DE1936647B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 tind
auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 2.
Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen von etikettenfreien Behältern aus thermoplastischem Kunststoff wird der Behälter durch inneren überdruck
aufgebläht, wobei auf der Außenseite des Behälters in
einer mit einem Verbindungsrohr versehenen Kammer
ein geringer Gegendruck aufrechterhalten wird Wenn die mit der bekannten Vorrichtung hergestellten
Behälter mit Etiketten versehen werden sollen, so s können diese erst angebracht werden, wenn der
Behälter fertiggestellt und durch Erkalten ausreichend steif ist (US-PS 30 35 302).
Es ist auch ein Verfahren zum Herstellen von etikettenfreien Behältern aus thermoplastischem Kunst
stoff bekannt, bei dem die Behälter unter der
Einwirkung von äußerem Unterdruck aufgebläht werden. Bei der zur Durchführung dieses Verfahrens
dienenden Vorrichtung werden die Herstellungsfonnhälften nicht auf in einer Ebene liegenden sondern auf
zwei parallel zueinander liegenden Ringbahnen geführt Die beiden Herstellungsfonnhälften sind also stets mit
ihren Formmulden einander zugewandt und von außen daher schwer zugänglich (US-PS 27 92 591).
mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff ist zur Herstellung der Behälter nur
ein Formhälftenpaar vorhanden, das zum öffnen und Schließen nur in einer Ebene, aber nicht zugleich mit
anderen Herstellungsfonnhälften zusammen auf einer
Ringbahn bewegt werden kann. Zum Einbringen eines
Etiketts von außen ist ein an seiner Stirnseite mit einer Druckluftquelle verbundener Stempel vorgesehen, der
in eine der Herstellungsfonnhälften einzuschieben und daraus zu entfernen ist Der an dem Stempel wirkende
Unterdruck dient nur zum Festhalten des Etiketts, wogegen zum Aufblähen des Kunststoffschlauches zu
einem Behälter die Herstellungsfonnhälften nicht unter Unterdruck setzbar sind. Vielmehr wird der Behälter
durch in seinem Inneren wirkenden Überdruck aufge
bläht (DE-AS 11 68 053).
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Etikettieren von fertigen Flaschen wird das von einem Stapel
entnehmbare Etikett auf eine erhabene Fläche aufgebracht Die zum Abnehmen der Etiketten vom Stapel
und zum Zuführen zu den Flaschen verwendeten Sauggreifer werden ohne eigene radiale Bewegung nur
auf einer Umlaufbahn geführt Das Etikett wird mittels Klebstoff an der Flasche an endgültiger Stelle
angebracht, wobei das Etikett vom Sauggreifer bereits
gelöst ist (FR-PS 14 01 283).
Es ist auch eine Etikettiervorrichtung für fertige Flaschen mit auf einer Ringbahn geführten Sauggreifern
bekannt, die quer zu ihrer Umlaufrichtung bewegt werden können. Diese Sauggreifer sind aber nicht auf
einer Geraden geführt (US-PS 28 26 022).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem an erster Stelle genannten bekannten
Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbehältern, jedoch unter Anwendung von Unterdruck zum Ausfor
men der Behälter zugleich Etiketten auf die Behälter
aufzubringen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst Hierdurch ist es möglich, ohne Unterbrechung der fortlaufenden Herstellungsvorganges die
herzustellenden Behälter mit Etiketten zu versehen, wobei die Etiketten während des Herstellungsvorganges an den Behältern angebracht werden, so daß ein
nachträgliches Anbringen von Etiketten an den Behältern nicht erforderlich ist Die poröse Ausbildung
der Etiketten erlaubt den von der Herstellungsformhälfte ausgeübten Unterdruck bis zum herzustellenden
Behälter wirksam werden zu lassen.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens weist die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 auf. Einer der Ringbahnen für die
Herstellungsformhälften ist eine mit gleicher Geschwindigkeit wie diese angetriebene Ringbahn für die
Sauggreifer zugeordnet Der Sauggreifer braucht zu seiner Tätigkeit nur kurze Wege zurückzulegen. Der
Etikettenvorrat kann an einer der freien Seiten her benachbarten Ringbahn für die Herstellungsfonnhälften
an günstiger Stelle angeordnet werden. Der Unterdruck im Sauggreifer kann feinfühlig gesteuert werden, so daß
von diesem jeweils ein Etikett vom Vorrat sicher entnommen und bis zu der zugeordneten Herstellungsformhälfte sicher gefördert werden kann. Während des
Gleichlaufes des Sauggreifers mit der zugeordneten Herstellungsformhälfte ist genügend Zeit für die
Übernahme des Etiketts unter Druckerhöhung im Sauggreifer vorhanden. Das Etikett wird nach der
Obergabe in der von ihm bestückten Formhälfte mittels Unterdruck sicher gehalten.
