DE102004026207B4

DE102004026207B4 - Formvorrichtung und Verfahren zum Ausformen eines Behältnisses aus einer thermoplastischen Bahn und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses

Info

Publication number: DE102004026207B4
Application number: DE102004026207A
Authority: DE
Inventors: Alban Dipl.-Ing. Hutter
Original assignee: MAIER PACKAGING GmbH
Current assignee: MAIER PACKAGING GmbH
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: DE102004026207A1

Abstract

Formvorrichtung, insbesondere Tiefziehvorrichtung, zum Ausformen eines Behältnisses (2) aus einer thermoplastischen Bahn (1) und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses, mit
einem Unterwerkzeug (6) in dem wenigstens ein Formnest (7) vorgesehen ist;
einer Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7), die wenigstens einen Teilbereich des Formnests bildet und relativ zu dem Unterwerkzeug (6) zwischen einer Formposition und einer Beschickposition bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) um einen Drehpunkt (15) verschwenkbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formvorrichtung und ein Verfahren zum Ausformen eines Behältnisses aus einer thermoplastischen Bahn und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses.
Bei der betreffenden Formvorrichtung handelt es sich insbesondere und bevorzugt um eine Tiefziehvorrichtung und bei den auszuformenden Behältnissen vorzugsweise um Behältnisse der Lebensmittelindustrie. Derartige Behältnisse werden demnach beispielsweise mit Milchprodukten jeglicher Art, wie beispielsweise Joghurt, Milchgetränken oder beliebigen anderen Lebensmittelprodukten befüllt.
Darüber hinaus werden derartige Formvorrichtungen insbesondere in Fertigungsstraßen eingesetzt, in denen aus einer kontinuierlichen thermoplastischen Bahn die Behältnisse ausgeformt, etikettiert, befüllt, verschlossen und auf Endmaß beschnitten werden. Die Formvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine Komponente in einer derartigen Fertigungsstraße darstellen, wobei sie die Schritte Ausformen und Etikettieren übernimmt.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind verschiedenartige Vorrichtungen zum Ausformen von Behältnissen aus einer thermoplastischen Bahn und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses bekannt.
So offenbart beispielsweise die DE 102 15 090 A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, insbesondere eine Tiefziehvorrichtung zum In-Mould-Etikettieren von Kunststoffbehältern für Lebensmitteln an der Bodenfläche des Behälters bzw. an der Bodenfläche und der Seitenfläche des Behälters. Dabei werden die Etiketten über einen Schwenkmechanismus von oben in ein Formnest eingebracht bzw. gelegt, das in dem Unterwerkzeug der Vorrichtung ausgebildet ist. Zum Ausformen eines Behältnisses mittels dieser Vorrichtungen bzw. dieses Verfahrens wird eine thermoplastische Bahn in die Tiefziehvorrichtung eingebracht und zwischen Unterwerkzeug und Oberwerkzeug in dem Formnest ausgeformt. Bei dem Ausformen entsteht eine Verbindung zwischen dem Behältnis und dem in dem Formnest angeordneten Etikett, das zu diesem Zweck auf der dem Behältnis zugewandten Seite mit einer Hotmelt-Beschichtung versehen ist. Nach dem Ausformen des Behältnisses wird das Behältnis entformt und über die Schwenkvorrichtung wird von oben ein neues Etikett in das Formnest eingelegt. Im Anschluss wiederholt sich der obige Vorgang kontinuierlich.
Obwohl die oben genannte Formvorrichtung, sowie das zugehörige Verfahren zufriedenstellende Ergebnisse liefern, bestehen Bestrebungen dahingehend die Ausgabeleistung von Fertigungsstraßen, in denen derartige In-Mould-Etikettier- und Formvorrichtungen zur Anwendung kommen, zu steigern bzw. zu optimieren. Dies kann einerseits dadurch erreicht werden, die Zahl der in einem Takt ausgeformten Behältnisse zu erhöhen. Dies erfordert jedoch eine Umstellung sämtlicher Komponenten der Fertigungsstraße, aufgrund der größeren Anzahl von Behältnissen pro Takteinheit. So bildet beispielsweise die auszuformende Anzahl an Behältnissen eine Matrix, die an die Verpackung beispielsweise in Kartons am Ende der Fertigungsstraße angepasst ist. Wird die Anzahl der Becher und somit die Matrix um eine Reihe vergrößert, so müssten beispielsweise neue Kartons verwendet werden, die in der Lage sind, diese zusätzliche Reihe aufzunehmen.
