DE3442995C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umwickeln eines Behälters mit Kunststoffetiketten auf einer kontinu­ ierlichen Produktionsbasis gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Es ist bekannt, mechanische Handhabungseinrichtungen zum Heranführen von Etiketten zu einem Behälter zu verwenden. Eine derartige Vorrichtung enthält eine Vorschubeinrich­ tung 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 43 23 416 zeigt bei­ spielsweise eine solche Vorrichtung, bei der das Etikett an den Behälter angeklebt und seine überlappten Enden durch eine Klebstoffauftragvorrichtung miteinander verklebt werden. Zur Befestigung des Etiketts an dem Behälter und zur Bildung einer verklebten Seitennaht beim Aufbringen auf die überlappten Etikettenden wurden heißschmelzende Kleb­ stoffe verwendet.

Die Verwendung heißschmelzender Klebstoffe (Leim) war un­ sauber und kostspielig, und es wurde Wärme zum Erwärmen des Klebstoffs benötigt. Es besteht die Gefahr einer mög­ lichen Verbrennung durch zur Erwärmung des Leims benutzte Heizvorrichtungen oder den erwärmten Leim selbst. Außerdem kann beispielsweise bei einem Behälter aus orientiertem Kunststoff das Etikett nicht leicht wieder von dem Behälter entfernt werden; der Hauptteil des Behälters ist daher ver­ schmutzt und läß sich nicht leicht wiederverwenden.

Aus der DE 28 26 035 A1 ist ein Verfahren zur schnellen Etikettierung von flachen Gegenständen, wie z.B. Kassetten, bekannt geworden, bei dem gestapelte Etiketten einzeln von einem Etikettenhalter übernommen, haftfähig gemacht und auf den Gegenstand aufgebracht werden. Zur Herstellung der Haftfähigkeit kann dabei eine Verbinderflüssigkeit wie z.B. Kaltleim, Hotmeltklebstoff oder ein geeignetes Lö­ sungsmittel verwendet werden. Ein Nachteil dieses Verfah­ rens besteht, einmal abgesehen von dem oben in Verbindung mit Klebstoffen gesagten, darin, daß nur flache Gegenstände etikettiert werden können und daß eine Umwicklung des Ge­ genstandes mit dem Etikett nicht vorgesehen ist.

Es ist weiterhin bekannt, einen zweiteiligen Kunststoff­ becher aus Kunststoffolien herzustellen, von denen die als Mantelfläche dienende Folie um eine Becherform herumgelegt wird und in überlappenden Endbereichen lösungsmittelver­ siegelt wird. Auf Etikettierungsvorgänge läßt sich ein sol­ ches Verfahren jedoch nicht übertragen, da eine Fixierung der inneren Fläche der Folie an einem Gegenstand nicht vor­ genommen wird (US-Patent 34 68 467).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum kontinu­ ierlichen Aufbringen von Etiketten auf Behälter aufzugeben bei dem die Behälter mit einem Etikett umwickelt werden und mit dem eine große Anzahl von auch gewölbten Behältern pro Zeiteinheit etikettiert werden kann, wobei die Etiket­ ten nach Gebrauch leicht von dem Behälter zu entfernen sind.

Herkömmliche Verfahren, nach denen Behälter mit einem Eti­ kett umwickelt werden, bestehen aus den folgenden Schrit­ ten: a) zuerst wird eine Bahn bestehend aus dem Etiketten­ material zu einer Wickelstation geführt, b) dann wird das Etikettenmaterial zur Bildung einer Anzahl von Etiketten in die gewünschte Länge geschnitten, c) werden die Etiket­ ten nacheinander zu einer Vakuumtrommel geführt und mit der Etikettenoberseite auf der Trommelumfangsfläche gela­ gert, d) wird auf der Unterseite des Etikettes ein Mittel zum Kleben aufgebracht und e) wird der Behälter über die Unterseite des Etikettes gerollt, so daß das Etikett an dem Behälter festklebt, wobei die sich überlappenden Vor­ der- und Hinterkanten des Etikettes eine Klebnaht bilden.

Die Erfindung sieht nun zur Lösung der Aufgabe vor, in der Stufe a) als Etikettenausgangsmaterial ein Kunststoffmate­ rial zu verwenden, dessen Oberseite von festem Polymerisat und dessen Unterseite aus einer Schaumpolymerisatschicht besteht. Die Stufen b) und c) werden in herkömmlicher Weise ausgeführt und dann in Stufe d) ein niedrig sieden­ des, schnell verdampfendes Lösungsmittel für das Polymeri­ sat der Schaumschicht in wenigstens zwei begrenzten Bereichen angrenzend an die Vorderkante und in Form eines Streifen neben der hinteren Kante des Etikettes aufzubringen, wodurch in Stufe e) die begrenzten Bereiche an der Vorderkante an dem Behälter und der Streifen neben der hinteren Kante an der von ihr überlappten Oberseite der Vorderkante ankleben.

Die Erfindung schafft damit ohne die mit der Verwendung von heißschmelzenden Leimen einhergehenden Nachteile ein leistungsfähiges Massenproduktionsverfahren zum konti­ nuierlichen Herumwickeln von Etiketten um einen Behälter, wobei das Etikett bevorzugt aus einer festen Polystyrol­ oberschicht und einer Polystyrolschaumunterschicht besteht, und als schnell verdampfendes Lösungsmittel bevorzugt Me­ thylenchlorid verwendet wird. Dabei kommt die Polystyrol­ schaumunterschicht während des Herumwickelns auf dem Be­ hälter zu liegen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Regel eine feste An­ heftung der sich schnell verfestigenden, angelösten begrenz­ ten Bereiche der vorderen Kante an den Be­ hälter zur Bildung einer festen Klebverbindung zwischen der Schaumschicht und dem Behälter stattfindet, wobei die­ se Klebeverbindung in Abhängigkeit von der Verdunstung des Lösungsmittels nach dem Wickeln schwächer wird, wodurch z.B. im Fall von Recycling nach Gebrauch das Etikett leicht und sauber von dem Behälter entfernt werden kann. Im Gegen­ satz dazu kommt es bei der Verklebung des angelösten begrenz­ ten Bereiches in Form eines Streifens nahe der Hinterkante des Etikettes mit einem weiteren Etikettabschnitt zu einer Anlösung beider Klebeflächen, die immer fester wird. Da­ durch hält sich das Etikett dann wie eine enge Manschette auf dem Behälter, selbst wenn die Klebeverbindung zwischen Behälter und Etikett sehr schwach geworden ist.

Das oben erwähnte US-Patent 34 68 467 offenbart die Verwen­ dung 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 dieser Druckschrift enthält an verschiedenen Stellen eine Absage an die Ver­ wendung des Lösungsmittels in dem Schaumbereich des Poly­ styrolmaterials. Siehe z.B. Zeilen 14 bis 20 in Spalte 2.

Im Gegensatz dazu verwendet die Erfindung ein Verfahren, bei welchem das Lösungsmittel, nämlich vorzugsweise Methylenchlorid, di­ rekt auf die Polystyrolschaumschicht eines Kunststoffeti­ ketts aufgebracht wird. Das Methylenchlorid löst sehr schnell das Polystyrol in dem Schaum auf. Der zeitliche Verlauf der Verfestigung der entstehenden klebrigen Lösung ist derart, daß die Schaumschicht leicht und sicher innerhalb einer hal­ ben oder vorzugsweise innerhalb 1/3 oder 1/4 Sekunde durch die sich verfestigende Lösung an der Behälteroberfläche angeheftet werden kann, so daß er im Produktionsgang maschi­ nell umwickelt werden kann. Das Methylenchlorid wird auch auf die hintere Kante des Polystyroletiketts aufgebracht zur Bildung eines begrenzten Bereichs auf der hinteren Kan­ te, welcher eine Seitennahtversiegelung bildet, wenn die Etikettenden überlappt werden, wobei der begrenzte Bereich mit einer sich verfestigenden klebrigen Lösung von Polysty­ rol in Methylenchlorid gebildet wird.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Zeichnungen, die eine für die Erfindung geeignete Vor­ richtung und einen etikettierten Behälter zeigen, verdeut­ licht werden.

Fig. 1 zeigt eine Teildraufsicht zur Darstellung der Vor­ richtung zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung, in welchen Kunststoffetiketten unter Verwendung eines Lösungsmittels um Behälter herum­ gewickelt werden,

Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht zur Darstel­ lung der Vorrichtung aus Fig. 1 zum Vorschub von Kunststoffmaterial von einer Vorratsrolle, sowie zum Schneiden des Kunststoffmaterials in Etiketten und zum Führen derselben zu einer Vakuumtrommel in der Wickelstation,

Fig. 3 zeigt einen Behälter wie er in dem erfindungsge­ mäßen Verfahren verwendet werden kann.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Behäl­ ters nach Fig. 3 mit einem um den Behälter herumzu­ wickelnden Kunststoffetikett,

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht von oben auf ein Kunststoff­ etikett, wie es in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, dessen Schaumschicht zwei vonein­ ander 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 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht auf die Eti­ kettiervorrichtung zur Verwendung in dem erfindungs­ gemäßen Verfahren,

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Gravurwalze und der zum Aufbringen des Lösungsmittels auf die Walze verwendeten Vorratsvorrichtung, und

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

Wie in den Fig. 1, 2 und 6 in den Zeichnungen gezeigt, enthält die Vorrichtung eine Vakuumtrommel 5 als Teil ei­ ner Wickelstation für einen Behälter 8.

Um den Umfang 12 der Vakuumtrommel 5 wird ein Kunststoff­ etikett 10 herum angeordnet. Eine Gravurwalze 15 bringt Lösungsmittel auf die Unterseite des Etiketts 10 auf, wäh­ rend es sich um die Vakuumtrommel 5 herumbewegt und unmit­ telbar bevor es um den Behälter 8 herumgewickelt wird.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird ein Kunst­ stoffetikett 10 wie beispielsweise ein koextrudiertes Kunst­ stoffmaterial 20, 21 mit einer festen Polymerisatschicht 20 und einer Polymerisatschaumschicht 21 durch eine Vor­ schubrolle 22 von einer Vorratsrolle 22 a in Richtung auf die Wickelstation transportiert, wobei die Länge des Kunst­ stoffmaterials 20, 21 allgemein im wesentlichen parallel zur Waagerechten liegt.

Das Kunststoffmaterial wird entlang einer Etikettenführung 23 und Führungsplatten 35 und 25 an einem umlaufenden Kör­ per 30 vorbeigeführt. Auf dem Umfang des Körpers 30 ist ein Messer 32 gelagert zum Schneiden des Kunststoffmate­ rials 20, 21 an einem stationären Messer 34 in die ge­ wünschten Etikettlängen.

Eine weitere Führungsplatte 38 führt das Kunststoffmate­ rial 20, 21 zu einer Vakuumtrommel 5, wobei eine letzte Führung 45 dafür sorgt, daß die vordere Kante des Kunst­ stoffmaterials 20, 21 auf der Vakuumtrommel 5 in Stellung gebracht wird, wo es an Öffnungen 70 in der Trommeloberflä­ che gesogen wird. Die Führungen 38 und 45 sind besonders dann vorteilhaft, wenn die Vorrichtung in Betrieb genommen werden soll.

Wie aus Fig. 1 oder 6 ersichtlich, werden Behälter 8 mit einem Förderer 49 zu einem Sternrad 50 befördert. Dieses führt die Behälter 8 einzeln entlang eines gebogenen Ab­ schnittes 52, der in gleichmäßigem Abstand zu der Trommel­ oberfläche angeordnet ist. Während des Vorbeiführens wer­ den die Behälter 8 durch die Rotation der Trommel 5 ge­ dreht und dabei mit jeweils einem auf der Trommeloberflä­ che befindlichen Etikett 10 umwickelt. Die etikettierten Behälter 8 bewegen sich dann auf einem Förderer 53 von der Etikettierstation fort.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist eine Gravurwalze 15 vorge­ sehen, die zur Beschichtung des Etikettes 10 mit Lösungs­ mittel dient. Das Lösungsmittel wird in Kerben auf der Außenseite der Gravurwalze 15 aufgenommen und über be­ grenzte Bereiche 55 sowie einem Streifen 56 auf die Schaumschicht 21 des Etikettes 10 aufgebracht.

Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Behälter 8 weist einen Hauptteil 57 und einen unteren Teil 58 auf und ist teilweise mit dem Etikett 10 umwickelt (Fig. 4). Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist die Unterseite 60 der Schaumschicht 21 nahe der vorderen Kante 61 zwei beabstan­ dete klebende Bereiche 65 auf, die den Bereichen 55 auf der Gravurwalze 15 entsprechen. Ein weiterer streifenför­ miger, klebender Bereich 66 ist nahe der hinteren Kante 68 vorgesehen. Dieser Bereich entspricht dem Streifen 56 der Gravurwalze. Die klebenden Bereiche 65 und 66 entstehen durch Anlösen mit Methylenchlorid, das während des Vorbei­ führens des Etikettes 10 an der Gravurwalze 15 über deren Bereiche 55, 56 auf die Polymerisatschaumschicht 21 auf­ gebracht wird. Die beiden Bereiche 65 dienen dabei zur Verankerung des Etikettes an dem Behälter 8 während des Herumwickelns; die Klebeverbindung reicht aus, um ein zeit­ weiliges Anhaften des Etikettes an dem Behälter zu bewir­ ken. Über den streifenförmigen klebenden Bereich 66 werden der hintere und der vordere Bereich des Etikettes 10 mit­ einander verbunden.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, ist ein geschlos­ senes System zum Heranführen von Lösungsmittel zu der Gravurwalze 15 vorgesehen. In der schematischen Fig. 8 ist ein Vorratstank 75 dargestellt mit einer Speiseleitung 76, die zu einer Aufbringvorrichtung 77 führt. Im Bodenbereich des Vorratstanks 75 ist in einer bevorzugten Ausführungs­ form eine Kühleinheit 75 a vorgesehen, die das Methylen­ chlorid auf eine Temperatur von etwa 52 bis 58°C bringt. Unverbrauchtes Lösungsmittel wird von der Auf­ bringvorrichtung 77 über Leitungen 78 und 79 mit einer Pumpe 80 zu dem Vorratsbehälter 75 zurückgeführt. Even­ tuell überlaufendes Lösungsmittel wird in einem geschlos­ senen Behälter 81 aufgefangen.

