DE2134913A1 - Vorrichtung zum verschliessen eines behaelters im vakuum - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters im Vakuum Die Frfindung betrifft zinke Vorrichtung zum Verschließen von Behältern im Vakuum mit einer Vakuumkammer, in die ein Behälter und ein Behälterdeckel eingelegt werden, und mit einer Vorrichtung zum dichten Verbinden des Deckels und des BehSlters. Vorrichtungen dieser Art werden zum Verpacken von Nahrungsmitteln verwendet.
• Man ist bemüht, die Verpackungs-Materialien und -Vorrichtungen standig zu verbessern. So ist es gelungen, bisher ausschließlich in Blechdosen konservierte -Nahrungsmittel in einer Vielzahl von besseren Verpackungen anzubieten. Beispielsweiche ist bisher in Blechdosen verpackter Schinken jetzt auch in einem wiederverwendbaren Behälter aus Kunststoff erhältlich.
• Zwar ist der Verbraucher mit der Verpackung von Schinken in Kunststoff sehr zufrieden- doch ist ein solcher Verpackungsvorgang mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Schinken enthaltende Blechdosen werden in herkömmlicher Weise im Vakuum verschlossen, um das zu verpackende Gut luftfrei zu konservieren,-Wenn der Verschlußteil mit der Dose verbunden wird, ist darauf zu achten, daß der Verschluß vollkommen undurchlässig ist, damit das Vakuum erhalten bleibt und das verpackte Gut nicht verdirbt.
• Bei der Verwendung von Behältern aus Kunststoff ist es besonders schwierig, einen leckfreien, luftundurchlässigen Verschluß zu erreichen. Da Kunststoffbehälter bekanntlich weit weniger steif sind als entsprechend ausgebildete Blechdosen, besteht in hohem Maße-die Gefahr, daß sie während des Versschließvorganges den auf sie einwirkenden Kräften in beliebiger Richtung nachgeben. Die daraus entstehenden Verwölbungen bewirken, daß mit der Verschließvorrichtung kein einwandfreier Verschluß mehr herstellbar ist. Durch die in der Schließnaht nicht zu, vermeidenden Durchlässe kann Luft in den Behälter eindringen, so daß das Nahrungsmittel vUrdirbt und zur Gefahr für die Gesundheit-des'Menschen wird.
• Aus der USA-Patentschrift 7 491 936 ist ein Behälter aus Kunststoff für Schinken bekannt, der mit einem Deckel aus Metall verschlossen ist und während des Verschließvorganges in einer Form gehalten wird, um dadurch Formänderungen des Behälters aufzufangen. Bei Benutzung dieser bekannten Vorrichtung mußder Behälter von der Bedienungsperson von Hand in die Form eingebracht werden. Am Fnde des Verschließvorganges wird die Form mit dem Behälter aus der Vakuumkammer herausgenommen, und der verschlossene Behälter wird'aus der~Form entfernt, damit diese wieder verwendbar ist. Für das Verschließen muß also die Bedienungsperson sowohl die Form als auch den Behälter mehrmal getrennt in die Hand nehmen, was aufwendig, zeitraubend und daher unwirtschaftlich ist.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern aus Kunstharz zu schaffen, die die Behälter während des Verschließens einklemmt, so daß sie, ohne sich zu verziehen, mit ihrem Deckel lückenlos und leckdicht verschlossen werden.
• Fine weitere Aufgabe ist, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die eine Mindestzahl zusätzlicher Handhabungsvor gänge erfordert.
• Fine weitere Aufgabe besteht in einer Vorrichtung, welche die Kunstharzbehälter festhält, während sie sich in der Vakuumkammer befinden.
• Schinkenbehälter-Verschließtnaschinen haben üblicherweise eine große Valcuumkammer, eine senkrecht bewegliche Plattform, auf die in ihrer untersten Stellung der Behälter aufgelegt wird, eine Deokel-AurnBhme, in die der Deckel eingelegt wird, und ein Verschließwerkzeug mit ollen, die den Deckel um der Behälterwand bördeln. Im Betriebe wird ein mit einem Schinken gefüllter Behälter in die'takuumkammer auf die bewegliche Plattform gelegt. n Deckel wird, gesondert vom Behälter, in die Deckel-Aufnahme oberhalb der beweglichen Plattform und des Behälters gelegt. Die bewegliche Plattform wird aufwärts bewegt, so daß sie den Deckel berührt und den Behälter samt dem Deckel in die Bördelvorrichtung bringt. Dann bördeln die Rollen den Deckel leckdicht um den Behälterrand herum.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die bewegliche Plattformfdahin geändert, daß sie eine bewegliche Behälter-Aufnahmeplatte aufweist und, eine bewegliche Klemmvorrichtung, die sich dicht um.den Behälter herumlegt und beim Verschließvorgang die senkrechten Wänder des Behälters gegen Verformung schützt. Die Klemmvorrichtung'ist innerhalb der Vakuumkammer angeordnet und so gestaltet, daß ihre Betätigung im Zusammenspiel mit der Evakuierung und mit der Bördelung automatisch erfolgt.
