DE2804322A1 - Vorrichtung zum aufschweissen von folienabschnitten auf becher - Google Patents

Vorrichtung zum aufschweissen von folienabschnitten auf becher

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DE2804322A1
DE2804322A1 DE19782804322 DE2804322A DE2804322A1 DE 2804322 A1 DE2804322 A1 DE 2804322A1 DE 19782804322 DE19782804322 DE 19782804322 DE 2804322 A DE2804322 A DE 2804322A DE 2804322 A1 DE2804322 A1 DE 2804322A1
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Germany
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film
perforating
wall
perforating element
movement
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Withdrawn
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DE19782804322
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English (en)
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Iii Karl Frederick Rist
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Description

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Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V. St. A.
Vorrichtung zum Aufschweißen von Folienabschnitten auf Becher
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fortschalten eines Endteils einer Vorratslänge einer wärmeverschweißbaren Folie auf einer Bewegungsbahn zu einer Aufschweißstation, wobei der Endteil quer über den Rand eines Bechers aufschweißbar und der aufgeschweißte Endteil von dem Folienstreifen abtrennbar ist.
Vorrichtungen dieser Art gehen aus den TJS-PS'n 3 286 4-37; 3 501 896 und 4 050 971 hervor, wobei bei den Vorrichtungen nach den US-PS1η 3 286 437 und 4 050 971 kein Loch für einen
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Trinkhalm in der aufgeschweißten Folie vorgesehen ist. Soll in einen derart verschweißten Becher ein Trinkhalm eingesetzt werden, so muß entweder ein Teil der Folie vom Rand des Bechers abgezogen oder die Folie mittels eines Gegenstandes durchstossen werden. Beide Vorgehensweisen erweisen sich als nachteilig und können ein Verschütten des Becherinhalts zur Folge haben, lus der US-Ps 3 501 896 geht die Bildung einer Öffnung oder Perforation in der Folie während ihrer Aufschweißung in der Aufschweißstation mittels eines an letzterer angebrachten Lochstempels hervor, was sich jedoch ebenfalls nicht als zufriedenstellend erweist. Der Lochstempel wird erhitzt, und es sammeln sich an ihm Folienmaterial und Teile des im Becher befindlichen Inhalts, z.B. Speise- oder Getränkebestandteile, an, wodurch die Möglichkeit einer Verunreinigung der Speisen oder Getränke in den versiegelten Bechern gegeben ist. Weiterhin wird die Schnittwirkung des Lochstempels beträchtlich verringert, so daß letzterer nicht zuverlässig arbeitet.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschweißen einer Folie auf den oberen Rand eines Bechers, die die Folie beim Vorlauf der Aufschweißstation unter Bildung eines kleinen Teils der aufgeschweißten Folie perforiert, der teilweise längs der Perforierung abtrennbar und zwecks Bildung einer den Trinkhalm aufnehmenden Öffnung zur Seite biegbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Perforiermechanik längs der Bewegungsbahn der Folie beim Fortschalten der Auf-
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schweißstation auf, die ein Perforierelement mit einem die Perforierung in die Folie lochenden Ende zur Bildung eines kleinen, von der Perforierung "begrenzten Folienteils aufweist, der entlang der Perforierung abtrennbar und unter Bildung einer Öffnung für den Trinkhalm zur Seite biegbar ist. Das Perforierelement ist beweglich zwischen einer gesperrten, von der Bewegungsbahn der Folie im Abstand befindlichen Stellung und einer Eingriffsstellung gelagert, in der sein Ende mit der Folie auf der Bewegungsbahn in Eingriff steht, um die Folie zu perforieren. Ferner ist eine Auflagefläche seitlich der Bewegungsbahn gegenüber dem Perforierelement vorgesehen, auf die die Folie zwecks Eingriff mit dem Perforierelement anlegbar ist.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zusammen mit einer Kassettenanordnung verwendbar, die auswechselbar an der Vorrichtung gelagert ist und ein Gehäuse aufweist, das die Auflagefläche seitlich der Bewegungsbahn gegenüber dem Perforierelement bildet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnung. In letzterer sind*
Fig. 1, 2 und 5 bruchstückartige Seitenansichten, teilweise im Schnitt, einer gemäß der Us-PS 4 050 971 ähnlichen Vorrichtung mit der Ausnahme, daß die erfindungswesentlichen Merkmale vorgesehen sind, die aufeinanderfolgend den Betrieb der Vorrichtung illustrieren.
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Fig. 4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 4-4 der Pig. 1 und
Fig. 5 einen Becher mit einem über seinem Rand befestigten Folienstück, das mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung perforiert worden ist.
