DE2707596A1

DE2707596A1 - Vorrichtung zum aufschweissen von folienabschnitten auf becher

Info

Publication number: DE2707596A1
Application number: DE19772707596
Authority: DE
Inventors: Richard T Podvin; Iii Karl Frederick Rist; Wayne R Verkins
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1977-08-25
Also published as: AU2243777A; JPS52103291A; CA1059087A; GB1574962A; FR2341485A1; US4050971A

Description

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Minnesota Mining and Manufacturinq Company, St.Paul, Minnesota 551o1, W.St.A.

V/orrichtung zum Aufschweißen von Folienabschnitten auf Becher

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Die vorlienende Erfindunn betrifft Einrichtunnen zum Aufbrinnen des Endteils einer Vorratsrolle von wärmeversiegelbarer Folie auf das offene Ende eines Bechers oder eines ähnlich gestalteten Behälters, die den Endteil der Folie auf den Becher aufbringt, die Folie unter Wärmeanwendung auf den Becherrand aufschweißt und die aufgeschweißte Folie von der Vorratsrolle abtrennt.

Die US-Patentschriften 3.286.^37 und 3.5o1.89G beschreiben derartige Einrichtunnen, bei denen die Vorratsrolle mit der Folie drehbar auf der Vorrichtuno anoeordnet und die Einrichtung, die ein Endteil der Folie fortschaltet, an der Folie an der Vorratsrolle angreift und deren Ende über die Aufschweißstation schiebt, von wo dieses Ende auf den Becherrand aufgeschweißt und vein der Rolle abgeschnitten wird. Da die Folie in die Aufschueißstation und über den Becher geschoben wird, kann nichts gewährleistet werden, daß die flexible Folie dabei nicht Falten schlägt, die den dichten Abschluß der Folie auf dem Becher beeinträchtigen.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung derjenigen Art, bei der eine wärmeverschujeißbare Folie auf das offene kreisrunde Ende von Bechern oder anderen Behältern aufgebracht wird, wobei in der Vorrichtung die Folie in der Aufschweißstation über den Becher gezogen wird, so daß selbst bei ; sehr dünner Folie kaum Falten in der aufneschweißten Folie auftreten können, j

j Die Erfindunn schafft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines vorbestimmten Abschnitts einer wärmeverschweißbaren Folie auf das offene Ende eines Bechers oder eines anderen Behälters in der Vorrichtung, wobei die Folie einem Folien-) vorrat in der Vorrichtung entnommen wird. Die Vorrichtung meist eine Mechanik j

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auf, die am Ende des Stcifens aus wärmeverschweißbarer Folie angreift und ihn über den Becher zieht, so daß die Dewenunp der Folie Gewährleistet ist und selbst eine sehr dünne Folie keine Falten schläqt. Weiterhin ist eine Mechanik vornesehen, die den Becherrand entlang dessen gesamten Umfanqs in Berührunn mit der Folie über dem Becher bringt, desnl. eine Mechanik zum nachfolnenden Aufbringen v/on Ldärme und Druck, um den vorbestimmten Folienabschnitt auf den Becherrand aufzuschweißen, und eine Mechanik, die den aufgeschweißten vorbestimmten Folienabschnitt vom Vorrat abschneidet.

Vorzunsweise bringt die Vorrichtuna die Folie aus einer Patrone heraus auf, die die Folie in einem hynienischen Zustand hält. Die Patronenanordnung meist eine zylindrische Rolle der wärmeverschueißbaren Folie sowie ein Gehäuse auf, das die Rolle tränt und umgibt und einen Auslaßschlitz enthält, durch den ein Ende der Folie austritt. Die Mechanik, die an einem Ende des Streifens der uärmejL/BrschujBißbarBn Folie anoreift, waist ein Paar Greifeinrichtuncen, die j ein Ende der Folie an ihren Ecken am Patronenauslaß eroreifen können, sowie eine Mechanik auf, die die Hlemmanordnunnen bewegt, so daß diese den vorbestimmten Folienabschnitt aus der Patrone herausziehen.

Weiterhin treibt die Mechanik, die eine in der Vorrichtung befindlichen Be- j

eher und den vorbestimmten Folienabschnitt relativ zueinander bewegt, um sie j in neqenseitige Berührung zu bringen, auch die Mechanik zum Vorschieben der j Greifeinrichtunnen über eine Einrichtung an, die die Greifeinrichtungen vor j

dem Angriff an der Folie um die gleiche Strecke und für jeden Becher in einem vorbestimmten Höhenbereich vorbewegt.