• Die FIrfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung in geschlossener Stellung mit teilweise weggeschnittener Vakuumkammer, Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung im Schnitt, von vorn gesehen, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung mit teilweise weggeschnittener Vakuumkammer, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung, Fig. 5 eine Teilansicht der Vorrichtung im Schnitt mit eingesetztem Behälter und der Klemmvorrichtung in der geöffneten Stellung, Fig. 6 eine Teilansicht gemäß Fig. 5 mit der Klemmvorrichtung in der Schließstellung, Fig. 7 eine Teilansicht der Vorrichtung mit Behälter, mit der beweglichen Plattform zu Beginn-ihre-s Aufwärts, hubes, Fig. 8 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 7 mit auf den Behälter aufgesetztem Deckel, Fig. 9 eine Teilansicht der Vorrichtung mit der beweglichen Plattform in ihrer obersten Endlage, in der sich die Verschließrollen in ihrer Arbeitsstellung befinden.
• Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältern befindet sich gemäß Fig. 1 innerhalb einer Vakuumkammer 10. Eine mit dem Bezugszeichen 20 versehene Klemmvorrichtung ist auf einem auf-und abbewegbaren Stempel 11 befestigt, der in herkömmlicher Weise beispielsweise durch nicht dargestellte Zylinder hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden kann. Mit dem Stempel 11 ist eine Plattform 12 verbunden, auf der nach oben gerichtete Zapfen angeordnet sind. Die Zapfen 13 dienen in noch näher zu beschreibender Weise zum Ausrichten eines Behälters auf einer Aufnahmeplatte 14. hit der Aufnahmeplatte 14 sind ferner Stangen 15 und 15a verbunden, die durch Hülsen 16 und 16a in der Plattform 12 hindurchgeführt sind und die an ihrem jeweils unteren Ende je einen Fuß 41 aufweisen (Fig. 1 und 4). Zwischen je einem auf den Stangen 15 und 15aangeordneten Bund 18 bzw. 18a und der Plattform 12 sind Federn 17 bzw. 17a vorgesehen. Zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der Stangen 15 und 15a bei der Aufwärtsbewegung der Plattform 12 während des Verschließvorganges dienen j,e ein auf den Stangen 15 und 15a befestigter Bund 19 bzw.lga.
• Die Klemmvorrichtung20 weist gemäß Fig. 4 gekrümmte Seitenklappen 21 auf, die an ihrem hinteren Ende an einer Trägerhülse 22 angelenkt sind, die auf einer mit der Aufnahmeplatte 14 verbundenen Stange 40 bEweglich angeordnet ist. Die Seitenklappen 21 können abhängig' von der Form des jeweils zu halwenden Behälters jede beliebige Krümmung oder Gestalt aufweisen. Im dargestellten,Ausführungsbeispiel ist die Form der Seitenklappen 21 auf die übliche Gestalt eines Behälters für Schinken abgestimmt, doch ist jede andere Form ebenfalls denkbar.
• Mit den vorderen Enden der Seitenklappen 21 sind Träger 23 verbunden, die über die Unterkante der Seitenklappen hinabreichen. Die unteren Enden der Träger 23 sind mit jeweils einem waagerechten, L-förmigen Winkelhebel 24 durch je einen Stift 25 verbunden, der jeweils in ein Langloch 26 in den Winkelhebeln 24 eingreift. Die Winkelhebel 24 sind auf der Unterseite der Aufnahmeplatte 14 mittels Drehzapfen 27 be festigt, um die die Winkelhebel 24 bewegbar sind. Das jeweils andere Ende der Winkelhebel 24'ist an Kolbenstangen 28 be-, festigt-die in Zylindern 29 hin- und herbeweglich sind., Bei der Hin- und Herbewegung der Kolbenstangen 22 in den Zylindern 29 verdrehen sich ent'sprechend die Winkelhebel 24 um die Drehzapfen 27 und wirken auf die Stifte 25 in den Langlöchern 26, wodurch sich die Seitenklappen 21 um die Trägerhülse 22 abwechselnd in die geöffnete und die geschlossene Stellung entsprechend Fig. 3 verdrehen.
