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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Etikettieren von Behältern, beispielsweise
von Flaschen oder flaschenartigen Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch
1 sowie auf eine Vorrichtung zum Etikettieren von Behältern gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 9.
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Verfahren
sowie Vorrichtungen zum Etikettieren von Behältern sind in verschiedenen
Ausführungen
bekannt. In der Regel erfolgt das Etikettieren in Vorrichtungen
bzw. Etikettiermaschinen, bei denen die zu etikettierenden Behälter auf
einem Transporteur, beispielsweise auf einen um eine vertikale Maschinenachse
umlaufenden angetriebenen Rotor u. a. an wenigstens ein Etikettieraggregat
vorbeibewegt werden, welches eine Etikettier- oder Etikettenübergabestation
der Maschine bildet. Das Etikettieraggregat ist für die Übergabe
der Etiketten an die Behälter beispielsweise
mit einem umlaufend angetriebenen Transferelement, z. B. in Form
einer umlaufend angetriebenen Transfertrommel ausgestattet. Über das Transferelement
werden die Etiketten jeweils mit einem vorauseilenden Etikettenende
oder Etikettenabschnitt an einen vorbeibewegten Behälter übergeben und
dort durch Anhaften befestigt oder fixiert, so dass das Anlegen
der Etiketten an die Behälter
dann durch Anrollen unter Drehen der Behälter um ihre vertikale Behälterachse
BA erfolgen kann. Der bei der Übergabe
an die Behälter
nachgeführte
Etikettenbereich wird am Behälter
oder aber bei einer sogenannten Rundumetikettierung überlappend
an dem vorauseilenden, bereits am Behälter vorgesehenen Etikettenbereich
fixiert.
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Ebenfalls
ist es möglich,
die Etikettenenden passgenau auf Stoß oder aber auch mit einem
definierten Abstand zu einander auf dem Behälter zu befestigen.
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Das
Fixieren der Etiketten an den Behältern oder aber bei einer Überlappung
an sich selbst erfolgt unter Verwendung eines geeigneten Leims oder
Klebers oder Klebstoffs, beispielsweise unter Verwendung eines Heißleims oder
Heißklebers
(Hotmelt), der über
ein Beleimungssystem, beispielsweise über ein Walzen-, Sprüh- und/oder Spaltbeleimungssystem
oder aber eine Kombination verschiedener Systeme auf die Etiketten
aufgebracht wird, und zwar innerhalb des Etikettieraggregates oder
der Etikettierstation. Dies führt
u. a. zu erheblichen Verschmutzungen des Etikettieraggregats, und
zwar u. a. mit dem Nachteil, dass derartige Verschmutzungen, die
auch von der sich möglicherweise
mit der Temperatur ändernden
Viskosität
des verwendeten Leims oder Klebers abhängen, d. h. temperaturabhängig sind,
zu Qualitätsverlusten,
insbesondere aber auch zu Leistungs- und Effizienzverlusten beim
Betrieb der Etikettiermaschine durch das für ein Reinigen notwendiges Abschalten
der Maschine führen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches diese Nachteile
vermeidet. Zur Lösung
dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch
1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zum Etikettieren bzw. eine Etikettiermaschine
sind entsprechend dem Patentanspruch 9 ausgebildet.
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Bei
der Erfindung erfolgt das Fixieren oder Verbinden der Etiketten
an bzw. mit den Behältern
an jeweils wenigstens einem Etikettenbereich thermisch durch einen
entsprechenden Energieeintrag, d. h. durch direktes Verbinden der
Materialen (Behälter und
Etikett) ohne die Verwendung eines zusätzlichen Klebers, Klebstoffes
oder Haftmittels mit adhäsiver oder
koadhäsiver
Wirkung. Thermisches Fixieren oder Verbinden im Sinne der Erfindung
ist insbesondere ein Bonden durch eine Schmelz- und/oder Schweißverbindung, die durch ein
Erhitzen des Etikettenmaterials und/oder des Materials des jeweiligen
Behälters
erreicht wird.
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Hierfür bestehen
bevorzugt die Etiketten zumindest an einem Etikettenbereich und
wenigstens an der nach dem Etikettieren dem Behälter zugewandten Rückseite
aus einem Material, welches durch Energieeintrag die thermisch erzeugte
Verbindung zwischen dem Etikett und dem jeweiligen Behälter bewirkt.
