DE19531839A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausstatten von Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausstatten von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 12.

In der Vergangenheit wurden bereits vielfältige Anstrengungen unternommen, Etikettierverfahren und entsprechende Vorrichtungen zu entwickeln, die ein Aufbringen von Ausstattungsmaterial auf Flaschen, Dosen oder dgl. ohne eine Verklebung des Ausstattungsmaterials mit dem Gegenstand ermöglichen. Unter anderem wurde auch schon vorgeschlagen, das Aufbringen des Ausstattungsmaterials auf einen Behälter mittels einer elektrostatischen Aufladung des Behälters vor dem Zuführen des Ausstattungsmaterials vorzunehmen (US 3 508 993). Zu diesem Zweck werden die Behälter vor dem Aufbringen des Ausstattungsmaterials mit einer elektrostatisch geladenen Trommel in Berührung gebracht, damit ein Ladungsaustausch stattfinden kann. Bei dieser Vorrichtung findet ein intermittierender Behältertransport statt, wodurch nur geringe Leistungen erreichbar sind.

Ferner wurde das Aufladen von Behältern mittels Bürsten vorgeschlagen, die zum Ladungsaustausch mit den Behältern in Berührung gebracht werden müssen (WO 95/11832). Nachteiligerweise wird bei dieser Methode die Oberfläche von kratzempfindlichen Behältern, insbesondere Flaschen aus Kunststoff, wie z. B. Polyethylenterephthalat, mechanisch beansprucht, wodurch das Erscheinungsbild beeinträchtigt und bei Mehrwegflaschen deren Lebensdauer verkürzt wird. Darüber hinaus sind die erforderlichen Bürsten Verschleißteile, die nachteiligerweise an die Flaschenkontur angepaßt sein müssen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges und behälterschonendes Verfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß durch eine berührungslos erfolgende elektrostatische Ladung eines Ausstattungszuschnitts vor dem Aufbringen auf einen Gegenstand höhere Leistungen bei gleichzeitiger Schonung der Gegenstände erreichbar ist. Günstigerweise wird die nach dem Aufwickeln zum Gegenstand weisende Innenseite des Ausstattungszuschnitts unmittelbar vor oder während dem Aufbringen auf den Gegenstand im wesentlichen voll flächig über die gesamte Länge elektrostatisch geladen.

Das Aufbringen des Ausstattungszuschnitts auf einen Gegenstand kann durch eine geringe Oberflächenfeuchtigkeit auf dem Gegenstand und/oder dem Ausstattungszuschnitt unterstützt werden. Die Funktionssicherheit kann durch ein Entladen oder entgegengesetzt gepoltes Laden des Gegenstandes vor dem Zuführen eines Ausstattungszuschnitts erhöht werden.

Zur Verarbeitung von Rundumetiketten mit überlappenden Endkanten ist es von Vorteil, zunächst die Etikettenvorderkante an die Mantelfläche des Gegenstandes heranzuführen und anzulegen, wobei dieser Vorgang durch Blasluftstrahlen unterstützt werden kann, und nachfolgend das Etikett durch Drehen des Gegenstandes um seine Hochachse vollumfänglich aufzuwickeln und abschließend die Etikettenendkante mit der Etikettenvorderkante im Überlappungsbereich zu verbinden, z. B. durch Verkleben oder Heißsiegeln. Der zum Verkleben der Etikettenkanten im Überlappungsbereich benötigte Klebstoff (oder Lösungsmittel) kann nahe der Endkante auf den Ausstattungszuschnitt vorteilhafterweise schon vor dem elektrostatischen Laden aufgetragen werden.

Außerdem ist es günstig, die Gegenstände möglichst unmittelbar nach dem Aufbringen eines Ausstattungszuschnitts zu entladen, wodurch unangenehme, durch Entladungsvorgänge verursachte Schläge beim Berühren der Gegenstände durch das Bedienungspersonal oder den Verbraucher vermieden werden.

Bei der Verarbeitung schrumpffähiger Kunststoffolie kann auf den Ausstattungsvorgang eine Schrumpfbehandlung zum Anlegen der Folie an die Kontur des Gegenstandes folgen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. erläutert. Die Fig. zeigt eine schematische Draufsicht einer Etikettiermaschine zum Aufbringen von überlappenden Rundumetiketten aus Kunststoffolie auf Flaschen, insbesondere Mehrwegkunststoffflaschen, oder dgl. Gefäße.

Die abgebildete Maschine besitzt einen kontinuierlich umlaufend antreibbaren Drehtisch 15, der mit gleichmäßigem Abstand auf einen Teilkreis 23 angeordnete gesteuert drehbare Teller 16 besitzt. Das Zu- und Abführen der Flaschen 1 erfolgt in an sich bekannter Weise durch ein nicht näher dargestelltes Einlaufsternrad 17 und ein Auslaufsternrad 18, deren Teilkreise den Teilkreis 23 des Drehtisches 15 berühren. Zwischen dem Einlauf- und Auslaufsternrad ist ein Flaschenführungsbogen 19 angeordnet. Über dem Drehtisch 15 ist ein nicht abgebildetes Oberteil vorhanden, das stellungsgerecht synchron mit dem Drehtisch 15 umläuft und jedem Teller 16 zugeordnet eine gesteuert heb- und senkbare Zentrierglocke zum axialen Einspannen einer Flasche 1 zwischen einem Teller 16 und der zugeordneten Zentrierglocke besitzt. In Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen ist im Bereich hinter dem Einlaufsternrad 17 stationär eine Anfeuchteinrichtung 30 zum Benetzen der Mantelfläche der Flaschen 1 positioniert. Zum Anfeuchten der Flaschen kann beispielsweise Dampf mit niedrigem Druck aus der Anfeuchteinrichtung 30 strömen. Versetzt dahinter ist ein stationär angeordneter Ionensprühstab 31 zum Entladen der Kunststoffflaschen 1 vorhanden. Dieser Ionensprühstab 31 ist mit seiner Längserstreckung parallel zur Hochachse der Flaschen 1 ausgerichtet und besitzt über seine Längserstreckung verteilt zahlreiche zu den Flaschen weisende Metallspitzen, die einen Zwischenabstand zur Außenfläche der vorbeilaufenden Flaschen 1 aufweisen. Das Entladen erfolgt berührungslos. An den Metallspitzen des Ionensprühstabes entsteht ein elektrisches Feld, das die in der Nähe vorhandenen Luftmoleküle in positive und negative Ionen aufspaltet. Die Flaschen 1 werden beim Passieren der Anfeuchteinrichtung 30 und dem Ionensprühstab 31 mittels der Teller 16 um ihre Hochachse gedreht.

Nachfolgend werden die neutralisierten Flaschen 1 vom Drehtisch 15 unter gleichzeitiger Drehung um ihre Hochachse an einem ortsfesten Etikettieraggregat 9 vorbeigeführt, das eine gegensinnig zu den Flaschen 1 rotierende Vakuumtrommel 14 besitzt. Dieser Vakuumtrommel 14 ist eine aus einem feststehenden Messer 12 und einer rotierenden Vakuummessertrommel 13 bestehende Schneidvorrichtung vorgeordnet. Mittels einem Paar von gegensinnig antreibbaren Vorschubwalzen 6 wird ein Folienband 3 von einer Vorratsrolle 20 abgezogen und der Schneidvorrichtung zugeführt. Von diesem Folienband 3 trennt die Schneidvorrichtung Einzeletiketten 2 mit der entsprechenden Länge derart ab, daß die vorlaufende Etikettenvorderkante 4 einem ersten, radial aus der Peripherie der Vakuumtrommel 14 vorsteuerbaren Schieber 10 und die nachlaufende Etikettenendkante 5 einem zweiten, ebenfalls radial aus der Peripherie vorsteuerbaren Schieber 11 zugeordnet ist. Mit geringem Zwischenabstand zur Peripherie der Vakuumtrommel 14 ist eine rotierende Leimwalze 8 zum Beleimen der Etikettenendkante 5 angeordnet. Mit dem radial steuerbaren zweiten Schieber 11 kann die Etikettenendkante beim Passieren der Leimwalze 8 mit dieser in Kontakt gebracht werden, wodurch ein schmaler, vertikaler Leimstreifen dicht an der Etikettenendkante auf die Etiketteninnenseite aufgetragen wird.

Nahe der Übergabestelle der Einzeletiketten 2 auf die Flaschen 1 ist am Umfang der Vakuumtrommel 14 ein Ionensprühstab 7 mit Zwischenabstand, vorzugsweise im Bereich von fünf bis 30 Millimeter, zum elektrostatischen Laden des Etiketts 2 unmittelbar vor oder während dem Übergang von der Vakuumtrommel 14 auf eine Flasche 1 angeordnet. Auch dieser Ionensprühstab 7 besitzt entlang seiner Längserstreckung verteilt zahlreiche Metallspitzen, wobei die Längserstreckung des Ionensprühstabes 7 im wesentlichen parallel zur Drehachse der Vakuumtrommel 14 verläuft. Die Metallspitzen sind der Etiketteninnenseite zugewandt. Wie aus der Fig. ersichtlich, erfolgt der Klebstoffauftrag vor dem Laden des Etiketts.

Der Ionensprühstab 7 kann aber abweichend von der Darstellung in der Figur mit seinen Metallspitzen radial zum Umfang der Vakuumtrommel 14 weisend ausgerichtet sein. In diesem Fall ist es von Vorteil, eine aus einem Isolierstoff bestehende bzw. zum Maschinengestell isolierte Vakuumtrommel 14 einzusetzen.

Um das Übergeben der vorlaufenden Etikettenvorderkante 4 eines an der Vakuumtrommel 14 angesaugten Einzeletiketts 2 an eine vorbeilaufende Flasche 1 zu erleichtern, kann die Vakuumtrommel 14 im Bereich der Etikettenvorderkante 4 mit nicht dargestellten Bohrungen zum Abgeben radial nach außen gerichteter Blasluftstrahlen ausgerüstet sein.

Außerdem besteht die Möglichkeit, die Etikettenvorderkante 4 mit Hilfe des ersten Schiebers 10 gegen die Mantelfläche einer vorbeilaufenden Flasche 1 anzudrücken. Die zuvor erwähnten Bohrungen für die Blasluftstrahlen können in diesen ersten Schieber 10 integriert sein. Eine geeignete Vakuumtrommel dieser Art ist an sich aus dem US-Patent 5 116 452 bekannt. Bei Verwendung von Schiebern 10 für die Etikettenvorderkante kann die Peripherie der Vakuumtrommel 14 mit einem Zwischenabstand zu den vorbeilaufenden Flaschen 1 angeordnet werden.

Hinter dem Etikettieraggregat 9 - in Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen - ist ortsfest ein gekrümmtes Etikettenführungselement 21 vorhanden, das zum Führen und Straffziehen des noch nicht aufgewickelten Teils des Etiketts 2 dient. Ferner wird die Überlappungsverklebung zwischen der Etikettenvorderkante 4 und der Endkante 5 durch das Etikettenführungselement 21 angedrückt. Noch vor Erreichen des Auslaufsternrades 18, in dessen Bereich die axiale Einspannung der Flaschen 1 aufgehoben wird, erfolgt ein Neutralisieren der fertig ausgestatteten Flaschen mit Hilfe eines am Drehtisch 15 plazierten Ionensprühstabes 32, der die vom Ausstattungsvorgang noch vorhandenen Ladungen vom Etikett und der Flasche abführt. Auch beim Passieren dieses Ionensprühstabes 32 wird das Entladen durch Drehen der Flasche um ihre Hochachse unterstützt. Nach dem Verlassen des Auslaufsternrades 18 können die neutralisierten Flaschen 1 gefahrlos berührt werden.

Claims (24)

1. Verfahren zum Ausstatten von Gegenständen, insbesondere Flaschen, Dosen oder dgl., mit wenigstens einem Ausstattungszuschnitt, der mittels elektrostatischer Ladungen an einem Gegenstand angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausstattungszuschnitt vor oder während dem Aufbringen auf einen Gegenstand berührungslos elektrostatisch geladen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstattungszuschnitt im wesentlichen voll flächig einer berührungslosen elektrostatischen Ladungsbehandlung unterzogen wird, insbesondere die nach dem Aufbringen zum Gegenstand weisende Seite des Ausstattungszuschnitts.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände vor dem Aufbringen eines geladenen Ausstattungszuschnitts befeuchtet werden, insbesondere mit einer klebstofffreien Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände vor dem Aufbringen eines geladenen Ausstattungszuschnitts entladen oder zum Ausstattungszuschnitt entgegengesetzt gepolt geladen werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände vorzugsweise unmittelbar nach dem Aufbringen eines Ausstattungszuschnitts entladen werden.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Vorderkante der Ausstattungszuschnitte bei der Übergabe auf einen Gegenstand an dessen Mantelfläche gedrückt wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausstattungszuschnitt um den Umfang eines Gegenstandes gewickelt wird, wobei die Endkante des Zuschnitts die Vorderkante überlappt und mit dieser verbunden wird, insbesondere durch Heißsiegeln oder Verkleben.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Ausstattungszuschnitte vor dem Aufbringen auf die Gegenstände, insbesondere vor dem Aufladen, bereichsweise Klebstoff aufgetragen wird, vorzugsweise nahe an der Endkante des Ausstattungszuschnitts.

9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstattungszuschnitt aus schrumpffähigem Material besteht und nach dem Aufbringen auf einen Gegenstand zum Anlegen an die Kontur des Gegenstandes einer Schrumpfbehandlung unterzogen wird, insbesondere der obere und/oder untere Rand des Zuschnitts.

10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstattungszuschnitt mit seiner Vorderkante der Mantelfläche eines Gegenstandes zugeführt und durch Drehen des Gegenstandes aufgewickelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstattungszuschnitt, insbesondere seine Vorderkante, beim Aufbringen mittels Blasluft gegen die Mantelfläche eines Gegenstandes gedrückt wird.

12. Vorrichtung zum Ausstatten von Gegenständen (1) insbesondere Flaschen, Dosen oder dgl., mit wenigstens einem Ausstattungszuschnitt (2), der mittels elektrostatischer Ladungen an einem Gegenstand angebracht wird, insbesondere nach dem im Anspruch 1 angegebenen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung (7) zum berührungslosen elektrostatischen Laden eines Ausstattungszuschnitts (2) vor oder während dem Aufbringen auf einen Gegenstand (1) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung wenigstens einen Ionensprühstab (7) umfaßt, der über seine Längserstreckung verteilt eine Vielzahl von Metallspitzen besitzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionensprühstab (7) mit seiner Längserstreckung parallel zur Höhenerstreckung des Ausstattungszuschnitts (2) stationär angeordnet ist und der Ausstattungszuschnitt (2) mit Zwischenabstand, vorzugsweise im Bereich von fünf bis 30 Millimeter, an dem Ionensprühstab (7) vorbeiführbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Transporteinrichtung (15) für die Gegenstände (1) und eine an der Transporteinrichtung angeordnete Transfereinrichtung (14) zum Aufbringen der Ausstattungszuschnitte (2) auf die Gegenstände (1) aufweist und wenigstens ein Ionensprühstab (7) im Bereich der Transfereinrichtung (14), insbesondere nahe an der Übergabestelle zwischen der Transfereinrichtung (14) und einem von der Transporteinrichtung (15) vorbeigeführten Gegenstand (1), angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Transfereinrichtung (14) eine Vorratsrolle (20) mit Ausstattungsmaterial in Bandform (3), eine Bandabzugseinrichtung (6) und eine Schneideinrichtung (12, 13) zum Abtrennen von Ausstattungszuschnitten (2) vom Band (3) vorgeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung als eine um eine Achse rotierend antreibbare Trommel (14), insbesondere Vakuumtrommel, ausgebildet ist, an deren Peripherie mit Zwischenabstand ein mit seiner Längserstreckung parallel zur Achse der Trommel (14) ausgerichteter Ionensprühstab (7) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Peripherie der Trommel eine Klebstoffauftragseinrichtung (8), vorzugsweise in Umlaufrichtung vor dem Ionensprühstab (7), angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (14) an ihren die Vorderkante (4) eines Ausstattungszuschnitts (2) unterstützenden Umfangstellen (10) mit steuerbaren Blasdüsen ausgestattet ist.

20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (14) an ihren die Vorderkante (4) und/oder die Endkante (5) eines Ausstattungszuschnitts (2) unterstützenden Umfangstellen aus der Peripherie radial nach außen vorsteuerbare Schieber (10, 11) aufweist.

21. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (15) die Gegenstände (1) kontinuierlich an der Transfereinrichtung (14) vorbeiführt und die Transfereinrichtung stellungsgerecht synchron zur Transporteinrichtung antreibbar ist, wobei die Transporteinrichtung vorzugsweise als ein rotierend antreibbarer Drehtisch (15) mit an seinem Umfang angeordneten, gesteuert drehbaren Tellern (16) zur Aufnahme der Gegenstände (1) ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an der Transporteinrichtung (15) wenigstens eine Entladevorrichtung (31) für die Gegenstände (1) angeordnet ist, vorzugsweise stationär vor und/oder hinter der Transfereinrichtung (14).

23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Transporteinrichtung (15) im Bereich vor der Transfereinrichtung (14) eine Vorrichtung (30) zum Benetzen der Gegenstände (1) mit Flüssigkeit oder Dampf angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Klebstoffauftragseinrichtung (8) Klebstoff nahe an der Etikettenendkante (5) aufbringbar ist.