Aus der JP 02255311 A.PAJ ist eine Blasformvorrichtung zum Ausformen eines Behältnisses mit zwei Werkzeughälften bekannt, die jeweils ein Formnest enthalten. Ferner ist in einem der Werkzeuge eine Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts in das entsprechende Formnest vorgesehen, die wenigstens einen Teilbereich des Formnests bildet und relativ zu der Werkzeughälfte zwischen einer Formposition und einer Beschickposition bewegbar ist. Des Weiteren offenbart die JP 09220759 A.PAJ eine Formvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts dieser Problematik liegt das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem darin, eine Formvorrichtung und insbesondere eine Tiefziehvorrichtung, sowie ein zugehöriges Verfahren zum Ausformen eines Behältnisses aus einer thermoplastischen Bahn und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses zu schaffen, die beim Einsatz in einer Fertigungsstraße eine erhöhte Ausgabeleistung ermöglicht ohne die Anzahl der in einem Takt ausgeformten Behältnisse zu erhöhen.
Dieses technische Problem wird gelöst durch eine Formvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie ein zugehöriges Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
So liegt der vorliegenden Erfindung der Gedanke zugrunde, die oben stehenden Probleme dadurch zu lösen, dass die zum Entformen der Behältnisse nach dem Ausformen in der Formvorrichtung erforderliche Zeit bereits zum Einlegen von neuen Etiketten in das Formnest für den nächsten Ausformvorgang genutzt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik die Einzeletiketten nicht über eine separate Vorrichtung in das Formnest eingeschwenkt werden, sondern vielmehr ein Teil des Formnests, nämlich der Teil, in dem das Etikett zu platzieren ist, selbst relativ zu dem Unterwerkzeug der Formvorrichtung bewegbar ist, so dass ein Etikett auf diesem Teilbereich des Formnests platziert werden kann bevor der Teilbereich wieder in das Unterwerkzeug einfährt und das Formnest verschließt, damit ein nächster Formvorgang durchgeführt werden kann.
Erfindungsgemäß umfasst die Formvorrichtung, bei der es sich insbesondere um eine Tiefziehvorrichtung handelt, ein Unterwerkzeug in dem wenigstens ein Formnest vorgesehen ist und sie zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts in das Formnest vorgesehen ist, die selbst wenigstens einen Teilbereich des Formnests bildet und relativ zu dem Unterwerkzeug zwischen einer Formposition und einer Beschickposition bewegbar ist. Unter dem Begriff „Formposition" ist die Position der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens eines Etiketts zu verstehen, in der ein Ausformen der Behältnisse in der Formvorrichtung durchgeführt werden kann, wobei das Formnest vollständig ist. Im Gegensatz dazu ist die „Beschickposition" die Position der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts, in der das wenigstens eine Etikett auf der Einrichtung platziert wird und in der die Einrichtung aus dem Unterwerkzeug herausgefahren ist. Mit anderen Worten ermöglicht die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest einen Teilbereich des Formnests, insbesondere den Teilbereich, in dem das Etikett oder die Etiketten zu platzieren ist bzw. sind aus dem Unterwerkzeug heraus zu bewegen, um das Etikett zu platzieren, um die Einrichtung dann wiederum in das Unterwerkzeug einzufahren und das Formnest zu schließen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ermöglicht, den Entformvorgang der ausgeformten Behältnisse effektiv dazu zu nutzen, ein neues Etikett bzw. neue Etiketten in das Formnest einzubringen. Dadurch wird ermöglicht die Taktzeit der Formvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik, in dem zuerst das Entformen erfolgen muss bevor ein Einbringen der Etiketten durchgeführt werden kann, merklich zu verkürzen. Daraus folgt ferner, dass die Ausgabeleistung einer Fertigungsstraße, die durch die Taktzeit der Formvorrichtung beschränkt bzw. vorgegeben ist, erhöht werden kann, ohne die Anzahl der in einem Takt ausgeformten Becher zu erhöhen.
