DE3018629A1 - Elektrisch beheizbare siegelvorrichtung - Google Patents

Elektrisch beheizbare siegelvorrichtung

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DE3018629A1 DE19803018629 DE3018629A DE3018629A1 DE 3018629 A1 DE3018629 A1 DE 3018629A1 DE 19803018629 DE19803018629 DE 19803018629 DE 3018629 A DE3018629 A DE 3018629A DE 3018629 A1 DE3018629 A1 DE 3018629A1
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Description

  • Elektrisch beheizbare Siegelvorrichtung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch beheizbare Siegelvorrichtung zum Versiegeln von Behältern mit Abdeckungen unter Verwendung eines gelenkig an einer Halterung befestigten Grundkörpers mit einem dessen Außenumfang umfassenden Heizkörper.
  • Siegelvorrichtungen, in der Fachsprache mit Siegelelektroden bezeichnet, werden zum Versiegeln von Behältern mit ihren zugehörigen, aufgesetzten Deckeln verwendet.
  • Der Heizkörper heizt den Grundkörper soweit auf, daß er in der Lage ist, thermoplastisches Kunststoffmaterial oder Siegellacke von Becher bzw. Deckel siegel- bzw.
  • verschweißfähig zu machen. Die Siegelelektrode wird dabei mit Hilfe eines Preßluftzylinders mit den zu verschweißenden Teilen in Berührung gebracht. Ein Gelenklager innerhalb des Grundkörpers sorgt dafür, daß die Siegelelektrode geringfügigen Ablenkkräften durch unebene zu versiegelnde Flächen folgen kann. Die Siegelelektrode weicht dabei von der Längsachse geringfügig ab und wird im Ruhezustand durch geeignete Rückstellfedern wieder in die Vertikale gedrückt.
  • Bei den bekannten Ausführungen wurde bereits das Heizelement mit dem Grundkörper verspannt, um einen besseren Wärmekontakt zwischen diesen Teilen zu ermoglichen.
  • Der Heizkörper bestand aus Heizspiralen, die in-Keramik gebettet waren. Außerdem gab es Siegelelektroden mit zylindrischen Grundkörpern, die mit einem Heizband umwickelt waren bzw. in denen ein Heizelement eingegossen war. Die bekannten auf dem Markt erhältlichen Ausführungsformen zeigten teilweise mit Membranen bestückte Grundkörper, über welchen jeweils mit Blei, Zinn oder dergleichen gefüllte Hohlräume angeordnet waren oder Tellerfederpakete, die den Grundkörper zur Anpassung an unebene starre Flächen winkelbeweglich hielten.
  • Nachteilig bei den bisherigen Ausführungsformen war eine lange Aufheizzeit von wenigstens fünfzehn Minuten, um den Grundkörper auf die zum Siegeln notwendige Temperatur und im Falle der Verwendung von Membranelementen, zum Verflüssigen des verwendeten Bleis, Zinns und dergleichen zu bringen. Außerdem waren die Ausführungsformen mit Membranen nur bedingt an Unebenheiten der zu verschweißenden Flächen anpassungsfähig. Die verwendeten Tellerfederpakete unterlagen einem hohen Verschleiß durch die thermische Belastung. Entsprechend gering ist die erreichbare Federhubzahl. Es ist bekannt, daß die Federn vielfach bereits nach 20.000 Hüben ausgewechselt werden müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siegelvorrichtung der eingangs genannten Art so -zu gestalten, daß die Einsatzfähigkeit gegenüber den bisher bekannten Ausführungsformen ganz allgemein verbessert wird, insbesondere daß die Einsatzzeit durch ein schnelleres Aufheizen des Grundkörpers erhöht, die Anpassungsfähigkeit an nicht planparallele Flächen auch kleinerer Objekte verbessert und die Standzeiten wesentlich verlängert werden Die erfindungsgemäße Aufgabe ist dadurch gekennbezeichnet, daß# der Grundkörper mit einer absatzförmigen Verjüngung- seines Außenumfangs zur Aufnahme des elektrischen Heizkörpers ausgeführt und mit diesem axial verspannt ist, und daß der Grundkörper über ein in einer zentralen Durchgangsöffnung angeordnetes Kugelgelenk mit einer Führungss-tange verbunden ist.
  • Besonders vorteilhaft ist die Fertigung der Gelenkkugel aus einem Buntmetall und die Herstellung der Gelenkpfanne aus einem nichtrostenden Stahl, wobei -sich insbe--sondere Bronze als Buntmetall zur Erfüllung der an die Gelenkkugel gestellten Ansprüche als geeignet erweist.
  • Unterhalb des Gelenklagers ist eine auswechselbare wassergekühlte Kühlplatte vorgesehen.
  • Um ein schnelleres Umrüsten auf andere Abmessungen zu gewährle#i#sten, ist es von Vorteil, den Grundkörper horizontal zu--teilen #und #den unteren Teil auswechselbar am oberen Teil zu befestigen.