Die vorliegende Erfindung sdII nun anhand der beigefügten Zeichnungen aus-

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führlich beschrieben werden, wobei an den verschiedenen Figuren Gleiche Bezunszahlen gleiche Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt einer Vorrichtung nach der vorlienenden Erfindung, wobei zur Darstellunn von Einzelheiten Teile weqgebrochen sind;

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1, wobei ; ebenfalls zur Darstellunn von Einzelheiten Teile weqgebrochen sind;

Fin. 3 ist ein waagerechter Schnitt der Vorrichtung der Fig. 1 auf etwa der Linie 3-3 der Fig.1, wobei zur Darstellung von Einzelheiten Teile

weggebrochen sind;
Fig. h ist ein senkrechter Schnitt etwa auf der Linie k-k der Fig. 3, wobei jedoch eine Kopfanordnung auf der Vorrichtung sich in einer Kontaktlaqe befindet, in der eine Folie auf einen Becher in der Vorrichtung

aufgepreßt wird;
Fig. 5 ist eine Teilansicht ähnlich der Fig. 3, zeigt jedoch ein Messer auf der Vorrichtung in einer Schnittdarstellung sowie eine oeöffnete Greif*

einrichtung;
die Fig. 6 und 7 sind Teildarstellunnen der Greifeinrichtunnen in der Vorrich-i·

tung nach Fig. 1 im geschlossenen bzw. geöffneten Zustand; und ; Fig. θ ist eine Perspektivdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die Zeichnungen zeigen nun eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1o bezeichnet ist. Die Vorrichtung kann rechteckige vorbestimmte Abschnitte einer wärmeverschweißbaren Folie 12 auf das offene Ende eines Bechers wie beispielsweise des dargestellten Bechers
15 von einem in der Patronenanordnung 17 befindlichen Vorrat der Folie 12

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aufbrinren.

Die Vorrichtung 1o enthält eine Mechanik mit zwei Greifanordnunqen 18, die an einem Ende des Vorratsabschnitts der Folie12 an der Patronenanordnung 17 annreifen können. Weiterhin ist eine Mechanik vornesehen, die die Greifanordnunren 1C mit dem erfaßten Ende der Folie 12 auf einer Bewegungsbahn von einer

ersten hzLj. rück'-'ezonenen Lane (Fin. 1) in eine zweite bzw. ausgefahrene Lage | (Fin. k und 5) brinnt, die um die Länne des aufzubringenden Abschnitts der j Folie 12 beabstandet sind. Ein innerer und ein äußerer kreisförmiger konzentri-j scher Aufsatz 22 auf dem Rahmen 2U der Vorrichtung 1o nehmen die Böden von Bechern unterschiedlicher Größe und Höhe auf, den sie zentrieren und halten. i Ueiterhin ist eine Mechanik vornesehen, die eine Relativbewegung zwischen eineij auf den Aufsetzen 22 stehenden Becher und einen vorbestimmten Abschnitt der ι Folio 12 entlang der Bewegunnsbahn über eine Bewegung einer Kopfanordnung 26 bewirkt, an der Greifanordnungen 18 relativ zum Rahmen 2¹* bewegbar angebracht sind, um eine rinnförmige Lippe des Bechers in Vollkreisberührung mit einer Oberfläche der vorbestimmten Abschnitte der Folie zu bringen. Die Vorrichtung 1o weint auch eine Mechanik auf, um Uärme und Druck aufzubringen und so den vorbestimmten Folienabschnitt auf den Becherrand aufzuschweißen; diese Mechanik weist in der Kopfanordnung 26 eine Heizplatte 3o mit einer Druckfläche 29 auf, die die Folie auf den Becherrand aufdrückt und aufschweißt. Eine Mechanik mit einem Messer 31 ist vorgesehen, um den aufgeschweißten Folienabschnitt vom Folienvorrat in der Patronenanordnunn 17 abzuschneiden, so daß der verschlossene Becher vom Folienvorrat getrennt wird.

Die Mechanik, die eine Relativbewegung zwischen einem Becher und einem vorbestimmten Abschnitt der Folie 12 bewirkt, weist zwei parallele Wellen 33 auf, auf denen die Kopfanordnunn 26 in Gleitlagern 3k sitzt und sich zwischen

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(1) einer beabstandeten Lage (Fig. 1), in der die Platte 3a von den Ansätzen 22 etuas weiter entfernt befindet als der maximalen Höhe der zu verschweißenden Becher entspricht, damit der Becher auf die Ansätze 22 unter der Platte 3o aufgesetzt werden und die Greifanordnunqen 1Θ bewegt werden können, um einen vorbestimmten Folienabschnitt zwischen die Platte 3o und den Becher zu bringen, und