Vorteilhafter Weise ist die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest relativ zu dem Unterwerkzeug im Wesentlichen senkrecht bewegbar. Da die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts einen Teilbereich des Formnests bildet, kann dieses Merkmal zugleich bedeuten, dass die Bewegungsrichtung der Einrichtung bei auf einer Seite des Unterwerkzeugs angeordneter thermoplastischer Bahn aus der Formposition, relativ zu dem Unterwerkzeug, von der thermoplastischen Bahn entgegengesetzten Seite weg in die Beschickposition bewegbar ist. Ist zum Beispiel die thermoplastische Bahn über dem Unterwerkzeug angeordnet, so würde sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest relativ zu dem Unterwerkzeug nach unten bewegen. Dies bietet den Vorteil, dass nicht wie beim Stand der Technik der Zugang zu dem Formnest von oben bzw. seitlich zu erfolgen hat, sondern vielmehr von unten erfolgt. Daraus folgt, dass nicht abgewartet werden muss bis das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug um einen gewissen Teilbereich auseinander gefahren sind, bis mit dem Einbringen des Etiketts in das Formnest für den nächsten Formvorgang begonnen werden kann. Alternativ könnte die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts auch eine Umfangswandung des Formnest bzw. einen Teil davon bilden und im Wesentlichen parallel zu der von der thermoplastischen Bahn aufgenommenen Ebene seitlich bewegbar sein.
Darüber hinaus ist die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest um einen Drehpunkt verschwenkbar gestaltet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in diesem Fall der Drehpunkt relativ zu dem Unterwerkzeug im Wesentlichen senkrecht bewegbar, wie es zuvor beschrieben wurde. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass eine konstruktiv einfache Zuführung der Etiketten zum Platzieren der Etiketten bzw. des Etiketts auf der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest ermöglicht wird. So kann durch diese Ausgestaltung die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in eine Stellung verschwenkt werden, in der das Etikett leicht auf dem Teilbereich des Formnests, nämlich der Einrichtung selbst, platziert werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest um den Drehpunkt um im Wesentlichen 180° verschwenkbar. Dadurch wird ermöglicht, das Etikett auf einer im Wesentlichen horizontalen Fläche bzw. Ebene zu platzieren, so dass die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest das Etikett bzw. die Etiketten von dieser Fläche aufnehmen kann, nachdem es sich um den entsprechenden Winkel verschwenkt hat.
Um das Etikett auf der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest während der Bewegung von der Beschickposition in die Formposition zu fixieren bzw. zu halten, weist die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest eine Auflagefläche für wenigstens einen Teil des Etiketts auf und im Bereich der Auflagefläche ist ein Unterdruck anlegbar. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann erforderlich, wenn eine schnelle Bewegung und insbesondere eine Drehbewegung der Einrichtung erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Auflagefläche der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest an einer ihrer Außenkanten einen sich von der Auflagefläche erhebenden Vorsprung auf, so dass die Auflagefläche gleichzeitig den Teilbereich eines Bodens und einer Umfangswandung des Formnests bildet, wobei in einem Übergangsbereich der Auflagefläche von dem Boden zu der Umfangswandung ein Radius vorgesehen ist. Dabei ist es bevorzugt, dass der Vorsprung lediglich einen geringen Teil der Umfangswandung einnimmt. Durch eine derartige Ausgestaltung wird ermöglicht, dem Etikett bzw. den Etiketten beim Platzieren auf der Auflagefläche in der Beschickposition bereits eine Formgebung zu erteilen. So kann beispielsweise ein „Knicken" des Etiketts an dem erhabenen Vorsprung erfolgen, wobei das Etikett über den Vorsprung hinaus vorragt, ohne an der Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts in das Formnest, d. h. der Auflagefläche, vollständig anzuliegen. Vielmehr liegt das Etikett lediglich in einem Teilbereich an der Auflagefläche an. Wird die Einrichtung in die Formposition bewegt, so legt sich der über stehende Teil des Etiketts an eine Umfangswandung des Formnests an, die nicht durch die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts gebildet ist. Dadurch kann eine Boden- und Seitenetikettierung des Behältnisses erreicht werden.
