DE102021131699B3 - Device and method for the production of joined parts from deformed plastic parts and labels - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C51/16—Lining or labelling
- B29C51/165—Lining or labelling combined with the feeding or the shaping of the lining or the labels
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Abstract
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Fügeteilen aus verformten Kunststoffteilen und Etiketten, wobei die Kunststoffteile aus erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie mittels einer Thermoformmaschine hergestellt sind, soll verbessert werden. Erreicht wird dies dadurch, dass eine Aufnahmeeinheit als Fügeeinheit ausgebildet ist, zum Aufrichten und Fügen von Etiketten mit den Kunststoffteilen. Erreicht wird dies weiterhin dadurch, dass die Etiketten in der Fügeeinheit mindestens aufgerichtet werden und dass eine Transfereinheit mit ersten Saugern aus der Kunststofffolie ausgetrennte Formteile aus dem Formwerkzeug entnimmt und zur Fügeeinheit transportiert und die Formteile in der Fügeeinheit mit den aufgerichteten Etiketten bleibend fügt. A device and a method for producing joined parts from deformed plastic parts and labels, the plastic parts being produced from heated thermoplastic plastic film by means of a thermoforming machine, are to be improved. This is achieved in that a receiving unit is designed as a joining unit for erecting and joining labels with the plastic parts. This is also achieved by the labels being at least erected in the joining unit and by a transfer unit with first suction cups removing molded parts cut from the plastic film from the mold and transporting them to the joining unit and permanently joining the molded parts with the erected labels in the joining unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Fügeteilen aus verformten Kunststoffteilen und Etiketten.The invention relates to a device and a method for producing joined parts from deformed plastic parts and labels.
Stand der TechnikState of the art
Aus der Druckschrift
Die Druckschrift
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Fügeteilen aus verformten Kunststoffteilen und Etiketten zu verbessern.The object of the invention is to improve a device and a method for producing joined parts from deformed plastic parts and labels.
Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 sowie die im nebengeordneten Anspruch 8 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by the measures specified in
Ausführungsbeispielexample
Die Erfindung schlägt vor, um beim Fügen Formteilen aus Kunststofffolie mit Behältern oder Etiketten eine hohe Flexibilität bei den verwendbaren Materialien zu erreichen, zwei verschiedene Wege zu gehen, um eine sichere Dekoration zu erreichen. Bei den verschiedenen möglichen Kombinationen von Formteilen aus Kunststoff und umhüllenden Behältern bzw. Etiketten gibt es Kombinationen, bei denen sich das thermische Schwinden und der anschließende Schrumpf beim thermoplastischen Kunststoff so stark bemerkbar machen, dass sich keine sichere Verbindung zwischen dem Fügeteil aus Kunststoff und dem Behälter erreichen lässt, wenn der Behälter bereits im Formwerkzeug mit dem noch warmen Formteil zu einem Fügeteil verbunden wird. Deshalb bietet die Erfindung eine Alternative, indem sie die Möglichkeit bereitstellt, bei ungünstigen Materialpaarungen zuerst die Formteile zu produzieren und die erste thermische Schwindung ablaufen zu lassen bevor dann in einem zweiten, zeitlich sich anschließendem Schritt die Fügung von Formteilen und Behältern bzw. Etiketten erfolgt. Hierbei ermöglicht die Erfindung wiederum unterschiedliche Verfahrensweisen bei der Bildung von Behältern. Entweder werden die Behälter bereits in einer Fügeeinheit aus Etiketten gebildet durch Biegen und thermisches Verkleben mittels Antrieben in der Fügeeinheit, die den erforderlichen Druck ausüben zur Verbindung der Teile der Etiketten zu Behältern. Oder die Fügeeinheit nimmt die Etiketten nur auf, führt eine Aufrichtung durch und die Etiketten werden in der Fügeeinheit durch das Zusammenschieben mit den Formteilen zum einen zu Behältern verbunden und zum Anderen mit den Formteilen zu dekorierten Fügeteilen gefügt. Sowohl das Verbinden der Etiketten zu Behältern als auch das Fügen von Etiketten bzw. Behältern mit den Formteilen zu Fügeteilen kann