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Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen eines aus Folienmaterial
bestehenden Behälters durch eine Deckfolie Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Verschließen eines aus Folienmaterial bestehenden, gefüllten
Behälters, der mit einem Randflansch sowie mit einer den Flansch begrenzenden stehenden
Umrandung versehen ist. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine ebene Deckfolie,
vorzugsweise aus Leichtmetall oder Kunststoff von weniger als 0,1 mm Dicke, auf
den Flansch gelegt und anschließend die Umrandung unter Einklemmung der Deckfolie
auf den Flansch umgelegt.
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Solche Behälter werden vor allem verwendet, um Eßwaren, wie z. B.
genußfertige Verpflegungsportionen, Käse- oder Früchtekuchen u. dgl., verpackt bereitzustellen,
zu transportieren und zum Verkauf anzubieten sowie erwünschtenfalls daraus zu essen.
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Um Verpackungsmaterial einzusparen, mit dem der ganze Behälter umhüllt
werden müßte, wird die Einfüllöffnung dieses das Füllgut enthaltenden Behälters
mit einer z. B. aus transparentem Kunststoff bestehenden Deckfolie verschlossen.
Da solche Behälter insbesondere beim Transport und im Verkauf turmartig aufeinandergestellt
werden, muß die Deckfolie am Randflansch des Behälters ausreichend fest verankert
werden, um eine Flächenbelastung von wenigstens ungefähr 40 g/cm2 ertragen zu können,
ohne sich aus der Festhaltung am Randflansch zu lösen.
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Die Anwendung von Klebmasse zum Befestigen der Deckfolie am Behälterflansch
würde nicht nur das Schließverfahren erschweren, verlangsamen und erheblich verteuern,
sondern ist unerwünscht, da bei stark gefüllten Behältern beim Klebvorgang ausgequetschte
Klebmasse leicht in den Behälterinhalt gelangen kann.
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Versuche haben gezeigt, daß sich Deckfolien rein mechanisch leichter
am Randflansch des Behälters verankem lassen, wenn sie nicht sehr dünn sind. Da
es sich jedoch um Wegwerfmaterial handelt und der tägliche Bedarf derartig verpackter
Verpflegungsportionen zahlenmäßig gewaltig zunimmt, ist man dagegen äußerst bestrebt,
die Kosten für diese Verpackung zu senken und somit möglichst dünne Folien zum Verschließen
solcher Behälter zu verwenden. Doch sind insbesondere sehr dünne Kunststoffolien,
von z. B. weniger als 0,05 mm Dicke, aus bisher angewendeten Flanschgestaltungen
schon bei leichter Flächenbelastung herausgeschlüpft.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Behälter der vorgenannten
Art auch mit sehr dünnen Deckfolien von z. B. weniger als 0,05 mm Dicke ohne Klebmasse
zuverlässig zu verschließen. Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird
dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß während
des Umlegens der Umrandung
diese zusammen mit dem Flansch und dem Rand der aufgelegten Deckfolie abwärts gebogen
und längs der Biegungsstelle rillenförmig eingeknickt wird, wonach der noch abwärts
gerichtete Außenrand des Flansches durch Bördeln und Materialzusammendrängung gegen
den die Einknickung aufweisenden Flanschteil gestaucht wird.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in an sich
bekannter Weise aus einer heb-und senkbaren Behälteraufnahme und zwei koaxial angeordneten
und relativ zueinander bewegbarenStützringen zum Abstützen des Behälters und zum
Andrücken der Deckfolie sowie einem weiteren Werkzeug zum Umlegen der Behälterumrandung
und zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß das in gleichbleibender Höhenlage
angeordnete Umlegewerkzeug einen Fortsatz aufweist, dem eine am Behälterstützring
vorhandene Ringnut und ein an ihm verschiebbar geführter Stauchungsring zugeordnet
sind, wobei der abwärts gebogene Behälterrandflansch zusammen mit der Deckfolie
durch den Fortsatz in die Ringnut eingeknickt und zwischen diesem und dem Stauchungsring
gestaucht wird.
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Die Erfindung ist anschließend an einem Ausführungsb ei spiel der
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an Hand der beiliegenden Zeichnung näher
erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Schließvorrichtung,
und
Fig. 2 bis 5 zeigen Teile der Schließorgane der Vorrichtung
und des Behälters im Schnitt in vier verschiedenen Stadien des Schließvorganges.
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Der vorzugsweise aus einer Aluminiumfolie - bestehende, schalenartig
runde Behälter 1 besitzt nach oben eine von einem abstehenden Randflansch umgebene,
kreisrunde Öffnung 2. Von diesem Randflansch ist eine äußere Ringzone 3 a rechtwinklig
nach oben umgebogen und steht als Umrandung auf dem eine flache, innere Ringzone
3 b bildenden restlichen Teil des Flansches, auf welche zum Verschließen des ein
Füllgut 4 enthaltenden Behälters eine in die Umrandung 3 a passende, ebene Deckfolie
5, z. B. aus Transparentkunststoff oder Leichtmetall von z. B. weniger als 0,05
mm Dicke, gelegt wird.
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Dieser verschließbereite Behälter 1 wird in der in F i g. 1 gezeigten
Schließvorrichtung über den Tisch 6 auf einen Supportteller 7 geschoben. Durch nicht
gezeigten Pedal- oder Motorantrieb wird mittels einer im Unterteil 8 der Vorrichtung
geführten Hubstange 9 ein auf dieser auswechselbar befestigter Teller 10 gehoben,
an welchem ein koaxialer Stützring 11 geführt und über Druckfedem 12 (F i g. 2)
in Axialrichtung beweglich angestützt ist, der mit seiner Stirnfläche 13 an der
Unterseite des Flansches 3 b zum Anstehen gelangt und gleichzeitig mit seiner Innenkonusfläche
14 den Behälter 1 zentriert. Bei fortgesetztem Hub wird der Behälter 1 durch den
Stützring.11 vom Supportteller 7 abgehoben und gelangt mit der Oberseite des Flansches
3 b bzw. mit dem daraufliegenden Rand der Deckfolie 5 am Ringrand 15 eines oberen
Tellers 16 zum Anstehen, der an einer in einer Büchse 17 des Oberteils 18 der Vorrichtung
axial geführten Stange 18 koaxial zum unteren Teller 10 und auswechselbar befestigt
ist.
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Bei weiterem Hub gegen das Eigengewicht des Tellers 16 und der Stange
19 wird die Deckfolie 5 auf dem Flansch 3b festgehalten und die stehende Umrandung
3 a in den Bereich von mindestens zwei Bördelrollen 21 gehoben, welche mit radial
zum Teller 16 liegenden Drehachsen 22 in je einem Halter 23 drehbar gelagert sind,
wobei die beiden Halter in je einem Radialschlitz 24 einer im Oberteil 18 der Vorrichtung
koaxial zur Büchse 17 gelagerten Keilriemenscheibe 25 mit Rücksicht auf unterschiedliche
Behältergrößen radial verstellbar befestigt sind. Beim Drehen der durch einen Elektromotor
26 über einen Keilriemen 27 angetriebenen Scheibe 25 umkreisen die Bördelrollen
21 den Teller 16 in diametraler Lage zueinander. Die mit den umlaufenden Bördelrollen
21 in Berührung gelangende Umrandung 3 a wird durch dessen zwei nebeneinander angeordnete
Umfangskonusflächen 28 und 29 gegen die Deckfolie 5 einwärts geneigt (F i g. 2).
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Mit der Fortsetzung des Hubes wird der untere Teil der Umrandung
3 a mit dem Rand der Deckfolie 5 und einem Teil des Flansches 3 b zuerst durch die
Konusflächen 28 und 29 der Rollen 21 und anschließend durch die radial über einen
axialen Fortsatz 30 der Bördelrollen 21 hinausragende Rollenstirnfläche 31 der sich
am Behälterflansch abwälzenden Rollen auf der Außenseite des Stützringes 11 abwärts
gebogen, wodurch der Deckfolienrand zwischen den beiden Flanschen 3 a und 3 b eingeklemmt
wird. Die Umrandung 3 a wird dabei wieder aufgerichtet und reicht annähernd bis
an den Rollenfortsatz 3Q (F i g. 3), der nun mit seiner konisch hinter-
schnittenen
Umfangsfläche 32 längs der Abbiegungsstelle des Behälterflansches zur Wirkung kommt
und denselben teilweise in eine unter der Abbiegungsstelle des Behälterflansches
zur Wirkung kommt und denselben teilweise in eine unter der Abbiegungsstelle vorhandene
Ringnut 33 am Stützring 11 drückt und gleichzeitig den oberen Rand der Umrandung
3 a einstaucht, wobei am Behälterflansch eine rundum laufende rillenförmige Einknickung
34 entsteht (Fig 4). Der Teller 16 hat nun seine maximale Hubstellung erreicht,
in welcher die Stange 19 mit ihrer oberen Stirnseite 35 an einer axial einstellbaren
Anschlagschraube 36 ansteht (F i g. 1).
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Der weitere Hub des Tellers 10 bewirkt nun ein Zusammendrücken der
Federn 12 und somit nur noch den Hub eines Stauchungsringes - 37,-der den Stützring
11 koaxial umschließt und sich relativ zu diesem nach oben verschiebt und dabei
mit seiner oberen rillenförmig gekehlten Stirnfläche 39 (F i g. 1) den abwärts ragenden
Teil 38 des Flanschrandes einstaucht (F i g. 5). Durch diese Materialkomprimierung
entsteht zwischen Flansch und Folienrand eine sehr kompakte Knitterungsverbindung,
durch welche der letztere bestens verankert wird, während der Flansch selbst versteift
und dadurch gegen Deformation widerstandsfähig wird.
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Nach Erreichen dieses Endstadiums des Schließvorganges wird der verschlossene
Behälter auf den Supportteller 7 abgesenkt und aus der Vorrichtung genommen. Bei
elektromotorisch bewirktem Hub kann eine Schaltung vorgesehen sein, die den Motor
nach seiner manuellen Einschaltung jeweils nur für einen Hub mit anschließender
Senkung in Gang hält.
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Die Teller 10 und 16 mit den zugehörigen Teilen sind auswechselbar,
um das Verschließen unterschiedlich großer Behälter mit der beschriebenen Vorrichtung
zu ermöglichen.
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Die Verschließung des Behälters 1 durch die Deckfolie 5 kann anstatt
mittels der Bördelrollen 21 mittels Preßstempeln durchgeführt werden. Die beiden
Stützringe 11 und 16 sind unverändert vorhanden. Der obere Stützring 16 ist z. B.
von einem koaxialen Preßringstempel umgeben, dem axial ein federnd nachgiebig abgestützter
Gegenring und der Stauchungsring gegenüber steht, welche koaxial zueinander und
zum unteren Stützring 11 denselben umgeben, von denen der Stauchungsring starr befestigt
ist.
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Bei der Durchführung dieser Verfahrensvariante drücken die beiden
Stützringe 11 und 16 wiederum den Rand der Deckfolie 5 auf die innere Ringzone 3b
des Behälterflansches, wobei der Gegenring diese Ringzone 3b am äußersten Rand von
unten stützt Die stehende Ringzone 3 a des Behälterflansches wird nun durch den
herabbewegten Preßringstempel mit seiner stirnseitigen Konusfläche wie in Fig. 2
nach innen umgelegt, bis dieser Stempel mit seiner Radialstirnfläche am Gegenring
auftrifft und denselben gegen dessen federnde Abstützung axial verdrängt. Dabei
wird der Behälterflansch 3 a, 3 b wie in F i g. 3 abwärts gelegt. Durch fortgesetzte
Abwärtsbewegung des Preßringstempels, der innenseitig eine hinterschnittene Schulter
aufweist, wird mit der letzteren am Behälterflansch die rillenförmige Einknikkung
34 gemäß F i g. 4 erzeugt. Der Preßringstempel trifft nun mit seiner Tellerfläche
am oberen Stützring i6 auf und nimmt diesen und somit auch den Behälter und den
unteren Stützring 11 bei der Abwärtsbewegung
mit. Infolgedessen
wird der abwärts gelegte Teil des Behälterflansches wie in F i g. 5 durch den Stauchungsring
gestaucht. Dann werden Stempel und oberer Stützring gehoben, und der geschlossene
Behälter kann entnommen werden.