet ist. Ein derartiges Andrück- oder Führungselement
kann, ähnlich wie die Siegelbacke 22, am Führungskörper 28
radial verschiebbar gelagert sein und durch eine
entsprechende Steuereinrichtung betätigt werden.
Anstelle dieser mechanischen Lösung kann die
Etikettenhinterkante 5 mit geringerem Aufwand nach dem
Aufwickeln am Gefäß gehalten werden, indem das Etikett 2 in
der Nähe seiner Etikettenhinterkante, ähnlich wie die
Etikettenvorderkante, nur mit schmalen Leimzonen oder
-punkten am Gefäß angeheftet wird, bevor der
Überlappungsbereich 3 des Etiketts 2 durch Versiegeln
dauerhaft befestigt wird. Diese Variante erfordert im
Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
keinerlei zusätzliche mechanische Einrichtungen. Es muß
lediglich im Bereich der Transfereinrichtung 9 beim
Aufbringen der Etikettenvorderkante 4 durch den
Vakuumzylinder 14 auf das Gefäß 1 die Drehbewegung des
Gefäßes 1 durch den Drehteller 16 auf die Drehbewegung des
Vakuumzylinders 14 so abgestimmt werden, daß die
Etikettenvorderkante 4 die vorher durch die
Beleimungseinrichtung 12 auf das Gefäß 1 aufgebrachten
Klebstoffzonen nicht vollständig abdeckt, sondern ein Teil
davon - in Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen - vor
der Etikettenvorderkante 4 freibleibt. Dieser noch
unbedeckte Teil der Klebstoffzonen kommt beim nachfolgenden
Aufwickeln des Etiketts mit diesem im Bereich der
Etikettenhinterkante 5 in Kontakt, wobei jedoch der
Überlappungsbereich 3 zur nachfolgenden Versiegelung
leimfrei gehalten wird (siehe Fig. 6 und 8).
Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich
von dem der Fig. 2 durch eine abweichende
Heißsiegeleinrichtung 11. Diese besteht aus einem ortsfest
an der radial äußeren Seite der Gefäßumlaufbahn gehaltenen
gekrümmten Heizkörper 32, der von einem dünnen
hitzebeständigen aber wärmedurchlässigen folienartigen Band
33, z. B. Teflonfolie umschlungen wird und diesem zugleich
als Führung dient. Das Band 33 wird durch jeweils eine
Umlenkrolle 34 und 35 an den beiden Enden des Heizkörpers 32
umgelenkt, wobei die Umlenkrolle 35 synchron zur momentanen
Umlaufgeschwindigkeit des Drehtisches 15 antreibbar ist,
derart, daß das Band 33 mit seinem radial innenliegenden
Drum an den Gefäßen 1 anliegt und mit diesen schlupffrei
umläuft.
Der Aufwickelvorgang eines Etiketts 2 verläuft bis zum
Erreichen des hinteren Endes des Führungselements 21 in
gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
Nach dem erfolgten Aufwickeln wird allerdings die
Drehbewegung des Gefäßes 1 durch die Steuereinrichtung 20
des Drehtellers 16 im Bereich des hinteren Endes des
Führungselements 21 so gestoppt, daß der Überlappungsbereich
3 radial nach außen weist und in dieser Stellung relativ zum
Drehtisch 15 stillstehend an der Heißsiegeleinrichtung 11
vorbeigeführt wird. Die Heißsiegeleinrichtung 11 kann gemäß
der Ausführung in Fig. 3 mehrteilig gestaltet sein, d. h. es
sind mehrere gleichartige Heißsiegeleinrichtungen 11
hintereinander am Umfang des Drehtisches 15 angeordnet und
können zur Anpassung des Siegelvorganges an unterschiedliche
Maschinenleistungen durch nicht dargestellte
Betätigungseinrichtungen radial nach außen von den Gefäßen
weg verschoben werden. Bei voller Leistung nehmen beide
Heißsiegeleinrichtungen 11 ihre radial innere Position ein,
während beispielsweise bei halber Leistung zur Vermeidung
einer Überhitzung der Überlappungsbereiche 3 die - in
Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen - hintere
Heißsiegeleinrichtung 11 radial nach außen außer Eingriff
gebracht werden kann. Durch diese Gestaltung ist zumindest
eine stufenweise Anpassung der Siegelzeit an
unterschiedliche Maschinenleistungen möglich. Bei einem
durch eine Störung hervorgerufenen Notstopp der
Ausstattungsmaschine können alle Heißsiegeleinrichtungen 11
gleichzeitig nach außen außer Eingriff gebracht werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht die
Heißsiegeleinrichtung aus mehreren hintereinander
abwechselnd versetzt an der radial inneren und äußeren Seite
der Umlaufbahn der Gefäße angeordneten Siegelwalzen 36. Im
Gegensatz zu den vorherbeschriebenen Ausführungsbeispielen
werden die Gefäße 1 auch nach Abschluß des
Aufwickelvorganges beim Durchfahren der Siegelstrecke weiter
kontinuierlich durch die Steuereinrichtung der Drehteller 16
im gleichen Drehsinn um ihre eigene Achse gedreht. Die
ortsfest gehaltenen, beheizbaren Siegelwalzen 36 sind derart
hintereinander versetzt am Drehtisch 15 angeordnet, daß der
Uberlappungsbereich 3 abwechselnd immer dann durch eine der
Siegelwalzen 36 kurzzeitig beaufschlagt wird, wenn er radial
nach innen bzw. radial nach außen weist. Zur Vermeidung von
Schlupf zwischen der Etikettenoberfläche und der Oberfläche
der Siegelwalzen 36 können die Siegelwalzen synchron zur
Geschwindigkeit der auf dem Gefäß anhaftenden
Etikettenoberfläche angetrieben werden. Die Siegelwalzen 36
können in nicht näher dargestellter Weise radial nach innen
bzw. nach außen von den Gefäßen zurückgezogen werden, so
daß, ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 3, eine
stufenweise Anpassung der Siegelzeit unter Berücksichtigung
der momentanen Leistung der Maschine bzw. der
Laufgeschwindigkeit des Drehtisches 15 möglich ist.
In den Fig. 5 bis 7 ist jeweils ein horizontaler Schnitt
durch einen Teil der Gefäßwand im Bereich des
Überlappungsbereiches 3 eines bereits gesiegelten Gefäßes 1
dargestellt. Die drei verschiedenen Ausführungen
unterscheiden sich lediglich durch die zum Aufwickeln eines
Etiketts 2 benutzten Klebstoffzonen 13.
Bei der Variante nach Fig. 5 wird lediglich die
Etikettenvorderkante 4 durch schmale Klebstoffzonen 13 mit
der Außenseite der Gefäßwand 38 verklebt. Die
Etikettenhinterkante 5 wird ausschließlich durch die
Versiegelung im Überlappungsbereich 3 mit der
Etikettenvorderkante 4 gehalten. Abweichend von der
Darstellung in Fig. 5 kann die Klebstoffzone 13 seitlich mit
einem gewissen Abstand zur Etikettenvorderkante 4 so
versetzt werden, daß sie nicht mehr unmittelbar unter dem zu
versiegelnden Überlappungsbereich 3 liegt. Wie ferner zu
erkennen ist, kann die Versiegelung der Etikettenhinterkante
5 mit der Etikettenvorderkante 4 im Überlappungsbereich 3
durch eine radial zum Gefäß 1 bewegliche Siegelbacke 22
erfolgen, die durch eine stabförmige, elektrische
Heizpatrone 37 einstellbar beheizbar ist. Um ein Anhaften
von Etikettenmaterial an der Siegelbacke 22 durch die
Wärmeeinwirkung während des Siegelvorganges zu vermeiden,
kann zumindest der mit der Etikettenoberfläche in Berührung
kommende Teil der Siegelbacke mit Teflonfolie beschichtet
sein. Die Siegelwirkung kann neben der einstellbaren und
regelbaren Temperatur der Siegelbacke 22 auch durch deren
Anpreßdruck gegen das Gefäß beeinflußt werden. Die
Siegelbacke 22 wird deshalb durch eine nicht dargestellte
einstellbare Federeinrichtung beaufschlagt, die zugleich
evtl. auftretende Durchmessertoleranzen der Gefäße
ausgleicht.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 wird durch die Klebstoffzone
13 nicht nur die Etikettenvorderkante 4 mit der Gefäßwand 38
verklebt, sondern auch der hintere Abschnitt des Etiketts 2
in der Nähe der Hinterkante 5, wobei allerdings der
Überlappungsbereich 3 zwischen der Etikettenvorderkante 4
und der Etikettenhinterkante 5 frei von Klebstoff bleibt.
Dies ist zur Erzielung einer einwandfreien Versiegelung
erforderlich. Das Leimbild der Fig. 6 ist auch in der Fig. 8
erkennbar. Zum Aufwickeln des Etiketts 2 ist nicht unbedingt
ein durchgehender senkrechter Leimstreifen entlang der
Etikettenvorderkante 4 notwendig. Es genügen zwei bis drei
übereinander angeordnete schmale Klebstoffzonen 13, die
beispielsweise durch eine direkt auf die Gefäße wirkende
Leimwalze mit vorstehenden Ringstegen oder auch durch
Spritzdüsen aufgetragen werden können.
