DE102012212491A1 - Device for applying plastic labels on e.g. polyethylene terephthalate bottles, has hold-down attachment provided in conveying direction of label, where label and container to be labeled are pressed together for fastening label at container - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Aufbringen von Kunststoffetiketten auf Behälter, insbesondere PET-Behälter, wie Flaschen, mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung. The invention relates to a device and a corresponding method for applying plastic labels to containers, in particular PET containers, such as bottles, with the aid of electromagnetic radiation.
Stand der Technik State of the art
Bisherige Vorrichtungen zum Aufbringen von Kunststoffetiketten auf Behälter nutzen Kalt- oder Heißleim oder andere Verfahren, wie das In-Mold-Labeling oder Shrink-Labeling. Außerdem ist es möglich, ein bereits um einen Behälter gelegtes Etikett von außen durch Energieeintrag thermisch oder durch Verschweißen mit dem Behälter zu verbinden. Previous devices for applying plastic labels to containers use cold or hot glue or other methods, such as in-mold labeling or shrink labeling. In addition, it is possible to connect a label already placed around a container from the outside by applying energy thermally or by welding to the container.
So zeigt beispielsweise die
Ferner beschreibt die
Die
Aufgabe task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Kunststoffetiketten auf Behälter, vorzugsweise PET-Behälter, wie PET-Flaschen, bereitzustellen, wobei ein möglichst präzises und insbesondere für die Etiketten zerstörungsfreies Aufbringen der Etiketten auf die Behälter gewährleistet wird. The invention has for its object to provide a device for applying plastic labels on containers, preferably PET containers, such as PET bottles, with the most accurate and especially for the labels nondestructive application of the labels is ensured on the container.
Lösung solution
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. This object is achieved by the device according to claim 1 and the method according to claim 7.
Die Unteransprüche beinhalten zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims include expedient embodiments of the invention.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung zum Aufbringen von Kunststoffetiketten eine Erwärmvorrichtung umfasst, durch deren Erwärmung Etikettenmaterial oberflächlich aufgeschmolzen werden kann, wobei das Kunststoffetikett und/oder der zu etikettierende Behälter an vorgegebenen Stellen vor Aufbringen des Kunststoffetiketts auf den Behälter erwärmt werden kann und eine Anpressvorrichtung in Förderrichtung der Kunststoffetiketten stromab der Erwärmvorrichtung vorgesehen ist, die das Kunststoffetikett und den zu etikettierenden Behälter zur Befestigung des Kunststoffetiketts an den Behälter aneinanderpressen kann. Durch das Erwärmen des Kunststoffetiketts und/oder des zu etikettierenden Behälters vor dem Aufbringen des Kunststoffetiketts auf den zu etikettierenden Behälter ist im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik nur die Erwärmung entweder des Kunststoffetiketts oder des zu etikettierenden Behälters möglich. Es können auch beide unabhängig voneinander erwärmt werden, so dass beispielsweise eine Erwärmung des Behälters durch das Kunststoffetikett hindurch vermieden werden kann. The invention is characterized in that the device for applying plastic labels comprises a heating device, by the heating of label material can be superficially melted, wherein the plastic label and / or the container to be labeled can be heated at predetermined locations before applying the plastic label on the container and a pressing device in the conveying direction of the plastic labels is provided downstream of the heating device, which can press against each other the plastic label and the container to be labeled for attaching the plastic label to the container. By heating the plastic label and / or the container to be labeled prior to applying the plastic label on the container to be labeled in contrast to the prior art, only the heating of either the plastic label or the container to be labeled is possible. Both can be heated independently, so that, for example, heating of the container through the plastic label can be avoided.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmvorrichtung schmalbandige Lichtquellen oder Infrarotquellen oder UV-Quellen umfasst, die das Kunststoffetikett und/oder den zu etikettierenden Behälter an gewählten Stellen erwärmen können. Die Verwendung von Strahlungsquellen, wie Infrarotquellen, erlaubt eine Bestrahlung der Kunststoffetiketten und/oder der zu etikettierenden Behälter mit Hilfe von Strahlung in einem wohl definierten Spektralbereich. Das reduziert die aufzuwendenden Energien und ermöglicht gleichzeitig gezielt eine Bestrahlung in einem Spektralbereich, der von den jeweiligen Materialien gut absorbiert wird, womit eine nur oberflächliche Erwärmung erzielt werden kann. In one embodiment, the device is characterized in that the heating device comprises narrow-band light sources or infrared sources or UV sources, which can heat the plastic label and / or the container to be labeled at selected locations. The use of radiation sources, such as infrared sources, allows irradiation of the plastic labels and / or the containers to be labeled by means of radiation in a well-defined spectral range. This reduces the energy to be expended while at the same time allowing for selective irradiation in a spectral range that is well absorbed by the respective materials, whereby only superficial heating can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Befördereinrichtung vorgesehen ist, die das Kunststoffetikett und/oder den Behälter so an der Erwärmvorrichtung vorbeiführen kann, dass die zu erwärmende Seite des Kunststoffetiketts und/oder des Behälters der Erwärmvorrichtung zugewandt sein kann. Durch diese Anordnung kann die Erwärmung entweder des Kunststoffetiketts und/oder des zu etikettierenden Behälters genau an der Seite der Oberfläche erfolgen, die tatsächlich erwärmt werden soll und muss nicht durch die komplette Materialschicht hindurch erfolgen. Das reduziert insbesondere beim Kunststoffetikett die Gefahr von unerwünschten Zerstörungen bzw. Veränderungen der Außenseite, die für den Endverbraucher sichtbar ist. In a further embodiment, the device is characterized in that a conveying device is provided, which can guide the plastic label and / or the container to the heating device that the may be facing heating side of the plastic label and / or the container of the heating device. By this arrangement, the heating of either the plastic label and / or the container to be labeled can be done exactly on the side of the surface to be actually heated and does not have to be through the entire material layer. This reduces the risk of undesired destruction or changes in the outside, which is visible to the end user, especially in the case of the plastic label.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmvorrichtung geeignet ist, den Behälter auf eine Temperatur größer als die Schmelztemperatur des Kunststoffetiketts und/oder das Kunststoffetikett an den vorgegebenen Stellen auf über die Schmelztemperatur des Kunststoffetiketts zu erwärmen. Dadurch kann das Kunststoffetikett in beiden Fällen aufgeschmolzen werden. Da im Allgemeinen, die Schmelztemperatur des zu etikettierenden Behälters höher ist als die Schmelztemperatur des Kunststoffetiketts, wird so ferner ein gleichzeitiges eventuell unbeabsichtigtes Schmelzen des zu etikettierenden Behälters an den vorgegebenen Stellen vermieden und dennoch ein entsprechendes Aufschmelzen und dadurch resultierendes Verbinden des Kunststoffetiketts mit dem Behälter erreicht. In one embodiment, the device is characterized in that the heating device is adapted to heat the container to a temperature greater than the melting temperature of the plastic label and / or the plastic label at the predetermined locations above the melting temperature of the plastic label. As a result, the plastic label can be melted in both cases. Since in general, the melting temperature of the container to be labeled is higher than the melting temperature of the plastic label, so a simultaneous possibly unintentional melting of the container to be labeled is avoided at the predetermined locations and yet achieved a corresponding melting and thereby resulting bonding the plastic label to the container ,
