DE19524791A1 - Verfahren und FFS-Maschine zum Etikettieren von tiefgezogenen Bechern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Etikettieren von auf einer FFS-Maschine herzustellenden Bechern, wobei die Etiketten vor dem Tiefziehen der Becher an die im Takt durch die Maschine geführte Becherfolienbahn an dieser angebracht und beim Tiefziehen mit den Bechern verbunden werden. Die Erfindung betrifft ferner auch die FFS-Ma­ schine selbst.

Sogenannte FFS-Maschinen (Formen, Füllen, Schließen) sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbe­ züglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Bekannt ist auch, die auf einer solchen Maschine aus der Becherfolienbahn per Tiefziehen ausgeformten Be­ cher auf die eingangs genannte Art gleich mit zu etiket­ tieren. Dafür sind solche FFS-Maschinen mit einer quer zur Becherfolienbahnförderrichtung angeordneten Etiket­ tenzufördereinrichtung ausgestattet, die, aus Etiketten­ zuschnittsvorratsschächten gespeist, die übernommenen Etiketten unter die Becherfolienbahn fördern und an diese in geeigneter Weise anheften. Mit den Etiketten bestückt läuft dann die Becherfolienbahn im Takt in die Tiefzieh­ station ein, wobei sich die Etiketten mit den Seitenwän­ den der Becher beim Tiefziehen der Folienbahn verbinden.

Diese Art der Etikettierung funktioniert einwandfrei, ist aber nicht nur hinsichtlich des maschinellen Aufwandes, sondern auch insbesondere hinsichtlich der ganzen Handha­ bung der Etikettenzuführung und -bereitstellung beträcht­ lich aufwendig und umständlich, da die Etiketten ge­ druckt, geschnitten, gestapelt, verpackt dem Maschinenbe­ treiber zugeliefert werden müssen, um dann vor Ort, von der Verpackung befreit, als Stapel von Hand fortlaufend in die Stapelschächte eingesetzt zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand zu reduzieren, d. h. ein Verfahren und die FFS-Maschine zu seiner Durchführung so auszugestalten, daß die Anbringung von bereits zugeschnittenen Etiketten entbehrlich wird und bezüglich der Etikettierung von einer mit Etiketten­ druck versehenen, kontinuierlich im Takt zuförderbaren Etikettenfolienbahn ausgegangen werden kann.

Bezüglich des Verfahrens ist diese Aufgabe nach der Er­ findung dadurch gelöst, daß die Etiketten in Form einer mit den Etikettendarstellungen bedruckten Etikettenfoli­ enbahn unterhalb der Becherfolienbahn parallel zu dieser durch eine Etikettenstanze geführt, in dieser ausge­ stanzt, aus der Stanzebene herausgeführt, an der Becher­ folie ganz flächig schwimmend in den tiefzuziehenden Be­ cherfolienbereichen angeheftet und während des nachfol­ genden Tiefziehens die Etiketten mit einem Randbereich an der Becherfolienbahn festgehalten werden.

Unter "ganzflächig schwimmend" ist dabei zu verstehen, daß die Anheftung an der Becherfolienbahn mit geeigneten Klebemitteln (Hot meld) erfolgt, die es bis Abschluß des Tiefziehens während des Tiefziehens zulassen, daß sich die Becherfolie in bezug auf die mit eingebrachten Eti­ ketten dehnen kann. Erklärungsbedürftig ist insoweit auch das Merkmal des "tiefzuziehenden Becherfolienbereiches" der Becherfolienbahn, der an der noch nicht verformten Becherfolienbahn in Draufsicht der Öffnungsgröße des Tiefziehwerkzeuges entspricht. Die anzubringenden Etiket­ ten dürfen also in ihrer Form und Größe bis auf einen kleinen Halterand, der noch näher erläutert wird, diesen Bereich nicht übergreifen, können aber auch ohne weiteres kleiner als dieser Bereich sein. Diese von einer Etikettenfolienbahn ausgehende Etikettierung ist zwar mit Folienverschnitt verbunden, Berechnungen haben aber erge­ ben, daß dieser Verschnitt, selbst wenn es sich um Eti­ ketten kleiner Abmessungen handelt, in keinem Verhältnis zum bisher und oben erwähnten Aufwand der bisherigen Pra­ xis steht.

Die Förderrichtung der Etikettenfolienbahn könnte an sich auch der Förderrichtung der Becherfolienbahn entsprechen, aus Gründen einer auch insoweit einfachen Handhabung des Verfahrens ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Etiketten­ folienbahn um 90° versetzt zur Durchlaufrichtung der Be­ cherfolienbahn unter dieser vorbeigeführt wird.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß die Etikettenfolienbahn in Form mehre­ rer parallel geführter Etikettenfolienbahnstreifen durch die Etikettenstanze geführt und diese Folienstreifen von separaten Streifenvorratsrollen abgezogen werden. Dies ermöglicht dem Maschinenbetreiber, in Anpassung an etwa unterschiedliche Becherreihenfüllungen entsprechend un­ terschiedliche Etiketten anbringen zu können.

Was die FFS-Maschine selbst betrifft, so besteht diese in bekannter Weise aus einer im Maschinengestell angeordnete Becherfolienförderstrecke mit Vorwärm-, Tiefzieh-, Füll- und Deckfolienaufbringstation, wobei zwischen der Vor­ wärm- und der Tiefziehstation Einrichtungen zur Anbrin­ gung von Etiketten angeordnet sind. Um das erfindungsge­ mäße Verfahren mit einer solchen Maschine durchführen zu können, sind erfindungsgemäß die Einrichtungen zur An­ bringung der Etiketten aus einer unterhalb der Becherfo­ lienförderstrecke angeordneten, mit Stanzwerkzeugen be­ stückten Stanze gebildet, der Etikettenfolienbahn-Förder- und -steuerelemente zugeordnet sind, wobei die Stanze aus gegen die Becherfolienförderstrecke und gegen ein über der Becherfolienförderstrecke angeordnetes Widerlager be­ wegbaren, die Stanzwerkzeuge und ein stationäres, ent­ sprechend der Stanzwerkzeugform gelochtes Stanzoberteil durchgreifenden Etikettenhebern gebildet ist.

Wie vorerwähnt, ist dabei vorteilhaft die Etikettenfoli­ enförderstrecke quer zur Becherfolienförderstrecke ange­ ordnet, und die Förderelemente für die Etikettenfolien­ bahn sind beidseitig neben der Stanze angeordnet. Unter Förderelementen sind hierbei u. a. auch die Halter für die Vorratsrolle der Etikettenfolienbahn und für die Folien­ verschnittsammelrolle zu verstehen.

Um eine immer genaue Zuordnung der Etikettenaufdrucke zum Öffnungsraster des Tiefziehwerkzeuges zu gewährleisten, sind vorteilhaft die Steuerelemente in Form eines zwi­ schen Stanze und einem Etikettenfolienvorabzug angeordne­ ten Sensors wie Fotozelle, ausgebildet, und der Etiket­ tenfolienbahnvorabzug ist in Form einer Vorabzugsschwinge mit die Etikettenfolienbahn in mindestens einer Abzugs­ schlaufe führenden Rollen ausgebildet. Der Sensor ist da­ bei auf die Steuerung des Etikettenfolienbahnabzuges ge­ schaltet, der sich in Durchlaufrichtung hinter der Stanze befindet, und die Vorabzugsschwinge befindet sich vor der Stanze und hinter der Becherfolienvorratsrolle. Statt ei­ ner Folienverschnittsammelrolle könnte auch eine ge­ eignete Schneideinrichtung hinter der Stanze angeordnet werden.

Um die Stanze möglichst kompakt zu bauen und mit dieser möglichst wenig Raum unter den beiden Folienbahnen zu be­ anspruchen, sind die von den Etikettenhebern durchgreif­ baren Stanzwerkzeuge gemeinsam mit den Etikettenhebern auf einer auf und ab bewegbaren Traverse angeordnet, auf der ein Abstreiferrahmen federnd gelagert ist, wobei an Führungen der Traverse eine weitere auf und ab bewegbare Traverse zur Führung der Etikettenheber angeordnet ist.

