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Verfahren zum Verbinden der aneinanderliegenden Ränder eines Behälters
und eines Deckels mittels eines sie umgreifenden Rings (Zusatz zu Patent . ... ...,
Patentanmeldung P 19 33 670.0) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Verbinden der aneinanderliegenden Ränder eines Behälters und eines Deckels mittels
eines sie umgreifenden Rings, der nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 19 33
670.0) aus elastisch dehnbarem Material besteht und auf die zu verbindenden Ränder
yon Behälterteil und Deckel unter einer solchen Dehnung aufgespannt ist, daß er
sich an diese Ränder und die ihnen benachbarten, geringer durchmeßrigen Teile von
Behälterteil und Deckel anlegt.
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Das Hauptpatent betrachtet im wesentlichen den Fall, daß ein geschlossener
Ring auf die zu verbindenden Ränder aufgebracht wird. Die Erfindung bezweckt die
Weiterbildung des Gegenstands des Ilauptpatents und erreicht dies dadurch, daß für
den Ring ein offenes Band verwendet wird und dieses Band unter einer st:.indig aufrechterhaltenen
Dehnung um die zu verbindenden Ränder gewickelt wird, die so groß ist, daf3 die
gewünschte, im wesentlichen vollständige Anlage des Bandes auch an den den Rändern
benachbarten, geringer durchmeßrigen Teilen von Behälter und Deckel zustandekommt.
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Es ist zwar bekannt, die aneinanderliegenden 11-inder eines Behälters
und eines Deckels mittels eines umgewickelten Klebstreifens zu verschliei:,enx Die
beinj Umwickeln des Bandes aufgewendete Spannung ist dabei aber nur so groß, daIj"
mit Sicherheit die gewünscht Haftung des Bandes an den zu verbindenden Rändern entsteht.
Normalerweise sind die zu verbindenden Ränder dabei auch nicht radial vorstehend
ausgeführt, wie es im Rahmen der Erfindung vorausgesetzt wird. Wenn doch einmal
die Ränder radial vorstehend gestaltet sein sollten, so hat aber der Klebstreifen
nicht eine solche Spannung, daß sich seine seitlich die Ränder' überragenden Teile
an die dortigen Behälter- bzw. Deckelaußenwände anlegen.
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Demgegenüber beruht die erfindung auf der Erkenntnis, da das Veifah-ren
nach dem Hauptpatent ebensowohl dann anwendbar ist, wenn zum Verbinden der aneinanderliegelldel
Länder des Behälters und des Deckels ein Rlebstreifen verwendet wird, wobei aber
beim Aufbringen des Bandes Voraussetzung ist, dalJ während des Wickelns des bandes
eine be stimmte Mindestdehnung aufrechterhalten bleibt. Das Dehnungsverhältnis ist
dabei mindestens so groß wie das Verhältnis der kleinsten und der größten Umfangslängen,
an die das Band sich anlegen soll.
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anders ausgedrückt soll die Dehnung so grol3 sein, daß auch die Teile
des Bandes, die-nach dem Umlegen die geringste Umfangslänge aufweisen, dann noch
eine größere Länge haben als sie sie im entspannten Zustand haben lnArden.
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Vorteilbafterweise wird das Verfahren in der Weise ausgeübt, da;.:
der Deckelbehälter gedreht wird, während das Band tangential nachgeführt wird. Umgekehrt
kann aber auch das Band um den stehenden Behälter mit Deckel gewunden werden.
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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird ein Band aus einem
Werkstoff mit der Eigenschaft langsamer Kontraktion nach einer Dehnung verwendet.
Das Verfahren wird in diesem Falle in der Weise ausgeführt, da das Band zunächst
auf eine Länge gedehnt wird,
die mindestens um das Mald der spontanen
elastischen Rückfederung größer ist als die größte Umfangslänge des gewickelten
Bandes, und daß das Band unmittelbar vor dem Wickeln entspannt wird. Die Entspannung
kann vollstandig oder teilweise sein; jedenfalls ist sie so groß, dalj> die durch
die Bandspannung hervorgerufenen Kräfte stark vermindert werden oder gar verschwinden,
wodurch es möglich wird, das Verfahren auch bei dünnwandigen Behältern ohne starke
Abstützung derselben durchzuführen.
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Wenn es erwünscht ist, daß das Band über die gesamte Umfangslänge
konstante Dicke und Breite hat, ist es zweckmäßig, das Band nach der Entspannungwährend
des Wickelns auf im wesentlichen konstanter Dehnung zu halten, Das hat zwar zur
Folge, daß durch die elastische Nachwirkung die Bandspannung im Laufe des Wickelns
wieder zunimmt; jedoch kann das Wickeln so schnell erfolgen, daß die Zunahme der
nach außen hin wirksamen Spannung des Bandes und der dadurch hervorgerufenen Kräfte
gering bleibt.
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Es kann aber auch vorgesehen sein:, dat3 das Band während des Wickelns
ohne wesentliche Spannung gehalten wird. Dabei wird das Band den zu verbindenden
Rändern also im wesentlichen spannungs- und also auch kraftlos umgelegt. Erst im
Laufe der nachfolgenden Kontraktion
durch elastische Nachwirkung
entwickelt sich im Band die Spannung, die die seitlich über die Ränder überstehenden
Teile des Bandes zwingt, sich an die Behälter- bzw. Deckelwände anzulegen, so daß
die Ränder sicher miteinander verbunden werden. Voraussetzung für faltenfreies Anliegen
der Bandränder ist dabei aber, da;: das Band zunächst auf eine Länge gedehnt wird,
die mindestens uni das Maß der spontanen elastischen Rüokfederung zuzüglich des
Maßes der langsamen Kontraktion während des Zeitintervalls von der Entspannung des
Bandes bis zum Ende des Wickelvorgangs größer ist als die größte Umfangslänge des
gewickelten Bandes. Die Dehnung der zuerst gewickelten Bandteile ist dabei zwar
etwas größer als die der zuletzt gewickelten; wenn das Wickelverfahren aber schnell
genug durchgeführt wird, sind diese Unterschiede kaum merkbar. Im übrigen kann das
Wickeln dabei so lose erfolgen, daß sich die unterschiedlichen Dehnungen infolge
der sich langsam entwickelten Spannung durch Umfangsverschiebung des Bandes ausgleichen.
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Vorteilhafterweise wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein Klebband verwendet. Statt dessen ist es selbstverständlich auch möglich, Klebstoff
an den zu verbindenden Rändern oder einem der Ränder vorzusehen und ein nicht klebendes
Band zu verwenden.
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Schließlich ist es aber auch möglich, keine Klebverbindung zwischen
den Rändern und dem Band vorzusehen und lediglich die Enden des Bandes aneinander
und gegebenenfalls auch an den zu verbindenden Rändern durch Klebung oder ander.e
geeignete Mittel zu sichern.
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Beispielsweise können die einander überlappenden Enden des Bandes
auf den einander zugewendeten Seiten mit einem Haftkleber versehen sein.
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Als Bandmaterial eignet sich beispielsweise PVC oder ein ähnlicher
Thermoplast. Je nach Art der gewünschten elastischen Eigenschaften, insbesondere
hinsichtlich der Größe der spontanen elastischen Xückfederung und des Bereichs der
elastischen Nachwirkung sowie der Geschwindigkeit der langsamen Kontraktion im Bereich
der elastischen Nachwirkung, kann das Bandmaterial unter den zur Verfugung stehenden
Kunststoffen (Thermoplasten) gewählt werden. Die mechanischen Eigenschaften können
gegebenenfalls auch durch geeignete Temperaturwahl beeinflußt werden. Soll die Kontraktion
im Bereich der elastischen Nachwirkung besonders langsam vor sich gehen, so kann
sich Erwärmung des Materials empfehlen. Erwärmung kann auch dann zweckmäßig sein,
wenn wegen einer besonders sicheren gewünschten Verbindung der Ränder ein Band von
erheblicher Dicke oder von bei Raumtemperatur großer Steifigkeit, beispielsweise
hart eingestelltes Weich-PVC oder Hart-P1VC, verwendet werden soll.
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Es ist selbstverständlich, daß bei der Bemessung der Dehnungen eine
gegebenenfalls unvermeidliche, bleibende plastische Deformation berücksichtigt werden
IU13 .
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Wegen der mechanischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe und
der im Zusammenhang damit verwendeten Begriffe wird verwiesen auf Lueger: Lexikon
der Technik, 4. Auflage, Band 3, Seite 391 und 395.
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Im folgenden wird eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die in einer Figur eine schematisch
dargestellte Draufsicht auf diese Vorrichtung zeigt.
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Eine Rolle tesafilmähnlichen Materials 1 ist um eine Achse 2 gelagert.
Die Achse 2 ist in der Art beweglich, dalf die tangentiale Bandabrollung immer entlang
einer Linie 3 verläuft. Die Achse 2 ist dementsprechend in einer Geradführung 4
geführt, so daß sie von der Stellung 2a in die Stellung 2 gelangen kann, wobei eine
Rolle 5 mechanisch oder durch eine Servo-Einrichtung die Bewegung der Achse in der
Parallelführung 4 entsprechend des Aufrolldurchmessers begrenzt. In der gezeichneten
Stellung hat eine Spannklaue 6 das Band so weit ausgezogen, daß die Spannklaue bis
in die Position 7 gerückt ist. Danach ist eine Zange 8 vorgerückt und klemmt das
Folienband auf den Becher 9 fest. Der Becher 9 sitzt auf einem um die Achse 10
schwenkbaren,
vierfachen Revolverkopf. Der gefüllte Becher ist in der Position 24 von einer Stahlaufnahme,
die auch die Zange 8 trägt, erfaßt worden und mit einem Deckel verschlossen. Nachdem
die Klaue 6 in die Position 7 gelangt ist, kommt das-Band tangential mit dem Becher
9 in Berührung und wird von der Zange 8 an diesen festgeklemmt. Wenn das erfolgt
ist, bewegt sich eine scherenartige Klappe 11 um den Scharnierpunkt 12, wähtrend
das Band selbst an der Schiene 13 auf der nicht klebenden Seite durch mehrere Sauglöcher
14 festgehalten wird. Auch die Klaue 11 besitzt Sauglöcher 15. Während die Schere
11 an der Scherenfläche 16 vorbeigehend die Folie abschneidet und sie in die gestrichelt
gezeichnete Position 17 gelangt, so daf.S das Band 18 nunmehr von der Rolle gelöst
ist und dabei von der Zange 8 an den Becher rand angeklemmt ist, ragt ein Lappen
19 unbefestigt aus der Klemmstelle heraus. Nunmehr wird der Becher 9 in Pfeilrichtung
in Drehung versetzt, wobei die Klaue 6 mechanisch angetrieben der Drehung folgt.
Bevor diese Drehung beginnt; wird die Klaue 6 in die Position 7a gebracht, wobei
das Band einer Dehnung unterworfen wird.
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Diese Dehnung wird vorher bestimmt und Illu!j bis zu einem solchen
Prozentsatz erfolgen, dalS das Band durch seine Elastizität einen kleineren Radius
anzunehmen hestrebt ist, als es ihm möglich ist, wenn es um den Rand des Bechers
nur einfach rumgelegt wir
Während der Drehung des Bechers 9 gelangt
die Zange 8 in die Position da, wobei der Lappen 19 die Position 19a hat 9 An dieser
Stelle kommt er in die Wirkung einer Blasluftdüse 20, die den Lappen an die Becherwand
lose anlegt, so daß er sich unter das sich aufrollende Band 3 schieben kann. Der
letzte Teil des gespannten Bandes überdeckt dann den ungespannten Lappen und kippt
ihn mit um den Rand. Nun läßt die Klaue 6 los, das doppelt mit der Klebefläche nach
innen zusammengelegte Bandende dient an dem fertig banderolierten Becher als AufreiSJhandhabe,
der Revolvertisch sohaltet den Becher in Stellung 23, wo er aus der Maschine hinausgeworfen
wird.
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Während der Schaltung geht die Klaue 6 weiter vor.
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Inzwischen ist das auf einem Hebel sitzende Saugteil 21 nach Öffnung
der Scherenklappe 11 in die Stellung 21a herausgeschwenkt, so dail der zuvor umgelegte
Lappen frei über die Saugleiste 13 hinwegragt, von der Klaue 6 nunmehr erfat wird,
wobei zuvor auch die Scherengegenkante 16 in die Stellung 16a weggeschwenkt ist,
und durch eine gleichzeitige Axialbewegung auch aus dem Bereich der Becherschaltung
herausgegangen ist. Die Klaue 6 rollt nun ein Stück der Länge des Bandes ab, so
daß die Klaue wieder in die Stellung 7 gelangt, von wo aus sich der gesamte Vorgang
wiederholt.
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I-linzuzut-iigen ist, daß anstelle der Drehung des Bechers 9 uni
seine eigene Achse das Band 3 auch gegen ein Lineal gelegt werden kann, das bei
stehenbleibendem Becher um den Becherrand herumgelegt wird, wobei die Klaue 6 aus
der stellung 7a heraus eine Evolvente entlang der gekrümmten Linie 25 beschreibt
Das wird zweckmäßigerweise dann so ausgeführt, obwohl etwas umständlicher, wenn
sich in dem gefüllten Becher eine Flüssigkeit befindet, die bei Drehung, so lange
der Deckel noch nicht fest banderolisiert ist, herausspritzen könnte.