Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf im Blasverfahren hergestellte Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf im Blasverfahren her gestellte Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff.
Bei dem Verfahren des Hauptpatentes wird ein in die Blasform eingebrachtes, farbiges und/oder bedruck tes Etikett einer dünnen Folie aus schweissbarem oder klebfähigem Werkstoff während des Blasens des Hohl körpers mit diesem verbunden, wobei das Etikett durch Einbringen entweder von aussen durch Öffnungen in der Wandung der Blasform oder von innen durch die Teilebene der Blasform zugeführt und durch einen in der Öffnung der Blasform verschieblichen Stempel in einer der Krümmung des Hohlkörpers entsprechenden Krümmung gehalten wird.
Um ein Etikett mit einer geschlossenen glatten Oberfläche verwenden zu können, ohne dass beim Auf bringen eine Blasenbildung durch Lufteinschluss zwi schen der Rückseite des Etiketts und der Vorderseite des Hohlkörpers entsteht, wurde durch das Verfahren des Hauptpatentes vorgeschlagen, dass der das Etikett tragende Stempel während des Blasvorganges in einer gegenüber der Formwandung zurückspringenden Lage gehalten und bei Berührung des Etiketts durch den Blasrohling in eine dem fertigen Hohlkörper entspre chende Formschlussstellung vorgeschoben wird, wobei die zwischen dem Etikett und dem Blasrohling befind liche Luft abgeführt wird.
Bei diesem Verfahren werden Lufteinschlüsse zwischen dem Etikett und dem Hohl körper zuverlässig nur dann vermieden, wenn das Eti kett eine im wesentlichen gleichbleibende Breite be sitzt. Bei Etiketten, bei denen sich jedoch die Breite stark ändert, indem beispielsweise das Etikett im Be reich seiner Länge von einer grösseren auf eine ge ringere Breite zurückspringt, arbeitet dieses Verfahren nicht in vollem Umfange befriedigend, da an der Über gangsstelle des Etiketts von der grösseren zur geringeren Breite sich Lufteinschlüsse bilden, die mit dem bekann ten Verfahren nicht vermieden werden können.
Da der das Etikett tragende Stempel in seiner Umfangsform der Umfangsform des Etiketts angepasst sein russ, tritt beim Aufblasen des Rohlings dieser an den Stellen grösserer Breite tiefer in die den Stempel aufnehmende Öffnung der Form ein als an den Stellen geringerer Breite. Hierdurch tritt die Oberfläche des Rohlings an der Stelle grösserer Breite früher mit dem Etikett in Eingriff als an der Stelle geringerer Breite, wobei an der Übergangsstelle von der grösseren zur geringeren Breite sich Lufteinschlüsse bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Lufteinschlüsse bei Etiketten mit in sich unterschiedli cher Breite zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Etikett vor seiner Berührung mit dem Blasrohling in einem innerhalb seines Umfan ges liegenden Bereich ausgewölbt wird. Durch die Aus wölbung des Etiketts, bevor dieses an der Übergangs stelle unterschiedlicher Breite mit dem Blasrohling in Berührung tritt, wird das Etikett mit der die Luft einschlüsse bildenden Stelle des Blasrohlings in vor zeitige Berührung gebracht, so dass die Luft an dieser gefährdeten Stelle mit Sicherheit durch die beiderseits der Berührungsstelle gegebenen keilförmigen Zwischen räume abgeführt wird.
Durch diese Verfahrensmass nahme wird somit erreicht, dass bei Etiketten unter schiedlicher Breite eine gleichmässige, von Luftein schlüssen freie Aufbringung auf den Blasrohling er folgt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens kennzeichnet sich dadurch, dass der Stempel in seinem Randbereich mit unter Saugdruck stehenden Bohrungen oder Durchbrechungen und im für die Aus wölbung des Etiketts bestimmten Bereich mit wahlweise unter Saug- oder Überdruck setzbaren Bohrungen oder Durchbrechungen versehen ist. Bei Eingabe des Eti ketts auf den zurückgezogenen Stempel der Blasform wird der Randbereich und die gesamte Fläche des Etiketts unter Saugdruck an die Oberfläche des Stem pels angezogen.
Um die erforderliche Auswölbung eines bestimmten Bereiches des Etiketts zu erreichen, wird dieser Bereich zweckmässig unter geringen Luftdruck gesetzt, der durch die entsprechenden, im Stempel vor gesehenen Bohrungen oder Durchbrechungen zuge- führt wird.
Hierbei wölbt sich der bestimmte Teil inner halb des Etiketts nach aussen aus und steht gegenüber den anderen Bereichen des Etiketts so weit vor, dass beim Aufblasen der Rohling so rechtzeitig mit dem vor gewölbten Teil des Etiketts in Berührung tritt, dass an dieser Stelle Lufteinschlüsse nicht entstehen können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vor richtung trägt der Stempel an seinem Boden eine eine mit der Quelle des Unterdruckes in Verbindung ste hende Kammer bildende Abschlussplatte, wobei im Bo den des Stempels eine die Bohrungen des Bereiches übergreifende, eine mit der wahlweisen Saug- oder Druckquelle in Verbindung stehende Kammer bildende Einsatzplatte angeordnet ist.
Die durch die Abschluss platte gebildete Kammer steht hierbei über entspre chende Bohrungen oder Durchbrechungen mit demje nigen Teil des Etiketts in Eingriff, das an der Stempel oberfläche in Anlage gehalten werden soll, während die durch die Einsatzplatte gebildete Kammer mit dem auszuwölbenden Bereich des Etiketts, ebenfalls über Bohrungen oder Durchbrechungen, verbunden ist, so dass bei Eingabe von Druckluft in diese Kammer die gewünschte Auswölbung in dem gewünschten Bereich erfolgt.
Eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrich tung kennzeichnet sich dadurch, dass die Einsatzplatte in der Kammer der Abschlussplatte auf dem für die Auswölbung des Etiketts bestimmten Bereich des Stem pelbodens aufliegend angeordnet ist und mit einem mit einer in ihrer Mitte liegenden Bohrungen oder Durch brechung in Verbindung stehenden Anschlussstutzen für die wahlweise Saug- und Druckquelle versehen ist.
Bei dieser Ausführungsform ist keine in dem Boden des Stempels angeordnete Einsatzplatte vorgesehen; statt dessen ist in der durch die Abschlussplatte gebildeten Kammer eine Zwischenplatte angeordnet, die an dem Boden des Stempels anliegt und eine mittlere Durch brechung besitzt, die mit einer entsprechenden Durch brechung des Stempels in Verbindung steht. Wenn diese Durchbrechung an eine Druckluftquelle angeschlossen wird, erfolgt die gewünschte Auswölbung des Etiketts, wobei sämtliche im Bereich der Einsatzplatte liegenden Durchbrechungen des Stempels geschlossen sind.
Durch Änderung der Grösse der Einsatzplatte lässt sich die Grösse des auszuwölbenden Bereiches verändern. Wenn die Auswölbung in einem kleinen Bereich erfolgen soll, wird die Einsatzplatte in ihrer Grösse so gewählt, dass sie die ausserhalb dieses Bereiches liegenden Durchbrechun- gen des Stempels nicht abdeckt und verschliesst, so dass diese unter der Wirkung des in der Kammer der Ver- schlussplatte herrschenden Unterdruckes stehen und das Etikett in Anlage an der Oberfläche des Stempels halten. Auf diese Weise lässt sich die jeweils gewünschte Grösse des auszuwölbenden Bereiches des Etiketts bestimmen.
