[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausstatten von Gefäßen
mit einem Etikett aus siegelfähigem Material und auf diese Weise ausgestattete Gefäße
gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 11 und 27.
[0002] Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-Patentschrift 4 694 633 bekannt. Die
dort beschriebene Maschine ist durch die Verwendung einer schmalen, gekrümmten Vakuumsaugleiste
in der Lage, ein Etikett aus siegelfähigem Material um ein Gefäß vollständig herumzuwickeln,
wobei nach dem Umwickeln eine Versiegelung des Überlappungsbereiches erfolgt. Danach
wird die zwischen der Gefäßaußenwand und der Etiketteninnenseite während des Wickel-
und Siegelvorganges angeordnete Saugleiste in axialer Richtung des Gefäßes herausgezogen.
Nachteilig ist die Tatsache, daß prinzipbedingt das Etikett nicht ohne Zwischenabstand
fest auf das Gefäß aufgewickelt werden kann, sondern immer ein gewisser Zwischenabstand
vorhanden ist, sodaß das Etikett zur Befestigung am Gefäß nach dem Siegeln vollflächig
durch eine Wärmebehandlung angeschrumpft werden muß. Dadurch ist diese Maschine ausschließlich
zur Verarbeitung von Etiketten aus wärmeschrumpfbarem Material beschränkt. Die zwangsweise
erforderliche Vollflächewärmebehandlung verursacht zusätzliche Kosten, kann durch
Faltenbildung das Erscheinungsbild beeinträchtigen und ist in einigen Fällen, wie
z.B. der Etikettierung von bereits gefüllten Aerosoldosen, aus Sicherheitsgründen
nicht einsetzbar. Ferner ist diese vorbekannte Maschine durch die Verwendung einer
dünnen Saugleiste und der dafür notwendigen Steuerung mechanisch sehr aufwendig und
dementsprechend empfindlich, vor allem gegen Beschädigungen der Saugleisten.
[0003] Eine weitere Vorrichtung zum Umwickeln von Gefäßen ist durch das US-Patent 4 272
311 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden die zu behandelnden Gefäße geradlinig an
einer Auftragsstation vorbeigeführt, wobei ein Etikettenband von einer Vorratsrolle
abgezogen, auf der Innenseite beleimt und die Vorderkante des Bandes durch einen umlaufenden
Riemen auf das Gefäß aufgebracht und dieses zum Aufwickeln in Drehung versetzt wird.
Erst nachdem das Band bereits teilweise um das Gefäß gewickelt wird, erfolgt ein Abtrennen
des Etiketts vom Band, indem das Band durch eine Klemmeinrichtung festgehalten und
das schon am Gefäß anliegende Etikett entlang einer Perforationslinie vom Band abgerissen
oder geschnitten wird. Im weiteren Verlauf wird das abgetrennte Etikett vollständig
auf das Gefäß aufgerollt. Außerdem wird vorgeschlagen, daß bei der Verarbeitung eines
siegelfähigen Etiketts der Überlappungsbereich zusätzlich zur flächigen Verklebung
durch Abrollen an einem feststehenden Siegelwerkzeug versiegelt werden kann. Dadurch,
daß das beleimte Etikett erst nach einem teilweisen Aufwickeln auf das Gefäß vom Band
abgetrennt wird, wobei das Band gestoppt werden muß, ergibt sich im Bereich der Bandzufuhr
nachteiligerweise eine diskontinuierliche Arbeitsweise, die nur sehr niedrige Produktionsleistungen
zuläßt. Die maximale Leistung wird darüber hinaus durch die vorgeschlagene Siegeleinrichtung
stark beschränkt, da funktionsbedingt durch das nur kurze Abrollen des Überlappungsbereiches
auf dem feststehenden Siegelwerkzeug bei hohen Leistungen die dann zur Verfügung stehende
Siegelzeit für eine zuverlässige Verbindung der Etikettenvorder- und -hinterkante
nicht ausreicht. Bei dieser Maschine kann deshalb nicht auf eine größflächige Verklebung
der Etiketteninnenseite mit der Gefäßaußenwand verzichtet werden, was aber insbesondere
bei der Verarbeitung von dünnen und transparenten Kunststoffolien aus optischen Gründen
als nachteilig empfunden wird. Die vorbekannte Vorrichtung ist für die Erzielung hoher
Produktionsleistungen von beispielsweise 40.000 Flaschen bis 80.000 Flaschen oder
Dosen pro Stunde, wie heute in der Getränkeindustrie üblich, nicht geeignet.
[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausstatten von Gefäßen mit einem Etikett aus
siegelfähigem Material und derart ausgestattete Gefäße zu schaffen, die die Erzielung
hoher Produktionsleistungen mit geringem Aufwand bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit
ermöglichen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 11 und 27 angegebenen
Merkmale gelöst.
