DE1604417A1 - Verfahren zur Herstellung von Querverschluessen an zusammendrueckbaren,tubenfoermigen Behaeltnissen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Querverschluessen an zusammendrueckbaren,tubenfoermigen Behaeltnissen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des VerfahrensInfo
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Description
PATiNTANWALT dipl INO. dl mi V. BUSSI osnabiuck, mdseistl
Osnabrück, den 29. Oktober I966
V/II/4 '
T60U17
ARENCO AKTIEBQLAG ·
Siktp;atan H1 Stockholm-Vällingby, Schweden
Verfahren zur Herstellung von Querverschlüssen an zusammendruckbaren tubenförmi^en
Behältnissen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ^uerverschlüssen an zusammendruckbaren, tubenförmigen
Behältnissen, unter Verwendung von Wärm· in Verbindung mit Druckbacken, wobei die Behältnisse eine geschichtete Wand,
oestehend aus einer Innenschicht aus Kunststoff, der einen
niedrigen dielektrischen Verlustfaktor hat und mittels Wärme aohmelzbar ist, sowie eine außen auf der Kunststoffschicht
vorgesehene Metallschicht und möglichst eine außen auf der Metallschicht befindliche Schicht aus Papier und/oder Kunststoff
aufweisen und mit einer Kunststoff-Längsschweißnaht versehen sind. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens. ο
*. Beim Verschließen von Kunststoffbehältnissen ist es bereits
^ bekannt, die erforderliche Wärme durch dielektrische Erwär-
J2 rnurie. des Kunststoffs zu erzeugen. Dieses Verfahren kann jedoch
** Kunststoffen mit einem niedrigen dielektrischen
BAD ORIGINAL „uu
Vsrl'tstfuktor zur Anwendung kommen, wie z.H. bei PolyatnvLeri,
das aufgrund seiner geringen Kosten, hohen mechanischen Festigkeit, geringen Gasdurchlässigkeit und seiner chemischen
Beständigkeit einer der geeignetsten Werkstoffe für Verpackungszwecke ist.
Die Technik kennt auch die.Anwendung sogenannter impulserwärmter
Verschlußbacken. Bei diesem Verfahren liegt ein Nachteil darin, daß eine relativ lange Zeit zur Ausführung
des Verschließvorganges cenöti6c wird, obwohl die Backen
impulserwärmt werden. Dieser Nachteil wird no. h augenscheinlicher
im Falle der Verwendung von Behältnissen, die mit einer äußeren Wärme-Isolationsschicht aus Papier und/oder
Kunststoff versehen sind. Darüberhinaus ist es infolge der hohen Temperatur der Backen schwierig, bei der Herstellung
des Verschlusses eine .Verfärbung des Werkstoffes oder das Auftreten anderer Beschädigungen, wie z.B. Schmelzmarken,
zu vermeiden.
Ebenso ist es bekannt, beim Schmelzen von Kunststoff mit niedrigem dielektrischen Verlustfaktor an dem Kunststoff
ein Metallteil anzubringen und dann das Metallteil durch Induktionswärme zu erwärmen, bis die Schmelztemperatur des
Kunststoffs erreicht wird, wobei hierzu eine an eine Houhfrequenz-Spannungsquelle
angeschlossene und um d£.s Metallteil
gewundene Wicklung Verwendung findet. Die Anwendung von Induktionswärme zum Querverschließen von Behältnissen mit
einer geschichteten W&nd der eingangs beschriebenen Art, hat bei Versuchen »razelgt, daß bestimmte, besondere Probleme
auftreten. Ea hafe ftUW <ypft »U^a gezeigt, daß die cro.fite Wärme
0π8 8«Π53ϊ BAD ORIGINAL
entlang der Längsschweißnaht des Behältnisses auftritt,
die üblicherweise aus einer Überlappungsverbindung besteht und somit eine doppelte Metalldicke aufweist, wodurch eine
Beschädigung des Verschlußbereiches an der Außenfläche des Behältnisses nicht vermieden werdenlkann. Darüberhinaus
schmilzt der Kunststoff in der Längsschweißnaht außerhalb des Verschlußbereichs, und zwar erstens infolge der unmittelbaren,
induktiven Erwärmung desselben und zweitens infolge der von dem Verschlußbereich in die Metallschicht geleiteten
Wärme, wobei dieser letzte Nachteil auch dann auftritt, wenn erwärmte Druckbacken zur Anwendung kommen. Die Folge davon
ist eine Verminderung der Festigkeit der Schweißstelle und in vielen Fällen treten Risse in der Verbindung auf, die
während des Verschlußvorganges einer starken Biegung und Zugbelastung unterworfen ist.
D-.s Verfahren nach der Erfindung behebt diese Nachteile und
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbacken derart gegen die Benältnisse gepreßt werden, daß beim Flachdrücken eines
Verschlußbereiches des Behältnisses die Längsschweißnaht
^ jedes Behältnisses an einer der Backen anliegt, worauf ein
•«^ Hochfrequenzstrom kurzzeitig einem Leiter in einer Druckfläche
co
-*■ einer zweiten, an der gegenüberliegenden Seite des Behältoo
,
nisses angeordneten Druckbacke zugeführt wird, so daß die
dem Leiter nächstelegenen Metallschiehten einem Hochfrequenzfeld
ausgesetzt werden, das in diesen Bereichen der Metall- ' schichten Ströme induziert und die Metallschichten auf eine
solche Temperatur erwärmt, daß der Schmelzpunkt der angrenzenden
BAD ORIGINAL
Kunststoffschicht erreicht wird, während weiter entfernte Bereiche der Metallschicht, d.h. die Metallschicht außerhalb
des abgeflachten Verschlußbereichs und möglichst die äußere Metallschicht in der Längsschweißnaht innerhalb des Verschlußbereichs
einem schwächeren Hochfrequenzfeld ausgesetzt werden,
das nicht ausreicht, diese letzteren Bereiche der Metallschichten auf eine die Schmelztemperatur der angrenzenden Kunststoffschicht
erreichende Temperatur zu bringen.
Die Erfindung basiert somit auf der Anwendung eines Magnetfeldes,
das sich außerhalb des von einem Hochfrequenzstrom durchflossenen Leiters abschwächt, um vor allem zu verhindern,
daß auf die Längsschweißnaht außerhalb des Versehlußbereiches
während des Verschlußvorgänges eine Einwirkung erfolgt. Trotz
der Tatsache, daß in dem Verschlußbereich nur eine oder möglichst zwei dünnen Kunststoff- und/oder Papierschichten die
am weitesten außen liegenden Metallschichten in der Schweißnaht von der nächsten, innen gelegenen Metallschicht ttoennen,
wurde der überraschende Effekt erzielt, daß die Erwärmung def
äußersten Metallschicht wesentlich herabgesetzt wurde. Diese • Wirkung zeigt sich besonders, wenn die Backen so zusammengebracht werden, daß die an den Enden des Versehlußbereiches
auftretenden Palten der Wände des Behältnisses nicht eher flach gepreßt werden, bis der Kunststoff schmilzt. Ein vollständiges
Abflachen der Palten vor deren Erwärmung erfordert die Anwendung hoher Druckkräfte, jedoch kann diese Abflachung
automatisch erreicht werden, sofern die Backen unter Ausübung
BAD ORIGINAL
A 4 «ft t Λ f » ä
einer mäßigen Kraft" im Bereich der Palten federnd zusammengebracht
werden, wenn der Werkstoff der Palten unter Einwirkung
von Wärme weich wird und schmilzt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, die im wesentlichen "dadurch gekennzeichnet lot, daß die Behältnisse in Haltern uufgenommen
sind, die an einem Förderband angeuracht urd um die Mittelachse der Behältnisse drehbar gelagert sowie mittels
einer Antriebsanordnung, die ihrerseits von einem Gerät zum Anzeigen der Lage der Längsschweißnaht der Behältnisse gesteuert
wird, in eine Drehdtellung einstellbar sind, in der
die Schweißnähte eine bestimmte Richtung einnehmen und in der die Druckbacken in eine von der Stelleng der Behältnisse bestimmte
Richtung bewegbar sind, derart, daß beim Flachdrücken des Verschlußbereichs die Längeschweißnaht nicht mit der den
Leiter aufweisenden Backe in Berührung kommt.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend im einzelnen in Verbindung mit der schematischen Zeichnung erläutert, die
ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung darstelltj in der Zeichnung zeigen:
Pig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 eine Horizontalprojektion nach Linie II^II in Fi^. 1,
teilweis· im Schnitt.
Di· dargestellte Vorrichtung weist ein endloses, aus Ketten 1
bestehendes Band auf, das über nicht dargestellte Führungen und
• 09M3/1634
Antriebsräder läuft. An den Ketten 1 sind in gleichmäßigen
Abständen Halter 2 vorgesehen, von denen jeder eine zylindrische
Ausnehmung 3 aufweist, in der jeweils ein zylindrischer
Einsatz 4 drehbar angebracht ist. Jeder Einsatz 4 weist seinerseits eine Ausnehmung auf, in die ein Behältnis in Form einer
Tube 5 eingesetzt ist. Die Tuben sind mit einer Längsschweißnaht β versehen, und die Wände bestehen aus geschichtetem Material,
nämlich aus einer Innenschicht aus Kunststoff mit einem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor, einer Metallschicht,
die außen auf der Kunststoffschicht angebracht ist, und einer äußeren Schicht aus Papier und Kunststoff.
In Höhe der oberen Enden der Tuben sind zwei Druckbacken 7 und 8 vorgesehen, die auf starren Stangen 9 verschieblich
befestigt sind. Die Druckbacken werden über Hebel 10 betätigt,
dl· dl· Baoken mit verschwenkbaren, um eine feste Welle angeordneten
Hebelarmen 11 verbinden, die über nicht dargestellte
Antriebsmittel betätigt werden. Die Backe 7 enthält einen Isolationswerkstoff und ist entgegen der Wirkung von Tellerfedern
12 federnd befestigt. Die Backe 8 weist einen ringförmigen Leiter 13 aus Kupfer auf und hat quadratischen oder
rechteckigen Querschnitt. Der Leiter 13 ist über mit dem
Leiter verbundene Anschlußfclöcke ö an eine Hochfrequenz-Spannungmquelle
14 und Stromregulatoren angeschlossen (nicht dargestellt).
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Die Ketten 1 werden stufenweise angetriebenen, derart, daß
zwei Tuben 5 gleichzeitig zwischen die sich in Förderband-Laufrichtung
erstreckenden Backen 7 und 8 vorgerückt werden, so daß die beiden Tuben gleichzeitig verschlossen werden können.
.Bevor der Verschlußvorgang einsetzt, müssen die Tuben so ausgerichtet
werden, daß die LHngsschweißnaht 6 der Backe 7 zugekehrt
ist* Zu diesem Zweck 1st für Jede Tube ein Abtast- bzw. Anzeigegerät 16 vorgesehen, das auf optischen Wege die Stellung
einer Marke 17 auf der Tube abfühlt und einen Motor 18 steuert,
der über ein Getriebe 19 und ein Antriebsrad 20 die Halter 2
und die Tube 5 in Drehbewegung versetzt, bis die Marke 17 von
der Vorrichtung 16 angezeigt wird. Die Marke 17 auf den Tuben ist
so zur Schweißnaht 6 angeordnet, daß die Tuben durch das Anzeigegerät 1ö stets"in die Stellung gebracht werden, in der die
Schweißnaht 6 der Backe 7 zugekehrt ist. Das Rad 20 jedes Antriebs ist außerhdem Im Rahmen der Maschine so angeordnet, daß
es beim Anhalten des Förderbandes mit einer Reibfläche 21 an dem Halter 2 in Reibeingriff gelangt, und zwar in der Stellung,
in der der Verschlußvorgang ausgeführt wird. Natürlich können auch die Halter ift einer vorhergehenden Station verdreht werden.
Die Abkühlung des Leiters 13 erfolgt dadurch, daß die Enden des
Leiters an eine Kühlwasserleitung 22 angeschlossen sind. ,
Vor dem Verschließvorgang haben die Tuben die durch die Linie
23 angedeutete Form, während sie nach dem Abflachen des Verschlußbereiches
die durch die Linie 24 dargestellte Form einnehmen. Der Leiter 13 und die Anschlußblöcke 15 bilden eine
Ein-Windungsspule, deren der Tube zugekehrte Außenfläche während
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160U17
des Abplattungsvorgangs an der Tubenwand anliegt. Die Backe 7 wird an die gegenüberliegende Seite der Tube mit einem von den
Federn 12 bestimmten Druck angelegt, wobei der Druck so bemessen ist, daß vor dem Verschließen das Ende der Tube im wesentlichen
ganz flach gedrückt wird. Das vollständige Abflachen des Verschlußbereiches
wird dann erreicht, wenn der Leiter 1J an die Spannungsquelle 14 angeschlossen wird und der in der Wand der
Tube vorhandene Kunststoff auf eine Erweichungstemperatur erwärmt
ist. Während des ersten Teils des ErwärmungsVorganges liegt die
Schweißnaht 6 somit in einen etwas größeren Abstand von dem Leiter 12 und folglich in einem schwächeren Magnetfeld als
während des letzten Teils des Erwärmungsvorganges, was zu der. erforderlichen, reduzierten Erwärmung der Schweißnaht beiträgt.
Der gekrümmte Teil der Schweißnaht 6 unterhalb des Schweißbereiche
befindet sich in einem solchen Abstand von dem Leiter 13 und in
einem derart schwachen Magnetfeld, daß keine schädliche Erwärmung dieses Bereichs der Schweißnaht auftritt.
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Claims (4)
1. Verfahren.zur Herstellung von Querverschlüssen an
zusammendruckbaren., tubenförmigen Behältnissen, unter Verwendung von Wärme in Verbindung mit Druckbacken, wobei die
Behältnisse eine geschichtete Wand, bestehend aus einer Innenschicht· aus Kunststoff, der einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor hat und mittels Wärme schmelzbar ist, sowie eine
außen auf der Kunststoffschicht vorgesehene Metallschicht und möglichst eine außen auf der Metallschicht befindliche Schicht
aus Papier und/oder Kunststoff aufweisen und mit einer Kunststoff -Längsschweißnaht versehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckbacken derart gegen die Behältnisse gepreßt werden, daß beim Flachdrücken eines Verschlußbereiches des Behältnisses die Längsschweißnaht jedes Behältnisses an einer der
Backen anliegt, worauf ein Hochfrequenzstrom kurzzeitig einem
Leiter in einer Druckfläche einer zweiten, an der gegenüberliegenden Seite des Behältnisses angeordreten Druckbacke zugeführt
wird, so daß die dem Leiter nächstgelegenen Metallschichten
einem Hochfrequenzfeld ausgesetzt werden, das in diesen Bereichen der Metallachichten Ströme induziert und die Metallschichten
auf eine solche Temperatur erwärmt, dad der Schmelzpunkt der
angrenzenden Kunststoffschicht erreicht wird, während welter
entfernte Bereiche der Metallschicht, d.h. die Metallschicht
außerhalb des abgeflachten VersohluJlbereichee und möeiiönak.dte--=~
ludere Metallschicht in der lAngsechweiflnaht innerhalb des Verschlußbereiches, eine» schwächeren Hoohfrequenzfeld ausgesetzt
werden, das nicht ausreicht, diese letittren Bereiohe der Metall«
schichten auf eine die IchiBeUtemperatur der angrenzenden Kunst«
stoffaohioht erreichende Temperatur zu bringen.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetA .
daß die Backen derart zusammengepreßt werden, daß die an den Enden des Verschließbereichs entstehenden Palten der Wände
der Behältnisse nicht eher ganz flach gepreßt werden, bis der Kunststoff geschmolzen ist.
3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behältnisse (5) in Haltern (2,4) aufgenommen sind, die an einem Förderband (1)
angebracht und um die Mittelachse der Behältnisse (5) drehbar gelagert sowie mittels einer Antriebsanordnung (18,19,20), die
ihrerseits von einem Gerät (16) zum Anzeigen der Lage der Längsschweißnaht
(6) der Behältnisse (5) gesteuert wird, in eine Drehstellung
einstellbar sind, in der die Schweißnähte eine bestimmte Richtung einnisten und in der die Druckbacken (7*8) in eine von
der Stellung der Behältnisse bestimmte Richtung bewegbar sind, derart, daß beim Flachdrücken des Verschlußbereiches die Längsschweißnaht
(6) nicht mit der den Leiter (13) aufweisenden Backe (8) in Berührung kommt.
4. . Vorrt'antung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Leiter (13) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist und einen Teil einer Bin-Windungsspule bildet,
wobei die augeordnete Backe (8) mit einer Druckfläche versehen ist,.In der die einen Teil des Außenumfangs der Spule des Leiters (13) bildende Seite derselben angeordnet ist.
BAD ORIGINAL·
00H4I/-WU
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1405465 | 1965-11-01 | ||
SE1405465 | 1965-11-01 | ||
DEA0053963 | 1966-10-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1604417A1 true DE1604417A1 (de) | 1970-10-22 |
DE1604417B2 DE1604417B2 (de) | 1975-06-26 |
DE1604417C3 DE1604417C3 (de) | 1976-02-05 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1604417B2 (de) | 1975-06-26 |
NL6614873A (de) | 1967-05-02 |
NL135186C (de) | |
US3424885A (en) | 1969-01-28 |
GB1150918A (en) | 1969-05-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |