DE2517837C2 - Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters - Google Patents
Vorrichtung zum Verschließen eines BehältersInfo
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- B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
- B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
- B29C66/91641—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux the heat or the thermal flux being non-constant over time
- B29C66/91643—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux the heat or the thermal flux being non-constant over time following a heat-time profile
- B29C66/91645—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux the heat or the thermal flux being non-constant over time following a heat-time profile by steps
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Description
dadurch ge ken η zeich η et,.daß
f) das Biegewerkzeug (7) koaxial innerhalb des Stanzwerkzeuges (4, 11) angeordnet und mit
letzterem verbunden ist;
g) das Biegewerkzeug (7) ein mit der Heißluft beaufschlagbarer Hohlkörper ist, der in seiner
radial innen liegenden Wand mit den Austrittsöffnungen (5) für die Heißluft versehen ist;
h) koaxial innerhalb des Biegewerkzeuges (7) ein gekühlter Druckstempel (3) angeordnet ist, der
den über der Behälteröffnung liegenden Teil des Deckels überdeckt;
i) zwischen der durch das Biegewerkzeug (7) und das Stanzwerkzeug (4, 11) gebildeten Einheit
und dem Druckstempel (3) eine Totgangverbindung (8) vorgesehen ist, derart, daß der
Drucksiempe! (3) und die durch Biegewerkzeug (7) und Stanzwerkzeug (4, 11) gebildete Einheit
gemeinsam auf die Behälteröffnung zu bewegt werden, bis der Druckstempel (3) und der
Deckel in Anlage an den Rand (A') der Behälteröffnung kommen, und dann die durch
Biegewerkzeug (7) und Stanzwerkzeug (4, 11) gebildete Einheit unter Mitnahme des Randes
des Deckels allein über den Rand (A') der Behälteröffnung hinweg bewegt wird, und
j) die Unterseite des Druckstempels (3) bei noch nicht belasteter Totgangverbindung (8) mit der
Schneidkante des Stanzwerkzeuges (4, 11) fluchtet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstempel (3) einen zurückspringenden
mittleren Stirnabschnitt (14) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Hohlkörper (7) angeordnete
Heizeinrichtung (12).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Totgangverbindung
durch einen wahlweise mit Druckmittel
beaufschlagbaren Arbeitszylinder (8) gebildet ist
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters mit einem Deckel, welcher aus
biaxial orientierter Kunststoffolie hergestellt ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung zum Verdeckein eines Behälters mit
ίο einer zweiachsig orientierten Folie ist in der JP-PS
3 591/1972 beschrieben. Wird diese Vorrichtung jedoch für das Verschließen bzw. Verdeckein eines Behälters
eingesetzt, so ist der über den Behälter hinausragende Teil der Folie instabil, weil diese Vorrichtung keine
Biegeeinrichtung aufweist. Außerdem ist mittels dieser Vorrichtung kein Behälterverschluß mit gutem Aussehen,
der fest mit dem Behälter verbunden ist und diesen verschließt und abdichtet, erzielbar, weil zum Schrumpfen
der Folie Heißluft von der Unterseite des Behälters nach oben geblasen wird. Aus diesen Gründen hat diese
bekannte Vorrichtung kaum praktische Anwendung gefunden.
Aus der US-Patentschrift 34 91 510 ist eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art bekannt, bei der eine dünne Schrumpffolie nach dem Ausstanzen zunächst
durch Wärmeversiegelung am Behälteirand festgeheftet wird, bevor dann in einer nachfolgenden Station das
Umbiegen und Aufschrumpfen des Deckelrandes erfolgt. Bei einem derartigen Vorgehen muß der Rand
der Bchälteröffnung speziell behandelt, nämlich mit Wachs beschichtet werden. Diese Art des Festheftens
ist also nicht bei beliebigen Behältern verwendbar. Zudem muß die Temperatur des zum Anheften
verwendeten Werkzeuges sehr präzise eingestellt werden. Sie muß zum Erweichen des Wachses
ausreichen, darf aber noch nicht zu einem Schrumpfen der Folienbahn führen. Derartige Heftverbindungen
lassen sich in der Praxis oft nicht völlig durchgehend herstellen und sind bis zum Erkalten des Wachses auch
mechanisch nicht belastungsfähig, so daß es doch zu einer Faltenbildung in dem Folienmaterial des Deckels
kommen kann.