[0006] Dadurch, daß in kontinuierlicher Arbeitsweise ein Einzeletikett von einem Etikettenband
abgeschnitten, mit seiner Vorderkante an ein Gefäß angelegt und angeklebt wird und
nachfolgend das Etikett ohne Zwischenabstand straff auf das Gefäß aufgewickelt und
in der Überlappungszone die Etikettenhinterkante durch Versiegeln mit der Etikettenvorderkante
verbunden wird, können auf äußerst einfache Weise Gefäße mit hoher Leistung ausgestattet
werden, ohne das optische Erscheinungsbild bei sehr dünnen oder transparenten Etiketten
negativ zu beeinflußen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß zur Fixierung
der Etikettenvorderkante am Gefäß vor Beginn des Aufwickelvorganges nur sehr wenig
Klebstoff entweder auf das Etikett oder das Gefäß aufgetragen werden muß, da die Verklebung
lediglich als Aufwickelhilfe benutzt wird, d.h. sicherstellen soll, daß das Etikett
während dem Aufwickeln nicht vom Gefäß abfällt. Die eigentliche Befestigung des Etiketts
erfolgt durch das Versiegeln der Etikettenkanten im Überlappungsbereich. Das aufzuwickelnde
Etikett kann in seinen Abmessungen auch so gewählt werden, daß die obere und untere
Längskante des Etiketts radial nach innen eingezogene Endbereiche eines Gefäßes, insbesondere
am Kopf oder dem Boden, überragen können, wobei dieser Überstand des Etiketts nach
dem Aufwickeln durch gezieltes Wärmeschrumpfen an die Gefäßkontur angelegt werden
kann. Gerade in diesem Fall kann zum Ankleben des Etiketts an das Gefäß ein Klebstoff
gewählt werden, dessen Klebkraft nach dem Siegeln im Laufe der Zeit nachlassen kann,
da das Etikett durch das straffe Aufwickeln und Anschrumpfen bestimmter Abschnitte
des Etiketts formschlüssig an der Gefäßaußenwand gehalten wird. So kann beispielsweise
bei geeignetem Etiketten- und Gefäßmaterial, z.B. Kunststoffflaschen, als Klebstoff
auch ein Lösungsmittel eingesetzt werden, das bei einem Auftrag auf das Etikett oder
das Gefäß eine klebrige Zone bildet, die zumindest für kurze Zeit ein Ankleben und
Aufwickeln des Etiketts ermöglicht, aber nach wenigen Minuten oder einer Wärmebehandlung
ihre Klebwirkung ganz oder teilweise verliert. Eine derartige Ausführung ist insbesondere
für Mehrweggebinde wegen der einfacheren Entfernbarkeit der Etiketten interessant.
[0007] Wenn zwischen dem Abschluß des Aufwickelvorganges des Etiketts und dem nachfolgenden
Heißsiegeln des Überlappungsbereiches konstruktionsbedingt eine kurze Zeitspanne zu
überbrücken ist, muß sichergestellt werden, daß die Etikettenhinterkante zwischenzeitlich
am Gefäß verbleibt. Dies kann beispielsweise durch ein mechanisches Andrücken des
Etiketts gegen das Gefäß bewerkstelligt werden oder vorteilhafterweise dadurch, daß
das Etikett beim Aufwickeln im Bereich vor der Hinterkante ebenfalls durch schmale
Klebstoffzonen am Gefäß kurzzeitig bis zum Siegeln fixiert wird, wobei jedoch der
Überlappungsbereich frei von Klebstoff gehalten wird.
[0008] Bei der Verarbeitung von Etiketten, die nach dem Aufwickeln in bestimmten Bereichen
noch nicht an der Gefäßaußenkontur anliegen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die
freistehenden Abschnitte des Etiketts an der zum Gefäß weisenden Innenseite während
des Siegelvorganges unterstützt gehalten werden, damit der Überlappungsbereich nach
Möglichkeit über die gesamte Höhe des Etiketts versiegelt werden kann. Im Anschluß
daran können die überstehenden Abschnitte des Etiketts ohne ein Aufplatzen der Überlappung
angeschrumpft werden.
[0009] Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Siegelzeit
unabhängig von der momentanen Arbeitsgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Dies
gestattet die Einbindung einer erfindungsgemäßen Maschine in eine Produktionslinie
mit vor- und nachgeordneten Behandlungsmaschinen, ohne daß durch die zwangsläufig
auftretenden Leistungsschwankungen die Qualität der Siegelnaht, z.B. durch zu hohe
oder zu geringe Wärmezufuhr, beeinflußt wird.
[0010] Anhand mehrerer Fig. werden nachfolgend verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 jeweils eine schematische Draufsicht einer Ausstattungsmaschine ohne
deren Oberteil nach vier verschiedenen Ausführungen,
Fig. 5 bis 7 und 10 jeweils einen Querschnitt durch den Überlappungsbereich von ausgestatteten
Gefäßen mit drei verschiedenen Klebemustern und die Geometrie der Heißsiegeleinrichtung,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines ausgestatteten Gefäßes mit einem Klebemuster
nach Fig. 6 und
Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch den äußeren Rand des Drehtisches einer Ausstattungsmaschine
gemäß den Fig. 1 bis 4 mit einem axial eingespannten Gefäß.
[0011] Die in Fig. 1 dargestellte Ausstattungsmaschine besitzt einen um eine vertikale Achse
drehbar gelagerten, antreibbaren Drehtisch 15, der mehrere auf einem Kreis (23) angeordnete
Drehteller 16 im Bereich seines äußeren Umfangs trägt. Diese Drehteller 16 sind zur
Aufnahme der auszustattenden Gefäße 1 bestimmt und können durch eine zugeordnete Steuereinrichtung
20 (siehe Fig. 9) während eines Umlaufs auf dem Drehtisch 15 ein bestimmtes Drehprogramm
ausführen. Die auszustattenden Gefäße 1 werden durch einen nur schematisch angedeuteten
Zuförderer 17 den Drehtellern 16 zugeführt. Jedem Drehteller 16 ist stellungsgerecht
eine heb- und senkbare Zentrierglocke 19 (siehe Fig. 9) zugeordnet, mit deren Hilfe
die Gefäße 1 nach der Zuführung durch den Zuförderer 17 axial zwischen Boden und Kopf
eingespannt werden können.
[0012] Unmittelbar im Bereich hinter dem Zuförderer 17 ist an der radial äußeren Seite des
im Uhrzeigersinn umlaufenden Drehtisches 15 eine direkt auf die vorbeilaufenden Gefäße
1 wirkende Beleimungseinrichtung 12 angeordnet. Die in der Fig. 1 dargestellte Beleimungseinrichtung
12 ist als eine rotierende Leimwalze ausgebildet, mit der beispielsweise Heißleim
(z.B. bei Glasflaschen oder Metalldosen) oder auch Lösungsmittel (z.B. Kunststoffgefäße)
aufgetragen werden kann. Das auf das Gefäß 1 übertragene Leimbild hängt sowohl von
der Gefäß- als auch Leimwalzenoberfläche ab. Besitzen beide entlang ihrer Berührungslinie
eine durchgehende, zylindrische Form, wird auf das Gefäß ein schmaler senkrechter
Leimstreifen übertragen. Speziell bei Heißleim können jedoch bereits schon einige
Leimpunkte zum Ankleben des Etiketts genügen (siehe Fig. 8), sodaß hierfür eine Leimwalze
mit mehreren übereinander angeordneten vorstehenden Ringstegen eingesetzt werden kann.
[0013] In Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen ist hinter der Beleimungseinrichtung
12 eine Transfereinrichtung 9 zum Aufbringen der abgetrennten Einzeletiketten 2 auf
die Gefäße 1 an der radial äußeren Seite des Drehtisches 15 angeordnet. Die Transfereinrichtung
9 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als ein gleichsinnig synchron
zum Drehtisch 15 rotierend antreibbarer Vakuumzylinder 14 ausgebildet. Die auf dem
Vakuumzylinder 14 anhaftenden bereits zugeschnittenen Etiketten 2 werden durch eine
dem Vakuumzylinder 14 vorgeordnete Schneideinrichtung 7 von einem Band 8 abgetrennt,
welches durch eine Bandabzugseinrichtung 6 von einer nicht dargestellten Vorratsrolle
synchron zur Maschinenleistung, dem Druckbild entsprechend stellungsgerecht, abgezogen
wird. Die Schneideinrichtung 7 besteht aus einem feststehenden Messer 29 und einer
zugeordneten rotierenden Vakuummessertrommel 30.
[0014] Dem Vakuumzylinder 14 gegenüberliegend ist auf der radial inneren Seite der Drehtellerumlaufbahn
23 ein gekrümmtes, ortsfest gehaltenes Führungselement 21 angeordnet, das mit seiner
Oberfläche an den Gefäßen 1 anliegt und während dem Aufwickeln der Etiketten 2 den
noch nicht am Gefäß 1 anliegenden Teil des Etiketts führt und das Etikett gleichzeitig
straff zieht, damit es fest am Gefäß anliegt. Zu diesem Zweck kann das Führungselement
21 zusätzlich mit nicht dargestellten Vakuumkanälen ausgestattet sein. Das Führungselement
21 ist in seiner Länge so bemessen, daß sein hinteres Ende die Etikettenhinterkante
5 bis mindestens zum vollständigen Aufwickeln und Ausbilden des Überlappungsbereiches
3 führt.
[0015] Synchron mit dem Drehtisch 15 läuft ein Führungskörper 28 auf der radial inneren
Seite der Drehtellerumlaufbahn 23 um, in dem radial beweglich geführte Siegelbacken
22 gehalten sind. Der Führungskörper 28 trägt eine der Zahl der Drehteller 16 auf
dem Drehtisch 15 entsprechende Zahl von Siegelbacken 22, die stellungsgerecht zu den
Drehtellern 16 ausgerichtet sind. Im Inneren des Führungskörpers 28 ist die Steuereinrichtung
24 zur Betätigung der Siegelbacken 22 angeordnet. Die Steuereinrichtung 24 besteht
im wesentlichen aus zwei axial zueinander versetzt angeordneten Steuerkurven 25 und
26, die relativ zueinander in oder entgegen zur Umlaufrichtung des Drehtisches 15
stufenlos verstellbar sind. Jede Siegelbacke 22 trägt an ihrem radial inneren Ende
eine Kurvenrolle 27, die an der Kurvenkontur der Steuerkurven 25 und 26 anliegt. Zu
diesem Zweck werden die Siegelbacken 22 bzw. die Kurvenrollen 27 durch eine nicht
dargestellte Federeinrichtung permanent in Richtung der Steuerkurven 25 und 26 beaufschlagt.
[0016] Die vordere Steuerkurve 25 der Steuereinrichtung 24 ist ortsfest an der Mittelsäule
31 gehalten, während die hintere Steuerkurve 26 an der Mittelsäule 31 schwenkbar gelagert
ist. Durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung kann die hintere Steuerkurve
26 stufenlos zwischen zwei Grenzpositionen verschwenkt werden. Während die vordere
Steuerkurve 25 mit ihrer ansteigenden Kurvenflanke den Beginn des Siegelvorganges
bestimmt, ist die abfallende Kurvenflanke am Ende der hinteren Steuerkurve 26 für
das Ende des Siegelvorganges maßgebend. Durch Verstellen der hinteren Steuerkurve
26 relativ zur vorderen Steuerkurve 25 kann der Drehwinkel, währenddem eine Siegelbacke
22 am Überlappungsbereich 3 eines Etiketts 2 anliegt, entsprechend der momentanen
Laufgeschwindigkeit des Drehtisches 15 vergrößert oder verkleinert werden. Durch die
stufenlose Verstellbarkeit der hinteren Steuerkurve 26 kann innerhalb bestimmter Grenzen
die Siegelzeit durch Variieren des Steuerwinkels konstant gehalten werden, wobei mit
steigender Leistung der Steuerwinkel vergrößert bzw. bei abnehmender Leistung verringert
wird.
[0017] Die vordere Steuerkurve 25 ist mit ihrer ansteigenden Flanke so positioniert, daß
die Siegelbakken 22 schon kurz vor dem hinteren Ende des feststehenden Führungselements
21 radial nach außen gesteuert und unmittelbar nach dem Ende des Führungselements
21 an den Überlappungsbereich 3 eines Etiketts 2 angelegt werden. Spätestens kurz
vor Erreichen des Abförderers 18 beginnt die abfallende Flanke der hinteren Steuerkurve
26, sodaß die Siegelbacken 22 radial nach innen zurückgleiten und die fertig gesiegelten
Gefäße 1 vom Drehtisch 15 durch den Abförderer 18 abgezogen und ausgeleitet werden
können. Zu diesem Zweck wird bei Erreichen des Abförderers 18 die am Kopf eines Gefäßes
1 anliegende Zentrierglokke 19 angehoben.
[0018] Das Drehprogramm der Drehteller 16 ist so gestaltet, daß ein Gefäß 1 nach dem Passieren
der Beleimungseinrichtung 12 spätestens bei Erreichen des Vakuumzylinders 14 mit der
aufgetragenen Klebstoffzone 13 zur Etikettenvorderkante 4 auf dem Vakuumzylinder weisend
gegensinnig zum Drehtisch 15 in Drehung versetzt wird. Nach dem Abschluß des Aufwickelvorganges
durch mindestens eine vollständige Umdrehung wird die Drehbewegung des Gefäßes relativ
zum Drehtisch 15 mit nach innen zur mitlaufenden Siegelbacke 22 ausgerichtetem Überlappungsbereich
3 zur Ausführung der Siegelung gestoppt.
[0019] Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt im Grundaufbau mit dem der
Fig. 1 überein, unterscheidet sich aber durch die Bewegungsverhältnisse im Bereich
der Transfereinrichtung 9 und beim Aufwickeln der Etiketten 2 auf die Gefäße 1.
[0020] Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird beim zweiten Ausführungsbeispiel
der Vakuumzylinder 14 entgegen dem Drehsinn des Drehtisches 15 angetrieben. Außerdem
wird im Moment der Etikettenübergabe im Bereich des Vakuumzylinders 14 und beim nachfolgenden
Aufwikkeln des Etiketts das Gefäß 1 durch den Drehteller 16 im Drehsinn des Drehtisches
15 bewegt, derart, daß sich ein Gefäß 1 schlupffrei bei der Zufuhr der Etikettenvorderkante
4 am Vakuumzylinder 14 abwälzt.
[0021] Aufgrund der gleichsinnigen Drehung der Gefäße 1 in Bezug auf den Drehtisch 15 wird
bei dieser Ausführung das Führungselement 21 an der radial äußeren Seite der Umlaufbahn
der Gefäße ortsfest angeordnet.
[0022] Die Ausführung nach Fig. 2 ermöglicht bei gleichem Teilungsmaß des Drehtisches 15
im Vergleich zur Ausführung nach Fig. 1 die Verarbeitung längerer Etiketten und bietet
günstigere Übergabeverhältnisse am Vakuumzylinder 14.
[0023] Da die beheizbaren Siegelbacken 22, wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1,
auf der radial inneren Seite der Drehtellerumlaufbahn 23 angeordnet sind, jedoch nach
dem Aufwickeln eines Etiketts 2 dessen Überlappungsbereich 3 radial nach außen gerichtet
ist, muß das Gefäß zum Versiegeln noch mindestens um weitere 180 gedreht werden, damit
der Überlappungsbereich 3 einer Siegelbacke 22 gegenüberliegend zugeordnet ist. Um
während der 180° Drehung ein Abfallen der Etikettenhinterkante 5 vom Gefäß zu vermeiden,
muß diese am Gefäß bis zum Anlegen der Siegelbacke 22 fixiert werden. Die Fixierung
der Etikettenhinterkante kann beispielsweise in nicht dargestellter Weise auf mechanischem
Wege erreicht werden, wenn ein dem Drehteller 16 und damit auch dem Gefäß 1 zugeordnetes,
mit diesen umlaufendes Andrück- oder Führungselement vorgesehen ist, welches spätestens
im Bereich des hinteren Endes des feststehenden Führungselements 21 an das Gefäß 1
angelegt wird, um den hinteren Teil des aufgewickelten Etiketts 2 am Gefäß zu halten,
bis der Überlappungsbereich 3 der Siegelbacke 22 zugeordnet ist. Ein derartiges Andrück-oder
Führungselement kann, ähnlich wie die Siegelbacke 22, am Führungskörper 28 radial
verschiebbar gelagert sein und durch eine entsprechende Steuereinrichtung betätigt
werden.
[0024] Anstelle dieser mechanischen Lösung kann die Etikettenhinterkante 5 mit geringerem
Aufwand nach dem Aufwickeln am Gefäß gehalten werden, indem das Etikett 2 in der Nähe
seiner Etikettenhinterkante, ähnlich wie die Etikettenvorderkante, nur mit schmalen
Leimzonen oder -punkten am Gefäß angeheftet wird, bevor der Überlappungsbereich 3
des Etiketts 2 durch Versiegeln dauerhaft befestigt wird. Diese Variante erfordert
im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 keinerlei zusätzliche mechanische
Einrichtungen. Es muß lediglich im Bereich der Transfereinrichtung 9 beim Aufbringen
der Etikettenvorderkante 4 durch den Vakuumzylinder 14 auf das Gefäß 1 die Drehbewegung
des Gefäßes 1 durch den Drehteller 16 auf die Drehbewegung des Vakuumzylinders 14
so abgestimmt werden, daß die Etikettenvorderkante 4 die vorher durch die Beleimungseinrichtung
12 auf das Gefäß 1 aufgebrachten Klebstoffzonen nicht vollständig abdeckt, sondern
ein Teil davon - in Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen - vor der Etikettenvorderkante
4 freibleibt. Dieser noch unbedeckte Teil der Klebstoffzonen kommt beim nachfolgenden
Aufwickeln des Etiketts mit diesem im Bereich der Etikettenhinterkante 5 in Kontakt,
wobei jedoch der Überlappungsbereich 3 zur nachfolgenden Versiegelung leimfrei gehalten
wird (siehe Fig. 6 und 8).
[0025] Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 durch
eine abweichende Heißsiegeleinrichtung 11. Diese besteht aus einem ortsfest an der
radial äußeren Seite der Gefäßumlaufbahn gehaltenen gekrümmten Heizkörper 32, der
von einem dünnen hitzebeständigen aber wärmedurchlässigen folienartigen Band 33, z.B.
Teflonfolie umschlungen wird und diesem zugleich als Führung dient. Das Band 33 wird
durch jeweils eine Umlenkrolle 34 und 35 an den beiden Enden des Heizkörpers 32 umgelenkt,
wobei die Umlenkrolle 35 synchron zur momentanen Umlaufgeschwindigkeit des Drehtisches
15 antreibbar ist, derart, daß das Band 33 mit seinem radial innenliegenden Drum an
den Gefäßen 1 anliegt und mit diesen schlupffrei umläuft.
[0026] Der Aufwickelvorgang eines Etiketts 2 verläuft bis zum Erreichen des hinteren Endes
des Führungselements 21 in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
Nach dem erfolgten Aufwickeln wird allerdings die Drehbewegung des Gefäßes 1 durch
die Steuereinrichtung 20 des Drehtellers 16 im Bereich des hinteren Endes des Führungselements
21 so gestoppt, daß der Überlappungsbereich 3 radial nach außen weist und in dieser
Stellung relativ zum Drehtisch 15 stillstehend an der Heißsiegeleinrichtung 11 vorbeigeführt
wird. Die Heißsiegeleinrichtung 11 kann gemäß der Ausführung in Fig. 3 mehrteilig
gestaltet sein, d.h. es sind mehrere gleichartige Heißsiegeleinrichtungen 11 hintereinander
am Umfang des Drehtisches 15 angeordnet und können zur Anpassung des Siegelvorganges
an unterschiedliche Maschinenleistungen durch nicht dargestellte Betätigungseinrichtungen
radial nach außen von den Gefäßen weg verschoben werden. Bei voller Leistung nehmen
beide Heißsiegeleinrichtungen 11 ihre radial innere Position ein, während beispielsweise
bei halber Leistung zur Vermeidung einer Überhitzung der Überlappungsbereiche 3 die
- in Umlaufrichtung des Drehtisches 15 gesehen - hintere Heißsiegeleinrichtung 11
radial nach außen außer Eingriff gebracht werden kann. Durch diese Gestaltung ist
zumindest eine stufenweise Anpassung der Siegelzeit an unterschiedliche Maschinenleistungen
möglich. Bei einem durch eine Störung hervorgerufenen Notstopp der Ausstattungsmaschine
können alle Heißsiegeleinrichtungen 11 gleichzeitig nach außen außer Eingriff gebracht
werden.
[0027] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht die Heißsiegeleinrichtung aus mehreren
hintereinander abwechselnd versetzt an der radial inneren und äußeren Seite der Umlaufbahn
der Gefäße angeordneten Siegelwalzen 36. Im Gegensatz zu den vorherbeschriebenen Ausführungsbeispielen
werden die Gefäße 1 auch nach Abschluß des Aufwickelvorganges beim Durchfahren der
Siegelstrecke weiter kontinuierlich durch die Steuereinrichtung der Drehteller 16
im gleichen Drehsinn um ihre eigene Achse gedreht. Die ortsfest gehaltenen, beheizbaren
Siegelwalzen 36 sind derart hintereinander versetzt am Drehtisch 15 angeordnet, daß
der Überlappungsbereich 3 abwechselnd immer dann durch eine der Siegelwalzen 36 kurzzeitig
beaufschlagt wird, wenn er radial nach innen bzw. radial nach außen weist. Zur Vermeidung
von Schlupf zwischen der Etikettenoberfläche und der Oberfläche der Siegelwalzen 36
können die Siegelwalzen synchron zur Geschwindigkeit der auf dem Gefäß anhaftenden
Etikettenoberfläche angetrieben werden. Die Siegelwalzen 36 können in nicht näher
dargestellter Weise radial nach innen bzw. nach außen von den Gefäßen zurückgezogen
werden, so daß, ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 3, eine stufenweise Anpassung
der Siegelzeit unter Berücksichtigung der momentanen Leistung der Maschine bzw. der
Laufgeschwindigkeit des Drehtisches 15 möglich ist.
[0028] In den Fig. 5 bis 7 ist jeweils ein horizontaler Schnitt durch einen Teil der Gefäßwand
im Bereich des Überlappungsbereiches 3 eines bereits gesiegelten Gefäßes 1 dargestellt.
Die drei verschiedenen Ausführungen unterscheiden sich lediglich durch die zum Aufwickeln
eines Etiketts 2 benutzten Klebstoffzonen 13.
