DE2116179A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ver schließen v on mit Lebensmitteln ge füllten Behaltern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ver schließen v on mit Lebensmitteln ge füllten Behaltern

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DE2116179A1 DE19712116179 DE2116179A DE2116179A1 DE 2116179 A1 DE2116179 A1 DE 2116179A1 DE 19712116179 DE19712116179 DE 19712116179 DE 2116179 A DE2116179 A DE 2116179A DE 2116179 A1 DE2116179 A1 DE 2116179A1
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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen von mit Lebensmitteün gefüllten Behältern.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Verschließen von mit Lebensmittel gefüllten Behältern aus einer dünnwandigen Metallfolie durch Auflegen ,ieweils eines aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Deckels auf einen zum Behälterboden paralellen Auflagerand sowie durch Umlegen und Anpressen eines hochstehenden Falzrandes des betreffenden Behälters auf den Rand des aufgelegten Deckels.
Als Metallfolie zur Herstellung solcher Behälter wird hierbei vorzugsweise Aluminiumfolie verwendet, da diese eine leichte und insbesondere hygienische Verpakkung gewährleistet und zugleich das Auftauen von eingepackten tiefgekühlten Lebensmitteln durch Mikrowellen-
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einwirkung gestattet. Nach dem Gebrauchsmuster 1 929 451 wird der jeweils gefüllte und mit einem aufgelegten Dekkel .versehene Behälter in einem Führungsteil eingesetzt. Alsdann wird der hochstehende und zum Auflagerand des Behälters senkrechte Falzrand durch einen auf- und abbeweglichen Stempel umgelegt, der hierzu in Richtung zum Behälter divergierende SchrägQächen aufweist. Außerdem sind parallel zum Auflagerand verlaufende Druckflächen fe vorgesehen, die zum Anpressen des umgelegten Falzrandes an den Deckelrand dienen. Damit aus den, z.B. nach Art einer Konservenbüchse, geöffneten Behältern etwa eingebrachte mehr oder weniger feste Lebensmittel, ζ.Β.Käse, Brot, Kuchen od.dgl. leicht entnommen werden können, sind die Behälterwände in Richtung zum Deckel schräg nach außen geneigt, so daß die Bodenfläche mitunter erheblich' kleiner als die Deckelfläche ist.
Werden daher derartige Behälter übereinander gestapelt, so können die Deckel der unteren Behälter ohne weiteres nach innen durchgewölbt werden, da die Veranke- " rung des jeweiligen Deckelrandes zwischen dem umgelegten Falzrand und dem Auflagerand des zugeordneten Behälters nur auf einer Klemmwirkung beruht , die jedoch mit Rücksicht auf die Unelastizität und die geringe Dicke des verwendeten Werkstoffes nur gering ist. Die in die Behälter eingebrachten mehr oder weniger festen Lebensmit-
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tel werden demgemäß beim Stapeln der erläuterten Behälter zusammengedrückt und unansehnlich gemacht, so daß solche für druckempfindliche Lebensmittel verwendete Behälter zum Übereinanderstaüeln nicht geeignet sind.
Allerdings sind durch die schweizerische Patentschrift 107 605 auch durch einen Deckel verschließbare Behälter aus einer dünnen Metallfolie bekannt geworden, bei denen der "Deckelrand mit dem Auflasrerand dur'.h Ondulieren und gegebenenfalls durch nochmaliges Umbiegen der ondulierten Randzone um 180° formschlüssig miteinander verbunden sind. Durch das Umbiegen der ondulierten Randzone um 180 wird der Rand des betreffenden Deckels im gewissen Sinne eingespannt, so daß sich beim Stapeln die Deckel insbesondere der im Stapel unteren Behälter nicht nach innen durchwölben und die eingebrachten Lebensmittel nicht zusammendrücken können.
Diese Wirkung wird ,jedoch nur dann erreicht, wenn der Auflagerand und Deckelrand des Behälters zusätzlich noch auf sich selbst zurückgebogen werden, da die Ondulation allein die Belastung des Deckels durch aufgesetzte weitere Behälter nicht auf den Auflagerand zu übertragen vermag, wenn in üblicher Weise zur leichteren Entnahme des Behälterinhaltes die Seitenwände der Behäl-
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ter in Richtung zum Behälterboden kegelig verjüngt verlaufen. Das Umbiegen der Ränder um 180° erfordert jedoch einen den Behälter verteuernden Zeit- und Werkzeugaufwand, so daß sich diese bekannten Behälter infolge ihrer Unwirtschaftlichkeit nicht durchsetzen konnten.
