向旋转吹塑机中吹塑模具内的塑料容器贴标签的贴标签机

摘要

本发明涉及一种用于向旋转吹塑机中吹塑模具内的塑料容器贴标签的贴标签机。根据本发明的贴标签机包括吹塑轮和用于提供管状标签的至少一个标签分发器，吹塑轮上设置有具有可降低的吹塑模具底部的多个吹塑模具。所述吹塑模具底部被实施为使得在进行吹塑工序之前标签能够通过所述吹塑模具底部引入吹塑模具中。这便于标签供应与吹塑轮的进给星形轮空间隔离，并且允许标签和预成型件几乎同时插入。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向旋转吹塑机中的吹塑模具内的塑料容器贴标签的贴标签机。

背景技术

通常已知的是，在执行吹塑成型之前，通过将标签引入到吹塑模具中而经过所谓模内贴标法，在生产过程期间诸如PET瓶的塑料容器就已经可以被贴上标签了。为此，如US 6 649 119 B2、US 5 266 149和WO 00 785 26A1中描述的旋转吹塑机，标签通过例如夹持器被横向引入到打开的吹塑模具中。

然而，因为预成型件也必须被插入到吹塑模具中，问题产生了：插入工序或者必须相继地执行，这将导致制造效率降低；或者各自的传送系统技术上需要复杂结构设计以避免夹持器之间碰撞。另外，需要一种也能够后续整合到已有吹塑成型机中并且占有尽可能少的空间的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种向吹塑模具内的塑料容器贴标签的装置，其提供高处理可靠性和制造效率而不具有这些缺点。

这个目的是通过如下贴标签机完成的：该贴标签机包括吹塑轮和用于提供管状标签的至少一个标签分发器，所述吹塑轮在其上设置有具有能够降低的吹塑模具底部的多个吹塑模具。吹塑模具底部被实施为在进行吹塑工序之前将标签通过所述吹塑模具底部引入吹塑模具中。

由于标签借助于吹塑模具底部被插入到吹塑模具的下部的事实，可以使用比较简单的技术手段实现与吹塑轮的进给星形轮的空间隔离，并且可以几乎同时完成标签和预成型件的插入。

优选地，吹塑模具适于折叠打开，用以侧向地移除已吹塑成型的容器。这可以使容器快速移除和预成型件快速插入。

根据一优选实施例，至少一个标签分发器以固定方式设置在吹塑轮的进给星形轮和卸载星形轮之间。这允许节省空间的结构设计。

根据一特别有利的实施例，吹塑模具底部依靠取出机构支撑在吹塑轮上，该取出机构能够移动吹塑模具底部远离吹塑轮的旋转轴线到达标签分发器下面的径向位置。标签分发器因而能够与吹塑轮一起直接并排设置。那么不需要用于将标签插入吹塑模具中的额外的传送星形轮。

优选地，吹塑模具底部包括能够向上伸展的销钉，其用于从内部保持标签。因而可防止标签在吹塑模具底部上滑动，或者防止其在传送过程中从所述吹塑模具底部脱离。

优选地，至少一个销钉设置有用于标签的伸缩机构，其向侧面展开。因而标签被保持在吹塑模具底部之上的一预定水平高度，并且定位在折叠打开的吹塑模具中。

根据另一优选实施例，吹塑模具底部能够与吹塑轮分离，或者吹塑模具底部包括能够与吹塑模具底部分离的标签保持器。这将有利于使用传统贴标签装置提供标签。

根据一优选实施例，贴标签机包括传送装置，其用于将空的、分离的吹塑模具底部或者标签保持器提供给标签分发器。因而标签供给能够与吹塑轮空间隔离。

根据本发明更进一步优选的实施例，贴标签机另外包括旋转插入装置和旋转移除装置，它们用于将可拆卸的吹塑模具底部或者标签保持器提供给吹塑轮，以及用于将可拆卸的吹塑模具底部或者标签保持器从吹塑轮移除。该结构的旋转方式特别有效。

优选地，插入装置设置在用于预成型件的进给星形轮下面并且与其连接，旋转移除装置设置在用于完全吹塑成型塑料容器的卸载星形轮下面并且与其连接。这允许非常节省空间的设置，并且可使得用于吹塑的吹塑轮操作角度最大化。