(2) irgendeiner Lage innerhalb eines Bereiches von Kontaktstellungen bewegbar ist, in denen die Platte 3o den vorbestimmten Abschnitt der Folie 12 zwischen der Platte 3o und dem Becher auf den Rand des von den Ansätzen 22 getragenen Bechers aufpreßt. Ein umkehrbarer Motor 35 mit einem Zahnrad, der auf dem Rahmen Z¹* montiert ist, treibt ein an der Kopfanordnung 26 befestigte Zahnstange 36 über ein Zahnrad 37, um die Kopfanordnung 26 zwischen der beabstandeten Lage und dem Bereich der Kontaktlagen hin- und herzubewegen. Die zwischen der Kopfanordnung 26 und den Enden der wellen 33 gespannten beiden Federn 3B wirken dabei dem Gewicht der Kopfanordnung 26 laichtar-in dio entgegen, so daß der Motor 35 die Kopfanordnung 26 leichter in die beabstandete Lage rückholen kann.

Die Kopfanordnung 26weist ein Tragelement 39, in dem die Gleitlager 3k befestigt sind, und die Platte 3o auf, an der ein zylindrischer Stab ^o befestigt ist, der aus der Druckfläche 29 senkrecht heraus steht. Der Stab ^o ist auf dem Tragelement 39 axial gleitend verschiebbar in einer allgemein zu den Wellen 33 parallelen Richtung und so angeordnet, daß die Druckfläche 29 entlang eines vollständigen Kreises auf dem Rand eines auf den Ansätzen 22 aufsitzenden Bechers aufliegt, wenn die Kopfanordnung 26 ihren Bereich von Kantaktlagen durchläuft. Eine um den Stab ka herum gehaltene Druckfeder *t1 zwischen einem Teil Wl in Gestalt eines umgekehrten U des Tragelements 39 und einem

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Hraqen k3 drückt die Platte 3o auf die Ansätze 22 hinzu in eine Lage, in der ein Anschlagring kk, der an dem Stab ko befestigt ist, am Tragelement 39 anliegt. Wenn die Druckfläche 29 der Platte 3d sich unter Kraftaufbringung durch die Folie 12 hindurch, während die Kopfanordnung 26 ihren Bereich der Kontaktlagen durchläuft, auf den Becherrand aufsetzt, beuegen die Platte 3o und der Stab ka sich relativ zum Tragelement 39 gegen die Spannung der Feder ί*1, bis die Feder kl eine vor be stimmte Kraft auf den Becher durch die Fläche 29 hindurch (beispielsweise 12 ... 15 kp) (25 ... 3o pounds) aufbringt und eine Nut in einem IMockenarm k5 an der Platte 3o zu einem Betätigungselement eines ersten Schnappschalters kB am Tragelement 39 läuft. Das Betätigungselement des ersten Schnappschalters k6 fällt dann in die Nut im Nockenarm k5 ein, so daß eine elektrische Steuerschaltung für die Vorrichtung 1d einen Schaltimpuls erhält. Beim Empfang des Impulses setzt die Steuerschaltung den Motor 35 für eine uorbestimmte Dauer still und schaltet dann den Motor 35 um, so daB er die Kopfanordnung 26 in die Abstandslage zurückführt. Die Ankunft der Kopfanordnung 26 in der Abstandslage wird der Steuerschaltung mitgeteilt, wenn ein zweiter Schnappschalter kl, der am Rahmen 2k befestigt ist, in Eingriff mit dem Tragelement 39 tritt, so daß der Motor 35 wiederum abgeschaltet uiird.

Die Platte 3o meist ein rechteckiges wärmeleitendes Gehäuse kB aus Metall auf, an dem der Stab **o befestigt ist. weiterhin ist ein weiches elastisches kreisförmiges Kissen US (bspw. 3 mm (1/B in.) dick, aus Silikonschuammgummi einer Durometerhärte von 12) an der dem Stab ka gegenüberliegenden Seite des Gehäuses kB angebracht und bildet die Druckfläche 29. Eine thermostatisch gesteuerte Heizeinrichtung ist auf dem Gehäuse kB befestigt und erzeugt in der Druckfläche 29 eine ausreichend hohe Temperatur (beispielsweise 19o° C (375⁰F),

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so daB mährend der vorbestimmten Verweildauer, wenn die Platte 3o die Folie auf den Becher drückt, eineausreichende Uärmemente übertragen wird, um die Folie auf den Becher aufzuschweißen. Das hissen ist ausreichend ueich, so daß es sich während dieser Verweildauer dem Rand des Bechers anpaßt und damit die Folie auf den Rand über eine Bogenlänge von mindestens 3o (in einem Schnitt durch den Rand des Bechers nach Fig. 5) aufschweißt. Auf diese üJeise entsteht eine wesentlich festere Haftung zwischen der Folie und dem Becher, als wenn man die Folie nur tangential auf der obersten Fläche des Becherrandes festlegen würde.