In der DE-OS 23 09 015 ist weiterhin eine Vorrichtung
beschrieben, bei der auf die zu verschließenden Behälter schon fertig vorgeformte Deckel mit nach
unten gebogenem Rand aufgesetzt werden. Dies bedingt die Verwendung dicken Fclieninaterials für die
Deckel, damit die gewünschte Formstabilität der Deckel für sich allein erzielt wird, und setzt einen vorhergehenden
Tiefziehschritt voraus. Beides ist für die Praxis offensichtlich nachteilig.
In der US-Patentschrift 38 00 502 ist eine Vorrichtung
zum Verschließen von Behältern 'beschrieben, bei der der Behälter auf eine hydraulisch oder pneumatisch
hebbare Plattform aufgesetzt wird, die ihn gegen eine Druckplatte anhebt. Zwischen dem zu schließenden
Behälter und der Druckplatte wird vorher eine Folie eingebracht. Außerhalb des Behälterrandes und unterhalb
der Folie ist eine umlaufende Messerkante
μ angeordnet, über welche die Folie abgeschert wird,
wenn sich von oben eine kappenartige Biegeeinrichtung über den Behälter nach unten senkt. Durch die starke
Erwärmung der Druckplatte schrumpft bei dieser Vorrichtung die Folie auch im mittleren Bereich, noch
hi bevor die Randbereiche am Bchältcrflansch verankert
sind. Gerade der Rand des Deckels wird dort aber nicht zum Schrumpfen gebracht. Außerdem ist diese bekannte
Vorrichtung wegen der dort vorgesehenen Auf- und
Abbewegung des Behälters selbst schwer zu handhaben,
kompliziert in der Bauweise und relativ hoch im Aufbau. Die US-Patentschrift 28 25194 zeigt eine Vorrichtung
zum Ausstanzen und Aufschweißen eines Deckels aus einer fortlaufenden Folienbahn aus thermoplastik
schem Material auf einen Behälter, sie gibt jedoch keine Hinweise zu einer Lösung der Probleme, die bei einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art im Zusammenhang mit Schrumpffolien auftreten.
Die DE ?S 11 59 629 beschreibt eine Wärmekontakt- w
Schweißvorrichtung zum Verschweißen von aufeinanderliegenden Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen.
Dort ist zwar eine Koaxialanordnung eines innenliegenden Kühlelementes und eines außenliegenden
ringförmigen Heizelementes gezeigt Als eigentliches Schweißwerkzeug wird jedoch ein ringförmiges
Kupferblech über einen relativ großen Wärmewidersiand aufweisende Verbindung zum Kühlelement
dauernd gekühlt und kurzfristig übe«· eine dem gegenüber geringen Wärmewiderstand aufweisende
Kontaktverbindung zum Heizelement rasch aufgeheizt. Diese Druckschrift lehrt also das aufeinanderfolgende
Aufheizen und Abkühlen ein und desselben Werkzeuges durch Schalten der wärmeleitenden Verbindung zum
Heizelement, gibt jedoch keine Anregung zum Aufbrin- r,
gen von Deckeln aus einer Folienbahn von wärmeschrumpfbarem Material.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der das Ausstanzen des Deckels aus w einer fortlaufenden Folienbahn aus wärmeschrumpfbarem
Material, das Umbiegen des Deckelrandes und das Anströmen des umgebogenen Deckelrandes mit Heißluft
in ein und derselben Station erfolgt. Dabei soll jegliche Wellen- oder Faltenbildung der Folie vermieden
werden. Die Vorrichtung selbst soll möglichst kompakt aufgebaut sein und insbesondere eine zuverlässige
und schnelle, kontinuierliche Arbeitsweise ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den 4« kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführunsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung uines mittels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung verdeckelten Behälters,
Fig.2 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematisehe
Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 3 bis 7 Schnittansichten zur Veranschaulichung der Arbeitsgänge bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.8 eine Schnittansicht einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung,
Fig.9 eine der Fig.8 ähnelnde Darstellung einer
noch weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 10 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische
Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum kontinuierlichen Verdeckein von Behältern.
Nachstehend sind Konstruktionen und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Figuren
erläutert.
Gemäß Fig.2 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Druckplatte 3, eine Stanzeinrichtung 4, eine
Biegeeinrichtung 7, die gleichzeitig als Heißluftleitung 6 und als Heizluft-Blasloch 5 wirkt, wobei die Teile 3, 4
und 7 über einen Zylinder 8 miteinander verbunden sind, und einen Sockel 2 auf, auf den ein zu verschließender
Behälter A aufgesetzt wird und der erforderlichenfalls mit einer Befestigungs- oder Festlegeeinrichtung 2'
versehen ist Alle vorgenannten Einrichtungen sind dabei in einem Rahmen 9 zusammengefaßt In den
Figuren ist bei 1 eine Halteeinrichtung für eine zweiachsig orientierte Folie B angedeutet
Gemäß Fig.3 wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der zu verschließende Behälter A zunächst
auf den Sockel 2 aufgesetzt, der dann hochgefahren wird, bis die Lippe bzw. der Randflansch A' des
Behälters A mit der von der Halteeinrichtung 1 gehaltenen, zweiachsig orientierten Folie B in Berührung
gelangt
Danach wird gemäß Fig.4 ein Arbeitszylinder 8
betätigt so daß die Druckplatte 3 zusammen mit der Stanzeinrichtung4 nach unten gefahren wird. Hierdurch
wird die von der Halteeinrichtung 1 gehaltene, zweiachsig orientierte Folie B durch die Druckplatte 3
an der Lippe A' des Behälters A befestigt und gleichzeitig wird die Folie durch die Stanzeinrichtung 4
derart ausgestanzt, daß die Verschlußfolie eine größere Oberfläche als die durch die Lippe A' des Behälters
umrissene Fläche besitzt
Die Druckplatte 3 kann mit Rohren oder Kanälen 10 versehen sein, welche von Kühlwasser ο. dgl. durchströmt
werden können, weil die Druckplatte auf einer Temperatur gehalten werden sollte, bei welcher sie
beim Andrücken an die Folie B kein Schrumpfen der Folie hervorruft. Die Form der Stanzeinrichtung 4 kann
zur Erleichterung des Stanzvorgangs abgewandelt werden, und diese Einrichtung kann mit einer
zusätzlichen bzw. Hilfs-Heizeinrichtung 11, etwa einem Impulsheizelement, versehen sein. Gemäß den Fig.5
und 6 wird der Kolben des Arbeitszylinders 8 sodann weiter ausgefahren, um den über die Behälterlippe A'
hinausstehenden Abschnitt ß'der Folie mit Hilfe der mit einer Heißluftleitung 6 und einem Heißluft-Blasloch 5
versehenen Biegeeinrichtung 7 unter die Ebene der Behälterlippe A' zu biegen. Gleichzeitig damit oder
unmittelbar darauf wird Heißluft mit einer Temperatur, bei welcher ein Schrumpfen der Folie B auftritt, aus dem
Blasloch S ausgeblasen, so daß gemäß F i g. 7 der über die Behälterlippe A' hinausragende Abschnitt B' der
Folie B am Behälter A anhaftet und letzterer mithin verschlossen wird.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Form des an der Biegeeinrichtung 7 vorgesehenen
Heißluft-Blaslochs 5 entsprechend der Form des Behälters abgewandelt werden, um die über die
Heißiuftleitung 6 zugeführte und aus dem Blasloch 5 ausgeblasene Luft auf einer gleichmäßigen Temperatur
zu halten. Gemäß F i g. 8 ist es auch möglich, die Heißluft über eine innere, in der Heißluftleitung 6
angeordnete Heizeinrichtung 12 zuzuführen, wobei die Leitung mit einer nicht dargestellten Luftzufuhr
verbunden ist. Falls die Einrichtung 2' zur Festlegung des Behälters drehbar ist, kann das Aufblasen der
Heißluft auf den Behälter noch gleichmäßiger erfolgen, so daß ein noch fester verschlossener Behälter erzielt
wird.
In Fig. 9 ist eine noch weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich
darin von den vorher beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, daß die verwendete DruckDlatte 3
an ihrer die Folie berührenden Fläche einen konkaven Abschnitt 14 aufweist. Bei Verwendung der Vorrichtung
gemäß Fig.9 kann ein Behälter A schnell und sicher
verschlossen werden, auch wenn sich der Inhalt C des Behälters A über die Ebene der Behälterlippe A' hinaus
hochwölbt. Der Umfangsteil 3' der konkaven Druckplatte 3 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er sich fest
an die Behällerlippe A' anlegt, so daß die aus dem Blasloch 5 ausströmende Heißluft in dem in den Fig. 4
bis 7 dargestellten Zustand daran gehindert wird, über die Lippe A' hinwegzustreichen und das Innere des
Behälters zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von Behältern kann einem Förderer zum automatischen
Zuführen und Abführen von Behältern A zugeordnet werden, wobei die zweiachsig orientierte
Folie B in Rollenform angewandt wird. Fig. 10 veranschaulicht eine Ausführungsform einer solchen
Vorrichtung für das kontinuierliche Verschließen von Behältern.
20
In Fig. 10 ist die Verschließvorrichtung selbst mit D
bezeichnet. Die Behälter A werden durch einen Förderer E in vorbestimmten Zeitabständen automatisch
in die Position unter der Vorrichtung D gefördert, in dieser Position nach dem vorher erwähnten
Verfahren verschlossen und dann aus der Vorrichtung D ausgetragen. Die von einer Rollfolien-Halteeinrichtung
!5 gehaltene, zu einer Rolle gewickelte Folie wird in vorgegebenen Zeitabständen zur Verschließvorrichtung
zugeführt und sodainn auf eine Abfallrolle 16 aufgespult.
Bei der kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung gemäß F i g. 10 kann der Deckelabschnitt des durch die
> Vorrichtung D bereits verschlossenen Behälters mittels einer sekundären Heizeinrichtung F zusätzlich erwärmt
werden, um die Verschlußwirkung weiter zu verbessern.
Wenn ein Behälter rr.it Hufe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung verschlossen wird, erhält
man einen Behälter mit einem fest und sicher sitzenden Verschluß, durch den der Behälterinhalt einwandfrei
abgedichtet ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters mit einem Deckel, welcher aus biaxial orientierter
Kunststoffolie hergestellt ist, mit
a) einer Auflage für den Behälter;
b) einer Führung für die Kunststoffolie, die oberhalb des Randes der Behälteröffnung
angeordnet ist;
c) einem becherförmigen Stanzwerkzeug zum Ausschneiden eines Deckels aus der Folienbahn,
der im wesentlichen die gleiche Gestalt hat wie der Rand der Behälteröffnung, jedoch
etwas größer ist ais diese;
d) einem becherförmigen Biegewerkzeug zum Herumbiegen des Randes des Deckels um den
Rand der Behälteröffnung, und
e) einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des um den Rand der Behälteröffnung herumgebogenen
Randes des Deckels mindestens auf Schrumpftemperatur bei gleichzeitigem Halten des Restes des Deckels unter Schrumpftemperatur,
die radial nach innen weisende Austrittsöffnungen für Heißluft aufweist,
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