CH636814A5

CH636814A5 - Vorrichtung zum verschliessen eines behaelters mit einem ueber den rand einer behaelteroeffnung anzukrempelnden verschlussdeckel.

Info

Publication number: CH636814A5
Application number: CH670278A
Authority: CH
Inventors: Robert Flueckiger; Alexander Peter Dr Jaecklin; Walter Tellenbach
Original assignee: Nyffeler Corti Ag
Priority date: 1978-06-20
Filing date: 1978-06-20
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE2918429A1; DE2918429C2; FR2429155A1; ES481360A1; GB2026993B; FR2429155B1; GB2026993A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschliessen eines Behälters der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-OS 1 461 861). Bei dieser bekannten Ankrempelvorrichtung dient eine aus Kupfer bestehende Heizplatte, welche an der Unterseite mit einer dünnen, wärmefesten Schicht aus Polytetrafluoräthy-len versehen ist, zum Übertragen von Druck und Wärme von der im Siegelkopf befindlichen Heizplatte auf den Verschlussdeckel und von diesem auf den Behälterrand. Damit auch die Randteile des Verschlussdeckels um den insbesondere wulstförmig ausgebildeten Öffnungsrand gelegt werden können, ist eine zusätzliche Vorrichtung in Form eines wärmefesten elastischen, beispielsweise aus Silicongummi bestehenden Ringes vorgesehen, der in Axialrichtung am Rand des Verschlussdeckels nach unten gedrückt wird und dabei den Verschlussdeckehand an den Öffnungsrand des Behälters anlegt.

Ferner ist es bekannt (US-PS 2 008 802), einen aus elastisch biegbarem Material bestehenden Hohlring so rings um den Behälterhals anzuordnen, dass beim Durchziehen des Behälterrandes mit dem aufgelegten Verschlussdeckel der Hohlring verformt wird und dabei als Ankrempelvorrichtung wirkend den Rand des Verschlussdeckels über den nach aussen vorstehenden Rand der Behälteröffnung an den Behälterhals anlegt.

Ferner ist es bekannt (DE-PS 1 159 629), eine dünne Membran aus wärmeleitfähigem Material als Schweissorgan zum Wärmekontakt-Verschweissen thermoplastischer Kunststoffbauteile zu verwenden. Dabei wird der Verschlussdeckel mit seinem Rand auf einen radial nach aussen abstehenden Flansch des thermoplastischen Kunststoffbehälters aufgesetzt und wird ein Druckstempel auf das membranförmige Schweissorgan gedrückt, das sich zwischen dem Rand des Verschlussdeckels und dem Druckorgan befindet und infolge eines nachgiebigen Gegenlagers, auf dem der Flansch des Kunststoffbehälters aufsitzt, beim Übertragen von Druck und Wärme auf die zu ver-

schweissenden thermoplastischen Schichten mit dem Druckorgan in Axialrichtung bewegt wird. Bei der gleichen Kategorie, von Wärmekontakt-Schweissvorrichtungen ist es auch bekannt (DE-PS 1 229 277), die als Schweisselement dienende Metallmembran kalt aus einer Kupferscheibe zu drücken, so dass der zum Übertragen von Wärme und Druck dienende radial äussere Rand gegenüber den Befestigungsstellen axial versetzt ist. Auch hier wird durch ein Druckorgan dafür gesorgt, dass dieser sich an den Rand des Verschlussdeckels anlegende äussere Rand der Membran sich eben und flach an den Verschlussdeckelrand anlegt.

Ferner sind Ankrempelvorrichtungen bekannt (US-PS 2 729 377), bei denen im Querschnitt konisch geformte Druckübertragungsglieder dafür sorgen, dass der Rand des aus metallischem Werkstoff bestehenden Verschlussdeckels in Form einer Falte um den ebenfalls konisch zum Ende zulaufenden Rand des Behälters umgelegt wird.

Schliesslich ist es auch schon Gegenstand des älteren schweizerischen Patentes 627 986, eine mit einem thermoplastischen Material beschichtete Folie über den Rand eines Behälters zu legen und dort während des Erweichens des thermoplastischen Materials von aussen nach innen über den Behälterrand abzuwälzen. Zu diesem Zweck des Abwälzens der erweichten Thermoplastschicht auf den Behälterrand wird in der älteren Patentanmeldung ein aus elastisch nachgiebigem Material bestehendes Federelement vorgeschlagen, das aus einer radial nach aussen und unten zum Behälterrand hinweisenden Ausgangsstellung von aussen nach innen zurückbiegbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln das dichte Verbinden des Verschlussdeckels mit dem Behälterrand zu verbessern, und zwar insbesondere in Verbindung mit einem Krempelorgan bzw. Bördelwerkzeug, welches die Aufgabe hat, den Verschlussdeckehand unter Verformung um den Behälterrand umzulenken.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet, und im Patentanspruch 2 ist eine besonders bevorzugte Ausbildungsform beansprucht.

Unter Anwendung des in der oben genannten älteren Patentanmeldung beschriebenen «Abwälzverfahrens» sorgt das insbesondere als Tellerfeder ausgebildete Kraftübertragungsorgan nicht nur zum Verformen des Verschlussdeckelrandes, sondern auch zum verbesserten Halten des Verschlussdeckels, damit dieser beim Angriff des Krempelorgans nicht verschoben wird.

Obwohl solche federelastisch zurückbiegbare Tellerfedern selbst gar keine ausgesprochenen Abwälzorgane sind, üben sie eine Abwälzfunktion beim fortgesetzt zunehmenden Andrücken des Verschlussdeckels auf den Behälterrand aus. Gleichzeitig wirken solche Tellerfedern zentrierend, weshalb es durchaus zulässig ist, dass das Krempelorgan beim ersten Angriff an den Verschlussdeckelrand durchaus auch nicht ganz zentriert ausgerichtet sein kann.

Dies ist besonders wichtig bei der Verwendung sehr dünner Verschlussdeckel, darunter auch solcher Folien, die mit sogenannten «Aufreisslaschen» versehen und daher selbst gar nicht genau symmetrisch in bezug zur Behälteröffnung ausgebildet sind. Mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung wird das Knittern solcher dünnwandiger Folien vermieden, und ist es überflüssig, den durch das Krempelorgan umzulenkenden Folienrand zuerst vorzubiegen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Schnitt in drei verschiedenen Arbeitsphasen dargestellt.

Mit 1 ist der zu verschliessende, vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff bestehende Behälter bezeichnet, dessen obere Kehle 2 in den wulstförmigen Rand 3 übergeht. Der Siegelkopf 4 umfasst das in der geometrischen Achse des Behälters 1 auf und ab bewegbare und beheizbare Siegelwerkzeug 5, das

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Federelement 6 und die Siegelglocke 7. Auf der Unterseite des Siegelwerkzeuges 5 sind nach schräg aussen und unten gerichtete Tellerfederlamellen 8 aufgebracht, welche auf in diesem Zusammenhang nicht weiter interessierende Weise bei einer Bewegung des Siegelkopfes 4 nach unten den Rand einer über die Behälteröffnung gelegte und über den Behälterrand 3 etwas vorstehende, mit einem thermoplastischen Material beschichtete Folie 9 über diesen Behälterrand 3 zum Zwecke des Behälterverschlusses aufwälzen.

Das Siegelwerkzeug 5 ist über das beim dargestellten Beispiel als eine Reihe von aufeinanderliegenden Tellerfedern ausgebildete Federelement 6 mit dem Boden der Siegelglocke 7 verbunden, welche das Siegelwerkzeug 5 allseitig umfassende Wände 7a besitzt. Die Höhe dieser Wände 7a ist so bemessen, dass die freien Wandränder bei unbelastetem Federelement (Fig. 1) noch oberhalb der durch die Unterseite des Siegelwerkzeuges 5 gebildeten Fläche liegen. Am Boden der Siegelglocke 7 befestigt sind zwei Antriebsstangen 10, welche auf nicht weiter dargestellte Weise, beispielsweise durch pneumatische Mittel, parallel zur geometrischen Achse des Behälters 1 auf und ab bewegt werden können, welche Bewegungen über das Federelement 6 auf das Siegelwerkzeug 5 übertragen werden.

Die beiden Stangen 10 durchsetzen den Boden eines ebenfalls glockenförmig ausgebildeten Ankrempelwerkzeuges 11, dessen Seitenwände IIa diejenigen 7a der Siegelglocke ebenfalls allseitig umfassen. Mit dem Boden des Ankrempelwerkzeuges 11 ist die zu den Stangen 10 parallele Antriebsstange 12 verbunden, so dass das Ankrempelwerkzeug 11 einerseits und der Siegelkopf 4 andererseits unabhängig voneinander, aber parallel zur geometrischen Achse des Behälters 1 auf und ab bewegbar sind. Der freie untere Rand der Wände IIa des Ankrempelwerkzeuges 11 ist auf seiner Innenseite mit einer nach innen unten geneigten konischen Führungsfläche 13 versehen, welche in der Horizontalen einen zwischen 20° und 45° liegenden Winkel einschliesst. Dabei ist die Höhe der Wände IIa so bemessen, dass im Ruhezustand, d.h. wenn weder der Siegelkopf 4 noch das Ankrempelwerkzeug 11 einer Antriebsbewegung unterworfen sind (Fig. 1) zwischen der unteren Begrenzungsfläche der Wände 7a und der Führungsfläche 13 ein Hohlraum 14 übrigbleibt. In diesen Hohlraum 14 eingelegt ist ein ringförmiges und radialelastisches Krempelorgan 15, welches als Spiralfeder oder als geschlitzter Federring ausgebildet sein kann.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:

In der Ausgangsstellung gemäss Fig. 1 ist die relative Stellung des Siegelwerkzeuges 5 der Siegelglocke 7, des Ankrempelwerkzeuges 11 und des Behälters 1 so gewählt, dass die rechtwinklig zur geometrischen Behälterachse verlaufende Ebene durch den unteren freien Rand der Wand IIa über der entsprechenden Ebene durch den Behälterrand 3 liegt, während die untere Stirnebene des Siegelwerkzeuges über der Ebene durch den Rand der Wand IIa oder unter derjenigen durch den freien Unterrand der Wand 7a liegt. In dieser Ausgangslage liegen die schräggestellten Tellerfederlamellen 8 unter Zwischenlage der mit einem Thermoplast beschichteten Folie 9 auf dem Behälterrand 3 auf und halten so die Folie 9 auf dem Behälterrand 3 fest.

Den Tellerfederlamellen 8 kommt dabei die Aufgabe zu, die Folie auch dann auf dem Behälterrand festzuhalten, wenn dieser letzte, wie dies bei Glasbehältern in der Regel der Fall ist, erhebliche Unebenheiten aufweist. Bei Behältern mit ebenen Rändern, beispielsweise Kunststoffbehältern, erübrigt sich vom Gesichtspunkt des Ankrempelvorganges aus die Anordnung solcher Tellerfederlamellen, indem die Festhaltung der Folie auf dem Behälterrand allein schon durch das mittels des Federelementes 6 innerhalb der Siegelglocke 7 federnd geführten Siegelwerkzeuges 5 gewährleistet ist.

Ausgehend von dieser Ausgangslage werden in einer ersten Phase der Siegelkopf 4 und das Ankrempelwerkzeug 11 gemeinsam unter gleichzeitiger Zusammendrückung des Federelementes 6 um einen solchen Betrag abgesenkt, bis die Folie 9 auf den Behälterrand 3 aufgewälzt ist, wobei der Folienrand durch das an der Unterseite der Wand 7a liegende Krempelorgan 15 in eine im wesentlichen zur geometrischen Achse des Behälters 1 parallele Stellung gebracht ist, und der untere Innenrand des Ankrempelwerkzeuges 11 angenähert gegen die Kehle 2 weist (Fig. 2). Nunmehr wird das Ankrempelwerkzeug 11 allein nach oben bewegt, so dass das Krempelorgan 15 gegen den freien Rand der Siegelwand 7a ansteht und durch die Neigung der Führungsfläche 13 entgegen seiner eigenen Elastizität in die Kehle 2 hineingedrängt wird. Dadurch werden die Ränder der Folie 9 allseitig um den wulstförmigen Behälterrand 3 herumgelegt und in die Kehle 2 gezwungen, womit der Ankrempelvorgang beendet ist (Fig. 3).

Senkt man nun das Ankrempelwerkzeug 11 wieder ab, d.h. führt man die Einrichtung wieder in die Stellung nach Fig. 2 zurück, so tritt das Krempelorgan 15 dank seiner Elastizität wieder aus der Kehle 2 aus und gelangt in die in Fig. 2 dargestellte Stellung, von welcher aus es durch die gemeinsame,

nach oben gerichtete Bwegung des Siegelkopfes 4 und des Ankrempelwerkzeuges 11 wieder die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage erreicht, in der sämtliche Teile wieder ihre Ausgangsstellung eingenommen haben.

Die beschriebene Ankrempelvorrichtung gestattet, zusammen mit der beschriebenen Einrichtung zum Aufbringen einer Folie, die Ankrempelung nicht nur in einem Arbeitsgang mit dem Siegelvorgang vorzunehmen, und dadurch den gesamten Schliessvorgang wesentlich zu erleichtern und zu verkürzen, sondern dazuhin, ebene Verschlussfolien mit Aufreisslaschen zu verwenden, ohne dass einerseits die Folienränder vorgebogen oder die Gefahr einer Deckelabhebung oder Deckelknitte-rung in Kauf genommen werden müsste.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Verschliessen eines Behälters (1) mit einem über den Rand (3) einer Behälteröffnung umzukrempelnden Verschlussdeckel (9), mit einem parallel zur geometrischen Achse des Behälters beweglichen, beheizbaren Siegelkopf (4) zum Anlegen an den auf den Behälterrand aufgesetzten Verschlussdeckel (9), mit einem federelastischen, ringförmigen Krempelorgan (15) radial rings um den Verschlussdeckel, einem glockenförmigen Stempel (7) zum Axialbewegen des Krempelorgans sowie mit einem den glockenförmigen Stempel seinerseits umfassenden, glockenförmigen Ankrempelwerkzeug (11) mit einer konischen Auflauffläche (13), welche Auflauffläche das Krempelorgan (15) bei seiner Axialbewegung radial nach innen zur Anlage und Verformung an den um den Behälterrand gelegten Verschlussdeckelrand umlenkt, wobei der Siegelkopf (4), der Stempel (7) und das Ankrempelwerkzeug (11) unabhängig voneinander und parallel zur geometrischen Achse des Behälters (1) auf- und abbewegbar sind und zwischen dem freien Ende einer Wand (7a) des Stempels (7) und dem nach innen vorspringenden und auf seiner Oberseite als nach schräg unten verlaufende Auflauffläche (13) ausgebildeten Unterrand des Ankrempelwerkzeu-ges (11) ein elastisches, ringförmiges Krempelorgan (15) gefangen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelkopf (4) ein gegen den Siegelkopf (4) federelastisch zurückbiegbares Kraftübertragungsorgan (8) zum Verformen des Randes des Verschlussdeckels (9) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsorgan von Tellerfedern (8) gebildet ist, die schräg nach unten und radial nach aussen vom Siegelkopf (4) in Richtung zum Verschlussdeckel (9) abstehen.