Aus den Fig. 1, 2 und 3 geht die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer darin verwendbaren Kassettenanordnung 122 hervor, wobei die Kombination mit Ausnahme der erfindungsgemäßen Merkmale mit der aus der US-PS 4 050 971 hervorgehenden Vorrichtung 10 und der Kassettenanordnung 17 übereinstimmt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich aus durch eine Perforiermechanik auf der Bewegungsbahn des Folienmaterials beim Vorlauf der die Folie aufschweißenden Station zum Perforieren der Folie 12, um einen kleinen Bereich 110 (Fig. 5) zu bilden, der von der übrigen Folie entlang der Perforierung teilweise abtrennbar ist und zwecks Bildung einer Öffnung zur Seite biegbar ist, durch die ein Trinkhalm in einen Trinkbecher 112 führbar ist.
Wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, weist die Perforiermechanik ein Perforierelement 114 mit einem Endteil 115 zum Lochen einer kreisringförmigen Perforierung in die Folie 12 zwecks Bildung des kleinen Folienabschnitts 110, auf. Das Perforierelement 114 ist am Ende eines Kolbens 116 in einem Elektromagneten 117 gelagert, der über einen U-förmigen Befestigungsarm 118 an einem Halteelement 39 befestigt ist. Der Kolben
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ist normalerweise durch die Wirkung einer nicht dargestellten, im Elektromagneten 117 eingebauten Feder in eine erste oder gesperrte Stellung im Abstand von der Bewegungsbahn des Folienmaterials zurückgezogen (Fig. 1, 2 und 4). Bei Erregung des Elektromagneten 117 wird das Perforierelement 114 aus seiner ersten Stellung in eine Eingriffsstellung (Fig. 3) "bewegt, in der der Endteil 115 die Bewegungsbahn unter Perforierung der Folie 12 schneidet.
Der Endteil 115 ist ein hohlzylindrisches Element mit an seinem entfernten Ende axial vorragenden Zähnen, die zugespitzt und entlang ihrer Kanten geschärft sind, so daß sie zwecks Bildung der kleinen Fläche 110 einen Kreis von Perforierungen in die Folie schneiden können. Der Endteil kann auch jede "beliebige andere Form, z.B. eine ovale, dreieckförmige oder quadratische Form aufweisen, um den kleinen Flächenabschnitt, der teilweise oder insgesamt von der Perforierung begrenzt ist, eine entsprechende Form zu verleihen.
Die Perforiermechanik weist auch eine Anlagefläche 120 entlang der Seite der Bewegungsbahn gegenüber dem Perforierelement 114 zum Abstützen der Folie 12 auf, wenn die Zähne am Endteil 115 mit der Folie 12 in Eingriff kommen. Vorzugsweise wird die Anlagefläche 120 von einer in der Kassettenanordnung 122 vorgesehenen Wandung 121 gebildet, die mit dem Perforierelement 114· zwecks Perforierung der Folie 12 zusammenwirken kann.
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Die Kassettenanordnung 122 nach den Fig. 1 bis 4 entspricht der Kassettenanordnung gemäß der US-PS 4 050 971 und weist eine zylindrische Rolle 124 wärmeverschweißbarer Folie 12 auf einem Kern 125 und ein Gehäuse mit Endwandungen 126 auf, die gegenüberliegende, zentrische, nach einwärts ragende und zylindrische Teile 127 zur drehbaren Lagerung des Kerns 125 für die Rolle 124 der Folie 12 besitzen. Die zylindrische Wandung 128 weist im engen Abstand von einander befindliche Enden auf, die sich quer zur Folienrolle erstrecken, wobei von einem Ende die Wandung 121 und vom anderen Ende eine untere Wandung 129 im engen Abstand von der oberen Wandung 121 vorragen. Die Wandungen 121 und 129 erstrecken sich im allgemeinen tangential zur zylindrischen Wandung 128 und bilden einen Ausgangsschlitz für die Folie. Die vorragenden Wandungen 121 und 129 sind nahe der Endwandungen 126 hinterschliffen, um einen Eingriff einer Greifanordnung 18 mit dem Ende des Folienvorrats zwischen den vorragenden Wandungen 121 und 129 zu gewährleisten. Die Endwandungen 126 sind mit Nuten zur Aufnahme von an die Kassette angepaßten Teilen 97 d.es Halteelementes 39 ausgebildet, die die Kassette derart auswechselbar tragen, daß der Ausgangsschlitz für die Folie 12 zwischen den vorragenden Wandungen 121, 129 sich in Ausrichtung mit der Greifanordnung 18 in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet.
