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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Etikettieren von Bechern oder dergleichen mit elastischen Etikettenhülsen.
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Behälter, wie beispielsweise Getränkeflaschen, lassen sich bekanntermaßen durch das Aufziehen schlauchförmiger Folienhülsen über die Behältermantelfläche etikettieren. Hierzu beschreibt die
WO 2008/076718 für die Etikettierung mit elastischen Folienhülsen eine Vorrichtung mit umlaufenden Spreizeinheiten, an denen mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende und umfänglich um eine zentrale Ausnehmung gruppierte Spreizfinger vorgesehen sind. Die Spreizfinger sind bezüglich der zentralen Ausnehmungen radial verschiebbar und können soweit auseinander bewegt werden, dass eine über die Spreizfinger gestülpte Folienhülse von den Spreizfingern aufgespannt wird und eine zu etikettierende Flasche von unten durch die zentrale Ausnehmung nach oben geschoben werden kann. Die Folienhülse wird beispielsweise durch Ansaugen an den Spreizfingern fixiert und anschließend durch Druckluft abgestoßen, so dass die Flasche an einem Tragring im Mündungsbereich ergriffen und mit dem Etiketten nach oben von den Spreizfingern abgezogen werden kann. Das Abziehen der Flasche und des Etiketts von den Spreizfingern und der nachfolgende Weitertransport der etikettierten Flasche erfolgen hierbei im Neck-Handling.
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Ein derartiges Neck-Handling ist aber nicht bei allen Behältertypen praktikabel. Insbesondere bei Bechern aus Kunststoff, beispielsweise bei Trinkbechern, dünnwandigen Bechern zur Verpackung von Milchprodukten oder dergleichen, lässt sich ein Neck-Handling im Bereich der Bechermündung schon auf Grund der mechanisch vergleichsweise instabilen Becherwand nicht durchführen. Da jedoch auch bei Kunststoffbechern zunehmend Bedarf für eine Etikettierung mit elastischen Etikettenhülsen besteht, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem/der sich insbesondere dünnwandige Kunststoffbecher auf praktikable Weise und bei den in Abfüllanlagen geforderten Maschinenleistungen mit elastischen Etikettenhülsen ausstatten lassen.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfassen diese Spreizeinheiten zum Spreizen der Etikettenhülsen, derart, dass sich die Becher in die Etikettenhülsen einführen lassen; untere Hubeinheiten mit wenigstens einer Auflageplatte für einen die Bechermündung umgebenden seitlichen Wandabschnitt und/oder für die Innenseite des Becherbodens, wobei sich die Becher mit den unteren Hubeinheiten wenigstens in eine untere Startposition der Etikettierung zum Festklemmen des Etiketts am Becher und in eine obere Endposition der Etikettierung außerhalb der Spreizeinheiten anheben lassen; und obere Hubeinheiten mit wenigstens einer Klemmeinrichtung zum Festklemmen der Etikettenhülsen an einem insbesondere an den Becherboden angrenzenden seitlichen Wandabschnitt der Becher.
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Erfindungsgemäß lassen sich die Spreizeinheiten absenken und/oder die unteren und der oberen Hubeinheiten anheben wenigstens bis in eine Endposition der Etikettierung, bei der die Becher und Etikettenhülsen außerhalb der Spreizeinheiten angeordnet sind, derart dass die unteren und die oberen Hubeinheiten von der Startposition bis zur Endposition im Kontakt mit den Bechern und Etikettenhülsen sind. Die Spreizeinheiten können zu diesem Zweck jeweils auf mittleren Hubeinrichtungen gelagert sein.
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Insbesondere vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der sich die unteren und die oberen Hubeinheiten von einer unteren Startposition bis zu einer oberen Endposition der Etikettierung im Kontakt mit den Bechern anheben lassen. Es können dann geeignete Relativbewegungen zwischen der Spreizeinheit und dem Becher bzw. Etikett ausgeführt werden, ohne die vertikale Position der Spreizeinheit zu verändern. Es werden folglich keine Hubeinheiten für die Spreizeinheiten benötigt.
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Die Becher können somit mit dem Becherboden nach oben weisend auf die Hubeinheiten aufgesetzt und etikettiert werden. Die Becher werden hierzu im Wesentlichen am Becherrand um die Bechermündung herum und/oder am Becherboden von unten abgestützt, also im Base-Handling. Außerdem lassen sich die Becher beim Aufsetzen auf die unteren Hubeinheiten mit Hilfe des die Bechermündung umgebenden Wandabschnitts auf einfache Weise bezüglich der unteren Hubeinheiten und der Spreizeinheiten zentrieren.