durch ein thermisches oder durch ein anderes Klebeverfahren erfolgen oder beide Fügeprozesse können durch mechanische Fügeverfahren durch Noppen an den Formteilen oder entsprechende Gestaltung der Etiketten erfolgen. Ebenso sind gemischte Verfahren vorgesehen, wo ein Fügeprozess durch Kleben erfolgt, während der andere Fügeprozess durch Mechanik erfolgt.The invention proposes, in order to achieve a high level of flexibility in the materials that can be used when joining molded parts made of plastic film with containers or labels, to go two different ways in order to achieve reliable decoration. With the various possible combinations of molded parts made of plastic and enveloping containers or labels, there are combinations in which the thermal shrinkage and the subsequent shrinkage in the thermoplastic material are so noticeable that there is no secure connection between the joining part made of plastic and the container can be achieved if the container is connected to the molded part while it is still warm in the mold to form a joint. The invention therefore offers an alternative by providing the option of first producing the molded parts in the case of unfavorable material pairings and allowing the first thermal shrinkage to take place before the molded parts and containers or labels are joined in a second, subsequent step. Here, the invention in turn allows different procedures in the formation of containers. Either the containers are already formed from labels in a joining unit by bending and thermal gluing by means of drives in the joining unit, which exert the pressure required to connect the parts of the labels to form containers. Or the joining unit only picks up the labels, carries out an erection and the labels are connected in the joining unit by being pushed together with the molded parts to form containers on the one hand and joined with the molded parts to form decorated joined parts on the other. Both the joining of the labels to form containers and the joining of labels or containers with the molded parts to form joined parts can be carried out using a thermal or other bonding process, or both joining processes can be carried out using mechanical joining processes using knobs on the molded parts or a corresponding design of the labels. Mixed methods are also provided, where one joining process takes place by gluing, while the other joining process takes place by mechanics.
In diesem Dokument werden folgende Begriffe verwendet, die hier kurz erläutert werden.The following terms are used in this document and are briefly explained here.
Mit Etikett ist ein ebenes Bauteil gemeint, welches über ein Schnittverfahren in eine gewünschte Form gebracht worden ist. Dieses Bauteil kann beschichtet sein mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff. Es kann ebenso geeignete Einschnitte wie Kerben usw. oder Ausstanzungen wie beispielsweise Löcher aufweisen. Die Etiketten können aus Karton, Papier oder einem anderen faltbaren Material bestehen.A label means a flat component that has been brought into a desired shape by a cutting process. This component can be coated with a heat activated ble glue. It can also have suitable incisions such as notches, etc. or punchings such as holes. The labels can be made of cardboard, paper, or some other foldable material.
Ein Behälter ist ein aufgerichtetes Etikett, der durch Verkleben mit aktiviertem Klebstoff oder durch Aufrichten und Ineinandergreifen von vorteilhaften Konturen mechanisch stabil dauerhaft verbunden ist.A container is an erected label that is mechanically stable and permanently connected by gluing with activated adhesive or by erecting and interlocking advantageous contours.
Mit „Fügen“ ist das dauerhafte Vereinigen von Formteilen aus Kunststofffolie mit den Behältern oder Etiketten gemeint, bei dem es um eine dauerhafte Verbindung geht zwischen Formteil und Umhüllung. Beim Fügen von Formteil und Umhüllung kann bei einer vorteilhaften Ausprägung gleichzeitig das Verbinden der Etiketten zum Behälter erfolgen."Joining" means the permanent union of molded parts made of plastic film with the containers or labels, which involves a permanent connection between the molded part and the cover. When joining the molded part and the casing, the labels can be connected to form the container at the same time in an advantageous embodiment.