Um das Etikett bzw. die Etiketten auf der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts und insbesondere auf der Auflagefläche zu platzieren ist bei der erfindungsgemäßen Formvorrichtung vorzugsweise eine Beschickungseinrichtung vorgesehen, die wenigstens ein Etikett zuführt.
Vorteilhafter Weise ist der Beschickungseinrichtung eine Etikettenbahn zuführbar, die sich insbesondere aus aneinander gereihten Einzeletiketten zusammensetzt. So ist es bevorzugt, dass die Einzeletiketten zu einer Rolle aufgerollt sind, wobei die Einzeletiketten direkt aneinander gereiht sind.
Um Einzeletiketten von der Etikettenbahn abzutrennen umfasst die Beschickungseinrichtung eine Schneideinrichtung, die es vorzugsweise ermöglicht durch ledigliches Abschneiden quer zur Zuführ- bzw. Beschickungsrichtung der Etikettenbahn die Etiketten im Wesentlichen abfallfrei von der Etikettenbahn abzutrennen.
Vorteilhafter Weise umfasst die Beschickungseinrichtung ferner einen Gegenstempel mit einer Fläche, die zu der Auflagefläche der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest im Wesentlichen komplementär ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein Etikett auf dem Gegenstempel zu platzieren, wobei dieses Etikett vorzugsweise über eine Außenkante des Gegenstempels vorragt. Im Anschluss wird die Auflagefläche der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts beim Bewegen der Einrichtung in die Beschickposition gegen den Stempel gedrückt, so dass durch den erhabenen Vorsprung an der Außenkante der Auflagefläche und den Radius zwischen dem Boden und der Umfangswandung, der komplementär an dem Gegenstempel ausgebildet ist, das Etikett ähnlich einer Formpresse eine Formgebung erlangt. Diese Ausgestaltung stellt im Vergleich zu dem Merkmal des erhabenen Vorsprungs mit dem Übergangsradius eine Verbesserung zur Formgebung des Etiketts dar.
Um diesen Formgebungsvorgang in der Art einer Formpresse weiter zu verbessern ist es bevorzugt, dass der Gegenstempel relativ zu der thermoplastischen Bahn bzw. einer durch die thermoplastische Bahn aufgespannten Ebene bzw. zu der Auflagefläche der Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest im Wesentlichen senkrecht bewegbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Formvorrichtung ferner ein Oberwerkzeug bzw. einen Gegenstempel, wobei das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug auf entgegengesetzten Seiten der thermoplastischen Bahn angeordnet sind.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst entsprechend das Zuführen einer thermoplastischen Bahn in eine Formvorrichtung in der wenigstens ein Formnest vorgesehen ist, das Herausfahren eines Abschnitts des Formnests aus der Formvorrichtung, das Platzieren wenigstens eines Etiketts auf wenigstens einem Teilbereich des herausgefahrenen Abschnitts, das Einfahren des Abschnitts des Formnests mit dem Etikett in die Formvorrichtung und dadurch Einbringen des Etiketts in das Formnest und das Ausformen des Behältnisses in dem Formnest.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend der Weiterbildungen der Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegenden Erfindung wird rein beispielhaft anhand einer beispielhaften, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben. Aus dieser Beschreibung sind weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung alleine für sich oder in Kombination ersichtlich. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenartigen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer Formvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest in der Formposition befindet.
