DE69112018T2

DE69112018T2 - Vorrichtung zum Etikettieren in der Form mit rotierbarem Etikettentransfer und Verfahren.

Info

Publication number: DE69112018T2
Application number: DE69112018T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey D Gordon; Jean F Rubie
Original assignee: Graham Engineering Corp
Current assignee: Graham Engineering Corp
Priority date: 1991-01-10
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: AU1001892A; AU645649B2; JPH04352632A; EP0494539B1; DE69112018D1; CA2055134C; CA2055134A1; EP0494539A1; US5104306A; JP2554809B2

Description

Diese Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Etiketten aus Etikettenmagazinen zu Formbereichen bei der Herstellung von etikettierten, blasgeformten Flaschen.
In der Regel werden den Formbereichen von Blasformmaschinen die Etiketten durch eine Vorrichtung zum Etikettieren in einer Form (IML) zugeführt, die mit Transferköpfen versehen ist, die die Etiketten aufnehmen und bewegen. Die Transferköpfe sind mit einem Antriebsmechanismus verbunden, der die Köpfe zwischen einer Etikettenaufnahmeposition und einer Etikettentransferposition hin- und her bewegt. Die Köpfe sind mit Vakuumtrichtern versehen, um die Etiketten zu erfassen. In der Etikettenaufnahmeposition werden die Köpfe gegen Etiketten, die in Etikettenmagazinen gehalten sind, bewegt, um eine Vakuumverbindung mit diesen herzustellen. Eine Bewegung der Köpfe fort von den Magazinen zieht die Etiketten aus diesen Magazinen heraus. Die Etiketten werden von den Köpfen für ein nachfolgendes Ablegen in Kavitäten in den Formbereichen bewegt. Eine Vorrichtung zum Etikettieren in einer Form wird in der US- A-4 680 000 beschrieben, bei der Etiketten von ihren Quellen durch Etikettenaufnahmemechanismen entfernt werden, die Vakuumtrichter verwenden, und zu den jeweiligen Fördereinrichtungen transportiert werden. Die Fördereinrichtungen transportieren die Etiketten zu Etiketten- Anordne-Mechanismen, die Etiketten von den Fördereinrichtungen abnehmen und sie in die jeweiligen Formbereiche einbringen. In der US-A-4 840 366 wird eine Vorrichtung zum Etikettieren in einer Form beschrieben, bei der ein fortlaufend rotierender Arm eine Etikettentransfer-Einrichtung anhebt und absenkt, in einer einfachen harmonischen Bewegung, zwischen Etikettenmagazinen und den Formhalften einer Blasformmaschine. Die Exaktheit der Etikettenaufnahme und -ablage wird erreicht durch ein horizontales und vertikales Verweilen der Transferköpfe der Einrichtung bei der Ausnahmestation und durch ein vertikales Verweilen während des Einlegens der Etiketten in die Formhälften.
Übliche Rotationsblasmaschinen können mit einer hohen Produktionsrate arbeiten. Um diese Maschinen bei maximaler Geschwindigkeit arbeiten zu lassen, muß der die Vorrichtung zum Etikettieren in der Form unbedingt rasch mit großer Zuverlässigkeit und geringen Zykluszeiten arbeiten. Während des Zyklusses einer herkömmlichen Vorrichtung zum Etikettieren in einer Form ist es erforderlich, die Vakuumtrichter auf den Transferköpfen in Eingriff mit dem obersten Etikett in dem Etikettenmagazin zu bringen und eine starke Vakuumverbindung mit dem Etikett herzustellen, ausreichend, um sicherzustellen, daß das Etikett auf dem Kopf an Ort und Stelle gehalten wird, während der Kopf von dem Magazin zurückgezogen wird und das Etikett nach außen aus Greifern in dem Magazin geschwungen wird. Der Kopf verweilt mit dem Trichter während eines relativ langen Zeitraums auf dem Etikett, um sicherzustellen, daß der Druck in dem Trichter ausreichend reduziert wird, um die gewünschte starke Vakuumverbindung mit dem Etikett herzustellen. Das Verweilintervall ist erforderlich, um die in dem Trichter aufgrund des physischen Kontakts mit dem Etikett enthaltene Luft aus diesem durch das Vakuum-Ansaugrohr zur Vakuumquelle zu entfernen, wodurch der Druck im Trichter verringert und die gewünschte starke Verbindung hergestellt wird. Es ist üblich, das Verweilintervall, in dem diese Verbindung hergestellt wird, zu verringern, indem das Vakuum der Vakuumquelle verringert und diese nahe an dem Ansaugtrichter angeordnet wird. Allerdings können die Etiketten nicht zuverlässig aus dem Magazin entfernt werden, wenn das Verweilintervall zu kurz und das Vakuum zu schwach bemessen sind.
Einzelne Etiketten können bei der Verwendung eines starken Vakuums nicht entnommen werden. Dies liegt daran, daß bei einem zu starken oder zu hohen Vakuum Luft durch das vorderste Etikett gezogen wird und der Trichter zwei oder mehr Etiketten aufnimmt und alle diese gehaltenen Etiketten entfernt, wenn er von dem Etikettenmagazin fortbewegt wird. Das Entnehmen von mehr als einem Etikett zur selben Zeit führt zumindest zum Ausschuß einer Flasche und kann zum Stillstand der gesamte Blasform-Produktionslinie führen.
Die Körbe, die zum Bereitstellen der Etiketten zur Aufnahme durch IML's verwendet werden, erstrecken sich fort von den Etikettenaufnahmepositionen. Wenn die Etiketten an der Vorderseite der Körbe verbraucht sind, müssen Bediener diese Körbe wieder füllen, um die Fortsetzung des Etikettierens in der Form sicherzustellen. Die Körbe sind nahe bei anderen Teilen des IML und der Blasformmaschine angebracht. Die Nähe macht das Befüllen der Körbe schwierig.
