DE3442995A1

DE3442995A1 - Verfahren und vorrichtung zum herumwickeln eines kunststoffetiketts um einen behaelter

Info

Publication number: DE3442995A1
Application number: DE19843442995
Authority: DE
Inventors: Harold R. Perrysburg Ohio Fosnaught
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1984-11-26
Publication date: 1985-06-05
Also published as: AU3346284A; GB8425966D0; FI844658A0; IE843044L; NO164086B; EP0144198A2; ES538015A0; GB2150107A; PT79565A; CA1232449A; DK562884D0; NO844709L; GB8608487D0; NO164086C; FR2555548B1; US4574020A; FI844658L; GR81053B; AU557330B2; KR850004072A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umwickeln eines Behälters mit Kunststoffetiketten auf einer kontinuierlichen Produktionsbasis.

Es ist bekannt, mechanische Handhabungseinrichtungen zum Heranführen von Etiketten zu einem Behälter zu verwenden. Eine derartige Vorrichtung enthält eine Vorschubeinrichtung für das Kunststoffetikettblattmaterial, eine Trommel, auf welcher das Etikett befestigt wird, und die es in einen Eingriff mit der Außenseite des Behälters hineinbewegt. Das Etikett haftet an dem Behälter und wird anschließend durch Entlangrollen desselben auf einer festen Oberfläche um den Behälter herumgewickelt. Das US-Patent 4 323 416 zeigt beispielsweise eine solche Vorrichtung, bei der das Etikett an den Behälter angeklebt und seine überlappten Enden durch eine Klebstoffauftragvorrichtung miteinander verklebt werden. Zur Befestigung der Etikette an dem Behälter und zur Bildung einer verklebten Seitennaht beim Aufbringen auf die überlappten Etikettenden wurden heißschmelzende Klebstoffe verwendet.

Die Verwendung heißschmelzender Klebstoffe (Leim) war unsauber und kostspielig, und es wurde Wärme zum Erwärmen des Klebstoffs benötigt. Es besteht die Gefahr einer möglichen Verbrennung durch zur Erwärmung des Leims benutzte Heizvorrichtungen oder den erwärmten Leim selbst. Außerdem

.../12

kann beispielsweise bei einem Behälter aus orientiertem Kunststoff das Etikett nicht leicht wieder von dem Behälter entfernt werden; der Hauptteil des Behälters ist daher verschmutzt und läßt sich nicht leicht recyclen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und Verfahren zum schnellen und leistungsfähigen Aufbringen von Kunststoffetiketten auf einem Behälter auf einer Produktionsbasis, ohne heißschmelzende Klebstoffe mit ihren resultierenden Nachteilen zu verwenden .

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Umwickeln eines Behälters mit einem Kunststoffblattmaterialetikett, bestehend aus einer Schaumpolymerisatschicht mit einer Oberseite und einer Unterseite, die nächst dem Behälter liegt; die Vorrichtung besteht aus Mitteln zum Heranführen eines Bandes des Kunststoffetikettblattmaterials ununterbrochen in Richtung auf eine Etikettwickelstation, wobei das Blattmaterial eine Länge etwa gleich der axialen Abmessung des Etiketts nach dem Herumwickeln um den Behälter und das Etikett eine Außenfläche mit darauf aufgebrachten Etikettkennzeichnungen hat, Einrichtungen zum Bewegen einer vorderen Kante des Blattmaterials zu einer Vakuumtrommel mit Öffnungen auf ihrem Umfang in Verbindung mit

.../13

dem Inneren der Trommel, Einrichtungen zum Abschneiden einer gewünschten Materiallänge von dem Blattmaterial zum Bilden eines Etiketts für einen Behälter, Einrichtungen zum Ziehen eines Vakuums im Inneren der Trommel zum Heranziehen des Etiketts an die Trommeloberfläche, Einrichtungen zum Aufbringen eines Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf wenigstens zwei begrenzte Bereiche der Schaumschicht angrenzend an die vordere Kante, sowie Einrichtungen zum Aufbringen des Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf einen begrenzten Bereich in Form eines Streifens längs der hinteren Kante, und ferner Einrichtungen zum schnellen Bewegen des Etiketts um den Behälter herum, wobei der begrenzte Bereich auf der vorderen Kante der Schaumschicht die Schaumschicht leicht jedoch fest an den Behälter anheftet, während der begrenzte Bereich der Schaumschicht der hinteren Kante eine Naht bildet, wo die ünterseitenkante der Schaumschicht die Kante der Außenseite des Etiketts überlappt.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Etikettieren eines Behälters, bestehend in den folgenden Schritten: a) Beistellen eines Bandes aus geschäumtem Polystyrolblattmaterial mit einer Länge gleich der axialen Abmessung eines Etiketts auf dem Behälter und mit einer Etikettkennzeichen tragenden Vorderseite, b) Bewegen der vorderen Kante des Bandes zu einer Trommel, c) Abschneiden einer

.../14

Materiallänge von dem Band zur Bildung eines Etiketts, wobei diese Länge gleich der ümfangsabmessung des Etiketts auf dem Behälter ist, d) Halten des Etiketts auf der Trommel mit dem Vorderteil auf der Trommel und der Vorderseite angrenzend daran, e) Aufbringen von Methylenchloridlösungsmittel in einem begrenzten Bereichs sehe ma auf die andere Seite des sich bewegenden Bandes, während es sich auf der Trommel befindet, und f) Rollen eines Behälters auf der anderen Seite des außerhalb der Trommel angeordneten Etiketts und dadurch Übergeben des Etiketts auf die Flasche, während die Bereiche des Lösungsmittelaufbringeschemas das Etikett veranlassen, an der Oberseite des Behälters anzuhaften, wodurch auf den Behälter auf dessen Außenseite ein Etikett des thermoplastischen Materials aufgebracht wird.

Diese und weitere Merkmale gehen'aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teildraufsicht zur Darstellung der Vorrichtung und der Verfahren gemäß der Erfindung, in welcher Kunststoffetikette unter Verwendung eines Lösungsmittelversiegelungssystems auf einer Produktionsbasis um Behälter herumgewickelt werden,

.../15

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung der Vorrichtung zum Vorschub von Kunststoffblattmaterial von einer Vorratsrolle, sowie zum Schneiden des Blattmaterials in Etikette und zum Führen derselben zu einer Vakuumtrommel in der Etikettwicke Istation,

Fig. 3 eine Ansicht zur Darstellung eines Behälters in Form eines Behälters aus orientiertem Kunststoff mit einem Basisbecher,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Behälters nach Fig. 1 mit einem um den Behälter herumzuwickelnden Kunststoffetikett,

Fig. 5 eine Draufsicht von oben auf ein Kunststoffetikett, dessen Schaumschicht zwei voneinander auf Abstand gehaltene begrenzte Bereiche in der Nähe ihrer vorderen Kante und einen begrenzten Bereich in Form eines Streifens in der Nähe der hinteren Kante aufweist,

Fig. 6 eine vergrößerte Teildraufsicht auf die Etikettiervorrichtung gemäß der Erfindung,

.../16

Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht der Gravurwalze und der zum Aufbringen des Lösungsmittels auf die Walze verwendeten Vorratsvorrichtung nach der Linie 7-7 der Fig. 6, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Systems zum Aufbringen der Lösungsmittelversiegelung einschließlich des Lagertanks, des Vorratsbehälters, der Kühleinheit und der Gravurwalze.

Die Erfindung schafft ohne die mit der Verwendung von heißschmelzenden Klebleimen einhergehenden Nachteile eine leistungsfähige Massenproduktionseinrichtung zum kontinuierlichen Herumwickeln eines Polystyroletiketts um einen Behälter, wobei der Behälter einen Hauptteil enthält und das Etikett eine feste Polystyroloberschicht und eine Polystyrolschaumbodenschicht aufweist und mit der Schaumschicht nächst dem Hauptteil um den Hauptteil herumgewickelt wird. Die Vorrichtung enthält Einrichtungen zum Heranführen des Etiketts in Blattform zu einer Wickelstation in einem kontinuierlichen Fluß, Einrichtungen zum Abschneiden einer gewünschten Materiallänge von dem Blattmaterial zur Bildung des Etiketts, wobei der Schnitt kontinuierlich geführt wird zur Bildung einer Anzahl der Etikette, Einrichtungen zum Bewegen einer vorderen Kante des Etiketts zum Umfang einer umlaufenden Vakuumtrommel,

.../17

Einrichtungen zum Halten des Etiketts auf dem Trommelumfang mit der festen Polymerisatschicht nächst dem Umfang, Einrichtungen zum Kontaktieren der Schaumschicht des Etiketts mit Methylenchlorid während seiner Bewegung in Richtung auf die Wickelstation, wobei durch das Kontaktieren ein begrenzter Bereich auf jedem der hinteren und vorderen Kanten gebildet wird, und zwar durch eine viskose, klebrige Lösung des Polystyrols in Methylenchlorid, Einrichtungen zum leichten jedoch festen Verbinden der Schaumschicht mit dem Behälterhauptteil durch schnelles Verfestigen der klebrigen Lösung, wobei diese Verbindung zwischen dem Hauptteil und dem Etikett beim Härten der sich verfestigenden Lösungen schwächer wird, wodurch nach Gebrauch das Etikett leicht und sauber von dem Behälter entfernt werden kann, so daß der Behälter recyclet werden kann, Einrichtungen zum Verbinden der vorderen und hinteren Enden des Etiketts miteinander durch Überlappen derselben und schnelles Verfestigen der viskosen, klebrigen Lösung zur Bildung einer festen zusammenhängenden Verbindung zwischen den Enden der Schaumschicht und der überlappten festen Polystyrolschicht.