Dabei ist es durchaus erwünscht, dass sich die Verbindung zwischen Formteil und Umhüllung (oder Etikett) in einem separaten Prozess wieder leicht trennen lässt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zwei unterschiedliche Materialien wie Karton und Kunststoff für das Materialrecycling getrennt werden müssen.It is definitely desirable that the connection between the molded part and the cover (or label) can be easily separated again in a separate process. This is particularly beneficial when two different materials, such as cardboard and plastic, need to be separated for material recycling.
Mit „Verbinden“ ist das Vereinigen von Etikettenteilen zu einem Behälter gemeint, der nach dem Verbinden dauerhaft mit seinen Teilen den Behälter bildet.By "joining" is meant the joining of label parts into a container which, after joining, permanently forms the container with its parts.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 den ersten Schritt des Verfahrens: Eine Einrichtung zum Vereinzeln vonEtiketten 6 entnimmt einemEtikettenstapel 5 einesMagazins 4 einEtikett 1. Weiterhin ist einFormwerkzeug 10 dargestellt, in dem thermoplastische Kunststofffolie zu Formteilen verformt und ausgetrennt wird. Ebenso eineFügeeinheit 7 mitAntrieben 3, in derEtiketten 1 zumindest teilaufgerichtet, aber auch fertigaufgerichtet werden und in der ein Fügeprozess sowohl fürEtiketten 1 als auch fürFügeteile 17 durchgeführt wird. Weiterhin ist eineTransfereinheit 8 dargestellt, die sowohlFormteile 2 als auchFügeteile 17 aufnimmt und transportiert. Zuletzt ist einHandling 16 dargestellt, das dieFügeteile 17 weiter verarbeitet. -
2 den zweiten Schritt des Verfahrens: Die Einrichtung zum Vereinzeln vonEtiketten 6 übergibt dieEtiketten 1 an dieFügeeinheit 7. -
3 den dritten Schritt des Verfahrens: DieFügeeinheit 7 nimmt dieEtiketten 1 auf. Die Einrichtung zum Vereinzeln vonEtiketten 6 fährt wieder zurück in Richtung desMagazins 4, um im nächsten Maschinentakt wiederumEtiketten 1 aufzunehmen. DieFügeeinheit 7 fährt in ihre Übernahmeposition. Dabei verbindenAntriebe 3 bei Bedarf dieEtiketten 1 zu Behältern. Dieser Schritt ist auch ausschaltbar. -
4 den vierten Schritt des Verfahrens: DieFügeeinheit 7 wartet in ihrer Übernahmeposition. EineTransfereinheit 8 entnimmt mittelserster Sauger 11 einemFormwerkzeug 10 einerThermoformmaschine Formteile 2. -
5 den fünften Schritt des Verfahrens: DieTransfereinheit 8 fährt mit denübernommenen Formteilen 2 an denersten Saugern 11 zurwartenden Fügeeinheit 7. DieTransfereinheit 8 fügt dieFormteile 2 in derFügeeinheit 7 in diebereitgestellten Etiketten 1, die bereits bei Bedarf zuvor in derFügeeinheit 7 zu Behältern verbunden wurden. In einer anderen Betriebsart werden dieEtiketten 1 erst in diesem Schritt durch den Kontakt mit denFormteilen 2 zu Behältern verbunden. Ebenso werden in diesem Schritt die Formteile mit denEtiketten 1 verbunden. Das Verbinden derEtiketten 1 zu Behältern kann also auch in einer vorteilhaften Ausführung in diesem Schritt parallel zum Fügen derFormteile 2 in dieEtiketten 1 erfolgen. -
6 den sechsten Schritt des Verfahrens: EinHandling 16 entnimmt mittels zweiter Sauger 12 dieFügeteile 17 aus derTransfereinheit 8 und übergibt dieFügeteile 17 an eine nicht abgebildete Nachbearbeitungsstation. DieTransfereinheit 8 bewegt sich währenddessen wieder in Richtung desFormwerkzeugs 10, um im nächsten Maschinentakt wiederumFormteile 2 aus demFormwerkzeug 10 zu entnehmen. Gleichzeitig bewegt sich die inzwischenentleerte Fügeeinheit 7 wieder in Richtung ihrer Übernahmeposition in der sie beim nächsten Maschinentakt wieder mitEtiketten 1 beladen wird.