Eine sichere und einfache Betätigung des Sauggreifers es-gibt sich durch die Merkmale des Anspmches 3,
Bei der Ausbildung der Vorrichtung er. isprechend
den Merkmalen des Anspmches 4 kann die Feder so abgestimmt werden, daß der Sauggreifer jeweils mit der
gewünschten Kraft am Etikettenvorrat zur Entnahme eines Etiketts und an der Herstellungsformhälfte zur
Übergabe des Etiketts anliegt, wobei die Anlagekräfte an beiden Stellen jeweils unterschiedlich sein können.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem Kunststoff zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung in Vorderansicht schematisch dargestellt
Die Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen eines Behälters aus einem thermoplastischen
Kunststoff entspricht der in der DE-AS 12 97 525 beschriebenen Vorrichtung. Nachfolgend sind von
dieser Vorrichtung nur die Teile erläutert, welche mit der Vorrief lung zum Etikettieren zusammenwirken.
Eine Halteplatte id hat einen Fuß 2c/zum Aufstellen
auf dem Boden oder einem Sockel. An der Halteplatte id sind Haltezapfen befestigt welche zum Lagern von
Kettenrädern 5 und 7 und dahinter angeordneten Kettenrädern dienen. Über jeweils zwei übereinander
angeordnete Kettenräder 5 und 7 läuft je eine endlose Kette. Die beiden hintereinander angeordneten Ketten
sind in gleichen Abstanden durch Tragpla'ten 11
miteinander verbunden, von denen jede eine Formhälfte 12 trägt der ein Formkcpfteil 13 zugeordnet ist.
An den Tragplatten 11 der in der Zeichnung links dargestellten Ringbahn sind Vorderräder 17, 19 und
Hinterräder 20, 21 angebracht, welche eine andere Spurweite als die Vorderräder haben und daher auf
andern Schienen geführt sind als diese.
Der Formkopfteil 13 ist senkrecht zur Tragplatte 11
verschiebbar gelagert Er ist mittels eines Rades 29 zu verschieben, das auf einer besonderen Anpreßschiene
30 geführt ist. Die Anpreßschienen, von denen die Schienen 22, 24 und 30 bezeichnet sind, sind an einer
SchienenpJatte 32 befestigt die an der Halteplatte id
angebracht ist Ein Bügel 34 ist an eine Unterdruckquelle anzuschließen. An jedem Ende des Bügels ist ein
Verteilerstück 35 bzw. 35a drehbar gelagert und mittels Dichtringen abgedichtet Das Verteilerstück 35 weist für
die Formhälften 12 und die Formkopfteile 13 der linken Ringbahn je eine Anschlußbohrung auf, die über einen
nachgiebigen Schlauch mit je einem Ventil einer
Unterdruckkammer der Formhälfte 12 bzw. des
Formkopfteiles 13 verbunden ist Die Ventile sind mit Hilfe von Steuerschienen zu steuern, die an einem Uie
Haltezapfen für die Kettenräder S, 6 verbindenden Steg s 44 angebracht sind und auf Schwenkhebel der Ventile
wirken.
Auf der von den Anpreßschienen 22,24 abgewandten
Seite ist je eine Fahrplatte 45, 46 vorgesehen. Daran angebrachte Schiebestifte sind in je einem Verschiebela
ger 48 axial verschiebbar gelagert das an der
Schienenplatte 32 befestigt ist
Eine zwischen der Fahrplatte 45 oder 46 einerseits und dem Verschiebelager 48 andererseits eingespannte
Feder 49 sucht die Fahrplatte 45 oder 46 von der
ι s Schienenplatte 32 wegzudrücken. Die Federn 49 dienen
zum Spannen der Ketten.
Die Anpreßschienen 22, 24 sind so ausgebildet daß
die Tragplatten 11 und 11a, kurz ehe die von ihr getragenen einander zugehörigen Formhälften zusam
mengefuhrt und mit ihren nicht dargestellten Verbin
dungsteilen formschlüssig verbunden werden, parallel
zueinander liegen. Die beiden Formhäl»ten werden auch
wieder in paralleler Lage auseinandergeführt.
Der vorstehend beschriebenen linken Ringbahn
entspricht die rechte Ringbahn, wobei gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, die Teile der
linken Ringbahn jedoch den zusätzlichen Buchstaben a
aufweisen.
Herstellungsformen 12,12a ein mit einem Anschlußstutzen 62 versehenes rohrförmiges Gehäuse 63 aufgeschraubt das Stehbolzen 64 trägt die zur Anbringung
zweier, insbesondere mit Druckluft arbeitender Arbeitszylinder dienen. Die vorgenannten Teile gehören einem
Extruder und einem mit diesem verbundenen heb- und senkbaren Füll- und Blasdorn an, dessen Blasdorn einen
Kegelsitz 69 hat und des&n Füllrohr mit 70 bezeichnet ist Aus dem Extruder wird ein Kunststoffschlauch 81
fortlaufend ausgepreßt
Die Kettenräder 5 und 5a sind über ein Zahnrad 52 anzutreiben, das mit einem Ritzel 53 kämmt, dessen
Antriebswelle in der Halteplatte gelagert und durch diese hindurchgeführt ist. Die Antriebswelle ist der
Abtrieb eines stufenlos einstellbaren Regelgetriebes 55,
welches über ein Keilriemenrad 56 -on einsm nicht
dargestellten Antriebsmotor anzutreiben ist Das Zahnrad 52 kämmt mit einem gleich ausgebildeten
Zahnrad 52a, welches zum Antrieb der rechten Ringbahn dient
Seitlich der in der Zeichnung links dargestellten Ringbahn ist eine Vorrichtung zum Etikettieren von
Behältern vorgesehen. Diese weist Kettenräder 5d jnd Td auf, welche in nicht dargestellter Weise mit gleicher
Drehzahl wie die Kettenräder 5 und 7 anzutreiben und
v~> auch wie diese an der Halteplatte id mittels Zapfen
gelagert sind. Auf jedem der Zaofen sind zwei Kettenräder vorgesehen. Über diese laufen insgesamt
zwei parallel zueinander geführte Ketten 94 die zum Verbinden von T-agplatten Hddienen. Diese Tragplat
ten sind auf Anpreßschienen 30c/ auf der der Ringbahn
zugewandten Seite und auf der davon abgewandten Seite mittels Fahrplatten 45c/ geführt, weiche entsprechend den Fahrplatten 45,46 zum Spannen der Ketten
9c/ausgebildet sein können.
Jede Tragplatte Ud trägt einen Arbeitszylinder 92,
auf dessen Kolbenstange ein Sauggreifer 93 angebracht ist. Jeder der Sauggreifer ist nach Belieben an eine nicht
dargestellte Druckluftquelle anzuschließen und von
dieser zu trennen, wozu ein dem Verteilerstück 35 oder 35a entsprechendes Verteilerstück dienen kann.
In dem Arbeitszylinder 92 ist eine Feder untergebracht
welche auf dessen Kolben wirkt und den Sauggreifer 93 nach außen zu drücken sucht. Der
Arbeitszylinder ist auf der Kolbenstangenseite mittels eines Druckmittels, insbesondere Druckluft, nach
Belieben zu beaufschlagen und damit der Kolben innerhalb des Arbeitszylinders 92 zu verschieben.
Oberhalb des Kettenrades Td ist ein Etikettenvorrat
94 dargestellt, der einen Schacht 95 zur Aufnahme von gestapelten Etiketten 96 aufweist, der unten offen ist
und in dem die Etiketten durch seitliche Anlage an nach innen vorstehenden und parallel zur Bewegungsrichtung
der Kette 9d geführten Rändern zurückgehalten werden.