Die Erfindung schafft auch ein leistungsfähiges und schnelles Verfahren zum Anbringen eines Etiketts um einen einen Hauptteil aufweisenden Behälter herum, wobei das Etikett um den Behälter herumgewickelt wird,, das Kunststoffetikett eine Polymerisatschaumschicht ent-

.../18

hält und das Verfahren in den folgenden Schritten besteht: a) Transportieren eines Blattes des Kunststoffetikettausgangsmaterials in Richtung auf eine Wickelstation, wobei der Transport kontinuierlich ist und die Längsachse des Ausgangsmaterials parallel zur Waagerechten verläuft, b) Schneiden des Ausgangsmaterials zur Bildung einer Anzahl Etikette einer gewünschten Länge, c) Bewegen der vorderen Kante des Etiketts zu einer Vakuumtrommel, d) Anordnen und Führen des Etiketts auf dem Umfang der Trommel mit der Oberseite nächst der Trommelumfangsfläche, e) Aufbringen eines niedrig siedenden, schnell verdampfenden Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf die Unterseite der Schaunischicht in wenigstens zwei begrenzten Bereichen angrenzend an die vordere Kante des Etiketts und in einem begrenzten Bereich in Form eines Streifens nahe der hinteren Kante des Etiketts zur Bildung einer viskosen klebrigen Lösung des Polymerisats in dem Lösungsmittel in jedem der begrenzten Bereiche, f) schnelles Verfestigen der klebrigen Lösung zur Bildung einer festen Bindekraft, g) schnelles Rollen eines Behälters auf der Unterseite des Etiketts entlang zum leichten jedoch festen Anheften der sich schnell verfestigenden begrenzten Bereiche der vorderen Kante an dem Hauptteil des Behälters zur Bildung einer festen Klebverbindung zwischen der Schaumschicht und dem Behälter, die nach dem Wickeln schwächer wird, wodurch nach Gebrauch das Etikett leicht und sauber von dem Behälter abgestreift werden kann, so daß der Behälter recyclet werden

.../19

kann, und h) kontinuierliches Rollen des Behälters auf der Unterseite des Etiketts und überlappen der hinteren und vorderen Enden des Etiketts zur Bildung einer Naht durch schnelles Verfestigen der klebrigen halbfesten Lösung in den begrenzten Bereichen der hinteren Kante zum Verbinden der überlappten Enden miteinander.

Das US-Patent 3 468 467 von Amberg zeigt eine zweiteilige Kunststoffbecherkonstruktion mit einer Lösungsmittelversiegelung für die Seitennaht und einem Lösungsmittel zur Versiegelung des Bodens an seinem Platz. Das Amberg-Patent offenbart die Verwendung von Methylenchlorid als Lösungsmittel zur Verwendung bei der harten dichten Polystyrolhaut des Bechermaterials. Die Versiegelung wird ziemlich langsam durchgeführt, und es wird die Anwendung von Druck auf die überlappten Kanten der Seitennaht usw. offenbart. Der Text des Amberg-Patents enthält an verschiedenen Stellen eine Absage an die Verwendung des Lösungsmittels in dem Schaumbereich des Polystyrolmaterials. Siehe z.B. Zeilen 14 bis 20 in Spalte 2.

In scharfem Gegensatz dazu verwendet die Erfindung ein Lösungsmittelversiegelungssystem, bei welchem das Lösungsmittel, nämlich Methylenchlorid, direkt auf die Polystyrolschaimschicht eines Kunststoffetiketts aufgebracht wird. Das. Methylenchlorid löst sehr schnell das Polystyrol in

.../20

dem Schaum auf. Der zeitliche Verlauf der Verfestigung der entstehenden klebrigen Lösung ist derart, daß die Schaumschicht leicht und sicher innerhalb einer halben oder vorzugsweise innerhalb 1/3 oder 1/4 Sekunde durch die sich verfestigende Lösung an der Behälteroberfläche angeheftet werden kann, so daß er auf Produktionsbasis umwickelt werden kann. Das Methylenchlorid wird ebenso auf die hintere Kante des Polystyroletiketts aufgebracht zur Bildung eines begrenzten Bereichs auf der hinteren Kante, welcher eine Seitennahtversiegelung bildet, wenn die Etikettenden überlappt werden, wobei der begrenzte Bereich mit einer sich verfestigenden klebrigen Lösung von Polystyrol in Methylenchlorid gebildet wird.