-
1 the first step of the process: A device for separatinglabels 6 removes alabel 1 from alabel stack 5 of amagazine 4. Amold 10 is also shown, in which thermoplastic film is formed into molded parts and separated. Likewise, a joiningunit 7 withdrives 3, in whichlabels 1 are at least partially erected, but also completely erected, and in which a joining process is carried out both forlabels 1 and for parts to be joined 17. Furthermore, atransfer unit 8 is shown, which receives and transports both moldedparts 2 and parts to be joined 17 . Finally,handling 16 is shown, which processes the parts to be joined 17 further. -
2 the second step of the process: The device for separatinglabels 6 transfers thelabels 1 to the joiningunit 7. -
3 the third step of the process: the joiningunit 7 picks up thelabels 1. The device for separatinglabels 6 moves back in the direction ofmagazine 4 in order to pick uplabels 1 again in the next machine cycle. The joiningunit 7 moves to its transfer position. In this case, drives 3 connect thelabels 1 to form containers as required. This step can also be switched off. -
4 the fourth step of the process: the joiningunit 7 waits in its transfer position. Atransfer unit 8 removes moldedparts 2 from amold 10 of a thermoforming machine by means offirst suction cups 11. -
5 the fifth step of the process: thetransfer unit 8 moves with themold parts 2 that have been taken over to thefirst suction cups 11 to thewaiting joining unit 7 7 were connected to containers. In another mode of operation, thelabels 1 are only connected in this step by contact with the moldedparts 2 to form containers. The molded parts are also connected to thelabels 1 in this step. In an advantageous embodiment, thelabels 1 can also be joined to form containers in this step in parallel with the joining of the moldedparts 2 to thelabels 1 . -
6 the sixth step of the method: A handlingunit 16 removes the parts to be joined 17 from thetransfer unit 8 by means of a second suction device 12 and transfers the parts to be joined 17 to a post-processing station (not shown). Thetransfer unit 8 meanwhile moves again in the direction of themold 10 in order to remove moldedparts 2 from themold 10 again in the next machine cycle. At the same time, the joiningunit 7, which has meanwhile been emptied, moves back in the direction of its transfer position, in which it is loaded again withlabels 1 at the next machine cycle.
Es ist erfinderisch vorgesehen, eine Vorrichtung zur Herstellung von Fügeteilen aus verformten Kunststoffteilen und Etiketten, wobei die Kunststoffteile aus erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie mittels einer Thermoformmaschine hergestellt sind und die Vorrichtung mindestens umfasst, ein Magazin 4 zur Aufnahme von Etikettenstapeln 5, eine Einrichtung zum Vereinzeln von Etiketten 6 zur Entnahme von Etiketten 1 aus Etikettenstapeln 5 eines Magazins 4, eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von Etiketten 1, eine Transfereinheit 8 mit ersten Saugern 11, ein Handling 16 mit zweiten Saugern 12 zum Zuführen der Fügeteile 17 zu einer Nachbearbeitungsstation so auszubilden, dass die Aufnahmeeinheit als Fügeeinheit 7 ausgebildet ist zum Aufrichten von Etiketten und Fügen von Etiketten 1 mit den Kunststoffteilen. In einer vorteilhaften Ausprägung soll die Fügeeinheit 7 mit Heizungen ausgerüstet sein. Die Fügeeinheit 7 soll vorteilhafterweise mit Rückhalteeinrichtungen