DE60203442T2

DE60203442T2 - Transversale Auftragsvorrichtung eines Reissverschlusses und Verfahren

Info

Publication number: DE60203442T2
Application number: DE60203442T
Authority: DE
Inventors: Victor Roswell Delisle
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: EP1270195A3; US6931820B2; DE60203442D1; JP2003025468A; US6553740B2; US20020194817A1; EP1270195A2; EP1270195B1; US20030115832A1

Description

In der US-A-4 909 017 ist ein Verfahren zur Herstellung eines wiederverschließbaren Kunststoffbeutels, welcher einen Reißverschluss aufweist, der sich quer zur Längs- oder Laufrichtung der Folienbahn erstreckt, aus welcher der Beutel gebildet wird, offenbart. Gemäß dem offenbarten Verfahren, welches in vereinfachter Form in 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, wird ein Reißverschlusssegment 10, das ineinander greifende Profile aufweist, quer über eine Bahn aus Beutelherstellfolie 12 zugeführt, und eines der Profile wird an der Bahn befestigt. Die Länge des Segments ist ungefähr gleich der Hälfte der Breite des gewünschten Beutels. Die Bahn wird an einer Beutelherstellmaschine durch miteinander Versiegeln der Folienkanten mit Versiegelungsstangen 14 zu einem Schlauch geformt, worauf das andere Profil des Reißverschlusses an einer inneren Oberfläche des Schlauchs durch die Versiegelungsstange 16 befestigt wird. Die Konstruktion des Beutels 21 wird beendet durch Bilden einer Querversiegelung 18 durch die Versiegelungsstange 20, welche auch dazu dient, den vollendeten Beutel vom Schlauch zu trennen.
In der US-A-6 116 314 werden Probleme im Zusammenhang mit dem Befestigen eines Reißverschlusses quer zur Laufrichtung einer Beutelherstellfolie erörtert. In diesem Patent und anderen erst vor relativ kurzer Zeit erteilten Patenten werden die Probleme des Befestigens eines Reißverschlusses in Querrichtung durch Versehen der Reißverschlussprofile mit verlängerten Flanschen angesprochen, um das Befestigungsverfahren zu erleichtern. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, einen flanschlosen Reißverschluss oder einen Reißverschluss mit begrenzten Flanschen zu verwenden. Zum einen verwenden solche Reißverschlüsse weniger Kunststoff und neigen so dazu billiger zu sein als Reißverschlüsse mit Flanschen. Außerdem können aufgrund ihrer kleineren Größe größere Längen von flanschlosen Reißverschlüssen oder Reißverschlüssen mit begrenztem Flansch auf vergleichbar bemessene Rollen gewickelt werden, im Vergleich zu Reißverschlüssen mit Flanschen, was längere Produktionsläufe ermöglicht.
Die EP-A-1 086 899 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Vorrichtung zum Querbefestigen einzelner Längen eines Reißverschlusses mit einem Paar von ineinander greifenden Profilen in beabstandeten Intervallen, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Folienantrieb zum Bewegen einer Bahn aus Beutelherstellfolie längs eines Weges von einer Zufuhrrolle weg, wobei die Bahn eine obere und eine untere Oberfläche aufweist;
einen Reißverschlusssegmentantrieb zum Bewegen eines Reißverschlusssegments über die obere Oberfläche der Bahn in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Bahn; und
eine Versiegelungsvorrichtung, die unter der unteren Oberfläche der Bahn angeordnet ist, um die obere Bahnoberfläche an ein unteres der Reißerschlussprofile anzusiegeln.