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Erfindungsgemäß können die Klemmeinrichtungen an den oberen Hubeinheiten von oben auf die Becher abgesenkt werden. Die Becher können dann mit den Klemmeinrichtungen der oberen Hubeinheiten von außen in der Nähe des Becherbodens gehalten werden. Dort lassen sich auch dünnwandige Kunststoffbecher vergleichsweise stabil ausbilden, um den erforderlichen Haltekräften ohne unerwünschte Verformung entgegen zu wirken. Somit kann der für das gemeinsame Abziehen des Bechers und der Etikettenhülsen nötigen Reibschluss hergestellt werden, insbesondere derart, dass die sich die Position der Etiketten an den Bechern beim Abziehen von den Spreizeinheiten nicht in unerwünschter Weise ändert.
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Die unteren und die oberen Hubeinheiten sind vorzugsweise während des Abziehens der Etikettenhülsen im ständigen Kontakt mit den Bechern. Diese sind dann insbesondere in vertikaler Richtung zwischen den unteren und oberen Hubeinheiten eingespannt, so dass während der Etikettierung eine präzise Führung der Becher und ein sicheres Mitnehmen der Etikettenhülsen beim Anheben gewährleistet werden kann.
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Vorzugsweise umfassen die unteren Hubeinheiten äußere Auflageplatten zum Abstützen eines die Bechermündung umgebenden Wandabschnitts und innere Auflageplatten zur Abstützen der Innenseite des Becherbodens. Somit können die Becher wechselweise im Bereich der Bechermündung oder des Becherbodens unterstützt und angehoben werden. Ebenso wäre es möglich, die Becher sowohl im Bereich der Bechermündung als auch auf der Innenseite des Becherbodens zu unterstützen und bei Bedarf zu zentrieren. Die inneren Auflageplatten können als Gegenlager für die Becherwand beim Festklemmen der Etikettenhülsen ausgebildet sein.
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Vorzugsweise sind die unteren Hubeinheiten dann derart ausgebildet, dass sich die inneren Auflageplatten gegenüber den äußeren Auflageplatten anheben lassen. Damit kann der Abstand zwischen den inneren und den äußeren Auflageplatten gezielt angepasst werden, beispielsweise an unterschiedlich hohe Bechertypen, und/oder um ein abwechselndes, ergänzendes oder gemeinsames Unterstützen der Becher im Mündungsbereich und im Bodenbereich zu realisieren.
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Vorzugsweise sind die unteren Hubeinheiten derart ausgebildet, dass sich die Becher auf den äußeren Auflageplatten aufliegend wenigstens bis in eine untere Startposition der Etikettierung anheben lassen und auf den inneren Auflageplatten aufliegend wenigstens bis in eine obere Endposition der Etikettierung. Der insgesamt für die Etikettierung der Becher benötigte Hub lässt sich dann auf die beiden Hubeinheiten verteilen. Dadurch kann die Bauhöhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung insgesamt reduziert werden. Die untere Startposition der Etikettierung könnte beispielsweise für unterschiedliche Bechertypen einheitlich sein und die obere Endposition der Etikettierung in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe des Bechertyps mit dem Hub der inneren Auflageplatten individuell angepasst werden.
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Vorzugsweise sind die inneren und die äußeren Auflageplatten auf teleskopartig gegeneinander verschiebbaren inneren und äußeren Hubstangen gelagert, die sich getrennt voneinander ansteuern lassen. Es lassen sich auf diese Weise besonders kompakte Hubeinheiten unterhalb der Spreizeinheiten ausbilden. Mit Hilfe der getrennten Ansteuerbarkeit der Hubstangen können komplexe Hubbewegungen realisiert und bei Bedarf an unterschiedliche Bechertypen angepasst werden.
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Vorzugsweise sind wenigstens die inneren Hubstangen elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben. Dadurch lassen sich insbesondere die Hubbewegungen zwischen der unteren Startposition der Etikettierung und der oberen Endposition der Etikettierung flexibel an unterschiedliche Bedürfnisse, beispielsweise unterschiedliche Bechertypen und/oder unterschiedliche Etikettentypen, anpassen. Beispielsweise lassen sich elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe mittels geeigneter Steuereinrichtungen flexibel programmieren und ferner die Antriebe der Hubeinheiten zur Kontrolle der Hubbewegungen bei der Etikettierung überwachen.
