HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Zubehör für
Blasformmaschinen und insbesondere auf eines zum Übertragen von
Behälteretiketten aus einem Lagermagazin zu einer Hohlgußform zum Bilden
von Gegenständen derart, daß die Etiketten in das Endprodukt
eingegossen werden.
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Blasformmaschinen werden benutzt zum Erzeugen verschiedener
Gegenstände wie Behälter für Haushaltschemikalien und andere
Substanzen. Bei dem typischen Blasformvorgang wird ein Paar von
Gußformhälften um einen röhrenförmigen geschmolzenen Vorformling
aus thermoplastischen Material geklemmt, der durch Gasdruck zum
Anpassen an den Gußformhohlraum aufgeblasen wird. Häufig müssen
Etiketten zum Vorsehen einer Identifikation, von Anweisungen,
Warnungen usw. auf die Behälter aufgebracht werden. In der
Vergangenheit wurden Behälter zu getrennten Arbeitsstationen
geschicht, an denen die Etiketten klebend an den Behältern
angebracht wurden. Kürzlich ist jedoch eine Art von
Blasformmaschinen entwickelt worden, die die Möglichkeit des in der
Gußform zu etikettieren aufweisen. Für diese Maschinen werden
Etiketten von einem Lagermagazin übertragen und direkt in die
Gußform vor dem Bilden des Gegenstandes eingelegt.
Vakuumöffnungen innerhalb der Gußformen halten die Etiketten an ihrer
Stelle, während sie um den geschmolzenen Vorformling des
thermoplastischen Materials geklemmt werden. Wenn der Vorformling
aufgeblasen wird, werden die Etiketten thermisch an der äußeren
Oberfläche des Behälters angebracht. Dieser Vorgang des
Etikettierens in der Form sieht ein Etikett vor, das ziemlich haltbar
ist, bei dem es unwahrscheinlich ist, daß es von dem Container
abgezogen wird, und das ästhetisch wünschenswert ist, da es
glatt mit der Behälteroberfläche gegossen wird.
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Verschiedene Verfahren werden gegenwärtig zum Ausführen der
Vorgänge des Etikettierens in der Form verwendet. Gemäß dieser
Erfindung wird ein Etikettenzubehör für Blasformmaschinen, das
in der Gußform vorgesehen ist, vorgesehen, das Verbesserungen in
der Weise darstellt, in der die Etiketten angeordnet werden, und
in der Zuverlässigkeit des Ladens von Etiketten in die
Gußformen.
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Die EP-A-0 194 081 offenbart eine Blasformmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1. Bei dieser früheren Maschine
geschieht das Vorsehen des Vorformlings im wesentlichen
chargenweise so, daß es notwendig ist, den Strang von einem
Strangpreßkopf unterhalb der Gußform zu ziehen, wobei dieser
Aufwärtsstrang den oberen Teil der Gußform freiläßt, so daß die auf
das Gußforminnere auf zubringende Etiketten für die
darauffolgende Aufbringung auf die gebildeten Artikel darin abgelegt
werden können. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Produkt
besserer Qualität, in dem der Vorformling durch ein im
wesentlichen kontinuierlich arbeitendes abwärts gerichtetes
Strangpreßverfahren vorgesehen wird, wobei es immer noch möglich ist,
die Etiketten auf das Innere der Gußform von oben anzubringen.
Wie in Anspruch 1 angegeben ist, wird dieses ermöglicht dadurch,
in dem ein Gleitstück in die Richtung des verlängerten
Blasstiftes verschiebbar ist, wobei eine Abschirmung vorgesehen ist,
die in Zusammenhang mit dem Gleitstück so betreibbar ist, daß
sie ein Etikett während des Einführens in die Gußform vor der
Berührung mit dem noch warmen zuvor geformten Gegenstand
verhindert, der sich noch in der Gußform zu der Zeit des Einführens
des frischen Etikettes befindet.
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Bei der später beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist
das Etikettenzubehör in der Gußform vorgesehen mit einem oberen
Wagen, der einen oder mehrere Etikettenaufnahmearme zwischen
einer Etikettenmagazinstation und einer Position in
Übereinstimmung mit den offenen Gußformhohlräumen bewegt. Der
Aufnahmearm schwenkt um ein seiner Enden derart, daß ein Paar von
Vakuumsaugnäpfen auf einem Gelenkvakuumkopf, der von dem anderen
Ende des Armes getragen wird, zum Kontaktieren eines Etikettes
in dem Etikettmagazin positioniert wird. Der Arm wird dann
zurückgezogen und die Anordnung zum Plazieren des Vakuumkopfes
in Übereinstimmung mit den offenen Gußformhohlräumen bewegt. Der
Aufnahmearm wird wieder ausgesstreckt, wodurch bewirkt wird, daß
die Vakuumsaugnäpfe das Etikett gegen die innere Oberfläche des
offenen Gußformhohlraumes plazieren. Vakuum wird von den
Vakuumsaugnäpfen freigegeben und an Öffnungen in der
Gußformoberfläche so angelegt, daß der Aufnahmearm zu der
ursprünglichen Position in Übereinstimmung mit dem
Etikettenspeichermagazin zurückkehren kann, während ein Etikett an der
gewünschten Position innerhalb der Gußform zurückgelassen wird.
Druckplatten, die die Gußformhälften tragen, bewirken, daß sie
um einen geschmolzenen Kunststoffvorformling geklemmt werden,
der dann aufgeblasen wird, wodurch der Behälter gebildet wird
und das Etikett mit der äußeren Oberfläche des Behälters
verschmolzen wird.
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Zusätzliche Nützlichkeiten und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich, auf den die Erfindung sich
bezieht, aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform und der angehängten Ansprüche, wenn sie zusammen mit
den begleitenden Zeichnungen genommen werden.
KURZE DER BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine bildhafte Ansicht einer kontinuierlichen
Formblasform mit Doppelvorformling gemäß einer
Konstruktion nach dem Stand der Technik derart, für die
die vorliegende Erfindung ausgelegt ist, sie zu
benutzen.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
kontinuierlichen Formblasmaschine mit Doppelvorformling,
die ebenfalls zwei Etikettenzubehöre in der Gußform
gemäß dieser Erfindung zeigt, die in verschiedenen
Betriebszyklusstadien gezeigt sind.
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Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Etikettenzubehörs in der
Gußform gemäß dieser Erfindung, das mit einem
Blasstift, Blasformformen und bewegbaren Druckplatten
gezeigt ist und den Etikettierkopf in der Blasform in
der zurückgezogenen Position in Übereinstimmung mit dem
Etikettenmagazin zeigt.
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 3, die jedoch
den Etikettierkopf in der Gußform in der
vorgeschobenen Position in Übereinstimmung mit dem Gußformhohlraum
zeigt.
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Aufnahmekopfes des
Etikettenzubehörs in der Gußform gemäß dieser Erfindung.
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht des in Fig. 5 gezeigten
Aufnahmekopfes.
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Fig. 7 ist eine Hinteransicht des in Fig. 5 gezeigten
Aufnahmekopfes.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Fig. 1 stellt eine herkömmliche kontinuierliche Blasformmaschine
mit Doppelvorformling des Types dar, der von der vorliegenden
Erfindung benutzt werden kann und die allgemein mit dem
Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. In der Mitte in Fig. 1 ist ein Paar
von Strangpreßköpfen 12 angeordnet, von denen jeder einen
kontinuierlichen Strom von geschmolzenen thermoplastischen Material
ausstößt, was im Stand der Technik als Vorformlinge bezeichnet
wird. Seitlich auf jeder Seite der Strangpreßköpfe 12 sind
Blasstationen 14 und 16 vorgesehen, die identisch sind und
symmetrisch in Bezug auf die Strangpreßköpfe angeordnet sind,
jedoch außer Phase tätig sind, wie unten beschrieben wird. Jede
der Blasstationen 14 und 16 enthält einen unteren Wagen 18, die
beide seitwärts zwischen der in Fig. 1 durch die durchgezogene
Linie gezeigten Position zu der Mittelposition unterhalb der
Strangpreßköpfe 12, die durch gestrichelte Linien gezeigt ist,
bewegbar sind. Jeder der Wagen 18 trägt ebenfalls eine
Druckplatte, die eine Anbringungsstruktur für ein Paar von
Gußformhälften 24 und 26 vorsieht, die einen Gußformhohlraum 27 bilden.
Die Gußformhälften 24 und 26 können so ausgelegt sein, daß sie
eine fast unendliche Vielzahl von Objekten bilden, aber sie sind
so gezeigt, daß sie Behälter 28 bilden, die für verschiedene
Nutzungszwecke wie zum Aufbewahren von Haushaltschemikalien usw.
benutzt werden können. Die Druckplatte 22 enthält Mittel zum
Bewegen der Gußformhälften 24 und 26 zwischen der in Fig. 3
gezeigten getrennten Position zu einer zusammengeklemmten
Position. Die Blasstationen 14 und 16 enthalten weiter
Blasstiftanordnungen 30, von denen jede ein Paar von Blasstiften 32
aufweist, die durch Blaszylinder 34 axial bewegbar sind.
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Die Gießmaschine 10 enthält weiter einen Transportmechanismus
(nicht gezeigt), der mit den Gußformhälften 24 und 26 gekoppelt
ist und fertige Behälter 28 von den Blasstiftanordnungen 30
entfernt und sie auf ein Förderband 38 absetzt, von wo sie zu
folgenden Arbeitsstationen, Lagerräumen usw. transportiert
werden.
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Während des Betriebes der Blasformmaschine 10 wird einer der
Wagen 18 von den Blasstationen 14 oder 16 in die durch
gestrichelte Linien in Fig. 1 gezeigte Fläche unterhalb der
Strangpreßköpfe 12 positioniert. In dieser Position werden die
Gußformhälften 24 und 26 getrennt, wodurch der Gußformhohlraum 27
offengelegt wird. Ein Paar von Formlingen 40 (die teilweise in
Fig. 1 und 2 gezeigt sind) hängt von den strangpreßköpfen 12
herab, und wenn sie sich zu einer ausreichenden Länge entwickelt
haben, bewirkt die Druckplatte 22, daß die Gußformhälften 24 und
26 um die Vorformlinge geklemmt werden, wodurch die Vorformlinge
innerhalb des Gußformhohlraumes 27 gefangen
werden. Ein Vorformlingschneidemesser (nicht gezeigt) wird zum
Trennen der innerhalb der Gußformhälften eingeschlossenen
Vorformlinge 40 von dem kontinuierlichen Fluß von geschmolzenen
Material benutzt, das von den Stranpreßköpfen 12 ausgestoßen
wird. Nach dem Schneiden des Vorformlinges bewegt sich der Wagen
18 von der Mittelposition zu einer der durch durchgezogene
Linien in Fig. 1 gezeigten Positionen (in Abhängigkeit davon, zu
welcher Blasstation 14 oder 16 der Wagen gehört). An diesen
Punkt bewirken die Blaszylinder 34, das sich die Blasstifte 32
in die obere Öffnung 42 erstrecken, die durch die Gußformhälften
24 und 26 gebildet wird, die den Hals des Behälters 28 bilden.
Luft wird von den Blasstiften 32 ausgestoßen, wodurch sich der
geschmolzene Vorformling 40 ausdehnt, bis er an die
Konfiguration der Gußformhohlräume 27 angepaßt ist. Eine kurze
Ruheperiode ermöglicht es dem thermoplastischen Material, das die
Vorformlinge 40 bildet, in der Konfiguration des Behälters 28 zu
verfestigen. Die Gußformhälften 24 und 26 werden dann getrennt,
wodurch die Behälter 28 von den Blasstiften 32 herabhängend
verbleiben, wo sie entfernt werden und auf die Förderbänder 38
geladen werden.
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Jede der Blasstationen 14 und 16 ist so synchronisiert, daß,
während die Blasstifte 32 in einen der Sätze von Gußformhälften
24 und 26 eingeführt ist, der andere Satz von Gußformhälften so
positioniert ist, daß er die von den Strangpreßköpfen 12
ausgestoßenen Vorformlinge auf fängt. Auf diese Weise können die
Strangpreßköpfe 12 so tätig sein, daß sie kontinuierlich ein
Strom von Vorformlingmaterial ausstoßen, was
Verarbeitungsvorteile im Vergleich zu Maschinen vorsieht, die eine
Strangpresse benutzen, die zyklisch Vorformlinge ausstößt.
