DE60222541T2

DE60222541T2 - System und verfahren zum aufbrechen von verkapseltem klebstoff in flächengebilden

Info

Publication number: DE60222541T2
Application number: DE60222541T
Authority: DE
Inventors: Todd Arlin Lena SCHWANTES; Jeffrey Leigh Appleton WELLS; Steven Michael Appleton WILHELMS
Original assignee: Appleton Papers Inc
Current assignee: Oldapco Inc
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2022-03-21
Also published as: ZA200302551B; US6726796B2; US6830645B2; DE60222541D1; US20020134500A1; KR20040030547A; ES2294113T3; ATE373605T1; US20020134499A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff in einem Flächengebilde wie beispielsweise einem Klebstoff in einem Rollenprodukt.
Beschreibung des Stands der Technik
Derzeit ist es bekannt, verkapselten Klebstoff auf einem Flächengebilde zu platzieren. Z.B. kann ein Papierbogen Mikropunkte oder Mikrolinien aus einem Klebstoff aufweisen wie es in dem US-Patent 4,961,811 offenbart ist. Ist es gewünscht diesen Klebstoff freizulegen, kann der verkapselte Klebstoff durch Aufbringen von Druck wie beispielsweise durch eine Münze oder einen Fingernagel aufgebrochen werden. Andere verkapselte Klebstoffe können durch Aufbringen von Wärme aufgebrochen werden. Die EP 1 151 923 offenbart ein Etikettierverfahren das mit einer Handetikettiereinrichtung zu verwenden ist, wobei die Einrichtung eine Aufbringungseinrichtung zum Aufbringen eines Klebemittels, wie beispielsweise Klebstoff, über eine Länge eines Streifens umfasst. Das Dokument offenbart auch die Verwendung dieser Einrichtung mit einem Streifen umfassend ein Klebemittel wie beispielsweise Klebstoff oder verkapseltem Klebstoff, das über die Rückseite des Streifens zu verteilen ist und wobei der Etikettierer derart konfiguriert ist, dass die Mikrokapsel unter Verwendung von Druck aufbringenden Rollen zerstört werden, um das Klebemittel zu aktivieren. Die EP 1 151 923 ist Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ. Ferner offenbart die EP 0 203 405 ein System gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Es besteht die Notwendigkeit im Stand der Technik für ein System und ein Verfahren zum Aufbrechen eines Klebemittels in einem Flächengebilde, die großtechnisch funktionieren. Mit anderen Worten werden ein System und ein Verfahren zur Massenherstellung einer Reihe von Bögen deren verkapselter Klebstoff aufgebrochen wird, benötigt. Ein derartiges System und Verfahren können verwendet werden, um haftfertige Etiketten für Produkte bereitzustellen. Andere Verwendungen sind auch denkbar. Ein derartiges System und Verfahren sollten zuverlässig sein, wenig Kosten und eine geringe Notwendigkeit zur Wartung aufweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung ein System bereitzustellen, das zuverlässig verkapselten Klebstoff, der in einem Flächengebilde enthalten ist, aufbrechen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein solches System und ein Verfahren vorzuschlagen, die großtechnisch verwendet werden können, um zur Applikation fertige Etiketten und andere anklebbare Produkte schnell bereitzustellen.
Eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein kostengünstiges und wartungsarmes System und Verfahren bereitzustellen.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein System zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff der in einem trockenen Flächengebilde enthalten ist und wie es im Patentanspruch 1 definiert ist, gelöst.
Zusätzlich werden diese und andere Aufgaben durch ein Verfahren zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff der in einem trockenen Flächengebilde enthalten ist, und wie es im Patentanspruch 25 definiert ist, gelöst.
Ferner wird der Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich jedoch, dass die genaue Beschreibung und die speziellen Beispiele während sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, rein beispielhaft gegeben werden, da verschiedenartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der begleitenden Patentansprüche dem Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich sein werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen die rein beispielhaft bereitgestellt werden und damit die vorliegende Erfindung nicht begrenzen, vollständiger verständlich wobei:
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Systems zum Aufbrechen verkapselten Klebstoffes der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine vergrößerte Ansicht von 1 ist, die ein Detail eines Abschnitts des Systems der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Seitenansicht einer Gruppe von Brechwalzen ist, die in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
6 eine perspektivische Ansicht der Gruppe aus Brechwalzen der vierten Ausführungsform wie sie in 5 dargestellt ist, ist;
7 eine ähnliche Ansicht wie in 6 ist, wobei die Brechwalzen jedoch in einer Ruheposition dargestellt sind;
8 eine schematische Ansicht ist, die eine Reihe von Gruppen aus Brechwalzen darstellt, die in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
9 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Scheibe ist, die für die Brechwalze der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter genauer Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere in Bezug auf 1 ist eine erste Ausführungsform eines Systems 10 zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff der in einem Flächengebilde 12 enthalten ist, offenbart. Während eine Bahn 14 eines Flächengebildes offenbart ist, versteht sich, dass eine beliebige Form eines Mediums verwendet werden könnte. Z.B. kann die Zufuhr einzelner Bögen stattdessen verwendet werden. Darüber hinaus können viele verschiedene Arten von Flächengebilden verwendet werden. Z.B. könnten Papier, Metallfolien, Kunststoffbögen oder andere gewünschte Bögen verwendet werden.