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Vorzugsweise sind die unteren und die oberen Hubeinheiten derart synchron bewegbar, dass die Becher und die Etikettenhülsen beim Anheben der Becher zwischen den Auflageplatten und den Klemmeinrichtungen, insbesondere zwischen den inneren Auflageplatten und den Klemmeinrichtungen, reibschlüssig aneinander gedrückt werden. Dadurch lässt sich die an der unteren Startposition der Etikettierung eingestellte axiale Lage, also die Lage in Hubrichtung, der Etikettenhülsen bezüglich der Becher auch während des Abziehens der Etikettenhülsen von den Spreizeinheiten präzise beibehalten. Unter reibschlüssig ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass sich diese axiale Lage der Etikettenhülsen beim Abziehen nicht oder zumindest nur in reproduzierbarer Weise ändert.
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Die Synchronisierung der Hubeinheiten kann beispielsweise mit Hilfe motorischer Antriebe flexibel gesteuert und angepasst werden. Einzelne Hübe oder Teilhübe können auch mittels herkömmlicher Kurvensteuerung über Führungsrollen auf einfache Weise zuverlässig vorgegeben werden.
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Vorzugsweise umfassen die Klemmeinrichtungen gesteuerte Greifer zum Umschließen des seitlichen Wandabschnitts. Darunter ist zu verstehen, dass sich die Greifer nach Einstellen der unteren Startposition der Etikettierung gezielt um einen seitlichen Wandabschnitt der Becher schließen lassen, der mit den Etikettenhülsen überlappt, so dass durch das Schließen der Greifer der geforderte Reibschluss zwischen den Etikettenhülsen und den Bechern hergestellt wird. Mit Hilfe gesteuerter Greifer lässt sich außerdem die Klemmkraft der Klemmeinrichtungen an die mechanische Widerstandsfähigkeit des geklemmten Wandabschnitts anpassen, so dass gleichzeitig der nötige Reibschluss hergestellt wird und eine unerwünschte Verformung des geklemmten Wandabschnitts vermieden werden kann.
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Vorzugsweise umfassen wenigstens die unteren oder die oberen Hubeinheiten motorische Hubantriebe, und es ist ferne eine Überwachungseinheit zum Überwachen der Positionen, Antriebsmomente und/oder Leistungsaufnahmen der motorischen Hubantriebe vorgesehen. Dadurch lässt sich der Betrieb der erfindungsgemäßen Etikettierstationen überwachen. Beispielsweise kann bei einem fehlenden Andrückwiderstand beim Absenken der oberen Hubeinheiten darauf geschlossen werden, dass die betreffende Spreizeinheit nicht vorschriftsmäßig mit einem Becher bestückt worden ist. Ebenso ließe sich bei einem zu hohen Antriebsmoment der unteren Hubeinheiten darauf schließen, dass die zugehörige Spreizeinheit verklemmt oder blockiert ist, beispielsweise mit einem nicht ordnungsgemäß etikettierten Becher.
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Vorzugsweise lassen sich die unteren und die oberen Hubeinheiten im Kontakt mit den Bechern ferner bis in eine Entnahmeposition oberhalb der Endposition der Etikettierung anheben. An der Endposition sind die Etikettenhülsen an die Becher übergeben, also von den Spreizeinheiten vollständig abgestreift.
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Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Variante, bei der die inneren Hubstangen mit den inneren Auflageplatten bis in die Entnahmeposition angehoben werden. Es lassen sich dann vergleichsweise lange Hubbewegungen durch Kombination von Teilhüben der inneren und äußeren Hubstangen mit kompakten, teleskopartigen unteren Hubeinheiten realisieren. Insbesondere die Hubbewegungen vom Zuführen der Becher bis zum Erreichen der unteren Startposition der Etikettierung lassen sich mit der äußeren Hubstange und der äußeren Auflageplatte problemlos realisieren. Dabei liegt der Becher im Wesentlichen nur auf den unteren Hubeinheiten auf und wird daher mechanisch nur vergleichsweise gering belastet wird. Für das Festklemmen und Abziehen der Etikettenhülsen sind dagegen zusätzlich Klemmkräfte notwendig. Diese lassen sich besonders günstig unter gegenseitigem Verspannen der oberen Hubeinheiten und der inneren Auflageplatten erzeugen.
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Vorzugsweise sind an den unteren Hubeinheiten Klemmmittel und/oder Ansaugmittel zum Fixieren der Becher auf den unteren Hubeinrichtungen im Bereich des Becherbodens und/oder der Bechermündung vorgesehen. Die Becher können dann nach der Etikettierung, also nach dem Ablösen der oberen Klemmeinrichtungen von den Bechern, beispielsweise bei geöffneten Greifern, nur von den unteren Hubeinheiten gehalten werden und mit diesen gemeinsam durch die Spreizeinheiten wieder nach unten abgesenkt werden. Dies ermöglicht eine Becherentnahme unterhalb der Spreizeinheiten, insbesondere ein Zuführen und ein Entnehmen der Becher auf demselben Höhenniveau. Dies vereinfacht den Transport der Becher insgesamt.
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Klemmmittel könnten beispielsweise durch einen Rastsitz des Mündungsbereichs der Becher in der äußeren Auflageplatte realisiert werden. Ansaugmittel lassen sich beispielsweise durch Öffnungen an der Oberseite der inneren Auflageplatten und/oder an seitlichen Bereichen der äußeren Auflageplatte realisieren.
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Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Demnach umfasst dieses die Schritte: a) Spreizen der Etikettenhülsen auf Spreizeinheiten; b) Absetzen der Becher, mit dem Becherboden nach oben weisen, auf einer unteren Hubeinheit und Anheben der Becher in die gespreizten Etikettenhülsen bis in eine Startposition der Etikettierung; c) Festklemmen der Etikettenhülsen an einem insbesondere an den Becherboden angrenzenden seitlichen Wandabschnitt mit einer an einer oberen Hubeinheit gelagerten Klemmeinrichtung; und d) Absenken der Spreizeinheiten und/oder Anheben der unteren und der oberen Hubeinheiten bis in eine Endposition der Etikettierung, bei der die Becher und Etikettenhülsen außerhalb der Spreizeinheiten angeordnet sind, wobei die unteren und die oberen Hubeinheiten von der Startposition bis zur Endposition im Kontakt mit den Bechern und den Etikettenhülsen sind.
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Besonders vorteilhaft ist eine Variante bei dem im Schritt d) stattdessen die unteren und die oberen Hubeinheiten im Kontakt mit den Bechern und den Etikettenhülsen von einer unteren Startposition bis in eine obere Endposition der Etikettierung außerhalb der Spreizeinheiten angehoben werden. Es lassen sich dann auch ohne ein Absenken der Spreizeinheiten geeignete Relativbewegungen zwischen den Spreizeinheiten und den Bechern bzw. Etiketten ausführen.
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Die Becher werden somit durchgehend mit nach oben weisendem Becherboden gehandhabt. Dies erleichtert insbesondere das Klemmen oder Greifen der Becher und der Etikettenhülsen von oben. Die Becher können dann in dem vergleichsweise stabilen Bereich des Becherbodens mit den für einen Reibschluss zwischen den Etikettenhülsen und den Bechern nötigen Kräften gehalten werden.
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Vorzugsweise werden die Becher unterhalb der Spreizeinheiten im Base-Handling auf die unteren Hubeinheiten gespendet und oberhalb der Spreizeinheiten im Base-Handling entnommen. Darunter ist zu verstehen, dass die Becher bei der Übergabe an die unteren Hubeinheiten auf einem die Bechermündung umgebenden Wandabschnitt stehen und in derselben Ausrichtung mit nach oben weisendem Becherboden an einen Auslaufstern oder dergleichen übergeben werden.
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Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung werden die Becher unterhalb der Spreizeinheiten im Base-Handling auf die unteren Hubeinheiten gespendet und nach der Etikettierung unterhalb der Spreizeinheiten im Base-Handling wieder entnommen, insbesondere auf im Wesentlichen demselben Transportniveau wie beim Zuführen der zu etikettierenden Becher von einem Einlaufstern oder dergleichen. Dies verringert den Aufwand für das Transportieren der Becher in Abfüllanlangen insgesamt.
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Die Becher werden vorzugsweise beim Zuführen und Ausleiten mit nach oben weisendem Becherboden durch die Bechermündung angesaugt, um die Becher auf dem jeweiligen Transportmittel gegen ein Verrutschen und/oder Umkippen zu sichern.
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Vorzugsweise sind die Becher aus Kunststoff und die Dicke ihrer Seitenwand beträgt zumindest abschnittsweise nicht mehr als 2 mm, insbesondere nicht mehr als 1 mm. Bei dünnwandigen Kunststoffbechern lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft anwenden, da derart dünnwandiger Becher mit flexiblen Etikettenhülsen ansonsten entweder gar nicht oder nur vergleichsweise langsam ausgestattet werden können. Als Bechermaterial kommen beispielsweise Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, PET, Hartpapier oder dergleichen in Frage. Die Etikettenhülsen können an sich bekannte elastische Folienschläuche sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Etikettiervorrichtung;
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2 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Etikettierstation in unterschiedlichen Phasen der erfindungsgemäßen Etikettierung; und
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3 einen schematischen Querschnitt durch ein Vakuumförderband für das Base-Handling der Becher.
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Wie die 1 erkennen lässt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Etikettieren von Bechern 2 mit elastischen Etikettenhülsen 3 einen in Drehrichtung 4a angetriebenen Drehtisch 4, an dem umfänglich gleichmäßig verteilt Etikettierstationen 5 vorgesehen sind. Diese umfassen schematisch angedeutete Spreizeinheiten 6 zum Spreizen der Etikettenhülsen 3, so dass die zu etikettierenden Becher 2 durch eine zentrale Ausnehmung der Spreizeinheiten 6 von unten in die gespreizten Etikettenhülsen 3 gehoben werden können. Die Handhabung der Becher 2 erfolgt hierbei im Base-Handling.
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Wie die 2 ferner erkennen lässt, umfassen die Etikettierstationen 5 ferner untere Hubeinheiten 7 zum Anheben der Becher 2 im Base-Handling sowie obere Hubeinheiten 8 mit Klemmeinrichtungen 9 zum Festklemmen der Etikettenhülsen 3 auf den Bechern 2. Die Etikettenhülsen 3 werden vorzugsweise festgeklemmt, wenn sich die Becher 2 in einer unteren Startposition S der Etikettierung befinden. Zur Übergabe der Etikettenhülsen 3 von den Spreizeinheiten 6 an die Becher 2 werden diese in eine obere Endposition E der Etikettierung angehoben.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Etikettierstationen 5 wird anhand einer bevorzugten Variante der unteren Hubeinheiten 7 beschrieben, bei der auf äußeren Hubstangen 7a äußere Auflageplatten 10 zum Unterstützen eines die Bechermündung 2a umgebenden Wandbereichs 2b der Becher 2 vorgesehen sind, sowie innere Hubstangen 7b mit inneren Auflageplatten 11 zum Unterstützen der Innenseite des Becherbodens 2c. Die inneren Hubstangen 7b sind gegenüber den äußeren Hubstangen 7a teleskopartig verschiebbar. Die innere Auflageplatte 11 lässt sich vorzugsweise vollständig in eine Ausnehmung der äußeren Auflageplatte 10 hineinfahren, um das Base-Handling der Becher 2 beim Zuführen und Entnehmen zu erleichtern.
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Einzelheiten der Funktionsweise werden anhand der an den Positionen I bis VIII der 2 beschriebenen Zustände während der Etikettierung der Becher 2 deutlich.
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An der Position I ist vereinfachend das Spenden der Becher 2 und der Etikettenhülsen 3 dargestellt. Demnach werden die Etikettenhülsen 3 in herkömmlicher Weise von einem in der 1 schematisch angedeuteten Etikettenspender 12 von oben gespendet. An den Spreizeinheiten 6 vorgesehene Spreizfinger 6a sind hierbei radial zusammengefahren. Die Zufuhr der zu etikettierenden Becher 2 folgt beispielsweise mit Hilfe eines in der 1 schematisch angedeuteten Einlaufsternrads 13 im Base-Handling, wobei die Becher 2 mit nach oben weisendem Becherboden 2c im Bereich der Spreizeinheiten 6 auf einem Höhenniveau N bereitgestellt werden.
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An der Position II ist ein Zustand nach dem Aufschießen der Etikettenhülse 3 auf die Spreizeinheit 6 und nach dem Aufsetzen eines zu etikettierenden Bechers 2 auf die untere Hubeinheit 7 gezeigt. Wie schematisch angedeutet ist, lässt sich der Becher 2 beispielsweise mit Hilfe einer an der äußeren Auflageplatte 10 umlaufenden Zentrierausnehmung 10a oder dergleichen auf der unteren Hubeinheit 7 zentrieren. Es wäre an dieser Stelle auch möglich, eine Rastverbindung zwischen dem Becher 2 und der äußeren Auflageplatte 10 herzustellen, beispielsweise mittels einer auf der Oberseite der äußeren Auflageplatte 10 ausgebildeten Nut mit einer Hinterschneidung (nicht dargestellt) zur einrastenden Aufnahme des Becherrands.
