DE2657753A1

DE2657753A1 - Verfahren zum aufbringen von etiketten auf einen kunststoffartikel und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2657753A1
Application number: DE19762657753
Authority: DE
Inventors: Johannes Haedrich
Original assignee: KAHA KUNSTSTOFFWERK HAEDRICH
Current assignee: KAHA KUNSTSTOFFWERK HAEDRICH
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1976-12-20
Publication date: 1978-06-22

Description

Verfahren zum Aufbringen von Etiketten
auf einen Kunststoffartikel und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf eine Fläche eines aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Artikels, der mit einer Kunststoffverarbeitungsmaschine hergestellt wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zum Aufbringen von Etiketten auf Artikel aus Kunststoff gibt es mehrere bekannte Verfahren. Mit dem wahrscheinlich geringsten apparativen Aufwand wird dieses Verfahren bisher mit bedruckten Etiketten durchgeführt, deren Rückseite klebend gemacht ist. Diesem Verfahren haftet jedoch insbesondere der Nachteil an, daß das bedruckte Etikett in einer deut lichten Stufung über der Fläche des betreffenden Kur#ststoffarti kels vorsteht Insbesondere bei höherwertigen Verpackungen greift man daher bevorzugt zu anderen Verfahren, bei denen das bedruckte Etikett in das Kunststoffmaterial einbezogen ist, wodurch niciit nur das Aussehen des etikettierten Kunststoffartikels, insbesondere Behälters, verbessert wird, sondern auch ein besserer Schutz gegen eine Beschädigungs des Etiketts erreicht wird.
So ist beispielsweise das sogenannte Ornarnin-Verfahren bekannt geworden, bei dem bedruckte Etiketten mit einem duroplastischen Kunststoffteil dadurch verbunden werden, daß als Grundmaterial des Etiketts derselbe Duroplast verwendet wird, aus dem der zu dekorierende Artikel besteht. Die bedruckte Folie geht dabei eine dauerhaf-te, abriebfeste Verbindung mit dem Preßteil ein. Hieran wiederum ist es jedoch nachteilig, daß durch die Venqendung einer bedruckten Folie aus einem Duroplast dieses bekannte Verfahren relativ teuer wird. Um beim Spritzen der Form die Folie an der Formwand anhaften zu lassen, wird die Folie bei diesem bekannten Verfahren elektrostatisch aufgeladen, gegebenenfalls unter Anlegung eines äußeren elektrischen Feldes.
Der deutschen Gebrauchsmusterschrift 7 218 950 ist auch schon der Gedanke zu entneb##en, einen Deckel aus #unststo1ftiiaterial dadurch mit einem Etikett aus Papiermaterial zu versehen, daß der Werkstoff an die Rückseite des Etiketts angespritzt wird.
Hierzu wird das Etikett bei der Herstellung des Deckels vorher in den Formhohlrauin der Spritzgießforrn an der erwünschten Stelle eingelegt und sodann der Spritzwerkstoff gegen die Rückseite des Etiketts gespritzt. Dieses vorbekannte Verfahren verlangt Jedoch eine rauhe Papierrückseite, um eine gute Haftung zwischen beiden Materialien zu erreichen. Der Druckschrift kann aber nichts darüber entnommen werden, wie das Verfahren im einzelnen durchgeführt wird.
Der österreichischen Patentschrift 316 129 kann außerdem der Gedanke entnommen werden, beim Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff in einer Blasform Etiketten auf diesen Hohlkörper dadurch aufzubringen, daß das betre:Sfende Etikett durch Unterdruck in der Werkzeugform gehalten wird.
Dieses bekannte Verfahren arbeitet jedoch mit Folienbändern für die Etiketten. Es muß daher mittels eines Schnittstempels aus dem Folienband nach Positionierung des Folienbandes vor der geöffneten Werkzeugform das eigentliche Etikett aus dem Folienband heraus getrennt werden, was bezüglich der Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit der Positionierung zusätzliche Probleme aufwirft.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von einem Verfahren, wie es die erwähnte Gebrauchsmusterschrift beschreibt, die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren so auszugestalten, daß das Etikettieren in einer vollständigen Lehre zum technischen Handeln in hoher Qualität und preisgünstig durchgeführt werden kann, wobei weder das Etikettenmaterial noch diejenige Fläche des Kunststoffartikels, auf dem das Etikett aufsitzt, rauh ausgebildet zu sein braucht. Auch soll mit dem Verfahren eine genaue Positionierung des Etiketts am Kunststoffartikel erfolgen können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Etikett aus einem Vorrat vereinzelt angesaugt und in eines der Formteile der geöffneten Form der Maschine positioniert eingelegt wird, an dessen Wand das Etikett durch Unterdruck gehalten wird, bis es nach dem Einströmen des KVnststoffmaterials in die Form am Kunststoffmaterial haftet und mit dem erstarrten Kunststoffmaterial aus der geöffneten Form abgegeben wird.
Durch diese Maßnahmen läßt sich ein sehr schnelles Etikettieren bei hervorragender Qualität des etikettierten Artikels und hoher Herstellungsgeschwindigkeit gewährleisten. Der den Transport übernehmende Saugkopf kann in Formen einfahren, die beliebig tief sein können. Uber Endschalter oder andere geeignete Schaltmittel wird dabei die Bewegung des Saugkopfes gesteuert.
Sobald der Saugkopf mit dem vereinzelten Etikett der Form an der geunschten Stelle gegenüberliegt, wird die Saugluft vom Saugkopf auf die Form umgeschaltet, so daß das Etikett vom Saugkopf an die Form abgegeben wird, wo es genau positioniert anhaftet, bis das plastische Kunststoffmaterial in den Formhohlraum einströmt und sich mit dem Etikett an dessen Rückseite verbindet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Angußpun##t des Kunststoffartikels bei Spritzgießteilen sich in etwa im Bereich der Mitte des Etiketts befindet, damit das Etikett falten- und blasenfrei mit dem Kunststoffartikel verbunden werden kann. Durch die beschriebenen Maßnahmen können auch in einer Ebene gekrümmte Kunststoffartikel etikettiert werden, sogar auch Kunststoffartikel, die in einem gewissen Maße in einer zweiten Ebene gekrümmt sind. Beim bisherigen Stand der Technik war ein Etikettieren von nur ebenen Deckelflächen möglich.
Für das erwähnte blasenfreie Anhaften des Etiketts am Kunststoffartikel ist es ebenfalls wichtig, wenn bei Papieretiketten das verwendete Papiermaterial trocken ist, weil nämlich eine sonst vorhandene Feuchtigkeit im Papiermaterial beim Einspritz vorgang durch das verdampfende Wasser Blasen ergibt.
Das verwendete Etikettenmaterial kann beliebig glatt oder auch beliebig rauh sein. Dasselbe gilt für die Form, so daß auch hochglanzpolierte Werkzeugteile und damit hochglanzpolierte Kunststoffartikel Verwendung finden können, was beim Stand der Technik ebenfalls nicht möglich war.
Bevorzugt wird das Verfahren derart durchgeführt, daß das vereinzelt angesaugte Etikett beim Transport vom Magazin zur Innenseite der Form ohne Schwenkbewegungen transportiert wird.
Bei derartigen Schwenkbewegungen würden über den Luftwiderstand unsymmetrische Kräfte auf das angesaugte Etikett ausge übt werden, die entweder zu einem Verrutschen des Etiketts am Saugkopf führen könnten, oder zu einer Verlangsamung der Transportbewegung führen würden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen an einem gesteuert beweglichen Arm befindlichen Saugkopf, der in einer Endstellung sich einem Magazin für die Etiketten gegenüber befindet und in einer anderen Endstellung der Wand des Formteiles gegenüber, in die Saugkanäle einmünden.
