DE1953420C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Folie auf die Öffnung eines Behälters - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Folie auf die Öffnung eines Behälters

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DE1953420C3
DE1953420C3 DE1953420A DE1953420A DE1953420C3 DE 1953420 C3 DE1953420 C3 DE 1953420C3 DE 1953420 A DE1953420 A DE 1953420A DE 1953420 A DE1953420 A DE 1953420A DE 1953420 C3 DE1953420 C3 DE 1953420C3
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Emile Raymond Gent Vermeulen (Belgien)
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Sidaplax Nv Gentbrugge (belgien)
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Description

._ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen ^erschlußfläche bJldei.de Behäiterrand durch emtn Tropfen der Behälterflüssigkeit veruureinigt ist Außerdem können durch die für das "Heißsiegeln erforderlichen Temperaturen die angrenzenden Bereiche des biaxial orientierten Thermoplasten versprödefi, so daß der Verschluß während des Transportes bricht Ein heißversiegelter Verschluß ist im übrigen schwierig vollständig zu entfernen, und von einem zum Heißsiegeln verwendeten Lade können anerwünschte Reste
ίο nach der Entfernung des Verschlusses zurückbleiben.
Es ist auch bekannt auf den Behälterrand eine die Behälteröffnung überdeckende schrumpffähige Folie zu legen, die über den Behälterrand vorsteht und die überstehenden Randbereiche der Folie sowie danach
eiaer Folie aus biaxial sehrumpffähigem Kunststoff auf I5 deren die Behälteröffnung überdeckenden Bereich zu die von einem vorstehenden Rand umgebene öffnung erwärmea Durch die Erwärmung der überstehenden eines Behälters, wobei die Folie über die öffnung gelegt wird und ihre überstehenden Randbereiche um den
Rehälterrand gefaltet und gegen dessen Unterseite gelegt werden und anschließend der die Behältöff
reich erwärmt und dabei gegen die Oberseite des Randes gedrückt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem über den Behälterrand schiebbaren, die überstehenden Randbereiche der Folie über den Behälterrand faltenden Rahmen, einer mit ihrer oberen Stirnfläche gegen die Unterseite des Behälterrandes schiebbaren Hülse, einem die Folie Randbereiche sollen diese schrumpfen und sich dadurch eng an den Behälteraiantel anlegen, wobei dieses
, , »„ _ - — dichte Anlegen an den Behältermantel durch das anlegt werfen und anschließend der die Behälteröffnung M schließende Schrumpfen des die Behälteröffnung überuberdeckende Bereich der Folie bis in den Schrumpfte- deckenden Teils begünstigt werden solL Hierbei kommt
es darauf an, daß insbesondere der an die Außenkante des Behälterrandes anzulegende Teil der Folie faltenlos an dieser anliegt und daß der Schrumpfvorgang zur zs Vermeidung von ungleichmäßigen und übermäßigen Spannungen gesteuert abläuft
Beispielsweise ist es bekannt den überstehenden Randbereich der auf den Behälterrand aufgelegten Folie durch Blasluft zu erwärmen, damit er sich unter den gegen die Oberseite des Behälterrandes andrückenden 30 frei werdenden Schrumpfspannungen nach unten im Druckglied und einer Heizeinrichtung zum beheizen den Behälterrand herumlegt (US-PS 3 197 940). Es ist des die Behälteröffnung überdeckenden Bereichs der
gegen den Behälterrand gedrückten Folie bis in deren
Schrumpfungsbereich.
Insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie finden 35 3 345 798). Für eine derartige Erwärmung durch Blasimmer häufiger kleine Verpackungsbehälter Verwen- luft sind jedoch verhältnismäßig hohe Temperaturen dung, für welche ein guter und dabei einfacher Ver- erforderlich. Auch kann kaum eine gleichmäßige Temschluß benötigt wird, welcher sehr rasch und wenig auf- peraturverteilung rings des Behälterrandes erreicht wendig auf die öffnungen aufeinanderfolgend abgefüll werden, so daß es zu einem ungleichmäßigen Aufheiter Behälter aufgebracht werden kann. Es kommt dabei 40 zen der überstehenden Folienbereiche und zu deren unauf die Sauberkeit des Verschließverfahrens bei gleich- gleichmäßiger Schrumpfung kommt Dann sind auch zeitig weitgehender Automatisieoing an. Außerdem
sollen einerseits die verschlossenen Behälter möglichst
leicht wieder geöffnet werden können, und andererseits
auch bekannt den überstehenden Randbereich der Folie zuerst mechanisch nach unten abzubiegen und dann durch Zuführung von Warmluft zu erwärmen (US-PS
g pg
die entstehenden Verschlüsse ungleichmäßig. Femer besteht die Gefahr, daß die Heißluft die Wände der in der Regel aus thermoplastischem Kunststoff bestehen-
müssen die Verschlüsse eine so ausreichende Festigkeit 45 den Behälter erwärmt und verformt Es kann auch zum
haben, daß sie beim Transport der Bc > alter den auf sie einwirkender Beanspruchungen widerstehen.