ausgerüstet sein zum Festhalten der Etiketten 1. Die Transfereinheit 8 soll ebenso alternativ mit Heizungen ausgerüstet sein. Weiterhin soll die Einrichtung zum Vereinzeln 6 mit Heizungen ausgerüstet sein. Die Fügeeinheit 7 soll mit Antrieben zum Verbinden von Teilen der Etiketten 1 ausgerüstet sein. Die Einrichtung zum Vereinzeln 6 soll ebenso mit Antrieben zum Verbinden von Teilen der Etiketten 1 ausgerüstet sein. Es ist weiterhin erfinderisch vorgesehen, ein Verfahren zur Herstellung von Fügeteilen aus verformten Kunststoffteilen und Etiketten, wobei die Kunststoffteile aus erwärmter thermoplastischer Kunststofffolie mittels einer Thermoformmaschine hergestellt werden und wobei eine Einrichtung zum Vereinzeln von Etiketten 6 Etiketten 1 aus Etikettenstapeln 5 eines Magazins 4 entnimmt und sie einer Aufnahmeeinheit zuführt und wobei Fügeteile 17 von einem Handling 16 mittels zweiter Sauger 12 einer Nachbearbeitungsstation zugeführt werden so auszubilden, dass die Aufnahmeeinheit als Fügeeinheit 7 ausgebildet ist und die Etiketten 1 in der Fügeeinheit 7 mindestens aufgerichtet werden und dass eine Transfereinheit 8 mit ersten Saugern 11 aus der Kunststofffolie ausgetrennte Formteile 2 aus dem Formwerkzeug 10 entnimmt und zur Fügeeinheit 7 transportiert und die Formteile 2 in der Fügeeinheit 7 mit den aufgerichteten Etiketten 1 bleibend fügt. Die Etiketten 1 sollen nach dem Aufrichten in der Fügeeinheit 7 verbunden werden. Das Verbinden der Etiketten 1 soll thermisch erfolgen durch das Aktivieren eines Klebstoffs. Das Verbinden der Etiketten 1 soll ebenso mechanisch erfolgen können durch das Einrasten von ersten Ausklinkungen in den Etiketten 1 an zweiten Ausklinkungen in den Etiketten 1. Das Verbinden der Etiketten 1 soll auch thermisch oder mechanisch erfolgen durch ein Bewegen von Bauteilen der Fügeeinheit 7 mittels Antrieben 3, die entweder eine erforderliche Druckkraft aufbringen zur Durchführung des thermischen Verbindens oder die geeignete Bewegungen durchführen zum mechanischen Verbinden der Einzelteile der Etiketten 1. Das Fügen der Formteile 2 mit den Etiketten 1 in der Fügeeinheit 7 soll mechanisch erfolgen durch das Einrasten von Ausklinkungen in den Etiketten 1 an Erhebungen in den Wänden der Formteile 2. Das Fügen der Formteile 2 mit den Etiketten 1 in der Fügeeinheit 7 soll thermisch erfolgen durch das Aktivieren eines Klebstoffs. Die Transfereinheit 8 soll das vollständige Aufrichten der Etiketten 1, das Verbinden der Etiketten 1 und das Fügen der Formteile 2 mit den Etiketten 1 durch ihre Annäherung an die Fügeeinheit 7 und ihre nachfolgende Durchsetzung der Fügeeinheit 7 bewerkstelligen.According to the invention, a device for producing joined parts from deformed plastic parts and labels is provided, the plastic parts being produced from heated thermoplastic plastic film using a thermoforming machine and the device comprising at least a
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Etikettlabel
- 22
- Formteilmolding
- 33
- Antriebdrive
- 44
- Magazinmagazine
- 55
- Etikettenstapellabel stack
- 66
- Einrichtung zum Vereinzeln von EtikettenDevice for separating labels
- 77
- Fügeeinheitjoining unit
- 88th
- Transfereinheittransfer unit
- 1010
- Formwerkzeugmolding tool
- 1111
- Erste SaugerFirst sucker
- 1212
- Zweite SaugerSecond sucker
- 1616
- Handlinghandling
- 1717
- Fügeteiljoining part
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