Die Mechanik zum Abtrennen der Folie 12 weist in der Kopfanordnung 26 einen Messertragrahmen 51 auf. Der Rahmen 51 hat parallele Armteile 53, die das Messer 31 ortsfest tragen und selbst auf Stiften 5k schwenken können, die auf dem Tragelement 39 befestigt sind. Der Rahmen 51 kann sich zwischen einer geöffneten Stellung (Fig. 1 und *+), in der eine Kante des Messers 31 von der Laufbahn der Folie 21 zwischen der ersten und der zweiten Lage beabstandet ist, und einer Abtrennstellunq bewegen, in der das Messer 31 diese Bewegungs-Bahn schneidet. (Fig. 5). Die Kante des Messers 31 weist einen zugespitzten und nach außen vorstehenden Mittelteil 56 auf, der sich zunächst an der Folie 12 entlang der Bewegungsbahn anlegt, während der Messertragrahmen 51 sich aus der geöffneten in die Abtrennstellung unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegt, und ist so gestaltet, daß er die Folie 12 in beiden Querrichtungen nach diesem Anlegen durchschneidet, während das Messer 31 seine Bewegungsbahn durchläuft. Die geöffnete Stellung des Messertragrahmens 51 wird bestimmt vom Untergreifen eines Hakens 59 unter einen der Armteile 53. Der Haken 59 ist schwenkbar auf dem Tragelement 39 gelagert und mit einer Schraubfeder 6o (Fig. 2) in diesen Eingriff vorgespannt. Ein vorstehender stabartiger Tpü 61 des Hakens 59 liegt mit einem Ende auf dem Ende des Stabs Uo auf. tdenn der Stab

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Ua sich nach dem Aufsetzen der Druckfläche 29 auf einen Becher in der Kontaktlane der Kapfanordnung 26 relativ zum Tragelement 39 bewegt, schwenkt der Haken 59 über den stabartinen Teil 61 und löst den Hakten 59 von dem nächstliegenden Armteil 53, so daß der Messertragrahmen 51 und das Messer 31 in die Abtrennstellung fallen können. Die nachfolgende Bewegung der Kopfanordnung 26 aus der Kontaktlage in die Abstandslage bewirkt, daß ein Nocken 62 auf einem Ende eines der Armeteile 53 sich an eine am Rahmen ZU befestigte Rolle 63 anlegt und den Messertragrahmen 51 in die geöffnete Lage zurückschuenkt, in der der Haken 59 wieder am Armteil 53 anliegt und diesen festlegt.

Die Mechanik zum Vorschieben der Greifanordnungen 1B und eines erfaßten Endteils der wärmeverschweißbaren Folie 12 entlang der Bewegungsbahn weist ein Paar Zahnstangen 6*+, an deren Enden die Greifanordnungen 1Θ befestigt sind. Die Zahnstangen 6U sind gleitend verschiebbar in Gleitlagern 65 gelagert, die auf dem Tragelement 39 befestigt sind, so daß die Greifanordnungen 1Θ zwischen ihrer rückgezogenen und ihrer ausgefahrenen Stellung hin- und herbewegt werden können. Diese Bewegung wird während der Bewegung der Kopfanordnung 26 zwischen deren beabstandeter Lage und dem Bereich der Kontaktlagen durch eine Mechanik erzeugt, die zwei teilgezahnte Räder 67 aufweist, die jeweils so angeordnet sind, daß bestimmte ihrer Zähne mit Zähnen einer von zwei Antriebszahnstangen 68 für die Greifanordnungen kämmen, wenn die Kopfanordnung 26 sich in der Abstandslage befindet. Die teilgezahnten Räder 67 stehen in Antriebseingriff mit den Zahnstangen BU₁ die die Greifanordnungen 18 über eine Welle 69 tragen, die im Tragelement 39 drehbar gelagert ist; an dieser LJeIlE 69 sind die teilverzahnten Räder 67 und zwei Zahnräder 7o befestigt. Die Anzahl der Zähne auf den teilverzahnten Rädern 67 und der Durchmesser der Zahnräder 67, 7o sind so gewählt, daß bei einer Bewegung der Kopfanordnung 26 aus der Abstandslage zu ihrem Bereich der Kontaktlagen die Greifan-