Bei dieser Anordnung wird der Reißverschlussstreifen durch ein Paar von Zufuhrrollen vorwärts über die Bahn zugeführt und durch einen Vakuumkasten über der Bahn gehalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung eines Reißverschlusses an Folie, welche bei praktisch jedem Typ eines Reißverschlussprofils verwendet werden können. Das heißt, die Reißverschlussprofile können mit Flansch, flanschlos oder irgendwo dazwischen sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Befestigen einzelner Längen eines Reißverschlusses in beabstandeten Intervallen über einer Bahn dadurch gekennzeichnet, dass der Reißverschlusssegmentantrieb ein paar beabstandeter Riemenscheiben, die über dem Bahnweg angeordnet sind, und ein endloses Band aufweist, das sich um das Paar von Riemenscheiben erstreckt, wobei der Antrieb eine diskrete Länge aufweist und sich quer und mindestens teilweise über den Folienweg erstreckt.
Der Reißverschluss besteht aus Profilen mit ineinander greifenden Eingriffselementen und wird mit einem Profil über dem anderen zugeführt. Die Reißverschlusssegmente werden von einer Reißverschlusszufuhr abgeschnitten und in einen Spalt zwischen dem Endlosband und der oberen Bahnoberfläche zugeführt. Nachdem ein Reißverschlusssegment in Position auf der Bahn abgelegt wurde, werden die Riemenscheiben vorzugsweise angehoben, um das Reißverschlusssegment außer Eingriff zu bringen, damit es nicht weiter durch das Endlosband angetrieben wird. Eine Versiegelungsstange unter der Bahn wird dann in Position gehoben, um die untere Oberfläche der Bahn zu erhitzen, um das untere Profil des Reißverschlusses an die obere Oberfläche der Bahn zu schweißen, wonach die Versiegelungsstange abgesenkt wird. Die Bahn läuft dann weiter und das Verfahren wird wiederholt. Die resultierende Beutelherstellfolie mit dem daran befestigten Reißverschluss kann dann direkt einer Beutelherstellmaschine zugeführt werden oder zur späteren Verwendung aufgespult werden.
Eine besondere Ausführungsform gemäß dieser Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Herstellung wiederverschließbarer Beutel aus einer Bahn aus Beutelherstellfolie mit quer zur Laufrichtung der Bahn aufgetragenen (angebrachten) Reißverschlusssegmenten ist;
2 eine schematische Seitenansicht einer Reißverschluss-auf-Bahn-Auftragsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Schnittansicht längs der Bezugslinie 3-3 von 2 ist; und
4 eine fragmentierte Ansicht ähnlich wie 3 ist, welche die Versiegelungsstange in der Versiegelungsposition zeigt.
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen und insbesondere auf 2 und 3, worin die Reißverschluss-auf-Bahn-Auftragsvorrichtung 30 der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Auftragsvorrichtung 30 besteht aus zwei Hauptabschnitten, einer Reißverschlussversiegelungsvorrichtung 32 und einem Reißverschlussantrieb 34. Der Reißverschlussantrieb 34 besteht aus einem Endlosband 36, das aus Silikongummi oder ähnlichem gebildet ist und sich um ein Paar von Riemenscheiben 38, 40 erstreckt. Eine der Riemenscheiben ist mit einem Antrieb (nicht dargestellt) verbunden, um wie in 3 dargestellt, angetrieben zu werden. Der Reißverschlussantrieb 34 ist auch vertikal zwischen einer unteren Position, wie in 3 und 4 dargestellt, und einer angehobenen Position, welche in 2 dargestellt ist, verschiebbar. Das Band hat eine konkave Kontur 42 an seiner äußeren Oberfläche, in welche ein Reißverschlusssegment 44 passt. Ein Block aus einem wärmebeständigen Material 43, wie z. B. Nylon oder Delrin, ist innerhalb des Bandes zwischen den Riemenscheiben vorgesehen. Wenn das Band in der unteren Position ist, bildet es einen Spalt 46 mit der oberen Oberfläche einer Folienbahn, die auf einem Auftragsvorrichtungsrahmen 48 sitzt, so dass ein Reißverschlusssegment 44, das in den Spalt zugeführt wird, durch das Band über die Bahn gezogen wird, wie noch beschrieben wird.
