-
Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusterk;ilfsanmeldung Verfahren zum
Prüfen von Behälter-Verschließverkzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Prüfen der Parallelität von in sich geschlossenen Siegelflächen eines Siegelwerkzeuges,
welches zwei gegeneinanderpreßbare, einen Behälter in sich aufnehmbare Teile mit
rahmenartiger Umfassung haben, deren Stirnseite eine Siegelfläche bildet.
Halb
starre Dosen aus Aluminium-Kunststoff-Verbundfoli en werden mit einem Deckel aus
ebenfalls Aluminium-Verbundfolie verschlossen, welcher mit dem seitlich abstehenden
Randflansch der Dose unter der Einwirkung von Druck und wärme verschweißt wird.
Die Dichtigkeit der Schweiß- oder Siegelnaht der so verschlossenen Behälter hängt
in erster Linie von der Plånparallelität der am Siegelrandbereich des Deckels und
der Dose anliegenden, ringförmigen, gegeneinanderweisenden Siegelflächen der beiden
gegeneinandergepreßten Teile des Siegelwerkzeuges ab. Bei derartigen Siegelwerkzeugen
hat das untere Werkzeugteil einen nach oben offenen Hohlraum zur Aufnahme einer
Dose, welcher von einem rahmenartigen Randteil umgeben ist, dessen Stirnseite die
eine Siegelfläche bildet. Die andere Siegelfläche wird von der Stirnseite eines
ebenfalls vorstehenden rahmenartigen Randteils des oberen Werkzeugteils gebildet.
Beim Erhitzen der Siegelwerkzeugteile mittels elektrischer Heizelemente werden Materialspannungen
frei, welche zu einem Verziehen der Werkzeugteile führen, so daß die einander zugewandten
Siegelflächen nicht mehr parallel zueinander sind. Selbst wenn die Siegelflächen
bei Betriebstemperatur nachgeschliffen werden, stellt sich nach einiger Zeit durch
die bei jedem Arbeitstakt auf die Werkzeugteile übertragenen Kräfte ein Verzug der
Siegelflächen ein, so daß die hergestellten Siegelnähte an den Behältern nicht mehr
gleichmäßig dick und teilweise auch undicht sind.
-
Um Siegelnähte an Behältern aus Aluminium-Kunst stoff-Verbundfolie
zu prüfen und aus dem Ergebnis auf die Dichtigkeit der Behälter und auf die Parallelität-der
Siegelflächen schließen zu-können, wurde nach der deutschen Offenlegungsschrift
1 911 039 ein Verfahren bekannt, bei dem die Dicke der Siegelnaht an mehreren Stellen
gemessen wird. Dazu wird ein Behälter in eine Vorrichtung gebracht,-in der die Siegelnaht
auf einem Unterteil aufliegt und ein Oberteil mit mehreren Tastbolzen oben an der
Siegelnaht anliegt, deren Höhe in Bezug zum Unterteil durch eine Meßvorrichtung
angezeigt wird.
-
Ferner ist noch ein Verfahren zum Messen der Dicke der Siegelnaht
bekannt geworden, bei dem zunächst das Aluminium des Folienverbunds chemisch aufgelöst
wird, und dann die Dicke der verbliebenen Kunststoffschicht gemessen wird. Dieses
Verfahren setzt einen hohen apparativen und zeitlichen Aufwand voraus und läßt sich
nicht direkt in den Arbeitsablauf des Verschließens von Behältern einschalten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Prüfen der Parallelität
von in sich geschlossenen Siegelflächen von Siegelwerkzeugen zu schaffen, bei dem
der Aufwand gering ist und das auch von einfachen Ärbeitskräften ohne besondere
Vorkenntnisse durchgeführt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei gegeneinandergepreßten
Siegelflächen der beiden Teile in den von der Umfassung eingeschlossenen Hohlraum
ein Druckmittel mit einem bestimmten Druck eingeführt und die Höhe des Druckes in
dem Hohlraum nach dessen Aufbau und nach einer bestimmten Zeitdauer danach gemessen
wirde Liegen die beiden Siegelflächen in ihrem gesamten Umfang satt aufeinander
auf, wird der eingeschlossene Hohlraum überall dicht abgeschlossen, so daß der Druck
der eingeschlossenen Druckmittelmenge auch nach einer bestimmten Zeit noch gleich
dem Anfangsdruck ist, der gemessen wird, wenn sich die Temperatur des eingeführten
Druckmittels der des Siegelwerkzeuges angeglichen hat. Sinkt der Anfangsdruck mit
der Zeit, ist das ein Anzeichen, daß die Siegelflächen nicht in ihrem gesamten Bereich
satt aufeinander aufliegen, wobei der Druckabfall pro Zeiteinheit- ein Maß für den
Grad an Parallelität der Siegelflächen ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren beansprucht wenig Zeit und kann in
kurzen Unterbrechungen des Arbeitsablaufes einer Verschließvorrichtung für Behälter
immer wieder durchgeführt werden, um das einwandfreie Arbeiten des Siegelwerkzeuges
zu prüfen. Ferner werden bei diesem Verfahren Dickenschwankungen der Folie ausgeschlossen,
aus der die Behälter und Deckel geformt sind.
-
Bei einem Siegelwerkzeug, bei dem ein Werkzeugteil nicht nur gegen
das andere Werkzeugteil hin offen ist, beispielsweise, wenn ein Werkzeugteil aus
einem Ring oder Rahmen besteht, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen
die gegeneinandergepreßten Siegelflächen der beiden Werkzeugteile vor dem Gegeneinanderbewegen
diesem Teile ein dünnes Blatt aus wenig elastischem Material gelegt und in den von
dem Blatt und dem nur einseitig offenen Teil umgebenen Hohlraum das Druckmittel
eingeführt.
-
Vorzugsweise wird zum Durchführen dieses Verfahrens als. Blatt eine
gleichmäßig dicke Folie aus.Metall, beispielsweise Aluminium, mit einer Dicke um
0,03 mm verwendet.
-
Das -erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
-
Es zeigen: Fig. 1 ein Siegelwerkzeug in Verbindung mit einem Druckprüfgerät
teilweise im Schnitt und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Siegelwerkzeuges
in Verbindung mit einem Druckprüfgerät teilweise im Schnitt.
-
Ein Siegelwerkzeug zum Verschließen von tiefgezogenen Dosen aus einer
Aluminium-Ifunststoff-Verbundfolie mit Deckeln aus der gleichen oder ähnlichen Verbundfolie
hat ein ortsfestes Oberteil 10 und ein gegen dieses von unten her bewegliches Unterteil
11. Das Oberteil 10 besteht aus einer Metallplatte 12, auf deren Unterseite ein
der Form der zu verschließenden Behälter angepaßter Ring 13 um etwa 5 mm vorsteht
Die Stirnseite 14 des Ringes 13, welcher einen nach unten offenen Hohlraum 16 umschließt,
bildet eine Siegelfläche, die an dem Deckel des zu'verschließenden Behälters beim
Siegelvorgang anliegt. Das Oberteil 10 wird mit einem elektrischen Heizkörper 15
beheizt, welcher auf der Oberseite der Metallplatte 12 befestigt ist.
-
Das Unterteil 11 hat einen nach oben offenen Metallkörper 18, dessen
Hohlraum l9 der Form eines zu verschließenden Behälters angepaßt ist. Der Metallkörper
18 hat eine Stirnseite 20, die zur Siegelfläche 14 der Platte 12 deckungsgleich
ist und ebenfalls eine Siegelfläche bildet, auf welcher der Umfangsrand des Behälters
beim Siegelvorgang aufliegt. Zum Beheizen des Unterteils 11 ist auf dessen Unterseite
ein elektrischer Heizring 21 befestigt. Das Unterteil 11 ist heb- und senkbar und
kann mit einer bestimmten Kraft gegen das Oberteil 10 gepreßt werden, wobei die
Kunststoffschichten des Randes eines Deckels und der eines Behälters unter der Einwirkung
von Druck und trärme miteinander verschweißen.
-
In die Platte2 des Oberteils 10 führt eine waagerechte Sackbohrung
25, in deren Ende eine von der Unterseite der Platte 12 ausgehende senkrechte, zweite
Sackbohrung 26 mündet. In die Öffnung der Sackbohrung 25 ist ein Anschlußstutzen
27 geschraubt, welcher mit einem Teil einer teitungs-Schnellkupplung 28 verbunden
ist. -Zum Prüfen des Siegelwerkzeuges ist dieser Deil mit dem Anschlußteil der Schnellkupplung
28 verbindbar, welcher am Ende eines Druckschlauches 0 befestigt ist. Das andere
Ende des Druckschlauches ist mit einem Vorratsbehälter 31 mit einem Volumen von
etwa II Liter verbunden. Durch eine Leitung 32 mit einem Absperrventil 33 kann in
den Vorratsbehälter 31 ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, eingeführt werden.