Der Energieeintrag erfolgt dabei bevorzugt bei oder nach der Übergabe
der Etiketten an die Behälter.
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Der
Energieeintrag kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen, beispielsweise
durch Beaufschlagung mit einem heißen Fluid, durch Wärme- oder
Infrarotstrahlung, durch elektromagnetische Strahlung oder Wellen,
insbesondere im Mikrowellenbereich, durch Schallwellen, insbesondere
Ultraschall oder aber durch einen oder mehrere Laserstrahlen. Bei
der Verwendung von Wellen, kann es von besonderem Vorteil sein,
zu einem Zeitpunkt ausschließlich
Wellen einer Wellenlänge
zu verwenden. Ebenfalls kann es sinnvoll sein, zu einem Zeitpunkt
mehrere Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu verwenden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Verbinden der Etiketten mit den Behältern ausschließlich thermisch
bzw. durch Energieeintrag, und zwar dabei bevorzugt an jeweils zwei Etikettenbereichen,
nämlich
an einem bei der Übergabe
an den jeweiligen Behälter
vorauseilenden und an einem bei dieser Übergabe nacheilenden Etikettenbereich,
beispielsweise auch in Form einer Überlappung oder überlappenden
Verbindung, bei der der nachfolgende Etikettenbereich am dem vorauseilenden
Etikettenbereich diesen überlappend
fixiert bzw. befestigt wird.
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Grundsätzlich besteht
auch die Möglichkeit, lediglich
das erste Anheften oder Fixieren der Etiketten bei oder unmittelbar
nach der Übergabe
an die Behälter
thermisch bzw. durch Energieeintrag durchzuführen und die weitere Fixierung
oder Befestigung der Etiketten an dem jeweiligen Behälter, insbesondere
auch das Fixieren des bei der Übergabe
nachgeführten
Etikettenbereichs durch Verwendung eines Leims, Klebers oder Klebstoffes
vorzunehmen. Selbst diese Ausführung
hat den Vorteil, dass Kleber oder Klebstoffe innerhalb des Etikettieraggregates und
damit eine Verschmutzung des Etikettieraggregates durch Leim, Kleber
oder Klebstoffe vermieden sind.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu
einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der 1–7,
die jeweils in schematischer Darstellung die Verfahrensschritte
unterschiedlicher Verfahren zum leimlosen Etikettieren, d. h. zum
Aufbringen von Etiketten auf Behälter
ohne die Verwendung eines zusätzlichen
Leims oder Klebers zeigen, näher erläutert.
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Die 1–4 zeigen
in vereinfachter schematischer Darstellung die Verfahrensschritte beim
Etikettieren von Behältern 1,
beispielsweise von Flaschen oder anderen Behältern, mit Etiketten 2 unter
Verwendung des sogenannten LM-Systems
oder LM-Verfahrens, bei dem jedes Etikett 2 mit einem vorauseilenden
Etikettenende oder -bereich 2.1 an den jeweiligen, an einem
Transferelement 3 vorbei bewegten Behälter 1 übergeben,
und zwar an einer Übergabeposition 4.
Jedes Etikett 2 wird dann an den sich von dem Transferelement
in Richtung des Pfeils A wegbewegenden Behälter 1 angerollt und
schließlich
mit einem nacheilenden Etikettenende oder -bereich 2.2 am
Behälter 1 oder
aber das Etikettenende 2.1 überlappend am Etikett 2 fixiert.
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Zum
Anrollen der Etiketten 2 werden die Behälter 1, die an ihrer
zu etikettierenden Außenfläche beispielsweise
rotationssymmetrisch zu einer vertikalen Behälterachse BA ausgebildet sind,
um diese Behälterachse
BA gedreht, wie dies in den 1–4 mit
dem Pfeil B angedeutet ist. Die Behälter 2 sind auf einem
Transporteur 5 angeordnet, der beispielsweise von einem
um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotor einer Etikettiermaschine
gebildet ist und auf dem die Behälter 1 aufrecht
stehend, d. h. mit ihrer Behälterachse
BA in vertikaler Richtung orientiert angeordnet sind.
