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Verfahren und Vorrichtung zum Ausstatten von Gefäßen oder dgl. mit
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Etiketten Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Etiketten mit einer durch Wärmezufuhr oder Benetzung mit einem Lösungsmittel
wie z.B. Wasser aktivierbaren Klebstoffbeschichtung haben trotz der höheren Kosten
in manchen Anwendungsfällen gewisse Vorzüge gegenüber blanken, unbeschichteten Etiketten,
die erst wärend des Etikettiervorgangs mit flüssigem bzw. aktiviertem Klebstoff
in Kontakt gebracht werden.
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Insbesondere kann der aktivierbare Klebstoff für eine gute Haftung
auf stark vergüteten Glasflaschen, Kunststoffbehältern, metallischen Gefäßverschlüssen
und ähnlichen problematischen Objekten ausgelegt werden, was bei üblichem Naßklebstoff,
z.B. Dextrin- oder Kaseinleim, nicht oder nur mit Schwierigkeiten möglich ist. Unbefriedigend
sind jedoch bis heute die Etikettierverfahren für aktivierbare Etiketten hinsichtlich
Leistung, Etikettiergenauigkeit und Anpassungsfähigkeit in der Art und im Zeitpunkt
der Aktivierung.
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So ist bereits eine Etikettiervorrichtung für thermoaktivierbare Etiketten
bekannt, bei der die Etiketten mittels Saugkraft einzeln von einem Stapel abgenommen
und vor dem Anlegen an die Gefäße durch Bestrahlung ihrer Rückseite mit Infrarot
aktiviert werden (DE-OS 28 07 359). Eine Etikettenentnahme mittels Saugkraft erfordert
eine eigene Vakuumquelle, ist wenig betriebssicher und erlaubt weder hohe Leistungen
noch eine hohe Etikettierqualität. Hinzu kommt, daß die Aktivierung der Etiketten
unbedingt bereits vor dem Anheften an die Gefäße erfolgen muß, da der aktivierte
Klebstoff für die Anfangshaftung der Etiketten zuständig ist. Der hierfür zur Verfügung
stehende Zeitraum ist sehr kurz, und es ist die erzielbare Anfangshaftung von thermoaktiviertem
Klebstoff oft nicht ausreichend und führt zu einem schlechten Sitz der Etiketten.
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Entsprechendes gilt für eine andere bekannte Etikettiervorrichtung
für wasseraktivierbare Etiketten, bei der das Vereinzeln der Etiketten gleichfalls
ohne Leimadhäsion, also z.B. durch Saugkraft cder rein mechanisch, erfolgt und die
Etiketten vor dem Aufbringen auf die Etikettierobjekte durch Befeuchten ihrer Rückseite
aktiviert werden müssen (DE-OS 15 86 400).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausstatten
von Gefäßen oder dgl. mit aktivierbaren Etiketten zu schaffen, das mit hoher Leistung
und hoher Exaktheit arbeitet und hinsichtlich der Aktivierung der Klebstoffbeschichtung
äußerst flexibel ist. Außerdem soll eine einfach aufgebaute und betriebssicher laufende
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens aufgezeigt werden.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit das Vereinzeln
der Etiketten bzw. das Abnehmen vom Etikettenstapel unter Verwendung von üblichem
Kaltleim mittels Leimadhäsion, also auf eine Art und Weise, wie sie bisher nur bei
unbeschichteten, klebstofffreien Etiketten praktiziert worden ist. Durch diese,
auf den ersten Blick vielleicht unsinnig erscheinende weil in gewissen Fällen möglicherweise
zu einer "Doppelbeleimung" führende Maßnahme wird auf überraschende Weise erreicht,
daß auch aktivierbare Etiketten mit der gleichen hohen Leistung und Exaktheit verarbeitet
werden können, wie dies bei unbeschichteten Etiketten schon seit langem üblich ist.
Dabei bleiben die Vorzüge der aktivierbaren Klebstoffbeschichtung voll erhalten.
Der Kaltleimauftrag ist ausreichend für eine gute Anfangshaftung zwischen Etikett
und Gefäß, so daß die Aktivierung der Klebstoffbeschichtung zu jedem beliebigen
Zeitpunkt vor, während oder nach dem Anlegen der Etiketten an die Gefäße durchgeführt
werden kann. Entsprechende vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
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Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist die gleiche Leistungsfähigkeit
und Zuverlässigkeit auf wie eine Etikettiervorrichtung für unbeschichtete Etiketten.
