DE1561945A1 - Verfahren und Vorrichtung zum dichten Verschliessen abgefuellter Gefaesse - Google Patents

Description

DipUing. H. Schiffer -ι c c -ι

lob I

/^^din, Anniiensfr. 28 16. März 1967

(9947)

ALUPAK AC₉ Bern (Schweiz)

Verfahren und Vorrichtung sun dichten Verschlossen abgefüllter Gefasse.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dichten Verschliessen abgefüllter GefSsse, die aus Folienmaterial bestehen, und deren Oeffnung von einem Randflansch umgeben ist, ■it einem auf den Randflansch aufgesetzten, aus Folienmaterial bestehenden Deckel durch Heissiegeln eines Versiegelungsbelags, mit welchem mindestens die beiden sich berührenden Randflächen von Deckel und Gefäss beschichtet sind. Dabei ist jedoch nachteilig, dass infolge der Anwendung von Hitze beim Versiegeln des Gefässes dessen FUllinhalt je nach seiner Füllhöhe und seiner Beschaffenheit zumindest in der Nähe der Versiegelungszone ungünstig beeinflusst werden kann, was Insbesondere für leichtverderbliche und leichtschmelzbare Nahrungsmittel, wie Mayonnaise, Butter, Margarine u.dgl. Produkte gilt. Diese Gefahr hat man bisher durch Verminderung des PUllgrades bei empfindlichem Füllgut zu vermeiden gesucht und den demzufolge unrationellen Verpackung** und Volumenaufwand in Kauf genommen.

Das erfindungsgemässe Verfahren sucht diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass Werkzeuge zum Aufeinanderbringen und -halten des zu versiegelnden Gefässes und Deckels an den an den letzteren angreifenden Vandungstellen gekühlt und mit Gefäss und Deckel mindestens längs einer geschlossenen Ringrone zwischen der Versiegelungszone und dem Oefassinhalt von vor bis nach dem Siegelungsvorgang zwecks Abschirmung des Gefässlnhalts gegen die Siegelwärme und Abführung der letzteren in flttcbenhafter Berührung gehalten werden.

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Gemfiss dar Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung zur Durchr führung des Verfahrens, die mit Werkzeugen zum Aufeinanderbringen und -halten vcn Gefäss und Deckel an einem Randflanach beim Schliesa-Vorgang und mit 9ineκ Siegelwerkzeug versehen ist, dadurch aus, dass die HalteverksGUge deckel- bzw. gefässaussensaitig je eine durch WärmeleitGsaterial gebildete, kUhlbare Eingflache sum Aufeinanderpressen von Gefäss und Deckel aufweisen, aussenseltlg von welchen Ringflächen gefäss· oder deckelseitlg eine durch Wärmeleitaaterlal gebildete, bcheizbare Siegelringfläche des Siegeiwerkaeugs und deckel- bzw. gefässeitlg gegenüber dieser Siegelringflächs eine ihr zugeordnete, in värmedSmnender Weise angeordnete Siegelringflache vorgesehen sind.

Die Erfindung ist anschliessend an einem AusfUhrungsbeispiel der Schliessvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die für die Beschreibung der Erfindung wesentlichen Teile der Vorrichtung vor Beginn des Schliessvorgangs, Fig. 2 - 4 drei aufeinanderfolgende Stadien des Schliesavorgangs, und

Fig. 5 ein BewegungsdiagraBun des Unteruerkzeugs der Vorrichtung. Das zu verschliessende Gefäss 1 besteht aus Folienmatorial und 1st vorzugsweise ein aus Aluminiumfolie faltenlos gezogener Becher, der einen die Oeffnung umgebenden Randflansch 2 aufweist und innenseitig und auf der Oberseite des Randflansches 2 mit Thermolack beschichtet 1st. Zum Schliessen der Gofässöffnung 1st ein ebenfalls aus Folienmaterial, wie Aluminiumfolie, bestehender und auf der Unterseite mit Thermolack beschichteter Deckel 3 so bemessen, dass er mit seiner Randzone auf den Randflansch 2 des Gefässes 1 zu liegen kommt und mit diesem durch Heissiegeln dichtschliessend verbunden werden kann.

Im Unterteil der Vorrichtung ist ein Abstellteller 4 für das jeweils zu verschliessendo Gefäss 1 mit einer vertikalen Stange 5 in einer durch nlohtgezeigte Hubmittel vertikal verschiebbaren Traverse 6 mittels einer Büchse ? geführt. Auf einer hohlkugeligen Ringfläche 39 der Traverse 6 1st das Unterwerkzeug 40 mit einer passenden Ringfläche 41 einstellbar abgestützt, indem die mittels einer Doppelmutter 42 an der Unterseite der Traverse abgestutzte Büchse 7 über einer Tellerfeder 43 auf das Werkzeug 40 drückt. Der oberο ringförmige Teil des Werkzeugs 40 ergibt für die Aufnahme

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des Abstellteller3 4 und Gefässes 1 eine tiefe Ausnehmung 44, deren leicht konische Wandung 45 an der entsprechend konischen Seitenwand des Gefässas 1 aiii legen kann, wenn das Wt-rkzeug 40 mit seir&m nach oben gerichteten und unter den Handflansch 2 des Gefässes passenden Ringbacken 46 bis an den Flansch 2 angohoben worden ist.Eine äussere Ringzone dieses Backens ist durch eine Einlage 47 aus wärmedämmendem Material oder zumindest einem Material mit verhältnlsmässig schlechter Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. rostfreier Stahl, Keramik oder Kunststoff, gebildet. Der obere Teil des Werkzeugs 40 enthält einen ringförmigen Hohlraum 48 für Kühlwasser, das durch Leitungsanschluss« 49 ssu- bzw. abgeführt wird.

Am Oberteil der Vorrichtung ist in einem ortsfesten Balken 16 des Maschinengestells ein aus mehreren Teilen bestehendes Oberwerkzeug 50 mit zylindrischem Schaft 51 vertikal verschiebbar gelagert und mit einer auf diesen Schaft geschraubten Mutter 52 einstellbar gehalten. Zwischen dem Balken 16 und einer auf den Schaft 51 angeordneten-Einstellmutter 53 befinden sich zwei Tellerfedern 54, welche durch die Muttern 52 und 53 unter Vorspannung gehalten sind* Unterhalb der Mutter 53 weist der Schaft 51 einen Flansch 55 auf,, zwischen welchem und den nach unten gerichteten, tellerförmigen Backen 56 des Oberwerkzeugs mehrere Tellerfedern 57 übereinander angeordnet sind»

An der Unterseite des Backens 56 mündet eine konzentrisch durch den Schaft 51 geführte Saugleitung 58, die von oben in das Oberwerkzeug 50 eintritt. Längs dieser Leitung 58 sind konzentrisch zu ihr zwei im Querschnitt ringförmige Kühlwasserkanäle 59 und 60 angeordnet, welche die Verbindung zwischen einem Wasserleitungeeintritt 61 bzw. -austritt 62 im Oberteil 63 des Werkzeugs 50 mit einem ringförmigen Hohlraum 64 im Backen 56 herstellen und Kühlwasser hindurchleiten.

Am Flansch 55 ist unter Zwischenlage eines Wärmeisolieirings 65 ein zylinderförmiges Siegelwerkzeug 66 befestigt, welches den Backen 56 des Oberwerkzeugs 50 ohne Berührung umgibt und aussenseltig mit einem elektrischen Ringheizkörper 67 ausgerüstet ist. Der nach unten gerichtete ringförmige Siegelbacken 68 befindet sich normalerweise in einer bezüglich des tellerförmigen Backens 56. etwas zurückgesetzten Lage und liegt der durch die Einlage 47 im Backen 46 des Uhterverkzeugs 40 gebildeten Ringsone koaxial passend gegenüber.

Der Sehliessvorgang nimmt folgenden Verlauf: Nachdem das zu snhliessends Gefäss 1 abgefüllt und auf den Teller 4 abgestellt

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worden 1st, wird die Traverse 6 angehoben, wobei das Unterwerk« zeug 40 alt »eine· Backen 46 von unten an den Rtndflanseh 2 des Gefässes 1 gelangt und dieses vom Teller 4 abhebt, der von der Ausnehmung 44 des Werkzeugs aufgenommen worden 1st· Inzwischen 1st ein Deckel 3 an den Backen 56 des Oberen kzeiTgs SO gebracht und daran durch Unterdrück In der Saugleitung 58 festgesaugt worden (Flg. 2), Das Unterwerkzeug 40 hebt das Gcfass 1, bis der Deckel 3 alt seiner beschichteten Randtone mit dem beschichteten Flansch 2 des Qefässes aufliegt, und setzt die Hubbowegung unter Mitnahme des Oberwerkseugs 50 und unter Kompression der Federn 57 fort, so dass diese Bänder von Gefäss und Deckel durch die Backen 46 und 56 fest aufelnandergedrUekt werden· Durch noch weitere ttibbewegung der Werkzeuge 40 und 50 gelangt die Deckelrandzone an den Backen 68 des Siegelwerkzeugs 66, das gegen den Vorspanndruck der Federn 54 nur noch ganz geringfügig angehoben wird· Dadurch wird der Siegeldruck auf die su versiegelnde Randzone des Gefässflansehes und Deckels auf ein Hehrfaches des Anpressdruck der beiden gekühlten Werkzeuge 40 und 50 gesteigert und durch die Hitzexufuhr des Slegelwerkseugs 66 eine dicht senile ssende Slegelung In 0,1 · Q, 2 Sek. bewirkt (Flg. 3)· Die In die Gefässwandung eingetretene Hitze wird der Siegelungszone durch die unalttelbar benachbarten, gekühlten Backen 46 und 56 rasch wieder entzogen und somit an Vordringen bis zu« Füllinhalt des Gefässes verhindert, da bein Absenken des Unter-Werkzeugs 40 sich zunächst das nun verschlossene Gefäss 1 von der beheizten Siegelbacke 68 entfernt, die Werkzeuge 40 und 50 jedoch das Gefäss noch kurze !Seit festhalten und die Slagelwärne ableiten (Fig· 4)· Aus Flg· 5 1st der zeltliche Ablauf des Hubea der Werkzeuge ersichtlich, in welchem bei maximale ρ Hub S die Beissiegelung und beim anschllessenden, abgesenkten Hub K die Wärmeableitung stattfindet.

Hernach wird das Unterwerkzeug 40 vollständig abgesenkt, wodurch das Oefäss 1 auf den Teller 4 abgesetzt wird und aus der Vorrichtung entnommen werden kann«

Der im Unterwerkzeug 40 als Gegenbacken zum beheizbaren Siegelbacken 68 eingebettete Einlagering 47 könnte, anstatt selbst aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit zu bestehen, gegen das Übrige Unterwerkzeug wärmeisoliert sein.

Da beim beschriebenen AusfUhrungsbelsplel die Hitzezufuhr für die Versiegelung von Gefäss und Deckel mir voa der Oberseite lcr, unter hoher FlSchenpresaung und höchst kurzfristig erfolgt, kann

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das Material dos Siegelbackens und des Ihm gegenüberliegenden Einlagerings je nach der Folinndlcke von Gefäss und Deckel einer sehr hohen Druckbeanspruchung und entsprechendem Verschluss ausgesetzt sein« Anstelle des Einlagerings kann daher auch ein unterer beheizbarer Siegelbacken vorgesehen werden, der in wärmeisolierter Welse am Uhterwerkzeug 40 befestigt sein kann«

Falls die meistbedruckte Oberseite der Gefässdeckel auch an Randflanseh mit schmelzbaren Druckfarben bedeckt ist, die beim Siegelvorgang am metallenen Siegelbacken kleben bleiben und verkohlen würden, kann es notwendig sein, den beheizbares Siegelbacken wärmeisoliert aussenseltlg vom tlhterwerftzeug 40 beweglich anzuordnen und den Gegenbacken als Einlagering aus wärmedäauüendem Material am Oberwerkzeug vorzusehen.

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Claims (8)

Patentansprüche s

1. Verfahren zum dichten Vorschliessen abgefüllter Gefässe, die aus Folienmaterial bestehen, und deren Ooffnung von einem Randflansch umgeben 1st, mit einem auf den Randflansph aufgesetzten, aus Folienmaterial bestehenden Deckel durch Heissiegeln eines Versiegelungsbelages, sit welchem mindestens die beiden sich berührenden Randflächen von Deckel und Gsfass beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Werkzeuge zum Aufeinandorbringen und «halten des zu versiegelnden Gefässes und Deckels an den an den letzteren angreifenden Wandungsteilen gekühlt und mit Gefäss und Deckel mindestens längs einer geschlossenen Ringzone zwischen der Vereiegelungszone und dem Gefässinhalt von vor bis nach dem Versiegelungsvorgang zwecks Abschirmung des Gefässinhalts gegen dl« Siegelwärme und Abführung der letzteren in flSchonnafter Berührung gehalten werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, alt Werkzeugen zum AufeinanderbrIngen und-halten von Gefäss und Deckel an einem Randflansch beim Schliessvorgang und mit •ine« Siegelwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltewerkzeuge (40,50) gefäss- bzw. deokelaussenseitlg je eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, kühl bare Ringfläche (45,46 bzw.56) zum Aufeinanderpressen der Randflanschen (2) von Gefäss (1) und Deckel (3) aufweisen, aussenseitlg von welchen Ringflächen gefäss- oder deckelseitig eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, beheizbare Siegelringfläche (68) des Siegelwerkzeugs (66) und deckel- bzw. gefäss- »eltlg gegenüber dieser Siegelringfläche (66) eine ihr zugeordnete, in wärmedämmender Weise angeordnete Siegelringfläche (47) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbare Ringfläche (56) des D^ckclhaltowerkzeuga (50) auch sum flächenhaften Berühren der inn. .Jier des Handflansches befindlichen Toll« der Oberseite des Deckels (3) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbar ο Ringf lache (45,46"» des Gafässhalteverkzeugs C40) auch zum flächenhaften Berühren dar an den Randflansoh (2) anschllessenden Seitenwandung des Gofässes (1) ausgebildet ist.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die der beheizbaren Siegelringfläche (68) als Gegenbacken zugeordnete Siegelringfläche durch einen in das Unter- bxv. Oberwerkzeug (40 bzw. 50) eingebetteten Einlagering (47) gebildet ist.

6. Vorrichtimg nach den Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlagering (47) aus wfir-taedämmondetB odor einem die Wilrme höchstens nur schlecht leitenden Materials besteht.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlagering gegen das Übrige Gefässhalteverkzeug wärmeisoliert ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der beheizbaren Siegolringflache (68) als Gegenbacke zugeordnete Siegelringflächo durch einen wärmeisoliert angebrachten, behoizbaren Ring (66) aus Wart&eleitmaterial gebildet ist*

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