Anders als bei der aus der US-PS 4 050 971 hervorgehenden Kassettenanordnung 17 ist die untere vorragende Wandung 129 der Kassettenanordnung 122 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwecks
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Bildung eines Durchlasses 130 hinterschliffen, durch den sieh das Perforierelement 114 in Eingriff mit der Jolle 12 zwischen den vorragenden Wandungen 121 und 129 (Jig. 4) bewegt. Die obere vorragende Wandung 121 bildet eine Anlagefläche 120 an der Seite der Folienbmvgungsbahn gegenüber dem Perforierelement 114, die die Folie beim Eingriff des Perforierelementes 114 abstützt und eine öffnung 132 aufweist, in die der gezahnte
Endteil 115 des Perforierelementes 114 vorragt, wenn es sich in seine Eingriffsstellung bewegt.
Eine Steuerschaltung ist mit dem Elektromagneten 117 verbunden, um diesen augenblicklich zwecks Perforierung der Folie zu erregen, wenn ein Knopf 100 zur Einschaltung der Vorrichtung herabgedrückt wird, wodurch eine Einrichtung zur Betätigung der Perforiermechanik geschaffen wird, bevor ein Motor 35 zum Fortschalten der Greif anordnung 18 und eines ergriffenen Folienendes zur Aufschweißstation eingeschaltet wird.
Neben dem Perforierelement und dem neuartxgen Kassettenaufbau weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ferner eine Mechanik zum fortlaufenden Begrenzen der Bewegung der Folie entlang der Bewegungsbahn auf, die den Stab 87 und den das Kissen 85 aus reibungskräftigem Material tragenden Absatz 86 gemäß der US-PS 4 050 971 ersetzt. Diese Mechanik gewährleistet nicht nur, daß die Folie 12 von einem Messer 31 ohne Herausziehen der Folie 12 aus der Kassettenanordnung 122 im Gegensatz zur Anordnung aus Stab 87 und Absatz 86 sauber geschnitten wird, sondern ge-
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wahrleistet auch., daß die Folie 12 etwas entlang der Bewegungsbahn gespannt wird, wenn die Folie durch die Aufschweißstation fortgeschaltet wird, wodurch Kräuselungen der auf den Rand des Bechers aufgeschweißten Folie vermieden werden.
Die Mechanik zum fortlaufenden Begrenzen der Bewegung der Folie entlang der Bewegungsbahn weist zwei flexible Arme 134- auf, die von dem Halteelement 39 vorragen und nach oben vorragenden Elemente 135 (Fig. 4-) aus reibungskräftigem Material (z.B. aus Gummi) tragen. Die Arme 134- ordnen die vorragenden Elemente 135 in dem Durchlaß 130 auf beiden Seiten der öffnung an und beaufschlagen die Elemente 135 derart, daß ihre Enden mit der Folie 12 in Eingriff stehen und letztere gegen die Anlagefläche 120 pressen. Der von den Elementen 135 auf die Folie 12 ausgeübte Widerstand begrenzt fortlaufend die Bewegung der Folie aus der Kassettenanordnung 122 und entlang der Bewegungsbahn.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung zum Aufbringen von Abschnitten vorbestimmter Länge einer wärmeverschweißbaren Folie von einem Folienvorrat auf das offene Ende eines Bechers mit einer Mechanik zum Bewegen des Endteils eines Folienstreifens auf einer Bewegungsbahn aus einer ersten in eine zweite Stellung, wobei die beiden Stollur.gen sich in einem Abstand befinden, der gleich der Länge eines vorbestimmten Abschnitts ist, mit einer Mechanik zum Tragen des Bechers in der Vorrichtung, mit einer Mechanik für eine Relativbewegung zwischen der Tragmechanik und dem vorbestimmten Abschnitt der Folie, der sich zwischen der ersten und der zweiten Stellung erstreckt, wobei der Rand des Bechers in vollständigen kreisförmigen Eingriff mit einer Fläche des vorbestimmten Abschnitts der Folie bringbar ist, mit einer den vorbestimmten Abschnitt der Folie wärme- und druckmäßig auf den Rand des Bechers aufschweißenden Mechanik, wenn der vorbestimmte Abschnitt
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    der Folie auf dem Becher aufliegt, und mit einer Mechanik zum Abschneiden des aufgeschweißten vorbestimmten Abschnitts der Folie von dem Folienvorrat nach der deutschen Patentanmeldung P 27 07 596.3 i gekennzeichnet durch eine Perforiermechanik (114·, 116, 120) entlang der Bewegungsbahn vor der ersten Stellung zum Perforieren der PoIIe (12) zwecks Bildung eines kleinen Bereiches (110) der Folie, der von der Perforierung begrenzt, entlang letzterer abtrennbar und unter Bildung einer Öffnung in der Folie zur Aufnahme eines Trinkhalms zur Seite biegbar ist, und durch eine Einrichtung zur Betätigung der Perforiermechanik (114·, 116, 120) vor Betätigung der Fort schal tme chanik (18) zwecks Bildung einer kleinen Fläche (110) in jedem vorbestimmten Abschnitt der auf den Becher aufgeschweißten Folie (12).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforiermechanik ein Perforierelement (114·) mit einem Endteil (115) zur Bildung der Perforierung in der Folie (12), eine Mechanik (116, 117) zum Haltern des Perforierelementes (114) für eine Bewegung zwischen einer gesperrten, im Abstand von der Bewegungsbahn befindlichen Stellung und einer Eingriffstellung, in der der Endteil (115) die Bewegungsbahn schneidet, und eine Auflagefläche (120) entlang einer Seite der Bewegungsbahn gegenüber dem Perforierelement (114) aufweist, die die Folie (12) um die Fläche herum abstützt, die mit dem Endteil (115) des Perforierelementes (114-) in Eingriff steht.