• Im oberen Teil der Vakuumkammer 10 ist eine nicht näher bezeichnete Vorrichtung zum Verbinden des Deckels mit den Behälter untergebracht. Diese Vorrichtung ist bekannt und ist mit Ausnahme der noch näher zu beschreibenden erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht Teil der Erfindung. Diese Vorrichtung enthält gemäß Fig. 3 eine Aufnahme 30 für den Deckel, eine Anschlagplatte 31, die mit einer Kolbenstange 32 eines' Pneumatikzylinders 33 verbunden ist, sowie das Verschließwerkzeug mit Druckrollen 34 (Fig. 9). Tm dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Vorrichtung erste Führungsplatten )5 mit je einer abgefasten Zentrierfläche 36, die an der Unterseite der Aufnahme 30 befestigt sind. Zweite Führungsteile 37 mit Je einer abgefasten Zentrierfläche 33 sind an der Oberseite der Deckelaufnahme 30 befestigt. Die den Führungsplatten 35 zugewandten Enden der Träger 23 weisen ebenfalls je eine abgefaste Fläche 39-aur, die mit den Zentrierflächen 36 und 38 in noch näher zu beschreibender Weise korrespondieren.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird anhand der Fig. 5 bis 9 beschrieben, in denen aufeinanderfolgende Verfahrensschritte beim Verschließen eines Behälters dargestellt sind. Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird hier für einen Kunststoffbehälter für Schinken beschrieben, doch ist sie in gleicher Weise gut geeignet für jede Art des Verschließens von beliebigen Dosen und Behältnissen aus den unterschiedlichsten Materialien. Besondas geeignet ist die Vorrichtung jedoch zum Verschließen von biegsamen Behältern, beispielsweise von Kunststoffbehältern, die während des Verschließvorganges nachgeben können.
• Ein Kunststoffbehälter C, der sich an seinem offenen Ende erweitert und eine Schulter 5 bildet und einen Bodenwulst R aufweist, wird zum Verschließen auf die Aufnahmeplatte 14 aufgesetzt. Frwähnt sei hier der im allgemeinen bestehende konstruktive Unterschied zwischen herk8Mmliehen Blechdosen und Kunststoffbehältern. Infolge der unterschiedlichen Art der Herstellung besitzt eine Blechdose im allgemeinen einen größeren und erhabeneren Bodenwulst R als eine Kunststoffdose. Aus diesem Grund stützt sich eine auf der Aufnahmeplatte 14 befindliche Blechdose mit dem Bodenwulst an ihrem Umfang ab> während der flache Boden nicht auf der Aufnahmeplatte aufliegt, so daß zwischen dem Boden und der Aufnahmeplatte ein freier Raum entsteht. Dieser freie Raum spielt dann ei ne Rolle, wenn das Füllgut et-was über den obersten Rand der Dose hinausreicht.
• Das Füllgut wird in einem solchen Fall durch den vom Deckel und der Anschlagplatte 71 ausgeübten Druck nach unten in die Dose gedrückt, deren Boden sich dann etwas auswölben kann und den freien Raum zwischen Dosenboden und Aufnahmeplatte ausfüllt.
• Bei einem Kunststoffbehälter ist jedoch im gleichen Fall der freie-Raum zwischen Behälterboden und Aufnahmeplatte zu klein, die erforderliche Auswölbung aufzunehmen, so daß sich auch die Behälterwände-verwölben, um das Füllgut aufzunehmen. Ein solches Nachgeben der Behälterwände kann jedoch nicht hingenommen werden, das dann der Deckel nicht mehr in der gewUnschten Weise dicht'mit dem Behälter verbunden werden kann. Diese Schwierigkeit wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Bauart und Betriebsart der Aufnahmeplatte 14 und ihr Zusammenwirken mit den Seitenklappen 21 überwunden.