[0029] Bei der Variante nach Fig. 5 wird lediglich die Etikettenvorderkante 4 durch schmale
Klebstoffzonen 13 mit der Außenseite der Gefäßwand 38 verklebt. Die Etikettenhinterkante
5 wird ausschließlich durch die Versiegelung im Überlappungsbereich 3 mit der Etikettenvorderkante
4 gehalten. Abweichend von der Darstellung in Fig. 5 kann die Klebstoffzone 13 seitlich
mit einem gewissen Abstand zur Etikettenvorderkante 4 so versetzt werden, daß sie
nicht mehr unmittelbar unter dem zu versiegelnden Überlappungsbereich 3 liegt. Wie
ferner zu erkennen ist, kann die Versiegelung der Etikettenhinterkante 5 mit der Etikettenvorderkante
4 im Überlappungsbereich 3 durch eine radial zum Gefäß 1 bewegliche Siegelbacke 22
erfolgen, die durch eine stabförmige, elektrische Heizpatrone 37 einstellbar beheizbar
ist. Um ein Anhaften von Etikettenmaterial an der Siegelbacke 22 durch die Wärmeeinwirkung
während des Siegelvorganges zu vermeiden, kann zumindest der mit der Etikettenoberfläche
in Berührung kommende Teil der Siegelbacke mit Teflonfolie beschichtet sein. Die Siegelwirkung
kann neben der einstellbaren und regelbaren Temperatur der Siegelbacke 22 auch durch
deren Anpreßdruck gegen das Gefäß beeinflußt werden. Die Siegelbacke 22 wird deshalb
durch eine nicht dargestellte einstellbare Federeinrichtung beaufschlagt, die zugleich
evtl. auftretende Durchmessertoleranzen der Gefäße ausgleicht.
[0030] Bei der Ausführung nach Fig. 6 wird durch die Klebstoffzone 13 nicht nur die Etikettenvorderkante
4 mit der Gefäßwand 38 verklebt, sondern auch der hintere Abschnitt des Etiketts 2
in der Nähe der Hinterkante 5, wobei allerdings der Überlappungsbereich 3 zwischen
der Etikettenvorderkante 4 und der Etikettenhinterkante 5 frei von Klebstoff bleibt.
Dies ist zur Erzielung einer einwandfreien Versiegelung erforderlich. Das Leimbild
der Fig. 6 ist auch in der Fig. 8 erkennbar. Zum Aufwickeln des Etiketts 2 ist nicht
unbedingt ein durchgehender senkrechter Leimstreifen entlang der Etikettenvorderkante
4 notwendig. Es genügen zwei bis drei übereinander angeordnete schmale Klebstoffzonen
13, die beispielsweise durch eine direkt auf die Gefäße wirkende Leimwalze mit vorstehenden
Ringstegen oder auch durch Spritzdüsen aufgetragen werden können.
[0031] Das in Fig. 8 angedeutete, nur punktweise Auftragen von Klebstoff kann auch bei den
Klebemustern nach den Fig. 5 und 7 Verwendung finden. Die Fig. 7 beinhaltet eine Verklebung
ähnlich der in Fig. 6, mit dem Unterschied, daß im Überlappungsbereich 3 zwischen
der Etikettenvorderkante 4 und der Gefäßwand 38 kein Leim aufgetragen wird. Die Klebstoffzonen
13 sind jeweils mit einem gewissen Abstand von der Etikettenvorderkante 4 bzw. der
Etikettenhinterkante 5 entfernt angeordnet. Der Vorteil dieser Variante liegt darin,
daß nach dem Versiegeln des Überlappungsbereiches 3 dieser aufgrund einer fehlenden
Material- und Klebstoffanhäufung dicht an der Gefäßwand 38 anliegt, was aus optischen
Gründen positiv ist.
[0032] Die Klebemuster der Fig. 5 bis 7 können nicht nur, wie in den Ausführungsbeispielen
nach den Fig. 1 bis 4 gezeigt, direkt auf das Gefäß aufgetragen werden, sondern auch
unmittelbar auf die entsprechenden Bereiche der Innenseite des Etiketts. Die hierfür
erforderlichen Beleimungseinrichtungen müssen dann an der Peripherie des Vakuumzylinders
14 angeordnet werden. Dort werden die bereits abgetrennten Einzeletiketten 2 mit der
Innenseite nach außen weisend durch den Vakuumzylinder gehalten. Zur Erzielung des
Leimbildes nach Fig. 5 kann der Vakuumzylinder 14 im Bereich der Etikettenvorderkante
4 jeweils mit einem radial beweglichen Schieber versehen werden, so daß eine glatte
Leimwalze mit einem geringen radialen Abstand am Vakuumzylinder 14 zur Beleimung der
Vorderkante 4 plaziert werden kann. Mit derartigen Schiebern kann auch eine Übergabe
der Etikettenvorderkante 4 vom Vakuumzylinder 14 auf das durch den Drehtisch 15 vorbeigeführte
Gefäß 1 erfolgen.
[0033] Das auf dem in Fig. 8 dargestellte Gefäß 1 aufgebrachte Etikett 2 ist mit dem Leimbild
nach Fig. 6 an der Gefäßwand 38 befestigt. Während das Etikett 2 nur mit drei schmalen,
im Bereich der Etikettenvorderkante 4 übereinander angebrachten Klebstoffzonen 13
an der Gefäßwand 38 punktweise angeklebt ist, wird der Überlappungsbereich 3 durchgehend
über die gesamte Höhe versiegelt.