Die Körbe sind auf dem Rahmen des IML-Systems angeordnet, wobei eine Verbindung verwendet wird, die eine begrenzte Rotation der Körbe erlaubt, um die Rotationsstellung der Etiketten gegenüber den Aufnahmeköpfen justieren zu können. Dieses Einstellen in Rotationsrichtung der Körbe erlaubt ein begrenztes Einstellen der Winkelposition der Etiketten, wenn sie aus dem Korb entnommen und in die Form eingelegt werden. In einigen Blasformvorgängen werden die Etiketten in Formkavitäten eingelegt, die bezüglich den Etikettentransferköpfen verdreht sind. Die begrenzte Einstellmöglichkeit der Magazine in Rotationsrichtung ist nicht ausreichend, um ein Verdrehen der Etiketten über einen relativ großen Winkelbereich zum lagerichtigen Ablegen in diesen verdrehten Formkavitäten zu erlauben. Das Anbringen der Magazine in einer Winkelstellung, die ausreicht, um ein lagerichtiges Anordnen zum Ablegen der Etiketten in den verdrehten Formkavitäten kann es erschweren, die Körbe mit Etiketten zu befüllen, um einen durchgehenden Betrieb der Blasform-Produktionslinie sicherzustellen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein IML-System bereitzustellen, das eine Vorrichtung zum Etikettieren in der Form zum Bewegen von Etiketten zu einer Rotationsblasmaschine und zum Anordnen der Etiketten in den Kavitäten von Formbereichen und eine rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung zum Entfernen von Etiketten aus Etikettenmagazinen und zum Weitergeben dieser Etiketten zur Aufnahme durch die Transferköpfe der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form bereitzustellen.
Die Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zum Etikettieren in einer Form, die eine rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung umfaßt, die eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Etikettentransfer-Einheiten aufweist, wobei jede Einheit einen Etikettentransfer-Ansaugkopf, eine Antriebseinrichtung zum Rotieren der Etikettentransfer-Einheiten über eine Etikettenaufnahmeposition und eine Etikettentransferposition umfaßt, weiter ein Etikettenmagazin bei der Etikettenaufnahmeposition, wobei jede Etikettentransfer-Einheit auch ein Nachfolgeelement umfaßt, das mit dem Ansaugkopf zusammenwirkt und mit einer Antriebseinrichtung in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Etikettentransfer-Einheit sich in der Etikettenaufnahmeposition befindet, um den Ansaugkopf einer derartigen Einheit zum Magazin zur Aufnahme eines Etiketts zu bewegen, und die eine Vorrichtung zum Anbringen von Etiketten in einer Form umfaßt, die eine Etikettentransfer- Vorrichtung zum sicheren Anbringen eines Etiketts von dem Ansaugkopf einer Etikettentransfer-Einheit in der Etikettentransferposition umfaßt, gekennzeichnet durch eine erste Vakuumquelle, eine zweite Quelle geringeren Vakuums und einen Vakuumschlauch zum Verbinden der ersten Vakuumquelle mit dem Ansaugkopf einer Etikettentransfer-Einheit in der Etikettenaufnahmeposition und zum Verbinden der zweiten Quelle geringeren Vakuums mit dem Ansaugkopf nur in der Etikettentransferposition, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettentransfer-Vorrichtung einen Etikettentransfer- Ansaugkopf enthält.
Die Erfindung besteht auch aus einem Verfahren zum Etikettieren in einer Formkavität einer Blasformmaschine, das folgende Schritte umfaßt:
a) Heranführen eines ersten Ansaugtrichters an das oberste Etikett in einem Etikettenmagazin, um das Etikett zu ergreifen, während gleichzeitig im Ansaugtrichter Unterdruck erzeugt wird, Herstellen einer Vakuumverbindung zwischen dem ersten Ansaugtrichter und dem obersten Etikett, und danach Entfernen des Ansaugtrichters von dem Magazin, um das oberste Etikett allein aus dem Magazin Vakuums, das das Etikett an dem Ansaugtrichter hält, nach dem Entnehmen des Etiketts aus dem Magazin;
c) Bewegen des ersten Ansaugtrichters und des gehaltenen Etiketts in eine Etikettentransferposition, entfernt von dem Magazin;
d) In Kontakt Bringen eines zweiten Ansaugtrichters mit dem Etikett in der Etikettentransferposition und Herstellen einer Vakuumverbindung zwischen dem Etikett und dem zweiten Ansaugtrichter, und danach Bewegen dieses zweiten Ansaugtrichters fort von dem ersten Ansaugtrichter, um das Etikett von den dem ersten Ansaugtrichter zu entfernen; und
e) Bewegen des zweiten Ansaugtrichters und des Etiketts zu einem Formteil und Einlegen des Etiketts in eine Kavität in dem Formteil.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung zum Etikettieren in der Form Paare von Etikettentransferköpfen auf jeder Seite der Vorrichtung. Getrennte rotierbare Etikettentransfer-Einrichtungen sind auf jeder Seite der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form angebracht, um den benachbarten IML Etikettentransferköpfen die Etiketten zu präsentieren. Jede rotierbare Etikettentransfer- Einrichtung umfaßt ein Paar von rotierbaren Transferwalzen und ein Paar von Etikettenmagazinen, ein Magazin für jede Walze. Die Walzen tragen Transfereinheiten, die bewegt werden, um Stellungen gegenüber den Magazinen einzunehmen und dann verlängert werden, um mit Etiketten in den Magazinen in Kontakt zu kommen, werden zurückgezogen und bewegt in Transferstellungen, in denen die Etiketten den Transferköpfen der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form übergeben werden. Während der Bewegung zu den Transferstellungen können die Etiketten verdreht werden, um die richtige winklige Ausrichtung zu gewährleisten, wenn sie von der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form zur Ablage in den Formbereichen aufgenommen werden. Die rotierenden Transferwalzen arbeiten, um Etiketten aus den Magazinen aufzunehmen und die Etiketten für eine Aufnahme durch die Vorrichtung zum Etikettieren in der Form zu bewegen während des relativ langen Zeitintervalls, während die Transferköpfe der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form die Etiketten zu den Formabschnitten bewegen, diese in den Formkavitäten ablegen und dann zurückkehren, um die nächsten Etiketten aufzunehmen. Diese lange Zykluszeit stellt genügend Zeit bereit, um ein verläßliche Vakuumverbindungen zwischen den Vakuumtrichtern auf den Transferwalzenköpfen und dem obersten Etikett im Etikettenmagazin auszubilden. Es wird ein ausreichend hohes Vakuum verwendet, um ein Verbindung sicherzustellen, die nur ein Etikett zu einer Zeit aus dem Magazin entnimmt. Der Druck in den Vakuumtrichern, die die Etiketten auf den Transferwalzen halten, wird verringert, ehe die Etiketten für eine Aufnahme durch die Vorrichtung zum Etikettieren in der Form bewegt werden, um die rasche und problemlose Übergabe der Etiketten, gehalten von den Vakuumtrichtern der Walze, zu den Vakuumtrichtern der Transferköpfe der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form zu erleichtern.
Eine verläßliche Etikettenaufnahme aus den Magazinen wird durch eine Bewegung der Etikettentransferköpfe in den Einheiten direkt in Richtung zu den Magazinen erleichtert, so daß die Vakuumtrichter sich nicht seitlich bewegen gegenüber den Magazinen während des in Kontakt Kommens mit den obersten Etiketten und während des Zurückziehens der einzeln gehaltenen Etiketten aus den Magazinen.
Die rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung umfaßt ein Paar von rotierenden Walzen, die Etiketten aus den Magazinen aufnehmen und diese Etiketten in Stellung zu Aufnahme durch die IML Transferköpfe bewegen. Die Anordnung der Etikettenmagazine in dem freien verfügbaren Raum innerhalb des Systems zum Etikettieren in der Form wird erleichtert durch die Verwendung einer ersten Walze mit großem Durchmesser, die drei um 120º zueinander versetzte Etikettentransfer-Einheiten umfaßt, und durch eine zweite Walze mit vergleichbar kleinerem Durchmesser, die vier, um 90º zueinander versetzte Etikettentransfer- Einheiten umfaßt. Beide Walzen werden schrittweise gedreht, wobei die erste Walze bei jedem Schritt um 120º und die zweite Walze um 90º verdreht wird. Jede Walze liefert gleichzeitig Etiketten zu der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form, während es ermöglicht wird, die beiden Etikettenmagazine mit unterschiedlichen Winkelstellungen an gewünschten Stellen innerhalb des Systems zum Etikettieren in der Form anzuordnen. Um das Verständnis der Erfindung zu erhöhen, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. In diesen zeigt:
Fig 1.: eine schematische Darstellung eines Systems zum Etikettieren in der Form und zwei rotierenden Etikettentransfer-Einheiten;
Fig. 2: eine schematische Ansicht des Systems nach Fig. 1 längs der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3: eine Draufsicht auf eine rotierende Transfervorrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4: eine Seitenansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5: eine Draufsicht auf eine Transfervorrichtung längs der Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6: eine Schnittdarstellung längs der Linie 6-6 in Fig. 4;
Fig. 7: eine Schnittdarstellung, die einen Transferkopf zeigt;
Fig. 8 und Fig. 9: Vorderansichten von unterschiedlichen Typen von Etikettentransferköpfen; und
Fig. 10: eine schematische Wiedergabe, die zeigt, wie das Vakuum auf die Transferköpfe aufgebracht wird.
Die Vorrichtung 10 zum Etikettieren in der Form umfaßt eine Vorrichtung 12 zum Etikettieren in der Form, ein Paar von rotierbaren Etikettentransfer-Einrichtungen 14, 16, die auf jeder Seite des unteren Endes der Vorrichtung 12 angeordnet sind, und eine übliche Rotations-Blasformmaschine (nicht dargestellt), die eine Vielzahl von Formbereichen 18 umfaßt, die fortlaufend rotiert werden in einem Kreis um das obere Ende der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form, wenn geöffnet. Jeder Formbereich umf aßt ein Paar von Formeindellungen 20, die Formkavitäten zum Formen von Flaschen oder Containern definieren, die von der Rotations- Blasformmaschine hergestellt werden, wenn die Form geschlossen ist. Die Vorrichtung 10 zum Etikettieren in der Form legt die Etiketten genau in den Dellen oder Kavitäten 20 ab, wenn die offenen Formbereiche 18 am oberen Ende der IML-Vorrichtung 12 vorbeigedreht werden. Die Vorrichtung 12 kann identisch sein mit der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form, die in dem US-Patent 4 840 366 (Johnston und Klinedinst) offenbart ist, deren Offenbarung ausdrücklich mit aufgenommen ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Vorrichtung 12 zum Etikettieren in der Form zwei Etikettentransferköpfe 110 112 auf jeder Seite der Vorrichtung. Die Köpfe werden bewegt zwischen unteren Etikettenaufnahmepositionen nahe bei den Transfereinrichtungen 14, 16 und angehobenen Positionen zwischen den Kavitäten 20 der offenen Formbereiche 18, während diese Formbereiche in Pfeilrichtung 24 in Fig. 2 um die Rotations-Blasmaschine gedreht werden. Die rotierenden Etikettentransfer-Einrichtungen 14, 16 entnehmen jeweils ein Paar von Etiketten aus den Etikettenkörben und präsentieren die Etiketten für eine Aufnahme durch die Etikettentransferköpfe 110, 112 und ein nachfolgendes Einlegen in die Kavitäten 20 durch die Vorrichtung 12. Die Arbeitsweise der Vorrichtung 12 wird näher in der US 4 840 366 beschrieben.
Die rotierenden Etikettentransfer-Einrichtungen 14, 16 sind identisch, mit der Ausnahme, daß sie spiegelbildlich sind. Die beiden Einrichtungen arbeiten identisch. Es wird daher lediglich die Einrichtung 14 mit ihrer Arbeitsweise näher beschrieben, wobei diese Beschreibung auch für die Einrichtung 16 zutrifft.
Die rotierende Etikettentransfer-Einrichtung 14 umfaßt ein Paar von rotierenden Transferwalzen 22, 24, von denen jede drehbar auf einer vertikalen Achse angebracht ist. Die Walze 22 umfaßt eine rotierende Platte 26, die drei über den Umfang verteilte Etikettentransfer-Einheiten 30 trägt, die in Fig. 3 und 5 dargestellt sind. Die Walze 24 mit kleinerem Durchmesser umfaßt eine rotierende Platte 28, die vier mit jeweils 90º über den Umfang verteilte Etikettentransfer-Einheiten 32 trägt, die identisch sind mit den Einheiten 30 (Vgl. Fig. 3). Während der Tätigkeit der Einrichtung 14 wird die Walze 22 wiederholt um Schritte von 120º verdreht und dann angehalten, so daß jede der Transfereinheiten 30 in eine Etikettenaufnahmeposition 38 gebracht und in dieser gehalten wird, gegenüber von einem Etikettenmagazin 40, und dann vorindexiert zu einer Etikettentransferposition 42 verbracht wird, die der angrenzenden Seite der IML-Vorrichtung 12 gegenüberliegt. Die Positionen 38, 42 sind um 120º zueinander versetzt, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Die Walze 24 wird wiederholt um 90º schrittweise verdreht und dann angehalten, so daß jede der Transfereinheiten 32 in eine Etikettenaufnahmeposition 44 gebracht und in dieser gehalten wird, gegenüber von einem Etikettenmagazin 46 und dann vorindexiert zu einer Etikettentransferposition 48 verbracht wird, die sich unterhalb und an einer Seite der Etikettentransferposition 42 befindet.
Die Walzen 26, 28 werden von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben, der mit dem Antrieb der Rotations-Blasformmaschine synchronisiert ist, so daß die Etiketten gleichzeitig aus den Magazinen 40, 46 entnommen und gleichzeitig in die Etikettentransfer-Positionen 42,48 verbracht werden. Eine fest oberhalb der rotierenden Platte 26 angebrachte Platte 50 trägt einen fest angebrachten Luftzylinder 52, der eine Kolbenstange 54 und einen Aus fahr- und Rückzugsblock 56 an seinem Ende trägt. Der Block weist nach unten zu dem Bewegungspfad der Transfereinheiten 30 und umfaßt einen Schlitz 58, der diesen Einheiten zugewandt ist. Der Schlitz 56 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, mit gekrümmten Seitenwänden versehen, um eine sichere Gleitführung mit Folgegliedern zu ermöglichen, die auf den Einheiten 30 angebracht sind. Der Block 56 ist dem Etikettenmagazin 40 zugewandt, so daß das Ausfahren und Rückziehen des Zylinders 52 den Block direkt zum Magazin hin und von diesem weg bewegt.
Fig. 7 zeigt eine der von der rotierenden Platte 26 getragenen Etikettentransfer-Einheiten 30. Die Einheit 30 umfaßt eine Halterung 60, die an der unteren Oberfläche der Platte 26 verschraubt ist mit einem sich radial erstreckenden Schaft 62, der in der Halterung gelagert ist, um die Rotation und radiale Verschiebung nach außen und innen des Schafts gegenüber der Halterung zu erlauben. Auf dem äußeren Ende des Schafts ist ein Etikettentransferkopf 64 angebracht, der einen Vakuumtrichter 66 trägt, der in der zentrischen Nut 68 der äußeren Oberfläche des Kopfes angebracht ist, so daß die umlaufende Lippe des Trichters ein kurzes Stück nach außen über die äußere Fläche 72 des Transferkopfes vorsteht. Der Kopf 64 ist auf einem Block 74 an dem Ende des Schaftes 62 durch ein paar von Bolzen 76 angebracht, die sich durch kreisförmig abgestufte Schlitze 78 in dem Kopf erstrecken. Das Lösen der Bolzen 76 erlaubt ein begrenzte Winkeleinstellung des länglichen Kopfes 64 gegenüber dem Schaft 62. Diese Einstellung erleichtert das Justieren des Kopfes gegenüber dem Etikettenmagazin zum korrekten Aufnehmen der Etiketten. Ein Vakuumöffnung 80 öffnet sich in das Innere des Trichters 66 und ist mit einem Vakuumschlauch verbunden, um es dem Kopf 64 zu ermöglichen, Etiketten aus dem Magazin 40 zu entnehmen und diese an Ort und Stelle zu halten für eine Bewegung zu den Etikettentransferköpfen in der Vorrichtung 12 zum Etikettieren in der Form. Ein Kreisfolgeglied 82, das auf dem Block 74 angebracht ist, erstreckt sich nach oben für Kontaktnahme mit dem Block 56, wenn die Einheit 30 sich nahe bei dem Magazin 40 befindet.