Das in Fig. 8 angedeutete, nur punktweise Auftragen von
Klebstoff kann auch bei den Klebemustern nach den Fig. 5 und
7 Verwendung finden. Die Fig. 7 beinhaltet eine Verklebung
ähnlich der in Fig. 6, mit dem Unterschied, daß im
Überlappungsbereich 3 zwischen der Etikettenvorderkante 4
und der Gefäßwand 38 kein Leim aufgetragen wird. Die
Klebstoffzonen 13 sind jeweils mit einem gewissen Abstand
von der Etikettenvorderkante 4 bzw. der Etikettenhinterkante
5 entfernt angeordnet. Der Vorteil dieser Variante liegt
darin, daß nach dem Versiegeln des Überlappungsbereiches 3
dieser aufgrund einer fehlenden Material- und
Klebstoffanhäufung dicht an der Gefäßwand 38 anliegt, was
aus optischen Gründen positiv ist.
Die Klebemuster der Fig. 5 bis 7 können nicht nur, wie in
den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4 gezeigt,
direkt auf das Gefäß aufgetragen werden, sondern auch
unmittelbar auf die entsprechenden Bereiche der Innenseite
des Etiketts. Die hierfür erforderlichen
Beleimungseinrichtungen müssen dann an der Peripherie des
Vakuumzylinders 14 angeordnet werden. Dort werden die
bereits abgetrennten Einzeletiketten 2 mit der Innenseite
nach außen weisend durch den Vakuumzylinder gehalten. Zur
Erzielung des Leimbildes nach Fig. 5 kann der Vakuumzylinder
14 im Bereich der Etikettenvorderkante 4 jeweils mit einem
radial beweglichen Schieber versehen werden, so daß eine
glatte Leimwalze mit einem geringen radialen Abstand am
Vakuumzylinder 14 zur Beleimung der Vorderkante 4 plaziert
werden kann. Mit derartigen Schiebern kann auch eine
Übergabe der Etikettenvorderkante 4 vom Vakuumzylinder 14
auf das durch den Drehtisch 15 vorbeigeführte Gefäß 1
erfolgen.
Das auf dem in Fig. 8 dargestellte Gefäß 1 aufgebrachte
Etikett 2 ist mit dem Leimbild nach Fig. 6 an der Gefäßwand
38 befestigt. Während das Etikett 2 nur mit drei schmalen,
im Bereich der Etikettenvorderkante 4 übereinander
angebrachten Klebstoffzonen 13 an der Gefäßwand 38
punktweise angeklebt ist, wird der Überlappungsbereich 3
durchgehend über die gesamte Höhe versiegelt.
Bei einer Ausstattung eines Gefäßes, welches radial nach
innen eingezogene Abschnitte im Kopf- und/oder Bodenbereich
aufweist, die nach dem Ausstattungsvorgang durch ein an der
Gefäßkontur anliegendes Etikett bedeckt werden sollen, kann
ein Etikett in der zuvor beschriebenen Weise zunächst direkt
auf den zylindrischen Teil durch schmale Klebstoffzonen
angeklebt und aufgewickelt werden. Zum Versiegeln des
Überlappungsbereiches 3 ist dann auf der Innenseite des
Überlappungsbereiches eine Unterstützung dort erforderlich,
wo der Überlappungsbereich 3 nach dem Aufwickeln noch keinen
Kontakt zur Gefäßaußenwand 38 besitzt, damit eine
Versiegelung über die gesamte Höhe vorgenommen werden kann.
Nach dem Versiegeln können die überstehenden Abschnitte des
Etiketts durch eine gezielte Schrumpfbehandlung an die
Gefäßkontur angelegt werden.
In Fig. 9 ist ein axial zwischen einem Drehteller 16 und
einer Zentrierglocke 19 eingespanntes Gefäß 1 dargestellt,
bei dem der obere Etikettenrand über den zylindrischen
Bereich des zwischen Kopf und Boden eingespannten Gefäßes in
Richtung zum Kopf übersteht. Zur Unterstützung des
Überlappungsbereiches 3 in diesem überstehenden Teil des
Etiketts ist an der Zentrierglocke 19 eine als Zunge 39
ausgebildete Unterstützungsfläche befestigt.