[0034] Bei einer Ausstattung eines Gefäßes, welches radial nach innen eingezogene Abschnitte
im Kopf-und/oder Bodenbereich aufweist, die nach dem Ausstattungsvorgang durch ein
an der Gefäßkontur anliegendes Etikett bedeckt werden sollen, kann ein Etikett in
der zuvor beschriebenen Weise zunächst direkt auf den zylindrischen Teil durch schmale
Klebstoffzonen angeklebt und aufgewickelt werden. Zum Versiegeln des Überlappungsbereiches
3 ist dann auf der Innenseite des Überlappungsbereiches eine Unterstützung dort erforderlich,
wo der Überlappungsbereich 3 nach dem Aufwickeln noch keinen Kontakt zur Gefäßaußenwand
38 besitzt, damit eine Versiegelung über die gesamte Höhe vorgenommen werden kann.
Nach dem Versiegeln können die überstehenden Abschnitte des Etiketts durch eine gezielte
Schrumpfbehandlung an die Gefäßkontur angelegt werden.
[0035] In Fig. 9 ist ein axial zwischen einem Drehteller 16 und einer Zentrierglocke 19
eingespanntes Gefäß 1 dargestellt, bei dem der obere Etikettenrand über den zylindrischen
Bereich des zwischen Kopf und Boden eingespannten Gefäßes in Richtung zum Kopf übersteht.
Zur Unterstützung des Überlappungsbereiches 3 in diesem überstehenden Teil des Etiketts
ist an der Zentrierglocke 19 eine als Zunge 39 ausgebildete Unterstützungsfläche befestigt.
[0036] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Siegelbakke 22 ist in Fig. 10 erkennbar. Die
mit dem Überlappungsbereich in Berührung kommende Oberfläche der Siegelbacke 22 ist
konkav gekrümmt und besitzt einen größeren Krümmungsradius R
s als die Gefäßoberfläche bzw. der Überlappungsbereich 3. Der Krümmungsradius der Gefäßoberfläche
ist mit R
G bezeichnet. Diese geometrische Gestaltung der Siegelbacke 22 ermöglicht besonders
gute Heißsiegelnähte.
1. Verfahren zum Ausstatten von Gefäßen mit einem Etikett aus siegelfähigem Material,
das in Rollenform bereitgestellt wird, wobei das Etikett durch direktes Aufwickeln
auf den zylindrischen Abschnitt des Gefäßes unter Bildung eines Überlappungsbereiches
aufgebracht und durch Heißsiegeln der im Überlappungsbereich aufeinanderliegenden
Etikettenvorder- und - hinterkante befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in
kontinuierlicher Arbeitsweise das siegelfähige Material von einer Vorratsrolle abgezogen
und ein Etikett vollständig abgetrennt wird, welches anschließend mit seiner Vorderkante
dem zylindrischen Abschnitt des Gefäßes zugeführt und durch mindestens eine schmale,
im Bereich der Vorderkante liegende Klebstoffzone angeheftet, durch mindestens eine
vollständige Umdrehung des Gefäßes aufgewickelt und nachfolgend durch Versiegeln der
Etikettenhinterkante mit der Etikettenvorderkante verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett nach dem vollständigen
Aufwickeln bis zum Heißsiegeln im Bereich der Hinterkante fixiert am Gefäß gehalten
wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalen
Klebstoffzonen vor dem Aufwickeln des Etiketts direkt auf das Gefäß aufgetragen werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Etikett beim Aufwickeln im Bereich vor der Hinterkante durch mindestens eine
schmale Klebstoffzone am Gefäß fixiert wird, jedoch der Überlappungsbereich frei von
Klebstoff gehalten wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorderkante des Etiketts dem Gefäß derart zugeführt wird, daß ein Teil der
Klebstoffzonen -in Aufwickelrichtung des Gefäßes gesehenvor der Vorderkante liegt
und der durch die Vorderkante nicht abgedeckte Teil der Klebstoffzonen beim Aufwickeln
des Etiketts mit einem Abschnitt im Bereich der Hinterkante des Etiketts in Berührung
kommt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die nach dem Aufwickeln des Etiketts nicht an der Gefäßaußenkontur anliegenden
Abschnitte des Überlappungsbereiches während dem Siegelvorgang an der zum Gefäß weisenden
Innenseite des Etiketts unterstützt gehalten werden.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Heißsiegeln eines schrumpffähigen Etiketts zumindest die nicht vollständig
an der Gefäßaußenkontur anliegenden Bereiche des aufgewickelten Etiketts durch eine
Wärmebehandlung an die Gefäßaußenkontur angelegt werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Siegelzeit unabhängig von der momentanen Arbeitsgeschwindigkeit im wesentlichen
konstant gehalten wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebwirkung der Klebstoffzonen nach dem Heißsiegeln nachläßt.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebstoffzonen als in etwa entlang der Etikettenvorderkante auf einer Linie
übereinanderliegende Klebstoffpunkte ausgebildet sind.