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An der Position III ist ein Zustand während des Anhebens der unteren Hubeinheit 7 mit dem Becher 2 und während des Absenkens der oberen Hubeinheit 8 mit den Klemmeinrichtungen 9 dargestellt. Ferner befindet sich die Spreizeinheit 6 in einem auseinander gefahrenen Zustand, derart, dass die Etikettenhülse 3 um die Spreizfinger 6a herum elastisch aufgedehnt ist und der Becher 2 von unten zwischen die Spreizfinger 6a eingeführt werden kann. Die Funktionsweise der Spreizeinheit 6, beispielsweise die Steuerung der Spreizfinger 6a und/oder ein Ansaugen der Etikettenhülsen 3 und/oder ein mit Druckluft unterstütztes Abstoßen der Etikettenhülsen 3 ist an sich bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
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An der Position IV ist ein Zustand dargestellt, bei dem der Becher 2 in der unteren Startposition S bezüglich der Spreizeinheit 6 und der daran aufgespannten Etikettenhülse 3 ist. Der Becher 2 wird somit in die gewünschte untere Startposition S gehoben, bei der die vertikale Lage der Etikettenhülse 3 bezüglich des Bechers 2 einem vorgegebenen Wert entspricht. Vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, wird der Becher 2 auf der äußeren Auflageplatte 10 aufliegend bis in die untere Startposition S der Etikettierung angehoben. An der Position IV ist ferner durch einen Pfeil verdeutlicht, dass sich die innere Auflageplatte 11 gegenüber der äußeren Auflageplatte 10 weiter nach oben in Richtung des Becherbodens 2c anheben lässt. Ebenso ist die obere Hubeinheit 8 in einer Stellung gezeigt, in der die Klemmeinrichtung 9 bis auf die Höhe eines den Becherboden 2c umgebenden seitlichen Wandbereichs 2d des Bechers 2 abgesenkt ist.
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An der Position V ist ein Zustand der Etikettiereinheit 5 während des Festklemmens der Etikettenhülse 3 an dem Becher 2 dargestellt. Demnach wird die innere Auflageplatte 11 an den Behälterboden 2c herangefahren. Zum Festklemmen werden an der Klemmeinrichtung 9 vorgesehene Greifzangen, Klemmbacken 9a oder dergleichen um den zu klemmenden seitlichen Wandbereich 2d des Bechers 2 geschlossen. Dadurch wird die Etikettenhülse 3 zwischen der Klemmeinrichtung 9 und dem Becher 2 reibschlüssig festgeklemmt. Zu diesem Zweck können an der Klemmeinrichtung 9 nachgiebige Klemmbacken 9a vorgesehen sein, beispielsweise aus Gummi oder dergleichen.
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Die für den Reibschluss nötige Gegenkraft an der Becherwand kann entweder nur durch die im Bereich des Becherbodens 2c vergleichsweise hohe Stabilität der Becherwand gewährleistet werden, oder bei Bedarf durch zusätzliche Unterstützung durch die innere Auflageplatte 11. Diese könnte beispielsweise den festgeklemmten seitlichen Wandbereich 2d von innen her im Sinne eines Gegenlagers stützen. Um den nötigen Reibschluss zwischen der Etikettenhülse 3 und dem Becher 2 herzustellen, lässt sich beispielsweise die Klemmkraft der Klemmeinrichtung 9 einstellen, beispielsweise die Greifkraft von Greifzangen der Klemmeinrichtung 9. Zusätzlich lässt sich eine axiale Haltekraft erzeugen, insbesondere nach Herstellen des Reibschlusses, indem die obere Hubeinrichtung 8 entgegen der unteren Hubeinrichtung 7 vorgespannt wird.
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An der Position VI ist ein Zustand nach Erreichen der oberen Endposition E der Etikettierung dargestellt. Demnach wurde der Becher 2 mit der Etikettenhülse 3 gemeinsam nach Herstellen des erforderlichen Reibschlusses durch Anheben der unteren Hubeinheit 7, insbesondere der inneren Auflageplatte 11, vollständig aus der Spreizeinheit 6 herausgefahren. Somit wurde die Etikettenhülse 3 von den Spreizfingern 6a der Spreizeinheit 6 an den Becher 2 übergeben. Der Reibschluss gewährleistet hierbei die korrekte vertikale Positionierung der Etikettenhülse 3 bezüglich des Bechers 2 während des Abziehens der Etikettenhülse 3. Hierzu fahren die untere Hubeinheit 7 und die obere Hubeinheit 8 synchronisiert derart nach oben, dass diese jeweils den Kontakt zum Becher 2 beibehalten.
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Der relative Hub der Becher 2 und Etikettenhülsen 3 bezüglich der Spreizeinheiten 6 zwischen der Startposition S innerhalb der Spreizeinheiten und der Endposition E außerhalb der Spreizeinheiten 6 könnte auch ein Absenken der Spreizeinheiten 6 umfassen oder ausschließlich durch ein Absenken der Spreizeinheiten 6 ausgeführt werden. Es wären dann zusätzliche Hubeinheiten (nicht dargestellt) für die Spreizeinheiten 6 vorzusehen. Es ist lediglich zu gewährleisten, dass die Becher 2 von der Startposition S bis zur Endposition E auf den unteren Hubeinheiten 7 aufliegen und die Etikettenhülsen 3 dabei von den Klemmeinrichtungen 9 festgeklemmt werden.