Diese Saugkanäle sollen einen ausreichenden Querschnitt haben, um eine ausreichende Saugkraft auf das Etikett ausüben zu können Andererseits soll ihr Durchmesser möglichst klein sein, um Abdrücke am etikettierten Artikel zu vermeiden. Eine Breite der Saugkanäle von einigen Hundertstel Millimetern hat sich als möglich herausgestellt.
Die Herstellung solcher Saugkanäle im Formteil wird vereinfacht, wenn die Saugkanäle als in sich geschlossene Linien in dem Formteil ausgebildet sind. Der Einsatz des Formteiles besteht dabei aus konzentrischen Ringen, die auf geeignete Weise miteinander verbunden sind, beispielsweise über Gewinde oder Schrauben. An den Grenzflächen zwischen den konzentrischen Ringen werden die Saugkanäle ausgebildet. Die Kanäle und Schlitze können jedoch auch anders geformt sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkt male ergeben. Es zeigt: Fig. 1 schematisch eine Ansicht der wichtigen Bauelemente einer Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A von Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung B von Fig. 1; Fig. 4 vergrößert eine Ansicht einer Ausführungsform eines SausopÎes zur Verwendung beim Etikettieren von gebogenen Flächen.
Bedruckte Etiketten 1 befinden sich in einem magazin 2, wobei an der Rückseite des aus diesen Etiketten gebildeten Stapels ein Stempel 3 unter Federkraft anliegt. Die Etiketten werden dadurch zur Vorderseite des Magazins gedrückt, wo das jeweils vorderste Etikett durch mehrere, an seinem Umfang verteilt angeordnete Anlegekanten 4 gehalten wird. Diese Anlegekanten übergreifen nur eine kleine Fläche am Rande des Etiketts, so daß ein Saugkopf 5 mit Saugern das jeweils vorderste Etikett aus dem Magazin bei Anlegen von Unterdruck an die Sauger vereinzelt herausnehmen kann.
Der Saugkopf 5 sitzt an einer Stange 6, die über eine erste, doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einheit 7 in Pfeilrichtung 8 bewegt werden kann. Die Baueinheit, bestehend aus Saugkopf 5, Stange 6 und Kolben-Zylinder-Einheit 7, ist ferner über eine Kobenstange 9 mit einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 10 verbunden, so daß die gesamte erwähnte Baueinheit über die Kolben-Zylinder-Einheit 10 in Richtung des Doppelpfeils 11, d.h. nach vorne und hinten, verschoben werden kann. Dadurch ist es möglich, den Saugkopf 5 an jede beliebige Stelle in der Papierebene genau positioniert zu bringen. Es kann auch ein zusätzliches Schwenken des Saugkopfes 5 um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene erfolgen, sofern dies durch eine entsprechende Profilierung des zu etikettierenden Kunststoffartikels erforderlich sein sollte. In diesem Fall ist ein dritter Antrieb, beispielsweise eine dritte Kolben-Zylinder-Einheit, vorgesehen.
Fig. 1 zeigt eine Kunststoff-Verabeitungsmaschine bei geöffneter Form mit Werkzeugteilen 12 und 13. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Vereinfachung angenommen, daß ein in der Zeichenebene der Fig. 1 profilierter Artikel gespritzt und etikettiert werden soll. Zu diesem Zweck münden in die Innenwand 14 des Werkzeugteiles 12 Vakuumkanäle 15, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als konzentrische Schlitze ausgebildet sind. Das Formteil 12 besteht zu diesem Zweck aus mehreren konzentrischen Ringen 16-19. Die Kanäle 15 stehen mit einer geeigneten Vakuumquelle in Verbindung. Dasselbe gilt für die Sauger des Saugkopfes 5. Die Kanäle 15 können auch unterbrochene Schlitze sein.
Soll nun ein Kunststoffartikel hergestellt und gleichzeitig etikettiert werden, so fährt der Saugkopf 5 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in horizontaler Richtung (Pfeilrichtung A) zum Magazin 2 und übernimmt dort durch Anlegen von Unterdruck an die Sauger des Saugkopfes das jeweils vorderste Etikett.