Wie beispielsweise in den Figuren 1, 2 und 6 in den Zeichnungen gezeigt, enthält eine Vorrichtung 1 eine Vakuumtrommel 5 als Teil einer Etikettwickelstation für einen Behälter 8.

Um den Umfang 12 der Vakuumtrommel 5 wird ein Kunststoffetikett 10 herum angeordnet. Eine Gravurwalze 15 bringt Lösungsmittel auf die eine Seite des Etiketts auf, während es sich um die Vakuumtrommel herumbewegt und unmittelbar bevor es um den Behälter herumgewickelt wird.

.../21

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, wird ein Kunststoffetikett wie beispielsweise ein koextrudiertes Blattmaterial 20 mit einer festen Polymerisatschicht 20 und einer Polymerisatschaumschicht 21 durch eine Vorschubrolle 22 von einer Vorratsrolle 22a in Richtung auf die Etikettwxckelstatxon transportiert, wobei die Länge des Etikettblattmaterials allgemein im wesentlichen parallel zur Waagerechten liegt.

Es ist eine Etikettführung 23 vorgesehen, sowie eine Wendestange 25, die auf dem Außenumfang 27 eines umlaufenden Körpers 30 gelagert ist. Auf dem Umfang des Körpers 30 ist ein Messer 32 gelagert zum Kontaktieren des Blattmaterials 20 an dem stationären Messer 34, um das Blattmaterial in die gewünschten Etikettlängen 10 zu schneiden.

Das Blattmaterial 20 wird durch die Wirkung der Wendestange 25 und einer primären Vorschubführung 35 auf der anderen Seite des sich vorbeibewegenden Blattmaterials geführt. Eine sekundäre Vorschubführung 38 führt das Blattmaterial 20 in Richtung auf den Umfang der Vakuumtrommel, und eine letzte Führung 45 führt die vordere Kante des Blattmaterials 20 (in Kürze zu dem Etikett 10 zu schneiden) zurück auf die Vakuumtrommel und bringt ihn dort in Stellung, während ein Vakuum durch die Vakuumöffnungen 70 gezogen wird. Dies ist insbesondere nützlich bei der anfäng-

.../22

lichen Betriebsaufnähme.

Wie aus Fig. 1 oder 6 ersichtlich, werden Behälter 8 einzeln auf einem Förderer 4 9 zu der Etikettaufbringestation geführt; ein Sternrad führt die Behälter 8 jeweils einzeln auf einer festen Oberfläche 25 entlang, die von der Trommel 5 auf Abstand gehalten ist, wodurch jeder der Behälter sich auf einem geschnittenen Etikett 10 auf dem Trommelumfang 12 abrollt, um das Etikett um den Behälter herumzuwickeln. Die umwickelten Behälter bewegen sich auf einem Förderer 53 von der Etikettierstation fort.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, weist die Gravurwalze 15 Verzahnungen auf ihrer Außenseite auf zur Aufnahme eines Lösungsmittels zum Aufbringen auf das Etikett. Die Walze enthält Bereiche 55 und einen Streifen 56 zum Aufbringen von Lösungsmittel auf die Schaumschicht des Etiketts.

Der in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellte Behälter 8 mit einem Hauptteil 57 und einem Basisbecher 58 ist teilweise mit dem Etikett 10 umwickelt (Fig. 4). Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Unterseite der Schaumschicht 6 0 angrenzend an eine vordere Kante 61 mit zwei voneinander auf Abstand gehaltenen, senkrecht fluchtenden begrenzten Bereichen 65 auf ihrer vorderen Kante 61 versehen. Die begrenzten Bereiche 65 entsprechen den Bereichen 55 der Gravurwalze. Ein begrenzter Bereich 66 in Form eines Streifens 66 ist auf der hinteren Kante 68 vorgesehen, welcher dem

.../23

Bereich 56 der Gravurwalze entspricht. Die Tätigkeit der Gravurwalze beim Kontaktieren der Schaumschicht ist sehr schnell und muß in einem System mit hoher Produktionsgeschwindigkeit durchgeführt werden. Die beiden begrenzten Bereiche 65 haben sich als sehr wirksam bei der Verankerung des Etiketts an dem Behälter zum Herumwickeln erwiesen. Die begrenzten Bereiche 65 werden durch Aufbringen eines Lösungsmittels, und zwar Methylenchlorid, auf das Polystyroletikettmaterial gebildet, welches bei Berührung eine klebrige Lösung bildet; die Klebverbindung ist ausreichend, um ein Anhaften des Etiketts an der Flasche zu ermöglichen. Wie bereits im vorhergehenden angedeutet, wird die Verbindung zwischen dem Behälter und dem Etikett schwächer, so daß die Verbindung den Behälter wie beispielsweise einen beliebigen Kunststoff-, Glas-, Metall- oder Papierbehälter, nicht angreift oder verunziert. Das Etikett kann später vor oder nach Gebrauch leicht und sauber entfernt werden (vor Gebrauch beispielsweise zum Recyclen beschädigter Behälter innerhalb der Anlage) um den Behälter zu recyclen oder zu reklamieren.

Wie beispielsweise aus den Figuren 1 und 6 ersichtlich, sind Führungseinrichtungen 23, 38 und 45 zur Bewegung der vorderen Kante 61 des Etikettblattmaterials 20 zu dem Umfang der Vakuumtrommel hin vorgesehen. Außerdem sind Einrichtungen zum . ziehen eines Vakuunisauf das

.../24

Innere der Trommel vorgesehen, welches aus einer Anzahl Öffnungen 70 auf dem Trommelumfang gezogen wird, die mit dem Trommelinneren über einen dort hinführenden Kanal einschließlich eines Stutzens 71 verbunden sind. Durch Anwendung des Vakuums wird jedes der sich vorwärts bewegenden Etikette mit der bedruckten Seite gegen die Trommel auf dem umlaufenden Trommelumfang gehalten. Die Schaumunterseite 60 wird schnell und wirksam durch diese Außenumfangsfläche der Gravurwalze 15 berührt, um Lösungsmittel in den begrenzten Bereichen 65 und 66 des Etiketts anzuordnen. Das Etikett wird schnell in die Nähe der festen Oberfläche 52 hineinbewegt, wo ein Etikett um den Behälter herumgerollt wird, um ein ausgezeichnetes Erzeugnis zu bilden, das leicht reeyelet werden kann.

Wie aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, ist ein geschlossenes System zum Heranführen von Lösungsmittel zu der Gravurwalze 15 vorgesehen. In der schematischen Zeichnung der Fig. 8 ist ein Vorratstank 75 dargestellt mit einer Speiseleitung 76, die zu einem Vorratsbehälter 77 führt, in dessen Bodenbereich in der bevorzugten Ausführungsform Methylenchlorid, vorzugsweise durch eine Kühleinheit 75a auf eine Temperatur von etwa 52 bis 58°F gesteuert, eingebracht wird. Die Kühleinheit 75a wird in Fig. 8 für die Steuerung der Lösungsmitteltemperatur gezeigt.

.../25

Das aus dem Vorratsbehälter 70 austretende unverbrauchte Lösungsmittel wird durch Leitungen 78 und 79 mittels einer Pumpe 80 zu dem Vorratsbehälter 75 zurückgeführt. Somit wird die Zufuhr von Methylenchlorid zum Zufuhrbehälter 77 vorteilhafterweise durch Ausnutzung der Schwerkraft bewerkstelligt. Die Pumpe 80 hält das Lösungsmittel in Umlauf zurück zum Behälter 75 und hält dadurch das System bei einem sehr geringen Druck, nur leicht über dem atmosphärischen Druck, um Abnutzung und Beschädigungen, sowie mögliche Gefahren infolge eines Herausleckens von Lösungsmittel gering zu halten.

Der geringe, wenn überhaupt auftretende überlauf zwischen dem Vorratsbehälter und der Gravurwalze wird durch Schwerkraft behoben, da jegliches überschüssige Lösungsmittel in einen geschlossenen Behälter 81 strömt.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, führt der Zufuhrbehälter der Gravurwalze 15 Lösungsmittel zu, indem sich die Gravurwalze dreht und sich dabei gegen den Vorratsbehälter reibt.

Der Zufuhrbehälter 77 ist auf einem Lagerrahmen 85 gelagert, der aus oberen und unteren Konsolenkörpern 87 besteht. In den Konsolen 87 sind obere und untere Füh-

../26

rungskörper 89 gleitend gelagert, die jeweils den Vorratsbehälter 70 mittels Federn 90 gegen die umlaufende Gravurwalze 15 beaufschlagen, um der Gravurwalze schnell und wirksam Lösungsmittel zuzuführen. Der umlaufende Körper 30, die Walzen 22 und 15 werden durch herkömmliche Wellen, Zahnräder und dergleichen angetrieben. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, bildet die Vakuumtrommel den Antrieb für die Welle 96, welche wiederum die Gravurwalzenwelle 97 antreibt. Die Welle 96 ist unterhalb der Vorrichtung mit einem geeigneten Antriebsmittel von der Vakuumtrommel 5, sowie der Walze 22 und dem umlaufenden Körper 30 usw. verbunden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Gravurwalze 15 und ihr Einbau durch einen Luftzylinder 99 in ihre Stellung angrenzend an die Vakuumtrommel gedruckt. Der Gravurwalzeneinbau dreht sich und wird auf einer Seite durch einen einstellbaren Bolzen 100 und einen Anschlagkörper 101 an seinem Platz gehalten. Während die Vakuumtrommel 5 umläuft, befindet sich das Material auf diesem Umfang 12 der Trommel 5 mit seiner vorderen und hinteren Kante auf einem erhöhten Polster 5A, welches mit der Gravurwalze 15 in Berührung kommt. Somit berühren die begrenzten Bereiche755 und 56 auf der Gravurwalze die vorderen und hinteren Kantenabschnitte, auf die das Lösungsmittel aufgebracht wird. Es ist ein Arm 102 vorgesehen, um den Stutzen 71 der Trommel 5

.../27

stationär und an seinem Platz zu halten, während die Trommel 5 und die Walze 15 umlaufen.

Das Verfahren und die Vorrichtung schaffen einen etikettierten Behälter, der kontinuierlich und wirtschaftlich hergestellt werden kann, wobei die Naht des Etiketts so beschaffen ist, daß sie stärker wird und imstande ist, jeglicher normalerweise auftretenden Kraft mit einer Neigung zum Auseinanderziehen der Naht standzuhalten. Die Klebverbindung zwischen dem Behälter und dem Etikett ist gerade ausreichend, um das Etikett auf dem Behälter zu halten, kann jedoch vorteilhaft leicht entfernt werden, um einen sauberen Behälter zum Recyclen zu schaffen.

.../28

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Umwickeln eines Behälters mit einem Etikett aus Kunststoffblattmaterial, das eine Schaumpolymerisatschicht enthält mit einer Oberseite und einer dem Behälter zunächst liegenden Unterseite, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Heranführen eines Bandes aus Kunststoffetikettblattmaterial ununterbrochen in Richtung auf eine EtikettumwickeIstation, in welcher seine lange Achse im allgemeinen parallel zur Waagerechten verläuft und das Blattmaterial auf seiner kurzen Achse eine Länge annähernd gleich der axialen Dimension des

...12

European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter beim Europaischen Patentamt

Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. Ο5/284Θ7 (BLZ 2OO7OOOO) · Postscheck Hamburg 2842-208

Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 8336035 (BLZ 2OO8OOOO)

Etiketts nach dem Herumwickeln um den Behälter hat und das Etikett eine Außenseite mit darauf angebrachten Etikettmarkierungen aufweist, Einrichtungen zur Bewegung einer vorderen Kante des Blattmaterials zu einer Vakuumtrommel mit Öffnungen auf dem Umfang, die mit dem Inneren der Trommel in Verbindung stehen, Einrichtungen zum Schneiden einer gewünschten Materiallänge von dem Blattmaterial zur Bildung eines Etiketts für einen Behälter, Einrichtungen zum Aufziehen eines Vakuums auf der Innenseite der Trommel zum Ziehen des Etiketts zum Trommelumfang, Einrichtungen zum Aufbringen eines Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf wenigstens zwei begrenzte Bereiche der Schaumschicht angrenzend an die vordere Kante, sowie Einrichtungen zum Aufbringen des Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf einen begrenzten Bereich in Form eines Streifens längs der hinteren Kante, sowie Einrichtungen zum schnellen Bewegen des Etiketts um den Behälter herum, wobei der begrenzte Bereich der vorderen Kante der Schaumschicht die Schaumschicht leicht, jedoch fest an dem Behälter anheftet und der begrenzte Bereich der Schaumschicht der hinteren Kante eine Naht bildet,wo die Unterseitenkante der Schaumschicht die Kante der Außenseite des Etiketts überlappt.

2. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herumwickeln eines Polystyroletiketts um einen Behälter, wobei der Behälter einen

