DE2517534A1

DE2517534A1 - Formvorrichtung zur herstellung von etikettierten behaeltern

Info

Publication number: DE2517534A1
Application number: DE19752517534
Authority: DE
Inventors: Alfons Turtschan
Original assignee: GANZHORN U STIRN FA
Current assignee: GANZHORN U STIRN FA
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1975-04-21
Publication date: 1976-10-28
Also published as: DE2517534B2; FR2308484B1; FR2308484A1

Description

PATENVAN WA LT t£

Dipl.-Chem. Dr. R U F F Dlpl.-Ing. J. B EIE R

7 STUTTGART 1 NeckarstraÖe 5O Telefon CO711) 22 7O 51 Telex O7-23 412 erub d

21. April 1975 - JB/Rie.

Anmelderin : Firma Ganzhorn u. Stirn, 7170 Schwäbisch Hall

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Formvorricntung zur Herstellung von etikettierten Behältern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formvorrichtung zur Herstellung von etikettierten Behältern aus thermoplastischer Kunststoffolie mit N.egativformen, in die die Etiketten vor dem Formen der Behälter eingelegt werden und bei der die Behälter von der Folie durch eine Stanzung abgetrennt werden.

Aus der DT-OS 2 255 442 ist eine derartige Formvorrichtung mit Negativformen bekannt geworden, in die durch seitliche Schlitze Banderolen eingeführt werden können. Diese werden dann bei der Formung des Behälters in die Negativformen hinein auf die Behälter aufgesiegelt. Die

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Zuführungsvorrichtung ist sehr kompliziert und störanfällig. Der seitliche Schlitz in der Form hat einen ungünstigen Einfluss auf die Oberfläche des Behälters und die Behälter sind schwer zu entformen, da wegen der streifenförmigen Banderole nur zylindrische und keine konischen Behälter hergestellt werden können. Die Formstation ist in üblicher Weise ausgeführt, d.h. sie steht in Richtung der Folie still und wird senkrecht zur Ebene der Folie zur Entformung der Behälter verschoben. Die Behälter werden dann zusammen mit der Folie abtransportiert, gefüllt und verschlossen und erst dann durch eine Stanzvorrichtung von der Folie getrennt. Die zusätzliche Dekoriereinrichtung als in eine Form-, Füll- und Verschliessmaschine integrierte Einrichtung verkompliziert die ohnehin komplizierte Maschine noch mehr. Vor allen Dingen sind die Anfahrschwierigkeiten bei Maschinen, die aseptisch arbeiten sollen, besonders zu beachten. Da das Formen und Dekorieren innerhalb eines keimfreien Raumes in der Maschine erfolgen muß, ist das Problem des einwandfreien Sterilisierens dieser komplizierten Einrichtungen fast unlösbar. Es ist auch zu bedenken, daß nach jedem Eingriff zur Störungsbeseitigung eine Neusterilisation notwendig ist.

Es ist auch bekanntgeworden, einen banderolenförmigen Streifen in eine spezielle Vorform für die Formung dieses Streifens einzubringen, diese in fluchtende Lage mit der Negativform zu bringen und dann die Banderole in die Negativform hineinzuschieben. Auch diese Einrichtung erfordert einen grossen Aufwand und die Betriebssicherheit lässt zu wünschen übrig. Das Aufsiegeln von gesonderten Etiketten auf die Behälter hat gegenüber dem häufig verwendeten Zerrdruckverfahren den Vorteil, dass das Etikett stets einwandfrei ausgerichtet und gut lesbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der auf einer einfachen und wenig Raum beanspruchenden Vorrichtung Behälter mit aufgesiegeltem Etikett hergestellt werden können.

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Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein um eine Drehachse schrittweise drehbarer Formkörper wenigstens drei Negativformen enthält, die wenigstens drei Stationen durchlaufen:

- eine Etiketteneinlegestation, an der ein in die Negativform führbarer Übergabekörper angeordnet ist, dessen Aussenfläche die Etiketten ausserhalb der Negativform zuführbar sind, der die Etiketten an der Aussenfläche hält und sie nach seiner Einführung in die Negativformen in diese einlegt,

- eine Form- und Stanzstation, an der die Kunststoffolie vorbeiläuft, durch eine Blas- oder Vakuumformeinrichtung in die Negativformen zur Bildung der Behälter und Festsieglung der in den Negativformen liegenden Etiketten hineinverformbar ist_?und die eine an der Form- und Stanzstation angeordnete Stanzeinrichtung besitzt, mit der die Behälter von der Folie abtrennbar sind und

- eine Entnahmestation mit Entnahmeeinrichtungen, die die Behälter aus den Negativformen entnehmen.

Durch die Erfindung wird eine einfache und betriebssichere Formvorrichtung geschaffen, die sich besonders gut zur unmittelbaren Vorschaltung vor eine Füll- und Verschliessmaschine und insbesondere eine solche Maschine zur aseptischen Abfüllung eignet. In diesem Falle kann dann vorteilhaft die Entnahmeeinrichtung Übergabegreifer besitzen, die die Behälter unmittelbar an die Füll- und Verschliessmaschine weitergeben.

Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich auch, wenn vorteilhaft die Drehachse des Formkörpers waagerecht verläuft. Der Formkörper hat dann die Form eines Sterns mit vier Negativformen, deren Öffnungen nach aussen gerichtet sind. Es

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ist jedoch auch möglich, den Formkörper mehrnutzig auszuführen, indem jeweils in Richtung der Drehachse mehrere Negativformen nebeneinander liegen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform können sich die Negativformen an der Etiketteneinlegestation im wesentlichen vertikal nach oben weisend, an der Form- und Stanzstation sowie der Entnahmestation im wesentlichen waagerecht und an der Prüf- und Aussortierstation in nach unten weisender Lage befinden. Die Kunststoffolie läuft vorteilhaft im Formbereich senkrecht. Durch diese Anordnung hilft die Schwerkraft jeweils bei den einzelnen Arbeitsgängen mit, so beispielsweise beim Etiketteneinlegen oder beim Aussortieren.

Vorteilhaft kann die Stanzeinricntung einen Vorformstempel der Blas- oder Vakuumformeinrichtung umgeben. Es wird so eine besonders raumsparende Form- und Stanzvorrichtung geschaffen, die es gleicnzeitig ermöglicht, die Führung der Kunststoffolie besonders einfach zu gestalten. Diese braucht nämlich den drehbaren Formkörper nur an einer Stelle zu tangieren und braucht nicht um diesen herumgeführt zu werden. Durch den senkrechten Verlauf der zum Zwecke der Verformung erwärmten Kunststoffolie werden alle Schwierigkeiten der verzugfreien Führung der erwärmten Kunststoffolie vermieden.

Besonders vorteilhaft ist die beschriebene Etiketteneinlegestation. Durch die Übertragung mit einem Übergabekörper, der die Form eines Stempels haben kann, ist es möglich, auch konische Behälter einwandfrei zu etikettieren. Das Etikett hat dann einen entsprechend der konischen Form gebogenen Zuschnitt. Vorteilhaft ist der Übergabekörper drehbar, so dass auch eine Rundumetikettierung ohne weiteres möglich ist. Vorzugsweise kann ein Zuführungsgreifer vorgesehen sein, der die

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Etiketten von einem Vorrat entnimmt und an die Aussenfläche des Übergabekörpers bringt. Auf dem Übergabekörper selbst kann das Etikett dann durch Saugwirkung ο. dgl. gehalten werden.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine teilgeschnittene schematische Seitenansicht eines Teils einer Füll- und Verschliessmaschine mit vorgeschalteter Formvorrichtung nach der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine Formvorrichtung 11 dargestellt, die unmittelbar an eine Füll- und Verscnliessmaschine 12 angeschlossen ist. Die Formvorrichtung 11 besitzt ein Maschinengestell 13, an dem eine Vorratsrolle 14 für eine tiefziehfähige thermoplastische Kunststoffolie 15 angeordnet ist. Über Führungsrollen wird die Kunststoffolie 15 senkrecht durch eine Heizeinrichtung 16 bewegt, die mit Strahlung oder Kontaktwärme arbeiten kann.

An dem Maschinengestell ist auf einer waagerecht quer zur Maschinenlängserstreckung verlaufenden Drehachse 17 ein Formkörper 18 angeordnet, der vier Negativformen 19 bzw. Formhohlräume aufweist. Diese Negativformen sind entweder, wie dargestellt, einstückig mit der Nabe des Formkörpers hergestellt oder, um sie leicnter auswechselbar zu machen, einzeln auf einem Nabenkörper befestigt. Sie sind im dargestellten Beispiel zur Herstellung konischer relativ hoher Behälter in der Form von Yoghurtbechern ausgebildet und mit ihren Öffnungen nach aussen weisend jeweils um 90 versetzt angeordnet, so dass eine vierstrahlig sternförmige Anordnung der vier Negativformen entsteht.