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Fig. 2 stellt eine Blasformmaschine 10 dar, die ein Paar von
Etikettenzubehören in der Gußform gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, die im allgemeinen durch das Bezugszeichen 50
bezeichnet sind. Die Zubehöre 50 werden zum Ablegen von
Etiketten 51 innerhalb der Gußformhohlräume 27 benutzt, bevor die
Gußformhälften 24 und 26 um die Vorformlinge so geklemmt werden,
daß die Etiketten thermisch mit dem thermoplastischen Material
verbunden werden, das die Behälter 28 während des Blasschrittes
bildet. Die Etikettenzubehöre 50 in der Gußform sind an einer
stationären Tragstruktur 52 angebracht und seitwärts von den
Strangpreßköpfen 12 positioniert, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt
ist. Die hierin beschriebenen Etikettenzubehöre 50 sind zum
Anordnen eines Paares von Etiketten 51 ausgelegt, d. h. eines
vorderen und hinteren Etikettes auf den Behälter 28, in Fig. 3
und 4 gezeigt ist. Die Zubehöre 50 enthalten eine vordere und
hintere Unteranordnung 54 und 56, wobei jede für das Laden eines
Etikettes vorgesehen ist. Da die Unteranordnungen 54 und 56
identisch sind, wird nur die vordere Unteranordnung 54 im
folgenden im Einzelnen beschrieben. Bei Anwendungen, bei denen
nur ein einzelnes Etikett in eine der Gußformhälften 24 oder 26
geladen wird, ist es nötig, nur eine der beiden Unteranordnungen
54 oder 56 zu verwenden.
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Das Etikettenzubehör 50 weist grundsätzlich ein Etikettenmagazin
58, einen Etikettierkopf 60 und eine obere Wagenanordnung 62
auf. Das Etikettenmagazin 58 lagert eine Zahl von individuellen
Etiketten 51, die in einer horizontalen Reihe gestapelt sind.
Eine Anlagefläche 72 ist bewegbar zum Schieben des Stapels von
Etiketten 51 gegen ein Ende des Magazins 58. Eine Feder mit
Konstantkraft (nicht gezeigt) wird benutzt, die auf die
Anlagefläche 72 zum Ausüben einer gleichförmigen Kraft auf den Stapel
von Etiketten 51 wirkt, unabhängig von der Zahl von Etiketten,
die gehalten wird. Das einzelne an dem Ende des Stapels
gegenüber der Anlagefläche 72 positionierte Etikett 51 wird an der
Position durch eine Platte 74 gehalten, die das Etikett an
seinem Umfang angreift. Damit die Anhaftung zwischen dem Etikett
51 an dem Ende des Stapels und den verbleibenden Etiketten
verringert wird, wird ein Luftstrom durch ein Rohr 63 an die
Seite des Stapels gerichtet, wodurch eine Luftschicht zwischen
den Etiketten entwickelt wird.
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Die obere Wagenanordnung 62 enthält Gleitstücke 80, die sich
entlang eines Paares von Betätigungszylindern 78 vom
stangenlosen
Typ bewegen. Die Zylinder 78 weisen einen inneren Kolben
(nicht gezeigt) auf, der durch Luftdruck angetrieben wird und
magnetisch mit den Gleitstücken 80 gekoppelt ist. Die
Gleitstücke 80 sind mit Stangen 86 gekoppelt und bewirken, daß der
Etikettierkopf 60 sich von der in Fig. 3 gezeigten oberen
Position zu der in Fig. 4 gezeigten abwärts vorstehenden Position
bewegt. Die Bewegung der Stangen 86 wird durch Buchsen 88
geführt.
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Die Einzelheiten des Etikettierkopfes 60 werden am besten unter
Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 gezeigt. Ein Schirm 90 schützt die
Etiketten 51 und wird an der Stelle durch einen Bügel 92
gehalten. Aufnahmearme 94 sind an einer Welle 96 angebracht und
drehen sich damit aus der im allgemeinen vertikalen Position
gegen den Schirm 90, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, zu einer
ausgedehnten Position, die durch gestrichelte Linien in Fig. 3
gezeigt ist. Die Betätigung der Aufnahmearme 94 tritt während
der Bewegung einer Kurbel 98 auf, die mit einem
Etikettierzylinder 102 durch eine Verbindung 104 gekoppelt ist. Eine sich
von der Kurbel 98 erstreckende Nase 106 greift an eine
Anschlagwelle 108 an zum Einstellen des äußersten Bereiches der
Winkelbewegung des Armes 94 aus der vertikalen Position.