Eine weitere Abwandlung der Vorrichtung kenn zeichnet sich dadurch, dass in der Stirnfläche des Stem pels eine dem genannten Bereich entsprechende, mit einer mittleren Bohrung oder Durchbrechung für die Saug- und Druckquelle versehene Einsatzplatte ange ordnet ist, wobei zwischen ihrem Umfang und dem Stempel ein umlaufender, unter Saugdruck stehender Spalt vorgesehen ist.
Bei dieser Abwandlung der Vor richtung wird auf eine in der Kammer der Verschluss- platte liegende Einsatzplatte verzichtet; stattdessen wird eine der Grösse des auszuwölbenden Bereiches entspre chende Einsatzplatte in der Oberfläche des Stempels vorgesehen derart, dass zwischen dem Rand der Ein satzplatte und dem Stempel ein umlaufender Spalt be steht, der über eine Durchbrechung des Stempels mit der Unterdruckkammer der Verschlussplatte in Ver bindung steht, so dass das Etikett am Rand der Ein satzplatte in Anlage an der Stempeloberfläche gehalten ist.
Die mittlere Bohrung oder Durchbrechung der Einsatzplatte ist an der Druckquelle angeschlossen, so dass das Etikett im Bereiche der Einsatzplatte ausge- wölbt wird. Die ausserhalb der Einsatzplatte liegenden Bereiche der Stempeloberfläche stehen in bekannter Weise durch Durchbrechungen oder Bohrungen mit der Unterdruckquelle in Verbindung.
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung, und es bedeutet: Fig. 1 schematische Darstellung der geschlossenen Form mit dem nicht aufgeblasenen Rohling und einge legtem Etikett, Fig. 2 Darstellung gemäss Fig. 1, wobei das Etikett im Bereiche seiner Mitte eine nach oben gerichtete Auswölbung besitzt, Fig. 3 Darstellung gemäss Fig. 2 bei aufgeblasenem, mit der Auswölbung in Berührung tretendem Hohlkör per, Fig. 4 Darstellung gemäss Fig. 3 mit dem in Form schlussstellung befindlichen Stempel,
Fig. 5 Darstellung gemäss Fig. 3 einer abgewandel ten Ausführungsform, Fig. 6 Darstellung gemäss Fig. 3 einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.
Die Fig. 1 zeigt eine geschlossene Form, die aus der unteren Formhälfte 7 und der oberen Formhälfte 12 besteht. In den Formhälften 7 und 12 befindet sich der als Schlauch ausgebildete Rohling 13, der in der Form 7, 12 zu einem Hohlkörper aufgeblasen wird. Vor dem Aufblasen des Rohlings 13 wird das Etikett 2, wie die Fig. 2 zeigt, in einem mittleren Bereich 18 ausgewölbt. Zu diesem Zwecke ist unterhalb des Bodens des Stem pels 8 eine Abschlussplatte 19 befestigt, die eine Kam mer 20 bildet, die mit einer nicht dargestellten Unter druckquelle verbunden ist. Durch diese Unterdruck quelle wird der Randbereich des Etiketts 2 in Anlage an der Oberfläche des Stempels 8 gehalten.
In dem Boden des Stempels 8 ist eine Einsatzplatte 21 vor- @gesehen, die eine Kammer 22 bildet, die mit einer Druck quelle in Verbindung steht, die sowohl Unterdruck als auch überdruck erzeugen kann. Beim Auflegen des Etiketts 2 auf den Stempel 8 werden die Kammern 20 und 22 unter Unterdruck gesetzt, so dass das Etikett fest auf der Stempeloberfläche aufliegt.
Zum Zwecke der Auswölbung wird die Kammer 22 unter einen der Auswölbung des Bereiches 18 dienenden überdruck gesetzt, wobei die Druckluft durch die im Bereiche der Einsatzplatte 21 liegenden Durchbrechungen 11 unter das Etikett 2 tritt und dieses in dem Bereich 18 nach aussen auswölbt.
