CN102166815A - 用于吹塑模具中对塑料瓶贴标签的贴标签机和贴标签方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于吹塑模具中对塑料瓶贴标签的贴标签机和贴标签方法。本发明涉及一种用于在吹塑模具，尤其是旋转吹塑成型机中对塑料瓶贴标签的贴标签机，包括：多个吹塑模具；传递星轮，其用于将预成型件引入到吹塑模具中；以及至少一个传递装置，其用于将标签传递给预成型件，其中传递星轮和传递装置使得在传递区域中的预成型件和标签以将相应的标签粘贴到预成型件的周向分区上的方式朝向彼此移动。由于以上事实，能够以特别快速并且可靠的方式将标签插入吹塑模具中并且能够避免在吹塑成型期间标签的过度拉伸。

Description

用于吹塑模具中对塑料瓶贴标签的贴标签机和贴标签方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于塑料瓶的模内贴标的贴标签机以及使用根据本发明的贴标签机的根据权利要求11的贴标签方法。
背景技术
如众所周知的，在实施吹塑成型之前通过将标签引入到吹塑模具中而经过所谓的模内贴标(IML)，在生产过程期间塑料瓶就已经能够被贴上标签了。为此，如在关于旋转吹塑成型机的US 6649119B2、US 5266149A和WO 0078526A1中所描述的，标签借助于开口的吹塑模具的内壁上的夹持件而定位。但是，具有夹持件的传递星轮在技术上是复杂的。非旋转的、计时的传递系统没有实现需要的制造效率。另外，存在对于如下装置的需要：其能够轻易地集成到现有的吹塑成型机中从而占用极少的空间。
因此，US 2002/0166833A1和DE 2135406A建议了能够将套筒形标签推到或者热套到预成型件上的可选方案，而且DE 19806647A1附加地建议能够通过缠绕将平面标签段贴到预成型件上并且经由传递星轮传递到吹塑成型轮盘。但是，在这些方法的情形中，标签大致上是与预成型件一起被拉伸的，并且因此这些方法对于印有字母的标签的适用性是非常有限的。
此外，EP 0098351A2和US 4708630A公开了如下吹塑成型机：其中在挤压机的出口处，通过将平面的标签按压到未完工瓶子的刚刚挤压出的、仍然可以塑性变形的套筒上，而将平面的标签固定到未完工的瓶子上。但是，这个方法不适于与通过注塑成型预制的预成型件一起使用。
诸如从CH 509864A和DE 1479083A中已知了在穿过或者沿着吹塑模具被引导的载运条带的协助下将自动贴标签(self-gluing label)引入到吹塑模具中，这里通过将标签冲压出或者通过在剥离边缘将标签去除能够使标签与载运条带分离。但是，该技术方案限制了关于模具构造和瓶子设计的设计灵活性，当更换载运条带时会产生问题，并且因为单个的吹塑模具需要独立的供给单元，所以不灵活而且在技术上是复杂的。
诸如在DE 1479322A1、US 2601700A或者US 3438085A中描述了在集成在吹塑模具中的印刷头的协助下对瓶子贴标签。但是，该技术方案也不适于各种瓶子设计。而且，就每个吹塑模具需要至少一个印刷头、限制了印刷质量和/或印刷样式以及必须在吹塑成型机上处理着色而言，其也是不利的。
发明内容
本发明的目的是提供具有瓶子的高处理可靠性和高生产能力、而不具有上述缺陷的用于塑料瓶的模内贴标的装置和方法。
这个目的是这样来实现的：贴标签机的传递星轮和传递装置使得在传递区域中的预成型件和标签以将相应的标签粘贴到预成型件的周向分区上的方式朝向彼此移动。
由于传递星轮和传递装置均使得预成型件和标签朝向彼此移动的事实，能够执行复杂的移动并且能够实现瓶子的高生产能力。因为标签仅粘贴到预成型件的周向分区上而不是粘贴到预成型件的整个圆周上，所以能够特别快速地实施移动并且能够以特别高的可靠性执行传递。此外，以这种方式避免了吹塑成型期间标签的过度拉伸。
优选地，贴标签机附加地包括用于将胶涂抹到预成型件的周向分区和/或标签的分区上的涂胶装置。因此可能以特别精确的方式对粘接效果进行分级，以使得标签将可靠地被引入到吹塑模具中，在吹塑成型期间标签在吹塑模具中能够被正确地定位或者在那里将移往瓶子上期望的位置处。
根据贴标签机的特别有利的实施例，传递星轮包括夹持臂，其使得预成型件在垂直于其主轴的方向上朝向标签移动从而将标签粘贴到预成型件上。因此可能以特别受控的方式将标签粘贴到预成型件上。
优选地，传递装置配置为其使得标签至少部分地在平行于预成型件的主轴的方向上朝向所述预成型件移动，从而在粘贴标签之前使得标签相对于预成型件的周向分区定向。由于传递装置执行平行于主轴的运动分量的事实，能够以特别快速并且可靠的方式粘贴套筒形标签。
在一个实施例的范例中，传递装置和传递星轮一起绕着共轴旋转。这里不需要充当传递装置的附加星轮。
此外，传递装置能够配置为其使得标签至少部分地在垂直于预成型件的主轴的方向上朝向所述预成型件移动从而将标签粘贴到预成型件上。这允许了传递星轮的夹持机构的更加简单的构造设计。
优选地，传递装置包括被支撑在提升单元上并设置有用于套筒形标签的固定支架的标签保持器。因此可能以特别可靠并且可再现的方式粘贴标签。
根据一个实施例，传递装置是用于套筒形标签的固定式分配器并且其配置为使得其朝向预成型件射出标签以使得标签将至少部分地围绕周向分区。这个变型例特别地节省空间并且能够轻易地集成到现有的机器中。
根据另一个实施例，传递装置是具有真空夹持件或者机械夹持件的可旋转圆筒。使用这个可旋转圆筒，也可以将平坦的标签粘贴到预成型件上。
优选地，贴标签机附加地包括用于扩大标签和预成型件之间的粘结面积的接触加压装置。因此可能增加胶接结合的可靠性。
此外，潜在的技术问题是通过以下用于特别是在旋转吹塑成型机中对塑料瓶贴标签的方法来解决的，该方法使用了根据本发明的贴标签机并且包括以下步骤：将标签粘贴到预成型件的周向分区上；将装有标签的预成型件传递进吹塑模具中；并使得预成型件吹塑成型，从而将标签贴到瓶子上。
因为标签仅粘贴到预成型件的周向分区上，所以能够快速并且高度可靠地执行粘贴。此外，将以这种方式避免吹塑成型期间标签的过度拉伸。
优选地，标签是在涂抹到预成型件和/或标签的某个区域或者某些区域上的胶的协助下粘贴的。因此能够以特别精确的方式对粘接效果进行分级，以使得标签将被可靠地引入到吹塑模具中，在吹塑成型期间标签在吹塑模具中能够被正确地定位或者在那里将移往瓶子上期望的位置处。
根据另一个有利的实施例，标签是通过在预成型件和标签之间直接生效的粘附力被粘贴的。于是将不需要胶的附加应用。
优选地，预成型件的周向分区围住了至多180°的角度。因此在吹塑成型期间标签可能暂时性地将自己与预成型件分开，以使得标签将在吹塑模具中移往期望的位置。
根据依据本发明的方法的特别有利的实施例，标签是套筒形的，并且在步骤a)中：使预成型件相对于标签定向为使得预成型件的主轴位于标签内；在步骤b)中：使得标签至少部分地平行于预成型件的主轴移动，以便在主轴的方向上标签将与周向分区相重叠，以粘贴标签；以及在步骤c)中：使预成型件和标签垂直于主轴朝向彼此移动，以使得标签将与预成型件相接触。
附图说明
在附图中示出了优选的实施例，其中：
图1示出了贴标签机的第一实施例的示意性俯视图；
图2示出了根据第一实施例的具有标签保持器的提升装置；
图3a和3b示出了根据第二实施例的具有标签保持器的提升装置的示意性侧视图；
图4示出了第三实施例的功能原理的表示图；
