DE102014216193A1

DE102014216193A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Schrumpffolienhülse

Info

Publication number: DE102014216193A1
Application number: DE102014216193.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Scherl; Florian Lang
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-02-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf Behälter mit den folgenden Schritten zur Verfügung: Erzeugen einer Sollabrisslinie an einem Schrumpffolienschlauch durch Perforation; Auffalten des perforierten Schrumpffolienschlauchs mittels einer Auffalteinrichtung, insbesondere eines Auffaltdorns, einer Etikettierstation; Transportieren eines Behälters entlang eines Behältertransportwegs zu der Etikettierstation; Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs derart, dass der Schrumpffolienschlauch zumindest teilweise über einen Verschluss des Behälters gestülpt wird: und Abreißen einer Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch durch Weiterbewegen des Behälters.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen, insbesondere zur Verschlusssicherung, auf Behälter.
Stand der Technik
Zum Ausstatten von Flaschen, Dosen oder dergleichen mit rohrförmigen Folien- bzw. Etikettenhülsen, den sogenannten Sleeves, werden Ausstattungsmaschinen, wie beispielsweise in der WO 00/66437 beschrieben, verwendet, die eine Vorrichtung zum Auffalten eines flachliegenden Folienschlauchs und Abschneiden von Folien- bzw. Etikettenhülsen in einer gewünschten Länge aufweisen.
Das Gebrauchsmuster DE 201 04972 U1 zeigt bereits eine Vorrichtung zum Auffalten und Abschneiden eines Folienschlauchs. Es wird eine Vorrichtung zum Auffalten eines Folienschlauchs mittels Auffaltdorn beschrieben, wobei der Folienschlauch in Axialrichtung über den Auffaltdorn gezogen wird und dabei in Radialrichtung aufgeweitet wird. Die Vorrichtung weist eine im unteren Endbereich des Auffaltdorns angeordnete Schneideinrichtung zum umfänglichen Durchtrennen des aufgefalteten Folienschlauchs von der radial äußeren Seite her auf, wobei die radial innere Seite des Folienschlauchs vom Auffaltdorn abgestützt wird. Der Auffaltdorn weist hier in Höhe der Schneidmittel federelastisch beaufschlagte Stützelemente auf, die den Folienschlauch an seiner Innenfläche stützen. Bei dieser Vorrichtung tritt jedoch das Problem auf, dass, bedingt durch die Stillstandzeit beim Abschneiden des Folienschlauchs, kein hoher Durchsatz möglich ist.
Auch die in der WO 00/66437 beschriebene Vorrichtung weist einen formsteifen Auffaltdorn auf und funktioniert so lange zufriedenstellend, solange der Durchmesser des zu verarbeitenden Folienschlauchs einen bestimmten, relativ engen Toleranzbereich nicht verlässt. Bei Folienhülsen minderer Qualität, d. h. mit Durchmesserschwankungen in einem weiten Toleranzfeld, können dagegen Problem beim Schneiden des Folienschlauchs auftreten, da ein formsteifer Auffaltdorn in der Regel in seinem unteren, der Schneidebene nahen Bereich einen dem geringstmöglichen Innendurchmesser des Folienschlauchs entsprechenden Außendurchmesser aufweist, um ein Festsitzen des Schlauchs auf dem Auffaltdorn zu vermeiden. Bewegt sich der Folienschlauchdurchmesser im größtmöglichen Toleranzbereich, kann der zwischen der Schlauchinnenseite und der Dornaußenfläche vorhandene Spalt so groß werden, dass der Schlauch während des Abschneidens einer Folienhülse an seiner Innenseite nicht ausreichend abgestützt wird. Das Ergebnis ist eine unsaubere Schnittlinie mit welliger oder ausgefranster Schnittkante. Dieses Problem tritt insbesondere bei Schrumpffolienhülsen auf, die relativ starr sind und darüber hinaus auch leicht einreißen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Schrumpffolienhülsen mit hohem Durchsatz ohne Verwendung von Schneidmessern auf Behälter aufzubringen.
Beim Aufbringen von Schrumpffolienhülsen als Verschlusssicherung, beispielsweise im Bereich von Flaschenverschlüssen, ergibt sich das weitere Problem der geringen Länge der zur Verschlusssicherung verwendeten Sleeves. Ein sauberes Abschneiden von Schrumpffolienhülsen kurzer Länge erweist sich im Allgemeinen als schwierig. Trotz der geringen Länge von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung ist der Maximaldurchsatz an Behältern durch die Mechanik der Schneidmesser begrenzt. Eine weitere Steigerung des Durchsatzes ist daher nur schwer möglich. Außerdem sind die Schneidmesser wartungsanfällig.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit ebenfalls die Aufgabe zugrunde, den Durchsatz einer Etikettiervorrichtung zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung zu erhöhen und gleichzeitig die Standzeiten der Vorrichtung durch Reduzierung des Wartungsaufwands zu verbessern.
Beschreibung der Erfindung
Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf Behälter mit den folgenden Schritten:

a) Erzeugen einer Sollabrisslinie an einem Schrumpffolienschlauch durch Perforation;
b) Auffalten des perforierten Schrumpffolienschlauchs mittels einer Auffalteinrichtung, insbesondere eines Auffaltdorns, einer Etikettierstation;
c) Transportieren eines Behälters entlang eines Behältertransportwegs zu der Etikettierstation;
d) Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs derart, dass der Schrumpffolienschlauch zumindest teilweise über einen Verschluss des Behälters gestülpt wird; und
e) Abreißen einer Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch durch Weiterbewegen des Behälters.

Gemäß der vorliegenden Erfindung findet das Abreißen einer Schrumpffolienhülse zur Verschlusssicherung von einem perforierten Schrumpffolienschlauch durch die Bewegung des Behälters, auf den die Schrumpffolienhülse zur Verschlusssicherung aufgebracht wird, relativ zu der Auffalteinrichtung statt, über die der perforierte Schrumpffolienschlauch gezogen wird. Um das Abreißen einer Schrumpffolienhülse von einem Schrumpffolienschlauch zu ermöglichen, wird an dem Schrumpffolienschlauch zunächst eine Sollabrisslinie durch umfängliches Perforieren des Schrumpffolienschlauchs erzeugt. Beispielsweise kann der noch nicht perforierte Schrumpffolienschlauch von einer Rolle abgerollt werden und einer Perforiereinrichtung in flach gefalteter Form zugeführt werden. Mittels einer rotierenden Perforierwalze kann der flach liegende Schrumpffolienschlauch derart perforiert werden, dass die Perforation zwar beim nachfolgenden Auffalten und Aufweiten des perforierten Schrumpffolienschlauchs mittels der Auffalteinrichtung nicht reißt, jedoch durch die Relativbewegung von etikettiertem Behälter zu Auffalteinrichtung abgerissen wird. Dazu wird der Schrumpffolienschlauch entlang seines gesamten Umfangs in regelmäßigen Abständen entlang der Längsrichtung des Schlauchs von der Perforiereinrichtung perforiert. Die Abstände der Perforationen werden dabei entsprechend der gewünschten Länge der Schrumpffolienhülsen gewählt. Zusätzlich zum Erzeugen der Sollabrisslinie in Umfangsrichtung kann mittels der Perforiereinrichtung auch eine Perforation in Längsrichtung erzeugt werden, um das spätere Aufreißen der Verschlusssicherung zu erleichtern.
Der Schrumpffolienschlauch wird dabei aus einem schrumpffähigen Kunststoff hergestellt, so dass die auf einen Verschluss eines Behälters aufgebrachte Schrumpffolienhülse durch Wärmeeinwirkung, möglicherweise unter Hinzunahme einer Druckabsenkung, geschrumpft werden kann. Dazu kann der etikettierte Behälter nach Abreißen der Schrumpffolienhülse in eine Schrumpfstation, beispielsweise einen Schrumpftunnel oder ein Schrumpfkarussell, gefahren werden. Die Wärmeeinwirkung kann z. B. durch ein Heißluft- oder ein Infrarotheizsystem erzielt werden. Als Materialien für den Schrumpffolienschlauch eignen sich beispielsweise Polyäthylen-Terephthalat (PET), Orientiertes Polystyrol (OPS), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) oder dergleichen. Die für Schrumpffolienhülsen verwendeten Schrumpffolienschläuche haben eine Wanddicke im Bereich von 10 µm bis 150 µm, bevorzugt von 10 µm bis 100 µm, besonders bevorzugt von 15 µm bis 60 µm.
Der an der Sollabrisslinie perforierte Schrumpffolienschlauch wird mittels einer Auffalteinrichtung, insbesondere eines Auffaltdorns, einer Etikettierstation aufgefaltet. Dabei wird der Schrumpffolienschlauch in radialer Richtung der Auffalteinrichtung aufgeweitet. Zu diesem Zweck wird der Schrumpffolienschlauch im Allgemeinen über die prolat ausgebildete Auffalteinrichtung gezogen. Dies geschieht im Allgemeinen durch Drehung einer oder mehrerer entlang einer Außenfläche der Auffalteinrichtung angeordneter und gemeinsam oder individuell angetriebener Förderrollen. Um einen Schlupf des zwischen der Außenfläche der Auffalteinrichtung und der Abrollfläche der Förderrollen transportierten Schrumpffolienschlauchs zu vermeiden, kann die Abrollfläche der Förderrollen mit einem ausreichend hohen Reibungskoeffizienten, beispielsweise mit einer gummiartigen Beschichtung, ausgebildet sein. Die eine oder mehreren Förderrollen ziehen und/oder schieben den Schrumpffolienschlauch somit entlang der Außenfläche der Auffalteinrichtung in eine Axialrichtung der Auffalteinrichtung.
Eine häufig verwendete Auffalteinrichtung ist hierbei der sogenannte Auffaltdorn. Das konisch oder dreieckig zulaufende Ende des Auffaltdorns wird dabei zum radialen Aufweiten des flach gefalteten Schrumpffolienschlauchs verwendet, während das stromabwärts angeordnete, stumpfe Ende des Auffaltdorns zur Übergabe, d. h. zum Aufbringen der Schrumpffolienhülsen auf die Behälter, zu einem, beispielsweise mittels einer linearen Transporteinrichtung, an der Etikettierstation vorbeigeführten Strom von Behältern hin ausgerichtet ist. Die Etikettierstation bezeichnet hier und im Folgenden eine entlang des Behältertransportwegs angeordnete Vorrichtung zum Aufbringen der Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf die in dem Strom geführten Behälter. Dabei ist der Bereich der Etikettierstation zumindest als der Teil des Transportwegs definiert, der zur Übergabe der Schrumpffolienhülsen von der Etikettierstation an die Behälter benötigt wird.