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Das
Transferelement 3, welches eine Etikettier- oder Etikettenübergabestation 6 der
Etikettiermaschine bildet und Bestandteil eines Etikettieraggregates
ist, ist als Transfertrommel dargestellt, die während des Etikettierens um
eine vertikale Trommelachse entsprechend dem Pfeil C umlaufend angetrieben
ist, und zwar gegensinnig zur Drehbewegung B der Behälter 1,
aber derart, dass der Umfangsbereich des Transferelementes 3 an
der Übergabeposition 4 gleichsinnig
und synchron mit der Bewegung A der Behälter 1 umläuft.
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Zum
Halten der Etiketten 2 bzw. der Etikettenenden 2.1 und 2.2 ist
das Transferelement 3 mit Halte- oder Transferpads versehen,
die beispielsweise als Vakuumhalter ausgebildet sind.
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Eine
Besonderheit des in den 1–4 dargestellten
Verfahrens besteht darin, dass das Fixieren des jeweils vorauseilenden
Etikettenbereichs 2.1 an dem jeweiligen Behälter 1 thermisch,
d. h. beispielsweise durch Schweißen erfolgt. Hierfür sind die Etiketten 2 und/oder
die Behälter 1 entsprechend ausgebildet,
d. h. die Etiketten 2 bestehen zumindest an ihrer nach
dem Etikettieren dem jeweiligen Behälter 1 zugewandten
Etiketteninnenseite aus einem Material, welches durch Energieeintrag
und eine herbei erzeugte Erhitzung ein Verkleben oder Verschweißen ohne
zusätzliche
Hilfsmittel ermöglicht,
z. B. sind die Etiketten 2 an ihrer Etiketteninnenseite
mit einem entsprechenden Kunststoff hergestellt oder aber mit bei
normalen Umgebungstemperaturen festen Schmelzkleber beschichtet.
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Zum
Fixieren des jeweils vorauseilenden Etikettenbereichs 2.1 an
den an der Etikettenübergabestation 6 vorbei
bewegten Behältern 1 ist
an dieser Etikettenübergabestation
eine Energie- oder Strahlungsquelle 9 vorgesehen, die bei
der Übergabe
eines Etiketts 2 gesteuert auf das Etikett 2 bzw.
auf den Etikettenbereich 2.1 einen Energieeintrag bewirkt, und
zwar für
das Verkleben oder Verschweißen
des Etikettenendes 2.1 mit dem Behälter 1. Der Energieeintrag
auf den jeweiligen Etikettenbereich 2.1 erfolgt beispielsweise
durch das diesen Etikettenbereich haltende Transferpad 7 hindurch.
Hierfür
ist das Transferpad 7 in entsprechender Weise ausgebildet, beispielsweise
bestehend aus einem für
den Energieeintrag durchlässigen
Werkstoff und/oder als mit Öffnungen
versehenes Transferpad usw.
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Der
Energieeintrag kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise
durch Laserstrahlung, durch Wärme-
oder Infrarot-Strahlung, durch elektromagnetische Strahlung, durch
Ultraschall, durch Beaufschlagung mit einem heißen Fluid usw., und zwar jeweils
bei entsprechender Ausbildung der Energie- oder Strahlungsquelle 9.
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Das
Verbinden der Etikettenbereiche 2.1 erfolgt partiell, d.
h. beispielsweise punktförmig,
wie dies in der 2 mit den Verbindungs- oder
Fixierpunkten 10 angedeutet ist. Selbstverständlich sind auch
andere Anheft- oder Verbindungsmuster denkbar. Beispielsweise ist
auch ein Befestigen der Etikettenbereiche mit einer ununterbrochenem,
beispielsweise auch geschlossenen Linienstruktur möglich, beispielsweise
durch eine Befestigung sämtlicher Ränder des
Etiketts an dem Behälter.
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In
einer in Transportrichtung A auf die Etikettenübergabestation 6 folgenden
Fixierstation 11 erfolgt das leimlose Fixieren des nacheilenden
Etikettenbereichs 2.2 an dem jeweiligen Behälter 1 bzw. bei
Ausbildung der Etiketten 2 für eine Rundum-Etikettierung an
dem am Behälter 1 angerollten
Etikett 2 den Etikettenbereich 2.1 überlappend.
