DE2517837C2 - Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters - Google Patents

Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters

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DE2517837C2
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edge
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hot air
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DE2517837A
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Keisuke Itami Homma
Syunzi Kawanishi Kamon
Koichi Takarazuka Tokuda
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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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)

Patentansprüche:
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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