Eine Vielzahl unterschiedlicher Ausbildungen des Auffaltdorns ist im Stand der Technik bekannt. Alle diese Ausbildungen können im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zum Einsatz gelangen, solange der Auffaltdorn über eine Außenfläche verfügt, über die die Innenseite des Schrumpffolienschlauchs zumindest im Bereich des stumpfen Endes kontaktschlüssig, d. h. eng anliegend, gezogen werden kann. Beispielsweise kann der Auffaltdorn formstabil sein, frei drehbare Rollen zum leichteren Fördern des Schrumpffolienschlauchs entlang der Außenfläche des Auffaltdorns, eine Oberflächenbeschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten und/oder radial nach außen wirkende, federelastische Stützelemente aufweisen, damit Schrumpffolienschläuche mit Durchmessern innerhalb gewisser Toleranzgrenzen mittels des Auffaltdorns aufgefaltet werden können.
Bei den Behältern, auf die die Schrumpffolienhülsen aufzubringen sind, kann es sich insbesondere um Flaschen, Dosen oder dergleichen handeln. Die aufzubringenden Schrumpffolienhülsen können dabei insbesondere derart dimensioniert sein, dass sie als Verschlusssicherungen lediglich im Bereich des Verschlusses des jeweiligen Behälters dienen. Entsprechend kurz sind die Abstände, in denen der Schrumpffolienschlauch perforiert wird. Beispielsweise kann die Länge der Schrumpffolienhülse für Verschlusssicherungen von Flaschenverschlüssen im Bereich von 1,5 cm bis 8 cm, bevorzugt im Bereich von 2,5 cm bis 5 cm liegen. Entsprechend schwierig ist das Abtrennen solcher Schrumpffolienhülsen mittels Schneidmessern.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem die Schrumpffolienhülsen, nachdem sie über den Verschluss des Behälters gestülpt wurden, durch Weiterbewegen des Behälters abgerissen werden. Dazu wird der Behälter zunächst entlang eines Behältertransportwegs zu der Etikettierstation transportiert. Insbesondere kann der Behälter aufrecht, beispielsweise auf einem Transportband oder einem Rundläufer stehend, transportiert werden, so dass der zu etikettierende Verschluss bzgl. einer Aufstellfläche der Etikettierstation nach oben weist. Somit kann die aufzubringende Schrumpffolienhülse dem zu etikettierenden Behälter mittels der Auffalteinrichtung von oben oder von schräg oben zugeführt und über den nach oben weisenden Verschluss gestülpt werden. Dies kann sowohl während der Bewegung des Behälters als auch bei Stillstand des Behälters erfolgen.
Ist der Behälter an einer vorgeschriebenen Stelle der Etikettierstation angekommen, so wird das offene Ende des Schrumpffolienschlauchs zumindest teilweise über den Verschluss des Behälters gestülpt, indem der aufgefaltete Schrumpffolienschlauch entlang der Axialrichtung der Auffalteinrichtung vorgeschoben wird. Dieses Vorschieben kann beispielsweise mittels der oben erwähnten Förderrolle geschehen. Dabei wird der Schrumpffolienschlauch zumindest soweit über den Verschluss des sich in der Etikettierstation befindlichen Behälters geführt, dass der Verschluss beim Weiterbewegen des Behälters nicht wieder aus dem Schrumpffolienschlauch heraus rutscht. Beispielsweise kann zumindest die halbe Schrumpfhülsenlänge auf der Seite des Verschlusses in Transportrichtung über den Verschluss geführt werden. Der Verschluss ist somit über die übergestülpte Schrumpffolienhülse mit dem an der Auffalteinrichtung gehaltenen Schrumpffolienschlauch verbunden.
Durch Weiterbewegen des Behälters entlang des Transportwegs entsteht somit eine Zugspannung an dem Schrumpffolienschlauch, so dass die über den Verschluss gestülpte Schrumpffolienhülse an der Perforation von dem Schrumpffolienschlauch abreißt. Der Transport der Behälter im Bereich der Etikettierstation und der Vorschub des Schrumpffolienschlauchs entlang der Auffalteinrichtung können dabei derart gesteuert werden, dass das offene Ende des Schrumpffolienschlauchs sicher über den Verschluss des sich in der Etikettierstation befindenden Behälters geführt werden kann. Beispielsweise kann der Transport des Schrumpffolienschlauchs entlang der Axialrichtung durch geeignetes Steuern eines Antriebs der Förderrollen getaktet erfolgen, so dass die Perforation der abzureißenden Schrumpffolienhülse nach Führen des offenen Endes des Schrumpffolienschlauchs über den Verschluss zwischen Verschlussoberkante und Unterkante der Auffalteinrichtung positioniert ist. Während die Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch abgerissen wird, findet dann kein weiterer Vorschub des Schrumpffolienschlauchs statt, so dass dieser von den Förderrollen quasi festgehalten wird, während der sich weiter bewegende Behälter die übergestülpte Schrumpffolienhülse von dem Schlauch abreißt. Alternativ kann der Schrumpffolienschlauch mit konstanter Fördergeschwindigkeit oder mit reduzierter Fördergeschwindigkeit weiter vorgeschoben werden, während der sich weiter bewegende Behälter die übergestülpte Schrumpffolienhülse von dem Schlauch abreißt. Dazu wird die Fördergeschwindigkeit des Schrumpffolienschlauchs in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Behälter im Bereich der Etikettierstation gewählt.
Ein eventuell über die obere Kante des Verschlusses hinausstehender Teil der abgerissenen Schrumpffolienhülse kann nachträglich mittels einer zur Transportebene geneigten Führungsplatte über den Verschluss gedrückt werden. Die Führungsplatte kann dazu stromabwärts von der Auffalteinrichtung oberhalb der Position des Verschlusses angeordnet sein. Hier und im Folgenden beziehen sich die Begriffe „oben“, „unten“, „oberhalb“, und „unterhalb“ auf eine Aufstellfläche der Etikettierstation bzw. die Vertikale auf dieser Fläche. Es versteht sich, dass die Ausrichtung einzelner Elemente der beschriebenen Erfindung von einer vertikalen Ausrichtung abweichen kann. Beispielsweise können die zu etikettierenden Behälter schräg oder gar liegend transportiert werden. Entsprechend ändern sich die relativen Lagen der Auffalteinrichtung und Perforiereinrichtung.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann der Behälter zum Stülpen des Schrumpffolienschlauchs über den Verschluss des Behälters zusätzlich vorübergehend angehoben werden und/oder die Auffalteinrichtung kann zusätzlich vorübergehend abgesenkt werden. Dies kann durch eine geeignete Ausbildung der Transporteinrichtung im Bereich der Etikettierstation und/oder eine Verfahrbarkeit der Auffalteinrichtung entlang ihrer Längsachse ermöglicht werden.
Da das Abreißen der Schrumpffolienhülse bereits durch reines Weiterbewegen des Behälters erzielt werden kann, kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vollständig auf Schneidmesser verzichtet werden. Dadurch reduziert sich der Wartungsaufwand der Etikettierstation erheblich.
Gemäß einer Weiterbildung kann der Behälter zumindest im Bereich der Etikettierstation kontinuierlich bewegt werden. Dies bedeutet, dass das offene Ende des Schrumpffolienschlauchs über den bewegten Behälter gestülpt wird. Der Vorschub des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs entlang der Auffalteinrichtung kann mittels einer Steuereinrichtung derart präzise gesteuert werden, dass die abzureißende Schrumpffolienhülse dem Verschluss des Behälters während der Bewegung desselben aufgesetzt werden kann. Um eine präzise Steuerung des Behältertransports und des Vorschubs des Schrumpffolienschlauchs zu ermöglichen, kann die Steuereinrichtung mittels Sensoren, wie z. B. optischer Sensoren oder Infrarotsensoren, eine genaue Lage der einzureißenden Perforation entlang der Auffalteinrichtung und eine genaue Lage des zu etikettierenden Verschlusses bestimmen. Gemäß dieser Weiterbildung können Schrumpffolienhülsen mit hohem Durchsatz auf Verschlüsse von Behältern aufgebracht werden.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung kann der Behälter zum Stülpen der Schrumpffolienhülse über den Verschluss angehalten werden und erst, nachdem das offene Ende des Schrumpffolienschlauchs zumindest teilweise über den Verschluss geführt wurde, weiterbewegt werden. Der Antrieb der Transporteinrichtung sowie der Antrieb der Förderrollen können dabei mit der oben erwähnten Steuereinrichtung entsprechend gesteuert und/oder geregelt werden. Während das vorübergehende Anhalten des Behälters die Fehlerquote beim Etikettieren reduziert, lässt sich mit einer kontinuierlichen Bewegung des Behälters ein höherer Durchsatz an Behältern erzielen.