2 eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Formvorrichtung beim Entformen des Behältnisses, wobei sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest in der Formposition befindet.
3 einen Querschnitt der in 1 dargestellten Formvorrichtung, bei der sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest in einer Zwischenposition befindet.
4 einen Querschnitt der Formvorrichtung aus 1, bei der sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest in der Beschickposition befindet.
5 einen Querschnitt der in 1 dargestellten Formvorrichtung, bei dem sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in der Beschickposition befindet und der Gegenstempel der Beschickvorrichtung gegen die Auflagefläche verfahren wird.
6 einen Querschnitt der in 1 dargestellten Formvorrichtung, bei der sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest mit einem darauf aufgebrachten Etikett in einer Zwischenposition befindet.
7 die in 1 dargestellte Formvorrichtung, bei der sich die Einrichtung zum Einbringen des wenigstens einen Etiketts in das Formnest wieder in der Formposition befindet.
8 eine perspektivische Ansicht eines mit einem Etikett versehenen Behältnisses, das mittels einer Formvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Bezugnehmend auf 1 wird eine beispielhafte, bevorzugte Ausführungsform der Formvorrichtung der vorliegenden Erfindung erläutert.
1 ist eine Querschnittsansicht der beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formvorrichtung. Aus Klarheitsgründen ist das Oberwerkzeug der Formvorrichtung in der 1 und den folgenden Darstellungen der Formvorrichtung weggelassen.
Die dargestellte Formvorrichtung ist in einer Betriebsposition dargestellt, in der gerade ein Behältnis aus einer thermoplastischen Bahn 1 ausgeformt wurde. Das ebenfalls im Querschnitt dargestellte Behältnis ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet und ist in 8 perspektivisch dargestellt. Wie aus 8 weiter ersichtlich ist, wird gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl der Boden 3, als auch eine Seitenwand 4 nur mit einem Etikett 5 versehen.
Die dargestellte Formvorrichtung weist ein Unterwerkzeug 6 auf, in dem ein Formnest vorgesehen ist. Vorzugsweise sind in dem Unterwerkzeug mehrere Formnester vorgesehen, die in der Form einer Matrix angeordnet sind, z. B. in einer 6 × 3 – Matrix, so dass in einem Takt der Formvorrichtung 18 Behältnisse gleichzeitig ausgeformt und etikettiert werden. Das Formnest ist allgemein mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet und weist gemäß dem Boden 3 des Behältnisses 2 einen Boden 8 und gemäß der Seitenwand 4 des Behältnisses 2 eine Umfangswandung 9 auf. Zum Entformen des Behältnisses 2 kann das Unterwerkzeug 6 relativ zu einer durch die thermoplastische Bahn aufgespannten Ebene senkrecht verfahrbar sein, wie es durch den Doppelpfeil A dargestellt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formvorrichtung ist unterhalb des Unterwerkzeugs 6 die Einrichtung zum Einbringen eines Etiketts 5 in das Formnest 7 vorgesehen. Die Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 weist einen Finger 11 auf, der eine Auflagefläche 12 für das Etikett 5 aufweist. Ferner ist an einer Außenkante der Auflagefläche 12 ein erhabener Vorsprung 13 vorgesehen, wobei zwischen der Auflagefläche 12 und dem Vorsprung 13 bzw. in dem Üergangsbereich dazwischen ein Radius 14 ausgebildet ist. Der Finger 11 der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 ist um einen Drehpunkt 15 verschwenkbar gelagert. Ferner umfasst die Einrichtung zum Einbringen des Etiketts einen Grundkörper 16, an dem der Finger 11 drehbar befestigt ist. In dem Grundkörper 16 ist eine Aussparung 17 vorgesehen, die eine Verschwenkung des Fingers 11 durch den Grundkörper 16 hindurch um im Wesentlichen 180° ermöglicht.