Weiterhin kann für die Vorrichtung zusätzlich eine Vorbehandlungsstation vorgesehen sein, die das Kunststoffetikett und/oder den zu etikettierenden Behälter an den vorgegebenen Stellen mit einem Absorber beschichten kann oder das Kunststoffetikett und/oder den zu etikettierenden Behälter an den vorgegebenen Stellen schwärzen kann. Durch das zusätzliche Versehen mit einem Absorber oder schwärzen oder beides, kann die Absorption der eingestrahlten Strahlung auf der Oberfläche des jeweilige Material erhöht werden. Dadurch wird die Deponierung von Energie im wesentlichen auf die Oberfläche und die oberflächennahen Schichten konzentriert und eine Reduktion der insgesamt deponierten Energie erreicht. Ferner wird erreicht, dass das Kunststoffetikett und/oder der zu etikettierende Behälter in tieferen Schichten weniger erwärmt wird. Dadurch kann die Ausgangsleistung der Erwärmvorrichtung reduziert werden, was zu erheblichen Energieersparnissen führen kann. Ebenso können bereits vom Hersteller an geeigneten Stellen entsprechend vorbehandelte Etiketten (vorzugsweise auf der Klebeseite beispielsweise durch Schwärzung) bereitgestellt werden. Dann kann eine entsprechende Anpassung der Erwärmvorrichtung so durchgeführt werden, dass das Kunststoffetikett nur an den entsprechend vorbehandelten Stellen erwärmt wird. Furthermore, a pretreatment station can additionally be provided for the device, which can coat the plastic label and / or the container to be labeled at the predetermined locations with an absorber or blacken the plastic label and / or the container to be labeled at the predetermined locations. By additionally providing with an absorber or blackening or both, the absorption of the irradiated radiation on the surface of the respective material can be increased. This concentrates the landfill of energy substantially on the surface and the near-surface layers and achieves a reduction of the total deposited energy. Furthermore, it is achieved that the plastic label and / or the container to be labeled is heated less in deeper layers. As a result, the output power of the heating device can be reduced, which can lead to significant energy savings. Likewise, pre-treated labels (preferably on the adhesive side, for example by blackening) can already be provided by the manufacturer at suitable locations. Then, a corresponding adjustment of the heating device can be carried out so that the plastic label is heated only at the correspondingly pretreated sites.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Fokussiereinrichtung vorgesehen ist, die die abgestrahlte Energie der Erwärmvorrichtung auf dem Behälter entweder in Form von Streifen parallel zur Symmetrieachse des Behälters oder Streifen entlang einer Richtung, die in einer Ebene orthogonal zur Symmetrieachse des Behälters liegt oder einer Fläche, die der Fläche des Etiketts entspricht oder Kombinationen davon aufbringen kann und/oder die die abgestrahlte Energie der Erwärmvorrichtung auf das Kunststoffetikett in Form von entweder Streifen parallel zur Beförderungsrichtung des Kunststoffetiketts oder Streifen orthogonal zur Beförderungsrichtung des Kunststoffetiketts oder auf der ganzen Fläche des Kunststoffetiketts oder Kombinationen davon aufbringen kann. So lässt sich eine gezielte Erwärmung des Kunststoffbehälters und/oder des Kunststoffetiketts verwirklichen, was es erlaubt, beispielsweise besondere Formungen der zu etikettierenden Stellen auf dem Behälter zu berücksichtigen, an denen eine Befestigung des Etiketts z.B. besonders gut oder weniger gut erfolgen kann. Vorteilhaft ist auch, dass beispielsweise die Streifen parallel zur Beförderungsrichtung des Kunststoffetiketts oder des Behälters auch in Form von unterbrochenen Streifen oder Klebepunkten erzeugt werden können, sofern eine gepulste Strahlenquelle verwendet wird. In one embodiment, the device is characterized in that a focusing device is provided which the radiated energy of the heating device on the container either in the form of strips parallel to the symmetry axis of the container or strip along a direction which is in a plane orthogonal to the axis of symmetry of the container or an area corresponding to the surface of the label or can apply combinations thereof and / or the radiant energy of the heating device on the plastic label in the form of either strips parallel to the conveying direction of the plastic label or strips orthogonal to the conveying direction of the plastic label or on the entire surface of the plastic Apply plastic labels or combinations thereof. Thus, a targeted heating of the plastic container and / or the plastic label can be realized, which makes it possible to take into account, for example, special shapes of the points to be labeled on the container, in which attachment of the label e.g. especially good or less well done. It is also advantageous that, for example, the strips can be produced parallel to the transport direction of the plastic label or the container also in the form of interrupted strips or adhesive dots, provided that a pulsed radiation source is used.
Unter Verwendung beispielsweise dieser Vorrichtung lässt sich ein Verfahren zum Aufbringen von Kunststoffetiketten auf Behälter, vorzugsweise PET-Behälter, wie PET-Flaschen, verwirklichen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass unmittelbar vor dem Aufbringen des Kunststoffetiketts auf dem Behälter das Kunststoffetikett und/oder der zu etikettierende Behälter durch die Erwärmvorrichtung an vorgegebenen Stellen erwärmt wird und nach dem Erwärmen das Kunststoffetikett und der zu etikettierende Behälter durch eine Anpressvorrichtung aneinandergepresst werden, wobei das Kunststoffetikett während des Erwärmens durch die Erwärmvorrichtung oberflächlich aufgeschmolzen wird und/oder das Kunststoffetikett während des Aufbringens auf den erwärmten Behälter oberflächlich aufgeschmolzen wird. Dieses Verfahren erlaubt eine gezielte und möglichst zerstörungsfreie Erwärmung der Kunststoffetiketten und/oder der zu etikettierenden Behälter, um die Kunststoffetiketten auf den Behältern zu befestigen. Dadurch kann auf die Verwendung von Leim verzichtet werden. Using this device, for example, a method for applying plastic labels to containers, preferably PET containers, such as PET bottles, can be realized, wherein the method is characterized in that immediately before the application of the plastic label on the container, the plastic label and / or the container to be labeled is heated by the heating device at predetermined locations and after heating the plastic label and the container to be labeled are pressed together by a pressing device, wherein the plastic label is superficially melted during heating by the heating device and / or the plastic label during application the heated container is superficially melted. This method allows targeted and non-destructive heating of the plastic labels and / or the containers to be labeled in order to secure the plastic labels on the containers. This can be dispensed with the use of glue.
In einer Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen des Kunststoffetiketts und/oder des Behälters durch wenigstens eines von schmalbandigem Licht, Infrarotlicht und UV-Licht erfolgt. Durch Verwendung spezieller Spektralbereiche kann die Erwärmung mit Strahlung erfolgen, die von den entsprechenden Materialien besonders gut absorbiert wird, da sie beispielsweise mit einer entsprechenden Absorptionslinie zusammenfällt und dadurch eine oberflächliche Erwärmung bzw. ein Aufschmelzen erreicht werden, ohne dass tiefere Schichten des Kunststoffetiketts oder des Behälters oder insbesondere, bezogen auf das Kunststoffetikett, ein Durchtreten der Strahlung durch das gesamte Material erfolgt. In one embodiment, the method is characterized in that the heating of the plastic label and / or the container by at least one of narrow-band light, infrared light and UV light takes place. By using special spectral regions, the heating can be carried out with radiation which is absorbed particularly well by the corresponding materials, for example because it coincides with a corresponding absorption line and thus superficial heating or a melting can be achieved without deeper layers of the plastic label or the container or in particular, based on the plastic label, a passage of the radiation through the entire material.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Kunststoffetikett und/oder der Behälter von einer Befördereinrichtung mit der zu erwärmenden Seite an der Erwärmvorrichtung vorbeigeführt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Erwärmung des Kunststoffetiketts und/oder des Behälters im Wesentlichen, bevorzugt ausschließlich auf der zu erwärmenden Seite erfolgt. Dadurch kann zum einen Strahlung verwendet werden, die von dem Material zu einem Großteil absorbiert wird, da sie mit beispielsweise einer Absorptionslinie zusammenfällt und ferner ist es nicht mehr nötig, die Erwärmung durch die komplette Materialstärke hindurch zu vollziehen. In a further embodiment, the plastic label and / or the container is guided past the heating device by a conveying device with the side to be heated. This ensures that the heating of the plastic label and / or the container takes place essentially, preferably exclusively on the side to be heated. This can on the one hand be used radiation that is absorbed by the material to a large extent, since it coincides with, for example, an absorption line and further, it is no longer necessary to complete the heating throughout the material thickness.
In einer Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der zu etikettierende Behälter auf eine Temperatur größer als die Schmelztemperatur des Kunststoffetiketts erwärmt wird. In one embodiment, the method is characterized in that the container to be labeled is heated to a temperature greater than the melting temperature of the plastic label.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffetikett und/oder der zu etikettierende Behälter durch eine Vorbehandlungsstation entweder mit einem Absorber an den vorgegebenen Stellen versehen wird oder an den vorgegebenen Stellen geschwärzt wird oder beides. Dadurch kann das Absorptionsverhalten in Bezug auf die eingestrahlte Strahlung der Wärmvorrichtung verbessert werden und damit die Menge an emittierter Energie aus der Erwärmvorrichtung minimiert werden, wodurch sich Energieersparnisse ergeben. In a further embodiment, the method is characterized in that the plastic label and / or the container to be labeled is provided by a pretreatment station either with an absorber at the predetermined locations or is blackened at the predetermined locations or both. Thereby, the absorption behavior with respect to the radiated radiation of the heating device can be improved and thus the amount of emitted energy from the heating device can be minimized, resulting in energy savings.
In einer Ausführungsform ist das Verfahren weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die abgestrahlte Energie durch eine Fokussiereinrichtung auf dem Behälter in Form von Streifen parallel zur Symmetrieachse des Behälters oder Streifen entlang einer Richtung, die in einer Ebene orthogonal zur Symmetrieachse des Behälters liegt oder einer Fläche, die der Fläche des Etiketts entspricht, aufgebracht wird und/oder die eingestrahlte Energie durch die Fokussiereinrichtung auf das Kunststoffetikett in Form von Streifen parallel zur Beförderungsrichtung des Kunststoffetiketts oder Streifen orthogonal zur Beförderungsrichtung des Kunststoffetiketts oder auf der ganzen Fläche des Kunststoffetiketts oder Kombinationen davon aufgebracht wird. Dadurch ist es möglich, die Erwärmung des Behälters und/oder des Kunststoffetiketts auf besondere Gegebenheiten, wie beispielsweise die Form des zu etikettierenden Behälters, anzupassen, um damit eine möglichst zuverlässige Befestigung des Kunststoffetiketts zu ermöglichen. In one embodiment, the method is further characterized in that the energy radiated by focusing means on the container is in the form of strips parallel to the axis of symmetry of the container or strip along a direction which is in a plane orthogonal to the axis of symmetry of the container or a surface corresponds to the surface of the label, is applied and / or the radiated energy is applied by the focusing on the plastic label in the form of stripes parallel to the transport direction of the plastic label or strip orthogonal to the transport direction of the plastic label or on the entire surface of the plastic label or combinations thereof. This makes it possible to adapt the heating of the container and / or the plastic label to special conditions, such as, for example, the shape of the container to be labeled, in order to enable as reliable a fastening of the plastic label as possible.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen des Kunststoffetiketts formerhaltend und größenerhaltend erfolgt. Dadurch kann im Gegensatz zu anderen Verfahren im Stand der Technik, wie beispielsweise das In-Mold-Labeling oder Shrink-Labeling ein unerwünschtes Verändern der Form oder der Größe des Kunststoffetiketts auf jeden Fall vermieden werden und so der Ausschuss erheblich minimiert werden. In a further embodiment, the method is characterized in that the heating of the plastic label takes shape-preserving and size-preserving. As a result, in contrast to other methods in the prior art, such as in-mold labeling or shrink labeling an undesired change in the shape or size of the plastic label can be avoided in any case, and thus the rejection can be significantly minimized.
Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures
Ausführliche Figurenbeschreibung Detailed description of the figures
Die Emission von Strahlung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von schmalbandigen Lichtquellen, wie beispielsweise Lasern, wobei in diesem Zusammenhang schmalbandig bedeutet, dass die spektrale Halbwertsbreite der emittierten Strahlung kleiner als 50 nm ist. Es können auch Infrarotquellen oder Quellen für ultraviolette Strahlung verwendet werden. Die Auswahl der tatsächlich verwendeten Strahlung erfolgt aufgrund der Materialeigenschaften der Kunststoffetiketten
Anhand der
Wie in
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2012118503 A1 [0004] US 2012118503 A1 [0004]
- US 5266149 A [0005] US 5266149A [0005]
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