Die Reißverschluss-Versiegelungsvorrichtung 32 besteht aus einer Versiegelungsstange 50, die vertikal durch einen zweistufigen Zylinder 60 zwischen einer unteren, in 2 dargestellten Position, und einer angehobenen, in 4 dargestellten Position beweglich ist. Wenn sie in der unteren Position ist, ist die Versiegelungsstange mit der unteren Oberfläche einer Bahn 52 auf einer Trägerfläche der Auftragsvorrichtung außer Kontakt und ausreichend weit unterhalb der Bahn beabstandet, so dass sie nicht die Bahn 52 beeinflusst. In der angehobenen Position (in 4 dargestellt), kontaktiert die Versiegelungsstange die untere Oberfläche der Bahn und versiegelt die Unterseite des unteren Profils 56 des Reißerschlusses 44 mit der oberen Oberfläche der Folienbahn. Zu diesem Zweck können die Unterseiten der Reißverschlussprofile 56, 58 mit einer Siegelmittelschicht, wie z. B. EVA beschichtet sein, um das Ansiegeln bzw. Anschweißen des Reißverschlusses an die Beutelherstellfolie zu erleichtern. Ein Thermoelement 61 und ein Heizelement 62 sind in der Versiegelungsstange 50 in herkömmlicher Weise vorgesehen, um die Temperatur für eine optimale Versiegelung zu steuern.
Im Betrieb wird eine Bahn aus Beutelherstellfolie 52 von einer Zufuhrspule 64 weg auf eine Trägeroberfläche 48 der Auftragsvorrichtung zugeführt. Die Bahnzufuhr kann kontinuierlich oder intermittierend sein. Wenn sie kontinuierlich ist, können Tänzerrollen oder eine ähnliche Anordnung verwendet werden, um zu ermöglichen, dass die Bahn an der Auftragsvorrichtung während des Reißverschluss-Auftragsverfahrens gestoppt wird. Wenn eine gewünschte Länge einer Beutelherstellfolie (bestimmt durch die Tiefe des zu bildenden Beutels 21) auf die Auftragsvorrichtung-Trägerfläche zugeführt wird, wird die Bahn gestoppt und der Reißverschlussantrieb 34 wird abgesenkt. Die Antriebsriemenscheibe 40 wird dann aktiviert, um das Band 36 zu bewegen. Es wird auch eine Antriebsanordnung 66 aktiviert, um den Reißverschluss von einer Reißverschlusszufuhrspule 68 durch Führungen 70 zum Spalt 46 zwischen den Eingang zum Reißverschlussantrieb 34 und die Bahn zu ziehen, die auf der Trägeroberfläche 48 sitzt. Wenn eine ausreichende Reißverschlusslänge gezogen wurde (d. h. eine Länge ist ungefähr gleich einer Hälfte der Breite der Bahn 52), wird die Schneidvorrichtung 72 aktiviert, um die Reißverschlusslänge von der Reißverschlusszufuhr zu trennen. Die Reißverschlusslänge wird dann durch den unteren Teil des Endlosbandes 36 in die gewünschte Position auf der Bahn 52 bewegt (gewöhnlich mit Bezug auf die Bahnkanten zentriert), und der Reißverschluss-Versiegelungszylinder 60 wird aktiviert, um die Versiegelungsstange 50 anzuheben. Die erhitzte Versiegelungsstange 50 siegelt (schweißt) dann die Unterseite des unteren Profils 56 des Reißverschlusses an die obere Oberfläche der Bahn 52 durch Festhalten der beiden zwischen der Versiegelungsstange und dem Band, welches durch den wärmebeständigen Block 43 getragen wird. Die Reißverschluss-Versiegelungsvorrichtung 32 wird dann abgesenkt, der Reißverschlussantrieb 34 wird angehoben und die Aufnahmespule 74 wird aktiviert, um die Folie 52 in die nächste Position zu bewegen, um einen Reißverschluss aufzunehmen, und das Verfahren wird dann wiederholt. Die Spule 74, die aus der Bahn der Beutelfolie mit daran befestigtem Reißverschluss besteht, wird dann zu einer Beutelherstellmaschine gebracht, wie in 1 dargestellt, um das Beutelherstellungsverfahren zu vollenden.
Anstatt die Bahn aus Beutelherstellfolie mit daran befestigtem Reißverschluss aufzuspulen, kann die Reißverschlussauftragsvorrichtung stromaufwärts der Beutelherstelleinrichtung platziert werden, so dass die Folienbahn mit aufgetragenem Reißverschluss direkt in die Beutelherstelleinrichtung zugeführt werden kann. Anstatt die Folie zeitweise für jeden Reißverschlusslängenauftrag zu stoppen, kann die Reißverschluss-Auftragsvorrichtung an einer Pendeleinrichtung (Shuttle) befestigt werden, die sich mit der Folie während des Reißverschlussauftrags bewegt und sich dann in die Reißverschluss-Aufnahmeposition zurückbewegt.

Claims

Einrichtung (30) zum Befestigen einzelner Reißverschlusslängen (44) mit einem Paar ineinander greifender Profile (56, 58) in beabstandeten Intervallen über einer Bahn (52), wobei eines der Profile (58) sich über dem anderen Profil (56) befindet, aufweisend: einen Folienantrieb zum Bewegen einer Bahn (52) aus Beutelherstellfolie längs eines Weges von einer Zufuhrrolle (64) weg, wobei die Bahn (56) eine obere und eine untere Oberfläche aufweist; einen Reißverschlusssegmentantrieb (34) zum Bewegen eines Reißverschlusssegments (44) über die obere Oberfläche der Bahn (52) in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Bahn; und eine Versiegelungsvorrichtung (32), die unter der unteren Oberfläche der Bahn angeordnet ist, um die obere Bahnoberfläche an ein unteres (56) der Reißerschlussprofile anzusiegeln, dadurch gekennzeichnet, dass der Reißverschlusssegmentantrieb (34) ein paar beabstandeter Riemenscheiben (38, 40), die über dem Bahnweg angeordnet sind, und ein endloses Band (36) aufweist, das sich um das Paar von Riemenscheiben (38, 40) erstreckt, wobei der Antrieb eine diskrete Länge aufweist und sich quer und mindestens teilweise über den Folienweg erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend Mittel zum vertikalen Bewegen des Reißverschlusssegmentantriebs (34) zu dem Bahnweg hin und von ihm weg zwischen einer unteren Position, in welcher ein Reißverschlusssegment (44) zwischen einem unteren Teil des Bandes (36) und der Bahn durch das Band (36) über die Bahn angetrieben wird, und einer angehobenen Position, in welcher das Band (36) mit dem Reißverschlusssegment (44) außer Kontakt ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend Mittel (72) zum Abschneiden des Reißverschlusssegments (44) von einer Reißverschlusszufuhr (68) und Mittel (66, 70) zum Zuführen des Reißverschlusses (44) in einen Spalt zwischen dem Band (36) und der oberen Bahnoberfläche, wenn der Reißverschluss-Segmentantrieb (34) in der unteren Position ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Band (36) aus einem Silikongummi gebildet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner Mittel (60) aufweisend zum Bewegen der Heizvorrichtung (50) zwischen einer oberen Position, in welcher die Heizvorrichtung (50) in Position ist, um die Bahn (52) an das untere der Profile (56) eines Reißverschlusssegments (44) auf der oberen Bahnoberfläche heiß anzusiegeln, und einer Nichtsiegelposition.
Verfahren zum Befestigen einzelner Längen von Reißverschlusssegmenten (44) mit ineinander greifenden Profilen (56, 58) an beabstandeten Intervallen über einer Bahn aus Beutelherstellfolie, wobei eines der Profile (58) sich über dem anderen (56) befindet, das Verfahren aufweisend: Bewegen der Bahn (52) längs eines Zufuhrweges; Bewegen eines Reißverschlusssegments (44) auf eine obere Oberfläche der Bahn (52), das sich mindestens teilweise über die Bahn (52) quer zur Bahnbewegungsrichtung erstreckt; und Erhitzen der Bahn (52) von unterhalb einer unteren Oberfläche von ihr, um so ein Profil (56) des Reißverschlusssegments (44) an die obere Bahnoberfläche anzusiegeln, dadurch gekennzeichnet, dass das Reißverschlusssegment (44) durch ein angetriebenes Endlosband (36) bewegt wird und dass das Verfahren die weiteren Schritte des Zuführens eines Reißverschlusses (44) in einen Spalt (46) zwischen dem Endlosband (36) und der oberen Bahnoberfläche einschließt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Schneidvorrichtung (72) vorgesehen ist, welche ein Reißverschlusssegment (44) von einer Zufuhr (68) des Reißverschlusses abschneidet.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, den weiteren Schritt aufweisend, das angetriebene Endlosband (36) vertikal von der oberen Bahnoberfläche wegzubewegen, nachdem das Reißverschlusssegment (44) auf der oberen Bahnoberfläche in Position bewegt wurde.
Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, den weiteren Schritt aufweisend, die Versiegelungsstange (50) von der unteren Bahnoberfläche nach unten zu bewegen, nachdem das Reißverschlusssegment (44) an die Bahn (52) angesiegelt wurde.