Unterhalb der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 ist eine Beschickungseinrichtung 18 vorgesehen. Die Beschickungseinrichtung umfasst einen Gegenstempel 19, der eine Fläche 20 aufweist, die zu der Auflagefläche 12 des Fingers 11 komplementär ist. Ferner ist komplementär dem Radius 14 des Fingers 11 auch an dem Gegenstempel 19 ein Radius 21 vorgesehen. Der Beschickungseinrichtung 18 wird eine kontinuierliche Etikettenbahn zugeführt, die aus aneinander gereihten Einzeletiketten besteht. Ferner umfasst die Beschickungseinrichtung 18 eine Schneideinrichtung 23 in der Form eines Schneidmessers, das in der Lage ist, von der Etikettenbahn 22 durch Bewegen des Messers 23 im Wesentlichen senkrecht zu der Etikettenbahn 22 ein Einzeletikett quer zur Förderrichtung (B) der Etikettenbahn 22 abzutrennen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 die Funktionsweise der in 1 dargestellten Formvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie bereits zuvor erwähnt, stellt 1 die Formvorrichtung der beispielhaften Ausführungsform im Querschnitt dar, wobei der Ausformvorgang eines Behältnisses 2 gerade abgeschlossen wurde. Ausgehend aus dieser Position bewegt sich das Unterwerkzeug 6 relativ zu der thermoplastischen Bahn 1 nach unten bzw. von der thermoplastischen Bahn weg, um ein Entformen des Behältnisses 2 aus dem Formnest 7 des Unterwerkzeugs 6 zu bewirken, wie es in 2 dargestellt ist. Gleichzeitig mit dieser Bewegung wird auch der Gegenstempel 19 der Beschickungsvorrichtung 18 relativ zu der thermoplastischen Bahn 1 bzw. der durch sie aufgespannten Ebene senkrecht nach unten bewegt, so dass ein neues Etikett auf der Fläche 20 des Gegenstempels 19 platziert werden kann. Die Bewegungsrichtung des Unterwerkzeugs 6 sowie des Gegenstempels 19 ist durch den Doppelpfeil A angedeutet. Zusammen mit dem Unterwerkzeug bewegt sich auch die Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 in der Richtung A nach unten. Nach dem Entformen des Behältnisses 2 aus dem Formnest 7 des Unterwerkzeugs 6 kann die thermoplastische Bahn um einen Takt weiter gefördert werden. Dieser Vorgang ist in den folgenden Darstellungen jedoch nicht ausgeführt, vielmehr verbleibt das Behältnis 2 in den folgenden Darstellungen in Ausrichtung mit dem Formnest.
Wie es in 3 dargestellt ist, beginnt im Anschluss ein relatives Absenken der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 zu dem Unterwerkzeug 6 und eine gleichzeitiges Verschwenken des Fingers 11 um den Drehpunkt 15.
In 4 hat sich der Finger 11 um die Drehachse 15 um 180° verschwenkt und die Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 befindet sich in der Beschickposition. In diesem Zustand liegt die Auflagefläche 12 des Fingers der Fläche 20 des Gegenstempels 19 gegenüber und parallel dazu.
In einem Stadium zwischen dem in 2 dargestellten Zustand und dem in 4 dargestellten Zustand oder in den entsprechenden Zuständen wird durch die Etikettenbahn 22 über die Beschickungseinrichtung 18 ein Etikett 5 zugeführt. Mit anderen Worten wird die Etikettenbahn 22 in Richtung des Pfeils B vorgeschoben und auf der Fläche 20 des Gegenstempels 19 platziert. Im Anschluss wird das auf der Fläche 20 platzierte Einzeletikett mittels der Trenneinrichtung 23 bzw. des Messers separiert.