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Ordnungen 18 aus der rückgezogenen in die ausgefahrene Stellung gebracht werden, bevor die Kopfanordnung 26 ihren Bereich der Kontaktlagen erreicht hat. Idenn danach der letzte Zahn jedes der teilverzahnten Räder 67 die zugeordnete Greifantriebszahnstange 68 verläßt, gleitet es entlang einer ebenen Fläche 72 auf dieser Zahnstange 68, wobei die Zahnräder 67, 7o nicht mehr drehen, so daß die Greifanordnungen 18 nicht über ihre ausgefahrene Stellung hinausgefahren werden unabhängig davon, wie weit die Kopfanordnung hinterher noch in ihren Kontaktlagenbereich hineinläuft. Während der Gleitbewegung wird der letzte Zahn jedes der teilverzahnten Räder 67 auf der Fläche 72 der zugeordneten Greifantriebszahnstange 68 durch ein Paar Schraubfedern 73 gehalten, die zwischen dem Tragelement 39 und den Zahnrädern 7o gespannt und so angeordnet sind, daß bei einer Drehung der Zahnräder 7o, bei der die Greifanordnungen 18 in ihre ausgefahrene Stellung gelangen sollen, die Federn sich um die Naben der Zahnräder 7o winden. Bei der Rückbewegung der Kopfanordnung aus dem Kontaktlagenbereich zur Abstandslage greifen die Zähne jedes der teilverzahnten Räder 67, das auf der Fläche 72 des zugeordneten Greifantriebszahnstange 68 gleiten, unter dem Einfluß einer der Schraubfedern 73 in die Zähne dieser Zahnstange 68 ein und der nachfolgende Eingriff zwischen den Zahnstangen 68 und den Rädern 67 bringt die Greifanordnungen 18 aus ihrer ausgefahrenen in die rückgezogene Stellung zurück, während die Kopfanordnung 26 in die Abstandsstellung zurückkehrt.

Die Mechanik, die ein Ende des Folienvorrats ergreift, öffnet die Greifanordnungen 18 in ihrer ausgefahrenen Stellung, damit diese einen aufgelegten Folienabschnitt 12 freigeben, und schließt die offenen Klemmanordnungen wieder, um einen Endteil der Folie 12 an der Patronenanordnung 17 zu ergreifen, während die offenen Greifanordnungen 18 aus der rückgezogenen in die ausgefahrene Lage laufen.

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Wie sich am besten aus der Fiq. 6 und 7 ergibt, ueist jede Greifanordnung 16 ein Paar Backen Ik, 75 auf, die mit ihren vorstehenden Enden an gegenüberliegenden Seiten der Folie 12 angreifen. Eine der Backen Ik jeder Greifanordnung 1Θ ist auf dem Ende jeweils einer der Zahnstangen 65 festgelegt, während die andere Backe 75 schwenkbar auf der festen Sacke 7k auf einem Lagerstift 76 dreht. Die schwenkbare Backe 75 ist bewegbar, um die Greifanordnung 1Θ zu schließen und die Enden der Backen 75, Ik auf gegenüberliegenden Seiten der Folie 12 anzulegen und die Greifanordnung 1Θ zu öffnen, so daß die Enden der Backen Ik, 75 einen großen Abstand haben und sich über die Folien 12 schieben können. Eine Schraubfeder 77 ist zwischen die Backen 7«», 75 jeder Greifanordnung 16 so gespannt, daß ihre Spannlinie auf die jeweils andere Seite des Schwenkstifts 76 läuft, wenn die Backe 75 sich bewegt, um die Greifanordnung 16 zu öffnen oder zu schließen, so daß eine Kraft erzeugt wird, mit der die Greifanordnung 16 im geöffneten oder geschlossenen Zustand freigebbar festgehalten werden kann. Ein Pfosten 79 ist an der schwenkbaren Backe 75 jeder Greifanordnung 16 befestigt. Der Pfosten 79 steht parallel zum Schwenkstift 76 vor und befindet eich auf der dem Ende der schwenkbaren Backe 75 benachbarten Seite dea Schwenkstifte 76. Eine elastischer Gummipuffer 61 auf dem Tragelement 39 legt sich an den Pfosten 79 an und bewegt die schwenkbare Backe 75, um die Greifanordnung 18 zu schließen, während diese in die rückgezogene Stellung bewegt wird, so daß die Greifanordnungen 18 am frisch abgetrennten Folienende 12 angreifen, während die Greifanordnungen 18 aus der ausgefahrenen in die rückgezogene Stellung zurückgebracht werden.

Die Mechanik zum Öffnen der Greifanordnungen, wenn diese sich in der ausgefahrenen Stellung befinden, weist zwei Schieber 83 auf, die an den entfernten Enden der armartigen Teile 53 des Messertragrahmens 51 befestigt sind. Eine SeI-

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te jeder festen Backe Ik wird freigegeben, damit das entfernte Ende des nächstliegenden Schubstabes 63 an der zugeordneten schwenkbaren Backe 75 angreifend diese in die Offenstellung der Greifanordnung bewegen kann, während die Zahnstange 51 für das Messer in die Schnittstellung fällt. Auf diese Weise wird der auf den Becher aufgeschweißte Abschnitt der Folie 12 von den Ereifanordnungen 1Θ freigegeben, während er vom Folienvorrat in der Patronenanordnung 17 abgetrennt uiird, und die Greif anordnungen 18 öffnen, damit sie in die rückgezogene Stellung zurückkehren können.

Die Vorrichtung 1a weist auch eine Einrichtung auf, die verhindert, daß der Vorrat der Folie 12 aus der Patronenanordnung 17 herausgezogen wird, während das Messer 31 die Folie 12 durchtrennt, weil die Folie 12 dem Durchschneiden durch das Messer 31 einen Widerstand entgegensetzt. Eine Auflage 85 aus reibkräftigem Material (beispielsweise Sandpapier mit 22o-er Körnung) befindet sich auf einem Absatz 86 des Tragelements 39 und liegt über deren gesamter Breite an der Folie 12 unmittelbar am Auslaß der Patronenanordnung 17 an. Ein mit einem Gewicht belasteter Druckstab 87 verläuft locker durch eine Öffnung in einem ringartigen Element auf einem Querstab des Messertragrahmens 51; seine Spitze 88 ist ebenfalls mit einem reibkräftigen Material bedeckt. Der Stab 87 bewegt sich mit dem Messertragrahmen 51 aus einer Lage, in der seine Spitze eng von der Folie 12 beabstandet ist, wenn der Messertragrahmen 51 in der Abstandsstellung sich befindet, in eine Lage, in der die Spitze 88 des Stabs 87 auf derjenigen Seite der Folie 12 aufliegt, die gegenüber der vom Kissen 85 aus reibkräftigen Material berührten liegt. Diese Lage erreicht er kurz nach dem Beginn seiner Bewegung aus der Abstandsstellung in die Abtrennstellung. Das Gewicht des Stabs 87 ist so gewählt, daß der dannzwischen dem Stab 87 und dem Kissen 85 wirkende Druck die Bewegung der Folie 12 aus der

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Patronenanardnung 17 heraus während des Abtrennens der Folie 12 durch das Messer 31 verhindert.

Die Patronenanordnung 17 ist so konstruiert, daß sie eine reinliche Folie 12 gewährleistet und es erlaubt, die Folie 12 auf einfache üJeise in die Worrichtung 1a zu laden. Die Patronenanordnung 17, weist, wie am besten in den Fig. 1, 3 und k gezeigt, eine zylindrische Rolle 9o aus wärmeverschwe iß barer Folie 12 auf einem Hern 91 Saude ein Gehäuse mit den Stirnwänden 92 auf, in denen mittige zylindrische Uorsprünge 93 einwärts vorstehen, die den Kern 91 für die Folienrolle 12 drehbar §elagern. Das Gehäuse weist auch eine allgemein zylindrische Wandung 3k auf, die die Stirnwände 92 miteinander verbindet, die dann gemeinsam die Folienrolle umschließen. Außerdem hat das Gehäuse eng beabstandete Enden, die sich quer zur Folienrolle erstrecken und von denen eng beanstandete Wandungen 95 allgemein tangential zur zylindrischen Wandung Sk vorstehen. Die vorstehenden Wände 95 sind an den Stirnwänden 92 entlastet, so daß die Greifanordnungen 18 die Enden des Folienvorrats zwischen den vorstehenden Wänden 95 ergreifen können, und die vorstehenden Wände 95 sind in der Mitte gekerbt, damit die Spitze Θ8 des gewichteten Stabs Θ7 die Folie 12 auf das reibkräftige Material auf dem Absatz BB drücken kann. Die Stirnwände 92 sind weiterhin mit Nuten versehen, die Teile 97 des Tragelements 39 aufnehmen, die die Patrone abnehmbar abstützen, wobei die vorstehenden Wände 95 mit den Greifanordnungen 1B in deren rückgezogener Stellung ausgerichtet sind.

Die von der Vorrichtung 1o aufgeschweißte Folie kann ein einheitliches Material oder eine geschichtete Folie (beispielsweise beschichtete, laminierte oder koextrudierte Folie) sein. Geeignete Folien sind beispielsweise ein mit Polyester hinterlegtes Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisat, ein mit einem

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thermoplastischen Stoff beschichtetes Papier ader ein mit einem Polyolefin beschichtetes Polyester. Die an die Folie zu stellende Hauptforderung ist, daß ein wärmeverschweißbares Material auf mindestens einer ihrer Oberflächen sich auf den Rand eines Bechers aufschweißen läßt und unter mäßigem Druck und mäßiger Temperatur einen dichten Abschluß bildet, daß die Folie die gewünschten Festigkeits- und Dichteigenschaften aufweist und daß die Folie für eine Berührung mit der Flüssigkeit in dem bzui. dem Inhalt des zu verschließenden Behälters geeignet ist. Eine bevorzugte Folie ist ein Polyester, der mit einem Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisat beschichtet ist, uiie es unter der Handelsbezeichnung SCOTCHPAK-112 von der Fa. Minnesota Mining and Manufaduring Company, St.Paul, Minnesota, υ.St.A. im Handel erhaltlich ist. Diese Folie haftet gut an den Rändern von Bechern aus uachsbeschichtetem Papier oder Schaumpolystyrol-Papier-Laminat und hat eine sehr hohe Reißfestigkeit, wie sie besonders erwünscht ist, wenn man ein verschütten des flüssigen Becherinhalts bei geneigten Bechern verhindern will.