Es kann jeder übliche Kalt- oder Naßleim, wie z.B. Dextrinleim, Kaseinleim oder
Dispersionsklebstoff verwendet werden. Der zusätzliche Verbrauch für diesen Leim
ist infolge des nur einen Bruchteil der Etikettenfläche bedeckenden Auftrags durch
den Wegfall der Vakuumpumpe oder dgl. mehr als aufgewogen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in den Ansprüchen 11 bis 18 angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist besonders für Problemfälle geeignet, die mit den bekannten Etikettierverfahren
nur schwer zu beherrschen sind. Ein derartiger Fall ist zum Beispiel die Verschlußsicherung
mittels streifenförmiger Etiketten oder Banderolen, die einerseits an einer Glasoberfläche
und andererseits an einer Metalloberfläche gut haften sollen. In diesem Falle ist
die Verwendung vollflächig mit thermoaktivierbarem Klebstoff beschichteter Etiketten
von Vorteil, die während der Entnahme in ihrem mittleren Bereich mit einem zusätzlichen
Streifen aus Kaltleim versehen werden, der eine gute Anfangshaftung an der Glasoberfläche
erbringt. Nach dem Anlegen an den Verschluß kann dann durch Beaufschlagung des Etiketts
mit beheizten Flächen der Klebstoff aktiviert werden, der für eine gute Haftung
an der Metalloberfläche sorgt.
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Im nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung
zum Anbringen von thermoaktivierbaren Banderolen an Flaschenköpfen Fig. 2 den Schnitt
A B C nach Fig. 1 Fig. 3 die Seitenansicht eines Andrückelements für die Banderolen
Fig. 4 die Seitenansicht eines anderen Andrückelements für die Banderolen Fig. 5
die Rückenansicht einer thermoaktivierbaren Banderole nach der Entnahme vom Stapel
Fig.
6 die Draufsicht einer Vorrichtung zum Anbringen wasseraktivierbarer Etiketten am
Flaschenrumpf Fig. 7 den Schnitt D E F nach Fig. 6 Fig. 8 die Rückenansicht eines
wasseraktivierbaren Etiketts nach der Entnahme vom Stapel.
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Die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis L ist zum Anbringen streifenförmiger
Etiketten, wie z. B. Steuerbanderolen oder Verschlußsicherungsstreifen, im nachstehenden
kurz Banderolen 1 genannt, an den Verschlüssen bzw.
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Köpfen von aufrecht stehenden Getränkeflaschen aus Glas, im nachstehenden
kurz Flaschen 2 genannt, eingerichtet und in eine nur teilweise dargestellte Flaschenausstattungsmaschine
integriert. Die Vorrichtung weist einen drehbar gelagerten, in Pfeilrichtung antreibbaren
Träger 3 mit mehreren schwenkbar gelagerten parallelen Wellen 4 auf. Auf diesen
sind segmentförmige Entnahmeelemente 5 mit zylindrisch gekrümmten Haftflächen 6
befestigt. Die Wellen 4 werden bei einer Rotation des Trägers 3 durch eine nicht
gezeigte Steuereinrichtung oszillierend angetrieben.
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Die quer zur Umlaufrichtung gemessene Breite "b" jeder Haftfläche
6 ist kleiner als die Breite "B" der Banderolen 1, während die Länge jeder Haftfläche
6 im wesentlichen der Länge der Banderolen 1 entspricht. Diese weisen auf ihrer
Rückseite eine vollflächige Beschichtung aus thermoaktivierbarem Klebstoff auf,
die in Fig. 5 durch eine Punktierung angedeutet ist.
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Die Vorrichtung weist weiter ein in Umlaufrichtung des Trägers 3 unbewegliches
Magazin 7 zur Aufnahme eines Stapels von Banderolen 1 auf, das derart angeordnet
ist, daß die Haftflächen 6 der oszillierenden Entnahmeelemente 5 sich auf dem mittleren
Längsbereich der jeweils vordersten Banderole 1 abwälzen können. Am Träger 3 ist
ferner zur Beleimung
der Haftflächen 6 eine horizontale Leimwalze
8 mit einer drehbaren Welle 9 angeordnet, die in Pfeilrichtung antreibbar ist, vorzugsweise
synchron zu dem gleichfalls um eine horizontale Achse umlaufenden Träger 3 und mit
einer der Geschwindigkeit der Entnahmeelemente angepaßten Drehzahl. Der Leimwalze
8 ist eine Zuführeinrichtung für Kaltleim, verschiedentlich auch Naßleim genannt,
zugeordnet, wie er beim Etikettieren mit Papieretiketten üblicherweise verwendet
wird. Diese Zuführeinrichtung weist eine Leimdüse 10, eine zur Einstellung der Leimfilmdicke
verstellbare Leimleiste 11 und eine Leimschale 12 auf. Die Leimdüse 10 ist über
einen Schlauch 13 mit einer Leimpumpe 14 verbunden, die in einen Leimbehälter 15
eintaucht. Mit diesem ist auch die Leimschale 12 durch ein Rohr 16 verbunden, so
daß ein geschlossener Leimkreislauf aufrechterhalten werden kann. Dies ist bei üblichem
Etikettierleim, wie z.B. Kaseinleim, Dextrinleim oder Dispersionsklebstoff, im Sinne
einer gleichbleibenden Konsistenz erwünscht. Die Verarbeitung des Leims erfolgt
normalerweise bei Raumtemperatur. Es kann jedoch auch eine Heiz- oder Kühleinrichtung
vorgesehen sein, mit der der Leim auf der optimalen Verarbeitungstemperatur, die
bei Kaseinleim um die 25 Grad Celsius liegt, gehalten werden kann.
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Dem Träger 3 ist schließlich noch ein mit den Entnahmeelementen 5
zusammenarbeitender Greiferzylinder 17 zugeordnet. Dieser ist auf einer horizontalen
Welle 18 befestigt, die synchron zum Träger 3 in Pfeilrichtung antreibbar ist. Der
Greiferzylinder 17 weist Ambosse 19, schwenkbare Greiferfinger 20, radial verschiebbare
Andrücker 21 sowie an eine Unterdruckquelle anschließbare Saugdüsen 22 auf. Die
Greiferfinger 20, Andrücker 21 und Saugdüsen 22 werden in üblicher Weise durch nicht
gezeigte Steuereinrichtungen entsprechend dem Arbeitsablauf gesteuert.
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Die vorstehend beschriebenen Teile der Vorrichtung sind an einem Gehäuse
23 befestigt bzw. drehbar gelagert. Das Gehäuse 23 ist über einem Transportstern
24 der Flaschenausstattungsmaschine derart befestigt, daß der Greiferzylinder 17
die Bewegungsbahn der metallischen Verschlußkappen auf den Flaschen 2 im Transportstern
24 tangiert. Das Gehäuse 23 enthält
unter anderem die Antriebselemente
für den Träger 3, die Leimwalze 8 und den Greiferzylinder 17, die alle synchron
zum Transportstern 24 angetrieben werden. Die Flaschen 2 werden durch nicht gezeigte
Führungsbögen in den Taschen des Transportsterns 24 gehalten und stehen auf einer
ortsfesten Gleitschiene 25.
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Dem T ransportstern 24 ist ein synchron antreibbarer Drehtisch 26
nachgeordnet, auf dem die Flaschen 2 durch mitlaufende, heb- und senkbare Stempel
27 fixiert werden, wobei gleichzeitig die vorher angehefteten Banderolen 1 fest
an die horizontale Oberfläche des Flaschenverschlusses gedrückt werden. Jedem Stempel
27 sind zwei flügelartig bewegliche Andrücker 28 zugeordnet, die nach dem Anpressen
des Stempels 27 auf den Flaschenkopf durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung
seitlich an die Flasche angelegt werden, wobei sie die zunächst seitlich abstehenden
Banderolenenden nach unten streifen und dann fest an die Seitenflächen des Flaschenverschlusses
bzw. an den Flaschenhals andrücken. Die Stempel 27 und Andrücker 28 bestehen aus
metallischen Bauteilen und weisen Einsätze aus elastischem, hitzebeständigem Material,
z.B. gegossenem Silikon, auf, in den Bereichen, wo sie mit den Flaschen bzw. Banderolen
in Kontakt kommen. Diese elastischen Einsätze sind durch elektrische Heizelemente
29 erwärmbar.