In den meisten Fällen müssen die Behälter auch flüssigkeits- und luftdicht verschließbar seia Die Möglichkeit eines leichten Öffnens des Verschlusses ist insbesondere dort von Wichtigkeit wo der Behälter zur Auf nähme einer trinkbaren Flüssigkeit wie Milch od. dgl, vorgeselien ist und dann der Behälter gleichzeitig als Trinkgefäß dient Dabei muß der Behälterrand sauber und glatt sein, ohne daß an ihm irgendwelche Oberreste des Verschlußmaterials verbleiben. Derartige gleichzeitig als Trinkgefäße dienende Behälter sind häufig auch für den Gebrauch durch Kinder gedacht was voraussetzt daß sich die Behälter sehr leicht öffnen lassen, damit beim öffnen ein Verschütten des Behälterinhaltes vermieden wird.
Es ist bereits bekannt zum Verschließen von Behältern Deckel aus biaxial orientierten Thermoplasten zu verwenden und die Deckel an den Behälterrand heiß anzusiegeln oder ihn mittels eines Haft- oder Klebemittels mit dem Behälterrand zu verkleben. Hierbei muß jedoch stets damit gerechnet werden, daß ein fehlerhafter Verschluß entsteht beispielsweise, wenn der die unerwünschten Erwärmen des Behälterinhaltes kommen, was insbesondere für temperaturanfällige Lebensmittel, wie gefrorene Lebensmittel, nachteilig ist
Ferner ist es bekannt eine biaxial schrumpffähige Folie mit über den Behälterrand vorstehenden Randbereichen auf den Behälterrand aufzulegen, die überstehenden Randbereiche mechanisch um die Außenkante des Behälterrandes umzulegen und an die Unterseite des vorstehenden Behälterrandes anzulegen. Anschließend wird dann der Behälter insgesamt in eine Heizvorrichtung eingebracht in welcher lur Straffung des die Behälteröffnung überdeckenden Teils der Folie diese mitsamt dem Behälter erwärmt wird (US-PS 3 017 729). Eine Erwärmung des gesamten Behälters zur Straffung der Folie ist ungünstig, weil die dabei aufgebrachte Temperatur auch auf den Behälterinhalt einwirkt. Außerdem ist es für das faltenlose Anliegen der Folie an der Außenkante des Behälterrandes unerläßlich, daß dieser Folienteil wenigstens teilweise erweicht und geformt wird. Sind erst mal Falten nach dem Umlegen der überstehenden Folienbereiche gebildet lassen sich diese durch das anschließende Straffziehen bei die Behälteröffnung überdeckenden Folienteils unter Er-
wärmung durch Schrumpfung nicht mehr vollständig beseitigen.
Du^ch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch welches ein dichter und fehlerfreier Behaltender-Schluß erhalten ,wird, der dennoch leicht wieder zu öffnen 1st
Dies wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht daß beim Umfalten',des ,'überstehenden- Randbereichs unter Crwärmung lediglich die an die Außenkante des Randes anzulegenden Folienteil«: bis in den Erweichung*- und Schrumpfungsbereich der Folie erwärmt werden, wähnend die weiter außen liegenden Teile der Folie ohne Erwärmung unter Kräuselung an die Unterseite des Randes angelegt werden, und daß die Erwärmung des die Behälteroffnung überdeckenden Fobenteiles so kurzzeitig und so gering vorgenommen wird, daß keine Heißstegelung bzw. Verschweißung zwischen der Folie and dem Behälter erfolgt.
Durch das Erwärmen lediglich der an die Außenkante des Behälterrandes anzulegenden Folienteile werden diese sauber unter Verformung um den Behälterrand umgelegt ohne daß Falten entstehen. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung zur Erzielung eines luft- und flüssigkeitsdichten Verschlusses. Durch das Kräuseln der an die Unterseite des Behälterrandes anzulegenden Foliemeile ohne Schrumpfung wird ein gleichmaßiges Anlegen dieser Folienteile erzielt Das Schrumpfen des di« Behälteroffnung überdeckenden Teils der Folie fuhrt nicht nur zur Straffung dieses Folienteils, sondern darüber hinaus noch zu einem straffen Anliegen der Folie an der Außenkante des Behälterrandes. Bei alledem ist der erhaltene Verschluß dennoch leicht zu offnen. Es genügt zum Offnen mit einem Fingernagel unter den gekräuselten Folienbereich zu fassen und diesen aufzubiegen oder abzureißen. Nach dem Entfernen des Verschlusses bleiben keine Reste am Behäherraivi zurück.