Vorteilhaft ist dabei die Stanze derart ausgebildet, daß unter der Traverse für die Etikettenheber eine weitere, mit einem am Maschinengestell abgestützten Hubstellglied bewegbare Traverse angeordnet ist, die mit der Traverse für die Stanzwerkzeuge in fester Verbindung steht, und daß zwischen den beiden Traversen ein Hubstellglied für den Übergabehub der Etikettenheber angeordnet ist. Da­ durch wird die Hubhöhe für die Etikettenheber nach er­ folgter Stanzung der Etiketten reduziert, was noch näher erläutert wird.

Die in der Stanze integrierten Etikettenheber sind vor­ teilhaft in Form von Saugelementen ausgebildet, die gesteuert pneumatisch zur Wirkung gebracht werden, um eine lagegenaue Anbringung der ausgestanzten Etiketten auf der Unterseite der Becherfolienbahn zu gewährleisten.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die FFS-Maschine zu seiner Durchführung werden nachfolgend anhand der zeich­ nerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der FFS-Maschine;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Etikettenstanze mit den Förderelementen für die Etikettenfolienbahn;

Fig. 3, 4 Draufsichten auf Ausführungsbeispiele von be­ druckten Etikettenfolienbahnen und

Fig. 5 stark vergrößert einen Schnitt durch einen Napfbereich eines Tiefziehwerkzeuges.

Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die FFS-Ma­ schine aus einer im Maschinengestell G angeordneten Be­ cherfolienförderstrecke mit Vorwärm- A, Tiefzieh- B, Füll- C und Deckfolienaufbringstationen D, wobei zwischen der Vorwärm- A und der Tiefziehstation B Einrichtungen E zur Anbringung von Etiketten EN angeordnet sind. Am Ende der Becherfolienförderstrecke F befindet sich noch eine Schneideinrichtung SE, mit der die noch im üblichen Ra­ sterverband zusammenhängenden Einzelbecher entweder ver­ einzelt oder als Verband abgeschnitten werden.

In einer solchen Maschine, die noch im einzelnen bzgl. der Etikettenanbringelemente noch näher erläutert wird, werden die Etiketten EN in Form einer mit den Etikettendarstellungen bedruckten Etikettenfolienbahn I unterhalb der Becherfolienbahn II parallel zu dieser durch eine Etikettenstanze geführt, in dieser ausge­ stanzt, aus der Stanzebene herausgehoben, an der Becher­ folie ganz flächig schwimmend in den tiefzuziehenden Be­ cherfolienbereichen angeheftet, und während des nachfol­ genden Tiefziehens werden die Etiketten mit einem Randbe­ reich an der Becherfolienbahn festgehalten. Vorzugsweise und wie dargestellt, wird dabei die Etikettenfolienbahn I um 90° versetzt zur Durchlaufrichtung der Becherfolien­ bahn II unter dieser vorbeigeführt.

Unter Verweis auf Fig. 2 sind die Einrichtungen E zur An­ bringung der Etiketten aus einer unterhalb der Becherfo­ lienförderstrecke F angeordneten mit Stanzwerkzeugen 4 bestückten Stanze 1 gebildet, der Etikettenfolienbahnför­ der- 2, 2′, 2′′ und -steuerelemente 3 zugeordnet sind, wo­ bei die Stanze 1 aus gegen die Becherfolienförderstrecke F und gegen ein über der Becherfolienförderstrecke F an­ geordnetes Widerlager 7 bewegbaren, die Stanzwerkzeuge 4 und ein stationäres, entsprechend der Stanzwerkzeugform gelochtes Stanzenoberteil 5 durchgreifenden Etikettenhe­ bern 6 gebildet ist.

Bezüglich der Förderelemente 21 handelt es sich um den Antrieb für den Etikettenfolienabzug von der Vorratsrolle V und bezüglich der Förderelemente 2′′ um den Etikettenfo­ liendurchzug hinter der Stanze 1.