• Der Behälter C wird auf die Aufnahmeplatte 14 aufgesetzt und mit Hilfe der am Umfang der Aufnahmeplatte 14 angeordneten Zapfen 14) auSgerichtet, die zu diesem Zweck den Behälter an seinem Umfang berühren. Getrennt hiervon wird ein Deckel in die Deckelaufnahme 30 eingebracht. Bei diesem Vorgang befindet sich der Stempel 11 in seiner untersten Endlage, in der der Fuß 41 auf dem Boden der Kammer 10 aufsitzt. Die Kolbenstangen 28 befinden sich innerhalb der Zylinder 29, so daß sich die Kniehebel 24 in der nach außen geschwenkten, d.h. in der geöffneten Stellung befinden. In dieser Stellung sind auch die Seitenklappen 21 gänzlich ausgeschwenkt, wie Fig. 3 strichpunktiert zeigt, vgl. auch Fig. 5.
• Die Vakuumkammer 10 weist eine VerschlußKbppe 42 auf, welche nunmehr geschlossen wird und die dabei den pneumatischen Schalter 43 betätigt, welcher das pneumatische, nicht näher dargestellte Antriebssystem für die Zylinder 29 in Betrieb setzt. Beim Betätigen der Zylinder 29 werden die Kolbenstangen 28 in die ausgefahrene Endlage verschoben, wobei sich die Winkelhebel 24 um die D-ehzapfen 27 verdrehen. Hierdurch werden die Träger 23 nach innen mitgenommen unddie SeitenkEppen 21 verdrehen sich um die Trägerhülse 22 und die Stange 40.
• Auf diese Weise schließen sich die Seitenklappen 21, wie dies in den Fig. 3 und 6 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. In der ausgefahrenen Stellung der Kolbenstangen 28 umschließen die Seitenklappen'21 den Behälter C eng, doch verbleibt zwischen den Trägern 23 ein schmaler Spalt, wie aus den Fig, 6 bis 8 ersichtlich ist. Die Schulter S des Behälters C befindet sich nunmehr etwas oberhalb des obersten Randes der Seitenklappe 21.
• Sobald sich die Seitenklappen 21 um den Behälter C geschlossen haben, beginnt die Aufwärtsbewegung des Stempels 11. Wenn sich.
• der Fuß 41 vom Boden der Kammer 10 abhebt, können sich die Stangen 15 und 15a und die Aufnahmeplatte 14 nach unten bewegen; bis die Bunde 19 und 19 an der Plattform 12 anschlagen.
• Zu diesem Zeitpunkt wird der Behälter C ganz von den Seitenklappen 21 gehalten, und der Raum zwischen dem Behälterboden und der Aufnahmeplatte 14 hat sich infolge der Abwärtsbewegung der Aufnahmeplatte 14 vergrößert. Fig. 7 verdeutlicht diese Stellung. Durch das Absinken der Aufnahmeplatte 14 um einen geringen Betrag ist zwischen dem Behälterboden und der slufnahmeplatte ausreichend Raum entstanden, ein mögliches Auswölben des Bodens aufzufangen, falls der Behälter etwas überfüllt worden ist.
• Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Stempel 11 stößt der oberste Rand des Behälters C gegen den zuvor in die Deckelaufnahme 70 eingebrachten Deckel. Unmittelbar oberhalb des Deckels befindet sich die Anschlagplatte 3 , die der weiteren Aufwärtsbewegung des Behälters entgegenwirkt, so daß der Deckel fest auf den Behälter zu liegen kommt und durch ihn das möglicherweise über den obersten Rand des Behälters C überstehende Füllgut nach unten in den Behälter gedrückt wird.
• Die Anschlagplatte 31 dient außerdem dazu, den Behälter C vollständig nach unten an die Seitenklappen 21 zu drücken, bes seine-Schulter S auf der Oberkante der Seitenklappen 21 aufliegt. Während dieses Vorganges verbleibt nach wie vor zwischen den Trägern 23 ein schmaler Spalt, so daß für den Behälter C genügend Spiel bleibt, daß die Schulter' 5 des Behälters C nach unten gegen die Seitenklappen 21 gedrückt werden kånn, wie di'es aus Fig. 8 im einzelnen hervorgeht.