Stromabwärts der Bahn 14 ist ein Etikettendrucker 16 vorgesehen. Dieser Drucker 16 wird Symbole auf dem Flächengebilde platzieren. Selbstverständlich könnte dieser Drucker 16 weggelassen werden und die Symbole auf dem Flächengebilde vorgedruckt sein, wenn dies gewünscht ist. Eine Walze 18 ist zwischen der Bahn 14 und dem Drucker 16 dargestellt. Diese Walze leitet die Bewegungsrichtung des Flächengebildes um. Während es nicht dargestellt ist, können ein gewisser Motor oder eine anderer Antrieb verwendet werden, um das Flächengebilde 12 abzurollen und/oder durch das System 10 zu bewegen. Die Bahn 14 und die Antriebswalzen 20 sind als Teil eines Förderers 22 des Systems 10 denkbar. Während ein Paar von Antriebsrollen 20 auf entgegen gesetzten Seiten des Flächengebildes dargestellt wurde, kann die Form und Positionierung dieses Antriebs selbstverständlich abgewandelt werden.
Stromaufwärts der Antriebswalzen 22 ist eine Aktivierungseinheit oder eine Aktivierungseinrichtung 24 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Aktivierungseinheit 24 ein Paar von Druck- oder Brechwalzen 26, eine Aktivatorklinge 28 und eine Stützfläche 30. die Aktivatoreinheit 24 ist nicht auf diese Elemente begrenzt aber in der ersten Ausführungsform wird diese Einheit wenigstens die Aktivatorklinge 28 und die Brechungswalzen 26 umfassen.
Durch Verwendung sowohl der Druckwalzen 26 als auch der Aktivatorklinge 28 kann gesichert werden, dass der verkapselte Klebstoff, der in dem Flächengebilde 12 enthalten ist, aufgebrochen wird. Es ist vorgesehen, dass der Hauptteil des Aufbrechens des verkapselten Klebstoffes durch die Druckwalzen 26 erzielt wird. Bei der ersten Ausführungsform kann jedoch etwas Aufbrechen des Klebstoffes durch die Aktivatorklinge 28 erfolgen. Abgesehen vom Aufbrechen jeglichen verbleibenden, nicht aufgebrochenen verkapselten Klebstoffes dient diese Aktivatorklinge 28 dazu, den Klebstoff über das Flächengebilde 12 zu verteilen. Dies wird das Anhaften des Etiketts oder des Produkts, das aus dem Flächengebilde erstellt wird, unterstützen wie es unten diskutiert werden wird.
Es kann, in einem System, das sich von der Erfindung unterscheidet, vorgesehen sein statt der Verwendung der Druckwalzen 26 die Aktivatorklinge 28 alleine zu verwenden.
Die Kraft die durch die Aktivatorklinge aufgebracht werden müsste, wäre größer als die Kraft die verwendet würde, wenn beide Druckwalzen 26 und eine Aktivatorklinge 28 verwendet werden. Dennoch könnte in diesem Vergleichsbeispiel eine Aktivatorklinge alleine verwendet werden. Es ist jedoch wichtig, dass der durch diese Aktivatorklinge aufgebrachte Druck nicht so groß ist, dass er das Flächengebilde beschädigt. Zusätzlich kann eine Reihe von Klingen verwendet werden.
Wie es aus den Zeichnungen ersichtlich ist, erstreckt sich diese Klinge 28 quer über die Breite des Flächengebildes und bildet einen spitzen Winkel 32 mit einer stromaufwärtigen Position des Flächengebildes 12 wie es ebenso aus 2 ersichtlich ist. Es sei angemerkt, dass die Stützfläche 30' in 2 eine flachere Fläche ist statt der Walze 30, die in 1 dargestellt ist. Andere Flächen könnten, wie es gewünscht ist, verwendet werden. Das Flächengebilde 12 wird sich entlang eines Förderwegs 34 bewegen, der den Brechwalzen 26 und der Aktivatorklinge 28 benachbart ist. Während das Flächengebilde durch die Aktivatoreinheit 24 tritt, wird der mikroverkapselte Klebstoff in dem Flächengebilde 12 aufgebrochen. Jegliche Art eines geeigneten Klebstoffes kann in dem Flächengebilde verwendet werden.
Die Klebstoffe können gemäß der Reaktivierung, durch das Maß der Verkapselung, die chemische Zusammensetzung ob auf Lösungsmittel basierend oder reaktiv oder härtbar klassifiziert werden. Der gesamte Klebstoff kann verkapselt sein oder eine Komponente könnte verkapselt sein. Auf Lösungsmittel basierende Systeme werden durch Aufbringen von Druck und Freisetzen der Kapselinhalte reaktiviert, um den Klebstoff klebrig zu machen. Klebstoffe wie Polyvinylacetat, Gummi, Nitrilgummi, Ethylzellulose oder andere Zellulosederivate wie beispielsweise Zelluloseacetat verleihen sich selbst die Lösungsmittelreaktivierung. Während die Kapseln intakt sind, ist die Beschichtung grifffest. Die Beschichtung wird auf das Aufbrechen und das Freisetzen des Lösungsmittels klebrig. Derartige Systeme werden z.B. in dem US-Patent Nr. 2,907,682 gelehrt. Reaktive Kunstharze können auch verkapselt sein. Diese könnten Materialien wie beispielsweise Epoxid, Isocyanate, Polyester, Polyakrylate, Glycidylakrylate, Akrylnitrile und Methakrylate mit Härtemitteln wie beispielsweise Azoinitiatoren, Benzoylperoxiden, Säurechloriden oder Quervernetzungsmitteln wie beispielsweise Melanminformaldehyd und anderen Materialien umfassen.
Die Kapseln können mit an der Außenseite der Kapselwand anhaftenden Härtemitteln oder an der Oberfläche an denen die Kapseln festgelegt werden, anhaftend vorgesehen werden. Beispiele verschiedenartiger Klebstoffsysteme umfassen die US-Patente Nr. 3,996,308 , 4,980,410 , 4,808,639 und 3,725,501 . In letzter Zeit wurden verkapselte Klebstoffe entwickelt, die während des Kapselbildungsvorgangs in situ in den Mikrokapseln gebildet werden. Diese Klebstoffe basieren auf Akrylat oder Methakrylat Typ Monumeren. Derartige Kapseln werden z.B. in der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/230,365 eingereicht am 6. September 2000 gelehrt. Diese Klebstoffe sind auch grifffest. Auf das Kapselaufbrechen wird der klebrige Klebstoff in den Kapseln zum Verbinden zur Verfügung gestellt. Die in situ mikroverkapselten Klebstoffe, obwohl sie bevorzugt sind, sollten nicht als die Einrichtung der vorliegenden Erfindung begrenzend angesehen werden, die mit verschiedenartigen mikroverkapselten Klebstoffen verwendet werden kann.
Die Aktivatorklinge ist an einer festgelegten Position relativ zum Förderweg 34 und relativ zu einem Punkt auf den Stützflächen 30 und 30' vorgesehen. Während die Walze 30 drehbar sein kann, befindet sich die Klinge 28 dennoch an einer festgelegten Stelle relativ zu einer Achse der Walze. Selbstverständlich könnte diese Walze 30 wenn es gewünscht ist, auch nicht drehbar sein.
Die Aktivatorklinge ist als sich über die gesamte Breite des Flächengebildes 12 erstreckend dargestellt und sie ist als eine lineare Kante 35 aufweisend dargestellt. Selbstverständlich könnte diese Klinge auch nur über die Hälfte oder den Hauptteil des Bogens verlaufen. Tatsächlich könnte sich die Klinge 28 nur über eine geringe Breite des Flächengebildes erstrecken oder sie könnte ein gewisses Muster über die Breite des Flächengebildes z.B. ein kammähnliches Sägezahnmuster oder ein gekrümmtes Muster bilden. Alternativ könnte die Aktivatorklinge 28 versetzte Kontaktpunkte mit dem Flächengebilde aufweisen. Hätte die Klinge 28 z.B. ein kammähnliches Muster könnten einige Zähne weiter stromaufwärts oder stromabwärts relativ zu anderen Zähnen positioniert sein. Eine beliebige Anzahl an Mustern und Anordnungen könnte für den Kontaktpunkt oder die Kontaktpunkte der Klingen 28 mit dem Flächengebilde 12 vorgesehen sein. Dennoch sollte diese Klinge 28 in einer feststehenden Position liegen, um ein gleichmäßiges konstantes Aufbrechen des Klebstoffes zu ermöglichen, wenn sie mit den Brechwalzen 26 verwendet wird.
Ist jedoch ein Etikett auszubilden und ein Klebstoff am Umfang des Etikettes nicht notwendig, könnte ein gewisser, sich hin- und herbewegender Mechanismus vorgesehen sein um wenigstens einige der Walzen 26 und die Klinge 28 mit dem Bogen 12 wiederholt in Eingriff und außer Eingriff zu bringen, um das gewünschte Muster aufgebrochenen verkapselten Klebstoffes zu bilden. Es versteht sich daher, dass eine große Vielfalt an Ausgestaltungen oder Mustern mit dem aufgebrochenen Klebstoff gebildet werden kann aber das System 10 dennoch die Massenproduktion von aufgebrochnem Klebstoff auf Flächengebilden ermöglicht.
Die Brechwalzen 26 und die Aktivatorklinge 28 üben jeweils einen gleichmäßigen Druck auf das Flächengebilde 12 auf, um den verkapselten Klebstoff auf dem Flächengebilde aufzubrechen. Der aufgebrachte Druck ist ausreichend, um die Kapseln aufzubrechen, ohne das Flächengebilde zu beschädigen. Kein Überschuss oder Klebstoff bildet sich an der Aktivatorklinge 28 aus, sodass diese nicht als Rakel fungieren muss. Ein kontinuierlicher langer Betrieb des Systems 10 ist daher möglich. Nicht nur wird die Klinge 28 die Oberseiten der nicht aufgebrochenen Klebstoffkapseln abscheren sondern sie wird auch den Klebstoff über das Flächengebilde 12 verteilen oder schmieren.