Vakuumköpfe 110 sind schwenkbar mit den abgewandten Enden der
Aufnahmearme 94 verbunden und frei drehbar darum innerhalb eines
beschränkten Winkelbereiches vorgesehen. Ein Paar von
Vakuumsaugnäpfen 112 wird von jedem der Vakuumköpfe 110 getragen. Ein
Vakuumsignal wird an die Vakuumsaugnäpfe 112 durch Öffnungen
innerhalb einer Verteilungsleitung 114 angelegt, die mit einer
Ventury-Vakuumpumpe 116 in Verbindung steht. Die
Verteilungsleitung 114 sieht ebenfalls Durchgänge und Leitungsverbindungen
für Steuersignale für den Etikettierzylinder 102 vor, so daß
bewirkt wird, daß sich der Zylinder ausdehnt und zusammenzieht.
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Der Betrieb des Etikettenzubehörs 50 in der Gußform wird jetzt
unter Bezugnahme auf die oben beschriebene Anordnung der
Elemente erläutert. Wie zuvor in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben
worden ist, werden die Gußformhälften 24 und 26 getrennt, nach
dem das den Vorformling 40 bildende thermoplastische Material in
der Konfiguration des Endproduktes erhärtet ist, das für die
gezeigte Ausführungsform ein Behälter 28 ist. Es ist an diesem
Punkt des Betriebsartlaufes der Maschine 10, daß das
Etikettzubehör 50 in der Gußform das Etikett 51 in die Gußformhälften
24 und 26 einlegt. Die Etiketten 51 werden zuerst von dem Stapel
von Etiketten in dem Etikettenmagazin 50 aufgenommen, während
das Gleitstück 80 in der in Fig. 3 gezeigten zurückgezogenen
Position ist. In dieser Position ist der Etikettierzylinder 102
zurückgezogen, wodurch die Aufnahmearme 94 zum Auswärtsdrehen so
verursacht werden, daß die Vakuumköpfe 110 und Vakuumsaugnäpfe
112 zum Angreifen an das erste Etikett in dem Stapel
positioniert werden. Da die Köpfe 110 in Bezug auf die Arme 94
schwenkbar sind, können die Vakuumsaugnäpfe 112
selbstausgerichtet werden, so daß sie richtig an die Etiketten 51
angreifen. Dieses selbstausgerichtete Verhalten ist aufgrund der
Schwenkung der Köpfe 110 und der Anordnung der Schwenkverbindung
des Armes 94 mit dem Kopf vorgesehen, der zwischen den
Vakuumsaugnäpfen 112 vorgesehen ist. Ein Vakuumsignal wird durch die
Vakuumpumpe 116 so angelegt, daß ein einzelnes Etikett 51 an den
Vakuumsaugnäpfen 112 anhaftet. Der Etikettierzylinder 102 wird
dann so zurückgezogen, daß das Etikett 51 in die Position
benachbart zu dem Schirm 90 gebracht wird. Die selbstausrichtende
Bewegung des Kopfes 110 ermöglicht ihm, sich flach an den Schirm
90 anzupassen. Der Betätigungszylinder für die Etikettierung 80
wird dann so betätigt, daß der Etikettierkopf 60 zu seiner
untersten Position abfällt, die in Fig. 4 dargestellt ist. Die
Schirme 90 verhindern, daß die Etiketten in Kontakt mit dem
warmen Kunststoffbehälter 28 kommen, der immer noch mit dem
Blasstift 32 verbunden ist.
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Sobald der Etikettierkopf 60 zu der in Fig. 4 gezeigten Position
abgesenkt ist, wird der Etikettierzylinder 102 wiederum
zurückgezogen, wodurch bewirkt wird, daß sich die Etiketten 51
in ihre Endpositionen gegen die Oberflächen des
Gußformhohlraumes 27 bewegen. Vakuumöffnungen 120, die auf der Oberfläche
des Gußformhohlraumes 27 angeordnet sind, bewirken, daß sich die
Etiketten in der gewünschten Position halten. Sobald die
Etiketten 51 in der Gußform abgesetzt sind, wird das Vakuumsignal
an die Saugnäpfe 112 freigegeben und der Etikettierzylinder 102
ausgestreckt. Der Etikettierkopf 60 wird danach so
zurückgezogen, daß der Etikettierladezyklus zyklisch wiederholt werden
kann.