图5示出了第四实施例的示意性片段图。
具体实施方式
如能够从图1看到的，贴标签机1的第一实施例包括具有多个吹塑模具3的吹塑轮2，所述吹塑模具3用于从预成型件7制造带标签的瓶子5或者其它塑料容器。预成型件7以已知的方式在炉9中加热，然后借助于胶辊11切向地将胶12涂抹到所述预成型件7的周向分区7a上，并且预成型件7由诸如节距自适应星轮等的传递星轮13接收。在所述传递星轮13的圆周上设置有可旋转地支撑的夹持臂15和第一控制凸轮17，夹持臂15长度可变并且装有用于预成型件7的夹持件15a，第一控制凸轮17用于控制夹持臂15，特别是用于调节夹持臂15的径向位置和轨道速度。
此外，提供了诸如用于绕贴标签21或者标签套筒21的套接单元的至少一个标签分配器19，以及具有标签保持器25的优选星形传递装置23，所述标签保持器25固定到提升单元24并用来在传递区域27中将标签21贴附到预成型件7上。标签保持器25的垂直位置是由第二控制凸轮29确定的。
提升单元24诸如经由在图2中画出的夹紧和导向单元30紧固在传递装置23上适当的位置上。提升移动是线性的，即传递装置23上的标签保持器25的径向位置(在图3中以箭头R标识)大致地保持不变。当导向辊26在标签分配器19前方或者下方时，控制凸轮29降低标签保持器25，并且在夹持臂15下方提升标签保持器25。
标签保持器25包括内固定支架31，所述内固定支架31用于使标签21水平地定向并且包括诸如在细长孔33中在所述保持器25上能够轴向地调节的销；此外，优选地，诸如借助于能够被固定在适当的位置中的销39，保持器的支撑表面35适于相对于第二控制凸轮29和导向辊26垂直地被调节。这允许标签保持器25适应不同的标签尺寸。
以夹持臂15的位置A到H为基础，在图1中示例性示出了当标签21贴附到预成型件7上以及当所述构件均共同地被传递到吹塑模具3上时贴标签机1的运行模式：
在位置A处，在诸如胶12上方的预成型件7的口部等无胶段处，夹持件15a抓住预成型件7，预成型件7在周向分区7a上涂抹有胶。
在位置B和C处，预成型件7被引导向传递装置23，以使得，如在位置D处所示，预成型件7将被定位在已经跟随控制凸轮29而被降低了的标签21的上方。这里能够附加地纠正预成型件7的旋转位置从而使得预成型件7的涂覆了胶的分区7a分别相对于标签21和夹持臂15定向。但是，在示出的范例中这不是必须的，因为在夹持件15a中涂覆了胶的预成型件7已经相对于其旋转位置被正确地定向了，即，使得涂覆了胶的区域7a分别指向夹持臂15和传递星轮13。
在位置D处，即在传递区域27中，夹持件15a大致上跟随标签保持器25的轨道，同时在标签21被推到预成型件7上方以及涂覆了胶的区域7a被充分地定位在标签21内之前，标签保持器25升高。同时和/或随后，夹持臂15被枢转和/或拉回以使得其抵靠标签21按压涂覆了胶的区域7a，并且因此将标签21贴附到预成型件7上。在示出的范例中，涂覆了胶的区域7a分别面向夹持臂15和传递星轮13，以使得主要通过收回夹持件15a来抵靠标签21按压预成型件7。预成型件7抵靠标签21的按压能够通过暂时地夹住止档件和预成型件7之间的标签21而由止档件来支撑，所述止档件设置在传递星轮13上，并且出于简洁的考虑未在图1中示出。
但是，取决于预成型件7和标签21之间的粘接部位的位置，夹持臂15也可以在相反的方向上移动，即远离传递星轮13或者大致上与标签保持器25的轨道相切，因为在预成型件7和标签21之间已经形成了充分的接触之前，至少在某些区域中，夹持件15a以更快或者更慢的轨道速度跟随标签保持器25。
