DE19524791C2 - FFS-Maschine zum Etikettieren von tiefgezogenen Bechern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine FFS-Maschine zum Etikettieren von aus einer Packstoffbahn ausgeformten Bechern gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Sogenannte FFS-Maschinen (Formen, Füllen, Schließen) sind hin­ länglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich an sich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Bei einer solchen Maschine werden die aus der Becherfolienbahn per Tiefziehen ausgeformten Becher auf die eingangs genannte Art gleich etikettiert. Dafür sind solche FFS-Maschinen bspw. nach der DE 33 21 575 A1 mit einer quer zur Becherfolien­ bahnförderrichtung angeordneten Etikettenzufördereinrichtung ausgestattet, die, aus Etikettenzuschnittsvorratsschächten ge­ speist, die übernommenen Etiketten unter die Becherfolienbahn fördern und an diese in geeigneter Weise anheften. Mit den Etiketten bestückt läuft dann die Packstoffbahn im Takt in die Tiefziehstation ein, wobei sich die Etiketten mit den Sei­ tenwänden 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 Handhabung der Etiket­ tenzuführung und -bereitstellung beträchtlich aufwendig und umständlich, da die Etiketten gedruckt, geschnitten, gestapelt, verpackt dem Maschinenbetreiber 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. eine FFS-Maschine so auszugestalten, daß die Anbringung von bereits zugeschnittenen Etiketten entbehrlich wird und bezüglich der Etikettierung von einer mit Eti­ kettendruck versehenen, kontinuierlich im Takt zuförderbaren Etikettenfolienbahn ausgegangen werden kann.

Diese Aufgabe ist mit einer FFS-Maschine der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 an­ geführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Mit einer erfindungsgemäß derart ausgestalteten FFS-Maschine werden die Etiketten in Form einer mit den Etiketten­ darstellungen bedruckten Etikettenfolienbahn unterhalb der Becherfolienbahn parallel zu dieser durch eine Etikettenstanze geführt, in dieser ausgestanzt, aus der Stanzebene heraus­ geführt, an der Packstoffbahn ganzflächig schwimmend in den tiefzuziehenden Becherfolienbereichen angeheftet und während des nachfolgenden Tiefziehens die Etiketten mit einem Randbereich an der Becherfolienbahn festgehalten.

Unter "ganzflächig schwimmend" ist dabei zu verstehen, daß die Anheftung an der Becherfolienbahn mit geeigneten Klebemitteln (Hot melt) erfolgt, die es bis Abschluß des Tiefziehens während des Tiefziehens zulassen, daß sich die Becherfolie in bezug auf die mit eingebrachten Etiketten dehnen kann. Erklärungsbedürf­ tig ist insoweit auch das Merkmal des "tiefzuziehenden Becher­ folienbereiches" der Becherfolienbahn, der an der noch nicht verformten Packstoffbahn in Draufsicht der Öffnungsgröße des Tiefziehwerkzeuges entspricht. Die anzubringenden Etiketten 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, Berech­ nungen haben aber ergeben, daß dieser Verschnitt, selbst wenn es sich um Etiketten kleiner Abmessungen handelt, in keinem Verhältnis zum bisher und oben erwähnten Aufwand der bisherigen Praxis steht.

Die Förderrichtung der Etikettenfolienbahn könnte an sich auch der Förderrichtung der Becherfolienbahn entsprechen, aus Grün­ den einer auch insoweit einfachen Handhabung des Verfahrens ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Etikettenfolienbahn um 90° versetzt zur Durchlaufrichtung der Becherfolienbahn unter die­ ser vorbeigeführt wird.

Möglich ist auch, die Etikettenfolienbahn in Form mehrerer parallel geführter Etikettenfolienbahnstreifen durch die Etikettenstanze zu führen und diese Folienstreifen von separaten Streifenvorratsrollen abzuziehen. Dies ermöglicht dem Maschinenbetreiber, in Anpassung an etwa unterschiedliche Becherreihenfüllungen entsprechend unterschiedliche Etiketten anbringen zu können.

Wie vorerwähnt, ist vorteilhaft die Etikettenfolienförder­ strecke quer zur Becherfolienförderstrecke angeordnet, und die Förderelemente für die Etikettenfolienbahn sind beidseitig neben der Stanze angeordnet. Unter Förderelementen sind hierbei u. a. auch die Halter für die Vorratsrolle der Etiketten­ folienbahn und für die Folienverschnittsammelrolle zu ver­ stehen.

Um eine immer genaue Zuordnung der Etikettenaufdrucke zum Öffnungsraster des Tiefziehwerkzeuges zu gewährleisten, sind vorteilhaft die Steuerelemente in Form eines zwischen Stanze und einem Etikettenfolienvorabzug angeordneten Sensors, bei­ spielsweise einer Fotozelle, ausgebildet, und der Etiketten­ folienbahnvorabzug ist in Form einer Vorabzugsschwinge mit die Etikettenfolienbahn in mindestens einer Abzugsschlaufe fah­ renden Rollen ausgebildet. Der Sensor ist dabei auf die Steue­ rung des Etikettenfolienbahnabzuges geschaltet, der sich in Durchlaufrichtung hinter der Stanze befindet, und die Vorab­ zugsschwinge befindet sich vor der Stanze und hinter der Be­ cherfolienvorratsrolle. Statt einer Folienverschnittsammelrolle könnte auch eine geeignete Schneideinrichtung hinter der Stanze angeordnet werden.

Um die Stanze möglichst kompakt zu bauen und mit dieser möglichst wenig Raum unter den beiden Folienbahnen zu bean­ spruchen, sind die von den Etikettenhebern durchgreifbaren Stanzwerkzeuge auf einer auf und ab bewegbaren Traverse angeordnet, auf der ein Abstreifrahmen federnd gelagert ist, wobei an Führungen der Traverse eine weitere auf und ab be­ wegbare 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 an­ geordnet ist. Dadurch wird die Hubhöhe für die Etikettenheber nach erfolgter Stanzung der Etiketten reduziert, was noch näher erläutert wird.

Die in der Stanze integrierten Etikettenheber sind vorteilhaft in Form von Saugelementen ausgebildet, die gesteuert pneu­ matisch zur Wirkung gebracht werden, um eine lagegenaue An­ bringung der ausgestanzten Etiketten auf der Unterseite der Becherfolienbahn zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße FFS-Maschine wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

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 Napf­ bereich eines Tiefziehwerkzeuges.

Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die FFS-Maschine aus einer im Maschinengestell G angeordneten Becherfolien­ förderstrecke 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 Becherfolienförder­ strecke F befindet sich noch eine Schneideinrichtung SE, mit der die noch im üblichen Rasterverband zusammenhängenden Einzelbecher entweder vereinzelt oder als Verband abgeschnitten werden.

In einer solchen Maschine, die noch im einzelnen bzgl. der Etikettenanbringelemente näher erläutert wird, werden die Eti­ ketten EN in Form einer mit den Etikettendarstellungen be­ druckten Etikettenfolienbahn I unterhalb der Becherfolienbahn II parallel zu dieser durch eine Etikettenstanze geführt, in dieser ausgestanzt, aus der Stanzebene herausgehoben und an der Becherfolie ganzflächig schwimmend in den tiefzuziehenden Be­ cherfolienbereichen angeheftet. Während des nachfolgenden Tiefziehens werden die Etiketten mit einem Randbereich an der Becherfolienbahn festgehalten. Vorzugsweise und wie darge­ stellt, wird dabei die Etikettenfolienbahn I um 90° versetzt zur Durchlaufrichtung der Becherfolienbahn II unter dieser vorbeigeführt.

Unter Verweis auf Fig. 2 sind die Einrichtungen E zur An­ bringung der Etiketten aus einer unterhalb der Becherfolien­ förderstrecke F angeordneten, mit Stanzwerkzeugen 4 bestückten Stanze 1 gebildet, der Etikettenfolienbahnförder- 2, 2', 2'' und -steuerelemente 3 zugeordnet sind. Die Stanze 1 weist dabei aus gegen die Becherfolienförderstrecke F und gegen ein über der Becherfolienförderstrecke F angeordnetes Widerlager 7 bewegbare Etikettenheber 6 auf. Die Stanzwerkzeuge 4 und ein stationäres, entsprechend der Stanzwerkzeugform gelochtes Stanzenoberteil 5 werden dabei von den Etikettenhebern 6 durchgriffen.

Bezüglich der Förderelemente 2' handelt es sich um den Antrieb für den Etikettenfolienabzug von der Vorratsrolle V und bezüglich der Förderelemente 2'' um den Etikettenfoliendurchzug hinter der Stanze 1.

Ferner sind die von den Etikettenhebern 6 durchgreifbaren Stanzwerkzeuge 4 gemeinsam auf einer auf und ab bewegbaren Traverse 9 angeordnet, auf der ein 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. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel, das wegen der damit erreichbaren geringeren Hubhöhe für die Etikettenheber 6 bevorzugt wird, ist unter der Traverse 12 für die Etikettenheber 6 eine weitere, mit einem am maschinengestell G abgestützten Hubstellglied 13 bewegbare Traverse 14 angeordnet, die mit der Traverse 9 für die Stanzwerkzeuge 4 in fester Verbindung steht. Zwischen den beiden Traversen 12, 14 ist ein Hubstellglied 13' für den Übergabehub der Etikettenheber 6 angeordnet. Bei den Hubstell­ gliedern 13, 13' handelt es sich bspw. um entsprechend steuerbare Pneumatikzylinder.