Die dargestellten Ansätze 22 sind speziell daraufhin ausgebildet, daß sie die Böden von Bechern in zwei verschiedenen Durchmessern aufnehmen und in die Sollage bringen. Der innere scheibenartige Ansatz hat eine Umfangsfläche 9B, die sich an der Innenfläche eines Becherbodens des einen Bodendurchmessers anlegt und diesen in die Soilage bringt, während ein ringartiger Ansatz einen Innenfläche 99 aufweist, die konzentrisch mit der Umfangsfläche 96 und von dieser nach außen beabstandet liegt und sich an der äußeren Fläche eines Bechers mit einem größeren Bodendurchmesser anlegt und diesen in die Sollage bringt. Die Vorrichtung kann also Becher unterschiedlicher Durchmesser als auch Becher unterschiedlicher Höhe aufnehmen.

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- 17 -Betriebsweise

Betrieblich befindet die Hopfanordnung sich anfänglich in der oberen oder Abstandslaqe. Die Greifanordnunqen 18 sind anfänglich geschlossen und haben ein Ende der Folie 12 in den entlasteten Bereichen an den vorstehenden Wänden 95 der Patronenanordnung 1B ergriffen. Der Messertragrahmen 51 ist angehoben, so daß das Messer 31 von den vorstehenden Wänden 95 der Patronenanordnung beabstandet ist. Um einen Becher zu verschließen, setzt die Bedienungsperson einen Becher mit dem Boden auf einen der Ansätze 22 auf und drückt den Knopf 1oo, um die Vorrichtung 1o in die Betriebsbereitschaft zu bringen. Bei diesem Einschalten läßt eine Steuerschaltung für die Vorrichtung den Motor 35 zunächst in derjenigen Richtung anlaufen, in der er die Kopfanordnung über das Ritzel 37 und die Zahnstange 36 zum Becher hin bewegt. Diese Beilegung beuirkt eine Relativbewegung zwischen dem Tragelement 39 und den Greifantriebszahnstangen 68 sowie eine Drehung jedes der teilverzahnten Räder 67, die über die Wellen 69 und die Zahnräder 7o die Zahnstangen BU und die an diesen angebrachten Greifanordnungen 16 aus der rückgezogenen in die ausgefahrene Stellung bringen, in der die erfaßte Folie 12 sich entlang einer Bahn entlang der Druckfläche 29 der beheizten Platte 3o erstreckt. Die Bewegung der Greifanordnungen 18 setzt aus, wenn sie ihre ausgefahrene Stellung erreicht haben, da der letzte Zahn jedes der teilverzahnten Räder 67 sodann gleichzeitig die Zähne der zugeordneten Greifantriebszahnstange 68 verläßt und dann entlang der ebenen Fläche 72 auf den Greifantriebszahnstangen 6o gleitet, während die Kopfanordnung 26 in ihren Kontaktlagenbereich einläuft und die Druckfläche 29 sich durch die Folie 12 hindurch auf den Becher auflegt. Hat diese Berührung mit dem Becher stattgefunden, bewegt sich die beheizte Platte 3o relativ zum Tragelement 39 gegen die Vorspannung der Feder

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ί»1, die Kraft aufbringt, um das Kissen ι*9 um den Becherrand herumzulegen, bis der entlastete Bereich des Nockenarms k5 auf der Platte 3o des Betätigungselement des Schnappschalters kB auf dem Traqelement 39 erreicht. Hierdurch kann das Betätigungselement sich bewegen, so daß der Schnappschalter UG einen Impuls an die Steuerschaltung abgibt, die den Motor 35 für eine vorbestimmte Dauer anhält, während der die beheizte Platte 3o die Folie 12 auf den Becher aufschweißt. !Jährend der Bewegung der Platte 3n relativ zum Tragelement 39 bewegt auch das Ende des Stabs 4o, an dem die Platte 3o befestigt ist, den Haken 59, so daß der Messertragrahmen 51 freigegeben wird, herabfällt und sowohl das Messer 31 die Folie 12 an der Patronenanordnung 17 abschneidet als auch die Schubstäbe 63 aufschlagen und die Greifanordnungen 1Θ öffnen.