Claims (30)
1. Verfahren zum Ausstatten von Gefäßen mit einem Etikett
aus siegelfähigem Material, das in Rollenform
bereitgestellt wird, wobei das Etikett durch direktes
Aufwickeln auf den zylindrischen Abschnitt des Gefäßes
unter Bildung eines Überlappungsbereiches aufgebracht
und durch Heißsiegeln der im Überlappungsbereich
aufeinanderliegenden Etikettenvorder- und -hinterkante
befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in
kontinuierlicher Arbeitsweise das siegelfähige Material
von einer Vorratsrolle abgezogen und ein Etikett
vollständig abgetrennt wird, welches anschließend mit
seiner Vorderkante dem zylindrischen Abschnitt des
Gefäßes zugeführt und durch mindestens eine schmale, im
Bereich der Vorderkante liegende Klebstoffzone
angeheftet, durch mindestens eine vollständige Umdrehung
des Gefäßes aufgewickelt und nachfolgend durch
Versiegeln der Etikettenhinterkante mit der
Etikettenvorderkante verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Etikett nach dem vollständigen Aufwickeln bis zum
Heißsiegeln im Bereich der Hinterkante fixiert am Gefäß
gehalten wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die schmalen Klebstoffzonen vor dem
Aufwickeln des Etiketts direkt auf das Gefäß aufgetragen
werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett beim
Aufwickeln im Bereich vor der Hinterkante durch
mindestens eine schmale Klebstoffzone am Gefäß fixiert
wird, jedoch der Überlappungsbereich frei von Klebstoff
gehalten wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante des Etiketts
dem Gefäß derart zugeführt wird, daß ein Teil der
Klebstoffzonen - in Aufwickelrichtung des Gefäßes
gesehen - vor der Vorderkante liegt und der durch die
Vorderkante nicht abgedeckte Teil der Klebstoffzonen
beim Aufwickeln des Etiketts mit einem Abschnitt im
Bereich der Hinterkante des Etiketts in Berührung kommt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die
nach dem Aufwickeln des Etiketts nicht an der
Gefäßaußenkontur anliegenden Abschnitte des
Überlappungsbereiches während dem Siegelvorgang an der
zum Gefäß weisenden Innenseite des Etiketts unterstützt
gehalten werden.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem
Heißsiegeln eines schrumpffähigen Etiketts zumindest die
nicht vollständig an der Gefäßaußenkontur anliegenden
Bereiche des aufgewickelten Etiketts durch eine
Wärmebehandlung an die Gefäßaußenkontur angelegt werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelzeit
unabhängig von der momentanen Arbeitsgeschwindigkeit im
wesentlichen konstant gehalten wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebwirkung
der Klebstoffzonen nach dem Heißsiegeln nachläßt.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klebstoffzonen als in etwa entlang der
Etikettenvorderkante auf einer Linie
übereinanderliegende Klebstoffpunkte ausgebildet sind.
11. Vorrichtung zum Ausstatten eines Gefäßes (1) mit einem
Etikett (2) aus siegelfähigem Material, welches in
Rollenform bereitgestellt wird, wobei das Etikett (2)
durch direktes Aufwickeln auf den zylindrischen
Abschnitt des Gefäßes (1) unter Bildung eines
Überlappungsbereiches (3) aufgebracht und durch
Heißsiegeln der im Überlappungsbereich (3)
aufeinanderliegenden Etikettenvorder- (4) und
-hinterkante (5) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Bandabzugseinrichtung (6) das
siegelfähige Material in kontinuierlicher Folge von
einer Vorratsrolle abgezogen, durch eine
Schneideinrichtung (7) vom Band (8) ein Etikett (2)
abgetrennt und dieses mit seiner Vorderkante (4) durch
eine Transfereinrichtung (9) einem mittels einer
Transporteinrichtung (10) an der Transfereinrichtung (9)
vorbeigeführten Gefäß (1) zugeführt, durch Drehung des
Gefäßes (1) auf dieses aufgewickelt und die
Etikettenvorder- (4) und -hinterkante (5) im
Überlappungsbereich (3) durch eine Heißsiegeleinrichtung
(11) versiegelt wird, wobei vor dem Zuführen der
Vorderkante (4) des Etiketts (2) auf das Gefäß (1) durch
eine Beleimungseinrichtung (12) auf das Etikett (2)
und/oder das Gefäß (1) mindestens eine der Vorderkante
(4) zugeordnete schmale Klebstoffzone (13) aufgetragen
wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transfereinrichtung (9) als rotierend
antreibbarer Vakuumzylinder (14) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transporteinrichtung (10) als rotierend
antreibbarer Drehtisch (15) mit mindestens einem darauf