-
Zum Messen des Druckes des Druckmittels im Vorratsbehälter 31 ist
an diesem ein Manometer 34 angeschlossen.
-
Zum Prüfen der Parallelität der Siegelflächen des~Siegelwerkzeuges
wird das Unterteil 11 gegen das Oberteil 10 mit der gleichen Kraft wie bei einem
Siegelvorgang gepreßt, wobei die Teile 10 und 11 beheizt sind. Durch die Schnellkupplung
28 wird der vom Netallkörper 18 und der Platte 12 sowie deren Ring 13 umgrenzte
Hohlraum 16, 19 über die Sackbohrungen 25, 26 und den Druckschlauch 30 mit dem Vorratsbehälter
31 verbunden. Durch Öffnen des Absperrventils 33
wirdnun Druckluft
in den Vorratsbehälter 31 und in den Hohlraum 16, 19 eingelassen, bis sich darin
ein Druck von einer bestimmten Höhe aufgebaut hat. Darauf wird das Absperrventil
33 wieder geschlossen. Nach einiger Zeit, wenn sich die Temperatur- der Druckluft
in dem Hohlraum 16, 19 des Siegelwerkzeuges der Temperatur von dessen Ober- und
Unterteil 10, 11 angeglichen hat, wird der auf dem Manometer 34 angezeigte Druck
abgelesen. Nach diesem Zeitpunkt wird nach einer viertel, einer halben oder einer
ganzen Minute der angezeigte Druck wiederum abgelesen.
-
Sind die beiden abgelesenen Werte gleich, kann geschlossen werden,
daß die Siegelflächen des Siegelwerkzeuges überall satt aneinander anliegen. Ist
der zweite Wert jedoch kleiner als der erste, darf geschlossen werden, daß die beiden
Siegelflächen nicht in ihrem gesamten Bereich aneinander satt anliegen und daß durch
einen Spalt Druckluft entwichen ist. Mit einem derartigen Siegelwerkzeug sind keine
dichten Siegelnähte zu erzielen. Seine Siegelflächen müssen daher schnellstens nachgearbeitet
werden.
-
Bei einem Siegelwerkzeug nach Fig. 2, das ähnlich aufgebaut ist wie
das nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß das Unterteil 11 statt eines einseitig
offenen Metallkörpers 18
einen Rahmen-oder Ring 35 hat, der beidseitig
offen ist, wobei dessen obere Stirnseite 36 eine Siegelfläche bildet und innerhalb
des Ringes 35 eine Auswerferplatte 37 angeordnet ist.
-
Zum Prüfen dieses Siegelwerkzeuges, das keinen geschlossenen Hohlraum
enthält, wird vor dem Zusammenführen von Ober- und Unterteil 10, 11 des Siegelwerkzeuges
auf die AuswerferpIatte 37 ein Stützblock 38 und auf die Siegelfläche des Ringes
35 ein Prüfbiatt 39 aufgelegt. Das Prüfblatt 39 besteht aus einer dünnen, etwa 0,03
mm dicken Folie aus einem wenig elastischen Werkstoff, beispielsweise Aluminium.
Dieses Prüfblatt 39, das zwischen den beiden Siegelflächen des Ober- und Unterteils
10, 11 festgeklemmt wird, begrenzt zusammen mit der Platte 12 und deren Ring 13
einen Hohlraum 40. In diesem Hohlraum 40 wird ein Druck aufgebaut und wie oben beschrieben,
die Druckwerte vor und nach einer bestimmten Zeitdauer gemessen, um einen Rückschluß
auf die Parallelität der Siegelflächen bilden zu können.
-
Beim Verwenden eines Prüfblattes kann nicht nur ein Fehler im Oberteil
des Siegelwerkzeuges festgestellt werden. Es stellt sich nämlich auch ein Druckverlust
ein, wenn im Werkzeugunterteil eine Unebenheit vorhanden ist. In diesem Falle
weicht
nämlich das Prüfblatt durch den Druck der Druckluft nach unten aus und läßt eine
undichte Stelle des Hohlraumes entstehen. Bei Kratzern und Riefen in der Siegelfläche,in
die sich die Prüffolie nicht einlegt, darf angenommen werden, daß die Behälterfolie,
welche dicker ist als die Prüffolie, die Vertiefungen ebenfalls überspannt, so daß
die Siegelnaht nicht beeinträchtigt wird.
-
Ansprüche: