DE19921843A1 - Getränkebehälteretikettiermaschinen- Folienschneidaggregat sowie damit hergestelltes Folienetikett - Google Patents

Abstract

Ein Getränkebehälteretikettiermaschinen-Schneidaggregat zum Abtrennen von Folienetiketten von einer kontinuierlich zugeführten Endlosbahn ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahlgenerator von zum Schneiden der Folie ausreichender Strahlleistung vorgesehen ist, mit einer von einer Steuereinrichtung gesteuerten Strahlablenkeinrichtung, die den Strahl über die Fläche der Bahn ablenkbar und im wesentlichen senkrecht zu dieser auf der Bahn auftreffend ausgerichtet, wobei die Steuereinrichtung den Strahl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Bahn und der Strahllaufgeschwindigkeit zur Erzeugung der gewünschten Kontur der Schnittkanten steuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidaggregat der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art, sowie ein Folienetikett nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.

Bei Etikettiermaschinen für Getränkebehälter können die Etiketten fertig zuge­ schnitten in Stapeln zugeführt werden. Das geht im wesentlichen aber nur bei steiferen Etiketten. Für höhere Leistungen und insbesondere für Etiketten aus dünnen Folien werden gattungsgemäß die Etiketten kurz vor der Aufbringung auf die Behälter von einem zugeführten Endlosband abgeschnitten.

Dazu erforderliche gattungsgemäße Schneidaggregate weisen nach dem Stand der Technik ein sich über die Bahnbreite erstreckendes Messerpaar auf, das senkrecht zur Bahn stehend in einer extrem kurzen Schneidbewegung die Bahn durchtrennt.

Nachteilig bei diesen bekannten Schneidaggregaten ist der hohe Verschleiß und die hohe Einstellempfindlichkeit der Messer. Die bekannten Schneidaggregate sind daher auswechselbar gestaltet und müssen häufig gewechselt werden, um die Messer nachzuschärfen oder neu zu justieren. Häufig genügen schon thermische Abweichungen zur Verstellung der Messer aus dem Toleranzbereich. Solche Konstruktionen sind nicht nur sehr wartungsintensiv, sondern wegen der erfor­ derlichen Präzision auch in den Herstellungskosten sehr anspruchsvoll.

Ein weiterer Nachteil ist der, daß mit den gattungsgemäßen bekannten Konstruk­ tionen die Etiketten nur gerade abgeschnitten werden können, was den Möglich­ keiten zu einer ansprechenden, werbewirksamen Gestaltung eines Getränkebe­ hälters enge Grenzen setzt.

Die schwerwiegendste Beschränkung gattungsgemäßer bekannter Schneidaggre­ gate (mit einem Messerpaar) liegt jedoch in den Anforderungen an die Materia­ leigenschaften, insbesondere die Dicke der zu schneidenden Endlosbahn. Es wird stets eine gewisse Mindeststeifigkeit und Mindestdicke verlangt, damit die Mes­ ser überhaupt schneiden können. Aus Gründen, die insbesondere bei der Wieder­ verwertung etikettierter Kunststofflaschen liegen, werden heute aber zunehmend immer dünnere und weichere Etiketten verlangt, die mit Schneidaggregaten nach dem Stand der Technik nicht mehr sauber trennbar sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Schneidaggregat zu schaffen, daß bei geringen Herstellungskosten und geringem Wartungsbedarf auch dünne und weiche Folien sauber trennen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.

Erfindungsgemäß wird die Bahn mit einem Laserstrahl geschnitten, der im we­ sentlichen senkrecht auf die Fläche der Bahn trifft und über diese hinweg ablenk­ bar gesteuert ist. Zunächst besteht hier der Vorteil, daß insbesondere auch schi dünne und weiche Materialien sehr sauber und mit hoher Zuverlässigkeit getrennt werden können. Mit der Strahlablenkeinrichtung kann der Strahl (z. B. über Schwenkspiegel) beliebig verschwenkt werden, um quer über die Bahn laufend oder auch in Bahnrichtung vor und zurück bewegt zu werden. Bei der Strahl­ steuerung wird unter Ermittlung der Bahngeschwindigkeit der Strahl derart ge­ steuert, daß sich die gewünschte Kontur der Schnittkante ausbildet. Bei schräg geführter Strahllaufrichtung und bei entsprechender Berücksichtigung der Bahn­ geschwindigkeit und der Strahllaufgeschwindigkeit auf der Bahn, kann eine senk­ recht zur Bahnrichtung stehende gerade Kante abgeschnitten werden. Es können aber auch beliebig anders geformte Schnittkanten erreicht werden z. B. Schnitt­ kanten in Wellenlinien oder Zick-Zack-Linien. Schließlich kann sogar auf der Bahn ein rundes oder ovales Etikett an seinem gesamten Umfang ausgeschnitten werden. Ein solches Schneidaggregat arbeitet verschleißfrei und ohne Nachju­ stierbedarf. Durch die Möglichkeiten zur Formgestaltung des Etikettes ergeben sich völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten für etikettierte Behälter.

Mit dem erfindungsgemäßen Schneidaggregat kann eine Bahn ungestützt im frei­ en Raum geschnitten werden. Die Handhabung der abgetrennten Etiketten kann sich dann jedoch schwierig gestalten. Daher wird besser auf einer zur Führung dienenden Unterlage geschnitten. Zu solchen Zwecken sind Saugtrommeln be­ kannt, die auf ihrer Umfangsfläche vakuumbeaufschlagte Löcher (zum Halten der Bahn) aufweisen. Wird darauf mit einem geschwenkten Laserstrahl geschnitten, der auch in Bahnlaufrichtung bewegt werden muß, so ergeben sich aufgrund der Krümmung der Trommel bei Ausschwenken des Strahls (in Bahnlaufrichtung) Wegverlängerungen, die die Strahlfokussierung beeinträchtigen können. Vorteil­ haft sind daher die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Dabei wird die Bahn auf dem ebenen Trum eines Bandes geführt, so daß sich bei Ausschwenken des Strahles geringere Änderungen der Strahlweglänge ergeben.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Übliche Kunststoff­ folie-Materialien weisen eine relativ hohe Transparenz für üblicherweise bei La­ serstrahlen verwendete Wellenlängen auf. Eine reflektierende Fläche wirft den Strahl zurück, so daß er die Bahn zweimal durchquert und somit doppelt so stark absorbiert wird. Dadurch erhöht sich die Schneidleistung. Wesentlicher Vorteil der reflektierenden Fläche ist auch, daß sie vom Laserstrahl nicht beschädigt wird.

Ein mit dem erfindungsgemäßen Schneidaggregat hergestelltes Folienetikett weist vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 4 auf. Ein auf einem Behälter ange­ brachtes Folienetikett kann an der Lasche angefaßt und vom Behälter abgezogen werden, z. B. um Folie und Behälter sortenrein entsorgen zu können. Vorzugs­ weise ist dabei gemäß Anspruch 5 im Etikett eine Perforation vorgesehen, die das Aufreißen des Etikettes zu leichterem Abziehen ermöglicht.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt gezeigt:

Fig. 1 Eine Ansicht auf ein stark schematisiert dargestelltes Etikettierag­ gregat mit erfindungsgemäßem Schneidaggregat im Schnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. I unter Darstellung einer er­ sten Schnittvariante auf dem dargestellten Endlosband.

Fig. 3 das Endlosband in Darstellung gemäß Fig. 2 mit einer anderen Schnittvariante,

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3 mit einer weiteren Schnittvariante und

Fig. 5 die Seitenansicht einer mit einem Abreißetikett versehenen Ge­ tränkeflasche.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen, so ist eine Übergabetrommel 1 vorgese­ hen, die bereits abgetrennte Etiketten 2 in nicht dargestellten weiteren Teilen des Etikettieraggregates Behältern, beispielsweise Kunststofflaschen, zur Etikettie­ rung zuführt, ggf. über weitere Einrichtungen, wie beispielsweise Zangentrom­ meln, sowie ggf nach weiterer Behandlung des Etikettes 2, z. B. mittels Beleim­ einrichtungen oder dergleichen.

Die Übergabetrommel 1 ist an ihrer Achse 3 mit einem Motor 4 angetrieben, der von einer Motorsteuerung 5 gesteuert wird.

Die Übergabetrommel 1 weist eine gelochte Zylinderfläche 6 auf, welche mit nicht dargestellten Mitteln von innen vakuumbeaufschlagt ist. Die zugeführten Etiketten 2 werden also sicher von der Übergabetrommel 1 gehalten und trans­ portiert.