Nach dem das vorbestimmte Intervall, in dem die Folie 12 auf den Becher aufgeschweißt wird, abgelaufen ist, kehrt die Steuerrichtung die Drehrichtung des Motors 35 um, so daß die Kopfanordnung 26 in die Abstandslage zurückläuft. üJährend dieser Bewegung greift der letzte Zahn jedes der teilverzahnten Räder 67 unter dem Einfluß einer der Federn 73 wieder in die Zahnstange Sk ein, die, während die Zahnräder 7o die Greifanordnungen 18 in die ausgefahrene Stellung brachten, sich um die Naben der Zahnräder 7o herumgewickelt hatten. Die Bewegung der Kopfanordnung 2 nach diesem Eingriff bewegt die Greifanordnungen 18 in die rückgezogene Stellung zurück, bei der die Backen der offenen Greifanordnungen 18 zunächst über entgegengesetzte Seiten der Folie 12 in den vorstehenden Wänden 95 der Patronenanordnung 17 laufen und die Pfosten 79 sich dann an die Buffer 81 anlegen, die die Greifanordnungen 18 schließen, um diese in die Bereitschaft für den nächsten V/ersLhweißvorgang zu bringen. Weiterhin bewegt sich während der Bewegung der Kopfanordnung 26

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in die Abstandslage die Fläche des Nockens 62 auf dem Messertragrahmen 51 auf der auf dem Rahmen 2*» sitzenden Rolle 63 entlang, so daß der Messertranrahmen 51 zurück in die Abstandslage lMuft, in der er vom Haken 59 unter der Wirkung der Schraubfeder Go festgehalten luird.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Aufbrinnen von Abschnitten vorbestimmter Länae einer wärmeverschweiß baren Folie von einem Folienvorrat auf das offene Ende eines Bechers, mit einer Mechanik, um einen Endteil der Folie auf einer Bewequnnsbahn aus einer ersten in eine zweite Lape zu bringen, einer Mechanik mit einer beheizten Platte, die den Endteil der Folie zwischen der ersten und der zweiten Lage auf den Rand des Bechers mit genügend Därme und Druck aufpreßt, um die Folie auf den Becher aufzuschweißen, und mit einer Mechanik, die das aufgeschweißte Ende der Folie von dem Folienvorrat abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mechanik zum Vorbewegen eines Endteils der Folie eine Greifanordnung (1Θ) mit einem Paar Backen (7*+, 75) aufweist, die zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie die Folie ergreifen, und'einer offenen Stellung hin- und herbewegbar sind, daß eine Lagerungsmechanik (64, 65), die Greifanordnung (1B) zwischen der örsten und der zweiten Stellung hin- und herbewegbar und eine Bewegunqsrnechanik (35, 36, 37, 67, 69, 7o) lagert, die die Greifeinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Stellung hin- und herbewegt, wobei eine die Greifer betätigende Mechanik (79, 81, ka, 59, 53, B3) die Greifanordnungen in der ersten Stellung schließt, um den Endteil der Folie zu ergreifen, und die Greifanordnung in der zweiten Stellung öffnet, um die Folie freizugeben, wenn diese auf dem Becher haftet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienvorrat in Form einer Rolle (9o) vorliegt, die Teil einer Patronenanordnung (17) mit Stirnwänden (92) ist, die die Rolle mit der wärmeverschweißbaren Folie

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•1.

(ΰα) zwischen sich tragen, daß eine allnemein zylindrisch nÄaltete Wand (9a) die Stirnwände (92) v/erbindet, um die Rolle (9o) der wärmeverschweißbaren Folie zu umschließen und eng beabstandete Enden aufweist, die axial zur Holle miteinander ausgerichtet sind sowie eng beabstandete vorstehende Wände ("5), die mit den Enden der allgemein zylindrischen Wandung (%) verbunden sind, wobei die vorstehenden Wände (95) an ihren der allgemein zylindrischen Uand Ok) gegenüberliegenden Enden freigelegt sind, um der Greifanordnung (18) in der ersten Stellung Zugang zu einem Ende der wärme- : verschweißbaren Folie (12) zu schaffen. :

^: 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung : ^! zwei Greifanordnungen (18) aufweist, die von der Laqerungsmechanik (Gk, 65)^:

ί :

gelagert, von der Bewegungsmechanik (35, 36, 37, 67, 69, 7o) bewegt und i

i von der Etetätigungamechanik (79, 81, ka, 59, 53, 83) in der beanspruchten ,

Weise betätigt werden, wobei die Greifanordnungen (18) so beabstandet sind,j

i daß sie die Folie auf gegenüberliegenden Kanten ergreifen. j

709834/0768 ORIGINAL INSPECTED