Nach erfolgter Auswölbung wird der Schlauchroh ling aufgeblasen zu einem an der Wandung der Form 7, 12 anliegenden Hohlkörper 14. Wie die Fig. 3 zeigt, tritt hierbei der Hohlkörper 14 an der Stelle 15 mit dem höchsten Punkt des ausgewölbten Bereiches 18 in Kontakt. Beim Vorschub des Stempels 8 in die in Fig. 4 gezeigte Schliessstellung wird die Luft aus den keilförmigen Zwischenräumen 23 über die Nuten 17 abgeführt, so dass ein Lufteinschluss mit Sicherheit ver mieden wird.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 ist in der Kammer 20 eine Einsatzplatte 24 angeordnet, die so wohl an dem Boden der Kammer 20 als auch an der Unterseite des Stempels 8 anliegt. Die Einsatzplatte besitzt eine mittlere Bohrung 25, die an eine nicht dar gestellte Saug- und Druckluft liefernde Quelle ange schlossen ist und mit der mittleren Bohrung 26 des Stempels 8 in Verbindung steht. Die beiden beiderseits neben der Bohrung 26 liegenden Bohrungen 27 sind unterseitig durch die Einsatzplatte 24 verschlossen, so dass die Unterdruckkammer 20 nur mit den beiden äusseren Durchbohrungen 11 des Stempels 8 in Ver bindung steht und das Etikett 2 nur im Bereich dieser Durchbohrungen 11 in Anlage an der Stempelober fläche gehalten wird, wenn durch die Bohrungen 25, 26 Druckluft unter das Etikett 2 gegeben wird.
Durch eine entsprechende Grössenbemessung der Einsatzplatte 24 kann der Bereich 18 vergrössert oder verkleinert werden. Wenn beispielsweise die Einsatz platte 24 von kleinerer Grösse gewählt ist, deckt sie weniger Bohrungen 27 ab, so dass damit der ausge- wölbte Bereich 18 verkleinert wird.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der anstelle der Einsatzplatte 24 eine Einsatzplatte 28 in der Stirnfläche des Stempels 8 angeordnet ist, die mit einer mittleren Bohrung 29 ausgestattet ist, die mit der Bohrung 26 des Stempels 8 in Verbindung steht und an eine nicht dargestellte Saug- oder Druckluft lie fernde Quelle angeschlossen ist. Zwischen der Einsatz platte 28 und dem Stempel 8 besteht ein umlaufender ringförmiger Spalt 30, der über eine Bohrung 31 mit der Unterdruckkammer 20 verbunden ist. Durch die Wirkung der Unterdruckkammer 20 wird das Etikett 2 am Rand der Einsatzplatte 28 in Anlage an der Stem peloberfläche gehalten, während durch Eingabe von Druckluft durch die Bohrung 29, 26 die Auswölbung des Bereiches 18 erfolgt.
Auch hierbei lässt sich der Bereich 18 der Auswölbung an beliebiger Stelle der Oberfläche des Etiketts 2 in beliebiger Grösse bestim men durch entsprechende Grösse und Form des Ein satzes 28.
Method for applying labels to hollow bodies made of thermoplastic material produced by the blow molding process The invention relates to a method for applying labels to hollow bodies made of thermoplastic material produced by the blow molding process.
In the process of the main patent, a colored and / or printed label of a thin film made of weldable or adhesive material is attached to the blow mold while the hollow body is being blown, the label being introduced either from the outside through openings in the wall the blow mold or from the inside through the partial plane of the blow mold and is held in a curvature corresponding to the curvature of the hollow body by a plunger which is displaceable in the opening of the blow mold.
In order to be able to use a label with a closed, smooth surface without the formation of bubbles due to air inclusion between the rear of the label and the front of the hollow body, it was proposed by the method of the main patent that the stamp carrying the label should be used during the Blowing process held in a receding position with respect to the mold wall and, when the label is touched, is advanced by the blow blank into a form-fit position corresponding to the finished hollow body, the air located between the label and the blow blank being discharged.
In this method, air inclusions between the label and the hollow body are reliably avoided only if the label sits a substantially constant width be. In the case of labels where the width changes significantly, for example by the label in the loading area of its length jumps back from a larger to a smaller width, this method does not work fully satisfactorily, because at the transition point of the label from the larger one to the smaller width air pockets form, which cannot be avoided with the known method.
Since the circumferential shape of the stamp carrying the label is adapted to the circumferential shape of the label, when the blank is inflated, it enters the opening of the mold at the points of greater width than at the points of smaller width. As a result, the surface of the blank comes into engagement with the label at the point of greater width than at the point of smaller width, with air pockets forming at the transition point from the greater to the smaller width.
The invention is based on the object of avoiding such air inclusions in labels with different widths. This is achieved according to the invention in that the label is arched in an area lying within its circumference before it comes into contact with the blow molding blank. Due to the bulge of the label before it comes into contact with the blow blank at the transition point of different widths, the label is brought into premature contact with the air inclusions forming point of the blow blank, so that the air at this vulnerable point with security is discharged through the wedge-shaped spaces given on both sides of the point of contact.
This procedural measure ensures that labels of different widths are applied evenly to the parison, free of air inclusions.
The device for carrying out the method is characterized in that the stamp is provided in its edge area with bores or perforations under suction pressure and in the area intended for the bulge of the label with bores or perforations that can be set under suction or overpressure. When entering the label on the retracted punch of the blow mold, the edge area and the entire surface of the label is attracted to the surface of the stamp under suction pressure.
In order to achieve the required bulging of a certain area of the label, this area is expediently placed under low air pressure, which is supplied through the corresponding bores or perforations provided in the stamp.
Here, the specific part bulges outwards inside the label and protrudes so far from the other areas of the label that when the blank is inflated, it comes into contact with the bulged part of the label in good time so that air inclusions do not occur at this point can.
In a preferred embodiment of the device before the punch carries at its bottom a one with the source of the negative pressure in connection standing chamber forming end plate, wherein in the bottom of the punch one of the holes of the area overlapping, one with the optional suction or pressure source in Connecting chamber forming insert plate is arranged.
The chamber formed by the end plate is in this case via corresponding holes or openings with demje nigen part of the label in engagement, which is to be kept in contact with the stamp surface, while the chamber formed by the insert plate with the bulging area of the label, too is connected via bores or perforations, so that when compressed air is input into this chamber, the desired bulge takes place in the desired area.
A modified embodiment of the device is characterized in that the insert plate is arranged in the chamber of the end plate on the area of the stamp base intended for the bulge of the label and has a connecting piece connected to a bores or opening in its center for the optional suction and pressure source.
In this embodiment, no insert plate arranged in the bottom of the punch is provided; Instead, an intermediate plate is arranged in the chamber formed by the end plate which rests against the bottom of the stamp and has a central opening that is connected to a corresponding opening of the stamp. When this opening is connected to a source of compressed air, the desired bulging of the label takes place, with all the punch openings in the area of the insert plate being closed.
By changing the size of the insert plate, the size of the area to be bulged can be changed. If the bulge is to take place in a small area, the size of the insert plate is selected so that it does not cover and seal the perforations of the punch lying outside this area, so that they are under the action of the in the chamber of the closure plate the prevailing negative pressure and keep the label in contact with the surface of the stamp. In this way, the respectively desired size of the area of the label to be bulged can be determined.
Another modification of the device is characterized in that in the end face of the stamp a corresponding to the mentioned area, provided with a central hole or opening for the suction and pressure source is arranged insert plate, with a circumferential between its circumference and the stamp , gap under suction pressure is provided.
In this modification of the device, an insert plate located in the chamber of the closure plate is dispensed with; Instead, an insert plate corresponding to the size of the bulging area is provided in the surface of the stamp such that there is a circumferential gap between the edge of the insert plate and the stamp, which is connected to the vacuum chamber of the closure plate through an opening in the stamp so that the label on the edge of the insert plate is held in contact with the stamp surface.
The middle hole or opening in the insert plate is connected to the pressure source so that the label is bulged in the area of the insert plate. The areas of the stamp surface lying outside the insert plate are connected to the vacuum source in a known manner through perforations or bores.
The accompanying drawings show, for example, embodiments of the device, and it means: Fig. 1 schematic representation of the closed form with the non-inflated blank and inserted label, Fig. 2 representation according to FIG. 1, with the label in the middle of an upward has directed bulge, Fig. 3 representation according to FIG. 2 with inflated, with the bulge coming into contact with Hohlkör by, Fig. 4 representation according to FIG. 3 with the die in the form-closed position,
5 shows a representation according to FIG. 3 of a modified embodiment, FIG. 6 shows a representation according to FIG. 3 of a further modified embodiment.
1 shows a closed mold, which consists of the lower mold half 7 and the upper mold half 12. In the mold halves 7 and 12 there is the blank 13, designed as a tube, which is inflated in the mold 7, 12 to form a hollow body. Before the blank 13 is inflated, the label 2 is arched in a central region 18, as FIG. 2 shows. For this purpose, an end plate 19 is attached below the bottom of the Stem pels 8, which forms a Kam mer 20 which is connected to a vacuum source, not shown. Through this vacuum source, the edge region of the label 2 is held in contact with the surface of the stamp 8.
In the bottom of the stamp 8, an insert plate 21 is provided, which forms a chamber 22 which is in communication with a pressure source that can generate both negative and positive pressure. When the label 2 is placed on the stamp 8, the chambers 20 and 22 are placed under negative pressure so that the label rests firmly on the stamp surface.
For the purpose of bulging, the chamber 22 is placed under an overpressure serving the bulging of the area 18, the compressed air passing through the openings 11 located in the area of the insert plate 21 under the label 2 and this bulging outward in the area 18.
After the bulge has taken place, the tube blank is inflated to form a hollow body 14 resting against the wall of the mold 7, 12. As FIG. 3 shows, the hollow body 14 comes into contact at the point 15 with the highest point of the bulged area 18. When the punch 8 is advanced into the closed position shown in FIG. 4, the air is discharged from the wedge-shaped spaces 23 via the grooves 17, so that an air lock is definitely avoided.
In the embodiment according to FIG. 5, an insert plate 24 is arranged in the chamber 20 and rests against the bottom of the chamber 20 as well as against the underside of the punch 8. The insert plate has a central bore 25 which is connected to a non-illustrated suction and compressed air supply source and is in communication with the central bore 26 of the punch 8. The two bores 27 lying on both sides next to the bore 26 are closed on the underside by the insert plate 24 so that the vacuum chamber 20 is only connected to the two outer bores 11 of the stamp 8 and the label 2 is only in contact in the area of these bores 11 the upper punch surface is held when compressed air is given under the label 2 through the bores 25, 26.
The area 18 can be enlarged or reduced by appropriately dimensioning the insert plate 24. If, for example, the insert plate 24 is selected to be of a smaller size, it covers fewer bores 27, so that the bulged area 18 is reduced in size.
Fig. 6 shows a further modification in which, instead of the insert plate 24, an insert plate 28 is arranged in the end face of the punch 8, which is equipped with a central bore 29 which is in communication with the bore 26 of the punch 8 and to a suction or compressed air is not shown lying source connected. Between the insert plate 28 and the punch 8 there is a circumferential annular gap 30 which is connected to the vacuum chamber 20 via a bore 31. By the action of the vacuum chamber 20, the label 2 is held at the edge of the insert plate 28 in contact with the stem surface, while the bulge of the area 18 takes place by entering compressed air through the bore 29, 26.
Here, too, the area 18 of the bulge can be determined in any size at any point on the surface of the label 2 by the appropriate size and shape of the insert 28.