Um die Etikettenaufdrucke der Etikettenfolienbahn I rastergenau zum Raster der Öffnungen im Tiefziehwerkzeug der Tiefzieh­ station B an der Unterseite der Becherfolienbahn II zu applizieren, sind die Steuerelemente 3 in Form eines zwischen Stanze 1 und einem Etikettenfolienbahnvorabzug 15 angeordneten Sensors 3', beispielsweise einer Fotozelle ausgebildet. Der Etikettenfolienbahnvorabzug 15 ist in Form einer Vorabzugs­ schwinge 7' mit die Etikettenfolienbahn I in mindestens einer Abzugsschlaufe S führenden Rollen 8 ausgebildet.

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

In den Fig. 3, 4 sind Abschnitte von bedruckten Etiket­ tenfolienbahnen I dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 stellen die nicht schraffierten Flächenformen die aus­ zustanzenden Etiketten dar, die im dargestellten verband und "ganzflächig schwimmend" mit den Etikettenhebern 6 von unten an der Becherfolienbahn II angebracht werden. Fig. 4 verdeutlicht nur eine andere Etikettenform, wobei hier die auszustanzenden Etiketten im Gegensatz zu Fig. 3 schraffiert sind. Auch bei diesen Etiketten wird beim Tiefziehen jeweils der Rand R festgehalten. Den dargestellten Etikettenformen entsprechen sinngemäß die Formen der Stanzwerkzeuge 4.

Der aus der Stanze 1 im Takt auslaufende Folienverschnitt I' der Etikettenfolienbahn I wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 auf einer Sammelrolle SR aufgewickelt. Dies ist jedoch, wie einleitend vorerwähnt, nicht zwingend. Eine Verschnittfüh­ rungsschwinge 7'' ist der Sammelrolle SR vorgeschaltet.

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

Nicht besonders dargestellt, da ohne weiteres vorstellbar, ist die vorteilhafte Verfahrensführung, bei der die Etikettenfo­ lienbahn I aus mehreren, im Sinne der Fig. 2 in gleicher Weise und zueinander parallel geführten Folienbahnstreifen durch die Stanze 1 geführt werden. Lediglich in Fig. 3 ist dies mit Bezugszeichen ST, ST' verdeutlicht, wobei die Streifen St, St' bspw. unterschiedliche Etikettenaufdrucke aufweisen.

Claims (6)

1. FFS-Maschine zum Etikettieren von aus einer durchlaufenden Packstoffbahn ausgeformten Bechern, bestehend aus einer im Maschinengestell (G) angeordneten Packstoffbahnförder­ strecke mit Vorwärm- (A), Tiefzieh- (B), Füll- (C) und Deckfolienaufbringstation (D), wobei zwischen der Vorwärm- und der Tiefziehstation (A, B) Einrichtungen (E) zur Anbringung von Etiketten angeordnet sind, die durch Übertragungselemente von unten ganzflächig schwimmend an die noch unverformte Packstoffbahn angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (E) aus einer unterhalb der Packstoffbahnförderstrecke (F) angeordneten, mit Stanz­ werkzeugen (4) bestückten, an einem Gestell (G) angeordneten Stanze (1) gebildet sind, die für eine parallel und quer zur Packstoffbahn geführte Etikettenfolienbahn mit Förder- (2, 2', 2'') und Steuer­ elementen (3) versehen ist, wobei die Stanze (1) gegen die Packstoffbahnförderstrecke (F) und gegen ein über der Packstoffbahnförderstrecke (F) angeordnetes Widerlager (7) bewegbare, die Stanzwerkzeuge (4) und ein stationäres, entsprechend der Stanzwerkzeugform gelochtes und zwischen Packstoffbahn- und Etikettenfolienbahnförderstrecken ange­ ordnetes Stanzenoberteil (3) durchgreifende Etikettenheber (6) enthält.

2. FFS-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenfolienbahnförderstrecke (F₂) quer zur Packstoffbahnförderstrecke (F) angeordnet ist und die Förderelemente (2) für die Etikettenfolienbahn (I) beid­ seitig neben der Stanze (1) angeordnet sind.

3. FFS-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (3) in Form eines zwischen Stanze (1) und einem Etikettenfolienvorabzug (15) angeordneten Sensors (3'), bspw. Fotozelle ausgebildet sind und der Etikettenfolienbahnvorabzug (15) in Form einer Vorabzugs­ schwinge (7') mit die Etikettenfolienbahn (I) in mindes­ tens einer Abzugsschlaufe (S) führenden Rollen (8) ausgebildet ist.

4. FFS-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.

5. FFS-Maschine nach Anspruch 4, 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 Etikettenheber (6) angordnet ist.

6. FFS-Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettenheber (6) in Form von Saugelementen (6') ausgebildet sind.