根据另一优选实施例，标签分发器被整合到吹塑模具底部中。因而吹塑模具底部自己能够分发标签。那么就不需要带有夹持臂的插入机构了。

优选地，吹塑模具底部设置有与吹塑模具底部的边界部分一起限定环形间隙的中心浮动芯轴，标签穿过该环形间隙进入吹塑模具。因而能够从辊子上以管状形式向吹塑模具内插入标签，而不必预先将其切割成预定的长度。

优选地，在吹塑模具底部中设置场力轴承(field force bearing)，使得以浮动状态支撑芯轴。这是一种无接触的、机械稳定的支撑方式，其能够承受住吹塑压力而不对标签造成损坏。

优选地，在吹塑轮上设置用于包含多个标签的标签套筒的至少一种储存装置。因而标签纸(label stock)与吹塑轮一起旋转，并且标签分发器可以被快速、高处理可靠性地供给。

优选地，在吹塑模具上设置分离装置，当吹塑模具正在关闭时，所述分离装置使被插入的标签从标签套筒分离。因此，可以可靠地分离标签而没有执行任何另外的操作步骤，并且可以产生视觉上令人满意的标签边缘。

附图说明

优选实施例如图所示，其中：

图1a显示根据第一实施例的吹塑模具和被降低到标签分发器下面一位置处的吹塑模具底部的示意侧视图；

图1b显示根据图1a的处于升起位置的吹塑模具底部；

图2显示根据图1a和1b中吹塑模具底部的斜视图；

图3显示用于标签的带有铰接伸缩机构的吹塑模具底部的紧固销的详细示图；

图4显示本发明第二实施例的示意俯视图；

图5显示根据第二实施例的带有标签保持器的吹塑模具底部的示意纵剖面图；以及

图6显示根据第三实施例的吹塑模具底部的示意纵剖面图。

具体实施方式

由图1a、图1b可以看出，根据本发明第一实施例的贴标签机1包括吹塑轮3，该吹塑轮3能够围绕纵轴3a旋转，并且设置有用于例如传统的PET瓶的塑料容器(未示出)的多个吹塑模具5。在图1a中，为简单起见仅示意性地示出一个吹塑模具5。吹塑模具5可以通过围绕纵轴5a的摆动打开运动(swinging opening movement)被折叠打开，用于利用进给星形轮插入预成型件，然后使用卸载星形轮横向移除完全吹塑成型的瓶子。

用于每个吹塑模具5的吹塑轮3在其上以平行杠杆形式设置了用于吹塑模具底部9的取出机构7，该取出机构7能够执行远离该吹塑模具5的枢轴运动S，所述枢轴运动S包括横向、尤其是径向分量R和垂直分量V。优选地，当吹塑模具5被打开时，吹塑模具底部9同时被降低和侧向取出。

在图1a中，吹塑模具底部9位于固定的标签分发器11下面降低的、横向偏移的位置，标签分发器11用于从辊子提供管状标签13。标签分发器11为例如传统的套筒单元，其通过辊子17a推进标签套筒15，打开压缩套筒卷(sleeve volume)，从该套筒15切掉标签13，并且通过辊子17b从上面将所述标签13推动到吹塑模具底部9上；在这个过程中，标签13通过可伸展销钉19的形式的内部固定保持架(retaining cage)18稳固在吹塑模具底部9上。

在图1b中，在吹塑模具5关闭状态下，吹塑模具底部9位于升起的、横向缩回位置，在图1b中仅显示了所述吹塑模具5的主轴5b。在图1b中，销钉19部分缩回至吹塑模具底部9内。另外从图1a和图1b可以看出，取出机构7使吹塑模具底部9在吹塑模具5和标签分发器11之间沿径向路径R₁来回移动。

如图2所示，用于标签13的固定保持架18由例如四个销钉19限定。然而，销钉19的设置数量也可以不是四个。优选地销钉19可从吹塑模具底部9伸出和缩回，如箭头L所示。在完全缩回位置，优选地销钉19与周围的吹塑模具底部9齐平，使得对已吹塑成型的瓶子的形状的损害达到最小可能程度。

当标签13施加到吹塑模具底部9时，销钉19处于伸展位置直到吹塑模具底部9被引入到吹塑模具5中，以防止标签13在传送到吹塑模具5的过程中移位或掉落。在吹塑模具5内，首先销钉19处于至少部分伸展位置直到预成型件被吹塑到能够将标签13挤压在吹塑模具5上的程度，即吹塑模具5中预定位置。为了执行最后的吹塑工序，销钉19缩回。

