DE102005031008A1

DE102005031008A1 - Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses mit einem Etikett

Info

Publication number: DE102005031008A1
Application number: DE200510031008
Authority: DE
Original assignee: RPC Bramlage GmbH
Current assignee: RPC Bramlage GmbH
Priority date: 2005-07-02
Filing date: 2005-07-02
Publication date: 2007-01-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses (13) mit einem Etikett (1) durch Hinterspritzen des Etiketts (1), wobei das Etikett (1) aus einer kunststoffbeschichteten Metallfolie (2) besteht und zunächst durch mechanisches Anformen an eine entsprechende Positivform (4) in eine dem Behältnis (13) entsprechende Gestalt gebracht wird und sodann in dieser Gestalt in das Spritzwerkzeug (11) zum Hinterspritzen eingesetzt wird. Um ein Verfahren der in Rede stehenden Art dahingehend weiterzuverbessern, dass entsprechende Behältnisse mit einem Etikett in qualitativ hochwertiger Form herstellbar sind, wird vorgeschlagen, dass im Zuge des Anformens eine Wärmebeaufschlagung des Etiketts (1) jedenfalls in den Bereichen (B) wesentlicher Biegung vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses mit einem Etikett durch Hinterspritzen des Etiketts, wobei das Etikett aus einer kunststoffbeschichteten Metallfolie besteht und zunächst durch mechanisches Anformen an eine entsprechende Positivform in eine, dem Behältnis entsprechende Gestalt gebracht wird und sodann in dieser Gestalt in das Spritzwerkzeug zum Hinterspritzen eingesetzt wird.

Verfahren der in Rede stehenden Art sind bekannt, so beispielsweise zur Herstellung von Lebensmittel oder Tierfutter aufbewahrenden Behältnissen. Diese sind mit einem in der Regel hochdiffusionsdichten Etikett versehen. In herkömmlicher Weise werden diesbezüglich blanke Metallfolien verwendet, welche jedoch im Hinblick auf die Oberflächenbeschaffenheit Probleme mitbringen. Es ergeben sich jedoch bei Nutzung derartiger Folien unerwünschte Faltelungen. Um diesem Missstand zu begegnen werden Metallfolien eingesetzt, welche kunststoffbeschichtet sind. Eine solche Kunststoffbeschichtung besteht beispielsweise aus Polypropylen. Diese mehrlagigen Folien werden mittels eines, eine Negativform bildenden Stempels über eine Positivform mechanisch in eine dem späteren Behältnis angepasste Form gedrückt, dies unter Ausformung von Biegezonen. Das Etikett kann hiernach eine topfförmige oder auch topfabschnittförmige Gestalt aufweisen. Das derartig mechanisch hergestellte, im Wesentlichen dreidimensional sich erstreckende Etikett wird in die Kavität eines Spritzwerkzeugs eingelegt und sodann hinterspritzt.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung dahingesehen, ein Verfahren der in Rede stehenden Art dahingehend weiter zu verbessern, dass entsprechende Behältnisse mit einem Etikett in qualitativ hochwertiger Form herstellbar sind.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass im Zuge des Anformens eine Wärmebeaufschlagung des Etiketts jedenfalls in den Bereichen wesentlicher Biegung vorgenommen wird. Bereiche wesentlicher Biegung sind im Sinne der Erfindung im Wesentlichen Biegezonen zwischen Etikettenflächen, die einen Winkel zwischen 0° und 180°, bevorzugt einen Winkel zwischen 15° und 165° einschließen. Zufolge dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein entsprechendes Behältnis herstellbar, mit einer insbesondere etikettenseitigen Oberfläche, die qualitativ hohen Ansprüchen entspricht. So ist zunächst durch die vorgeschlagene Wärmebeaufschlagung im Zuge der mechanischen Anformung an die Positivform eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der gewünschten Formgebung erreicht. Die Erwärmung erfolgt bis nahe an oder bis in den Plastifizierungsbereich des Kunststoffes des mehrlagigen Etiketts. Dass so unter Wärmebeaufschlagung geformte Etikett behält nach Unterschreiten der Plastifizierungstemperatur des Kunststoffes, d. h. nach Erkalten des Etiketts die gewünschte Form, dies insbesondere in den Biegezonen, die zwischen Flächen, die einen Winkel zwischen 60° und 120° einschließen, gebildet sind. Insbesondere in solchen Biegezonen ist eine hohe Rückstellneigung festzustellen, die durch die vorgeschlagene Wärmebeaufschlagung jedoch erfolgreich unterdrückt wird. Das Werkzeug zur Niederdrückung des Etiketts und entsprechender mechanischer Anformung an die Positivform besitzt bevorzugt randseitig eine Mehrzahl von frei stehenden, relativ dünnen Stempeln. Durch die vorgeschlagene Wärmebeaufschlagung des Etiketts im Zuge der Anformung kann auf eine üblicher Weise nachgeschaltete nochmalige Niederdrückung ohne Stempel, lediglich mit einer der Positivform entsprechenden Negativform, verzichtet werden. Als besonderes vorteilhaft erweist sich die vorgeschlagene Wärmebeaufschlagung des Etiketts mit Blick auf die im Zuge der mechanischen Anformung an die Positivform gebildeten Zonen wesentlicher Biegung. So ist hierdurch eine Falten- und blasenfreie Formgebung der Biegezonen erreicht.

Diese gewünschte Etikettenbeschaffenheit zeigen zudem auch die sich zwischen den Biegezonen erstreckenden Etikettenflächen.

Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.

So ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass das Etikett einen Bodenbereich und Seitenwandbereiche aufweist und dass die Wärmebeaufschlagung in den Übergangsbereichen von dem Bodenbereich in die Seitenwandbereiche vorgenommen wird. Entsprechend ist das Etikett nach der mechanischen Anformung an die Positivform bevorzugt topfartig gebildet, gibt hiernach entsprechend auch im Wesentlichen die Form des letztlich herzustellenden Behältnisses zumindest teilweise vor. Die Übergangsbereiche vom Bodenbereich in die Seitenwandbereiche, aber auch die Übergangsbereiche von einem Seitenwandbereich in einen hieran anschließenden und hierzu im Grundriss abgewinkelt verlaufenden Seitenwandbereich sind die erwähnten Bereiche wesentlicher Biegung, die im besonderen Maße im Zuge der mechanischen Anformung wärmebeaufschlagt werden. Durch Erwärmung dieser Zonen bis hin zum Plastifizierungsbereich des Kunststoffanteiles des Etiketts wird die gewünschte stabile Formgebung des Etiketts erreicht. Die Wärmebeaufschlagung kann mit erhitzter Luft vorgenommen sein, welche Luft beispielsweise eine Temperatur von ca. 100 bis 120° besitzt. Alternativ kann die Wärmebeaufschlagung mittels Strahlung vorgenommen sein, welche, wie weiter auch die vorgenannte Wärmeluftbeaufschlagung, von Seiten des das Etikett mechanisch beaufschlagenden Stempels erfolgen kann. Weiter alternativ wird vorgeschlagen, dass die Wärmebeaufschlagung durch entsprechende Erhitzung der Positivform vorgenommen wird. Entsprechend kann die Positivform eine bis nahe an oder in den Plastifizierungsbereich des Kunststoffanteils des Etiketts reichende Temperatur aufweisen. Das Etikett ist bevorzugt auf Basis einer A luminiumfolie gebildet, die in bevorzugter Ausgestaltung beidseitig, bevorzugt vollflächig kunststoffbeschichtet ist. Eine jede Kunststoffschicht weist hierbei eine Dicke im Bereich von 50 bis 200 μm, bevorzugt 100 μm auf. Die Bereiche wesentlicher Biegung können des Weiteren, wenn gleich nicht zwingend, durch eine Glättungsvorrichtung überbügelt werden. Diese Art Eck-Verbügelung kann unmittelbar nach der mechanischen Anformung an die Positivform erfolgen. Bevorzugt wird jedoch eine solche Überbügelung erst nach dem Spritzvorgang durchgeführt, um hier nach etwaige im Zuge des Hinterspritzens auftretende Oberflächenunebenheiten, beispielsweise in Form von Blasen, abschließend glatt zu bügeln. Entsprechend ist bevorzugt die Überbügelung, wenn nötig, der letzte Arbeitsschritt bei der Herstellung des Behältnisses.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt.
1 in schematischer Perspektivdarstellung eine Vorrichtung zur Formung eines Etiketts;
2 in schematischer Darstellung den Verfahrensablauf zur Herstellung eines topfförmigen Etiketts für ein Behältnis;
3 in perspektivischer Schemadarstellung ein Zwischenschritt zur Herstellung des Etiketts, bei welchem das Etikett unter Wärmebeaufschlagung mittels eines Stempels mechanisch an eine Positivform angeformt wird;
4 den Schnitt durch die Ebene IV in 3;
5 in schematischer Darstellung die Verfahrensschritte zur Herstellung des Behältnisses durch Hinterspritzen des geformten Etiketts;
6 eine schematische Schnittdarstellung durch die Spritzvorrichtung;
7 das Etikett in einer Einzeldarstellung in ursprünglicher, flächiger Ausgestaltung;
8 den schematischen, stark vergrößerten Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in 7;
9 das Etikett in perspektivischer Darstellung nach einer mechanischen Anformung an die Positivform;
10 das durch Hinterspritzen des vorgeformten Etiketts hergestellte Behältnis in perspektivischer Darstellung;
11 den schematischen Schnitt gemäß der Linie XI-XI in 10;
12 eine perspektivische Unteransicht gegen das fertige Behältnis;
13 in schematischer Darstellung eine Vorrichtungsstation zur optionalen Wärmenachbehandlung der Bereiche wesentlicher Biegung des Behältnisses bzw. Etiketts;
14 den Schnitt durch die Ebene XIV in 13.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 eine Vorrichtung zur Formung eines Etiketts 1 in eine dem letztlich herzustellenden Behältnis angepasste Form. Bei dem Etikett 1 handelt es sich im Wesentlichen um eine Folie, die hochdiffusionsdicht ist. Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in 8 zu erkennen, ist das zunächst flächig im Zuschnitt vorliegende Etikett 1 dreilagig ausgebildet, mit einer mittleren Lage in Form einer Metallfolie 2 – in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Aluminiumfolie – und beidseitig dieser Metallfolie 2 vollflächig aufgebrachten Kunststoffschichten 3. Die Kunststoffschichten bestehen bevorzugt aus Polypropylen.
Das Etikett 1 wird durch Biegung in eine dem späteren Behältnis angepasste Form verbracht, wozu zunächst das Etikett 1 einer Positivform 4 zugeführt wird. Aufliegend auf dieser, im Wesentlichen der gewünschten späteren Topfform des Behältnisses entsprechenden Positivform wird das Etikett 1 durch ein vertikal niederfahrendes Werkzeug 5 von oben beaufschlagt, welches Werkzeug 5 randseitig eine Mehrzahl von frei stehenden, stabförmigen Stempeln 6 aufweist. (Vgl. 3 und 4). Mittels dieses Werkzeuges 5 wird das im Zuschnitt flächig aufgelegte Etikett 1 um die Positivform 4 geformt, dies unter gleichzeitiger Wärmebeaufschlagung des Etiketts 1 insbesondere in den Bereichen B wesentlicher Biegung. Die Wärmebeaufschlagung wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit erhitzter Luft vorgenommen (schematisch durch Wellenlinien w dargestellt).
Das geformte Etikett 1 weist hiernach einen Bodenbereich 7 und Seitenwandbereiche 8 auf; besitzt entsprechend eine topfförmige Gestalt. Die besonders wärmebeaufschlagten Bereiche B wesentlicher Biegung sind hierbei die Biegezonen zwischen Bodenbereich 7 und den Seitenwandbereichen 8 sowie die Biegezonen zwischen zwei benachbarten Seitenwandbereichen 8.
Die Erwärmung erfolgt bis nahe an oder bis in den Plastifizierungsbereich des Kunststoffes des mehrlagigen Etiketts 1. Entsprechend weist die der Wärmebeaufschlagung dienende Luft eine Temperatur von ca. 100 bis 120° auf. Durch diese mit der mechanischen Anformung an die Positivform 4 einhergehende Wärmebeaufschlagung wird eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der gewünschten Formgebung des Etiketts 1 erreicht. Das dem späteren Behältnis entsprechend gestaltete Etikett 1 ist hiernach formstabil. Des Weiteren ist durch diese Maßnahme eine falten- und blasenfreie Formung des Etiketts 1 erreicht.
Alternativ zur Warmluft kann die Wärmebeaufschlagung auch mittels Strahlung vorgenommen werden oder auch durch eine entsprechende Erhitzung der Positivform.
Die so hergestellte Hohlform des Etiketts 1 wird hiernach durch einen Handhabungsautomaten 9 in eine Negativform 10 eines Spritzwerkzeuges 11 eingelegt. Diese werkzeugseitige Negativform 10 weist eine im Wesentlichen der Formgebung des hohlkörperartigen Etiketts 1 angepasste Form auf.
Nach Zuführung einer sprechenden Spitzwerkzeug-Positivform 12 und üblicher Abdichtung wird durch Einspritzen einer Kunststoffmasse das gewünschte Behältnis 13 hergestellt, wobei im Zuge dessen eine Hinterspritzung des Etiketts 1 erfolgt.
Das mittels dieses Verfahrens hergestellte Behältnis 13 ist in den 10 bis 12 dargestellt. Das Etikett 1 ist zufolge der Hinterspritzung mit dem Behältnis-Kunststoffmaterial unlösbar mit dem Behältnis 13 verbunden, dies bei annähernd vollflächiger Ummantelung des topfförmigen Abschnitts des Behältnisses 13, insbesondere dessen Seitenwandungen und Bodenbereich.
Optional kann nach dem Hinterspritzen des Etiketts 1 das Behältnis 13 mittels des Handhabungsautomaten 9 noch zu einer Folgestation 14 geführt werden, in welcher die Bereiche B wesentlicher Biegung, d. h. die Übergangsbereiche zwischen zwei benachbarten Seitenwandbereichen 8 bzw. die Übergangsbereiche zwischen dem Bodenbereich 7 und den Seitenwandbereichen 8 durch eine Glättungsvorrichtung überbügelt werden. Diese Vorrichtung weist entsprechend den Bereichen B wesentlicher Biegung zugeordnete und bevorzugt an deren Radius angepasste, wärmebeaufschlagte Bügelwandungen 15 auf, mittels welchen gegebenenfalls im Zuge des Spritzvorganges auftretende Oberflächenunebenheiten im Biegungsbereich 8 egalisiert werden können.
Bevorzugt ist die Glättungssvorrichtung wie beschrieben nachfolgend zu dem Spritzvorgang optional vorgesehen. Alternativ kann die Glättungsvorrichtung auch unmittelbar nach der unter Wärmebeaufschlagung durchgeführten Anformung des Etiketts 1 an die Positivform 4 erfolgen, d. h. unmittelbar vor Einlegen des geformten Etiketts 1 in das Spritzwerkzeug 11.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Behältnisses (13) mit einem Etikett (1) durch Hinterspritzen des Etiketts (1), wobei das Etikett (1) aus einer kunststoffbeschichteten Metallfolie (2) besteht und zunächst durch mechanisches Anformen an eine entsprechende Positivform (4) in eine, dem Behältnis (13) entsprechende Gestalt gebracht wird und sodann in dieser Gestalt in das Spritzwerkzeug (11) zum Hinterspritzen eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Anformens eine Wärmebeaufschlagung des Etiketts (1) jedenfalls in den Bereichen (B) wesentlicher Biegung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Etikett (1) einen Bodenbereich (7) und Seitenwandbereiche (8) aufweist und dass die Wärmebeaufschlagung in den Übergangsbereichen von dem Bodenbereich (7) in die Seitenwandbereiche (8) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebeaufschlagung mit erhitzter Luft vorgenommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebeaufschlagung mittels Strahlung vorgenommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebeaufschlagung durch entsprechende Erhitzung der Positivform (4) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Etikett (1) auf Basis einer Aluminiumfolie gebildet ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumfolie beidseitig kunststoffbeschichtet ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (B) wesentlicher Biegung durch eine Glättungsvorrichtung (14) überbügelt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbügeln nach dem Spritzvorgang durchgeführt wird.