Der Saugkopf fährt dann in die zeichnerisch dargestellte Stellung zurück. Diese Bewegungen erfolgen durch#Betätigung der Einheit 7 nach unten, bis sich die Achse des Saugkopfes in der Verlängerung des Pfeils B, d.h auf der Achse der Maschine, befindet. Dann wird wiederum die Einheit 10 betätigt, so daß der Saugkopf mit dem daran haftenden Etikett in das Werkzeugteil 12 einfährt, bis sich das Etikett direkt vor den Kanälen 15, d.h. vor der Innenwand 14 des Werkzeugteils, befindet. An schließend wird der Unterdruck vom Saugkopf 5 auf die Kanäle umgeschaltet, ~so daß das Etikett in der über dem Saugkopf 5 richtig positionierten Stellung vom Werkzeugteil 12 übernommen wird. Dann fährt der Saugkopf aus der Form heraus und wird nach oben angehoben in die zeichnerisch dargestellte Stellung, worauf der Zyklus von neuem beginnen kann. Beim Ausfahren des Saugkopfes schließt sich die Form. Das Kunststoffmaterial wird eingebracht und verbindet sich dabei mit der Rückseite des Etiketts. Nach dem Erhärten des Kunststoffmaterials wird die Form geöffnet und der bereits etikettierte Kunststoffartikel kann aus der Form herausgenommen werden.
Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung der Anpassungsmöglichkeiten des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung an mögliche Profilierungen des zu etikettierenden Kunststoffartikels einen Saugkopf mit einer in zumindest einer Ebene gebogenen Platte 20.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Platte 20 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 eben ist, weil auch die Innenwand 14 eben ausgestaltet ist. Sofern aber der Kunststoffartikel uneben profiliert ist, soll auch die Platte 20 des Saugkopfes 5 entsprechend profiliert sein. Hierfür ist ein Ausführungsbeispiel in Fig. 4 dargestellt.
Von der Platte 20 stehen mehrere Sauger 21 nach vorne vor, wobei die Sauger so angeordnet sind, daß sie die Profilierung der Platte 20 und damit des hergestellten Artikels wiederholen.
Dies ist durch die gebogene Linie 22 angedeutet, die die Spitzen der Sauger 21 miteinander verbindet. Auch die Profilierung der Innenwand 14 ist bei diesem Ausführungebeispiel entsprechend der Profilierung der Linie 22 ausgeführt.
Die verwendeten Etiketten bestehen aus bedrucktem und/oder geprägtem Folienmaterial, vorzugsweise Papiermaterial. Die Herstellung des Kunststoffartikels erfolgt als Spri-tz-, Blas oder Tiefziehverfahren. Das Ausführungsbeispiel wurde anhand des Spritzgießverfahrens erläutert, und zwar zur Herstellung eines an einer Außenfläche etikettierten Artikels. Es können aber auch Artikel an einer Innenfläche nach demselben Verfahren etikettiert werden. In diesem Fall wird das Werkzeug umgekehrt angelegt, d.h. der Anspritzpunkt bei einem Spritzteil wird auf die Außenseite gelegt.
Leerseite

Claims

Patent- bzw. Schutzansprücbe 1. Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf eine Fläche eines aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Artikels, der mit einer Kunststoffverarbeitungsmaschine hergestellt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Etikett aus einem Vorrat vereinzelt angesaugt und in eines der Formteile der geöffneten Form der Maschine positioniert eingelegt wird, an dessen Wand das Etikett durch Unterdruck gehalten wird, bis es nach dem Einströmen des Kunststoffmaterials in die Form am Kunststoffmaterial aus der geöffneten Form abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das vereinzelt angesaugte Etikett beim Transport von Magazin zur Innenseite der Form ohne Schwenkbewegungen transportiert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t durch einen an einem gesteuert beweglichen Arm (6) befindlichen Saugkopf (5), der in der Endstellung sich einem Magazin (2) für die Etiketten (1) gegenüber befindet und in einer anderen Endstellung der Wand (14) des Werkzeugteiles (12) gegenüber, in die Saugkanäle (15) einmünden.