Hauptteil aufweist und das Etikett eine feste Polystyroloberschicht und eine Polystyrolschaumbodenschicht aufweist und mit der Schaumschicht dem Hauptteil zunächstliegend um den Hauptteil herumgewickelt wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Heranführen des Etiketts in Blattform in einem ununterbrochenen Fluß zu einer Wickelstation, Einrichtungen zum Abschneiden einer gewünschten Materiallänge von dem Blattmaterial zur Bildung des Etiketts, wobei der Schnitt ununterbrochen durchgeführt wird zur Bildung einer Anzahl Etikette, Einrichtungen zum Bewegen einer vorderen Kante des Etiketts zu dem Umfang einer umlaufenden Vakuumtromme1, Einrichtungen zum Halten des Etiketts auf dem Trommelumfang bei Lage der festen Polymerisatschicht nächst dem Umfang, Einrichtungen zum Berühren der Schaumschicht des Etiketts mit Methylenchlorid während der Bewegung zur Wickelstation, wodurch auf jeder der vorderen und hinteren Kanten durch ein Lösungsmittel, welches bei Berührung mit dem Etikettmaterial eine viskose klebrige Polystyrollösung erzeugt, ein begrenzter Bereich gebildet wird, Einrichtungen zum leichten jedoch festen Verbinden der Schaumschicht mit dem Behalterhauptteil durch schnelles Aufbringen eines Lösungsmittels auf das Material, welches eine klebrige Lösung bildet, wobei die Verbindung zwischen dem Hauptteil und dem Etikett beim Härten der sich verfestigenden Lösung schwächer wird und nach Gebrauch das Etikett leicht und sauber von dem Be-

hälter entfernt wird, so daß der Behälter recycled werden kann, Vorrichtungen zum Verbinden der vorderen und hinteren Enden des Etiketts miteinander, indem dieselben miteinander überlappt werden und es der klebrigen Lösung gestattet wird, eine feste zusammenhängende Verbindung zwischen den Enden der Schaumschicht und der überlappten festen Polystyrolschicht zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravurrolle zwei senkrecht miteinander fluchtende und auf ihrer Außenseite auf Abstand gehaltene Bereiche aufweist, um zwei . beabständete begrenzte Bereiche auf der vorderen Kante der Schaumschicht zu bilden, wobei ein allgemein senkrechter Streifen auf der Außenseite der Gravurrolle zur Bildung des begrenzten Bereiches auf der hinteren Kante vorhanden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Kühlen des Lösungsmittels durch Kältetechnik vorhanden sind, so daß auf die begrenzten Bereiche der Schaumschicht ein kühleres Lösungsmittel aufgebracht werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter auf einer Massenproduktionsbasis wie Etikettieren von 150 Behältern je Minute kontinuierlich und

in leistungsfähiger Weise mit einem Kunststoffetikett umwickelt werden.

6. Verfahren zum Anbringen eines Etiketts um einen einen Hauptteil aufweisenden Behälter herum, wobei das Etikett um den Behälter herumgewickelt wird und das Kunststoffetikett eine Polymerisatschaumschicht aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

A. Transportieren eines Blattes des Kunststoffetikettausgangsmaterials in Richtung auf eine Wicke Is ta tion·, wobei der Transport ununterbrochen und die Längsachse des Ausgangsmaterials parallel zur Waagerechten ist,

B. Schneiden des Ausgangsmaterials zur Bildung einer Anzahl Etikette von einer gewünschten Länge,

C. Bewegen der vorderen Kante des Etiketts zu einer Vakuumtromme1,

D. Anordnen und Führen des Etiketts auf dem Umfang der Trommel mit der Oberseite nächst der Trommelumfangsflache,

E. Aufbringen eines niedrig siedenden, schnell verdampfenden Lösungsmittels für das Polymerisat der Schaumschicht auf die Unterseite der Schaumschicht in wenigstens zwei begrenzten Bereichen angrenzend an die vordere Kante des Etiketts und in einem begrenzten Bereich in der Form eines Streifens nahe dem hinteren Rand des Etiketts zur Bildung einer

viskosen klebrigen Lösung des Polymerisats in dem Lösungsmittel in jedem der begrenzten Bereiche,

P. schnelles Verfestigen der klebrigen Lösung zur Bildung eines festen Klebstoffs,

G. schnelles Rollen des Behälters auf der Unterseite des Etiketts, um die sich verfestigenden begrenzten Bereiche der vorderen Kante leicht, jedoch fest an dem Hauptteil des Behälters anzuheften, um eine feste Klebstoffverbindung zwischen der Schaumschicht und dem Behälter zu erzeugen, wobei die Verbindung zwischen dem Etikett und dem Behälter nach dem Herumwickeln schwächer wird und das Etikett leicht und sauber von dem Behälter abgestreift werden kann, so daß der Behälter recycled werden kann,

H. ununterbrochenes Rollen des Behälters auf der Unterseite des Etiketts entlang und Überlappen der hinteren und vorderen Enden des Etiketts zur Bildung einer Naht durch Verfestigen der viskosen klebrigen Lösung in dem begrenzten Bereich der hinteren Kante zur Verbindung der überlappten Enden miteinander.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Heranführen von Methylenchlorid an einen Vorrat, Beistellen einer Gravurwalze mit einem verzahnten Bereich entsprechend den in der Schaumschicht zu bildenden begrenzten Bereichen, Heranführen von Methylen-

chlorid an die verzahnten Bereiche, sowie leichtes Kontaktieren der Schaumschicht gegen die Gravurwalze zum Aufbringen von Methylenchlorid auf die Schaumschicht zur Bildung des begrenzten Bereichs mit einer Lösung .des Polymerisats in dem Methylenchlorid.

8. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Schritt der Steuerung der Temperatur des Methylenchlorids in dem Vorrat auf etwa 52 bis 58°F vorgesehen ist.

9. Verfahren zum Etikettieren eines Behälters, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Beistellen eines Bandes aus geschäumtem Polystyrolblattmaterial, dessen Breite gleich der axialen Abmessung eines Etiketts auf dem Behälter ist und dessen Vorderseite Etikettkennzeichen aufweist,

b) Bewegen der vorderen Kante des Bandes zur einer Tromme1,

c) Abschneiden einer Materiallänge von dem Band zur Bildung eines Etiketts, wobei die Länge gleich der ümfangsabmessung des Etiketts auf dem Behälter ist,

d) Halten des Etiketts auf der Trommel mit an die Trommel angrenzender Vorderseite,

e) Aufbringen von Methylenchloridlösungsmittel in einem begrenzten Bereichsschema auf die andere Seite des sich bewegenden Bandes, während es sich auf der Trommel befindet und

f) Rollen eines Behälters auf dieser anderen Seite des Etiketts entlang, das außen auf der Trommel liegt, und dadurch Übergeben des Etiketts auf die Flasche, während der Bereich des Schemas zur Aufbringung des Lösungsmittels das Etikett veranlaßt, an der Oberfläche des Behälters zu haften, wodurch auf die Außenseite des Behälters ein Etikett aus dem thermoplastischen Material aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel beim Aufbringen in weniger als etwa 1/4 Sekunde eine sehr klebrige Lösung wird.

11. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumschicht eine Polystyrolschaumschicht und das Lösungsmittel Methylenchlorid ist.

12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schritt zur Steuerung der Temperatur des Lösungsmittels auf etwa 55 F vorgesehen und das Lösungsmittel Methylenchlorid ist.

13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumschicht Polystyrol, das Lösungsmittel Methylenchlorid und der Behälter eine Flasche für kohlenstoffhaltige Getränke aus einem biaxial orientierten Polyethylenterephthalat ist.

14. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett ein koextrudiertes Etikett mit einer festen Polymerisatschicht mit darauf aufgedruckten Kennzeichen und einer Polystyrolschaumschicht ist, die nach dem Herumwickeln nächst dem Behälter liegt.

15. Koextrudiertes Kunststoffetikett mit einer oberen festen Polystyrolpolymerisatschicht und einer Polystyrolschaumschicht auf der Unterseite des Etiketts, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht eine Außenseite mit darauf befindlichen Etikettkennzeichen aufweist, die Unterseite der Schaumpolymerisatschicht zur leichten, jedoch sicheren Befestigung des Etiketts an einem Behälter geeignet ist und das Etikett eine vordere Kante mit zwei automatisch darauf angeordneten begrenzten Bereichen aufweist, die voneinander auf Abstand gehalten sind und in einer Richtung längs der vorderen Kante senkrecht miteinander fluchten und eine flüssige klebrige Lösung des Polystyrols in Methylenchlorid aufweisen, die durch schnelles Berühren der begrenzten Flächen des Etikettmaterials mit Methylen-

.../10

chlorid gebildet wird, und daß die Flüssigkeit geeignet ist, sich schnell innerhalb von etwa 1/8 Sekunde zu verfestigen zur Bildung einer groben Klebverbindung zwischen der Schaumschicht und dem Behälter, wobei diese Verbindung zwischen dem Behälter und der Schaumschicht während des Härtens der sich verfestigenden Lösung schwächer wird und dadurch nach Gebrauch das Etikett leicht und sauber von dem Behälter zur Wiederverwendung des Behälters einschließlich eines Recyclens desselben entfernt werden kann, wobei die hintere Etikettkante auf der Unterseite des Polymerisatetiketts einen begrenzten Bereich bestehend in einem Streifen angrenzend an die hintere Kante aus einer klebrigen viskosen Lösung von Polystyrolmethylenchlorid aufweist und die Lösung des begrenzten Bereichs geeignet ist, sich innerhalb von etwa 1/3 Sekunde schnell zu verfestigen, um eine feste zusammenhängende Verbindung zwischen den überlappten Etikettenden zu bilden, wenn das Etikett um den Behälter herumgewickelt ist.

.../11