Ferner sind die von den Etikettenhebern 6 durchgreifbaren Stanzwerkzeuge 4 gemeinsam auf einer auf und ab bewegba­ ren Traverse 9 angeordnet, auf der ein Abstreifrahmen 10 federnd gelagert ist, wobei an Führungen 11 für die Tra­ verse 9 eine weitere auf und ab bewegbare Traverse 12 an­ geordnet ist, auf der die Etikettenheber 6 angeordnet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel, das wegen der damit erreichbaren geringeren Hubhöhe für die Etiket­ tenheber 6 bevorzugt wird, ist unter der Traverse 12 für die Etikettenheber 6 eine weitere, mit einem am Maschi­ nengestell G abgestützten Hubstellglied 13 bewegbare Tra­ verse 14 angeordnet, die mit der Traverse 9 für die Stanzwerkzeuge 4 in fester Verbindung steht, wischen den beiden Traversen 12, 14 ist ein Hubstellglied 13′ für den Übergabehub der Etikettenheber 6 angeordnet. Bei den Hub­ stellgliedern 13, 13′ handelt es sich bspw. um entspre­ chend steuerbare Pneumatikzylinder.

Um die Etikettenaufdrucke der Etikettenfolienbahn I ra­ stergenau zum Raster der Öffnungen im Tiefziehwerkzeug der Tiefziehstation B an der Unterseite der Becherfolien­ bahn II zu applizieren, sind die Steuerelemente 3 in Form eines zwischen Stanze 1 und einem Etikettenfolienbahnvor­ zug 15 angeordneten Sensors 3′, wie Fotozelle, ausgebil­ det, und der Etikettenfolienbahnvorabzug 15 ist in Form einer Vorabzugsschwinge 7′ mit die Etikettenfolienbahn I in mindestens einer Abzugsschlaufe S führenden Rollen 8 ausgebildet.

Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 5 ein geschlos­ senes Tiefziehwerkzeug dargestellt, und zwar mit einem aus der Becherfolienbahn II tiefgezogenen Becher III, an dessen einer Seitenwand das betreffende ausgestanzte und mit der Becherfolienbahn II mit eingebrachte Etikett EN appliziert ist. Der kleine Etikettenrand R wird dabei von den beiden Werkzeugen W₁, W₂ beim Tiefziehen der Becher­ folienbahn II festgehalten.

In den Fig. 3, 4 sind Abschnitte von bedruckten Etiket­ tenfolienbahnen I dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 stellen die nicht schraffierten Flächenfor­ men die auszustanzenden Etiketten dar, die im dargestell­ ten Verband und "ganzflächig schwimmend" mit den Etiket­ tenhebern 6 von unten an der Becherfolienbahn II ange­ bracht werden. Fig. 4 verdeutlicht nur eine andere Eti­ kettenform, wobei hier die auszustanzenden Etiketten im Gegensatz zu Fig. 3 schraffiert sind. Auch bei diesen Etiketten wird beim Tiefziehen jeweils der Rand R festge­ halten. Den dargestellten Etikettenformen entsprechen sinngemäß die Formen der Stanzwerkzeuge 4.

Der aus der Stanze 1 im Takt aus laufende Folienverschnitt I′ der Etikettenfolienbahn I wird beim Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 2 auf einer Sammelrolle SR aufgewickelt, was jedoch, wie einleitend vorerwähnt, nicht zwingend und der eine Verschnittsführungsschwinge 7′′ vorgeschaltet ist.

Zum mehrfach vorerwähnten Widerlager 7 über der Becherfo­ lienförderstrecke F bzw. über dem Stanzenoberteil 5 sei noch erwähnt, daß es sich hierbei bspw. um eine im Takt an die Becherfolienbahn von oben anlegbare Platte han­ deln, und diese auch beheizbar ausgebildet sein kann.