图3显示了销钉19的一种变型，在这种情况下销钉19的上端部是开缝的，并且能够折叠打开，如箭头K所示。在这种情况下，可折叠销钉元件19a限定了标签13的伸缩机构20，用以在吹塑模具底部9之上的某一水平高度固定标签13并将其传送给吹塑模具5和膨胀的预成型件。为此，伸缩机构20也可以由各自能够横向移动的销钉元件19a限定，该销钉元件19a从销钉19的主体19b直接伸出。同样地，该伸缩机构20可设置在个别销钉19上或者所有销钉19上。

作为另一种选择，取出机构7可包括线性提升装置，以及横向可伸展和/或可枢转的臂杆，用于将吹塑模具底部9放置到标签分发器11下面的一点处。其他的杠杆机构也是可能的。

吹塑模具底部9和固定保持架18的位置可以调整，例如利用控制凸轮或伺服马达进行机械地调整。

从吹塑轮3上来看，标签分发器11优选地设置在用于预成型件的进给星形轮和用于完全吹塑成型瓶子的卸载星形轮之间。这允许尤其节省空间的结构设计。如果必要，也可以前后设置多个标签分发器11。

第一实施例可以如下进行操作：

为了利用吹塑轮的卸载星形轮从吹塑模具5移除完全吹塑成型的瓶子，吹塑模具横向折叠打开，优选地同时取出吹塑模具底部9。当瓶子已经被移走后，销钉19伸展出来并且吹塑模具底部9被完全取出，如果吹塑模具底部9还不必位于在图1a所示的偏移的标签传送位置处。

继续转动的吹塑轮3传送吹塑模具底部9到达标签分发器11下面的位置，标签分发器11将标签推到销钉19上。标签13被吹塑模具底部9上的销钉19固定在期望的水平高度，并且吹塑模具底部9朝向吹塑模具5枢转回来。与此同时，预成型件通过吹塑轮3的进给星形轮被引入吹塑模具5中，因此吹塑模具5被再次折叠并且关闭。

随后，用已知方式吹塑瓶子；在这个过程中，销钉19可以根据需要停留在至少部分伸展位置，直到标签13已经被固定在吹塑模具5中或者待吹塑成型的瓶子上适当的位置处。在吹塑工序中，标签13应该自己能够与吹塑模具底部9分离，因而，由于拉伸作用，它将在吹塑工序中移至待贴标签的瓶子部位处。因而，优选地标签13被构造为使得其直径稍小于完全吹塑成型的瓶子的直径，这样标签13还将紧密贴合在最小瓶子直径处或者直径被少许拉伸。由此得出结论，主要是拉伸将标签13固定到完全吹塑成型的瓶子上。

在下文中，将描述更多的本发明的实施例；这样，各个实施例中共同的特征和已经在上文描述过的特征将不再描述。同样，各实施例中的单独特征可以彼此结合在一起。

图4是第二实施例中贴标签机21的示意俯视图，图5是第二实施例中带有标签保持器25的吹塑模具底部23的剖面示意图，标签保持器25适于分别从吹塑轮13和吹塑模具底部23分离。标签保持器25构成吹塑模具5的一部分，即横向吹塑半模5b、吹塑模具底部23和标签保持器25的内壁5c、23a和25a共同限定了吹塑模具5的内部。内壁5c、23a和25a优选地相互抵接，使得它们相互齐平。

另外图4描述了标签保持器25通过贴标签机21被引入到回路27(粗体印刷部分)中，标签保持器25接连地通过旋转传送装置29、将标签保持器25插入吹塑模具5中的旋转插入装置31、吹塑轮3和用于从吹塑模具5中移除标签保持器25的旋转移除装置33。按照标签保持器25的位置A到G进行显示，带有标签的标签保持器25以黑环描绘，空标签保持器25用白环描绘。

具有周向均匀节距(pitch)的、与插入装置31和移除装置33一起旋转的夹持器35设置在所述插入装置31和所述移除装置33处，用于保持和传送标签保持器25。夹持器35可为例如可枢转和/或可伸展的。插入装置31优选地同轴设置在用于预成型件的进给星形轮(未示出)下面，移除装置33优选地同轴设置在用于完全吹塑成型瓶子的卸载星形轮(未示出)下面，并且所述两个装置都连接到所述的星形轮上。为了清楚起见，图4仅示出设置在位置B至G处的夹持器35和吹塑模具5。