Stromabwärts der Aktivatoreinheit 24 und der Antriebswalzen 20 ist eine Schneideinrichtung 36 vorgesehen, wie es in 1 dargestellt ist. Diese Schneideinrichtung 36 kann eine hin und her bewegbare Schneidklinge oder eine Walze mit einer Schneidklinge oder eine andere geeignete Schneideinrichtung sein. Die Schneideinrichtung 36 kann, wie es gewünscht ist, den Bogen vollständig abtrennen oder kann den Bogen nur teilweise beschneiden oder perforieren. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Schneideinrichtung 36 auf beiden Seiten des Flächengebildes vorgesehen, aber sie könnte auch eine Klinge oder Messer nur auf einer Seite des Bogens umfassen, wenn dies gewünscht wäre. Wenn Bögen durch das System gefördert werden statt einer Materialbahn, kann auf diese Schneideinrichtung 36 verzichtet werden oder diese einfach abgeschaltet werden.
Ein Etikettenapplikator 38 ist dann stromabwärts der Schneideinrichtung 36 vorgesehen. Dieser Applikator umfasst einen Schwenkarm 40 zum Aufbringen von Etiketten auf die Seite von Schachteln 42. Diese Etiketten umfassen das getrennte Flächengebilde mit dem Symbol 44 auf einer Seite und dem Klebstoff auf der anderen Seite. Der Klebstoff klebt das Etikett 46 an die Schachtel 42.
Die Schachteln 42 werden entlang eines Förderers 48 gefördert. Eine geeignete Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) ist vorgesehen, um den Gesamtbetrieb des Systems 10 zu timen und zu steuern.
Wendet man sich 3 zu, ist eine zweite Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Bahn 14 aus Bogenmaterial 12 vorgesehen. Wie bei der ersten Ausführungsform können ein Motor oder ein anderer geeigneter Antrieb verwendet werden, um das Bogenmaterial 12 von der Bahn abzuwickeln. Die Aktivatoreinheit 24 umfasst ein Paar Brechwalzen 26. Anders als bei der ersten Ausführungsform haben die Brechwalzen, die in dieser zweiten Ausführungsform dargestellt sind, eine unterschiedliche Größe. Insbesondere ist eine kleinere erste Brechwalze 50 und eine größere zweite Brechwalze 52 vorhanden. Zwischen diesen Brechwalzen ist ein Brechspalt 54 ausgebildet. Während die größere zweite Walze 52 als hohl dargestellt ist, ist dies lediglich eine schematische Darstellung. Diese Walze 52 kann hohl oder aus Vollmaterial sein, je nachdem wie es gewünscht wird. Darüber hinaus können die exakten Größen der Walzen 26, wie es gewünscht wird, variiert werden. Dennoch werden diese Walzen 52, 54 einen geeigneten Druck auf das Flächengebilde 12 aufbringen, um den verkapselten Klebstoff aufzubrechen. Dann kann die Aktivatorklinge 28 den Klebstoff verschmieren oder verteilen. Wird es gewünscht, kann ein ausreichender Druck durch diese Aktivatorklinge 28 bereitgestellt werden, sodass der verkapselte Klebstoff der nicht durch die Brechwalzen 26 aufgebrochen wurde, durch die Klinge 28 aufgebrochen wird. Die Aktivatorklinge 28 kann den verkapselten Klebstoff trennen oder eine ausreichende Kraft aufbringen um den nicht aufgebrochenen Klebstoff zu brechen.
Stromabwärts der Aktivatorklinge 28 ist ein Antriebsspalt 56 vorgesehen. Eine Walze 58 und die zweite Brechwalze 52 werden diesen Antriebsspalt bilden. Die zweite Brechwalze 52 und/oder die Walze 58 können angetrieben sein, um das Flächengebilde 12 durch das System zu fördern. Ein Antrieb zum Abwickeln der Bahn 14 kann weggelassen werden, wenn dies gewünscht wird. Andere Antriebe abgesehen vom Spalt 56 können verwendet werden, wenn dies gewünscht ist. Da der Klebstoff stromabwärts der Aktivatorklinge 28 aktiviert wird, können die Walzen 58 beschichtet sein um ein Anhaften des Klebstoffes daran zu vermeiden.
Stromabwärts des Antriebsspalts 56 ist eine Schneideinrichtung 36 vorgesehen. Die in Bezug auf die Schneideinrichtung 36 der ersten Ausführungsform erfolgten Anmerkungen treffen gleichermaßen auf die Schneideinrichtung bei dieser und den nachfolgenden Ausführungsformen zu. Die Schneideinrichtung 36 wird das Flächengebilde 12 trennen, um einzelne Bögen zu bilden. Die Bahn 14 aus Flächengebilden kann vorbedruckte Etiketten aufweisen. Daher wird auf das Trennen durch die Schneideinrichtung 36 ein Etikett 46 durch die einzelnen Bögen gebildet. Während es nicht dargestellt ist, kann diese zweite Ausführungsform sowie die anderen Ausführungsformen einen Etikettenapplikator 38 aufweisen. Dieser Applikator 38 kann einen Schwenkarm 40 zum Ankleben der Etiketten an Schachteln oder anderen Gegenständen umfassen. Förderer, Gleitstücke oder andere geeignete Einrichtungen zum Einbringen oder Ausbringen der Gegenstände zum Etikettieren können ebenso verwendet werden.
Unter Zuwendung zu 4 ist eine dritte Ausführungsform des Systems der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleichermaßen wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist eine Bahn 14 aus Bogenmaterial 12 vorgesehen. Anders als bei der Anordnung in 3 ist vorgesehen, das Flächengebilde 12 in der Bahn 14 nicht vorzubedrucken. Daher wird ein nachgeschalteter Drucker 60 verwendet. Die Positionierung des Druckers in 4 unterscheidet sich von dem Drucker 16 in 1. Es versteht sich, dass der Drucker 16 und/oder 60 stromaufwärts und/oder stromabwärts der Aktivatoreinheit 24 vorgesehen sein kann, je nachdem wie es gewünscht ist.
Während in 4 keine Walze 58 benachbart der zweiten Brechwalze 52 dargestellt ist, könnte eine solche Walze verwendet werden, wenn dies gewünscht ist. Ein geeigneter Antrieb zum Fördern des Flächengebildes 12 durch das System kann verwendet werden.
Stromabwärts des Druckers 60 ist ein Paar von Führungswalzen 52 vorgesehen. Diese Walzen 62 führen das Flächengebilde zu der Schneideinrichtung 36. Nach der Schneideinrichtung 36 ist eine Ausgabeeinrichtung 64 dargestellt. Die Ausgabeeinrichtung 64 kann ein angetriebenes Förderband umfassen, das die getrennten Etiketten von der Schneideinrichtung zu einer stromabwärtigen Stelle fördert. Wie es oben erwähnt wurde, können ein Etikettenapplikator und/oder eine andere geeignete Handhabungseinrichtung vorgesehen sein.
Wendet man sich der in den 5 bis 7 dargestellten vierten Ausführungsform zu, werden mehrere Scheiben 66 verwendet. Diese Scheiben 66 sind auf einer Achse 68 gegen den Uhrzeigersinn drehbar wie es in 6 durch den Pfeil 70 angedeutet ist. Während eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn angedeutet ist, könnte auch eine Drehung im Uhrzeigersinn verwendet werden. Ein geeigneter Motor ist zum Antreiben der Achse 68 vorgesehen. Wenn sich die Achse 68 dreht, wird ein Reibungseingriff verursachen, dass sich die Scheibe 66 dreht. Wie es aus 6 ersichtlich ist, sind diese Scheiben exzentrisch angebracht, sodass sie sich in einer ungleichmäßigen Art um die Achse 68 drehen. Dies führt zu unterschiedlichen Kontaktpositionen der Scheiben 66 entlang einer Breite und Länge des Flächengebildes 12. das Flächengebilde wird in der Richtung die durch den Pfeil 72 angedeutet ist, gefördert. Selbstverständlich könnte das Flächengebilde 12 auch in der entgegengesetzten Richtung gefördert werden. Während es nicht dargestellt ist, können eine Gegenwalze, eine Gegenfläche oder eine geeignete andere Einrichtung vorgesehen sein, sodass das Flächengebilde 12 zwischen dieser Fläche und den sich drehenden Scheiben 66 bewegt wird.
Auf den Kontakt mit dem Flächengebilde 12 werden die Scheiben 66 den verkapselten Klebstoff aufbrechen. Auf diese Art und Weise wird eine verteilte Anordnung des freigegebenen Klebstoffes auf dem Flächengebilde 12 bereitgestellt.
Zwischen den verschiedenen Scheiben 66 sind Abstandshalter 64 vorgesehen. Beliebig geeignet dimensionierte Abstandshalter und Scheiben können verwendet werden. Es ist vorgesehen, dass die Abstandshalter 74 nicht exzentrisch auf den Achsen 68 angebracht sind. Ein derartiges exzentrisches Anbringen könnte jedoch auch durchgeführt werden. Die Scheiben 66 werden in einem Reibungseingriff mit den sich drehenden Achsen 68 gelangen, um die Rotation zu erfahren. Auf das Anhalten der Rotation der Achse 68 werden die Scheiben 66 durch die Gravitation in eine Ruheposition fallen. Diese Position ist sowohl in 5 als auch in 7 dargestellt. In dieser Ruheposition 76 stehen die Scheiben 66 nicht in Kontakt mit dem Flächengebilde 12. Wird das System der vorliegenden Erfindung abgeschaltet, werden sich die Scheiben daher außer Kontakt mit dem Flächengebilde bewegen. Daher wird der aufgebrochene Klebstoff keine Chance haben, sich zu setzen und an den Scheiben anzuhaften, wenn das System für eine längere Zeitdauer abgeschaltet wird.