Ein Paar von Ausrichtungsbolzen 84 sind in Hülsen in der Halterung 60 gelagert und erstrecken sich in diese hinein. Die Platte 86 ist an den inneren Ende der Bolzen 84 mit Federn 88 gehalten, die aufgenommen sind zwischen der Halterung 60 und der Platte 86. Das radial innere Ende des Schaftes 62 erstreckt sich durch die Platte 86 und in den rotierenden Zylinder 90, der auf inneren Verlängerungen 92 der Bolzen 84 gelagert ist.
Die Betätigung des Zylinders 90 rotiert den Etikettentransferkopf 64 gegenüber der Lagerung 60. Der Rotationswinkel ist einstellbar. Die Federn 88 halten den Schaft 62 und den Kopf 64 in der radial einwärts liegenden oder zurückgezogenen Stellung, wenn die Einheiten 30 sich entfernt von der Etikettenaufnahmeposition 38 nahe bei dem Magazin 40 befinden.
Die Einheiten 32 sind mit dem Boden der Platte 28 verschraubt und sind wie die Einheiten 30 auf der Platte 26. In den Einheiten 30 erstrecken sich die zylindrischen Folgeglieder 82 nach oben von den Blöcken 74 über die Platte 26. In den Einheiten 32 erstrecken sich die zylindrischen Folgeglieder 82 nach unten von den Blöcken 74. Bei der Beschreibung der Einheiten 32 werden dieselben Bezugszeichen wie bei den Einheiten 30 verwendet, um dieselben oder ähnliche Bauteile zu bezeichnen.
Die Platte 94 ist fest unterhalb der Platte 28 angebracht und trägt einen Luftzylinder 96, der eine Kolbenstange 98 aufweist, die mit einem Aus fahr- und Rückzugsblock 100 wie Block 56 verbunden ist. In der oberen Seite des Blocks 100 ist ein Schlitz 102 ausgebildet, wie der Schlitz 58 in dem Block 56. Die Elemente 96, 98, 100 können identisch sein mit en Elementen 52, 54 und 56. Der Zylinder 96 ist auf der Platte 94 gegenüber dem Magazin 46 angebracht, so daß das Ausfahren und Rückziehen des Zylinders den Block 100 auf das Magazin zu und davon ihn weg bewegt.
Die IML-Vorrichtung 12 umfaßt einen oberen Etikettentransferkopf 110 und einen unteren Etikettentransferkopf 112 auf jeder Seite der Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Köpfe 110, 112 sind versetzt zueinander, so daß, wenn die IML-Vorrichtung zurückgezogen wird, sich die Köpfe 110 gegenüber den Etikettentransfer-Positionen 42 der Einheiten 30 befinden und sich die Köpfe 112 gegenüber den Etikettentransfer-Positionen 48 der Einheiten 32 befinden. Die Köpfe 110, 112 sind gleich und umfassen ein Paar von beabstandeten Vakuumtrichtern 114, wie in Fig. 7 gezeigt. Die rotierende Platte 26 ist auf der vertikalen Stützwelle 104 angeordnet, und die rotierende Platte 28 ist auf der vertikalen Stützwelle 106 angeordnet. Ein Antrieb (nicht dargestellt) versetzt die Wellen 104, 106 in Drehung, synchron mit der Drehung der Formbereiche in der Blasformmaschine und mit der Arbeitsweise der IML-Vorrichtung 12, so daß die Etiketten aus den Magazinen 40, 46 von den Etikettentransfer-Einheiten aufgenommen, von diesen zu den Etikettentransferpositionen befördert und aufgenommen werden von der IML-Vorrichtung 12 für eine Bewegung zu den Formbereichen. Die Etiketten können um einen einstellbaren Winkel verdreht werden während der Bewegung von den Aufnahmepositionen 38, 44 zu den Transferpositionen 42, 48.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 10 zum Etikettieren in der Form beschrieben. Die Rotations-Blasformmaschine dreht fortlaufend paare von Formbereiche 18 längs eines kreisförmigen Bewegungspfades während der Herstellung blasgeformter Flaschen. Wenn die offenen Formhälften am oberen Ende der IML-Vorrichtung vorbei laufen, tragen die Etikettentransferköpfe 110, 112 Etiketten zwischen die Formhälften ein und werden dann ausgefahren, um die Etiketten in die richtige Position innerhalb der Formkavitäten 20 abzulegen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Kavitäten um einen spitzen Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt, wenn sie an der IML-Vorrichtung vorbeilaufen. Die Transferköpfe 110, 112 sind daher um einen entsprechenden spitzen Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt, um das Einsetzen der Etiketten in die Kavitäten zu erleichtern.
Während des relativ langen Operationszyklusses der IML- Vorrichtung 12 werden die beiden rotierenden Etikettentransfer-Einrichtungen 14, 16 betätigt, um Etiketten aus den den vier Etikettenmagazinen 40, 46 zu entnehmen und diese vier Etiketten bei den Etikettentransfer-Positionen 42, 48 für eine Aufnahme durch die Köpfe 110, 112 zu präsentieren. Die Rotation der Platten 26, 28, um die Einheiten 30, 32 in den Etikettentransfer-Positionen 42, 48 zu positionieren, positioniert ebenfalls die benachbarten oberstromigen Einheiten 30, 32 in den Aufnahmepositionen 38, 44 gegenüber den jeweiligen Etikettenmagazinen 40, 46, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Bewegung der Einheiten 30, 32 zu den Positionen gegenüber den Magazinen bewegt die zylindrischen Folgeglieder 82 auf diesen Einheiten in die Schlitze 58 der zurückgezogenen Blöcke 56, 100. Die Drehantriebe für die Wellen oder Schäfte 104, 106 werden in Abhängigkeit von der Rotation der Platten angehalten, um die Einheiten wie in Fig. 3 gezeigt anzuordnen.
Die Vakuumanschlüsse 80 in den Ansaugtrichtern 66 sind ständig über Vakuumschläuche (nicht dargestellt) mit einer Quelle geringen oder niedrigen Vakuums verbunden. Die Ansaugtrichter sind auch einzeln mit Quellen von hohem oder starken Vakuum über Ventile verbunden (nicht dargestellt), die auf den jeweiligen Platten 26, 28 angebracht sind und Auslöser haben, die von fest auf den Platten 50, 94 angebrachten Nockenplatten betätigt werden. Die Nockenplatte 108 ist in Fig. 54 dargestellt. Wenn die jeweiligen Platten 26, 28 gedreht werden, um die Etikettenaufnahmeköpfe 64 in deren jeweilige Etikettenaufnahmeposition 38, 44 zu bringen, kommen die Auslöser mit den Platten in Kontakt, um die Ansaugtrichter 66 mit einem hohen Vakuum zu beaufschlagen. Das hohe Vakuum wird auf die Ansaugtrichter aufgebracht, bevor diese ausgefahren werden, um mit den Etiketten in den jeweiligen Magazinen in Kontakt zu kommen.
Wenn die Einheiten 30, 32 in die Etikettenaufnahmepositionen 38, 44 verdreht werden, werden Rollen 82 in die Schlitze 56 in den Blöcken 56 eingeführt, und die Einheiten werden in der Position gemäß Fig. 3 gehalten. Nach dem Anhalten werden die Zylinder 52, 96 ausgefahren, um die Etikettentransferköpfe 64 in den Aufnahmepositionen radial auswärts zu bewegen in Richtung auf das jeweilige Magazin zu und um die Ansaugtrichter oder Vakuumtrichter 66 in Kontakt mit den obersten in den Magazinen gehaltenen Etiketten zu bringen. Das hohe Vakuum, das auf die Trichter 66 aufgebracht wird, bildet eine Vakuumverbindung aus, die die obersten Etiketten mit den Trichtern verbindet, ohne andere Etiketten aufzunehmen. Die Zylinder werden für ein ausreichendes Intervall ausgefahren, so daß der Druck in den Trichtern 66 auf den geringen Druck der Vakuumquelle verringert wird, wodurch eine starke, verläßliche Vakuumverbindung zwischen den obersten Etiketten und den Trichtern geschaffen wird. Nachdem die starke Vakuumverbindung ausgebildet worden ist, werden die Zylinder 52, 96 zurückgezogen, um die Transferköpfe 64 radial einwärts zu bewegen und die obersten Etiketten aus den Magazinen zu entnehmen. Wenn gewünscht kann der Antriebe der die Wellen oder Schäfte 104, 106 dreht, in Gang gesetzt werden, um die Platten, Einheiten und Etiketten von der Etikettenaufnahme 38, 44 fort zu drehen, sobald die obersten Etiketten aus den Magazinen entnommen sind und ehe die Zylinder 52, 96 vollständig zurückgezogen sind. Das Ausfahren der Zylinder 52, 96 drückt die Federn 88 zusammen, wenn die Köpfe 64 radial nach außen bewegt werden. Bei Zurückziehen der Zylinder halten die Federn die Köpfe 64 in der zurückgezogenen Stellung, wie in Fig. 3 gezeigt.
Die Betätigung der Drehantriebe bewegt vorindexiert beide Etikettentransferköpfe aus den Etikettenaufnahmepositionen 38, 44 in die Etikettentransfer-Positionen 42, 48. Während dieser Zeit können die rotierenden Zylinder 90 in Gang gesetzt werden, um die länglichen Transferköpfe 64 und die von diesen an den Trichtern 66 gehaltenen Etiketten um einen geeigneten Winkel zu verdrehen, so daß die Etiketten für eine Aufnahme durch die Köpfe 110 112 und ein nachfolgendes Ablegen in den im Winkel angebrachten Formkavitäten richtig angeordnet sind.
Die fortlaufende Drehung der Schäfte 104, 106 bewegt die Transferköpfe 64, die Etiketten tragen, zu den Etikettentransfer-Positionen 42, 48 zur Aufnahme durch die IML- Transferköpfe 110, 112. Fig. 7 zeigt den Transfer eines Etiketts 118 von dem Transferkopf 64 einer Transfereinheit 30 zu einem oberen Transferkopf 110 der IML-Vorrichtung 12. Der Kopf 64 wurde zu einem spitzen Winkel verdreht und ist im wesentlichen parallel zu einem Kopf 110. Der Kopf 110 trägt beabstandete Vakuum- oder Ansaugtrichter 114, die auf jeder Seite des zentralen Ansaugtrichters 66 des Kopfes 64 angeordnet sind. Das Ausfahren des Transferkopfes 110 durch die TML- Vorrichtung 12 bringt die Trichter 114 in Kontakt mit der dem Trichter 66 gegenüberliegenden Seite des Etiketts 118. Wie gezeigt steht die Lippe 70 des Trichters 66 nur wenig über die Fläche 72 des Kopfes 64 vor, so daß die Trichter 114 mit dem Etikett in Kontakt kommen und, bei einem weiteren leichten Ausfahren nach außen des Kopfes 110, das Etikett in Kontakt mit der Seite 72 pressen, die das Etikett trägt und sicherstellt, daß die Quelle hohen Vakuums, die mit den Trichtern 114 verbunden ist, Verbindungen mit hohem Vakuum mit dem Etikett herstellt.
Während der Bewegung der Köpfe 64 in die Etikettentransfer- Positionen 42, 48, verlassen die Vakuumschalter in den Schläuchen mit hohem Vakuum die Nockenplatten und verringern das Vakuum in den Trichtern 66, die die Etiketten auf den Köpfen 64 halten. Das verringerte Vakuum ist ausreichend, um die Etiketten an Ort und Stelle zu halten während der Bewegung zu den Etikettentransfer-Positionen. Allerdings sind die Verbindungen mit geringem Vakuum zwischen den Etiketten und den Trichtern 66 schwächer als die zwei Verbindungen mit hohem Vakuum zwischen dem Etiketten auf den Trichtern 114 des IML- Transferkopfes 110. Das Zurückziehen des Kopfes 110 durch die IML-Vorrichtung 12 entfernt die Etiketten 118 von den Trichtern 66, so daß die Etiketten sich frei mit dem Kopf 110 bewegen können. Nach dem Zurückziehen der vier IML- Etikettentransferköpfe 110, 112 bewegt die IML-Vorrichtung 12 die Köpfe nach oben zwischen die Formhälften und legt die Etiketten in den Formkavitäten ab, wie in der US-A-4 840 366 beschrieben.
Während die Etiketten 118 von den Transferköpfen 64 in den Positionen 42, 48 entnommen werden, werden gleichzeitig die Zylinder 52, 96 ausgefahren, um die Transferköpfe in den Positionen 38, 44 radial nach außen zu bewegen, um die obersten Etiketten in den Magazinen zu erfassen und bei diese beim Zurückziehen der Zylinder aus den Magazinen zu entfernen. Sobald die Etiketten 118 von den Köpfen in den Transferpositionen abgenommen sind, wird der Drehantrieb für die Schäfte 104, 106 in Gang gesetzt, um die Einheiten 30, 32 von den Etikettenaufnahmepositionen in die Etikettentransfer- Positionen zu bewegen. Die Bewegung der Köpfe 64 und der vakuumgehaltenen Etiketten in die Transferpositionen 42, 48 bewegt die nächsten oberstromig angeordneten Köpfe 64 in die Etikettenaufnahmepositionen zum Aufnehmen von Etiketten, während die Räder angehalten werden und die Etiketten den IML- Köpfen 110, 112 übergeben werden. Die Zylinder 90 werden während der Drehung der Räder wie oben beschrieben betätigt, um die Transferköpfe in die richtige Winkelstellung zu bringen, so daß die Etiketten in der Position für ein richtiges Ablegen in den winklig angebrachten Formkavitäten sind. Während der Bewegung der Einheiten 30, 32 zurück in die Etikettenaufnahmepositionen werden die Zylinder 90 in ihre Ausgangsstellungen zurückgebracht, so daß die Etikettentransferköpfe in deren Ausgangsstellungen zurück rotiert werden für das nachfolgende Aufnehmen von Etiketten, wenn sie sich wieder in den Etikettenaufnahmepositionen befinden. Das Zurückkehren der Köpfe in deren Ausgangsstellungen bringt die zylindrischen Folgeglieder 82 in die richtige Position für eine Bewegung in den Schlitzen 58, wenn die Einheiten rotiert werden zu den Etikettenaufnahmepositionen.
In der Vorrichtung 10 zum Etikettieren in der Form ist für das Anbringen der Etikettenmagazine begrenzt Platz vorhanden. Die Walze 22 mit großem Durchmesser ist mit drei Etikettentransfer-Einheiten 30 und einem Indexwinkel von 120º versehen, um das Magazin 40 in dem in der Vorrichtung 10 vorhandenen Platz anzuordnen. Die indexierte Schrittweite der Walze 24 mit kleinerem Durchmesser von 90º erlaubt das Anordnen des Magazins 46 in dem in der Vorrichtung 10 vorhandenen Platz. Ein guter Zugang zu den Magazinen 40, 46 erleichtert das anfängliche Einstellen und die Wartung der Magazine und erlaubt ebenfalls ein relativ einfaches Befüllen mit Etiketten. Dies ist ein wesentliches Merkmal, wenn es während des fortlaufenden Betriebs der Vorrichtung 10 erforderlich ist, die Magazinen mit neuen Etiketten im Stundenrhythmus oder dergleichen zu beschicken.
Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Etikettentransferkopfes 120 für die Einheiten 30, 32. Der Kopf 120 ist ähnlich dem Kopf 64 der ersten Ausführungsform und umfaßt einen länglichen Körper 122 mit einer Vorderseite 124, einem Paar von Ansaugtrichtern 126, die in Nuten in den Ende des Körpers angebracht sind, wie der Ansaugtrichter 66 des Kopfes 64. Die Lippen 128 der Ansaugtrichter 126 stehen nur um einen geringen Betrag über die Vorderseite 124 vor. In dem Block 120 sind kreisförmige Schlitze 130 angebracht, um das Anbringen des Kopfes auf dem Block 74 und eine begrenzte Winkelverschwenkung des Kopfes auf dem Block zu erlauben. Die Vakuumanschlüsse 132 öffnen sich in das Innere der Trichter 126, ähnlich wie der Anschluß 80.