    ^ r α ρ -,■ 1 _■ - η ι ς
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  3. 3· "Vorrichtung nach. Anspruch. 2, gekennzeichnet durch eine auswechselbare Kassettenanordnung (122) mit einer Rolle (124) einer wärmeversxegelbaren Folie (12), mit einem einen Ausgangsschlitz für die Folie (12) aufweisenden Gehäuse, mit Teilen (127) zur drehbaren Lagerung der Rolle der wärmeverschweißbaren Folie (12) im Gehäuse, und mit einer Wandung (121) entlang einer Seite der Bewegungsbahn gegenüber den Perforierelement (114), die die Auflagefläche (120) für die Folie (12) rund um die Fläche bildet, die mit dem Endteil (115) des Perforierelementes (114) in Eingriff steht.
  4. 4. Vorrichtung nach. Anspruch $, dadurch gekennzeichnet,daß das Kassettengehäuse im Abstand von einander befindliche, gegenüberliegende Wandungen (126), eine letztere verbindende zylindrische Wandung (128), die die Folienrolle (124) einschließt und im engen Abstand zu einander befindliche Enden quer zur Folienrolle aufweist, sowie zwei in engem Abstand zu einander angeordnete Wandungen (121, 129) aufweist, die sich von den Enden der zylindrischen Wandung (128) tangential zu letzterer erstrecken und einen Auslaßschlitz für die Folie (12) bilden, wobei eine Wandung (129) einen Durchlaß (130) aufweist und derart angeordnet ist, daß ein Eingriff des Endteils (115) des Perforierelementes (114) mit der Folie (12) zwischen den vorragenden Wandungen (121, 129) durch den Durchlaß (130) gewährleistet ist, und wobei die andere Wandung (121) c~.±e Auflagefläche (120)
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    bildet und eine Öffnung zur Aufnahme des Endteils (115) des Perforierelementes (114) aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mechanik zum fortlaufenden Begrenzen der Bewegung der Folie entlang der Bewegungsbahn mit einem Element (135) aus reibungskräf tigern Material und mit einem Arm (134-) zum Beaufschlagen des Elementes, um die Folie (12) gegen die Auflagefläche (120) zu pressen.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einer einsetzbaren Kassettenanordnung mit einer Rolle aus wärmeverschweißbarer Folie, einem Gehäuse mit einer Auslaßöffnung für ein Folienende und einer Einrichtung zum drehbaren Lagern der der Rolle der wärmeverschweißbarem Folie in dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassettenanordnung (122) eine Wandung (121) aufweist, die entlang einer Seite der Bewegungsbahn gegenüber dem Perforierelement (114) in Stellung bringbar ist, die die Auflagefläche (120) für die Folie (12) in dem Bereich bildet, der mit dem Ende des Perforierelementes (114) in Eingriff steht, und die eine öffnung (132) zur Aufnähme des Endteils (115) bei Bewegung des Perforierelementes (114) in die Eingriffsstellung aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kassettengehäuse im Abstand befindliche, gegenüberlie-
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    gende Endwandungen (126), eine letztere verbindende zylindrische Wandung (128), die die Folienrolle (124) einschließt und im engen Abstand zu einander angeordnete Enden quer zur Folienrolle aufweist, und zwei im engen Abstand befindliche Wandungen (121, 129) aufweist, die sich von den Enden der zylindrischen Wandung (128) tangential erstrecken und einen Auslaßschlitz für die Folie bilden, wobei eine vorragende Wandung (129) einen Durchlaß (130) aufweist und für einen Eingriff des Endteils (115) des Perforierelementes (114) mit der Folie (12) zwischen den vorragenden Wandungen (121, 129) durch den Durchlaß (130) angeordnet ist, und wobei die andere vorragende Wandung (129) die Auflagefläche (120) bildet und eine Öffnung (132) aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 75 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (I30) in der vorragenden Wandung zur Aufnahme eines Elementes aus reibungskräftigem Material geeignet ist, das von einer Einrichtung an der Vorrichtung beaufschlagt ist, um die Folie (12) gegen die Auflagefläche (120) zu pressen.
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