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Die Funktion der vorstehend beschriebenen Vorrichtung bzw. das mit
ihr durchführbare Verfahren ist folgendes: jede Haftfläche 6 wälzt sich beim Passieren
der Leimwalze 8 vollständig auf dieser ab und erhält dabei einen Auftrag aus Kaltleim
in der Stärke von einigen zehntel Millimetern.
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Die so beleimte Haftfläche 6 wälzt sich beim Passieren des Magazins
7 auf der vordersten Banderole 1 ab und entnimmt diese mittels Klebekraft bzw.
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Adhäsion vom Stapel. Gleichzeitig wird ein Teil der Rückseite der
Banderole 1 mit einem Kaltleimauftrag in Form eines mittig in Längsrichtung der
Banderole 1 verlaufenden Streifens von der Breite b versehen. Der Kaltleimauftrag
ist in Fig. 5 durch eine Schraffierung angedeutet. Der
Kaltleimstreifen
endet am greiferfingerfernen Ende der Banderole 1 an deren Rand, während am greiferfingernahen
Ende ein kurzes Stück unbeleimt bleibt, um den später hier ansetzenden Greiferfinger
20 nicht zu verschmutzen. Der thermoaktivierbare Klebstoff ist zu diesem Zeitpunkt
noch nicht aktiviert und kann daher gleichfalls nicht den Greiferfinger benetzen.
Beim Eintreffen am Greiferzylinder 17 wird die Banderole 1 zwischen einem Amboß
19 und dem zugehörigen Greiferfinger 20 festgeklemmt und anschließend von der Haftfläche
6 abgeschält. Danach wird das hintere, freie Ende der Banderole 1 durch die entsprechende
Saugdüse 22 erfaßt und gehalten. Auf diese Weise wird die Banderole 1 zu den Flaschen
2 weiter transportiert. Ist der mittlere Bereich einer Banderole 1 über der Oberfläche
des entsprechenden Flaschenverschlusses angekommen, so wird der Greiferfinger 20
geöffnet, die Saugdüse 22 wird abgeschaltet und der Andrücker 21 wird radial nach
außen bzw. unten bewegt, wodurch der mittlere Bereich der Banderole 1 fest an die
Oberseite des Flaschenverschlusses gedrückt wird. Infolge der guten Anfangshaftung
des Kaltleimauftrags bleibt die Banderole 1 fest auf der Verschlußkappe der Flasche
2 haften. Die Flasche 2 mit der angehefteten Banderole 1 wird nun durch den Transportstern
24 an den Drehtisch 26 übergeben. Dort wird sie durch den Stempel 27 fixiert und
gleich darauf von den Andrückern 28 beaufschlagt. Dabei wird die Banderole 1 in
ihrem mittleren Bereich durch den elastischen Einsatz des Stempels 27 und in ihrem
seitlichen Bereich durch die elastischen Einsätze der Andrücker 28 fest an die Flasche
2 bzw.
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deren Verschlußkappe angedrückt. Gleichzeitig wird dabei durch den
direkten Wärmeübergang zwischen den beheizten Einsätzen und der Vorderseite der
Banderole 1 die Klebstoffbeschichtung auf der Rückseite aktiviert und so eine feste,
dauerhafte Klebeverbindung zwischen der Banderole 1 und der metallischen Verschlußkappe
bewirkt. Infolge des relativ langen Kontaktes zwischen den beheizten Einsätzen und
der Banderole 1 während ihrer Bewegung mit dem Drehtisch 26 genügt eine relativ
niedrige Temperaturdifferenz bzw. Heizleistung.
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Zusätzlich oder alternativ zur Beheizung der Stempel 27 und Andrücker
28 kann überhalb dem Transportstern 24 ein höhenbeweglich aufgehängter, durch ein
elektrisches Heizelement 29 erwärmter Gleitschuh 30 angeordnet werden. Der Gleitschuh
30 liegt unter Einwirkung seines Eigengewichts, ggf. mit Federunterstützung, fest
auf dem mittleren Bereich der Banderole 1 auf und "bügelt" diese auf den Flaschenverschluß
auf. Entsprechende Gleitschuhe 30 können auch seitlich an der Bewegungsbahn der
Flaschen angeordnet werden. Anstelle von Gleitschuhen ist auch die Anordnung beheizter
Rollen möglich. Alle diese Elemente wirken erst nach dem Aufbringen einer Banderole
1 auf die Flaschen im Sinne einer Aktivierung der Klebstoffbeschichtung ein.
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Die Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 ist zum Anbringen von rechteckigen
Rumpfetiketten aus Papier, im nachstehenden kurz Etiketten 31 genannt, am Rumpfbereich
von aufrecht stehenden Getränkeflaschen aus Kunststoff, im nachstehenden kurz Flaschen
32 genannt, eingerichtet und in eine nur teilweise dargestellte Flaschenausstattungsmaschine
integriert. Die Etiketten 31 weisen auf ihrer Rückseite eine vollflächige Beschichtung
aus einem Klebstoff auf, der beim Anfeuchten mit Wasser aktiviert wird. Die Klebstoffbeschichtung
ist in Fig. 8 durch eine Punktierung angedeutet. Der Klebstoff ist derart zusammengesetzt,
daß er an der Kunststoffoberfläche der Flaschen 32 eine starke, dauerhafte Haftung
der Etiketten 31 ermöglicht.
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Die Vorrichtung entspricht im Aufbau teilweise der Vorrichtung nach
Fig. 1 bis L; im nachstehenden werden daher nur die Abweichungen beschrieben.
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Der Träger 3 mit den Entnahmeelementen 5, die Leimwalze 8 und der
Greiferzylinder 17 rotieren hier um senkrechte Drehachsen. Das Magazin 7 ist zur
Aufnahme eines Stapels von Etiketten 31 entsprechend vergrößert.
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Die Haftflächen 6a der Entnahmeelemente 5 sind derart ausgebildet,
daß
sie die Etiketten 31 bei der Abnahme vom Stapel im oberen und
unteren Randbereich mit zwei Kaltleimstreifen der Breite "h" versehen. Die beiden
Kaltleimstreifen sind zusammen wesentlich schmäler als die Etikettenhöhe "H", reichen
jedoch aus, um einerseits eine einwandfreie Entnahme aus dem Magazin 7 und Übergabe
an den Greiferzylinder 17 und andererseits eine gute Anfangshaftung der Etiketten
31 an den Flaschen 32 zu ermöglichen.
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Die Flaschen 32 werden mittels eines Drehtisches 33, auf dessen Drehtellern
34 sie durch nicht gezeigte Zentrierstempel fixiert sind, synchron am Greiferzylinder
17 vorbeibewegt. Durch Öffnen der Greiferfinger 20 und Ausfahren der Schieber 21
wird dabei jeweils ein Etikett 31 seitlich an die Flaschen 32 angelegt. Am Umlaufbereich
des Drehtisches 33 vor dem Greiferzylinder 17 ist eine Sprüheinrichtung 35 angeordnet,
durch welche der zu etikettierende Bereich der Flaschen 32 bei deren Vorbeilauf
mit Wasser benetzt wird. Die Anfangshaftung der Etiketten 31 durch den Kaltleimauftrag
wird dadurch nicht berührt, da Kaltleim, der auch auf feuchten Oberflächen gut haftet,
allgemein bekannt ist und beim Etikettieren von Flaschen häufig eingesetzt wird.
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Die Aktivierung der Klebstoffbeschichtung beginnt somit beim Anlegen
der Etiketten 31 an die Flaschen 32 und wird beim nachfolgenden Andrücken und Anstreichen
der Etiketten 31 in einer üblichen Anbürststation 36 fortgesetzt und beendet. Durch
die enge Verbindung von Andrücken und Klebstoffaktivierung, die sich über einen
längeren Zeitraum erstreckt, wird eine optimale Haftung der Etiketten 31 erreicht.
Ein Ansetzen von Klebstoffresten an den Greiferfingern 20, das zu einer Störung
der Etikettenübergabe führen würde, findet nicht statt, da die Greiferfinger 20
die noch nicht aktivierte Klebstoffbeschichtung beaufschlagen. Es läßt sich somit
eine Leistung und Etikettiergenauigkeit erzielen, wie sie bei der Entnahme und Übergabe
von Etiketten unter ausschließlicher Verwendung von Saugdüsen nicht möglich wäre.
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