Gemäß einer Weiterbildung kann der Schrumpffolienschlauch derart schräg über den Verschluss des Behälters gestülpt werden, dass der Verschluss durch Weiterbewegen des Behälters gegen eine Vorderkante der abzureißenden Schrumpffolienhülse bezüglich der Transportrichtung läuft. Hier und im Folgenden sind Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ in Bezug auf die Transportrichtung der Behälter bei der Übergabe der Schrumpffolienhülsen definiert. Eine Vorderkante des über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauchs liegt somit in Transportrichtung. Wie bereits erwähnt, kann der Schrumpffolienschlauch von schräg oben über den zu etikettierenden Verschluss geführt werden. Dabei wird der Schrumpffolienschlauch gemäß der vorliegenden Weiterbildung entgegen der Transportrichtung schräg über den Verschluss gestülpt, so dass die Vorderkante des offenen Endes des Schrumpffolienschlauchs weiter über den Verschluss gestülpt wird als die Hinterkante des Schlauchs. Anders ausgedrückt, läuft der Verschluss des Behälters aufgrund des Behältertransports gegen die Vorderkante des Schrumpffolienschlauchs und wird von dieser eingefangen. Durch Weiterbewegen des Behälters wird der Schrumpffolienschlauch auch auf der entgegen der Transportrichtung des Behälters gelegenen Seite des Verschlusses über den Verschluss gestülpt, da die Vorderseite des Verschlusses gegen die Vorderkante des offenen Schrumpffolienschlauchs drückt. Gemäß dieser Weiterbildung kann auf besonders einfache Weise ein Aufbringen der Schrumpffolienhülse auf den bewegten Behälter ermöglicht werden, wodurch sich der Gesamtdurchsatz der Etikettierstation erheblich erhöhen lässt.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann das Verfahren weiterhin das Einreißen des über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauchs durch Ausüben eines Drucks und/oder eines Zugs an einer Stelle der Sollabrisslinie umfassen. Durch Ausüben eines lokalen Drucks und/oder eines lokalen Zugs an einer Stelle der Perforation kann das Einreißen des Schrumpffolienschlauchs eingeleitet oder zumindest unterstützt werden. Von der eingerissenen Stelle breitet sich der Riss dann weiter aus, bis die gesamte Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch abgerissen ist. Durch Ausüben des Drucks bzw. des Zugs lässt sich somit das Einreißen der Sollabrisslinie garantieren. Außerdem können auf den Behälter wirkende Kräfte während des Abreißens, die zu einem Kippen des Behälters führen könnten, reduziert werden.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann das Einreißen durch Bewegen eines Stifts in den Behältertransportweg und/oder durch Bewegen des Behälters gegen einen in den Behältertransportweg hineinragenden Stift erfolgen. Beispielsweise kann ein sich auf der Höhe der einzureißenden Perforation befindlicher Stift in der Art eines Stößels periodisch in den Behältertransportweg hinein- und herausgefahren werden, so dass die Spitze des Stiftes mit einer Stelle der Perforation der abzureißenden Schrumpffolienhülse in Eingriff gebracht werden kann. Die Bewegung des Stiftes kann dabei in Korrelation mit der Behälterbewegung und dem Vorschub des Schrumpffolienschlauchs derart gesteuert werden, dass der Stift die Sollabrisslinie durchstößt. Dabei kann der Stift die Sollabrisslinie prinzipiell von jeder Richtung aus durchstoßen. Besonders vorteilhaft ist jedoch ein Durchstoßen der Vorderkante, da sich der anfängliche Riss von dort aus besonders leicht ausbreiten kann. Entsprechend kann der Stift auch feststehend auf der Höhe der Sollabrisslinie in Transportrichtung, also stromabwärts von der Auffalteinrichtung, angeordnet sein, wobei der Behälter gegen den in den Behältertransportweg hineinragenden Stift bewegt wird. In dieser Ausführung wird die Sollabrisslinie an der Vorderkante des Schrumpffolienschlauchs eingerissen. Die Verwendung eines Stifts oder Stößels gemäß dieser Weiterbildung ist dabei erheblich weniger wartungsanfällig als die Verwendung der im Stand der Technik bekannten Schneidwerke.
Alternativ oder zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren das Andrücken des über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauchs, insbesondere auf der in Transportrichtung gelegenen Seite, während des Abreißens der Schrumpffolienhülse umfassen. Der über den Verschluss gestülpte Schrumpffolienschlauch kann beispielsweise mittels einer gesteuert bewegbaren Klammer oder einer klammerartigen Einrichtung an der Vor- und/oder Hinterkante der abzureißenden Schrumpffolienhülse gegen den Verschluss gedrückt werden. Hierzu kann die Klammer oder klammerartige Einrichtung in Korrelation mit der Bewegung des Behälters und dem Vorschub des Schrumpffolienschlauchs gesteuert bewegt werden. Insbesondere ein Andrücken des Schrumpffolienschlauchs auf der in Transportrichtung gelegenen Seite unterstützt das Einreißen der Sollabrisslinie an der Vorderkante der Schrumpffolienhülse. Ein Andrücken des Schrumpffolienschlauchs an der Hinterkante der Schrumpffolienhülse lässt sich zudem vorteilhaft mit einem Einreißen des Sollabrisslinie an der Vorderkante der Schrumpffolienhülse mittels des oben beschriebenen Stifts kombinieren, um ein vollständiges Abreißen ohne Herausrutschen des Verschlusses aus dem Schrumpffolienschlauch zu garantieren.
Die oben genannten Aufgaben werden auch durch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen gelöst, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Transporteinrichtung für die Behälter;
eine Etikettierstation umfassend:
eine Perforiereinrichtung zum umfänglichen Perforieren eines Schrumpffolienschlauchs;
eine Auffalteinrichtung, insbesondere einen Auffaltdorn, zum Auffalten des perforierten Schrumpffolienschlauchs; und
wenigstens eine Spenderolle zum Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs;
und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum synchronen Steuern und/oder Regeln des Antriebs der wenigstens einen Spenderolle und des Antriebs der Transporteinrichtung derart, dass der Schrumpffolienschlauch zumindest teilweise über einen Verschluss eines zu der Etikettierstation transportierten Behälters gestülpt wird und anschließend eine Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch durch Weiterbewegen des Behälters abgerissen wird.
Hierbei können dieselben Variationen und Weiterbildungen, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf Behälter beschrieben wurden, auch auf die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens angewendet werden.
Insbesondere kann die Transporteinrichtung für die Behälter ein Transportband, einen Transportriemen und/oder eine Transportkette aufweisen. Alternativ kann die Transporteinrichtung als Individualantrieb mit Linearmotor oder als Rundläufer bzw. Sternrad ausgebildet sein. Der Antrieb der Transporteinrichtung kann von der oben erwähnten Steuer- und/oder Regeleinrichtung synchron mit dem Antrieb der wenigstens einen Spenderolle gesteuert und/oder geregelt werden. Die Etikettierstation ist erfindungsgemäß derart bezüglich der Transporteinrichtung angeordnet, dass das offene Ende des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs über einen Verschluss eines zu der Etikettierstation transportierten Behälters geführt werden kann. Dazu weist die Etikettierstation wenigstens eine Spenderolle auf, die im Eingriff mit dem über die Auffalteinrichtung gezogenen Schrumpffolienschlauch steht. Die Spenderolle kann dabei mit der oben beschriebenen Förderrolle identisch sein oder aber zusätzlich zu der Förderrolle vorgesehen sein.
Die Auffalteinrichtung kann wie oben beschrieben insbesondere als Auffaltdorn ausgebildet sein, wobei die oben beschriebenen Weiterbildungen und Variationen verwendet werden können. Zum Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs ist die Spenderolle bevorzugt am unteren Ende der Auffalteinrichtung angeordnet, insbesondere derart, dass die Spenderolle die nachfolgende Schrumpffolienhülse beim Abreißen der über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienhülse an der Auffalteinrichtung festhalten kann. Dadurch lässt sich erreichen, dass eine einzelne Schrumpffolienhülse von dem Schrumpffolienschlauch abgerissen werden kann. Um zu vermeiden, dass eventuell in den Transportweg hineinragende Teile der wenigstens einen Spenderolle mit dem Verschluss des Behälters kollidieren, kann die Spenderolle bevorzugt seitlich des Transportwegs angeordnet sein. Dadurch lässt sich die Spenderolle annähernd beliebig nah am unteren Ende der Auffalteinrichtung anordnen.
Wie oben beschrieben kann ein Schlupf des zwischen der Außenfläche der Auffalteinrichtung und der Abrollfläche der Spenderollen transportierten Schrumpffolienschlauchs vermieden werden, indem die Abrollfläche der Spenderollen mit einem ausreichend hohen Reibungskoeffizienten, beispielsweise mit einer gummiartigen Beschichtung, ausgebildet sind. Die eine oder mehreren Spenderrollen ziehen und/oder schieben den Schrumpffolienschlauch somit entlang der Außenfläche der Auffalteinrichtung in eine Axialrichtung der Auffalteinrichtung. Gemäß einer speziellen Weiterbildung kann die Etikettierstation ein Paar von auf in Umfangsrichtung der Auffalteinrichtung gegenüberliegenden Seiten angeordneten Spenderollen aufweisen. Dabei kann in einer besonders einfachen Weiterbildung auf zusätzliche Förderrollen entlang der Außenfläche der Auffalteinrichtung verzichtet werden. Die Spenderollen können beispielsweise mittels eines Servomotors per Direktantrieb angetrieben werden. Alternative Antriebskonzepte, beispielsweise mittels Zahnriemen und Zahnrädern, sind jedoch ebenso denkbar.
Der Antrieb der Spenderollen wird erfindungsgemäß von derselben Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesteuert und/oder geregelt, die auch den Transport der Behälter über den Antrieb der Transporteinrichtung steuert und/oder regelt. Dazu kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung über einen oder mehrere Sensoren, beispielsweise optische oder Infrarotsensoren, verfügen, mittels derer eine genaue Lage der Sollabrisslinie und eine genaue Position des Verschlusses bestimmt werden können. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann beispielsweise als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet sein, die den Antrieb der Spenderolle und den Antrieb der Transporteinrichtung in Abhängigkeit von einer Länge der aufzubringenden Schrumpffolienhülsen, der Art des Behälters und der Art des zu etikettierenden Verschlusses, steuert und/oder regelt. Die Längen der abzureißenden Schrumpffolienhülsen und die relevanten Parameter der zu etikettierenden Behälter können in der Art einer Sortenverwaltung in einem Speicher abgelegt werden, auf den die Steuer- und/oder Regeleinheit zugreifen kann. Erfindungsgemäß ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dabei derart ausgebildet, dass der Schrumpffolienschlauch zumindest teilweise über den Verschluss eines zu der Etikettierstation transportierten Behälters gestülpt wird und anschließend eine Schrumpffolienhülse von dem an der Auffalteinrichtung festgehaltenen Schrumpffolienschlauch durch Weiterbewegen des Behälters abgerissen wird. Zum Abreißen der Schrumpffolienhülse an der Sollabrisslinie sind somit keine Schneidmesser nötig, so dass sich der Wartungsaufwand der Etikettierstation erheblich reduziert. Wie oben beschrieben kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung den Vorschub durch entsprechendes Antreiben der Spenderolle derart steuern und/oder regeln, dass die einzureißende Sollabrisslinie zwischen Auffalteinrichtung und Oberkante des zu etikettierenden Behälters oder an einer Unterkante der Auffalteinrichtung positioniert wird, bevor die Bewegung des Behälters die Schrumpffolienhülse abreißt.