Nicht besonders dargestellt, da ohne weiteres vorstell­ bar, ist die vorteilhafte Verfahrensführung, bei der die Etikettenfolienbahn I aus mehreren, im Sinne der Fig. 2 in gleicher Weise und zueinander parallel geführten Foli­ enbahnstreifen durch die Stanze 1 geführt werden. Ledig­ lich in Fig. 3 ist dies mit Bezugszeichen ST, ST′ ver­ deutlicht, welche Streifen St, St′ bspw. unterschiedliche Etikettenaufdrucke aufweisen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Etikettieren von auf einer FFS-Ma­ schine hergestellten Bechern, wobei die Etiketten (EN) vor dem Tiefziehen der Becher an der im Takt durch die Maschine geführte Becherfolienbahn (II) an dieser angebracht und beim Tiefziehen mit den Be­ chern verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Etiketten (EN) in Form einer mit den Etiket­ tendarstellungen bedruckten Etikettenfolienbahn (I) unterhalb der Becherfolienbahn (II) parallel zu die­ ser durch eine Etikettenstanze geführt, in dieser ausgestanzt, aus der Stanzebene herausgehoben, an der Becherfolie ganz flächig schwimmend in den tief­ zuziehenden Becherfolienbereichen angeheftet und während des nachfolgenden Tiefziehens die Etiketten mit einem Randbereich an der Becherfolienbahn (II) festgehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, die Etikettenfolienbahn (I) um 90° versetzt zur Durchlaufrichtung der Becherfolienbahn (II) unter dieser vorbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenfolienbahn (I) in Form mehrerer, paralleler geführter Folienbahnstreifen durch die Etikettenstanze geführt und die Folienbahnstreifen von separaten Vorratsrollen abgezogen werden.

4. FFS-Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer im Maschinengestell (G) angeordneten Becherfolienförderstrecke mit Vor­ wärm- (A), Tiefzieh- (B), Füll- (C) und Deckfolien­ aufbringstation (D), wobei zwischen der Vorwärm- und der Tiefziehstation (A, B) Einrichtungen (E) zur An­ bringung von Etiketten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (E) aus einer unterhalb der Becherfolienförderstrecke (F) angeordneten) mit Stanzwerkzeugen (4) bestückten Stanze (1) gebildet ist, der Etikettenfolienbahn-Förder- (2, 2′, 2′′) und -steuerelemente (3) zugeordnet sind, wobei die Stanze (1) aus gegen die Becherfolienförderstrecke (F) und gegen ein über der Becherfolienförderstrecke (F) angeordnetes Widerlager (7) bewegbaren, die Stanzwerkzeuge (4) und ein stationäres, entsprechend der Stanzwerkzeugform gelochtes Stanzenoberteil (3) durchgreifenden Etikettenhebern (6) gebildet ist.

5. FFS-Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenfolienförderstrecke (F₂) quer zur Becherfolienförderstrecke (F) angeordnet ist und die Förderelemente (2) für die Etikettenfolienbahn (I) beidseitig neben der Stanze (1) angeordnet sind.

6. FFS-Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (3) in Form eines zwischen Stanze (1) und einem Etikettenfolienvorabzug (15) angeordneten Sensors (3′) wie Fotozelle, ausgebildet sind und der Etikettenfolienbahnvorabzug (15) in Form einer Vorabzugsschwinge (7′) mit die Etikettenfolienbahn (I) in mindestens einer Abzugs­ schlaufe (S) führenden Rollen (8) ausgebildet ist.

7. FFS-Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Etikettenhebern (6) durchgreifbaren Stanzwerkzeuge (4) gemeinsam auf einer auf und ab bewegbaren Traverse (9) angeordnet sind, auf der eine Abstreifrahmen (10) federnd gelagert ist, wobei an Führungen (11) für die Traverse (9) eine weitere auf und ab bewegbare Traverse (12) angeordnet ist, auf der die Etikettenheber (6) angeordnet sind.

8. FFS-Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Traverse (12) für die Etikettenheber (6) eine weitere, mit einem am Maschinengestell (G) abgestützten Hubstellglied (13) bewegbare Traverse (14) angeordnet ist, die mit der Traverse (9) für die Stanzwerkzeuge (4) in fester Verbindung steht, und daß zwischen den beiden Traversen (12, 14) ein Hubstellglied (13′) für den Übergabehub der Etiket­ tenheber (6) angeordnet ist.

9. FFS-Maschine nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenheber (6) in Form von Saugelementen (6′) ausgebildet sind.