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An der Position VII ist ein Zustand der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung 5 dargestellt, nach dem der etikettierte Becher 2 bis in eine Entnahmeposition A oberhalb der Endposition E der Etikettierung weiter angehoben wurde. Der Becher 2 wird dabei weiterhin auf der inneren Auflageplatte 11 aufliegend mit Hilfe der Klemmeinrichtung 9 stabilisiert.
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An der Position VIII ist ein Zustand bei der Übergabe des etikettierten Bechers 2 im Base-Handling an einen in der 1 schematisch dargestellten Auslaufstern 14 oder dergleichen angedeutet. Die Klemmeinrichtung 9 ist entsprechend in einem geöffneten Zustand dargestellt. Ferner können die innere Auflageplatte 11 und die äußere Auflageplatte 10 der unteren Hubeinheit 7 für die Übernahme eines nachfolgenden, zu etikettierenden Bechers 2 wieder nach unten gefahren werden.
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Die Ansteuerung der unteren Hubeinheiten 7 und der oberen Hubeinheiten 8 kann beispielsweise mit Hilfe einer in der 1 schematisch angedeuteten Steuer- und Überwachungseinheit 15 erfolgen. Die oberen Hubeinheiten 8 und die inneren Hubstangen 7b der unteren Hubeinheiten 7 könnten elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sein. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da sich die Hubbewegungen der oberen Hubeinheiten 8 und der unteren Hubeinheiten 7 zwischen der Startposition S der Etikettierung und der Endposition E der Etikettierung sowohl exakt miteinander synchronisieren lassen als auch überwachen lassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 15 geeignete Überwachungseinrichtungen umfassen, um Antriebsmomente, Leistungsaufnahmen und/oder Positionen der beispielsweise mit in der 2 schematisch angedeuteten Motoren 8a angetriebenen oberen Hubeinheiten 8 und/oder der unteren Hubeinheiten 7 zu überwachen. Dadurch ließen sich Störungen und Fehler bei der erfindungsgemäßen Etikettierung erkennen.
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Zum Zuführen und Abtransportieren der Becher 2 sind vorzugsweise in der 1 schematisch angedeutete Vakuumförderer 16 vorgesehen. Wie die 3 im Querschnitt verdeutlicht, handelt es sich hierbei um Transportmittel in geschlossener Bauweise mit einem Transportband 16a oder einer entsprechenden Transportbandkette, in dem/der Absaugöffnungen 16b vorgesehen sind. Geeigneter Unterdruck im Inneren der Becher 2 wird mit wenigstens einem an das Vakuumförderband 16 angeschlossenen Absaugaggregat 16c erzeugt. Der Unterdruck dient dazu, die vergleichsweise leichten Becher 2 derart auf dem Transportband 16a zu befestigen, dass sie gegen ein Verrutschen und/oder Umkippen gesichert sind. Die Vakuumförderer 16 saugen die Becher 2 vorzugsweise bis zur Übergabe an die unteren Hubeinheiten 7 und ab der Übernahme von den oberen Hubeinheiten 8 an.
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Wie in der 2 zur besseren Übersichtlichkeit nur an der Position IV schematisch angedeutet ist, könnte die Hubbewegung der unteren Hubeinheiten 7, insbesondere der äußeren Hubstangen 7a, auch auf einfache Weise mit einer herkömmlichen Kurvensteuerung 17 realisiert werden. Diese könnte in bekannter Weise eine feststehende Steuerkurve 17a umfassen sowie an den äußeren Hubstangen 7a montierte Führungsrollen 17b. Für das Anheben der äußeren Auflageplatte 10 eignet sich die herkömmliche Kurvensteuerung 17 besonders gut, da in der Regel eine einheitliche Startposition S auch für unterschiedliche Bechertypen angefahren wird. Somit ermöglicht die herkömmliche Kurvensteuerung 17 eine zuverlässige und mit geringem technischen Aufwand realisierbare Variante zum Anheben und Absenken der äußeren Auflageplatte 10. Konventionelle Kurvensteuerungen ließen sich jedoch prinzipiell auch für die inneren Hubstangen 7b und/oder für die oberen Hubeinheiten 8 einsetzen.
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Bei einer in der Figur explizit nicht dargestellten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die etikettierten Becher 2 ausgehend von dem an der Position VI dargestellten Zustand wieder durch die Spreizeinheiten 6 nach unten abgesenkt. Zu diesem Zweck werden die innere Auflageplatte 11 und die geschlossene Klemmeinrichtung 9 synchron nach unten gefahren, bis der die Bechermündung 2a umschließende Wandabschnitt 2b wieder auf der äußeren Auflageplatte 10 aufliegt. Dies entspräche im Wesentlichen dem Zustand an der Position V der 2 mit Ausnahme der dann vollständig an dem Becher 2 anliegenden Etikettenhülse 3.
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Nach Öffnen oder Abheben der Klemmeinrichtung 9 entsprechend der Position IV kann der Becher 2 auf der äußeren Auflageplatte 10 aufliegend nach unten durch die Spreizeinheit 6 bis an die an der Position II gezeigte Position abgesenkt werden kann. In diesem Fall lässt sich der Becher 2 in Base-Handling auf demselben Höhenniveau N an den Auslaufstern 14 übergeben wie bei der Übernahme der zu etikettierenden Becher 2 vom Einlaufstern 13.
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Um den Becher 2 je nach Beschleunigung beim Absenken nicht von der äußeren Auflageplatte 10 zu verlieren, kann der die Bechermündung 2a umgebende Wandabschnitt 2b an der äußeren Auflageplatte 10 durch einen Klemmsitz oder durch Ansaugen befestigt werden. Es wäre prinzipiell ebenso möglich, die Innenseite des Becherbodens 2c mit Hilfe einer an der inneren Auflageplatte 11 vorgesehenen Absaugung (nicht gezeigt) beim Absenkend der unteren Hubeinheit 7 festzuhalten. In diesem Falle wären die äußere Hubstange 7a und die innere Hubstange 7b lediglich synchron abzusenken, bis das gewünschte Höhenniveau N erreicht ist. Die Absaugung an der inneren Auflageplatte 11 könnte dann abgeschaltet und die innere Auflageplatte 11 wieder vollständig in die Ausnehmung der äußeren Auflageplatte 10 abgesenkt werden, so dass sich der Becher 2 anschließend problemlos von der unteren Hubeinheit 7 im Base-Handling an den Auslaufstern 14 übergeben lässt.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich insbesondere dünnwandige Kunststoffbecher besonders vorteilhaft etikettieren, da das ansonsten für die Etikettierung von Behältern mit elastischen Etikettenhülsen übliche Neck-Handling nicht nötig ist. Insbesondere muss der mechanisch vergleichsweise labile Wandbereich 2b um die Bechermündung 2a herum nicht mit radialen Haltekräften zum Übergeben der Etikettenhülsen 3 an die Becher 2 beaufschlagt werden. Stattdessen werden die Becher 2 erfindungsgemäß im mechanisch vergleichsweise stabilen seitlichen Wandbereich 2d um den Behälterboden 2c herum gehalten, um den erforderlichen Reibschluss zwischen den Etikettenhülsen 3 und den Bechern 2 herzustellen.
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Folglich können Becher aus unterschiedlichsten nachgiebigen oder leicht zerbrechlichen Materialien, insbesondere auch besonders dünnwandige Becher, etikettiert werden. Beispielsweise können Wandstärken von weniger als 2 mm vorzugsweise von weniger als 1 mm zumindest in Teilbereichen der seitlichen Becherwand realisiert werden. Dadurch lässt sich Material einsparen. Unter dem Begriff „Becher“ fallen erfindungsgemäß Weithalsgefäße, insbesondere solche, deren lichte Weite im Bereich der Behältermündung am größten ist, beispielsweise auch geeignet geformte Schalen.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist vorzugsweise kontinuierlich wie im Beispiel der 1 für eine Rundläufermaschine dargestellt. Prinzipiell ließe sich die erfindungsgemäße Etikettierung jedoch auch im getakteten Betrieb realisieren oder an linearen Transportstrecken durchführen.
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Je nach Steifigkeit der zu etikettierenden Becher 2 könnten diese auch ohne die innere Auflageplatte 11 oder mit einer an der äußeren Auflageplatte 10 fest montierten inneren Auflageplatte 11 erfindungsgemäß etikettiert werden. Beispielsweise könnte der an den Becherboden 2c angrenzende seitliche Wandbereich 2d allein durch die oberen Hubeinheiten und die Klemmeinrichtungen 9 ausreichend festgehalten werden. Ebenso könnte ein Unterstützen des die Bechermündung 2a umgebenden Wandabschnitts 2b von unten mit Hilfe der äußeren Auflageplatte 10 allein ausreichend sein. In diesem Fall müsste der gesamte Hub der unteren Hubeinheit 7 von der äußeren Auflageplatte 10 ausgeführt werden. Dazu wäre entweder ein ausreichender Hub der äußeren Hubstange 7a vorzusehen oder die äußere Auflageplatte 10 auf einer eigenen teleskopartig ausgebildeten Hubstange (nicht dargestellt) zu lagern. Teleskopartige untere Hubeinheiten 7 haben den Vorteil, dass sich der für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Gesamthub auch an ansonsten herkömmlichen Drehtischen für Neck-Handling realisieren lässt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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