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Am Umfang des Formkoerpers 18 sind vier Stationen angeordnet, und zwar eine Etiketteneinlegestation 20, eine Form- und Stanzstation 21, eine Prüf- und Aussortierstation 22 und eine Entnahmestation 23.

Die Etiketteneinlegestation liegt über dem Formkörper und arbeitet mit einer in vertikaler Lage befindlichen Negativform mit nach oben weisender Öffnung zusammen. Die Etiketteneinlegestation 20 besitzt einen Etikettenvorrat 24 in Form einer bekannten Abstapeleinrichtung, von der Etiketten mittels eines Kurbelgreifers 25 abgenommen und um 90° geschwenkt an einen Übergabekörper 26 abgegeben werden können. Der Übergabekörper 26 hat die Form eines zylindrischen oder konischen Stempels mit Saugöffnungen, die über eine Leitung 27 an eine nicht dargestellte Saugvorrichtung angescnlossen sind. Durch einen Motor 28 ist der Übergabekörper 26 drehbar und mittels einer Axial-Betätigungsvorrichtung 29, beispielsweise eines hydraulischen Zylinders, in axialer Richtung verschiebbar. Der Dreh- und Axialantrieb des Übergabekörpers kann auch auf bekannte Weise von dem Gesamtantrieb der Formvorrichtung abgeleitet sein.

Um 90° gegenüber der Etiketteneinlegestation 20 versetzt ist die Form- und Stanzstation 21 auf der Seite angeordnet, auf der auch die Vorratsrolle 14 liegt. Die Form- und Stanzstation 21 besitzt einen durch eine Axial-Betätigungsvorrichtung 30 waagerecht verschiebbaren Vorformstempel 31, der von einem hülsen- oder topfförmigen Stanzstempel 32 umgeben ist, der mit einer im Randbereich der Negativform als äussere Kante ausgebildeten Stanzmatrize 33 zusammenarbeiten kann. Der Stanzstempel ist normalerweise unabhängig von dem Vorformstempel bewegbar, kann jedoch auch

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mit dessen Bewegung gekoppelt sein.

Stanzstempel und Vorformstempel werden von einem Niederhalter 34 umgeben, der sich auf einem am Rand der Negativform federnd gelagerten Gegenring 35 abstützen kann. Der Niederhalter sorgt für die nötige Randeinspannung der Kunststoffolie 15 beim Tiefziehen und schafft einen Druckraum, über den eine Blasverformung vorgenommen werden kann.

Die Form- und Stanzstation schliesst an den Formkörper unter Zwischenlage der erwärmten senkrecht verlaufenden Kunststoffolie an, deren Abfall nach dem Formen und Ausstanzen der Behälter über Rollen 36 abgezogen wird.

An der Prüf- und Aussortierstation 22 weisen die Negativformen mit ihrer Öffnung senkrecht nach unten. Hier kann durch nicht dargestellte Prüfvorrichtungen der jeweilige Behälter kontrolliert werden, beispielsweise auf Dichtheit, Unversehrtheit seines Randes o. dgl. Wenn die Prüfvorrichtung einen Fehler feststellt, wirft ein nicht dargestellter Auswerfer die Behälter aus, so dass sie in eine Ausschussrutsche 37 fallen. Diese kann auch gleichzeitig zum Abtransport des Folienrestes dienen, der durch eine entsprechende Einrichtung vorher zerkleinert werden kann. Die Prüf- und Aussortierstation sorgt dafür, dass die Formvorrichtung nur einwandfreie Behälter verlassen. Ein dort aussortierter Behälter kann beispielsweise bei unmittelbarer Übergabe der Behälter an eine Füll- und Verschliessmaschine ein entsprechendes Signal an eine elektronische Einrichtung geben, die dieses Signal "Behälter fehlt" von Station zu Station durch die gesamte Füll- und Verschliessmaschine verschiebt, so dass jeweils an dieser Stelle keine Füllung, keine Deckelauflegung und kein Siegelvorgang vorgenommen wird. Eine derartige Einrichtung ist in der deutschen Patentanmeldung P 24 37 459.2 der Anmelderin beschrieben.

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Die Entnahmestation 23 ist wiederum um 90° versetzt, d.h. gegenüber der Form- und Stanzstation 21 mit im wesentlichen waagerecht ausgerichteter Negativform angeordnet. Eine Entnahmeeinrichtung 38 besteht aus einem Übergabegreifer, der den Behälter ergreift, aus der Negativform herauszieht, und dann, um 90° geschwenkt, in eine Ausnehmung 40 einer Transportplatte 41 einhängt, in der der Behälter zum Füllen und Verschliessen durch die Füll- und Verschliessmaschine 12 transportiert wird. Im vorliegenden Falle handelt es sich um eine Maschine für das aseptische Abfüllen, so dass der Übergabegreifer durch eine öffnung einer Kammer hindurcharbeitet, in der die gesamte Füll- und Verschliesseinrichtung angeordnet ist. Bei dieser Kammer handelt es sich um eine "halbaseptische" Kammer, die von gefilterter Kaltluft durchströmt wird, während das eigentliche Füllen und Verschliessen in einer hochsterilen Kammer mit vorgeschalteter Sterilisierstation für die Becher und Deckel stattfindet. Die Formvorrichtung nach der Erfindung eignet sich besonders zum unmittelbaren Anschluss an eine Füll- und Verschliessmaschine, sie kann jedoch auch gesondert eingesetzt werden, wo dann anstelle eines Übergabegreifers eine einfache Entnahme z.B. zur Stapelung der Behälter und zum späteren Abtransport vorhanden ist.

Die Formvorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt: Von dem Etikettenvorrat 24 wird durch den Kurbelgreifer ein Etikett von unten her abgenommen und nach Schwenkung um 90 an die Aussenflache des Übergabekörpers 26 gebracht. Dieser ergreift das Etikett durch die Wirkung seiner Saugöffnungen. Bei einem relativ langen Etikett, das weit um den Behälter herumreichen soll, wird mittels des Motors der Übergabekörper 26 gedreht, so dass das Etikett einen grossen Teil der Aussenflache des Übergabekörpers bedeckt.

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Beim Etikett handelt es sich um einen bedruckten Ausschnitt aus Papier, Kunststoffolie o. dgl., das an seiner dem Übergabekörper zugewandten Innenseite mit einer heiss-siegelfähigen Beschichtung versehen ist. Wenn hier von einem Etikett die Rede ist, so sind darunter Etiketten in üblichem Sinne, jedoch auch andere Dekorationsteile, zu verstehen, die beispielsweise lediglich schmükkenden Charakter haben können. Das Etikett ist entsprechend seiner späteren Form und der Abwicklung der Behälterform ausgebildet, also für einen konischen Behälter mit abwärtsgebogenen oberen und unteren Kanten.

Der stempeiförmige Übergabekörper wird dann durch die Axial-Betätigungsvorricntung 29 in die an dieser Station befindliche Negativform eingeführt und dort entweder ebenfalls durch Saugwirkung durch Saugöffnungen der Negativform oder durch Anschläge o. dgl. an seiner vorgesehenen Stelle festgehalten. Die Saugwirkung am Übergabekörper wird nun abgeschaltet und dieser wieder aus der Negativform herausgefahren. Der Formkörper 18 wird dann um seine Achse 17 herum um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, so dass die Negativform, die an ihrer Innenfläche das Etikett trägt, nun der Form- und Stanzstation 21 gegenübersteht. Zwischen ihr und der Form- und Stanzstation liegt die in der Heizeinrichtung 16 erhitzte Kunststoffolie. Durch Betätigung der Axial-Betätigungsvorrichtung 30 drückt zuerst der Niederhalter 34 die Kunststoffolie 15 gegen den Gegendruckring 35 und dann wandert der Vorformstempel 31 in die Negativform hinein. In den von dem Niederhalter 34 gebildeten Raum wird nun in üblicher Weise Druckluft eingeleitet, die die Kunststoffolie zu dem Behälter formt und die erwärmte Kunststofffolie an die Innenflächen der Negativform bzw. des Etiketts presst. Dabei wird das Etikett auf die spätere Aussenflache