drehbar gelagerten Drehteller (16) zur Aufnahme eines
Gefäßes (1) ausgebildet ist, wobei das Gefäß (1) durch
einen Zuförderer (17) auf den Drehteller (16) zuführbar
und durch einen Abförderer (18) abführbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Drehteller (16) stellungsgerecht eine drehbare
Zentrierglocke (19) zum axialen Einspannen eines Gefäßes
(1) am Kopf und Boden zwischen Drehteller (16) und
Zentrierglocke (19) und eine Steuereinrichtung (20) zur
Ausführung eines Drehprogrammes während eines Umlaufes
des Drehtisches (15) vom Zuförderer (17) bis zum
Abförderer (18) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vakuumzylinder (14) an der radial äußeren Seite
des Drehtisches (15) - in Umlaufrichtung gesehen - im
Bereich nach dem Zuförderer (17) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß am Drehtisch (15) im Bereich zwischen dem Zuförderer
(17) und dem Vakuumzylinder (14) eine auf das Gefäß
wirkende Beleimungseinrichtung (12) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (20) den Drehteller (16) und
das darauf gehaltene Gefäß (1) spätestens bei Erreichen
des Vakuumzylinders (14) und dem Zuführen der
Etikettenvorderkante (4) bis mindestens zum
vollständigen Aufwickeln des Etiketts (2) in Drehung
versetzt.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Versiegeln
der Überlappungsbereich (3) der Heißsiegeleinrichtung
(11) zugewandt und in dieser Stellung relativ zum
Drehtisch (15) stillstehend gehalten wird.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - in
Umlaufrichtung des Drehtisches (15) gesehen - im Bereich
nach dem Vakuumzylinder (14) zum Führen, Straffziehen
und Andrücken des Etiketts (2) ein oder mehrere
ortsfeste Führungselemente (21) am Drehtisch (15)
angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Drehteller
(16) ein mit dem Drehtisch (15) umlaufendes Führungs
oder Andrückelement zugeordnet ist.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Drehteller
(16) eine stellungsgerecht zugeordnete, mit dem
Drehtisch (15) synchron umlaufende Heißsiegeleinrichtung
(11) zugeordnet ist, die eine beheizbare Siegelbacke
(22) umfaßt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelbacke (22) auf der radial inneren Seite
der Drehtellerumlaufbahn (23) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siegelbacke (22) radial zum
Gefäß (1) bewegbar gelagert ist und die Radialbewegung
durch eine Steuereinrichtung (24) steuerbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (24) zur Konstanthaltung der
Siegelzeit bei unterschiedlichen Laufgeschwindigkeiten
des Drehtisches (15) verstellbar ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (24) durch eine zweiteilige
Steuerkurve (25, 26) gebildet wird, wobei die beiden
Teile der Steuerkurve (25, 26) relativ zueinander
stufenlos verstellbar sind.
26. Gefäß mit einem zylindrischen Abschnitt, auf das ein
siegelfähiges Etikett (2) unter Bildung eines
Überlappungsbereiches (3) zwischen Etikettenvorder- (4)
und -hinterkante (5) aufgewickelt und die
Etikettenhinterkante (5) auf die Etikettenvorderkante
(4) gesiegelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Etikett (2) durch mindestens eine schmale Klebstoffzone
(13) im Bereich der Etikettenvorderkante (4) und ggf. im
Bereich der Etikettenhinterkante (5) am zylindrischen
Abschnitt des Gefäßes (1) fixiert ist, während der
übrige Bereich frei von Klebstoff gehalten ist.
27. Gefäß nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei
einem Gefäß (1) mit radial nach innen eingezogenen
Mantelabschnitten, insbesondere am Boden- und
Kopfbereich und einem über die eingezogenen
Mantelabschnitte überstehenden Etikett (2) die
Etikettenhinterkante (5) über die gesamte Höhe des
Etiketts (2) auf die Etikettenvorderkante (4) gesiegelt
ist.
28. Gefäß nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klebwirkung der Klebstoffzonen
(13) zwischen dem Etikett (2) und der Gefäßwand (38)
nach dem Siegeln nachläßt.
29. Gefäß nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klebstoffzonen (13) durch Lösungsmittel gebildet werden.
30. Gefäß nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das
Etikett (2) nach einer Wärmebehandlung der den radial
nach innen eingezogenen Mantelabschnitten des Gefäßes
(1) zugeordneten Etikettenbereiche vollständig fest an
der Gefäßwand (38) anliegt.
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