Verfahren und Vorrichtung zum luftdichten Verschliessen von dosenähnlichen dünnwandigen Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum luftdichten Verschliessen von dosenähnlichen, dünnwandigen Behältern mit napfähnlichen Deckeln mit umgebördeltem Rand durch Einschalten eines gum- mielastischen, mit einer Aufreisshandhabe versehenen Aufreiss-Dichtringes zwischen den Behälter und den Deckel durch Anpressen des Deckelrandes an den gegen einen Randflansch des Behälters anliegenden Aufreiss-Dichtring. Ausserdem betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Bisher werden solche Behälter in der Weise verschlossen, dass der Bördelrand mit Hilfe einer Andruckrolle, die auf dem Umfang des Bördelrandes herum bewegt wird, gegen den Aufreiss-Dichtring angedrückt wird. Mit Rücksicht darauf, dass der Dichtring am Behälter oder dem Deckel nicht befestigt sein darf, weil sonst ein Aufreissen nicht möglich wäre, ergibt sich beim Rollen des Bördelrandes ein Längen des Dichtringes, so dass der Dichtring eine Schlaufe bildet, bevor die Andruckrolle ihren Weg auf dem Umfang des Bördelrandes vollendet hat. Man hat sich bisher dadurch beholfen, dass man den Dichtring auf seinem Umfang mit einem Schlitz versehen und in diesen einen freien Flanschring des Behälters eingeschoben hat, um ein Verschieben des Dichtringes zu verringern. Der Dichtring längt sich aber dabei trotzdem.
Ausserdem ist das Verfahren aufwendig und schwer zu mechanisieren, weil der Flansch schwierig in den Schlitz des Dichtringes einzuschieben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei welchen mit einfachen, eine Mechanisierung zulassenden Mitteln ein sicheres Verschliessen solcher Dosen gewährleistet wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem zunächst der Behälter mit dem aufgeschobenen Aufreiss-Dichtring auf einen diesen Ring unterfangenden Stützring gelegt wird, sodann der Bördelrand des Deckels am inneren Umfang und von oben mittels einer Patrize abgestützt wird, wonach der Aussenrand des Bördelrandes mittels einer ringförmigen Matrize an allen Stellen des Umfangs gleichzeitig konisch verformt und dabei der Aufreiss-Dichtring zusammengedrückt wird. Durch diese Massnahme wird eine Längung des Dichtringes oder eine Beschädigung desselben während des Verschliessens mit Sicherheit vermieden, wobei der Verschliessvorgang ausserdem wesentlich schneller erfolgt als bei den bisher üblichen Rollierverfahren.
Ein ganz wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt weiterhin darin, dass beim Schliessvorgang keinerlei Kräfte über den Behälter geleitet werden, vielmehr wirkt Druck und Gegendruck dabei nur auf den Brödelrand, der während des Schliessvorganges auch als Abstützung für den Behälter dient, während beim Rollverfahren der Behälter selbst durch eine geeignete Vorrichtung gehalten werden muss. Infolgedessen können nach dem neuen Verfahren erstmals auch Behälter aus einer tiefgezogenen dünnen Kunststoff Folie mit einem Deckel aus Blech luftdicht verschlossen werden.
Um den Schliessvorgang zu erleichtern, kann der Bördelrand des Deckels während der konischen Verformung in Richtung auf den Behälter abgebogen werden.
Zum Durchführen des Verfahrens kann eine Vorrichtung dienen, die aus einer der Napf-Form des Deckels angepassten, mit einer Ringrille zur Aufnahme des Bördelrandes des Deckels versehenen Patrize und aus einer koaxial zur Patrize angeordneten, ringförmigen Matrize mit einem im Durchmesser etwa mit dem Durchmesser des Deckel-Bördelrandes übereinstimmenden Präge-Konus, sowie aus einem koaxial zur Matrize angeordneten, im Durchmesser mit dem Durchmesser des Aufreissringes übereinstimmenden Stützring besteht, wobei Patrize und Matrize relativ zueinander bewegbar sind.
In der Zeichnung sind Beispiele einer solchen Vorrichtung dargestellt. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch die geöffnete Vorrichtung nach einem ersten Beispiel,
Fig. 2 einen gleichen Schnitt durch eine einfacher ausgebildete Vorrichtung und
Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen verschlossenen Behälter.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Vorrichtung aus einer ringförmigen Matrize 1, innerhalb welcher ein als Topf ausgebildeter Stützring 2 koaxial verschiebbar gelagert ist. Der Stützring 2 stimmt im Durchmesser etwa mit dem Durchmesser des Aufreiss-Dichtringes 3 überein. Zwischen dem Stützring 2 und der Matrize 1 ist eine zylindrische Druckfeder 4 angeordnet, die den Stützring 2 bei geöffneter Vorrichtung in einer aus der Matrize 1 ragenden Stellung hält. Der Stützring 2 weist ausserdem ein zentrisch angebrachtes Führungsrohr 5 auf, das in einer Führungshülle 6 verschiebbar gelagert ist.
Durch das Führungsrohr 5 ragt der Stiel 7 einer Auswerferplatte 8.
Koaxial zur Matrize 1 ist eine Patrize 9 vorge sehen, welche mit einer Ringrille 10 versehen ist.
Der zu verschliessende Behälter 20 weist am oberen Rand einen Flansch 11 auf, der im Durchmesser etwas kleiner ist als der gummielastische Aufreiss-Dichtring 3, welcher sich von unten gegen den Flansch 11 anlegt.
Der Deckel 12 ist napfförmig ausgebildet, so dass am Umfang ein Ringkanal 13 mit einem Bördelrand
14 zur Aufnahme des Dichtringes 3 vorhanden ist.
Die zylindrische Ringfläche 15 der Ringrille 10 der Patrize 9 ist im Durchmesser so gehalten, dass durch sie die napfförmige Wandung 16 abgestützt wird, wenn die Patrize 9 in den Deckel 12 eingreift.
Die Grundfläche 17 der Ringrille 10 schliesst mit der zylindrischen Fläche 15 einen Winkel kleiner als 90" ein.
Am oberen Ende der ringförmigen Matrize 1 ist ein Präge-Konus 18 angebracht, der im Durchmesser etwa mit dem Bördelrand 14 des Deckels 12 überein stimmt.
Zum Schliessen der Vorrichtung können entwe der die Patrize oder die Matrize oder auch beide beweglich sein.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:
Es sei angenommen, dass der Behälter 20 mit einem Nahrungsmittel wie z. B. Fisch, Käse oder dgl. gefüllt und der Deckel 12 lose aufgelegt ist. Ein solcher gefüllter Behälter wird in die Vorrichtung eingebracht, wobei sich der Flansch 11 über den Dichtring 3 auf dem oberen Rand 22 des Stützringes 2 abstützt.
Der Behälter 20 selbst ragt frei in den topfartigen Stützring 2 hinein. Beim Aufsetzen des Flansches 11 wirken der gummielastische Dichtring 3 und die Feder 4 stossdämpfend. Anschliessend wird nun z. B. die Patrize 9 nach unten bewegt, bis sie auf den Deckel 12 trifft und in diesen entsprechend eingreift. Bei der weiteren Bewegung der Patrize 9 wird nun der Dekkel 12 sowie der Behälter 20 und der Stützring 2 mitgenommen, wobei die Feder 4 zusammengedrückt wird. Wenn anfangs der Dichtring 3 nicht vollständig am Flansch 11 des Behälters 20 anlag, so wird er nun durch die Kraft der Feder 4 exakt angepresst. Nach einer gewissen Zeit trifft sodann der Bördelrand 14 des Deckels 12 auf den Prägekonus 18 des Stützringes 1 und wird durch diesen an allen Stellen des Umfanges gleichzeitig schräg nach innen umgebördelt.
Während dieses Vorganges wird ausserdem die Ringfläche 23 des Ringkanals entsprechend der Grundfläche 17 der Ringrille 10 der Patrize 9 umgebogen.
Durch diese Massnahmen wird der Dichtring 3 so zusammengedrückt, dass er den gesamten Ring Hohlraum zwischen Bördelrand des Deckels 12 und der durch die Ringfläche 16 des Deckels 12 abge stützten Wand des Behälters 20 mit grosser Kraft aus= füllt ohne dass der Dichtring 3 aus diesem Hohlraum herausquellen könnte, weil er daran durch den Stützring 2 gehindert wird. Damit der am Dichtring 3 angebrachte Aufreisslappen 24 nicht stört, ist im Stützring 2 eine entsprechende Aussparung 25 eingearbeitet.
Während des gesamten Schliessvorganges wirken auf den dosenförmigen Teil des Behälters 20, der in den Stützring 2 ragt, keinerlei Kräfte ein. Nach dem Verschliessen des Behälters kann dieser mittels der Auswerferplatte 8 aus der Vorrichtung ausgeworfen werden.
Die Feder 4 bewirkt während des Schliessens der Vorrichtung noch einen weiteren Vorteil. Bekanntlich müssen die Behälter vor dem Verschliessen randvoll gefüllt sein, damit keine Luft darin verbleiben kann. Mit Rücksicht auf die Feder 4 wird der Deckel 12 nun nicht schlagartig auf den Behälter Rand ausgepresst, sondern allmählich mit zunehmender Kraft, so dass der überschüssige Inhalt des Behälters noch entweichen kann. Es wird somit ein grosser innerer Überdruck im Behälter vermieden, der zum Ausbauchen des Deckels oder sogar zum Aufplatzen des Behälters führen kann, wenn dieser aus einer dünnen Kunststoff-Folie tiefgezogen ist.
Das Beispiel nach Fig. 2 ist vereinfacht. Dort ist der Stützring 2' gegenüber der Matrize 1' nicht beweglich, sondern mit dieser einteilig ausgebildet. Im übrigen stimmt die Vorrichtung nach Fig. 2 mit dem Beispiel nach Fig. 1 im Schema überein.