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aufgesiegelt. Nach dem Zurückfahren des Vorformstempels 31 wird nunmehr der Stanzstempel 32 betätigt, der im Zusammenwirken mit der Stanzmatrize unter Niederdrückung des Gegendruckringes 35 den Behälter aus der durchlaufenden Kunststoffolie ausstanzt. Danach wird wiederum die Formvorrichtung mit dem nunmehr vereinzelten Behälter 43 in der Negativform 19 um 90° geschwenkt und in der Prüf- und Aussortierstation geprüft, sowie im Falle eines Fehlers aussortiert. Zwischen jedem Arbeitsschritt wird die Folie durch die Rollen 36 um eine Teilung weitergerückt.

Nach nochmaliger Schwenkung um 90 gegen den Uhrzeigersinn an die Entnahmestation wird der Behälter dann entnommen und in der dargestellten Weise an die Füll- und Verschliessmaschine abgegeben.

Durch die Erfindung ist es vor allem möglich,auf einfache Weise Behälter mit Etiketten beliebiger Form mit beliebigem Umschlingungswinkel zu versehen. Auch in der Behälterform hat man weitgehende Freiheit. Vor allem können auch nacheinander unterschiedliche Arten von Etiketten gefahren werden oder es kann zwischendurch eine Charge ganz ohne Etiketten gefahren werden. Eine besonders gute dekorative Wirkung ergibt sich, wenn man gleichzeitig mit Etikettierung und einer Aussendekoration des Behälters durch Zerrdruck auf der Folie arbeitet.

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Claims

Ansprüche

1.) Formvorrichtung zur Herstellung von etikettierten Behältern aus thermoplastischer Kunststoffolie mit Negativformen, in die die Etiketten vor dem Formen der Behälter eingelegt werden und bei der die Behälter von der Folie durch eine Stanzung abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein um eine Drehachse (17) drehbarer Formkörper (18) wenigstens drei Negativformen (19) enthält, die wenigstens drei Stationen (20, 21, 23) durchlaufen:

- eine Etiketteneinlegestation (20), an der ein in die Negativformen (19) einführbarer Übergabekörper (26) angeordnet ist, dessen Aussenfläche die Etiketten ausserhalb der Negativformen (19) zuführbar sind, der die Etiketten an der Aussenfläche hält und sie nach seiner Einführung in die Negativformen (19) in diese einlegt,

- eine Form- und Stanzstation (21), an der die Kunststoffolie (15) vorbeigeführt ist, durch eine Blas- und/oder Vakuumformeinrichtung (31, 34) in die Negativformen (19) zur Bildung der Behälter (43) und Festsiegelung der in den Negativformen liegenden Etiketten hineinverformbar ist,und die eine an der Form- und Stanzstatiori (21) angeordnete Stanzeinrichtung (32) besitzt, mit der die Behälter (43) von der Folie (15) abtrennbar sind und

- eine Entnahmestation (23) mit Entnahmeeinrichtungen (3ö), die die Behälter (43) aus den Negativformen (19) entnehmen.

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2. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als eine vierte Station eine Prüf- und Aussortierstation (22) zwischen der Form- und Stanzstation (21) und der Entnahmestation (23) angeordnet ist.

3. Formvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeicnnet, dass die Entnahmeeinrichtung (3ö) Übergabegreifer (39) besitzt, die die Behälter (43) unmittelbar an eine Füll- und Verschliessmaschine (12) veitergeben.

4. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (17) des Formkörpers (18) waagerecht verläuft.

5. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Negativformen (19) an der Etiketteneinlegestation (20) im wesentlichen vertikal nach oben weisend, an der Form- und Stanzstation (21) sowie der Entnahmestation (23) im wesentlichen waagerecht und ggf. an der Prüf- und Aussortierstation (22) in nach unten weisender Lage befinden.

6. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffolie (15) im Formbereich senkrecht verläuft.

7. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzeinrichtung (32) einen Vorformstempel (31) der Blas- oder Vakuumformeinrichtung umgibt.

8. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich der Negativ-

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form (19) eine Matrize (33) der Stanzeinrichtung bildet.

9. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabekörper (26) drehbar ist.

10. Formvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuführungsgreifer (25) vorgesehen ist, der die Etiketten von einem Etikettenvorrat (24) entnimmt und an die Aussenflache des Übergabekörpers (26) bringt.

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