Wie bereits erwähnt, weist die Etikettierstation eine Perforiereinrichtung zum umfänglichen Perforieren des Schrumpffolienschlauchs in vorbestimmten Abständen entlang dessen Längsrichtung auf, um Schrumpffolienhülsen mit gewünschter Länge zu definieren. Beispielsweise kann die Perforiereinrichtung eine Gegendruckwalze mit glatter, harter Oberfläche oder eine Riffelwalze mit in gleichmäßigen Abständen geriffelter, harter Oberfläche aufweisen, über die der noch nicht perforierte Schrumpffolienschlauch geführt wird. Die Perforierung kann dann durch eine angetriebene Perforierwalze erfolgen, die eine Vielzahl von in gleichen Abständen entlang des Umfangs der Walze angeordneten Perforierklingen aufweist, die durch Rotation der Perforierwalze derart in Eingriff mit der Gegendruckwalze oder der Riffelwalze gebracht werden können, dass der zwischen Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze und Perforierwalze geführte Schrumpffolienschlauch umfänglich perforiert wird. Dazu können die entlang der axialen Richtung der Perforierwalze ausgerichteten Perforierklingen eine Vielzahl scharfer Zähne aufweisen. Zusätzlich zu der umfänglichen Perforierung kann der Schrumpffolienschlauch mittels der Perforiereinrichtung auch an einer oder mehreren Stellen in Längsrichtung perforiert werden, um das Öffnen der endgefertigten Verschlusshülse durch den Benutzer zu erleichtern. Solche Längsperforationen können in besonders einfacher Weise auf gegenüberliegenden Seiten des Schrumpffolienschlauchs erzeugt werden, falls beispielsweise die Perforierwalze umfänglich angeordnete Zähne aufweist. Die Rotation der Perforierwalze und/oder der Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze zur umfänglichen Perforierung kann mittels einer Steuereinheit derart gesteuert werden, dass der Schrumpffolienschlauch in vorbestimmten Abständen umfänglich perforiert wird. Bei der Steuereinheit kann es sich um einen Teil der oben beschriebenen Steuer- und/oder Regeleinrichtung handeln. Insbesondere kann die Rotation der Perforierwalze und/oder Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze mittels einer Sortenverarbeitung an die für den jeweiligen Behälterverschluss benötigte Länge der Schrumpffolienhülse angepasst werden. Gemäß einer Weiterbildung kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dazu ausgebildet sein, den Behälter zumindest im Bereich der Etikettierstation kontinuierlich, d. h. ohne Stopp, zu bewegen. Dies erlaubt, wie bereits oben beschrieben, einen höheren Durchsatz an Behältern. Alternativ kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dazu ausgebildet sein, den Behälter zum Überstülpen des Schrumpffolienschlauchs vorübergehend anzuhalten und dann zum Abreißen der Schrumpffolienhülse weiterzubewegen. Entsprechend wird die Steuerung des Antriebs der Spenderolle angepasst, um ein sicheres Überstülpen des Schrumpffolienschlauchs zu gewährleisten.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Transporteinrichtung Mittel umfassen, um den Behälter zum Überstülpen des Schrumpffolienschlauchs wie oben beschrieben vorübergehend anzuheben. Ebenso kann die Auffalteinrichtung relativ zu der Transporteinrichtung verfahrbar ausgebildet sein, so dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Auffalteinrichtung zum Überstülpen des Schrumpffolienschlauchs vorübergehend absenken kann. Entsprechende Mittel und Antriebe sind im Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht weiter beschrieben.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Auffalteinrichtung derart angeordnet sein, dass eine Längsachse des übergestülpten Schrumpffolienschlauchs um mindestens 5° und maximal 45°, bevorzugt um mindestens 10° und maximal 30°, gegenüber einer Vertikalen auf die Transportrichtung in Transportrichtung geneigt ist. Unter der Vertikalen auf die Transportrichtung ist hier und im Folgenden die vertikale Richtung auf der Transportrichtung zu verstehen, die den Transportweg mit der Auffalteinrichtung verbindet. Im Allgemeinen entspricht dieser vertikalen Richtung die Lage einer Längs- bzw. Symmetrieachse der zu etikettierenden Behälter. Gemäß dieser Weiterbildung ist die Auffalteinrichtung also derart angeordnet, dass die Längsachse des von der Spenderolle vorgeschobenen Schrumpffolienschlauchs um mindestens 5° und maximal 45°, bevorzugt um mindestens 10° und maximal 30°, gegenüber der vertikalen Richtung in Transportrichtung geneigt ist. Der Verschluss des zu etikettierenden Behälters läuft somit in das offene Ende des vorgeschobenen Schrumpffolienschlauchs gegen eine in Transportrichtung vorne liegende Kante der abzureißenden Schrumpffolienhülse ein und wird somit von dem übergestülpten Schrumpffolienschlauch eingefangen. Durch Weiterbewegen des Behälters in Transportrichtung wirkt dann eine Zugspannung auf die Sollabrisslinie, die zum Abreißen der Schrumpffolienhülse führt (siehe unten). Die genannten Winkelbereiche erlauben ein sicheres Einfangen des zu etikettierenden Verschlusses, ohne dass dieser während des Abreißens der Schrumpffolienhülse aus dem Schrumpffolienschlauch herausrutscht.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin einen beweglichen oder feststehenden Stift umfassen, der derart bezüglich der Auffalteinrichtung angeordnet ist, dass der Stift durch Bewegen des Stifts und/oder des Behälters in Eingriff mit einer Perforation des übergestülpten Schrumpffolienschlauchs gebracht werden kann. Beispielsweise kann der Stift in dem Bereich zwischen dem oberen Ende des zu etikettierenden Verschlusses und der Unterkante der Auffalteinrichtung angeordnet sein. Dabei kann ein beweglicher Stift seitlich von der Transporteinrichtung angeordnet sein, um die Perforation an einer Stelle seitlich zur Transportrichtung zu durchstoßen. Insbesondere können auf beiden Seiten der Transportrichtung bewegliche Stifte in der Art von Stößeln vorgesehen sein, die die Perforation beidseitig einreißen. Dazu können die Stifte mit entsprechenden Antrieben versehen sein, die von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung entsprechend angesteuert werden. Alternativ kann der Stift auch in Transportrichtung angeordnet sein oder auch stromaufwärts zum Durchstoßen der Hinterkante der Sollabrisslinie angeordnet sein. Bei der oben beschriebenen Schrägstellung der Auffalteinrichtung empfiehlt sich ein Einreißen der Sollabrisslinie auf der Seite in Transportrichtung, da die Schrägstellung der aufgestülpten Schrumpffolienhülse bereits ein Einreißen der Hinterkante bedingt (siehe unten). Zu diesem Zweck kann auch ein feststehender Stift stromabwärts derart angeordnet sein, dass er durch Weiterbewegen des Behälters in Eingriff mit einer Vorderkante der Sollabrisslinie gebracht wird. Dadurch erzeugt der Stift einen lokalen Druck auf die Sollabrisslinie, der zum Einreißen der Perforation führt.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Perforiereinrichtung dazu ausgebildet sein, mindestens 40% und maximal 85%, bevorzugt mindestens 50% und maximal 70% der Perforationslinie zu schneiden. Die hier angegebenen Prozentzahlen beziehen sich auf den relativen Anteil des Schlauchumfangs, der von der Perforiereinrichtung zur Perforation durchtrennt bzw. durchstochen wird. Je starrer das Material des Schrumpffolienschlauchs ist, desto weniger muss er eingeschnitten werden, um das Abreißen der Schrumpffolienhülse allein aufgrund der Bewegung des Behälters zu ermöglichen. So hat sich herausgestellt, dass für die oben erwähnten, relativ starren Schrumpffolienmaterialien bereits 50-prozentige Perforierungen ausreichend sind.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin eine Klammereinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den übergestülpten Schrumpffolienschlauch, insbesondere auf der in Transportrichtung gelegenen Seite, gegen den Verschluss des Behälters zu drücken. Die Klammereinrichtung kann eine Halterung, beispielsweise einen Stehbolzen, aufweisen, an der ein Hebel, an dem eine Klammer befestigt ist, schwenkbar gelagert ist. Dabei können Lage und Dimensionierung des Stehbolzens und des Hebels derart gewählt werden, dass die Klammer in Eingriff mit dem Verschluss eines in der Etikettierstation befindlichen Behälters gebracht werden kann. Die Klammer kann insbesondere formmäßig als Gegenstück des Verschlusses gebildet werden. Die Klammereinrichtung kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass sie den übergestülpten Schrumpffolienschlauch auf der Vorderseite und/oder der Hinterseite, bezüglich der Transportrichtung des Behälters, des Verschlusses an den Verschluss drückt. Die Klammereinrichtung kann weiterhin über geeignete Antriebs-, Steuer- und/oder Schaltelemente verfügen, die, falls nötig durch die oben beschriebene Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesteuert, die Klammer oder die Klammern in Eingriff mit dem über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauch bringen und nach Abreißen der Schrumpffolienhülse den Eingriff der Klammer wieder lösen.
In einer speziellen Weiterbildung kann die Klammereinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie den übergestülpten Schrumpffolienschlauch auf der Vorderseite des Verschlusses gegen den Verschluss drückt. Dies ist besonders bei der oben beschriebenen Schrägstellung der Auffalteinrichtung von Vorteil, da die Perforation durch die Bewegung des Behälters zuerst auf der stromaufwärts gelegenen Hinterseite des Verschlusses einreißt und die Klammer somit ein Herausrutschen des Verschlusses aus der teilweise abgetrennten Schrumpffolienhülse verhindert.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin eine Transportschnecke und ein Führungselement zum Transport der Behälter im Bereich der Etikettierstation umfassen, wobei die Klammereinrichtung federelastisch an einer Halterung im Bereich der Etikettierstation gehaltert ist. Durch eine Transportschnecke mit einem Gegendruck erzeugenden Führungselement können Behälter mit wohldefinierter, der Steigung der Transportschnecke entsprechender Teilung im Bereich der Etikettierstation bewegt werden. Ein mitlaufendes Transportband, auf dem die Behälter aufstehen, kann mit einer höheren Geschwindigkeit als der Transportgeschwindigkeit der Transportschnecke betrieben werden, um die Behälter nach Austritt aus der Transportschnecke zu vereinzeln. Durch die Transportschnecke wird somit eine lineare Bewegung der Behälter im Bereich der Etikettierstation bewirkt, wobei insbesondere ein kontinuierlicher Transport der Behälter von Vorteil ist. Gemäß dieser Weiterbildung ist im Bereich der Etikettierstation eine Klammereinrichtung federelastisch an einer Halterung gelagert. Beispielsweise kann die Halterung stromabwärts von der Auffalteinrichtung angeordnet sein, wobei das Federelement eine an einem Hebel gelagerte Klammer in den Transportweg der Behälter drückt. Bei entsprechender Ausrichtung der Klammereinrichtung wird die Vorderseite des über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauchs durch Weiterbewegen des Behälters beim Abreißen der Schrumpffolienhülse aufgrund der Federspannung gegen den Verschluss gedrückt, um ein Herausrutschen des Verschlusses aus der Schrumpffolienhülse zu verhindern. Durch die fortgesetzte Bewegung des Behälters in Transportrichtung wird schließlich die Federkraft überwunden, sodass die Klammereinrichtung durch den Verschluss zur Seite gedrückt wird und so den Verschluss freigibt. Anschließend schwenkt das Federelement den Hebel wieder in seine ursprüngliche Position zurück.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung kann die Vorrichtung weiterhin einen Rotor, insbesondere ein Sternrad, zum Transport der Behälter im Bereich der Etikettierstation und einen Klammerstern mit einer Vielzahl von Klammereinrichtungen umfassen, der mittels einer Steuerkurve derart gesteuert wird, dass der übergestülpte Schrumpffolienschlauch durch eine der Klammereinrichtungen gegen den Verschluss des Behälters mindestens bis zum Abreißen der Schrumpffolienhülse gedrückt wird. Rotoren in der Art von Rundläufern mit einer Vielzahl von Drehtellern und Sternräder sind im Stand der Technik wohl bekannt, so dass hier auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet wird. Lediglich auf Zentrierköpfe zum Zentrieren des Flaschenkopfs muss zumindest im Bereich der Etikettierstation verzichtet werden, da die Schrumpffolienhülse im Allgemeinen von oben auf den Verschluss aufgeschossen wird. Als Ausgleich können die Behälterböden zur Stabilisierung der Behälterlage eingespannt werden.
Anders als in der vorigen Weiterbildung laufen in dieser Weiterbildung die Klammereinrichtungen mit den Behältern synchron mit und werden dazu an einem Klammerstern befestigt, der entweder als Teil des Antriebs, z. B. des Sternrads, ausgebildet ist, oder synchron mit der Transporteinrichtung angetrieben wird. Gesteuert durch eine entlang des Umlaufs der Behälter angeordnete Steuerkurve werden die Klammern der Klammereinrichtungen nach dem Stülpen des Schrumpffolienschlauchs über den Verschluss derart in Eingriff mit dem über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauch gebracht, dass dieser mindestens bis zum Abreißen der Schrumpffolienhülse gegen den Verschluss gedrückt wird. Auch hier kann der Schrumpffolienschlauch auf der Vorderseite und/oder Hinterseite des Verschlusses gegen den Verschluss gedrückt werden. Ebenso ist ein Andrücken des Schrumpffolienschlauchs auf der Vorderseite wie oben beschrieben vorteilhaft. Auch hier können wieder Federelemente verwendet werden, um die Klammereinrichtungen nach Freigabe durch die Steuerkurve wieder in ihre Ausgangsposition zurück zu schwenken.
Mit den oben beschriebenen Ausführungen und Weiterbildungen lassen sich über Verschlüsse gestülpte Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auch ohne Schneidwerk effizient, sicher und mit hohem Durchsatz von einem Schrumpffolienschlauch abtrennen. Durch Wegfall der Schneidmesser reduziert sich dabei der Wartungsaufwand und die Standzeit der Etikettierstation kann erhöht werden. Ebenso können, da lediglich Spenderollen zum Vorschub des Schrumpffolienschlauchs benötigt werden, die seitlich des Transportweges angeordnet sein können, besonders kurze Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung aufgebracht werden, wodurch Material eingespart werden kann. Mit der beschriebenen Vorrichtung sind Durchsätze von 70.000 Flaschen pro Stunde und mehr möglich.
Weitere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung erschöpfen. Es versteht sich weiterhin, dass einige oder sämtliche der im Weiteren beschriebenen Merkmale auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführung einer Vorrichtung zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen auf Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Detailansicht der Übergabe einer Schrumpffolienhülse an den Verschluss eines Behälters mit in Transportrichtung geneigtem Auffaltdorn.
3 zeigt eine Draufsicht einer Rundläufermaschine mit Klammerstern zum sicheren Abtrennen der aufgebrachten Schrumpffolienhülse.
4 zeigt eine exemplarische Gesamtansicht eines Schrumpffolienhülsenaggregats zum Einsatz der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 4 ist zur besseren Orientierung eine detaillierte Gesamtansicht eines Schrumpffolienhülsenaggregats zum Einsatz einer Vorrichtung zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es versteht sich, dass die in 4 dargestellten Komponenten durch im Stand der Technik bekannte, alternative Ausführungen ersetzt oder auch weggelassen werden können, soweit sie für die oben beschriebenen Weiterbildungen nicht essentiell sind. Die für die Abreißeinheit IV exemplarisch dargestellte Ausführung mit einem Paar von Förderrollen 928 und einem Paar von Abreißrollen 930 ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch die in den 1 und 2 gezeigten Weiterbildungen zu ersetzen. Ebenso lässt sich der in 4 gezeigte lineare Transport der Abschnitte V und VI durch einen Transport mittels Rundläufer gemäß 3 ersetzen. Die in 4 dargestellten Komponenten dienen somit lediglich der Veranschaulichung einer Baugruppe, in die die oben beschriebenen Weiterbildungen integriert werden können.
Die 4 zeigt ein Schrumpffolienhülsenaggregat, das sich aus den Baugruppen I–VI zusammensetzt. Dabei bezeichnen die Baugruppe I eine Etikettenbevorratung mit einem Schlaufenpuffer, die Baugruppe II eine Perforiereinheit, die Baugruppe III einen Schlaufenpuffer, die Baugruppe IV eine Abreißeinheit, die Baugruppe V einen Flascheneinteiler und die Baugruppe VI eine Transporteinheit.
In der Etikettenbevorratungseinheit I sind exemplarisch eine erste Vorratsrolle 901 mit einem ersten Schrumpffolienschlauch und eine zweite Vorratsrolle 902 mit einem zweiten Schrumpffolienschlauch als Bevorratungseinheiten dargestellt. Die erste Rolle 901 kann über einen ersten Antrieb 964 mit Motor M8 angetrieben, während die zweite Rolle 902 über einen zweiten Antrieb 963 mit Motor M7 angetrieben werden kann. Tastelemente 961 und 962 erfassen, wie viel Restfolie auf der jeweiligen Rolle vorhanden ist.
Von den Vorratsrollen wird zunächst einer der Schrumpffolienschläuche über Umlenkrollen 903 an einem Sensor 904 und einer Verklebeeinheit 905 vorbei zu dem unten beschriebenen Schlaufenpuffer geführt. Wenn der Schrumpffolienschlauch, beispielsweise der Vorratsrolle 901, aufgebraucht ist, kann das Ende des aufgebrauchten Schrumpffolienschlauchs mittels der Verklebeeinheit 905 an den Anfang des nächsten Schrumpffolienschlauchs, also der Vorratsrolle 902 geklebt werden, um einen kontinuierlichen Betrieb des Schrumpffolienhülsenaggregats zu ermöglichen. Dazu kann das Ende des aufgebrauchten Schlauchs manuell oder automatisch an den Anfang des nächsten Schlauchs geklebt bzw. gespleißt werden. Ein Beispiel für ein automatisches Verkleben ist in der EP 2062721 B1 gezeigt. Der nachstehend beschriebene Schlaufenpuffer ermöglicht es, das Schrumpffolienhülsenaggregat ohne Unterbrechung zu betreiben. Der somit endlose Schrumpffolienschlauch wird über Umlenkrollen 908 weiter zu einem ersten Schlaufenpuffer gefördert.
Alternativ zu dem ersten Antrieb 964 mit Motor M8 und dem zweiten Antrieb 963 mit Motor M7 kann das Abrollen der bevorrateten Schrumpffolienschläuche auch mittels einer mit einem Motor M1 angetriebenen Antriebsrolle 906 und einer gefederten Gegenrolle 907 erfolgen, die der Verklebeeinheit 905 nachgeschaltet sind.
Der erste Schlaufenpuffer besteht aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter fester und verschiebbarer Rollen, wobei die Vielzahl der verschiebbaren Rollen 909 in der 4 in der Arbeitsposition des Schlaufenpuffers darstellt ist. Durch Bewegen der verschiebbaren Rollen 909 relativ zu den festen Rollen lässt sich eine Pufferfunktion des Schlaufenpuffers realisieren. Dabei weist der Schlaufenpuffer einen Sensor 910 zum Erfassen einer Endlage mit maximaler Verschiebung der verschiebbaren Rollen, einen Sensor 911 zum Erfassen einer Arbeitsposition und/oder einen Sensor 912 zum Erfassen eines Abstands der verschiebbaren Rollen von den festen Rollen, beispielsweise mittels Laser, auf.
Anschließend wird der Schrumpffolienschlauch über Umlenkrollen 913 und 914 und/oder ein Führungsrohr 914 mit Luftbohrungen zur Stabilisierung des Schrumpffolienschlauchs einer manuellen oder automatischen Spurregeleinheit 915 zum Regeln der Spur des geförderten Schrumpffolienschlauchs zugeführt.
Ein Führungselement 916, beispielsweise als Stopper ausgebildet, führt den Schrumpffolienschlauch zum Eingang der Perforiereinheit II. Mittels Umlenkrollen 917 wird der noch nicht perforierte Schrumpffolienschlauch einem Perforierwerk zugeführt, welches eine Gegenwalze 918 und eine Perforierwalze 919 umfasst. Die Gegenwalze 918 kann beispielsweise mit glatter Oberfläche oder als Riffelwalze ausgebildet sein. Die Perforierwalze 919 kann eine Vielzahl von entlang der Längsachse der Perforierwalze angeordneten Perforierklingen mit je einer Vielzahl von scharfen Zähnen zum Perforieren des Schrumpffolienschlauchs aufweisen, die in Eingriff mit der Gegenwalze gebracht werden können. Dazu sind die Perforierklingen in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs der Perforierwalze 919 angeordnet. Die Perforierwalze 919 und/oder die Gegenwalze 918 können, beispielsweise mittels Zahnriemen und Antrieb 920 mit Servomotor M2, gesteuert angetrieben werden, um den Schrumpffolienschlauch in regelmäßigen, vorbestimmten Abständen zu perforieren.
Über eine mittels Motor M3 angetriebene Umlenkwalze 921 und eine gefederte Gegenwalze 922 wird der perforierte Schrumpffolienschlauch, vorbei an einem Schnittmarkensensor 923 zum Erfassen der angebrachten Perforationen, einem zweiten Schlaufenpuffer III zugeführt.
Auch der zweite Schlaufenpuffer umfasst eine Vielzahl von feststehenden Rollen 925 und eine Vielzahl von beweglichen Rollen 924, mittels derer die Länge des im Schlaufenpuffer geförderten Schrumpffolienschlauchs variiert werden kann. In der hier dargestellten Ausführung sind die Rollen jedoch übereinander angeordnet. Auch hier kann es einen Sensor 934 für die Arbeitsposition des Schlaufenpuffers und/oder einen Abstandssensor 933 zur Positionserfassung der beweglichen Rollen 924 geben.
Über eine weitere Umlenkrolle 926 wird der perforierte Schrumpffolienschlauch schließlich der Abreißeinheit IV zum Abreißen und Ausschießen einzelner Schrumpffolienhülsen zugeführt. Es soll erneut betont werden, dass die hier dargestellte, exemplarische Ausführung durch die oben beschriebenen und in den folgenden Figuren dargestellten Weiterbildungen gemäß der vorliegenden Erfindung zu ersetzen ist. Die hier dargestellte Anordnung dient lediglich der Verdeutlichung der relativen Positionierung einer Abreißeinheit in einem Schrumpffolienhülsenaggregat.
In der hier dargestellten, nicht repräsentativen Ausführung weist die Abreißeinheit IV einen Auffaltdorn 927 als Auffalteinrichtung auf, über die der perforierte Schrumpffolienschlauch gezogen wird. Ein Paar von Förderrollen 928, die mit einem Servomotor M4 angetrieben werden, fördern den über den Auffaltdorn 927 gezogenen Schrumpffolienschlauch entlang dessen Axialrichtung. Am unteren Ende des Auffaltdorns werden Schrumpffolienhülsen 931 mittels Abreiß- bzw. Spenderollen 930, die über einen Servomotor M5 angetrieben werden, von dem Schrumpffolienschlauch abgerissen und auf den zu etikettierenden Behälter 932, hier als Flasche dargestellt, aufgeschossen. Ein Sensor 929 zum Erkennen der Abrisskante der abzutrennenden Schrumpffolienhülse ist zwischen Förderrollen 928 und Abreißrollen 930 angeordnet, um Signale für eine Regelung der Antriebe M4 und M5 zu liefern.
Die Behälter 932 werden der Etikettierstation im Bereich der Abreißeinheit IV über eine Einteileinrichtung V und mittels der Transporteinrichtung VI zugeführt. Dazu wird eine Einteilschnecke 945 mittels eines Antriebs 946 mit einem Motor M9 steuerbar angetrieben. Gleichzeitig werden die Behälter 932 mit einem Transportband, das über einen Antrieb 947 mit regelbarem Motor M6 angetrieben wird, gefördert, so dass sich eine Transportrichtung 940 für die mit einer gewünschten Teilung versehenen Behälter 932 im Bereich der Etikettierstation ergibt. Das Transportband kann die mit einer Schrumpffolienhülse 939 versehenen Behälter anschließend weiter zu einer Schrumpfeinrichtung, beispielsweise einem Schrumpftunnel, transportieren. Ein der Abreißeinheit IV entlang des Transportbands vorgeschalteter Sensor 941 dient dem Erfassen der Behälter 932, um die Motoren M4, M5, M6 und M9 derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die abgetrennten Schrumpffolienhülsen zuverlässig auf die Behälter aufgebracht werden können.
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit senkrecht angeordnetem Auffaltdorn. Im direkten Vergleich zu 4 beschränkt sich die 1 auf die Darstellung der Perforiereinheit, der Abreißeinheit, des Flaschenteilers und der Transporteinheit.
Die Vorrichtung dient zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf Behälter 190a, die mittels einer Transporteinrichtung 150 zu der hier auf das Wesentliche beschränkt dargestellten Etikettierstation geführt werden. Bei den Behältern 190a kann es sich, wie oben beschrieben, um Flaschen, Dosen oder dergleichen handeln. In der hier dargestellten, nicht limitierenden Ausführung werden die Behälter aufrecht stehend von der Transporteinrichtung 150 transportiert. In der hier dargestellten speziellen Weiterbildung umfasst die Transporteinrichtung eine Transportschnecke 130, ein Führungselement 135 und ein Transportband 150, auf dem die Behälter 190a stehen. Zwischen Transportschnecke 130 und Führungselement 135 werden die Flaschen 190a der Etikettierstation mit einer vorgegebenen Teilung und mit vorgegebener Geschwindigkeit zugeführt. Ein etwas schneller umlaufendes Transportband 150 führt dazu, dass die Flaschen 190b nach Aufbringen der Schrumpffolienhülsen vereinzelt werden.
Der Antrieb (nicht dargestellt) der Transportschnecke 130 und des Transportbandes 150 wird von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 synchron mit dem Antrieb (nicht dargestellt) der Spenderollen 120a gesteuert und/oder geregelt.
Nach Aufschießen der Schrumpffolienhülsen werden die etikettierten Behälter 190b in eine nachgeordnete Schrumpfstation (nicht dargestellt), beispielsweise einen Schrumpftunnel, weiter transportiert, wo die aufgebrachten Schrumpffolienhülsen durch Wärmeeinwirkung auf die Behälter aufgeschrumpft werden. Der mit T bezeichnete Pfeil markiert dabei die Transportrichtung des Stroms von Behältern im Moment der Übergabe der Schrumpffolienhülse von einem Auffaltdorn 110.
Die Vorrichtung ist hier im Moment des Stülpens des offenen Endes des Schrumpffolienschlauchs 100 über den Verschluss 195 eines Behälters 190a dargestellt, wobei der Einfachheit halber sowohl der Auffaltdorn 110 als auch der Behälter 190a als rotationssymmetrisch um die dargestellte Achse A angenommen werden. Es versteht sich jedoch, dass auch nicht rotationssymmetrische Behälter bzw. deren Verschlüsse mit Schrumpffolienhülsen versehen werden können, wenn der Auffaltdorn 110 einen entsprechenden Querschnitt aufweist. In der hier dargestellten Weiterbildung steht der Auffaltdorn 110 senkrecht auf der Transportrichtung T, sodass die Symmetrieachsen des Auffaltdorns 110 und der Behälter 190a parallel sind.
Die hier als Dorn dargestellte Auffalteinrichtung 110 verfügt über einen sich nach oben verjüngenden, beispielsweise konisch zulaufenden Teil 110a, über den ein zunächst flach gefalteter Schrumpffolienschlauch 100 gezogen wird. Dadurch wird der Schrumpffolienschlauch 100 entfaltet und radial aufgeweitet, um über das obere Ende der Verschlüsse 195 gestülpt werden zu können. Der Vorschub des Schrumpffolienschlauchs 100 wird dabei durch eine oder mehrere Spenderollen 120a, deren Abrollfläche im Eingriff mit dem über den Auffaltdorn 110 gezogenen Schlauch stehen, bewirkt. Zusätzlich kann beispielsweise auch die Umlenkrolle 170, die hier gleichzeitig als Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze der Perforiereinrichtung dient, zum Transport des Schrumpffolienschlauchs angetrieben werden.
Bevor der Schrumpffolienschlauch 100 über den Auffaltdorn 110 gezogen wird, wird er mittels einer Perforiereinrichtung entlang seines Umfangs in vorbestimmten Abständen entlang seiner Längsrichtung perforiert. Bevorzugt erfolgt die Perforation dabei noch im flach gefalteten Zustand. Dazu wird der flach gefaltete Schrumpffolienschlauch zwischen einer Perforierwalze 175 und einer Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze 170 geführt, wobei Perforierklingen 176 mit einer Vielzahl von scharfen Zähnen entlang der Axialrichtung der Perforierwalze 175 in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs der Perforierwalze angeordnet sind, die den Schrumpffolienschlauch bis zur Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze 170 durchstoßen und somit perforieren. Der Antrieb (nicht dargestellt) der Perforierwalze 175 und/oder Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze 170 kann dabei, beispielsweise mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140, derart gesteuert werden, dass der Schrumpffolienschlauch in Abhängigkeit von einer Transportgeschwindigkeit des Schlauchs im Bereich der Gegendruckwalze bzw. Riffelwalze in vorbestimmten Abständen vollumfänglich perforiert wird, wodurch Schrumpffolienhülsen mit entsprechenden Längen definiert werden. Mit entlang der Umfangsrichtung der Perforierwalze 175 angeordneten Zähnen kann der Schrumpffolienschlauch, beispielsweise mittig, auch in Längsrichtung perforiert werden, um das spätere Aufreißen der Schrumpffolienhülse zu erleichtern. In der dargestellten Ausführung sind einige Perforationen 160 exemplarisch dargestellt.
Mittels einer oder mehrerer Spenderollen 120a wird der aufgeweitete, perforierte Schrumpffolienschlauch entlang der Axialrichtung des Auffaltdorns 110 vorgeschoben, was in der Figur durch den Pfeil P dargestellt ist. Aufgrund der Perspektive ist in 1 lediglich eine Spenderolle 120a zu erkennen, die über eine Welle 125a angetrieben wird. Es versteht sich jedoch, dass auch ein Paar von Spenderollen, die auf in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Auffaltdorns 110 angeordnet sind, verwendet werden kann. In der hier dargestellten speziellen Ausführung fungieren die Spenderollen 120a gleichzeitig als Förderrollen. Es sind aber auch explizite, zusätzliche Förderrollen stromaufwärts bzgl. der Förderrichtung P denkbar, um einen besseren Vorschub des Schrumpffolienschlauchs zu ermöglichen.
Bevorzugt werden die Spenderollen 120a seitlich von der Transportbahn 150 angeordnet, damit eventuell über die Unterkante 165 des Auffaltdorns 110 hinausragende Teile der Spenderollen (vergleiche 2) nicht mit den Verschlüssen 195 der Behälter 190a kollidieren. Eine andere Ausrichtung der Spenderollen 120a ist jedoch denkbar, solange die Spenderollen einen ausreichenden Abstand von der Oberkante der auslaufenden Behälter 190b haben. Der Abstand der Spenderollen 120a von einer Unterkante 165 des Auffaltdorns 110 kann derart gewählt werden, dass die Spenderollen 120a im Eingriff mit der nachfolgenden Schrumpffolienhülse 104 stehen, wenn die über den Verschluss 195 gestülpte Schrumpffolienhülse 102 abgerissen wird. Entsprechend kann der vertikale Abstand des Auffaltdorns 110 zur Oberkante der Behälter 190a gewählt werden. Um eine flexible Verarbeitung unterschiedlicher Behälterhöhen zu ermöglichen, können die Spenderollen 120a und/oder der Auffaltdorn 110 derart ausgebildet sein, dass sie in einer vertikalen Richtung verfahrbar sind. Dabei kann das Verschieben in der vertikalen Richtung von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 basierend auf den Daten einer Sortenverwaltung automatisch erfolgen. Zusätzlich kann der Auffaltdorn 110 wie oben beschrieben federelastische Stützelemente aufweisen, um Schrumpffolienschläuche mit Innendurchmessern innerhalb vorgegebener Bereiche verarbeiten zu können. Um andere Bereiche oder andere Verschlussformen verarbeiten zu können, kann der Auffaltdorn 110 auf einfache Weise ausgetauscht werden, falls er mittels der Spenderollen 120a und Förderrollen gehalten wird.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 steuert und/oder regelt den Vorschub des Schrumpffolienschlauchs 100 und den Transport des Behälters 190a derart synchron, dass das offene Ende des Schrumpffolienschlauchs 100 zumindest über einen Teil des Verschlusses 195 geführt wird, während der Behälter 190a im Bereich der Etikettierstation bewegt wird. Dazu kann der Vorschub des Schrumpffolienschlauchs 100 wie oben beschrieben insbesondere derart getaktet erfolgen, dass sein offenes Ende auch auf einen bewegten Behälter 190a gestülpt werden kann. Insbesondere kann der Vorschub derart erfolgen, dass die Sollabrisslinie 162 der abzureißenden Schrumpffolienhülse 102 an einer wohldefinierten Unterkante 165 des Auffaltdorns 110 positioniert wird.
Durch die fortgesetzte, kontinuierliche Bewegung des Behälters 190a übt dessen Verschluss auf die übergestülpte Schrumpffolienhülse 102 eine Zugspannung aus, die die Schrumpffolienhülse 102 von der von der Spenderolle 120a am Auffaltdorn 110 fixierten nachfolgenden Schrumpffolienhülse 104 abreißt. Es versteht sich jedoch, dass die Sollabrisslinie 162 auch an einer anderen Stelle, beispielsweise zwischen der Unterkante 165 des Auffaltdorns 110 und der Oberkante des Verschlusses 195 positioniert werden kann. Auch kann der Schrumpffolienschlauch 100 während des Abreißvorgangs weiter vorgeschoben werden, solange die fortgesetzte Bewegung des Behälters 190a schnell genug ist, um die Schrumpffolienhülse 102 abzureißen.
Um ein Herausrutschen des Verschlusses 195 aus der übergestülpten Schrumpffolienhülse 102 zu vermeiden, kann die Schrumpffolienhülse mit einer der oben beschriebenen Klammereinrichtungen an den Verschluss gedrückt werden. In der hier dargestellten, nicht limitierenden Weiterbildung wird die übergestülpte Schrumpffolienhülse 102 auf der in Transportrichtung T gelegenen Vorderseite mittels einer Klammer 148 an den Verschluss 195 gedrückt, die über einen Hebel (nicht dargestellt) an einer feststehenden Halterung 146 gelagert ist. Der Hebel kann derart schwenkbar ausgebildet sein und mit einem Federelement versehen sein, dass die fortgesetzte Bewegung des Behälters 190a die Klammer 148 gegen die Federkraft aus dem Transportweg schiebt. Nach Passieren des Verschlusses 195 bewegt das Federelement den Hebel wieder in die Ausgangslage zurück.
In der hier dargestellten Ausführungsform ist weiterhin eine abgeschrägte Führungsplatte 180 dargestellt, die derart stromabwärts des Auffaltdorns 110 angeordnet ist, dass ihre Unterseite die noch nicht vollständig auf die Verschlüsse 195 aufgebrachten, aber bereits abgerissenen Schrumpffolienhülsen 106 auf die Behälter 190b drückt, bis die Schrumpffolienhülsen 108 vollständig über den Verschluss geführt wurden. Neben den Sicherungsetiketten haben die hier dargestellten Behälter 190b auch Volletiketten 185 im Bereich des Flaschenbauchs.
2 zeigt eine Detailansicht der Übergabe einer Schrumpffolienhülse an den Verschluss eines Behälters mit in Transportrichtung geneigtem Auffaltdorn. Gleiche oder gleichartige Elemente werden in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Daher wird auf eine Wiederholung der obigen Beschreibungen der entsprechenden Elemente hier verzichtet.
Anders als in 1 ist in der in 2 dargestellten Weiterbildung die Achse A des Auffaltdorns 110 gegenüber der Senkrechten S um einen Winkel α geneigt, wobei die Achse A, die Senkrechte S und die Transportrichtung T in einer Ebene liegen. Der Auffaltdorn ist dabei wie gezeigt in Richtung der Transportrichtung T geneigt. Der Verschluss 195 des Behälters 190 läuft daher bei Bewegung in die Transportrichtung T in die schräg gestellte, nach unten offene Schrumpffolienhülse 102 ein und bei Weiterbewegen des Behälters 190 gegen die Vorderseite der Schrumpffolienhülse 102 an. Dadurch übt der Verschluss 195 auf die Vorderseite der Schrumpffolienhülse 102 ein Kraft F aus, deren senkrechte Komponente F⊥ ein Drehmoment auf die Schrumpffolienhülse 102 ausübt. Als Folge dieses Drehmoments reißt die Sollabrisslinie 162 zuerst an der durch den Pfeil gekennzeichneten, stromaufwärts gelegenen Hinterseite der Unterkante 162 des Auffaltdorns 110 ein. Von dort breitet sich der Riss aus, bis die gesamte Schrumpffolienhülse 102 abgetrennt ist.
Wie bereits oben beschrieben, kann das Andrücken der Schrumpffolienhülse 102 auf der Vorderseite an den Verschluss 195 ein Herausrutschen des Verschlusses 195 beim Abreißen der Schrumpffolienhülse 102 verhindern.
In der hier dargestellten, nicht limitierenden Weiterbildung wird die Spenderolle 120a über eine Welle 125a unmittelbar durch einen Servomotor 145a angetrieben, der von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 (nicht dargestellt) gesteuert und/oder geregelt werden kann. Dabei hat die Welle 125a einen Radius r, der im Allgemeinen deutlich kleiner als der Radius R der Spenderolle ist. Die Spenderolle 120a ist derart zum Auffaltdorn 110 angeordnet, dass sie an einem Angriffspunkt Q im Eingriff mit dem zwischen der Abrollfläche der Spenderolle 120a und der Außenfläche des Auffaltdorns 110 geführten Schrumpffolienschlauch 100 steht. Die hier dargestellten Schrumpffolienhülsen haben eine Länge L, die somit dem Abstand der Perforationen 160 entspricht. Während die übergestülpte Schrumpffolienhülse 102 durch Weiterbewegen des Behälters 190 abgerissen wird, hält die Spenderolle 120a die nachfolgende Schrumpffolienhülse 104 am Auffaltdorn 110 fest, damit nur die Sollabrisslinie 162 eingerissen wird. In der hier dargestellten Anordnung ragt ein Teil der Spenderolle 120a über die Unterkante 165 des Auffaltdorns 110 hinaus, sodass es vorteilhaft ist, die Spenderolle 120a seitlich von dem Transportweg der Behälter 190 anzuordnen.
3 zeigt eine Draufsicht einer Rundläufermaschine mit Klammerstern zum sicheren Abtrennen der aufgebrachten Schrumpffolienhülse. Zum Aufbringen der Schrumpffolienhülsen werden die Behälter 190a mittels des Transportbands 350, der Einteilschnecke 330, dem Einlaufstern 334 sowie der Einlauf- bzw. Auslaufkurve 339 auf dem Flaschenträger 333 des Rundläufers 331, der in dieser Darstellung als rotierendes Speichenrad ausgebildet ist, positioniert. Entlang des Außenumfangs des Rundläufers 331 ist eine Vielzahl von Flaschentellern 332 angeordnet, die die Flaschen 190a aufnehmen und bevorzugt derart an ihren Flaschenböden fixieren, dass sie nicht während des Abreißens der aufgebrachten Schrumpffolienhülsen kippen. In der Peripherie des Rundläufers 331 ist die hier schematisch dargestellte Etikettierstation 370 angeordnet, in der Schrumpffolienhülsen auf die Verschlüsse der Flaschen 190a aufgebracht werden. Dabei kann die Etikettierstation 370 gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Die mit Schrumpffolienhülsen versehenen Flaschen 190b werden über einen Auslaufstern 335 wieder an das Transportband 350 übergeben, von wo aus sie weiteren Bearbeitungsstationen, beispielsweise einem Schrumpftunnel, zugeführt werden können. Es versteht sich, dass die hier dargestellte Konfiguration ein nicht limitierendes Beispiel verdeutlichen soll. Andere Konfigurationen, beispielsweise mit weiteren Behandlungsstationen der Behälter entlang des Umfangs des Rundläufers 331, sind denkbar. Auch kann die Etikettierstation 370 am Auslaufstern 335 angeordnet werden, der in diesem Fall mit dem unten beschriebenen Klammerstern 310 ausgestattet sein kann.
Die hier dargestellte Weiterbildung verfügt über einen Klammerstern 310, der eine Vielzahl von mit den Flaschentellern 332 synchron umlaufenden Klammereinrichtungen aufweist. Die Klammereinrichtungen dienen wie oben beschrieben dem Zweck zu verhindern, dass der Verschluss des zu etikettierenden Behälters 190a aus der übergestülpten Schrumpffolienhülse herausrutscht. Dazu weisen die Klammereinrichtungen in der hier dargestellten exemplarischen Ausführung je einen Stehbolzen 317 auf, an dem ein Hebel 312 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel ist dabei derart angeordnet, dass ein Ende des Hebels in Eingriff mit dem Verschluss einer auf dem jeweiligen Flaschenteller 332 positionierten Flasche 190a gebracht werden kann. An der stromaufwärts weisenden Seite dieses Endes ist ein Andrückteil 316 in Form einer Klammer angeordnet, die beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi gebildet sein kann. Diese Klammer 316 hat die Aufgabe, die übergestülpte Schrumpffolienhülse auf der stromabwärts weisenden Vorderseite des Verschlusses fest an den Verschluss anzudrücken, sodass die Schrumpffolienhülse sicher von dem von der Auffalteinrichtung gehaltenen Schrumpffolienschlauch abgerissen werden kann. Dazu kann die Klammer 316 formmäßig als Gegenstück zum Verschluss ausgebildet sein.
In der hier dargestellten Ausführung ist am gegenüberliegenden Ende des Hebels 312 eine Rolle 315 angebracht, die durch Weiterbewegen der Klammereinrichtungen in Eingriff mit einer feststehenden Steuerkurve 311 gebracht werden kann. Dies geschieht in dem Moment, in dem die übergestülpte Schrumpffolienhülse an den Verschluss gedrückt werden soll, also genau im Bereich der Etikettierstation 370. Wie hier gezeigt, wird der Hebel 312 durch ein Federelement 314 in einer geöffneten Stellung gehalten, solange die Rolle 315 nicht in Eingriff mit der Steuerkurve 311 steht. Wird die Rolle 315 durch die Drehung des Klammersterns 310 jedoch in Eingriff mit der Steuerkurve 311 gebracht, so wird die Feder des Federelements 313 zusammengedrückt, wodurch der Hebel 312 um seinen Drehpunkt 317 geschwenkt wird. Dadurch wird die Klammer 316 gegen die auf den Verschluss aufgebrachte Schrumpffolienhülse gedrückt. Beim Weiterbewegen der Flaschenteller 332 entlang des Rundläufers wird dabei, wie oben beschrieben, die aufgebrachte Schrumpffolienhülse sicher von dem Schrumpffolienschlauch getrennt, während sie weiterhin von der Klammer 316 gegen den Verschluss der Flasche 190b gedrückt wird. Erst zur Übergabe der etikettierten Flaschen 190b an den Auslaufstern 335 gibt die Steuerkurve 311 die Rolle 315 frei, wodurch die Klammer 316 von dem Verschluss gelöst wird. Die Freigabe des Verschlusses durch die Klammer 316 ist in der Figur mit dem Bezugszeichen 320 gekennzeichnet. Es versteht sich, dass die Freigabe jedoch auch schon unmittelbar nach dem Abreißen der Schrumpffolienhülse erfolgen kann. Entsprechend kürzer kann die Steuerkurve 311 ausgebildet sein. In der Figur ist weiterhin ein Begrenzungsstift 318 gezeigt, an dem der Hebel 312 aufgrund der Federkraft des Federelements 314 zur Anlage kommt, solange die Rolle 315 nicht im Eingriff mit der Steuerkurve 311 steht. Eine Vielzahl alternativer Ausführungen sind denkbar, ohne von dem Schutzumfang der anhängigen Ansprüche abzuweichen.
Die oben beschriebenen Weiterbildungen erlauben ein zuverlässiges Aufbringen und Abreißen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung ohne den Einsatz von Schneidmessern. Aufgrund der Bewegung des zu etikettierenden Verschlusses reißt die übergestülpte Schrumpffolienhülse von dem an der Auffalteinrichtung gehaltenen Schrumpffolienschlauch ab, wobei ein bewegter oder feststehender Stift das Einreißen der Sollabrisslinie initiieren kann. Eventuell vorgesehene Klammern verhindern ein Herausrutschen des Verschlusses aus der übergestülpten Schrumpffolienhülse während des Abreißvorgangs. Da keine Schneidmesser mehr zum Einsatz kommen, lässt sich der Wartungsaufwand der Etikettiervorrichtung erheblich verringern. Zudem lassen sich mit den beschriebenen Weiterbildungen auch sehr kurve Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung sicher und mit hohem Durchsatz auf die Behälter aufbringen. Dadurch lässt sich weiteres Material einsparen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 00/66437 [0002, 0004]
DE 20104972 U1 [0003]
EP 2062721 B1 [0052]

Claims

Verfahren zum Aufbringen von Schrumpffolienhülsen zur Verschlusssicherung auf Behälter mit den folgenden Schritten: a) Erzeugen einer Sollabrisslinie (162) an einem Schrumpffolienschlauch (100) durch Perforation; b) Auffalten des perforierten Schrumpffolienschlauchs (100) mittels einer Auffalteinrichtung (110), insbesondere eines Auffaltdorns, einer Etikettierstation (370); c) Transportieren eines Behälters (190) entlang eines Behältertransportwegs zu der Etikettierstation (370); d) Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs (100) derart, dass der Schrumpffolienschlauch zumindest teilweise über einen Verschluss (195) des Behälters (190) gestülpt wird; und e) Abreißen einer Schrumpffolienhülse (102) von dem Schrumpffolienschlauch (100) durch Weiterbewegen des Behälters (190).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Behälter (190) zumindest im Bereich der Etikettierstation (370) kontinuierlich bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schrumpffolienschlauch (100) derart schräg über den Verschluss (195) des Behälters (190) gestülpt wird, dass der Verschluss (195) durch Weiterbewegen des Behälters (190) gegen eine Vorderkante der abzureißenden Schrumpffolienhülse (102) bezüglich der Transportrichtung läuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin das Einreißen des über den Verschluss (195) gestülpten Schrumpffolienschlauchs (100) durch Ausüben eines Drucks und/oder eines Zugs an einer Stelle der Sollabrisslinie (162) umfassend.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einreißen durch Bewegen eines Stifts in den Behältertransportweg und/oder durch Bewegen des Behälters (190) gegen einen in den Behältertransportweg hineinragenden Stift erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin das Andrücken des über den Verschluss gestülpten Schrumpffolienschlauchs (100), insbesondere auf der in Transportrichtung gelegenen Seite, während des Abreißens der Schrumpffolienhülse (102) umfassend.
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: eine Transporteinrichtung (130, 135, 150, 331) für die Behälter (190, 190a, 190b); eine Etikettierstation (370) umfassend: eine Perforiereinrichtung (170, 175) zum umfänglichen Perforieren eines Schrumpffolienschlauchs (100); eine Auffalteinrichtung (110), insbesondere einen Auffaltdorn, zum Auffalten des perforierten Schrumpffolienschlauchs (100); und wenigstens eine Spenderolle (120a) zum Vorschieben des aufgefalteten Schrumpffolienschlauchs (100); und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (140) zum synchronen Steuern und/oder Regeln des Antriebs (145a) der wenigstens einen Spenderolle (120a) und des Antriebs der Transporteinrichtung (130, 135, 150, 331) derart, dass der Schrumpffolienschlauch (100) zumindest teilweise über einen Verschluss (195) eines zu der Etikettierstation (370) transportierten Behälters (190, 190a) gestülpt wird und anschließend eine Schrumpffolienhülse (102) von dem Schrumpffolienschlauch (100) durch Weiterbewegen des Behälters (190, 190b) abgerissen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (140) dazu ausgebildet ist, den Behälter (190, 190a, 190b) zumindest im Bereich der Etikettierstation (370) kontinuierlich zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Auffalteinrichtung (110) derart angeordnet ist, dass eine Längsachse des übergestülpten Schrumpffolienschlauchs (100) um mindestens 5° und maximal 45°, bevorzugt um mindestens 10° und maximal 30°, gegenüber einer Vertikalen auf die Transportrichtung in Transportrichtung geneigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiterhin einen beweglichen oder feststehenden Stift umfassen, der derart bezüglich der Auffalteinrichtung (110) angeordnet ist, dass der Stift durch Bewegen des Stifts und/oder des Behälters (190, 190a, 190b) in Eingriff mit einer Perforation (162) des übergestülpten Schrumpffolienschlauchs (100) gebracht werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Perforiereinrichtung (170, 175) dazu ausgebildet ist, mindestens 30% und maximal 85%, bevorzugt mindestens 50% und maximal 70% der Perforationslinie (160) zu schneiden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, weiterhin eine Klammereinrichtung (148, 316) umfassend, die dazu ausgebildet ist, den übergestülpten Schrumpffolienschlauch (100), insbesondere auf der in Transportrichtung gelegenen Seite, gegen den Verschluss (195) des Behälters (190, 190b) zu drücken.
Vorrichtung nach Anspruch 12, weiterhin eine Transportschnecke (130) und ein Führungselement (135) zum Transport der Behälter (190, 190a) im Bereich der Etikettierstation umfassend, wobei die Klammereinrichtung (148) federelastisch an einer Halterung (146) im Bereich der Etikettierstation gehaltert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, weiterhin einen Rotor (331), insbesondere ein Sternrad, zum Transport der Behälter (190, 190a, 190b) im Bereich der Etikettierstation (370) und einen Klammerstern (310) mit einer Vielzahl von Klammereinrichtungen (316) umfassend, der mittels einer Steuerkurve (311) derart gesteuert wird, dass der übergestülpte Schrumpffolienschlauch (102) durch eine der Klammereinrichtungen (316) gegen den Verschluss (195) des Behälters (190, 190a, 190b) mindestens bis zum Abreißen der Schrumpffolienhülse (102) gedrückt wird.