Aus der nicht dargestellten Strangpresse tritt fortlaufend ein Schlauch 81 aus thermoplastischem
Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, aus. weicher von
den zusammenfahrenden Forimhälften 12 und 12a unter Bildung eines unteren Abschlusses aufgenommen
werden, wobei die Herstellungsformhälften mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, welche der Austrittsgeschwindigkeit des Kunstoffschlauches 81 entspricht.
Der sich innerhalb des Kunststoffschlauches befindliche Kegel 69 sitzt unter der Wirkung eines Arbeitszylinders
iin Halsteil des späteren Behälters unter Zwischenlage des Kunststoffschiauches auf den Formhälften 12, 12a
auf und macht die Bewegung dieser Hälften während einer bestimmten Länge von deren Bahn mit. Sobald die
Formhälften 12,12a geschlossen sind, werden diese mit der Unterdruckquelle verbunden, so daß der in den
Formhälften befindliche Schlauch zu einem Behälter geformt wird. In dem Blas· und Fülldorn wird das
Füllrohr 70 geöffnet, so daß Füllflüssigkeit aus einer angeschlossenen Füllflüssigkeitsquelle in abgemessener
Menge in den aufgeblähten Behälter einfließen kann. Hierbei wird das Füllrohr 70 bis in den Bereich des
Bodens des Behälters in diesen eingetaucht, um eine Schaumbildung nach Möglichkeit zu vermeiden. Dem
Behälter kann während seines Aufblähens Luft, insbesondere Druckluft, zugeführt werden, wobei z. B.
mittels eines Überdruckventiles ein Druck im Behälter aufrechterhalten werden kann.
Nachdem der Behälter mit einer vorbestimmten Menge an Füllgut gefüllt ist und das Füllrohr 70
genügend angehoben wurde, werden die Formkopfteile 13,13a geschlossen und an die: gleiche Unterdruckquelle
wie vorher die Formhälften 12 und 12a angeschlossen, wodurch nach dem Verschweißen des Kopfendes durch
Schließen der Fo. vn kopf teile die Kopfform des Behälters
gebildet wird. Der Unterdruck wird so lange aufrechterhalten, bis der Behälter durch Abkühlen eine
ausreichende Festigkeit aufweist Die Formhälften bleiben so lange geschlossen, bis der Kopf des Behälters
genügend abgekühlt ist. Danach wird durch Trennen der beiden Formhälften 12, 12a und der Kopf teile 13 und
13a der gefüllte und verschlossene sowie genügend abgekühlte Behälter aus der Herstellungsform ausgeschieden
und fällt auf ein Förderband.
Bei der Vorrichtung zum Etikettieren der Behälter entnimmt der unterhalb des Etikettenvorrats 94
angeordnete Arbeitszylinder hieraus eine Etikette, indem der Druckmitteldruck im Arbeitszylinder erniedrigt
und hierdurch der Sauggreifer 93 der Wirkung der im Arbeitszylinder befindlichen Feder an die unterste
Etikette angestellt wird. An dem unter Unterdruck stehenden Sauggreifer 93 bleibt die unterste Etikette
haften. Der Sauggreifer wird dann durch Erhöhung des Druckes im Arbeitszylinder wieder eingefahren. Der
Sauggreifer 93 führt die Etikette 96 in eingezogenem Zustand des Arbeitszylinders 92 mit sich.
Sobald der eine Etikette haltende Sauggreifer 93, der ihr gerade zugeordneten Herstellungsformhälfte gegenüberliegt
und in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie diese bewegt wird, wird unter
Verringerung des Druckes im Arbeitszylinder dieser ausgefahren, so daß der Sauggreifer unter Zwischenlage
der von ihm gehauenen Eiikeüe auf dein Gi und cici
Herstellungsform unter der Wirkung der im Arbeitszylinder befindlichen Feder anliegt. Diese kann so
ausgebildet sein, daß der Sauggreifer mit anderer Krafl an der Herstellungsform als an dem Etikettenstapel
anliegt. In der Herstellungsformhälfte wirkt ein Unterdruck, der zum Haften der Etikette in der
Herstellungsformhälfte dient. Zur Übergabe der Etikette wird der Unterdruck im Sauggreifer 93 verminderl
bzw.de Druck erhöht.