Außerdem wird bei dem erfmduRgsgemäßen Verfahren der Behälterinhalt praktisch überhaupt nicht erwärmt. Daher kann das Verfahren gemäß Erfindung auch zum Verschließen von Gefäßen nth wärmeempfmdlichem Inhalt wie z.B. wärmeempfindltchen Lebensmitteln, verwendet werden. Außerdem arbeitet das Verfahren gemäß Erfindung außerordentlich rasch. SeR)St bei verhältnismäßig dicken Folien kann der VerschtießzykRts in etwa 4 Sekunden durchgeführt werden. Dabei ist das erfmdungsgemäBe Verfahren verhältmsmaßig einfach und sauber durchzuführen, wobei eine Vorrichtung erforderlich ist die sich imatischcnJSctneb' eignet
auf einen Zustand zugelassen wird* in welchem die biaxlale Orientierung der Folie aufgehoben ist Di^s ist insbesondere bei Polystyrolfolien der Fall, welche wegen ihrer verhältnismäßig hohen Festigkeit im orientierten Zustand bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt werden.,
Unter diesem Gesichtspunkt der Versprödung und des Bröchigwerdens einer zu stark schrumpfenden Folie hat auch das erfindungsgemäße Kräuseln der an die Unterseite des Behälterrandes anzulegenden Folienteile ohne Schrumpfung eine zusätzliche Bedeutung, denn gerade bei dem hier vorliegenden freien Rand der Folie kann es besonders leicht zu einem unkontrollierten zu starken Schrumpfen kommen. Wenn hier das freie Schrumpfen zugelassen wird, wie es beim Stand der Technik teilweise der Fall ist kann der gekräuselte Fo-Henteil unter Beschädigung des Verschlusses leicht brechen.
Aus den oben angeführten Gründen wird auch vorgezogen, während der Erwärmung der an die Außen konto des Behälterrandes angelegten Folienteile auch diese an der Außenkante anzuklemmen, damit ein Schrumpfen dieser Folienteile bis zur Versprödung noch sicherer vermieden ist.
Femer wird es bevorzugt daß durch den Außenrand des übesehenden Randbereiches ein über die Stoßtioie zwischen der Unterseite des Behälterrandes und den Behältermantd hinaus an diesen angelegter Saum gebildet wird. Hierdurch wird nicht nur dieser BehälterteiL der etwa beim Austrinken des Behälterinhaltes mit den Lippen des Trinkenden in Berührung gelangt vor Verschmutzung geschützt sondern es wird darüber hinaus das leichte Öffnen des erftndungsgemäßen Verschlusses erler weil ein solcher Saum leicht mit einem Fingernagel rgrfn werden kann.
Weitere Ausgestaltengen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteranspruche und werden in der weiter unten folgenden Beschrefcung eines Ausführungsbeispieles erläutert
Eme erfmdangsgemä8e Vric der eingangs erwähnten Art zur Durchfahrung des findgsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet daß die Heizeinrichtung von am verschiebbaren Rahmen und einem den die Behäiteröffnung überdeckenden Bereich der Folie aufheizenden Heizgned innerhalb des Rahmens gebBdet ist daß die Folie mittels des Druckgnedes an der Oberseite des Behälterraades festklemmbar ist und daß die nicht beheizte Hülse ate Kräuselwerzeug ausgebildet ist durch welches die vom Rahmen um die Außenkante des Behälterrandes herabgestoßenen überstehendem Raneree der Föne «wer Krause-
läU\an ifcc'Ctilerscitc des Behälter ätök des £e Ober
Abstand voneinander angeordnete Rippen vorgesehen der Unterseite des vorstehenden Randes eines Behäl-
sind. Hierdurch greift der beheizte Rahmen an den ters entspricht. Die Hülse 16 umgreift den Halter 4 und
überstehenden Folienteilen nur an einer bezogen auf ist in vertikaler Richtung verschieblich, so daß sie mit
die Gesamtfläche der überstehenden Folienteile ver- dem Behälterrand in und außer Berührung gebracht
hälinismäßig geringen Fläche an. Außerdem wird durch 5 werden kann. Diese vertikale Bewegung der Hülse 16
die Erwärmung mittels der Rippen an linienförmige!! wird durch das Zuströmen einer Druckflüssigkeit über
Bereichen dei* überstehenden Folienteile die Ausbil- Kanäle 18 und 19 zu einem von zwei ringförmigen RiIu-
dung gleichmäßig auf Abstand gehaltener Falten beim men 20 und 21 erreicht, welche den ortsfesten Kolben 6
anschließenden Kräuseln begünstigt. umgeben und zu beiden Seiten eines Ringes 22 liegen,
Biaxial orientierte Thermoplaste in Fölienform sind io welcher an der Hülse 16 festgelegt ist. Flexible O-Ringe
im Handel erhältlich, wobei lichtdurchlässige Folien aus 23 und 24, 25 und eine Unterlegscheibe 26 verhindern
' biorientiertem Polystyrol bevorzugt werden. Es können eine Ausströmen der Flüssigkeit aus diesen ringförmi-
jedoch auch andere orientierte Harze Verwendung fin- gen Kammern. Das öffnen und Schließen der Zuström-
den, wie beispielsweise Polyakrylate, Polymethakrylate, kanäle wird durch eine Regeleinrichtung gesteuert.
j Polykarbonate, Polyvinylchloride, Polyäthylen-Tere- 15 Die Kräuselungshülse 16 ist von einem vertikal be-
; phthalate, hochpolymere aus isotaktischem Polypropy- weglichen Ringmesser 27 umgeben, welches mittels
ten und Styrol, wie beispielsweise Styrol-Akrylonitril- einer nicht dargestellten Feder gegen den unteren Teil
Mischpolymer oder gummimodifiziertes, hochstoßfe- 10 des Rahmens 9 nach oben gedrückt wird, wenn sich
stes Polystyrol. letzterer nach unten verschiebt Das Messer wird je-
• Ein Ausführungsbetspiel der erfindungsgemäßen *o doch mittels eines nicht dargestellten Anschlages daran
j Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt In der gehindert, in Berührung mit dem Rahmen zu bleiben,
; Zeichnung zeigt wenn dieser wieder nach oben bewegt wird.
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung in In Betrieb der Vorrichtung wird die obere Montageeiner Stellung, welche die erste Verfahrensstufe beim einheit so weit von der unteren Montageeinheit wegbe-Verschließen eines Behälters veranschaulicht »5 wegt daß ein aufgefüllter Behälter in den Halter 4 ein-F i g. 2 einen dem in F i g. 1 ähnlichen Längsschnitt gebracht werden kann, wobei über seine obere öffnung der Vorrichtung in der Stellung der zweiten eine Folie 28 aus biaxial orientiertem Harz gelegt ist Verfahrensstufe beim Verschließen eines Behälters. Diese Bewegung kann entweder in vertikaler oder in F i g. 3 einen dem in den F i g. 1 und 2 ähnlichen horizontaler Richtung erfolgen. Die obere Montageetn-Längsschrtitt der Vorrichtung in der Stellung der drit- 30 heit wird dann in die in F i g. 1 dargestellte Lage gelten Verfahrensstufe beim Verschließen eines Behälters bracht Aus dieser Lage wird die obere Montageeinheit und dann sehr rasch nach unten in die Lage gemäß F i g. 2 F i g. 4 in vergrößertem Maßstab eine Perspektivan- gebracht Es ist daraus erkennbar, daß dabei die Drucksicht des Heizrahmens zur Erläuterung der Anordnung platte 12 zuerst die Folie gegen den Behälterrand festvon Rippen an dessen innerer Fläche. 35 klemmt wodurch letztere in dieser Lage gehalten und Die Vorrichtung umfaßt eine obere und eine untere verhindert ist daß die Folie in diesem Bereich Montageeinheit 1 und 2, welche in vertikaler Richtung schrumpft worauf dann unmittelbar anschließend der relativ zueinander beweglich sind. In die untere Monta- Rahmen 9 die Folie nach unten auf das Messer 27 stößt geeinheit kann ein gefüllter Behälter 3 in einen Halter 4 so daß unerwünschte Bereiche weggeschnitten werden, eingesetzt werden, der mittels einer Schraube 5 an 40 Bei der weiteren Abwärtsbewegung stößt dann der einem ortsfesten Kolben 6 festgelegt ist welcher mit Rahmen die über den Behälterrand überstehenden Foeiner Basisplatte 7 einstückig ist Eine Entlüftungsboh- lienbereiche nach unten und erwärmt dabei die mit den rung 8 in der Schraube und in dem Kolben erlaubt das Rippen 11 in Berührung gelangenden Bereiche, jedoch Abströmen gegebenenfalls beim Einbringen des gefüll- nicht so ausreichend, daß diese Bereiche zum Schrumpten Behälters in den Halter 4 verschütteter Teile des 45 fen gebracht werden. Beim Niederstoßen werden die Behälterinhaltes. Kanten der Folie gefältelt wobei diese Fältelung durch Die obere Montageeinheit 1 umfaßt einen elektrisch die auf Abstand angeordneten erwärmten Rippen beaufgeheizten Rahmen 9. welcher mittels eines nicht günstigt wird, und abwechselnde Teile der gefältelten dargestellten, hydraulischen oder pneumatischen Zylin- Kanten werden so unter den Behälterrand gezwungen, ders vertikal beweglich ist der durch eine geeignete 50 wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist
! Regeleinrichtung -gesteuert wird. Die lnnenabmessun- Auf die Lage der Vorrichtung gemäß F ig. 2 folgt
j gen des Rahmen! and etwas größer als diejenigen des sehr rasch die gemäß -Ei^3*-lirdieser LageisL di«
! iberstehenden Randes des Behälters. Der untere Be- Kräuselungshülse iiach oben beweg&so daß* die «ad
fetch 10 des Rahmens ist abgeschrägt wie dies insbe- vmtea gestoßenen Bereiche^der Folie »unter. Kräuselung
{ iondereFig.4äeigtFig.4^eigtauchdie Anordnung s5 «egen die untere Fläche des Benälteixandes fcelegi
t Von Rippen 1 I, weiche mit gegenseitigem Abstand Ober werden. Dies -wird durch -die auf Abstand>Jieg&iden
diesen abgeschiigjten Teil des Rahmens verteilt an- durch die Rippen 11 ernannten Bereiche begünstigt fi
geordnet and: Iflhefhalb des Rahmens 9 ist eine Druck- findet dabei jedoch immernöbhiceine'Schrumpfungde
: fääifts 12 *öt tinChi vertikalen Stab 13 festgelegt, der in Harzes stau, da ja die KiSnsetangsliulse 3catt ist Dh
ί aem Rahmen $ fmd «mein Gehäuse 14 verschiebbar 60 Lage gemäß Fi g. 3 wird über einige Sekunden beibe
montiert ist Zwföätäi dem Gehäuse und einem Bund halten, während welcher Zeit die 3pnne der ;Druck
■ des Stabes 13 fet um ScWauTjeiiteder 15 verspannt platte 12 den mUüert'n Bereich derc Folie stan
weiche die Druckplatte reiativ-zum Rahmen 9 nach im- Schrumpfen bringt wodurch die gefaäuselten Kanten
', &Λ drScTct CHe Orec^aisrwird nicht gesondert er- bereiehe in eirie dichte, inechaittschfe Wiritverbraduü
J 1WaTnIt äe «ri^t'vielmäir ttfe Wärme durch Obertra- «5 «"* dem lippemornrigen BeJ&teirä^daomdd
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J WaTnIt äe «ri^tvielmäir ttfe Wärme durch Obertra «5 « e ppg tä^daommeniindda
... fang von dem Rahmen. durch der Verschluß eine glattetind gespannte Oberfll
r-l3fie entere Montageeinheit 2 weist weiterhin eine ehe erhält Die obere Montageeinheit wird dann» wej
{ fcfltkrf usdnngshöise Hh auf, deren oberer Stirnrand 17 bewegt so daß der so verschlossene" Behälter aussei
Halter herausgenommen und in diesen ein neuer Behälter eingesetzt werden kann.
Wenn es erwünscht ist. einen derart verschlossenen Behälter zu öffnen, dann ist es lediglich erforderlich, mit einem Fingernagel unter den gekräuselten Rand S des. Verschlusses zu;fassen und diesen nach oben zu ziehen« wobei der Verschluß reißt oder aber als Ganzes über den Behälterrand gehoben werden kann. Da dieser Verschluß mit dem Behälter weder versiegelt noch verklebt ist, löst er sich leicht von diesem, ohne daß an dem Behälter; Überreste verbleiben.
Gemäß der vorbeschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung wurde davon ausgegangen, daß die untere Montageeinheit ortsfest und die obere beweglich ist Gleiche Ergebnisse werden erzielt, wenn alternativ die obere Montageeinheit ortsfest und die untere beweglich ist oder wenn alternativ beide Montageeinheiten aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können.
Die Folie weist vorzugsweise eine Dicke zwischen ao 0,0127 und 04 mm auf, insbesondere zwischen 0,025 und 0.203 mm. Eine Foüe der Dicke von 0,025 oder 0,05 mm ist oft bequem verwendbar. Die Folie überragt den Behälterrand, d. h. die flache Folie steht über die Kanten des Behälters vor, und zwar um ein Maß, wel- as ches von der Breite des Randbereiches abhängt mit welcher er Ober den Rand des verschlossenen Behälters reichen solL ist der Behälter beispielsweise zur Verwendung ah Trinkgefäß gedacht, dann weist dieser Randbereich vorzugsweise eine so ausreichende Breite auf, daß die später in Berührung mit den Lippen kommenden WandteUe des Gefäßes hygienisch geschützt werden. Eine Breite von etwa 0,63 bis etwa 13 cm ist normalerweise für diesen Randbereich geeignet Ist der Behälter andererseits lediglich zum Verpacken gedacht. dann ist es für diesen Randbereich ausreichend, daß er eine solche Breite aufweist daß sich ein fester Verschluß ergibt Die Folienkante kann beispielsweise mit dem Stoß zwischen der Wand und dem überstehenden Rand des Behälters zusammenfallen. FJn sich geringfü- 4s gig darüber hinaus nach unten erstreckender Saum ist im Regelfall jedoch wünschenswert weil dies das öffnen der Packung durch Einschieben eines Fingernagels unter den Verschluß erleichtert Ein weiterer Weg zum Erleichtern dieses öffnens insbesondere bei solchen Behältern, die einen solchen Randbereich nicht aufweisen besteht darin, daß man beispielsweise eine Öffnungshilfe in der Form eines Ziehstreifens, beispielsweise aus einer Zelluloseazetatfolie, quer über die obere Öffnung des Behälters legt, bevor das Verschließen durchgeführt wird, wobei das eine Ende dieses Streifens über den Behälterrand vorsteht, so daß dieser Strdfen>1mterhalb desv Verschlusses gehalten ist und nach oben gezogeniwerdeikkann, um so den Behälter zasöffneiit'- V' ■ *;>
;^%ider bevorzugten Aitsführungsförm der erfindungsgemlBeAJiferricnftmg", hei welcher ein Kippen aufweiv seiltet iKhnien Verwendung, findejt ist der Abstand xms^ea^abn- RippWvorzugsweise so gewählt daß dieser der Breite desr&andbereiches entspricht, sofern eliusölcheä-'VOTfiaiiaenist.fardieser Randbereich beispielsweise etwa 8^ mtntief/dann-konnen die Rippen emen Abstandüron^twa 0,63 bis etwa 1,3 cm haben. Ein Ideiherer Abs&nd d
it in der Größenordnung '^-^-vorzugsweise dort §5 nicht vorhan-
- Die Steuerung der^ersdiieaeiien'VerTahrensschritt*
und die Temperaturen des erwärmten Rahmens und der Druckplatte sind voneinander abhangig und müssen experimentell ermittelt werden, Sie hangen, nicht nur ab von dem Erweichungspunkt des biaxial orten-/ tierten Thermoplasten, sondern auch von der Dicke dgr Folie, der Wärmekapazität und der Temperatur der Behälterfüllung und weiterhin von dem Abstand der obe|, ren Fläche der Behälterfüllung von dem Rand des Be7''->sf hälters. Im Regelfall muß das Zeit-Temperatur-V4jhjUfc nis so ausgelegt sein, daß ein Schrumpfen der Kanten-;' bereiche des biaxial orientierten Harzes verhindert λ wird, weil sonst dieses Harz spröde und dadurch der Verschluß fehlerhaft wird. Wenn andererseits die Temperatur so ausreichend hoch sein muß, daß diese Kantenbereiche erweicht werden, dann müssen sie sehr rasch festgeklemmt und gekräuselt werden, so daß verhindert wird, daß diese Bereiche schrumpfen, während sie in ihrem durch Wärme erweichten Zustand sind. Ein weiteres Erfordernis besteht darin, daß sich der Verschluß nicht mit dem Behälter heiß versiegeln lassen sollte. Es würde nämlich sonst zu einer Versprödung kommen, was den Verschluß nicht nur fehlerhaft, sondern ihn auch nicht !eicht entfernbar macht Es ist deshalb erforderlich, das Zeit-Temperatur-Verhältnis durch einige Versuche festzulegen, fm Rahmen eines Ausführungsbeispieles wurde gefunden, daß bei Verwendung einer biaxial orientierten Polystyrolfolie mit einer Dicke zwischen 0,025 und 0,075 mm eine Temperatur zwischen 130 und 140° C. vorzugsweise zwischen 133 und 137°C, zweckmäßig ist für den erwärmten Rahmen, während die Druckplatte durch Übertragung eine Temperatur zwischen 125 und 135° C, sehr oft zwischen 128 und 132° C. erreicht. Die Zeit welche zum Niederstoßen der überstehenden Folienbereiche benötigt wird, ist normalerweise sehr kurz, im Regelfall beträgt sie vorzugsweise weniger als 03 Sekunden, insbesondere zwischen 0.1 und 0,25 Sekunden. Der Intervall zwischen dem Niederstoßen der überstehenden Folienbereiche und der Kräuselung dieser gegen den Behälterrand ist ebenfalls vorzugsweise sehr kurz, sie beträgt nicht mehr als 1,5 Sekunden und vorzugsweise zwischen 0.2 und 1 Sekunden. Nachdem die Kräuselung vorgenommen worden ist, wird die Kräuselungshülse in ihrer Lage vorzugsweise über eine weitere Zeitdauer zwischen 1 und 5 Sekunden, insbesondere zwischen 1,5 und 3 Sekunden, gehalten, während welcher Zeit das Schrumpfen des mittleren Bereichs der flachen Folie stattfindet Die Kräuselungshülse ist kalt d. h„ sie weist eine Temperatur auf, welche kleiner ist als der Erweichungspunkt des Harzes, beispielsweise zwischen 10 und 50° C Normalerweise reicht eine atmosphärische Kühlung aus, um diesenZustand zu erhalten. G·»*«*«· , nenfalls kann aber auch eine Wasserkühlung liber dazu geeignet vorgesehene,Kanäle oder eine Lujfikuhhmg mittels eines Ventilators-vorgenommen werden J
In der vorbeschriebenen Ausführungsform der crfin dungsgemäßen Vorrichtung wird^iepruckplat te durch Übertragung von dem ,erwärmten kanälen f rwarmt* * falls erwünscht, kann diese. Ervrännung.,geg|!pf nenfallv gesondert vorgenommen werden.,AJfernaüyi^'inn eingeeigneter Ring .Verwendung ^ηςβη^ψη^ίίε durch Wärme erweichten Bereiche derJFofie festäiklcmmen, wobei der mittlere Bereich der Folie raHtfls einer Strahlungs-Heizeinrichtungodei durdi Aufblasen eines heißen Gases, erwärmt wird An Stelle «rf^esser ZU .j verwenden, welches die Fofie ^uschöeideQwahrend"/ diese aa dem Behälter galten ist, kann tö6. Folie auch bereits vorher zugeschnitten sein-^ln^^dieseml a»' »irn ,.J
das Messer oder eine ähnlich geformte Hülse lediglich dazu verwendet, diesen Zuschnitt in seine richtige Lage zum Behälter zu bringen. Ein solches Vorgehen kann in Einzelfällen vorteilhafter sein, weil es nicht immer sehr leicht ist, ein biaxial orientiertes Harz zu schneiden, ohne daß es zu einer gewissen Abfallmenge kommt, die dann in den Behälter hineinfallen kann und dessen Füllung verunreinigt
Die Entlüftungsbohrung 8 kann so ausreichend vergrößert werden, daß es möglich ist, in ihr einen Stößel vorzuschieben, welcher den verschlossenen Behälter am Ende des Arbeitszyklus ausstößt. Dieses Ausstoßen kann auch muteis Druckluft vorgenommen werden, welche entweder über diese Entlüftungsbohrung oder über einen von dieser getrennten Kanal eingeblasen wird.
Für einen automatischen Betrieb können mehrere untere Montageeinheiten vorgesehen sein, von welchen jede einen aufgefüllten Behälter hält und die dann aufeinanderfolgend an einer oberen Montageeinheit ao vorbeibewegt werden. Die Bewegung der unteren Montageeinheiten kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein, wobei im ersteren Falle die obere Montageeinheit so auszuführen ist, daß sie sich mit jeder unteren Montageeinheit über einen gleichen Weg synchron as mitbewegt, bevor sie wieder angehoben und sehr rasch in ihre Ausgangslage zurückbewegt wird, um mit der nächsten unteren Montageeinheit in Wirkverbindung zu kommen. Gemäß einer dazu alternativen automatischen Anordnung kann eine Anzahl von paarweise angeordneten oberen und unteren Montageeinheiten auf einen Drehtisch angeordnet sein, wobei an einer Stelle dieses Drehtisches die Behälter in die unteren Montageeinheiten eingefügt werden, wenn diese aufeinanderfolgend an dieser Stelle vorbeibewegt werden. Das Auffüllen und das Verschließen der Behälter kann so aufeinanderfolgend auf einer Kreisbahn vorgenommen werden, so daß dann die verschlossenen Behälter an einer anderen Stelle des Drehtisches von diesem abgeführt werden können.
Die Behälter, die sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens verschließen lassen, können praktisch aus jedem beliebigen Material hergestellt sein, so beispielsweise aus einem synthetischen Harz, einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren Glas, Pappe, Papier, AIuminium oder Blech. Vorzugsweise ist jedoch der Behälter aus einem thermoplastischen Harz hergestellt, insbesondere einem Polymer oder Mischpolymer eines olefinisch nicht gesättigten Monomers, wie Äthylen, Propylen, Styrol Akrylonitril oder Methyl-Methakrylat Besonders zu bevorzugen sind Behälter aus Polyäthylen, Polystyrol (einschließlich zäh gemachtem Polystyrol) oder Styrol-Akrylonitril-Mischpolymer. Behälter aus einem thermoplastischen Harz können beispielsweise durch ein Spritzgußverfahren oder durch eine Vakuumverformung bzw. eine Fließdruckverformung hergestellt werden. Die Behälter müssen keine kreisförmige öffnung aufweisen, vielmehr kann die öffnung jede beliebige Form besitzen, so beispielsweise quadratisch, rechteckig, sechseckig oder oval sein.
Beispiel
Beschrieben werden soll hier das Verschließen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eines Gefäßes, welches Milch enthält. Das Gefäß wurde aus Polystyrol durch ein Spritzgußverfahren hergestellt und hatte ein Fassungsvermögen von etwa 0,21. Es wies einen kreisförmigen Rand mit einem Durchmesser von etwa 70 mm mit einer Lippenbreite von etwa 2,5 mm auf Das Gefäß wurde nahezu randvoll mit Milch einer Temperatur von 100C gefüllt und dann in den Halter der Vorrichtung eingesetzt. Eine Folie aus biaxial orientiertem Polystyrol in der Form eines flachen, kreisförmigen Zuschnittes mit einem Durchmesser von etwa 89 mm und einer Dicke von etwa 0,05 mm wurde über die öffnung des Gefäßes gelegt und die obere Montageeinheit wurde dann nach unten bewegt, und zwar innerhalb 0,2 Sekunden. Die Temperatur des erwärmten Rahmens war 135° C, während diejenige der Druckplatte 1300C und diejenige der Kräuselungshülse 20°C betrug. Nach 0,75 Sekunden nach der Bewegung der oberen Montageeinheit nach unten wurde die Kräuselungshülse nach oben bewegt und in dieser Lage über 2,25 Sekunden gehalten, während welcher Zeit die Wärme der Druckplatte den mittleren Bereich der Folie zum Schrumpfen brachte und dadurch die gekräuselten Bereiche in eine dichte mechanische Wirkverbindung mit dem Behälterrand zog. Danach wurde die Kräuselungshülse nach unten bewegt und die obere Montageeinheit nach oben. An dem aus dem Halter herausgenommenen Gefäß wurde festgestellt, daß es durch einen sehr festen Verschluß verschlossen war, wobei der gekräuselte Randbereich etwa 9 mm tief war und die Gefäßwand unterhalb des Behälterrandes abdeckte. Der Verschluß ließ sich leicht entfernen, indem man den Randbereich mit einem Fingernagel anhob und dann die Folie riß. wobei die Gefaßkante sauber und frei von jeglichen Überresten war. die gegebenenfalls von dem Verschluß hätten herrühren können. Versuche mit gleichartig verschlossenen Behältern, die auf einen Betonboden fallen gelassen wurden, zeigten, daß der Verschluß eine äußerst hohe Widerstandsfähigkeit gegen ein Zerreißen aufwies, wobei der Behälter in Einzelfällen sogar eher zu Bruch ging als der Verschluß.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

  1. Patentansprüche:
    h Verfahre« ftm Aufbringen eine* fblie «us bi-" «x«l schruinptgLhJgeni Kunststoff auf die von einem 5' -
    Yorsteliendeii Jliind umgebene Offing eines Sehäl-' Jers, wobei die Folie über die öffnung gelegt wird 'und ihre überstehenden Randbereiche um den Behälterrand gefaltet und gegen dessen Uflterseite gelegt werden and anschließend der dio Behälteröff-Hung überdeckende Bereich der Folie bis in den Schrumpfbereictt eswlplift und dabei gegen die Oberseite des Randes gedrückt wird, dadurch jekennzeichoei, daß beim Umfalten des überstehenden Randbereich: unter Erwärmung IedigBch die an die Außenkante des Randes anzulegenden Folienteiie bis in den Erweichungs- und 'Schrumpfungsbereich der Folie erwärmt werden, während die weiter außen liegenden Teile der FoHe1 ohne Erwärmung unter Kräuselung an die Untersei-' te des Randes angelegt werden und daß die Erwärmung des die Behälteröffnung überdeckenden Foüenteiles so kurzzeitig und so gering vorgenommen wird, daß keine Heißsiegelung bzw. Verschweißung zwischen der Folie und dem Behälter erfolgt
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erwärmung des die Behälteröffnung überdeckenden Folienbereichs die an die Unterseite des Behälterrandes angelegten Folienteile an der Unterseite festgeklemmt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als biaxial schrumpffähige Folie biaxial orientiertes Polystyrol verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Erwärmung der an die Außenkante des Behälterrandes angelegten Folienteile diese an der Außenkante angeklemmt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die um den Behälterrand umzufaltenden Folienteile von dem Außenrai.d der Folie aus bis zu den an die Außenkante des Behälterrandes anzulegenden Folienteile fortschreitend nacheinander umgefaltet werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umfalten zur Ausbildung vorbestimmter Kräuselfaltlinien zusätzlich linienförmige, in IJmfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Folienteile des über den Behälterrand überstehenden Randbereichs der Folie erwärmt werden.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Dicke zwischen 0,025 und 0,203 mm verwendet wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß durch den Außenrand des überstehenden Randbereichs ein über die Stoßlinie zwischen Unterseite des Behälterrandes und den Behältermantel hinaus an diesen . angelegter Saum gebildet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Saum in einer Breite zwischen etwa 635 und 12,7 mm gebildet wird.
  10. 10* Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmten linienförmigen Folienteile in Abständen gebildet werden, welche der Breite des an den Behältermantel ange-
  11. 11. Verfahren nadieinum der Ansprüche 1 bis IG, '-'dadurdi gefcejpzeictaeVdaß das tJiöfafcen des
    iberstehendeij SandbereicUes 4er Folie fij einem Zeitraum zwischen 0,1 und 0,25 Sekun;1- eiCßJgt
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche J bis \ 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen der Folienteile unter Kräuselung an die Unterseite des Behälterrandes in einem Zeitraum zwischen 0,2 und 1 Sekunden nach dem Umfalten des überstehenden Randbereiches erfolgt
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anklemmen der Folienteiie an die Unterseite des Behälterrandes und das Schrumpfen des die Behälteröffnung überdeckenden Folienbereiches während eines Zeitraumes zwischen 1,5 und 3 Sekunden erfolgt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 2 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen und Kräuseln der Folienteile an die Unterseite des Behälterrandes bei einer Temperatur zwischen 10 und 500C erfolgt
  15. 15. Vorrichtung zum Aufbringen einer Folie aus biaxial schrumpffähigem Kunststoff auf die von einem vorstehenden Rand umgebene öffnung eines Behälters, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem über den Behälterrand schiebbaren, die überstehenden Randbereiche der Folie über den Behälterrand faltenden Rahmen, einer mit ihrer oberen Stirnfläche gegen die Unterseite des Behälterrandes schiebbaren Hülse, einem die Folie gegen die Oberseite des Behälterrandes andrückenden Druckglied und einer Heizeinrichtung zum Beheizen des die Behälteröffnung überdeckenden Bereichs der gegen den Behälterrand gedrückten Folie bis in deren Schnimpfungsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung von dem verschiebbaren Rahmen (9) und einem den die Behälteröffnung überdeckenden Bereich der Folie aufheizenden Glied (Druckplatte 12) innerhalb des Rahmens (9) gebildet ist, daß die Folie (28) mittels des Druckgliedes (Druckplatte 12) an der Oberseite des Behälterrandes festklemmbar ist und daß die nicht beheizte Hülse (16, 17) als Kräuselwerkzeug ausgebildet ist, durch welches die vom Rahmen (9) um die Außenkante des Behälterrandes herabgestoßenen überstehenden Randbereiche der Folie unter Kräuselung und ohne Erwärmung gegen die Unterseite des Behälterrandes andrückbar sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizglied eine auch das Druckglied bildende Druckplatte (12) ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Unterseite des Behälterrandes angelegten Randteile der Folie mittels der Kräuselungshülse (16,17) an der Unterseite festklemmbar sind.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis
    17, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Rahmen (9) die an der Außenkante des Behälterrandes angelegten Folienteile an der Außenkante festklemmbar sind.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis
    18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (9) auswechselbar ist.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis
    19, dadurch gekennzeichnet, daß der den überstehenden Randbereich der Folie herabstoßende Teil des Rahmens (9) durch in Umfangsrichtung im Ab-
    1 953
    d voneinander angeordnete Rippen (U) gebil-
    i5t *■--■ W»
    2L Verachtung nach einsm der Ansprüche 15 bis I &difc& gekejujzöcshrtti daß befeiner PolystytöoEe fliit ether Dicke zwischen ejtwä QJGS und 0,075 mm der Rahmen (9) auf eine Temperatur zwisäfen 133 und 137°C und die Druckplatte (12) auf erne Temperatur zwischen 128 und 132°C beheizt sind.
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