Die Zufuhr des Lösungsmittels erfolgt bei drehender Gra­ vurwalze 15 durch Kontakt mit der Aufbringvorrichtung 77. Die Aufbringvorrichtung 77 ist in einem Rahmen gela­ gert, der obere und untere Haltevorrichtungen 87 aufweist. An den Haltevorrichtungen 87 sind obere und untere Füh­ rungskörper 89 gleitend gelagert, die die Aufbringvorrich­ tung 77 mittels Federn 90 gegen die umlaufende Gravurwalze 15 drücken.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Gravurwalze 15 durch einen Luftzylinder 99 in eine Position angrenzend zu der Vakuum­ trommel 5 gedrückt. Die Gravurwalze ist zusammen mit einer Welle 96 und einer Gravurwalzenwelle 97 in einer schwenk­ baren Einheit angeordnet. Ein einstellbarer Bolzen 100 und ein Anschlagkörper 101 halten die Einheit an ihrem Platz.

Auf der Vakuumtrommel 5 sind Vorsprünge 5 a vorgesehen, die vordere und die hintere Kante des auf der Oberfläche der Trommel angeordneten Etikettes in Kontakt mit der Gravur­ walze 15 bringen, und wobei über die Bereiche 55 und 56 Lösungsmittel auf die entsprechenden Abschnitte des Eti­ kettes aufgebracht wird.

Über einen Arm 102 wird der Stutzen 71 der Trommel 5 sta­ tionär an seinem Platz gehalten, während die Trommel 5 und die Gravurwalze 15 umlaufen. Die Welle 96, der umlaufende Körper 30, die Walzen 22 und 15 werden über geeignete An­ triebsmittel, die in den Figuren nicht gezeigt sind, mit der Vakuumtrommel 5 synchronisiert.

Claims (2)

1. Kontinuierliches Verfahren zum Aufbringen von Etiketten auf Behälter durch Herumwickeln jedes einzelnen Etiketts um den Behälter, bei welchem (a) eine Bahn von Etiket­ tenausgangsmaterial zu einer Wickelstation geführt wird, wobei die Längsachse des Ausgangsmaterials parallel zur Horizontalen verläuft; (b) das Ausgangsmaterial zur Bil­ dung einer Anzahl von Etiketten gewünschter Länge ge­ schnitten wird; (c) die Etiketten nacheinander zu einer Vakuumtrommel geführt und mit der Etikettenoberseite auf der Trommelumfangsfläche gelagert werden; (d) auf der Unterseite des Etiketts ein Mittel zum Kleben auf­ gebracht wird; (e) der Behälter über die Unterseite des Etiketts gerollt wird, so daß das Etikett an den Behäl­ ter geklebt wird und die sich überlappenden Vorder- und Hinterkanten des Etiketts eine Klebnaht bilden, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe (a) als Etikettaus­ gangsmaterial Kunststoffmaterial, dessen Oberseite von festem Polymerisat und dessen Unterseite von einer Schaumpolymerisatschicht gebildet wird, verwendet, und in Stufe (d) ein niedrig siedendes, schnell verdampfen­ des Lösungsmittel für das Polymerisat der Schaumschicht in wenigstens zwei begrenzten Bereichen angrenzend an die Vorderkante und in Form eines Streifens neben der hinteren Kante des Etiketts aufbringt, so daß in Stufe (e) der begrenzten Bereiche an der Vorderkante an dem Behäl­ ter und der Streifen neben der hinteren Kante an der von ihr überlappten Oberseite der Vorderkante ankleben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Etikettenausgangsmaterial eine Polystyrolbahn mit einer festen Polystyrolschicht als Oberseite und einer Schaumpolystyrolschicht als Unterseite und als schnell verdampfendes Lösungsmittel für das Polymerisat der Schaumschicht Methylenchlorid verwendet.