Während der Reibungseingriff zwischen den Scheiben 66 und der Achse 68 angedacht ist, könnte auch eine andere geeignete Anordnung vorliegen. Z.B. könnte eine Verzahnung oder andere bekannte Verbindungen vorgesehen sein. Darüber hinaus könnten die Scheiben 66 permanent an der Achse 68 angebracht sein und ein Antrieb oder eine andere Einrichtung könnten vorgesehen sein um die Achse und ihre Scheiben 66 von dem Flächengebilde wegzubewegen wenn das System abgeschaltet würde.
Dennoch wird eine weniger komplizierte Anordnung durch die Ausgestaltung, die in 6 dargestellt ist, vorgeschlagen. Wie es oben erwähnt wurde, werden die Scheiben 66 wenn das System abgeschaltet wird, einfach durch die Gravitation in ihre Ruheposition 76 fallen. In dieser Ruheposition 76 werden die Scheiben 66 und die Abstandshalter 74 von dem Flächengebilde 12 entfernt liegen und außer Kontakt mit diesem stehen.
Wendet man sich 8 zu, ist ein System ähnlich dem in den 5 bis 7 dargestellten dargestellt. Bei diesem System sind zwei Gruppen aus Brechwalzen 26 vorgesehen. Insbesondere sind eine Achse 68 mit mehreren Scheiben 66 und Abstandshaltern 74 in jeder Gruppe von Brechwalzen 26 vorgesehen. Ähnlich der Ausführungsform in 6 sind diese Scheiben 66 exzentrisch angebracht und auf die Drehung der unterschiedlichen Achsen 68 werden sich die Scheiben drehen, um mit dem Flächengebilde in Eingriff zu kommen. Dieser Eingriff wird den verkapselten Klebstoff aufbrechen. Die zwei Gruppen aus Brechwalzen 26 sind beabstandet und derart getimt, dass eine größere Menge des verkapselten Klebstoffes aufgebrochen wird als dies in der Ausführungsform der 5 bis 7 der Fall ist. Tatsächlich können mehr als zwei Gruppen aus Brechwalzen 26 vorgesehen sein. Die Gruppe aus Brechwalzen 26 kann getimt und beabstandet sein, sodass die komplette Breite oder ein Hauptteil der Breite des Flächengebildes 12 die verkapselten Klebstoff aufweist, aufgebrochen wird.
In 8 ist eine Aktivatorklinge 28 stromabwärts der Brechwalzen 26 dargestellt. Während eine solche Aktivatorklinge in den vorherigen Ausführungsformen der 5 bis 7 nicht dargestellt ist, ist vorgesehen, dass diese enthalten ist. Eine separate Stützfläche 30 wird in 8 verwendet. Wird es gewünscht, kann die Aktivatorklinge 28 mit dem Flächengebilde 12 in Eingriff gelangen wenn das Flächengebilde auf dem Träger 78 ist. Dieser Träger 78 stützt das Flächengebilde 12 wenn es sich an der Gruppe an Brechwalzen 26 vorbei bewegt. Es wird in Erwägung gezogen, dass die Scheiben 66 auf das Beenden der Rotation der Achsen 68 durch die Gravitation in die Ruheposition 66 fallen.
Unter Betrachtung der 9 ist eine modifizierte Ausgestaltung der Scheiben 66 dargestellt. Insbesondere weisen diese Scheiben 66 verbreiterte Kanten 80 auf. Diese verbreiterten Kanten sind derart ausgestaltet, dass sie den Abstand zwischen den Scheiben 66 reduzieren. Die Abstandshalter 74 in den vorbeschriebenen Ausführungsformen werden einen gewissen Abstand zwischen der Kontaktfläche der Scheiben 66 mit dem Flächengebilde 12 verursachen. In diesen Abständen des Flächengebildes 12 wird der Klebstoff nicht aktiviert. Diese verbreiterten Kanten werden den Kontaktbereich der Scheiben 66 mit dem Flächengebilde 12 vergrößern und daher die Menge des aufgebrochenen verkapselten Klebstoffes erhöhen. Wird es gewünscht, können die Abstandshalter 74 weggelassen werden oder derart klein dimensioniert werden, dass die Scheiben 66 im Wesentlichen über die gesamte Breite oder einen Hauptteil der Breite des Flächengebildes 12 wirken.