因此第二实施例的操作模式如下：

传送装置29连续供给空标签保持器25到标签分发器11上，在位置A处，从上面将管状标签13提供到每一个所述标签保持器25上。

在位置B处，装配有标签的标签保持器25被插入装置31取走，并且被传送给位置C处被打开的吹塑模具5。在这个工序的过程中，标签保持器25与吹塑模具底部23进入强制联锁接合，吹塑模具底部23构成吹塑模具5的一部分并且已经被提升装置(未示出)降低。

随后，吹塑模具底部23与标签保持器25一起被升高，关闭吹塑模具5使得标签13在吹塑工序之初就被标签保持器25固定在预定位置处，如位置D所示。

以已知的方式将预成型件通过进给星形轮插入吹塑模具5内，该进给星形轮和插入装置31被设置成一个在另一个上面，使得与其相关的例如可能被实施为节距调节臂(pitch adaptation arms)的夹持器不会相互碰撞。这也适用于卸载星形轮和移除装置33。

位置E标志着吹塑工序结束，即标签13已经安装到完全吹塑成型的瓶子并且不再需要由标签保持器25保持，也就是标签13自身已经从标签保持器25脱离开。瓶子上标签13的定位和固定基本上是按照第一实施例描述的方式执行。

在位置F，吹塑模具底部23已经再一次被降低，并且吹塑模具5被折叠打开，以使卸载星形轮将完全吹塑成型的瓶子侧向取走，由移除装置33接管空的标签保持器25。

在位置G，移除装置33再次将空的标签保持器传送给传送装置29，以使其能够装载另一个标签13。

标签保持器25可在其上装配固定保持架18。同样地，能够使整个吹塑模具底部23从吹塑模具5或者吹塑轮3脱离、装配上标签13并且如上所述在回路27内引导。在这种情况下，夹持器35能使吹塑模具底部23以适合的方式从吹塑轮3上的提升装置(未示出)脱离，当标签13已经输送到其上时，再使吹塑模具底部23与所述提升装置重新接合。

从图4可以看出，传送装置29被放置在插入装置31与移除装置33之间，即吹塑轮3的进给星形轮和卸载星形轮之间，适当时，传送装置29也可以实施为传送带。因此在吹塑轮3上可以设置一个或多个标签分发器11，如果需要其可被整合到已经存在的机械中。

第二实施例所具有的优势在于，标签保持器25或吹塑模具底部23可以装配标签13，条件是其能够与吹塑轮3分离。因而标签保持器25或者吹塑模具底部可以更容易地装配管状标签13。单个标签分发器11将会满足此目的的需要。另外，也可以使用传统的标签分发器，例如套筒装置。

从图6可以看出，根据本发明第三实施例的贴标签机41包括至少两件式吹塑模具底部43，具有中心芯轴45和外部环形边界部分47。在芯轴45和边界部分47之间形成环形间隙49，标签13或者标签套筒15可从下面通过环形间隙49进入吹塑模具5。

芯轴45以浮动方式安装在边界部分47内，并且能够通过例如场力轴承固定在适当位置，因而一方面能够引入标签13，并且另一方面，芯轴45的位置也能在吹塑压力的影响下维持不变，不引起对标签13的任何损害，所述场力轴承为例如通过芯轴45和边界部分47内的永磁体和/或电磁铁(未示出)的场力轴承。作为另一种选择或者另外，也能够使用辊子机构作为轴承。

根据第三实施例，标签套筒15储存在吹塑轮3的辊子上或者储存盒(magazine)内，并且从吹塑模具底部43直接分发。因而，每个吹塑模具5在其上配设自己的进给装置或者标签分发器11。后者实质上可以具有图1a所示的结构设计，但是它被倒置，因而标签13从底部到顶部被分发。在吹塑模具5打开状态下，标签套筒15在瓶子移除和预成型件传送之间的间隔进入。在瓶子移除过程中，标签分发器11与吹塑模具底部43一起降低。

标签13优选的应当与标签套筒15不分开，直到标签13已经完全插入吹塑模具5中。因而，可以将吹塑模具5实施为当吹塑模具5正在关闭时，使用适合的分离装置(未示出)将标签13与标签套筒15分离，所述适合的分离装置例如是在模具5内或者吹塑模具底部43上形成的切削边缘。作为另一种选择，也可使标签套筒15沿圆周穿孔，使得标签13将通过在吹塑模具内拉伸或者在完全吹塑成型瓶子的移除过程中与套筒15分离。