Abgetrennte Etiketten 2 werden der Zylinderfläche 6 der Übergabetrommel 1 von einer Bandeinrichtung 7 zugeführt. Diese weist ein umlaufendes Band 8 auf, daß um angetriebene Endwalzen 9 umläuft und mit oberen und unteren Abdeckungen 10 geschlossen ist. Der Innenraum der Bandeinrichtung 7 ist über eine Vakuum­ leitung 11 evakuiert, so daß das Band 8 als Saugband arbeitet. In nicht darge­ stellter Weise wird es synchron zur Übergabetrommel 1 angetrieben und ist an diesem wie Fig. 1 zeigt, derart aufgestellt, daß es bei der mit Pfeilen (Fig. 1) dargestellten Bandlaufrichtung Etiketten 2 auf die Übergabetrommel 1 übergibt.

Im wesentlichen senkrecht auf den in Fig. 2 dargestellten vorderen Trum des Bandes 8 blickend ist ein Laserstrahlgenerator 12 aufgestellt, dessen Strahl 18 durch eine Strahlablenkeinrichtung 14 verläuft, die den Strahl in der in Fig. 1 dargestellten Weise seitlich verschwenken kann. Die Strahlablenkeinrichtung 14 ist so ausgebildet, beispielsweise mittels Schwenkspiegeln oder dergleichen, daß sie den Strahl nicht nur in der Zeichnungsebene der Fig. 1, sondern auch senk­ recht dazu schwenken kann.

Dem Band 8 der Bandeinrichtung 7 wird eine Endlosbahn 19 von Transportwal­ zen 20 zugeführt. Diese laufen, ebenso wie die Bandeinrichtung 7, synchron mit der Übergabetrommel 1.

Die Strahlablenkeinrichtung 14 wird von einer Steuereinrichtung 21 gesteuert, die, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigt, von der Mo­ torsteuerung 5 Signale erhält, die ihr die Ermittlung der Transportgeschwindig­ keit des Endlosbandes 19 ermöglichen.

Die Steuereinrichtung 21 erhält somit die Bandgeschwindigkeit. Ferner kennt sie selbst die Geschwindigkeit mit der der Strahl auf der Fläche der Bahn 19 ver­ schwenkt wird. Unter Berücksichtigung einfacher geometrischer Algorithmen kann sie somit den Strahl derart steuern, daß er, wie Fig. 2 zeigt, auf der gestri­ chelten Linie in der angegebenen Pfeilrichtung läuft. Es ergibt sich dann die dar­ gestellte gerade Schnittkante 22, die in üblicher Etikettiertechnik senkrecht zur Bahnrichtung liegt.

In derselben Weise, unter Berücksichtigung der Bahngeschwindigkeit und der Strahllaufgeschwindigkeit, können natürlich auch beliebig geformte Schnittkan­ ten erzeugt werden. Fig. 3 zeigt auf diese Weise erzeugte zickzackförmige Schnittkanten 32, die dem Etikett 2' ein interessantes, werbewirksames Aussehen vermitteln.

Wie Fig. 4 zeigt, können aus der Endlosbahn 19 auch die dargestellten ovalen Etiketten 2" mit ovalen Schnittkanten 42 ausgeschnitten werden. Bei der Überga­ be dieser Etiketten 2" auf die Übergabetrommel 1 kann der verbleibende zusam­ menhängende Bahnrest mit nicht dargestellten Mitteln vom Saugband 8 abgezo­ gen und aufgewickelt werden.

Die äußere Oberfläche des Bandes 8 der Bandeinrichtung 7 ist vorzugsweise re­ flektierend ausgebildet. Dazu kann das Band 8 beispielsweise als gelochtes Me­ tallband mit polierter Oberfläche ausgebildet sein. Trifft der Strahl 18 auf das Material des Endlosbandes 19, so durchläuft er dieses teilweise (je nach Transpa­ renz des Materials) bei der Wellenlänge des Strahles. Durchlaufende Strahlanteile werden auf der reflektierenden Oberfläche des Bandes 8 reflektiert, laufen durch das Band zurück und erhöhen somit die Gesamtabsorption und die Schneidlei­ stung des Strahles.