Auch sind durch die französische Patentschrift 1 506 920 Behälter aus dünnwandiger Metallfolie mit Je einem Auflagerand bekannt geworden, auf welchem zum Verschließen Jeweils ein Deckel aus dem gleichen Werkstoff aufgelegt wird. Auf der Unterseite hat dabei Jeder Dekkel noch einen Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Verbindung des Deckelrandes mit dem Auflagerand des Behälters erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme, die so groß ist, daß der Kunststoffüberzug im Bereich der Verbindungszone zum Schmelzen kommt. Gleichzeitig wird in die Randzone iier Deckels und in den Axiflagerand eine Sicke geringer Tiefe eingedrückt, um den Verschluß noch haltbarer zu gestalten.
Da die in einer entsprechend angepaßten Vorrich- · tung zum Schmelzen gebrachte Kunststoffschicht auf der Randzonenunterseite des Deckels eine Schweißverbindung mit dem aus Metallfolie bestehenden Auflagerand des Behälters nicht eingeht, so wird der Deckel mithin ledig-
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lieh im gewissen Sinne aufgeklebt. Eine solche Klebenaht hat jedoch keine ausreichende Festigkeit, um das auf dem Deckel ruhende Gewicht eines aufgesetzten Behälterstapels zuverlässig auf den Auflagerand des jeweils zugeordneten Behälters übertragen zu können. Vielmehr besteht die Gefahr, daß unter der Einwirkung dieses Gewichtes der betreffende Deckel unter Abhebung seines Randes von dem Auflagerand durchgebogen bzw. ebenfalls nach innen durchgewölbt wird. Daran dürfte auch die eingeprägte Sicke nichts ändern, da sie nur eine geringe Tiefe und zudem einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Sicke des Deckelrandes kann außerdem bei einer unzuverlässigen Klebeverbindung unter der Einwirkung der Deckelbelastung ohne weiteres aus der Sicke des Auflagenrandes herausgehoben werden. Die bekannten Behälter sind somit insbesondere bei größerem Format ebenfalls nicht geeignet, im Stapel die eingebrachten druckempfindlichen Lebensmittel, z.B. Kuchen, wirkungsvoll gegen Zusammendrücken zu schützen. Abgesehen davon muß zum Verschließen jeder Behälter einzeln in die erwähnte Vorrichtung eingesetzt und anschließend wieder entnommen werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, das bekannte Verfahren zum Verschließen von mit
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Lebensmitteln, z.B. Kuchen, gefüllter Behälter aus einer dünnwandigen Metallfolie durch Auflegen jeweils eines aus thermoplastischem Kunststoff "bestehenden Dekkels auf einen zum Behälterboden parallelen Auflagerand durch Umlegen und Anpressen eines hochstehenden lalzrandes des betreffenden Behälters auf dem De ckelrand so we it erzuentwxckeln, daß die Verbindung zwischen dem Deckel und dem Auflagerand eine mittels einfacher, in wirtschaftlicher Weise durchführbarer Maßnahmen auch eine größtmögliche Belastung des Deckels in einem Behälterstapel aufnehmende Festigkeit aufweist.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß nach dem Umlegen und Anpressen des hochstehenden Falzrandes auf dem Rand des Deckels in dem nunmehr aus drei Werkstofflagen bestehenden Außenrand Jedes Behälters unter Druck und gleichzeitiger, jedoch nur den Deckelrand plastifizierender Wärmeeinwirkung eine im Querschnitt kantige Sicke
■ eingepreßt wird.
Hierbei kann die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens in vorteilhafter Weise so ausgebildet werden, daß zum Einpressen einer die drei Werkstofflagen des Außenrandes eines Behälters miteinander formschlüssig verbindenden Sicke ein im Arbeitstakt der Behälter-
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zuführung auf- und abbewegbarer, der Umrißform und der Größe des Außenrandes entsprechender Preßrahmen mit einer an der Unterseite angeordneten sowie der Querschnittsform der Sicken entsprechenden Preßleiste als Patrize vorgesehen ist, dem etwa in Höhe des Bodens der im Arbeitstakt zugeführten Behälter ein entsprechender beheizbarer Matritzenrahmen mit einer im Innern vorgesehenen, mindestens um die Behälterhöhe absenkbaren, den Jeweiligen Behälter aufnehmenden Bühne zugeordnet ist.
Durch diese Maßnahmen wird bei Jedem Behälter der Deckelrand nicht nur zwischen dem umgelegten Falzrand und dem Auflagerand des Behälters fest eingespannt und durch die eingedrückte Sicke mit dem Falzrand und dem Auflagerand formschlüssig verbunden, sondern darüber hinaus wird durch die Wärmeeinwirkung von etwa 300°G trotz der kurzen Zeitdauer eines Arbeitstaktes der Deckelrand des aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Deckels soweit plastifiziert, daß der plastifizierte Kunststoff unter Einwirkung des gleichzeitig ausgeübten Druckes zur Herstellung der Sicke in die Falten der verformten Metall- bzw. Aluminiumfolie hineinkriecht, so daß nunmehr die Verbindung zwischen Behälter und Deckel eine hohe Festigkeit und eine größtmögliche Widerstandsfähigkeit erhalten hat. Dadurch kann
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für den Deckel gegebenenfalls auch eine verhältnismäßig dünne Kunststoffolie verwendet werden. Die Herstellung eines derartigen Deckelverschlusses ist somit außerordentlich wirtschaftlich, zumal die Zuführung der zu verschließenden gefüllten Behälter zu der Vorrichtung zum Umlegen des Falzrandes und zu der weiteren "Vorrichtung zum Einpressen der Sicke und Plastifizieren des Deckelrandes taktmäßig erfolgt, wobei anschließend die verfe schlossenen Behälter durch ein Förderband weitertransportiert werden können.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der dazu-, gehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine rein schematisch dargestellte beheizbare Vorrichtung zum Einpressen von Sicken im Außen-™ rand und gleichzeitigem Plastifizieren
des Deckelrandes eines auf einen zu verschließenden Behälter aufgelegten Deckels,
Fig. 2 eine Ansicht einer rein schematisch dargestellten Vorrichtung für eine internitierende Zuführung der zu verschließenden Behälter zu den beiden Bearbeitungsstationen,
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Fig. 3 einen Querschnitt durch einen teilweise
dargestellten Deckelrand eines verschlossenen Behälters im vergrößerten Maßstab.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel besteht jeder Behälter 1 aus einer Metallfolie und swar vorzugsweise aus einer Aluminiumfolie. Die Seitenwände verlaufen schräg nach außen, so daß die Behälteröffnung gegenüber dem Behälterboden größer ist. Dieser durch einen Deckel 3 aus Kunststoff verschließbare Behälter 1 dient im vorliegenden Fall als Kuchenform und muß aus Platzersparnisgründen stapelbar sein, ohne daß jedoch der in einem Behälter 1 eingebrachte Kuchen oder ein sonstige s druckempfindliches Lebensmittel zusammengedrückt werden kann. Dies erfordert zwischen dem Behälter 1 und dem Deckel 3 eine Verbindung hoher Festigkeit und großer Widerstandsfähigkeit, damit sich der Deckel 3 unter der Belastung aufgesetzter Behälter nicht nach innen durchwölben kann.
Jeder Behälter 1 hat in bekannter Weise einen die Behälteröffnung umgrenzenden und zum Behälterboden 2 parallelen Auflagerand 4-, für den Deckel 3 sowie einen zu diesem senkrecht stehenden Falzrand 5· Dieser schließt sich am äußeren Umfang des Auflagerandes 4- an und wird in gleicher Weise wie der Auflagerand 4 einstückig aus
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der den Behälter 1 bildenden Aluminiumfolie herausgeformt.
Auf dem Auflagerand 4 eines derartigen, z.B. mit einem Kuchen gefüllten Behälters 1 wird der zugeordnete Deckel 3 aufgelegt und der Falzrand 5 mittels einer Vorrichtung 6 auf die Außenseite des Deckelrandes umgelegt und angedrückt. Auf diese Weise sind bisher Behälter 1 ψ der erläuterten Art verschlossen worden, wobei in der Bandzone des Deckels die drei übereinander liegenden Werkstoff lagen von Auflagerand 4-, Deckelrand und Falzrand 5 nicht miteinander versiegelt sind und an dem auf diese Weise verschlossenen Behälter 1 einen einheitlichen Außenrand bildet.
Um der Verbindung zwischen dem Deckel 3 und dem Behälter 1 eine hohe Festigkeit und eine große Widerstandsfähigkeit zu verleihen, wird anschließend nach dem Umlegen und Anpressen des hochstehenden Falzrandes 5 auf dem Deckelrand in dem so gebildeten und aus drei Werkstofflagen bestehenden Außenrand mittels einer zweiten Vorrichtung 7 unter Druck und gleichzeitiger, den Deckelrand des aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Deckels 3 jedoch nur plastifizierende Wärmeeinwirkung von etwa 3000C eine im Querschnitt kantige, z.
B. dreieckförmige Sicke 8 eingepreßt. Swar tritt auch
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hier durch die Wärmeeinwirkung eine Versiegelung der drei Werkstofflagen nicht ein, weil zwischen einer arbfremden Metallfolie und einer thermoplastischen Kunststofffolie eine homogene Verbindung nicht zustande kommen kann. Der plasti fixierte Kunststoff kriecht ,fedoch unter der Einwirkung des die Sicke 8 formenden Druckes in die Falten der zum Auflageranc 4 und zum umgelegten Falzrand verformten Metallfolie hinein, so daß der Außenrand des Behälters im Zusammenwirken mit der Sicke eine hohe Festigkeit erhält. Der Deckel 3 ist nunmehr mit seinem Rand nicht nur zwischen dem Auflagerand 4 und dem umgelegten Falzrand 5 des Behälters gehaltert, sondern durch die Sicke 8 zugleich mit diesen beiden Rändern auch formschlüssig verbunden und zusätzlich wirkungsvoll verklebt, wobei der umgelegte Falzrand 5 im Zusammenhang mit dem in den Falten der Ränder eingedrungenen Kunststoff als weitere Sicherung dient und verhindert, daß sich der Deckelrand selbst bei hoher Belastung des Dekkels nicht aus der Sicke des Auflagerandes 4 herausheben kann. Dabei ist diese Kraft umso kleiner, je kleiner der Winkel an der Spitze der im Querschnitt dreieckförmigen Sicke ist.
Zur wirtschaftlichen Durchführung des Verfahrens zum Verschließen der Kuchenformen bzw. Behälter 1 durch .ieweils einen Deckel 3 wird ein Traggestell 9 vorgesehen,
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auf welchf-s die gefüllten und bereits einen aufgelegten Deckel 3 aufweisenden Behälter 1 hintereinander aufgesetzt und auf ein zweites Maschinengestell 10 vorgeschoben werdenJluf dem Maschinengestell 10 ist die an sich bekannte Vorrichtung 6 zum Umlegen des noch hochstehaiden Falzrandes 5 auf die Oberseite des Deckelrandes angeordnet. Diese Vorrichtung gehört zum Stand der Technik, so daß sich eine eingehende Erläuterung ihres Auffc baues erübrigt. Sie besteht im wesentlichen aus einem auf- und abbewegbaren Stempel, der in Richtung zum Behälter divergierende, den Falzrand 5 umlegende Schrägflächen und weitere zum Auflagerand 4- parallele Druckflächen zum Andrücken des umgelegten Falzrandes an die Oberseite des Deckelrandes aufweist.
Von dieser Bearbeitungsstation 6 gelangen die Behälter 1 bzw. die Kuchenformen zu der weiteren in Fig.l schematisch dargestellten Vorrichtung 7 zum Eindrücken einer Sicke 8 in den von drei Werkstofflagen gebildeten Außenrand der Behälter lt wobei diese Vorrichtung bzw. Bearbeitungsstation auf einem weiteren Maschinengestell 11 angeordnet sein kann. Die Vorrichtung 7 wird im wesentlichen von einem im Arbeitstakt auf- und abbeweglichen Preßrahmen 12 gebildet, der beispielsweise an einer an zwei Stangen geführten Traverse 12a be-
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festigt sein kann und eine dem Auflagerand 4 bzw. dem Außenrand der Behälter 1 entsprechende Größe und Umrdßform aufweist. 4r der Unterseite dieses Preßrahmens 12 ist eine der Querschnittsform der Sicke 8 entsprechende Preßleiste 13 als Patrize vorgesehen. Mindestens im Abstand der größten Höhe eines Behälters 1 von der hochstehenden Patrize bzw. in Höhe des Bodens 2 der im Arbeitstakt zugeführten Behälter 1 ist ein beheizbarer, dem Preßrahmen 12 entsprechender Matrizenrahmen 14 fest angeordnet, der in seinem Innern eine mindestens um die Behälterhöhe absenkbare und den jeweils ankommenden Behälter aufnehmende Bühne 15 aufweist. Auf der Oberseite des Matrizenrahmens 14 ist eine Nut 16 vorgesehen, deren Querschnittsform der dreieckförmigen Querschnittsform der Preßleiste entspricht, jedoch gegenüber dieser etwa um die doppelte Außenranddicke der Behälter 1 größer ist.
Ein bei hochstehendem Preßrahmen 12 ankommender bzw. im Arbeitstakt vorgeschobener Behälter 1 wird von der ebenfalls hochstehenden Bühne 15 stoßfrei aufgenommen. Alsdann wird die Bühne soweit abgesenkt, bis der Außenrand des Behälters mit der Unterseite auf dem elektrisch beheizten Matrizenrahmen 14 aufliegt und von diesem getragen wird. Gleichzeitig ist auch der
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hochstehende Preßrahmen 12 (vgl. die linke Seite der Darstellung in Fig.2) nach unten auf die Oberseite des Außenrandes abgesenkt worden. Durch einen kurzzeitigen Druck des Preßrahmens 12 auf diesen Außenrand des in der "Vorrichtung befindlichen Behälters wird dann unter PIastifizierung des Deckelrandes die Sicke 8 in den Außenrand eingepreßt, worauf der Preßrahmen 12 und die Bühne 15 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Der von dem nachfolgenden Behälter 1 aus der Vorrichtung herausgeschobene und nunmehr stapelfähig verschlossene Behälter 1 kann alsdann von einem Förderband 17 aufgenommen und an eine gewünschte Ablagestelle transportiert werden.
Selbstverständlich können die Maschinengestelle 10 und 11 auch zu einem einzigen Gestell zusammengefaßt werden. Auch können sie fest angeordnet oder fahrbar ausgebildet werden. Das die gefüllten Behälter 1 bzw. die Kuchenformen aufnehmende Traggestell 9 kann eine beliebige Länge aufweisen und ebenfalls mit einem Förderband versehen sein, das im Arbeitstakt der beiden Bearbeitungsstationen 6 und 7 die aufgestellten Behälter weiterbefördert.
Schließlich kann die erläuterte Vorrichtung zum Verschließen von mit Lebensmitteln gefüllten Behältern noch
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dadurch erheblich vereinfacht werden, daß die beiden Bearbeitungsstationen zu einem Mehrfachwerkzeug baulich zusammengefaßt werden, wodurch der zwischen den beiden Bearbeitungsstationen vorhandene Gestellteil in Fortfall kommt. Durch diese Zusammenfassung wird insbesondere der Platzbedarf für die Vorrichtung verringert und auch der Konstruktionsaufwand vermindert, so daß sich eine derart vereinfachte Vorrichtung durch eine noch größere Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
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Claims (3)

  1. Patentansprüche :
    Iy Verfahren zum Verschließen von mit Lebensmitteln gefüllter Behälter aus einer dünnwandigen Metallfolie .durch Auflegen ,jeweils eines aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Deckels auf einem zum Behälterboden parallelen Auflagerand sowie durch Umlegen und Anpressen eines hochstehenden Falzrandes des betreffenden Behälters auf dem Deckelrand, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Umlegen und Anpressen des hochstehenden Falzrandes (5) auf den Rand des Deckels (3) in dem nunmehr aus drei Werkstofflagen bestehenden Außenrand jedes Behälters (l) unter Druck und gleichzeitiger, jedoch nur den Deckelrand plastifizierenden Wärmeeinwirkung eine im Querschnitt kantige Sicke (8) eingepreßt wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zum Einpressen einer die drei Werkstofflagen des
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    Außenrandes eines Behälters (l) miteinander formschlüssig verbindenden Sicke (8) ein im Arbeitstakt der Behälterzuführung auf- und abbewegbarer, der Umrißform und der Größe des Außenrandes entsprechender Preßrahmen (12) mit einer an der Unterseite angeordneten sowie der Querschnittsform der Sicke (8) entsprechenden Preßleiste (13) als Patrize vorgesehen ist, dem etwa in Hohe des Bodens (2) der im Arbeitstakt zugeführten Behälter (l) ein entsprechender beheizbarer Matrizenrahmen (14-) mit einer im Innern vorgesehenen, mindestens um die größte Betiälterhöhe absenkbaren, den jeweiligen Behälter (l) aufnehmenden Bühne (15) zugeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug zum Umlegen und Anpassen des hochstehenden Falzrandes (5) auf den Rand des Deckels (3) und das beheizbare Werkzeug zum Plastifizieren des Deckelrandes sowie zum Einpressen einer im Querschnitt kantigen Sicke (8) in diesem, zu einem Mehrfachwerkzeug vereinigt ist.
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    te
    L e e r s e i te
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