Heisssiegelvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern aus heisssiegelfähigem Packstoff durch Anbringung eines Deckels aus heisssiegelfähigem oder thermoplastischem Werkstoff mittels eines in mehrere Backen unterteilten Heisssiegelwerkzeugs.
Das Verschliessen von Verpackungsbehältern aus heissverklebbaren Packstoffen wird allgemein mit dem Wärmekontaktverfahren durchgeführt. Dabei wird die notwendige Schweisswärme durch mit den zu verklebenden Teilen in Berührung gebrachte, beheizte Siegelbacken oder -stempel übertragen. Die dazu verwendeten, bisher bekannten Siegelwerkzeuge werden unmittelbar beheizt, d. h. in den Werkzeugen sind Heizelemente eingebaut, die die erzeugte Wärme durch Wärmeleitung an die Siegelwerkzeuge abgeben. In den meisten Fällen bestehen die Heizelemente aus temperaturregulierten, elektrischen Heizwiderständen; es sind jedoch auch schon Siegelwerkzeuge bekannt, bei denen die Wärme durch Konvektion von einer durch die Siegelwerkzeuge geleiteten erhitzten Flüssigkeit übertragen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heisssiegelvorrichtung obiger Art zu schaffen, deren Aufbau und Beheizung in einfacher Weise durchgeführt ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass gemäss der Erfindung den Siegelbacken ein im Abstand angeordneter Wärmestrahler zugeordnet ist.
Neben der baulichen Vereinfachung dieser Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen besteht die Möglichkeit, dass trotz Unterteilung des Siegelwerkzeugs in mehrere einzelne Siegelbacken letztere alle mittels eines einzigen Wärmestrahlers beheizt werden können, so dass auch die Temperatur jeder Backe gleich ist; wobei die stationäre Anordnung der Stromzuführungsteile von wesentlicher Bedeutung bezüglich der Störungsanfälligkeit ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näller erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Einschweissen von Deckeln in Behälter in Seitenansicht und
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in Unteran- sicht.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel dient zum Einschweissen von Deckeln D aus einer thermoplastischen Folie in Behälter B aus heisssiegelfähig beschichtetem Karton. Die Deckel D weisen einen von der Deckelebene senkrecht abstehenden Rand auf, der mit dem oberen Teil der Innenfläche des Behälters B verschweisst wird, wobei der Grundriss der Behälter B und Deckel D ein Quadrat mit abgerundeten Ecken bildet. Zur Herstellung einer dieser Form angepassten ringsum verlaufenden Schweissnaht besteht das Siegelwerkzeug aus vier Ringsegmenten bzw. Backen 1, welche in der Ebene der Schweissnaht diagonal zu deren quadratischem Quer schnitt beweglich angeordnet sind. Entsprechend der Form der Schweissnaht weist jede Backe 1 eine winkelförmige Press- oder Schweissfläche auf.
In der Ebene der Backen 1 ist als den Backen 1 gegenüberliegende Auflage ein den Deckeln D angepasstes Kopfstück 2 angeordnet. Die Behälter B werden mit aufgelegtem Deckel D von unten her gegen das federnd am unteren Ende eines Zapfens 3 angeordnete Kopfstück 2 geschoben; letzteres greift mit seinem unteren Teil 4 in den hochgezogenen Rand des Deckels D.
Zur Beheizung der Backen 1 ist unterhalb derselben in einem oben offenen ringförmigen Kanal 5 ein ebenfalls ringförmiger Wärmestrahler 6 mit parabolischem Reflektor 7 vorgesehen. Der Wärmestrahler 6 ist den Backen 1 gegenüberliegend so angeordnet, dass diese sowohl in ihrer Arbeitsstellung (Fig. 1) als auch in ihrer zurückgezogenen Stellung angestrahlt werden. Die Temperatur der Backen 1 wird in an sich bekannter Weise mittels eines nicht dargestellten Thermostaten auf konstanter Höhe gehalten.
Um den Wärmeverlust der Backen 1 möglichst gering zu halten, sind letztere an Isolierkörpern 8 befestigt, die ihrerseits an einer Parallelogrammführung zum Ring und Herbewegen der Backen 1 befestigt sind. Die insgesamt vier Parallelogrammfüh- rungen bestehen je aus einem an einem ortsfesten Ring 9 fest angeordneten Grundteil 10, zwei Schwingen 11, 12 sowie einer Koppel 13, an der die Isolierkörper 8 befestigt sind. Zur Übertragung der Verschiebebewegung ist die Schwinge 11 als Winkelhebel ausgebildet, von dem ein Hebelarm 14 eine Rolle 15 trägt, die unter der Wirkung einer Zugfeder 16 an einer Muffe 17 anliegt. Diese Muffe ist axial verschiebbar auf dem Zapfen 3 gelagert und steht über eine Lasche 18 gelenkig mit einem Hebel 19 in Verbindung, über den die Steuerbewegung der Backen 1 übertragen wird.
In der oberen Stellung des Hebels 19 bzw. der Muffe 17 ziehen die Federn 16 die Hebelarme 14 und deren Rollen 15 nach oben, wobei die Backen 1 gegen den zu verschliessenden Behälter B gepresst werden. Der erforderliche Anpressdruck jeder Backe 1 ist einstellbar; hierzu kann der das obere Ende der Feder 16 haltende Haken 20 in seiner Höhe mittels einer Mutter 21 verstellt werden. Die Muttern 21 liegen auf einer Platte 22 auf, die auch den Zapfen 3 sowie vier Stangen 23 trägt, an denen der Ring 9 und der Kanal 5 für den Wärmestrahler 6 befestigt sind.
Um nach erfolgter Schweissung eine rasche Kühlung der Schweissnaht herbeizuführen und das Abschieben des Behälters B mit Deckel D vom Kopfstück zu unterstützen, ist im Zapfen 3 eine mittige Bohrung 25 vorgesehen, durch die Kühlluft unter Druck zugeführt wird. Die Kühlluft wird in die Bohrung 25 über eine Leitung 26 eingeleitet, die am oberen Ende des Zapfens 3 angeordnet ist.
Ergänzend wird bemerkt, dass die Beheizung von Schweissbacken mittels Wärmestrahlung auch bei anderen Ausbildungsformen der Schweissbacken mit Erfolg durchgeführt werden kann.
Heat sealing device
The invention relates to a device for closing containers made of heat-sealable packaging material by attaching a lid made of heat-sealable or thermoplastic material by means of a heat-sealing tool divided into several jaws.
The sealing of packaging containers made of heat-sealable packaging materials is generally carried out using the thermal contact method. The necessary welding heat is transferred through heated sealing jaws or dies that are brought into contact with the parts to be bonded. The previously known sealing tools used for this purpose are heated directly, i. H. Heating elements are built into the tools, which transfer the generated heat to the sealing tools through thermal conduction. In most cases the heating elements consist of temperature-regulated, electrical heating resistors; however, sealing tools are also known in which the heat is transferred by convection from a heated liquid passed through the sealing tools.
The invention is based on the object of creating a heat sealing device of the above type, the construction and heating of which is carried out in a simple manner.
The object is achieved in that, according to the invention, a heat radiator arranged at a distance is assigned to the sealing jaws.
In addition to the structural simplification of this device compared to the known devices, there is the possibility that, despite the subdivision of the sealing tool into several individual sealing jaws, the latter can all be heated by means of a single radiant heater, so that the temperature of each jaw is the same; The stationary arrangement of the power supply parts is of essential importance with regard to susceptibility to failure.
The object of the invention is explained using an exemplary embodiment with reference to the drawing näller. Show it:
1 shows the device according to the invention for welding lids into containers in side view and
2 shows the device according to FIG. 1 in a view from below.
The illustrated embodiment is used to weld lids D made of a thermoplastic film into container B made of cardboard with a heat-sealable coating. The lids D have an edge protruding perpendicularly from the lid plane, which is welded to the upper part of the inner surface of the container B, the outline of the container B and lid D forming a square with rounded corners. To produce an all-round weld seam adapted to this shape, the sealing tool consists of four ring segments or jaws 1, which are movably arranged in the plane of the weld seam diagonally to its square cross-section. According to the shape of the weld seam, each jaw 1 has an angular pressing or welding surface.
In the plane of the jaws 1, a head piece 2 adapted to the covers D is arranged as a support opposite the jaws 1. With the lid D in place, the containers B are pushed from below against the head piece 2, which is arranged resiliently at the lower end of a pin 3; the latter engages with its lower part 4 in the raised edge of the lid D.
To heat the jaws 1, a likewise ring-shaped heat radiator 6 with a parabolic reflector 7 is provided underneath the same in an annular channel 5 open at the top. The heat radiator 6 is arranged opposite the jaws 1 in such a way that they are irradiated both in their working position (FIG. 1) and in their retracted position. The temperature of the jaws 1 is kept at a constant level in a manner known per se by means of a thermostat, not shown.
In order to keep the heat loss of the jaws 1 as low as possible, the latter are attached to insulating bodies 8, which in turn are attached to a parallelogram guide for the ring and moving of the jaws 1. The total of four parallelogram guides each consist of a base part 10 fixedly arranged on a stationary ring 9, two rockers 11, 12 and a coupling 13 to which the insulating bodies 8 are attached. To transmit the displacement movement, the rocker 11 is designed as an angle lever, of which a lever arm 14 carries a roller 15 which rests against a sleeve 17 under the action of a tension spring 16. This sleeve is mounted axially displaceably on the pin 3 and is articulated via a bracket 18 with a lever 19 via which the control movement of the jaws 1 is transmitted.
In the upper position of the lever 19 or the sleeve 17, the springs 16 pull the lever arms 14 and their rollers 15 upwards, the jaws 1 being pressed against the container B to be closed. The required contact pressure of each jaw 1 is adjustable; for this purpose, the height of the hook 20 holding the upper end of the spring 16 can be adjusted by means of a nut 21. The nuts 21 rest on a plate 22 which also carries the pin 3 and four rods 23 to which the ring 9 and the channel 5 for the heat radiator 6 are attached.
In order to bring about rapid cooling of the weld seam after welding and to support the pushing of the container B with cover D from the head piece, a central bore 25 is provided in the pin 3, through which cooling air is supplied under pressure. The cooling air is introduced into the bore 25 via a line 26 which is arranged at the upper end of the pin 3.
In addition, it should be noted that the heating of welding jaws by means of thermal radiation can also be carried out successfully with other forms of welding jaw design.