Die Trichter 126 auf dem Etikettentransferkopf 120 weisen denselben Abstand zueinander auf wie die beiden Vakuumtrichter 114, die von den IML-Etikettentransferköpfen 110, 112 getragen werden. Während des Transfers der Etiketten von den Köpfen 120 zu den Köpfen 110, 112 erfassen die Vakuumtrichter 114 das Etikett direkt über den Vakuumtrichtern 126 und ziehen das Etikette bei Zurückziehen der Köpfe 110, 112 von den Trichtern 126 ab.
Die Verwendung der Köpfe 120 erlaubt das Bilden einer redundanten Verbindung mit zwei Ansaugtrichtern mit den obersten Etiketten in den Magazinen, um das Entnehmen der Etiketten aus den Magazinen zu erleichtern. Außerdem erlaubt die Verwendung dieser Transferköpfe die Aufnahme von Etiketten durch die IML-Köpfe 110, 112 mit einem minimalen Dehnen oder Knittern der Etiketten während des Transfervorgangs.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Etikettieren in einer Form, die eine rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung (14) umfaßt, die eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Etikettentransfer- Einheiten (30) aufweist, wobei jede Einheit (30) einen Etikettentransfer-Ansaugkopf (64), eine Antriebseinrichtung zum Rotieren der Etikettentransfer-Einheiten (30) über eine Etikettenaufnahmeposition (38) und eine Etikettentransferposition (42) umfaßt, weiter ein Etikettenmagazin (40) bei der Etikettenaufnahmeposition, wobei jede Etikettentransfer-Einheit (30) auch ein Nachfolgeelement (82) umfaßt, das mit dem Ansaugkopf (64) zusammenwirkt und mit einer Antriebseinrichtung (56) in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Etikettentransfer-Einheit (30) sich in der Etikettenaufnahmeposition (38) befindet, um den Ansaugkopf (64) einer derartigen Einheit zum Magazin (40) zur Aufnahme eines Etiketts zu bewegen, und die eine Vorrichtung (12) zum Anbringen von Etiketten in einer Form umfaßt, die eine Etikettentransfer-Vorrichtung (110) zum sicheren Anbringen eines Etiketts (118) von dem Ansaugkopf (64) einer Etikettentransfer-Einheit (30) in der Etikettentransferposition (42) umfaßt, gekennzeichnet durch eine erste Vakuumquelle, eine zweite Quelle geringeren Vakuums und einen Vakuumschlauch zum Verbinden der ersten Vakuumquelle mit dem Ansaugkopf (64) einer Etikettentransfer-Einheit (30) in der Etikettenaufnahmeposition (38) und zum Verbinden der zweiten Quelle geringeren Vakuums mit dem Ansaugkopf (64) nur in der Etikettentransferposition (42), und weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Etikettentransfer-Vorrichtung (110) einen Etikettentransfer- Ansaugkopf (110) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Vakuumschlauch zur Verbindung der ersten Vakuumquelle mit dem Ansaugkopf (110) der Vorrichtung zum Etikettieren in der Form in der Etikettentransferposition (42).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Rotationsantrieb, der mit dem Ansaugkopf (64) einer Etikettentransfer-Einheit (30) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachfolgeelement (82) und die Antriebseinrichtung (56) in zusammengefügtem Zustand eine Schlitz-Mitnehmer-Verbindung umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere ähnliche rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung (16).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede rotierbare Etikettentransfer-Einrichtung (14, 16) eine unterschiedliche Anzahl von Etikettentransfer-Einheiten (30,32) aufweist und um einen unterschiedlichen Winkel verdrehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Etikettentransfer-Ansaugkopf (64) eine Anlagefläche (72) und einen Ansaugtrichter (66) umfaßt, der in einer Vertiefung der Anlagefläche (72) angeordnet ist und eine äußere Lippe (70) aufweist, die über die Anlagefläche (72) ein wenig nach außen hinausragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Etikettentransfer-Ansaugkopf (64) einen weiteren zurückgesetzten Ansaugtrichter (66) umfaßt, der eine äußere Lippe aufweist, die über die Anlagefläche ein wenig nach außen hinausragt.

9. Verfahren zum Etikettieren in einer Formkavität (20) einer Blasformmaschine, das folgende Schritte umfaßt

a) Heranführen eines ersten Ansaugtrichters (66) an das oberste Etikett (118) in einem Etikettenmagazin (40), um das Etikett (118) zu ergreifen, während gleichzeitig im Ansaugtrichter (66) Unterdruck erzeugt wird, Herstellen einer Vakuumverbindung zwischen dem ersten Ansaugtrichter (55) und dem obersten Etikett (118), und danach Entfernen des Ansaugtrichters (66) von dem Magazin (40), um das oberste Etikett (118) allein aus dem Magazin (40) zu entnehmen;

b) Verringern der Intensität des Vakuums, das das Etikett (118) an dem Ansaugtrichter (66) hält, nach dem Entnehmen des Etiketts (118) aus dem Magazin (40);

c) Bewegen des ersten Ansaugtrichters (66) und des gehaltenen Etiketts (118) in eine Etikettentransferposition (42), entfernt von dem Magazin (40);

d) In Kontakt Bringen eines zweiten Ansaugtrichters (114) mit dem Etikett (118) in der Etikettentransferposition (42) und Herstellen einer Vakuumverbindung zwischen dem Etikett (118) und dem zweiten Ansaugtrichter (114), und danach Bewegen dieses zweiten Ansaugtrichters (114) fort von dem ersten Ansaugtrichter (66), um das Etikett (118) von den dem ersten Ansaugtrichter (66) zu entfernen; und

e) Bewegen des zweiten Ansaugtrichters (114) und des Etiketts (118) zu einem Formteil (18) und Einlegen des Etiketts (118) in eine Kavität (20) in dem Formteil (18)