Mit einem beliebigen der unterschiedlichen beschriebenen Systeme der vorliegenden Erfindung wurde ein Verfahren zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff der im Flächengebilde enthalten ist, vorgesehen. Bei diesen Verfahren ist das Flächengebilde 12 vorgesehen. Das Flächengebilde 12 wird dann entlang eines Förderwegs 34 gefördert. Das Flächengebilde wird eine Aktivierungseinrichtung durchlaufen. Diese Aktivierungseinrichtung umfasst die Aktivierungseinheit 24. In der Aktivierungseinheit 24 kann ein Paar Brechwalzen oder eine einzelne Brechwalze vorgesehen sein. Eine Aktivatorklinge 28 ist vorgesehen, um den verkapselten Klebstoff ebenso aufzubrechen oder um den bereits aufgebrochenen Klebstoff auf dem Flächengebilde einfach zu verstreichen. Wie es oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsform beginnend mit 5 erläutert wurde, kann auch eine Gruppe drehbarer Scheiben 76 als die Aktivierungseinrichtung verwendet werden. Entweder kann eine einzelne Gruppe von Scheiben oder mehrere Gruppen von Scheiben verwendet werden. Mit jeder dieser Anordnungen wird eine Aktivatorklinge 28 wie sie oben beschrieben wurde, verwendet. Nachdem das Flächengebilde die Aktivierungseinrichtung 24 durchläuft, wird der verkapselte Klebstoff des Flächengebildes wie es oben beschrieben wurde, aufgebrochen werden.
Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist eine Massenproduktion einer Reihe von Etiketten oder Bögen die einen zur Verwendung bereiten Klebstoff aufweisen. Die Aktivierungseinheit 24 wird durch Aufbrechen des mikroverkapselten Klebstoffes, der in dem Flächengebilde 12 vorgesehen ist zu einem zuverlässigen und konsistent verwendbaren Klebstoff führen. Dieses System ist relativ kostengünstig und leicht zu warten.

Claims

System zum Aufbrechen von verkapseltem Klebstoff, der in trocknen Flächengebilden (12) enthalten ist, umfassend: – das trockene Flächengebilde (12), das den verkapselten Klebstoff enthält; – eine Fördereinrichtung (22) für das trockene Flächengebilde; und – eine Aktivierungseinrichtung (24) zum Aufbrechen und dadurch Lösen des verkapselten Klebstoffs, während sich das trockene Flächengebilde (12) durch den Förderer (22) an der Einrichtung vorbeibewegt, wobei die Aktivierungseinrichtung wenigstens eine Brechwalze (26) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinrichtung (24) eine Aktivatorklinge (28) umfasst, an der der Förderer (22) das Flächengebinde entlang eines Förderwegs vorbeibewegt, wobei die Aktivatorklinge (28) relativ zu dem Weg des Flächengebildes in ihrer Position festgelegt ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Walze (30) oder eine andere Stützfläche benachbart der Aktivatorklinge (28), wobei der Förderweg zwischen der Aktivatorklinge (28) und der Stützfläche verläuft.
System nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: – eine Schneideinrichtung (36) zum Beschneiden des Flächengebildes; und – einen Etikettenapplikator (38), der der Schneideinrichtung (36) nachgeschaltet angeordnet ist.
System nach Anspruch 3, ferner umfassend zwei Antriebswalzen zwischen der Aktivatorklinge (28) und der Schneideinrichtung (36), wobei die Antriebswalzen Teil der Fördereinrichtung (22) sind.
System nach einem der Ansprüche 1-4, ferner umfassend eine Rollenzuführung zum Fördern einer Bahn des Flächengebildes, wobei die Rollenzuführung Teil der Fördereinrichtung (22) ist.
System nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem sich die Aktivatorklinge (28) über wenigstens die Hälfte der Breite des Flächengebildes erstreckt.
System nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem die Klinge (28) in einem feststehenden Winkel relativ zum Förderweg steht.
System nach Anspruch 7, bei dem der feststehende Winkel ein spitzer Winkel zwischen der Aktivatorklinge (28) und einer stromaufwärtigen Position des Flächengebildes ist.
System nach Anspruch 3, ferner umfassend einen Drucker (16) zum Anordnen von Vermerken auf dem Flächengebilde, wobei die Aktivatorklinge (28) zwischen dem Drucker und der Schneideinrichtung (36) angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Drucker (16), wobei der Drucker der Aktivatorklinge (28) vor- oder nachgeschaltet angeordnet ist und dem Förderweg benachbart ist.
System nach Anspruch 1-10, bei dem die Fördereinrichtung (72) das Flächengebilde entlang eines Förderwegs bewegt, wobei wenigstens eine Brechwalze (26) auf einer Seite des Förderwegs und die Aktivatorklinge (28) auf einer entgegengesetzten Seite des Förderwegs angeordnet sind.
System nach Anspruch 11, bei dem die Fördereinrichtung (22) das Flächengebilde entlang eines Förderwegs bewegt, wobei die wenigstens eine Brechwalze (26) eine aus einem Paar von Brechwalzen auf entgegengesetzten Seiten des Förderwegs ist, wobei ein Brechspalt (24) zwischen den zwei Brechwalzen ausgebildet wird.
System nach Anspruch 1-12, ferner umfassend einen Drucker (16), wobei der Drucker der Brechwalze (26) vor- oder nachgeschaltet angeordnet ist.
System nach Anspruch 1-13, ferner umfassend: – eine Schneideinrichtung (36) zum Schneiden des Flächengebildes; und – einen Etikettenapplikator (38), wobei der Etikettenapplikator der Schneideinrichtung (36) nachgeschaltet angeordnet ist.
System nach Anspruch 1-14, wobei die wenigstens eine Brechwalze (26) eine einzelne Rolle ist, die mit dem Flächengebilde in Eingriff kommt, wenn das Flächengebilde entlang des Förderwegs bewegt wird.
System nach Anspruch 1-15, bei dem die wenigstens eine Brechwalze (26) mehrere Walzen (66) umfasst, die auf einer drehbaren Achse positioniert sind, wobei die Walzen mit dem Flächengebilde in Eingriff bringbar sind, wenn die Achse gedreht wird.
System nach Anspruch 16, bei dem die mehreren Walzen (66) relativ zur Achse bewegbar sind und wobei die Walzen das Flächengebilde nicht gleichzeitig kontaktiert, wodurch unterschiedliche Abschnitte des Flächengebildes in einer Breitenrichtung mit den Walzen in Eingriff kommen.
System nach Anspruch 17, bei dem sich die mehreren Walzen in eine Ruheposition bewegen, wenn die Rotation der Achse stoppt, wobei die Gravitation die Walzen auf das Anhalten der Achse in die Ruheposition bewegt.
System nach Anspruch 18, bei der die Fördereinrichtung (22) das Flächengebilde entlang eines Förderwegs bewegt und wobei die Achse relativ zum Förderweg stationär ist, wenn sich die Walzen in die Ruheposition bewegen.
System nach Anspruch 16, bei dem wenigstens zwei Gruppen von Brechwalzen (26) vorgesehen sind, wobei eine dieser Gruppen der anderen oder anderen nachgeschaltet angeordnet ist.
System nach Anspruch 20, bei dem jede der wenigstens zwei Gruppen mehrere Brechwalzen (66) und eine Achse umfasst, wobei die Brechwalzen der Gruppe um die Achse drehbar und relativ zur Achse beweglich sind.
System nach Anspruch 16, ferner umfassend mehrere Abstandshalter, wobei die Abstandshalter (24) zwischen den Walzen angeordnet sind.
System nach Anspruch 22, wobei wenigstens einige der Walzen verbreiterte Kanten aufweisen, die einen benachbarten Abstandshalter überlagern.
System nach Anspruch 1-23, bei dem der verkapselte Klebstoff ein in sito mikroverkapselter Klebstoff ist.
Verfahren zum Aufbrechen eines verkapselten Klebstoffs, der in einem trockenen Flächengebilde enthalten ist, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines trockenen Flächengebildes; – Fördern des Flächengebildes entlang eines Förderwegs; – Führen des Flächengebildes gegen eine Aktivierungseinrichtung (24); – Aufbrechen des verkapselten Klebstoffs, während sich das Flächengebilde an der Aktivierungseinrichtung (24) vorbeibewegt, wobei die Aktivierungseinrichtung (24) eine Aktivatorklinge (28) umfasst; und – Verteilen des Klebstoffs nach dem Aufbrechen davon mit der Aktivatorklinge (28) wobei die Aktivierungseinrichtung (24) ferner wenigstens eine Brechwalze (26) umfasst, wobei die Brechwalze der Aktivatorklinge (28) vorgeschaltet angeordnet ist und wobei das Verfahren ferner den Schritt umfasst sequentielles in Eingriff bringen des Flächengebildes mit der wenigstens einen Brechwalze und der Aktivatorklinge (28).
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Schritt des Förderns des Flächengebildes das Flächengebilde bei einer ersten Geschwindigkeit bewegt und das Verfahren ferner den Schritt umfasst Bewegen der wenigstens einen Brechwalze mit einer zweiten Geschwindigkeit, wobei die erste Geschwindigkeit anders ist als die zweite Geschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 25, bei der die Aktivierungseinrichtung (24) wenigstens eine Brechwalze (26) umfasst und das Verfahren ferner den Schritt umfasst drehen der wenigstens einen Brechwalze um eine Achse.
Verfahren nach Anspruch 27, bei der der Schritt des Förderns des Flächengebildes das Flächengebilde mit einer ersten Geschwindigkeit bewegt und das Verfahren ferner den Schritt umfasst Drehen der wenigstens einen Brechwalze (26) bei einer zweiten Geschwindigkeit, wobei die erste Geschwindigkeit anders ist als die zweite Geschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die wenigstens eine Brechwalze mehrere Walzen (66) umfasst, wobei der Schritt des Drehens das exzentrische Drehen der Walzen um die Achse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, ferner umfassend den Schritt Bewegen der Walzen (66) durch Gravitation in eine Ruheposition, wenn die Rotation um die Achse beendet wird, wobei die Walzen außer Kontakt mit dem Flächengebilde stehen, wenn sie sich in der Ruheposition befinden.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die mehreren Walzen (66) um eine Achse drehbar sind und wobei das Verfahren den Schritt umfasst stationär Halten der Achse relativ zum Förderweg, während der Bewegung der Walzen in die Ruheposition.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25-31, ferner umfassend den Schritt Drucken von Vermerken auf das Flächengebilde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25-31, ferner umfassend den Schritt Verwenden eines Flächengebildes mit auf wenigstens eine Oberfläche davon gedruckten Vermerken.