由此可见如图4所示，在传递区域27中夹持臂15主要实施了在垂直于预成型件7的主轴7b的方向上的移动，而传递装置23首要地具有使得标签21朝向预成型件7在平行于主轴7b的方向上移动的功能从而在标签21被粘贴之前使其垂直地定向。可以将待执行的运动分量随意地分配给夹持臂15和传递装置23，但是为了易于控制，当第一控制凸轮17控制预成型件7的径向位置和轨道速度而垂直位置保持不变以及当第二控制凸轮29控制标签21的垂直位置而轨道速度和径向位置保持不变时将是有利的。
当标签21已经被粘贴到预成型件7上时，夹持件15a跟随标签保持器25的圆形轨道，同时至少在固定支架31被充分地定位在标签21下方之前，标签保持器25被再次降低。如在位置E处所示出的，能够使夹持臂15枢转远离标签保持器25的轨道。
在位置F到H处，预成型件7和标签21被共同地供给至打开的吹塑模具3，在吹塑模具3中预成型件7，可能在已经被拉伸之后，被吹塑成型。
位置I到K附加地指示了瓶子5的吹塑成型；在吹塑成型工艺期间，标签21由于拉伸将移往待被贴标签的瓶子部位。优选地，标签21将被配置为使得其直径稍小于充分吹塑的瓶子5的直径，以使得在瓶子直径最小的部位上也能够将标签21紧密地装配到瓶子上或者将稍微地拉伸标签21的直径。由此可见首要的是将标签21保持在充分吹塑的瓶子5上的延伸。
取决于工艺发生的速度，在提升单元24的较高位置处标签保持器25在制动期间的减速可以高得足以使得标签21在标签保持器25上的附加垂直固定将是有利的，从而防止标签21诸如变形或者从标签保持器25上分离以及被射向夹持臂15。用于这种垂直固定的适当设备可以是诸如有铰链的盖子(未示出)，其仅在提升和减速期间在适当位置上转动，并且其设置有用于预成型件7和夹持臂15的适当开口。
胶12可以是诸如对温度敏感的或者对压力敏感的胶，并且其可以在炉9之前、之内或者之后被涂抹。诸如类似于来自传统的冷胶单元的胶棘爪(gluepallet)的胶的涂抹，或者以在计时的运行模式中通过喷洒胶的不接触方式，优选地借助于与预成型件7的表面相切的特定胶辊11，将胶直接涂抹在炉9的卸载轮9a上。涂抹的胶的量和涂覆了胶的区域7a的大小取决于期望的装配和所使用的标签21的性质和预成型件7。
优选地，涂覆了胶的区域包括诸如最多180°的预成型件7的周向分区7a，特别地最多90°，或者，取决于使用的相应情况，仅45°，以使得仅有被粘贴的标签21的分区21a(参见图5)将与预成型件7接触。这将具有节省材料并且将优化标签21在充分吹塑的瓶子5上的装配的效果。但是，取决于标签21的性质，偏离的周向分区7a也可以是有利的。可选地，诸如通过将标签21直接粘接到被加热的预成型件7上，也可以将标签21粘贴到预成型件7上而不用胶12。适于这个目的的标签材料是诸如PET和预拉伸的PP等。
在下文中，将描述本发明的其它实施例，通过这样做，将不会再次描述各个实施例所共有的并且已经在上文中描述的特征。类似地，实施例的单个特征可以互相结合。
图3a和图3b示出了第二实施例，具中：具有提升装置41的传递装置40、标签保持器25和第二控制凸轮29布置在传递星轮13上，特别是在夹持臂15下方。考虑到传递装置40和传递星轮13是连接的并且绕着共轴13a旋转的事实，不需要根据第一实施例的传递装置23的单独的传递星轮。提升装置41配置为平行杠杆，其在图3a中示出在标签分配器19下方的被降低的位置上，而在图3b中在夹持臂15下方的被提升的位置上，同时借助于接触压力将标签21贴在预成型件7上。当借助于第二控制凸轮29提升标签保持器25时，标签21将同时径向地向内移动(由箭头R标识出)。这具有使得标签保持器25在止档件33的协助下抵靠预成型件7的涂覆了胶的分区而按压标签21的效果，这里所述分区背向传递星轮13。
图4示出了，在时间T1到T3中的三个连续时刻上的第三实施例的夹持件15a和标签分配器19，其中用于标签21的传递装置42以固定式的方式布置在标签分配器19上或者集成在诸如套接单元的标签分配器19中。传递装置42包括诸如用于标签21的摩擦轮驱动器。并且在这个情形中，能够省掉图1中示出的传递装置23的附加传递星轮。取而代之的，传递装置42布置在由夹持件15a保持的涂覆了胶的预成型件7的轨道下方。传递装置42配置为使得在预成型件7位于标签套筒21上方的时间T1的时刻将标签21向上射出。时间T1的时刻和标签21的速度与预成型件7的移动相协调(参见水平箭头)以使得标签套筒21将在预成型件7上滑动(参见T2)并且在时间T3的时刻上围绕涂覆了胶的标签分区。由于夹持件15a和标签分配器19之间的相对移动以及由于标签21的惯性，标签21以这种方式抵靠胶12被按压并且被粘贴到预成型件7上。如果必要的话，通过随后将空气吹到标签上或者通过将刷子应用到其上(未示出)能够进一步增强胶接结合的强度和面积。
本实施例占用特别少的空间。此外，所需的构件能够容易地改型。
图5示出了平坦的标签21(而不是标签套筒)借助于传递装置44粘贴到预成型件7上的情况下的第四实施例。与之前的实施例相比，这里标签21优选地在其某个区域或者某些区域中涂覆了胶12。借助于传统的胶棘爪轮盘的棘爪45从贮存盒(未示出)中移出标签21并传递给诸如具有真空夹持件或者机械夹持件的传统圆筒等的回转和传递装置47。回转和传递装置47沿着传递星轮13和夹持臂15(未示出)切向地引导标签21，以抵靠标签21的涂覆了胶的分区21a按压相应的预成型件7，从而将标签21粘贴到预成型件7上。如果必要的话，诸如通过将空气吹到标签上或者通过将刷子应用到其上等，借助于接触加压装置49仍然能够进一步增强胶接结合的强度和面积。
可选地，也可以使用储存在缠绕的载运条带(未示出)上的自动贴标签21。优选地，自动贴标签21仅在分区21a上涂抹有胶。代替利用胶棘爪轮盘或者回转装置47，以已知的方式使用载运条带牵引标签21经过剥离边缘，从而使标签21与载运条带分离；随后，抵靠相应的预成型件7按压涂覆了胶的分区21a，这具有将使标签21粘贴到预成型件7上的效果。为了改善固定，然后也能够通过将空气吹到标签上或者通过将刷子应用到其上而在更大的面积上抵靠预成型件7按压自动贴标签21。
因此可能也将平坦的标签21和预成型件7一起引入到吹塑模具3中。

Claims (15)

1.一种用于在吹塑模具(3)，尤其是旋转吹塑成型机中对塑料瓶(5)贴标签的贴标签机，包括：
-多个吹塑模具(3)；
-传递星轮(13)，其用于将预成型件(7)引入到所述吹塑模具(3)中；以及
-至少一个传递装置(23，40，42，44)，其用于将标签(21)传递给所述预成型件(7)，
其特征在于，
所述传递星轮(13)和所述传递装置(23，40，42，44)使得在传递区域(27)中的预成型件(7)和标签(21)以将相应的标签(21)粘贴到预成型件(7)的周向分区(7a)上的方式朝向彼此移动。
2.根据权利要求1所述的贴标签机，其特征进一步在于将胶(12)涂抹到所述预成型件(7)的周向分区(7a)和/或所述标签(21)的分区(21a)上的涂胶装置(11，45)。
3.根据权利要求1或2所述的贴标签机，其特征在于所述传递星轮(13)包括夹持臂(15)，所述夹持臂(15)使得所述预成型件(7)在垂直于其主轴(7b)的方向上朝向所述标签(21)移动从而将所述标签(21)粘贴到所述预成型件(7)上。
4.根据至少一个前述权利要求所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(23，40，42)配置为其使得所述标签(21)至少部分地在平行于所述预成型件(7)的所述主轴(7b)的方向上朝向所述预成型件(7)移动，从而在粘贴所述标签(21)之前，使得所述标签(21)相对于所述预成型件(7)的所述周向分区(7a)定向。
5.根据至少一个前述权利要求所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(40)和所述传递星轮(13)一起绕着共轴(13a)旋转。
6.根据至少一个前述权利要求所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(40)使得所述标签(21)至少部分地在垂直于所述预成型件(7)的所述主轴(7b)的方向上朝向所述预成型件(7)移动，从而将所述标签(21)粘贴到所述预成型件(7)上。
7.根据至少一个前述权利要求所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(23，40)包括被支撑在提升单元(24，41)上并设置有用于套筒形标签(21)的固定支架(31)的标签保持器(25)。
8.根据权利要求1至4中至少一项所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(42)是用于套筒形标签(21)的固定式分配器，并且配置为使得其朝向所述预成型件(7)射出所述标签(21)以使得所述标签(21)将围绕所述周向分区(7a)。
9.根据权利要求1至4中至少一项所述的贴标签机，其特征在于所述传递装置(47)是具有真空夹持件或者机械夹持件的可旋转圆筒。
10.根据至少一个前述权利要求所述的贴标签机，其特征进一步在于用于扩大所述标签(21)和所述预成型件(7)之间的粘结面积的接触加压装置(49)。
11.一种用于特别是在旋转吹塑成型机中对塑料瓶(5)贴标签的贴标签方法，其使用了根据前述权利要求之一的贴标签机并且包括以下步骤：
a)将标签(21)粘贴在预成型件(7)的周向分区(7a)上；
b)将装有所述标签(21)的所述预成型件(7)传递进吹塑模具(3)中；以及
c)使得所述预成型件(7)吹塑成型，从而所述标签(21)将被贴到瓶子(5)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述标签(21)是在涂抹到所述预成型件(7)和/或所述标签(21)的某个区域或者某些区域上的胶的协助下粘贴的。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述标签(21)是通过在所述预成型件(7)和所述标签(21)之间直接生效的粘附力被粘贴的。
14.根据前述权利要求10至13中至少一项所述的方法，其特征在于所述预成型件(7)的所述周向分区(7a)至多围住了180°的角度。
15.根据前述权利要求10至14中至少一项所述的方法，其特征在于所述标签(21)是套筒形的，并且在步骤a)中：使所述预成型件(7)相对于所述标签(21)定向为使得所述预成型件(7)的主轴(7b)位于所述标签(21)内；在步骤b)中：使得所述标签(21)至少部分地平行于所述预成型件(7)的所述主轴(7b)移动，使得在所述主轴(7b)的方向上，所述标签(21)将与周向分区(7a)相重叠，以粘贴所述标签(21)；以及在步骤c)中：使所述预成型件(7)和所述标签(21)垂直于主轴(7b)朝向彼此移动，以使得所述标签(21)将与所述预成型件(7)相接触。
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