11. Vorrichtung zum Ausstatten eines Gefäßes (1) mit einem Etikett (2) aus siegelfähigem
Material, welches in Rollenform bereitgestellt wird, wobei das Etikett (2) durch direktes
Aufwickeln auf den zylindrischen Abschnitt des Gefäßes (1) unter Bildung eines Überlappungsbereiches
(3) aufgebracht und durch Heißsiegeln der im Überlappungsbereich (3) aufeinanderliegenden
Etikettenvorder- (4) und - hinterkante (5) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Bandabzugseinrichtung (6) das siegelfähige Material in kontinuierlicher
Folge von einer Vorratsrolle abgezogen, durch eine Schneideinrichtung (7) vom Band
(8) ein Etikett (2) abgetrennt und dieses mit seiner Vorderkante (4) durch eine Transfereinrichtung
(9) einem mittels einer Transporteinrichtung (10) an der Transfereinrichtung (9) vorbeigeführten
Gefäß (1) zugeführt, durch Drehung des Gefäßes (1) auf dieses aufgewickelt und die
Etikettenvorder- (4) und -hinterkante (5) im Überlappungsbereich (3) durch eine Heißsiegeleinrichtung
(11) versiegelt wird, wobei vor dem Zuführen der Vorderkante (4) des Etiketts (2)
auf das Gefäß (1) durch eine Beleimungseinrichtung (12) auf das Etikett (2) und/oder
das Gefäß (1) mindestens eine der Vorderkante (4) zugeordnete schmale Klebstoffzone
(13) aufgetragen wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung
(9) als rotierend antreibbarer Vakuumzylinder (14) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung
(10) als rotierend antreibbarer Drehtisch (15) mit mindestens einem darauf drehbar
gelagerten Drehteller (16) zur Aufnahme eines Gefäßes (1) ausgebildet ist, wobei das
Gefäß (1) durch einen Zuförderer (17) auf den Drehteller (16) zuführbar und durch
einen Abförderer (18) abführbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehteller (16)
stellungsgerecht eine drehbare Zentrierglocke (19) zum axialen Einspannen eines Gefäßes
(1) am Kopf und Boden zwischen Drehteller (16) und Zentrierglocke (19) und eine Steuereinrichtung
(20) zur Ausführung eines Drehprogrammes während eines Umlaufes des Drehtisches (15)
vom Zuförderer (17) bis zum Abförderer (18) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumzylinder (14)
an der radial äußeren Seite des Drehtisches (15) -in Umlaufrichtung gesehen- im Bereich
nach dem Zuförderer (17) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Drehtisch (15) im
Bereich zwischen dem Zuförderer (17) und dem Vakuumzylinder (14) eine auf das Gefäß
wirkende Beleimungseinrichtung (12) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(20) den Drehteller (16) und das darauf gehaltene Gefäß (1) spätestens bei Erreichen
des Vakuumzylinders (14) und dem Zuführen der Etikettenvorderkante (4) bis mindestens
zum vollständigen Aufwickeln des Etiketts (2) in Drehung versetzt.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Versiegeln der Überlappungsbereich (3) der Heißsiegeleinrichtung (11) zugewandt
und in dieser Stellung relativ zum Drehtisch (15) stillstehend gehalten wird.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß -in Umlaufrichtung des Drehtisches (15) gesehen- im Bereich nach dem Vakuumzylinder
(14) zum Führen, Straffziehen und Andrücken des Etiketts (2) ein oder mehrere ortsfeste
Führungselemente (21) am Drehtisch (15) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Drehteller (16) ein mit dem Drehtisch (15) umlaufendes Führungs-oder Andrückelement
zugeordnet ist.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Drehteller (16) eine stellungsgerecht zugeordnete, mit dem Drehtisch (15)
synchron umlaufende Heißsiegeleinrichtung (11) zugeordnet ist, die eine beheizbare
Siegelbacke (22) umfaßt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelbacke (22)
auf der radial inneren Seite der Drehtellerumlaufbahn (23) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Siegelbacke (22) radial zum Gefäß (1) bewegbar gelagert ist und die Radialbewegung
durch eine Steuereinrichtung (24) steuerbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(24) zur Konstanthaltung der Siegelzeit bei unterschiedlichen Laufgeschwindigkeiten
des Drehtisches (15) verstellbar ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(24) durch eine zweiteilige Steuerkurve (25, 26) gebildet wird, wobei die beiden Teile
der Steuerkurve (25, 26) relativ zueinander stufenlos verstellbar sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Überlappungsbereich
(3) in Berührung kommende Oberfläche der Siegelbacke (22) konkav gekrümmt ist, wobei
die Siegelbacke (22) einen größeren Krümmungsradius (Rs) aufweist als der Überlappungsbereich (3) oder die Gefäßoberfläche.
27. Gefäß mit einem zylindrischen Abschnitt, auf das ein siegelfähiges Etikett (2)
unter Bildung eines Überlappungsbereiches (3) zwischen Etikettenvorder- (4) und -hinterkante
(5) aufgewickelt und die Etikettenhinterkante (5) auf die Etikettenvorderkante (4)
gesiegelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett (2) durch mindestens eine schmale
Klebstoffzone (13) im Bereich der Etikettenvorderkante (4) und ggf. im Bereich der
Etikettenhinterkante (5) am zylindrischen Abschnitt des Gefäßes (1) fixiert ist, während
der übrige Bereich frei von Klebstoff gehalten ist.
28. Gefäß nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gefäß (1) mit radial
nach innen eingezogenen Mantelabschnitten, insbesondere am Boden- und Kopfbereich
und einem über die eingezogenen Mantelabschnitte überstehenden Etikett (2) die Etikettenhinterkante
(5) über die gesamte Höhe des Etiketts (2) auf die Etikettenvorderkante (4) gesiegelt
ist.
29. Gefäß nach einem der Ansprüche 27 oder 28,dadurch gekennzeichnet, daß die Klebwirkung
der Klebstoffzonen (13) zwischen dem Etikett (2) und der Gefäßwand (38) nach dem Siegeln
nachläßt.
30. Gefäß nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffzonen (13) durch
Lösungsmittel gebildet werden.
31. Gefäß nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett (2) nach einer
Wärmebehandlung der den radial nach innen eingezogenen Mantelabschnitten des Gefäßes
(1) zugeordneten Etikettenbereiche vollständig fest an der Gefäßwand (38) anliegt.