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.
Method and device for airtight sealing of can-like thin-walled containers
The invention relates to a method for airtight sealing of can-like, thin-walled containers with cup-like lids with a flanged edge by switching on a rubber-elastic tear-off sealing ring provided with a tear-off handle between the container and the lid by pressing the lid edge against an edge flange tear-off sealing ring on the container. The invention also relates to a device for performing the method.
So far, such containers have been closed in such a way that the flanged edge is pressed against the tear-off sealing ring with the aid of a pressure roller that is moved around the circumference of the flanged edge. With regard to the fact that the sealing ring must not be attached to the container or the lid, because otherwise it would not be possible to tear it open, rolling the bead results in a length of the sealing ring so that the sealing ring forms a loop before the pressure roller opens its way has completed the circumference of the beaded edge. So far, it has been possible to provide the sealing ring with a slot on its circumference and insert a free flange ring of the container into this in order to reduce the displacement of the sealing ring. The sealing ring is elongated anyway.
In addition, the process is complex and difficult to mechanize because the flange is difficult to push into the slot of the sealing ring.
The invention is based on the object of creating a method and a device in which a secure closure of such cans is ensured with simple means that permit mechanization.
To solve this problem, the invention provides a method in which first the container with the pushed-on tear-off sealing ring is placed on a support ring supporting this ring, then the flanged edge of the lid is supported on the inner circumference and from above by means of a male mold, after which the The outer edge of the flanged edge is simultaneously conically deformed at all points on the circumference by means of an annular die and the tear-off sealing ring is compressed in the process. By this measure, a lengthening of the sealing ring or damage to it during the closing is reliably avoided, the closing process also being carried out much faster than in the case of the rolling processes customary up to now.
A very important advantage of the method is that no forces are passed over the container during the closing process, rather pressure and counter-pressure only act on the edge of the bread, which also serves as a support for the container during the closing process, while the container itself during the rolling process must be held by a suitable device. As a result, for the first time, containers made of a deep-drawn thin plastic film can be sealed airtight with a lid made of sheet metal using the new method.
In order to facilitate the closing process, the flanged edge of the lid can be bent in the direction of the container during the conical deformation.
To carry out the method, a device can be used which consists of a male mold that is adapted to the bowl shape of the cover and is provided with an annular groove for receiving the flanged edge of the cover and an annular female mold which is arranged coaxially to the male mold and has a diameter approximately equal to the diameter of the Lid-beaded edge matching embossing cone, as well as of a support ring arranged coaxially to the die and having a diameter corresponding to the diameter of the tear ring, the male and female molds being movable relative to one another.
Examples of such a device are shown in the drawing. It shows:
1 shows an axial section through the opened device according to a first example,
Fig. 2 shows the same section through a simpler device and
3 shows an axial section through a closed container.
As can be seen from Fig. 1, the device consists of an annular die 1, within which a support ring 2 designed as a pot is mounted coaxially displaceably. The diameter of the support ring 2 corresponds approximately to the diameter of the tear-off sealing ring 3. A cylindrical compression spring 4 is arranged between the support ring 2 and the die 1 and holds the support ring 2 in a position protruding from the die 1 when the device is open. The support ring 2 also has a centrally mounted guide tube 5 which is slidably mounted in a guide sleeve 6.
The handle 7 of an ejector plate 8 protrudes through the guide tube 5.
Coaxially to the die 1, a male mold 9 is provided, which is provided with an annular groove 10.
The container 20 to be closed has a flange 11 on the upper edge, which is slightly smaller in diameter than the rubber-elastic tear-off sealing ring 3, which rests against the flange 11 from below.
The cover 12 is cup-shaped, so that an annular channel 13 with a beaded edge on the circumference
14 for receiving the sealing ring 3 is present.
The diameter of the cylindrical annular surface 15 of the annular groove 10 of the male mold 9 is held in such a way that it supports the cup-shaped wall 16 when the male mold 9 engages in the cover 12.
The base 17 of the annular groove 10 encloses an angle smaller than 90 "with the cylindrical surface 15.
At the upper end of the annular die 1, an embossing cone 18 is attached, the diameter of which corresponds approximately to the flanged edge 14 of the lid 12.
To close the device, either the male part or the female part or both can be movable.
The device works as follows:
It is assumed that the container 20 is loaded with a food such as. B. fish, cheese or the like. Filled and the lid 12 is loosely placed. Such a filled container is introduced into the device, the flange 11 being supported via the sealing ring 3 on the upper edge 22 of the support ring 2.
The container 20 itself protrudes freely into the pot-like support ring 2. When the flange 11 is placed, the rubber-elastic sealing ring 3 and the spring 4 have a shock-absorbing effect. Then z. B. moves the male mold 9 downward until it hits the cover 12 and engages in this accordingly. With the further movement of the male mold 9, the lid 12 as well as the container 20 and the support ring 2 are now taken along, the spring 4 being compressed. If the sealing ring 3 did not initially rest completely on the flange 11 of the container 20, it is now pressed precisely by the force of the spring 4. After a certain time, the flanged edge 14 of the cover 12 then meets the embossing cone 18 of the support ring 1 and is simultaneously flanged obliquely inward by this at all points of the circumference.
During this process, the annular surface 23 of the annular channel is also bent over in accordance with the base 17 of the annular groove 10 of the male mold 9.
As a result of these measures, the sealing ring 3 is compressed so that it fills the entire ring cavity between the beaded edge of the lid 12 and the wall of the container 20 supported by the annular surface 16 of the lid 12 with great force without the sealing ring 3 from this cavity could well out because it is prevented by the support ring 2. So that the tear tab 24 attached to the sealing ring 3 does not interfere, a corresponding recess 25 is incorporated in the support ring 2.
During the entire closing process, no forces act on the can-shaped part of the container 20, which protrudes into the support ring 2. After the container has been closed, it can be ejected from the device by means of the ejector plate 8.
The spring 4 brings about a further advantage during the closing of the device. It is well known that the containers must be filled to the brim before they are closed so that no air can remain in them. With regard to the spring 4, the lid 12 is now not suddenly pressed onto the container edge, but gradually with increasing force so that the excess contents of the container can still escape. This avoids a large internal overpressure in the container, which can lead to the lid bulging or even to the container bursting open if it is deep-drawn from a thin plastic film.
The example of Fig. 2 is simplified. There the support ring 2 'is not movable with respect to the die 1', but is formed in one piece with it. Otherwise, the device according to FIG. 2 corresponds to the example according to FIG. 1 in the scheme.