Die Fixierstation 11 weist hierfür eine der Energie- oder Strahlungsquelle 9 entsprechende
Energie- oder Strahlungsquelle 12 auf, mit der durch Energieeintrag
das heiße
thermische Verkleben oder Verschweißen des jeweiligen Etikettenabschnitts 2.1 erfolgt,
und zwar beispielsweise wiederum punktförmig, wie dies in der 4 mit
den Fixierpunkten 13 angedeutet ist. Es versteht sich,
dass auch hier wiederum andere Anheft- oder Fixiermuster möglich sind.
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Ebenso
wie das Transferelement 3 ist auch die Energie- oder Strahlungsquelle 9 radial
außerhalb
der kreisförmigen
Bewegungsbahn vorgesehen, auf der die Behälter 1 mit dem Transporteur
bzw. Rotor 5 bewegt werden. Weiterhin befinden sich auch die
Fixierstation 11 bzw. deren Energie- oder Strahlungsquelle 12 radial
außerhalb
dieser Bewegungsbahn. Grundsätzlich
könnten
die Fixierstationen 11 und die zugehörige Energie- oder Strahlungsquelle 12 auch
innerhalb der kreisförmigen
Bewegungsbahn der Behälter 1 angeordnet
sein.
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Die 5 und 6 zeigen
die Verfahrensschritte beim leimlosen Etikettieren unter Verwendung
eines sogenannten RM-Systems, bei dem die Etiketten jeweils nach
der Übergabe
des beim Zuführen
der Etiketten vorauseilenden Etikettenabschnitts 2.1 noch
an der Übergabestation 6,
d. h. ortnah am Transferelement 3 durch Anrollen auf den
sich um seine vertikale Achse drehenden Behälter 1 angebracht
und noch im Bereich der Übergabestation 6 auch
das durch Energieeintrag bewirkte thermische Fixieren des nacheilenden
Etikettenabschnitts 2.2 erfolgt. Bei diesen in den 5 und 6 dargestellten
Verfahren drehen die Behälter 1 wiederum
in Richtung des Pfeils B und das Transferelement 3 gegenläufig hierzu
in Richtung des Pfeils C. Die Behälter 1 werden auf
dem Transporteur 5, beispielsweise auf dem Rotor einer
Etikettiermaschine umlaufender Bauart in einer Transportrichtung
A' bewegt, die der Transportrichtung
A der 1–4,
aber auch der Drehbewegung der Behälter 1 sowie des Transferelementes 3 an
der Übergabeposition 4 für die Etiketten 2 an
den jeweiligen Behälter 1 entgegensetzt
ist. Da das Anrollen der Etiketten 2 an die Behälter 1 sowie
auch das Fixieren der nacheilenden Etikettenabschnitte 2.1 an
der Etikettenübergabestation 6 erfolgen,
wird bei diesen Verfahren die Energie- oder Strahlungsquelle 9 auch
zum Fixieren der nacheilenden Etikettenbereiche 2.2 verwendet,
wobei der Energieeintrag hierbei über und/oder durch das Transferpad 8 hindurch
erfolgt. Dieses ist entsprechend ausgebildet, beispielsweise in
der Form, wie es vorstehend für
das Transferpad 7 erläutert
wurde.
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Die 7 zeigt
schematisch ein Verfahren, bei dem die Etiketten 2 von
den zu etikettierenden Behältern 1 direkt
einem Etikettenmagazin 14 entnommen werden, welches an
dem Transportelement 5 mit diesem nicht mitbewegt, d. h.
an der Bewegungsbahn der auf dem Transportelement 5 befindlichen
Behälter 1 angeordnet
ist.
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Die
Behälter 1 sind
bei diesem Verfahren beispielsweise zumindest an ihrer zu etikettierenden Fläche für eine wenigstens
vorübergehende
Fixierung eines Etikettenbereichs, beispielsweise des Etikettenbereichs 2.1 ausgebildet,
z. B. durch eine entsprechende Oberflächengestaltung der Etiketten 2 an
ihrer nach dem Etikettieren dem jeweiligen Behälter 1 zugewandten
Rückseite
und/oder durch Aufbringen eines eine vorübergehende Fixierung bewirkenden
Fixiermittels auf die Behälter 1 vor
dem Passieren des Etikettenmagazins 14 und/oder durch elektrostatische
Aufladung der Behälter
an zumindest einem Bereich ihrer zu etikettierenden Fläche usw.
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Das
jeweils dem Etikettenmagazin 14 direkt entnommene Etikett 2 wird
dann wiederum durch Drehen des jeweiligen Behälters auf diesen durch Aufwickeln
oder anrollen aufgebracht. Auf das Etikettiermagazin 14 in
Transportrichtung A folgend ist die Fixierstation 11 vorgesehen,
mit der der andere Etikettenbereich, beispielsweise der Etikettenbereich 2.2 den
Etikettenbereich 2.1 überlappend
durch Energieeintrag bzw. thermisch fixiert wird, und zwar zur Ausbildung
der jeweiligen Rundum-Etikettierung. Das
Fixieren des jeweiligen Etikettenbereichs 2.2 erfolgt beispielsweise
wiederum punktförmig
entsprechend den Fixierpunkten 13 der 4.
Auch hier sind aber andere Fixiermuster denkbar.
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Die
Energie- oder Strahlungsquellen 9 und 12 sind
vorzugsweise so gesteuert, dass sich nicht nur das jeweils angestrebte
Verbindungsmuster, beispielsweise das durch die Fixier- oder Verbindungspunkte 10 bzw. 13 dargestellte
punktförmige
Verbindungsmuster oder ein anderes Verbindungsmuster, beispielsweise
ein streifenförmiges,
linienförmiges oder
anderes partielles Verbindungsmuster ergibt, sondern der die Verbindung
bewirkende Energieeintrag nur dann erfolgt, wenn sich tatsächlich ein
zu verbindender Etikettenabschnitt 2.1 bzw. 2.2.
im Wirkungsbereich der betreffenden Energie- und Strahlungsquelle 9 bzw. 12 befindet.
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Bei
der in der 7 dargestellten Ausführungsform
befinden sich die Fixierstation 11 und die zugehörige Energie-
oder Strahlungsquelle 12 innerhalb der kreisförmigen Bewegungsbahn,
auf der die Behälter 1 mit
dem Transporteur bzw. Rotor 5 bewegt werden. Grundsätzlich könnten die
Fixierstation und die zugehörige
Energie- oder Strahlungsquelle 12 bei dieser Ausführungsform
auch radial außerhalb
der kreisförmigen
Bewegungsbahn angeordnet sein.
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Vorstehend
wurde davon ausgegangen, dass nicht nur das Fixieren des bei der Übergabe
an die Behälter
vorauseilenden Etikettenbereichs (2.1), sondern auch das
Fixieren des Etikettenbereichs (2.2) thermisch durch Energieeintrag
erfolgen. Speziell bei einem Verfahren (LM-System) wie es im Zusammenhang
mit den 1–4 beschrieben
wurde, ist es aber auch möglich,
dass Fixieren des Etikettenbereichs 2.2 durch Beleimung
mit zusätzlichen Leim
oder Kleber vorzunehmen, insbesondere auch bei einer überlappenden
Verbindung des Etikettenbereichs 2.2 mit dem Etikettenbereich 2.1.
Die entsprechende Fixierungsstation befindet sich dann als zusätzliches
Hilfsaggregat außerhalb
des das Transferelement 3 aufweisenden Etikettieraggregates,
sodass ein Verschmutzen des Etikettieraggregates und der Komponenten
dieses Etikettieraggregates durch Leim oder Kleber nicht zu befürchten ist.
Bei dieser Ausführung
erfolgt also lediglich das Anheften der Etiketten 2 an
ihrem Etikettenabschnitt 2.1 z. B. durch thermisches Verbinden
bzw. Fixieren und das endgültige
Verbinden durch Leim oder Kleber.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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- 1
- Behälter, beispielsweise
Flasche
- 2
- Etikett
- 2.1,
2.2
- Etikettenende
- 3
- Transferelement,
z. B. Transfertrommel
- 4
- Etikettenübergabeposition
- 5
- Transporteur,
beispielsweise Rotor
- 6
- Etikettenübergabestation
- 7,
8
- Halte-
oder Transferpad
- 9
- Energie-
oder Strahlungsquelle
- 10
- Anheft-
oder Fixierpunkt
- 11
- Fixierstation
- 12
- Energie-
oder Strahlungsquelle
- 13
- Fixierpunkt
- 14
- Etikettenmagazin
- A,
A'
- Transportrichtung
des Transporteurs 5
- B
- Drehrichtung
der Behälter 1 beim
Anrollen des jeweiligen Etiketts 2
- C
- Drehrichtung
des Transferelementes 3
- BA
- Behälterachse