In einem nächsten Schritt wird der Gegenstempel 19 im Wesentlichen senkrecht zu der durch die thermoplastische Bahn aufgespannten Ebene 1 in Richtung der gegenüberliegend angeordneten Auflagefläche 12 des Fingers 11 bzw. der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 bewegt. So bilden die Auflagefläche 12 und die Fläche 20 eine Art Formenhohlraum einer einzelnen eigenständigen „Formvorrichtung". Durch das Bewegen des Gegenstempels 19 mit seiner Fläche 20 relativ zu der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 bzw. der Auflagefläche 12 auf dem Finger 11 wird dem Etikett 5 eine spezielle Form erteilt. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform folgt das Etikett 5 den Radien 14 und 21, die im Wesentlichen komplementär zueinander sind. Unter im Wesentlichen ist hierzu verstehen, dass aufgrund des ungefähr die Stärke des Etiketts aufweisenden Hohlraums zwischen den beiden Flächen die Radien geringfügig voneinander abweichen. Bei der dargestellten Ausführungsform steht das zugeführte Einzeletikett 5 von der Fläche 20 des Stempels 19 vor. So wird bei der dargestellten Ausführungsform das Etikett durch den oben beschriebenen Vorgang mit einem Radius im Wesentlichen um 90° geknickt. Es sind jedoch auch andere beliebige Ausgestaltungen des Etiketts denkbar. Auch ist beispielsweise lediglich denkbar ein ebenes Etikett, beispielsweise auf dem Boden eines Behältnisses anzubringen, wobei in diesem Fall der Vorsprung 13 weggelassen würde. In dem in 5 dargestellten Zustand wird gleichzeitig an der Auflagefläche 12, bzw. in einem Teilbereich davon ein Vakuum angelegt, um beim Zurückschwenken des Fingers 11 und Zurückbewegen der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 in die Formposition das Etikett 5 an der Auflagefläche zu fixieren bzw. zu halten.
Wie es in 6 dargestellt ist, erfolgt im Anschluss wiederum ein gleichzeitiges Verschwenken des Fingers 11 um den Drehpunkt 15 und eine Bewegung der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 relativ zu dem Unterwerkzeug in einer Richtung A zu dem Unterwerkzeug hin. Letztendlich schließt die Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 bzw. die Auflagefläche 12 das Formnest 7 des Unterwerkzeugs 6 um ein geschlossenes Formnest zu bilden. Im Anschluss fährt das Unterwerkzeug in der Richtung A wieder an die thermoplastische Bahn 1 an, um einen erneuten Ausformvorgang durchzuführen.
Wie aus den 7, 5 und 1 ersichtlich ist, sind das Unterwerkzeug 6 und der Gegenstempel 19 miteinander verbunden und die Bewegung senkrecht zu der thermoplastischen Bahn des Unterwerkzeugs 6, sowie die Bewegung des Gegenstempels 19 gegen die Auflagefläche 12 der Einrichtung zum Einbringen des Etiketts 10 über die gleiche Bewegungsvorrichtung durchführen zu können. Dies hat konstruktive, sowie platztechnische Vorteile.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der obigen beispielhaften Ausführungsform erläutert wurde, ist diese Ausführungsform nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzend anzusehen. Vielmehr sind dem Fachmann Modifikationen und Änderungen ersichtlich, die im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die begleitenden Patentansprüche definiert ist.

Claims

Formvorrichtung, insbesondere Tiefziehvorrichtung, zum Ausformen eines Behältnisses (2) aus einer thermoplastischen Bahn (1) und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses, mit einem Unterwerkzeug (6) in dem wenigstens ein Formnest (7) vorgesehen ist; einer Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7), die wenigstens einen Teilbereich des Formnests bildet und relativ zu dem Unterwerkzeug (6) zwischen einer Formposition und einer Beschickposition bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) um einen Drehpunkt (15) verschwenkbar ist.
Formvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) relativ zu dem Unterwerkzeug (6) im Wesentlichen senkrecht bewegbar ist.
Formvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) eine Auflagefläche (12) für wenigstens einen Teil des Etiketts bildet und im Bereich der Auflagefläche ein Unterdruck anlegbar ist, um das Etikett (5) zu halten.
Formvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Auflagefläche (12) an einer Ihrer Außenkanten einen sich von der Auflagefläche erhebenden Vorsprung (13) aufweist, so dass die Auflagefläche gleichzeitig den Teilbereich eines Bodens (8) und einer Umfangswandung (9) des Formnests. (7) bildet, wobei in einem Übergangsbereich der Auflagefläche von dem Boden zu der Umfangswandung ein Radius (14) vorgesehen ist.
Formvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der eine Beschickungseinrichtung (18) vorgesehen ist, um der Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) in der Beschickposition das wenigstens eine Etikett (5) zuzuführen.
Formvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Beschickungseinrichtung (18) eine Etikettenbahn (22) zuführbar ist, die sich insbesondere aus aneinandergereihten Einzeletiketten (5) zusammensetzt.
Formvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Beschickungseinrichtung (18) eine Schneideinrichtung (23) umfasst um die Etiketten (5) von der Etikettenbahn (22) abzutrennen.
Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in Abhängigkeit von Anspruch 5, bei der die Beschickungseinrichtung (18) einen Gegenstempel (19) mit einer Fläche (20) aufweist, die zu der Auflagefläche (12) der Einrichtung zum Einbringen wenigstens eines Etiketts (5) in das Formnest (7) im Wesentlichen komplementär ist.
Formvorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Gegenstempel (19) relativ zu der thermoplastischen Bahn (1) im Wesentlichen senkrecht bewegbar ist.
Formvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner ein Oberwerkzeug aufweist, wobei das Unterwerkzeug (6) und das Oberwerkzeug auf entgegengesetzten Seiten der thermoplastischen Bahn (1) angeordnet sind.
Verfahren zum Ausformen eines Behältnisses (2) aus einer thermoplastischen Bahn (1) und zur In-Mould-Etikettierung des Behältnisses, mit den Schritten Zuführen einer thermoplastischen Bahn (1) in eine Formvorrichtung in der wenigstens ein Formnest (7) vorgesehen ist, Herausfahren eines Abschnitts des Formnest aus der Formvorrichtung, Platzieren wenigstens eines Etiketts (5) auf wenigstens einem Teilbereich des herausgefahrenen Abschnitts, Einfahren des Abschnitts des Formnests (7) mit dem Etikett (5) in die Formvorrichtung und dadurch Einbringen des Etiketts (5) in das Formnest (7), und Ausformen des Behältnisses (2) in dem Formnest, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt des Formnests (7) nach oder während des Herausfahrens um einen Drehpunkt (15) verschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Herausfahren des Abschnitts des Formnests (7) aus der Formvorrichtung relativ zu dem Unterwerkzeug (6) im Wesentlichen senkrecht erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei dem der herausfahrbare Abschnitt des Formnests (7) eine Auflagefläche (12) für wenigstens einen Teil des Etiketts (5) bildet und nach dem Platzieren des Etiketts auf der Auflagefläche im Bereich der Auflagefläche ein Unterdruck angelegt wird, um das Etikett zu halten.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Etikett beim Platzieren des Etiketts (5) auf dem herausgefahrenen Abschnitt des Formnests (7) an einem sich an einer Aussenkante der Auflagefläche von der Auflagefläche (12) erhebenden Vorsprung (13) eine Formgebung erfährt, so dass das Etikett (5) im eingefahrenen Zustand des Abschnitts des Formnests in zumindest einem Teilbereich eines Bodens (8) und einer Umfangswandung (9) des Formnests (7) anliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem beim Platzieren des Etiketts (5) auf dem herausgefahrenen Abschnitt, dem Abschnitt eine Etikettenbahn (22) zugeführt wird, die sich insbesondere aus aneinandergereihten Einzeletiketten (5) zusammensetzt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Etiketten (5) nach dem Zuführen auf den herausgefahrenen Abschnitt von der Etikettenbahn (22) abgetrennt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16 in Abhängigkeit von Anspruch 14, bei dem die Formgebung des Etiketts (5) zwischen der Auflagefläche (12) und einem zu der Auflagefläche im Wesentlichen komplementären Gegenstempel (19) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem zur Formgebung des Etiketts (5) der Gegenstempel (19) relativ zu der thermoplastischen Bahn (1) im Wesentlichen senkrecht bewegt wird, um die Formgebung des Etiketts (5) zu bewirken.