Mit dem dargestellten Schneidaggregat kann ein Folienetikett nicht nur wie in den Fig. 2-4 dargestellt von einer Endlosbahn abgeschnitten bzw. aus dieser ausgeschnitten werden, sondern es kann auch bei intermittierend gesteuertem Strahl eine Perforierung eingebracht werden. Mit dieser könnte z. B. auf einem Etikett eine Rabattmarke abreißbar angeordnet sein.

Fig. 5 zeigt in Seitenansicht einen Behälter in Form einer Kunststoff-Flasche 50 mit aufgebrachtem Etikett 52, das, wie auch die Etiketten der vorgenannten Aus­ führungsformen aus dem Endlosband 19 abgeschnitten ist, und zwar mit einer vorderen Schnittkante 53 (gestrichelt dargestellt) und einer hinteren Schnittkante 54 (mit ausgezogener Linie dargestellt).

Bei dem Etikett 52 handelt es sich um ein mit Überlappung rundum gewickeltes Etikett. Nach dem Abschneiden in dem in Fig. 1 dargestellten Schneidaggregat wird dieses Etikett mit dem vorderen Ende 53 auf die Flasche gebracht, rundum gewickelt und sodann in dem überlappendem Bereich 55 zwischen den Schnitt­ kanten 53 und 54 auf sich selbst verklebt.

Wie Fig. 5 zeigt, ist an der hinteren Schnittkante 54 eine Auswölbung des Eti­ kettes in Form einer Lasche 56 vorgesehen. Diese Lasche bleibt unverklebt. An ihr kann angefaßt und das Etikett unter Lösen der Verklebung von der Flasche entfernt werden. Ist die Verklebung sehr fest, so kann im Abstand zur vorderen Schnittkante 53 eine Perforierung 57 (gepunktet dargestellt) vorgesehen sein, an der beim Ziehen an der Lasche 56 das Etikett zum Entfernen aufgerissen wird.

Die Lasche 56 an der vorderen Schnittfläche 54 kann durch entsprechende Steue­ rung des Laserstrahls 18 in dem in Fig. 1 dargestellten Schneidaggregat zuge­ schnitten werden. In der vorderen Schnittkante 53 kann ein entsprechender Ge­ genausschnitt zugelassen werden, oder zur Erreichung einer geraden, vorderen Schnittkante 53 kann zwischen aufeinanderfolgenden Etiketten ein Stück Folie abgeschnitten werden, das mit geeigneten Mitten entfernt wird.

Die Lasche 56 zum Abreißen des Etikettes kann auch an anderen geeigneten Stellen des Etikettes vorgesehen sein.

Claims (5)

1. Getränkebehälteretikettiermaschinen-Schneidaggregat zum Abtrennen von Folienetiketten (2, 2', 2") von einer kontinuierlich zugeführten Endlosbahn (19), dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahlgenerator (12) von zum Schneiden der Folie (19) ausreichender Strahlleistung vorgesehen ist, mit einer von einer Steuereinrichtung (21) gesteuerten Strahlablenkeinrichtung (14), die den Strahl (18) über die Fläche der Bahn (19) ablenkbar und im wesentlichen senkrecht zu dieser auf der Bahn auftreffend ausrichtet, wo­ bei die Steuereinrichtung (21) den Strahl (18) in Abhängigkeit von der Ge­ schwindigkeit der Bahn (19) und der Strahllaufgeschwindigkeit zur Erzeu­ gung der gewünschten Kontur der Schnittkanten (22, 32, 42) steuert.

2. Schneidaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (19) im Schneidbereich auf einem Trum eines umlaufenden Saug­ bandes (8) geführt ist.

3. Schneidaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (19) im Schneidbereich auf einer den Strahl reflektierenden Fläche (8) geführt ist.

4. Mit einem Schneidaggregat nach einem der Ansprüche 1-3 hergestelltes, auf einem Getränkebehälter anbringbares, aus einer kontinuierlichen End­ losbahn mit wenigstens einer Schnittkante abgetrenntes Folienetikett (52), dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittkante (54) mit einer Kontur zur Ausbildung einer die Schnittkante (54) überragenden Lasche (56) versehen ist.

5. Folienetikett nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit intermittierend gesteuertem Strahl (18) erzeugte Perforation (57) vorgese­ hen ist.