• Der Stempel ii; welcher die Plattform 12, die AuSnahmeplatte 14 und den mit dem noch lose aufliegenden Deckel versehene Behälter C trägt, bewegt sich weiter aufwärts; Mit der Bewegung des Stempels kl'werden auch die Anschlagplatte 31 und die Kolbenstange 32 zusammen mit dem Behälter und dem Deckel nach oben bewegt. Die' abgefasten Zentrierflächen 39 der Träger 23 berühren jetzt die abgefasten Zentrierflächen 36 der Führungsplatten 35, so daß diese die Träger 23 aufeinanderzu bewegen, bis die Träger zwischen die Führungsplatten 35 gelange; Bei der Weiteren Aufwärtsbewegung laufen die abgefaste Fläche 39 der Träger 23 auf die abgefasten Zentrierflächen 38 der Führungsteile 37 auf, so daß die Träger 23 noch weiter zusammengedrückt werden. Nachdem diesTräger 23 zwischen die Führungsteile 37 bewegt worden sind, befinden sie sich unmittelbar nebeneinander und schließen die Seitenklappen 21 fest um die Wandung des Behälters C. In der obersteq Endlage des Stempels 11 werden der Behälter C und sein Deckel in die Verschließvor?>ichtung eingeführt, in der der' Deckel unter dem Druck der Rollen 34 mit dem Behälter verbunden wird, wie dies in Fig. 9 im einzelnen dargestellt ist, Ist der Verschließvorgang beendet, wiederholt sich der beschriebene Verfahrensablauf im wesentlichen in umgekehrter Folge. Der Stempel 11 bewegt sich nach unten, wodurch der Behälter aus der Verschließvorrichtung abgesenkt und aus den Führungen 35 und 37 heraus in die in den Fig. 5 und 6 dargestellte unterste Lage geführt wird.
• Sobald der Stempel 11 seine unterste Endlage erreicht hat, setzt der Fuß 41 auf dem Boden der Kammer 10 auf, wodurch die Aufnahmeplatte 14 etwas nach oben bewegt wird und infolgedessen auch die Schulter S des Behälters C von der Oberkante der Seitenklappen 21 abhebt.
• Mit dem Öffnen der Verschlußklappe 42 wird der Schalter 43 betätigt, der die Zylinder 29 in Betrieb setzt, wodurch sich die Hebel 24 um die Drehzapfen 27 verdrehen und damit die SeitenSappen 21 in ihre geöffnete Stellung schwenken. Der verschlossene Behälter kann nunmehr von der Bedienungsperson aus der Kammer 10 entnommen werden.
• Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung können Kunststoffbehälter in rascher Folge verschlossen werden, wobei die bisher für das Verschließen solcher Behälter erforderlichen Handgriffe im wesentlichen entfallen. Die gesamte Vorrichtung ist' innerhalb der Vakuumkammer untergebracht, deren Gestalt in keinem Fall geändert zu werden braucht.

Claims (8)

Pat entansprüche

1. Vorrichtung zum Verschließen von Behältern im Vakuum mit einer Vakuumkammer, in die ein Behälter und ein Behälter deckel eingelegt werden5 und mit einer Vorrichtung zum dichten Verbinden des Deckels und des Behälters, d a d u r c h, g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Vakuumkammer (10) eine bewegliche Behälter-Aufnahmevorrichtung !12, 14, 20) angeordnet ist, die um den Behälter dicht herumgelegt werden kann.

2. Vorrichtung -nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung für den Behälter aus einer auf- und abbeweglichen Plattform (12) mit Aufnahmeplatte '14), auf die der Behälter gesetzt wird, ferner aus einer beweglichen, oberhalb der Plattform (12) angeordneten Kemmvorrichtung (20), die um den Behälter herumgelegt wird, und aus einer Einrichtung (23-29) besteht, welche die Klemmvorrichtung (20) um den Behälter herumgelegt hält, während der Deckel mit dem Behälter verbunden wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatte (14)' von der den Behälter tragenden Klemmvorrichtung (20) wegbewegbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrlchtung (20) schwenkbare Seitenklappen (21) aufweist, deren Form den Seiten des jeweils zu verschließenden Behälters angepaßt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche die Seitenklappen (21) schwenkt, aus anoden Seitenklappen (21) angelenkten schwenkbaren Winkelhebeln (24) besteht, die durch Druckluftzylinder (29) betätigt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhebel (24) und die Druckluft zylinder (29) an der Unterseite der Plattform (12) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (20, 21) durch oberhalb von ihr angeordnete FUhrungen beim Aufwärtshub der Klemmvorrichtung zunächst fast ganz und danach ganz zusammengeschlossen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen aus ersten FUhrungsplatten (35) und zweiten FUhrungsteilen (37) bestehen, die nacheinander an den Seitenklappen (21) der Klemmelnrichtung (20) zur Anlage kommen und die Seitenklappen (21) zunächst fast ganz und danach ganz aneinanderklemmen.