Bevor die Tragplatte Hd ihre zur Herstellungsformhälfte parallele Bahn verläßt, wird durch Erhöhung des
Druckes im Arbeitszylinder 92 dieser eingefahren und der Sauggreifer 93 aus der Herstellungsformhälfte
entfernt, in welcher er die von ihm zuvor gehaltene Etikette abgegeben hat. Sobald sich der Sauggreifer 93
dann unterhalb des Etikettenvorrates 94 befindet, wire der Sauggreifer 93 wieder ausgefahren und dei
Unterdruck wieder wirksam gemacht so daß von den·
Sauggreifer in vorher beschriebener Weise eine Etikette
aufgenommen werden kann.
•«ο Die von der Herstellungsformhälfte aufgenommene
Etikette wird von dieser mitgeführt und beim Aufbläher des Behälters wird eine innige Verbindung zwischen dei
Etikette und dem Behälter hergestellt Um von dei Herstellungsformhälfte auch über die von der Etiketts
eingenommenen Fläche einen Unterdruck wirksarr werden zu lassen, ist diese porös ausgebildet
Die Etikette kann mindestens teilweise mit einerr dünnen Film aus thermoplastischem Kunstharz odei
einer Heißsiegelschicht beschichtet sein. Die Haft schicht der Etikette ist so ausgebildet, daß die Etikett«
an dem wie vorstehend beschrieben hergestellter Behälter mit Sicherheit haftet
Die Etiketten können auch statt von einem Stapel vor
einer Rolle mittels des Sauggreifers abgenommei werden.
Die Vorrichtung zum Etikettieren kann auch ander ausgebildet sein. Wesentlich dabei ist daß mindesten:
der Sauggreifer ein Stück Wegs mit der mit der Etikett« zu versehenden Herstellungsformhälfte mitgeführ
wird.
Claims (4)
1. Verfahren zum Herstellen von mit Etiketten versehenen Behältern aus thermoplastischem
Kunststoff mittels auf zwei Ringbahnen in gleichen Abständen geführten Herstellungsformhälften, wobei die Ringbahnen jeweils einen ersten geradlinigen, parallel zu dem der anderen Bahn verlaufenden
und diesem gegenüberliegenden Abschnitt aufweisen, auf dem die kontinuierlich umlaufenden
Herstellungsformhälften schließen, und einen zweiten geradlinigen Abschnitt aufweisen, auf dem die
Herstellungsformhäiften zurückgeführt wenden,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausformung der Behälter unter Zuhilfenahme von Unterdruck poröse Etiketten verwendet werden, die unter
Anwendung von Unterdruck von einem Stapel entnommen, parallel zu dem zweiten Abschnitt einer
der Ringbahnen geführt, in die Herstellungsformhäiften dieser Ringbahn eingebracht und ebenfalls
unter Anwendung von Unterdruck von diesen übernommen und darin gehalten werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit auf zwei Ringbahnen in
gleichen Abständen geführten Herstellungsformhäiften, wobei die Ringbahnen jeweils zwei geradlinige Abschnitte aufweisen, von denen jeweils die
ersten Abschnitte parallel zueinander geführt sind und einander gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dt** eine mit Sauggreifern (93) arbeitende
Einrichtung zur Übernahme der Etiketten (96) von einem Etikettenvorrat (94) und zur Übergabe an die
Herstellungsfonnhälften (12) e-ner der Ringbahnen derart ausgebildet und angeordnet ist, daß die
Sauggreifer (93) auf einer Ringbahn mit mindestens einem geradlinigen Abschnitt geführt sind, der
parallel zu dem entsprechenden Abschnitt der zugeordneten Ringbahn der Herstellungsformhäiften verläuft, und daß die Herstellungsfonnhälften
(12) auf ihrer Innenseite mit Saugöffnungen versehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauggreifer (93) an einem
Verschiebekolben angebracht ist, der mindestens in Übergabelage mit seiner Längsachse senkrecht zur
Längsachse der zur Aufnahme eines Etikettes bestimmten Herstellungsformhälfte (12) angeordnet
ist und der sich auf einem auf Schienen geführten Wagen (1 IeJ befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebekolben Bestandteil
eines Arbeitszylinders (92) und in Richtung der Herstellungsformhälfte (12) mittels einer Feder und
in Gegenrichtung dazu unter der Wirkung von Druckmittel bewegbar ist.
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