  • Um insbesondere die Anpassbarkeit an Unebenheiten der zu siegelnden Fläche zu erreichen, ist an der Unterseite des Grundkörpers: eine Siegelplatte auswechselbar befertigt die mit- elastisch nachgiebigen Eigenschaften behaftet ist. Sie kann aus einer am Grundkörper anliegenden Metallplatte mit einer #Silikonbeschichtung bzw. einer anderen geeignet&n Beschichtung und einer Kunststoff- Folie aus einem thermoplatischen Polymerisat als untersten Abschluß bestehen. Bevorzugt wird eine Kunststoff-Folie aus Polytetrafluoräthylen.
  • Anstelle einer Einbettung der Hèizspiralen in einen Keramikkörper wird vorgeschlagen, diese mit Aluminium zu einem Block zu vergießen.
  • Zur Verspannung des Heizelements mit #dem Grundkörper soll eine mit entsprechenden Anpreßflächen versehene anschraubbare Abdeckkappe dienen. Diese kannmit einem Hohlraum zur Kühlmittelaufnahme ausgeführt sein, so daß es möglich ist, zur genauen Regelung Wärme über ein gegebenenfalls zu verwendendes Kühlmittel abzuführen.
  • Die Einsatzbereitschaft einer erfindungsgemäßen Siegelelektrode wird durch eine erhebliche Senkung der Aufheizzeit wesentlich schneller erreicht. Die Aufheizzeit gegenuber den bekannten Ausführungen wurde auf etwa 1/5 gesenkt. Der axial mit dem Grundkörper verspannte, in Aluminium eingegossene Heizkörper zeigt selbst eine'hervorragende Leitfähigkeit und gibt die Wärme unmittelbar in Richtung auf die Siegelfläche des Grundkörpers ab.
  • Die Bauhöhe ist wesentlich verringert. Die Anpassungsfähigkeit des Grundkörpers an nicht planparallele zu-versiegelnde Flächen wird durch das besonders günstig gestaltete Kugelgelenk wesentlich verbessert. Auch die Anpassung der Siegelfläche des Grundkörpers an örtliche Unebenheiten durch die elastisch nachgiebige Siegelplatte ist erheblich verbessert. Die Einzelteile können leicht ausgewechselt werden, die Montagezeit ist auf ein Minimum zurückgeschraubt. Die kompakte Bauweise des Heizkörpers erlaubt eine gute Temperaturregelung der Siegelelektrode, früher T + 30°C, heute T +-30C.
  • In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Siegelvorrichtung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
  • Es zeigen: Figur A eine Standardausführung zum Versiegeln von Bechern mit kaltem In'halt, Figur B eine Siegelelektrode mit einer Kühlplatte zum Versiegeln von Bechern mit warmem und kaIteni## Inhalt, Figur C eine Siegelelektrode mit geteiltem Grundkörper und Figur D eine Siegelelektrode mit einer angeschraubten,elastisch nachgiebigen Siegelplatte.
  • Im einzelnen bedeuten: 1 die' Füh-rungsstange-für --die- -S-iege.lelektrode 2 die Abdeckkappe mit Anpreßflächen für den-Heizkörper 3 den Heizkörper 4 den Grundkörper 5 einen Temperaturfühler 6 -die Befestigungsschrauben für die Abdeckkappe 7a die Gelenkkugel 7b die Gelenkpfanne-8 einen Sicherungsring für die Gelenkpfanne 9 eine Zwischenscheibe 10 Tellerfeder eine weite#re Zwischenscheibe 12 einen Sicherungsring 13 -eine am Grundkörper befestigbare Metallplatte 14 eine Befestigungsschraube für die Metallplatte 13 eine Abdeckfolie aus Kunststoff 1#6 eine Befestigungsschraube für einen Kühleinsatz 17- die Kühlplatte 18 die-obere Hälfte eines geteilten Grundkörpers 19 den unteren Teil des geteilten Grundkörpers 20 eine Befestigungsschraube des unteren Grundkörperteils 21 einen Dichtring der Kühlplatte 17 22 eine Zwischenschicht aus Silikon unterhalb der Metallplatte 13 Die Führungsstànge 1 ist mit ihrem oberen Ende an einem nicht dargestellten Preßluftzylinder befestigt und trägt an ihrem unteren Ende den Grundkörper 4, wobei zur=Befestigung das Kugelgelenk 7a-, 76 sowie der Sicherungsring 12 dient. Der Grundkörper 4 ist in seinem oberen Bereich mit einer absatzartigen Verjüngung versehen, in der der Heizkörper 3 angeordnet ist. Mit der Abdeckkappe 2 wird der-Heizkörper 3 axial mit dem Grundkörper 4 verspannt.
  • Zur Befestigung und Verspannung dienen die Befestigungsschrauben 6.
  • Sofern eine Kühlung des mittleren Bereichs einer zu versiegelnden Fläche notwendig ist, kann ein Kühleinsatz, bestehend aus einer Kühlplatte 17 zum Einsatz gelangen.
  • Sie wird über eine Befestigungschraube 16 an dem unteren Teil der Führungsstange 1 befestigt.
  • Eine weitere Variante zeigt die Figur C mit einem geteilten Grundkörper. Sein Oberteil ist mit 18, der untere Teil mit 19 bezeichnet. Zusammengehalten werden die beiden Grundkörperteile mittels Befestigungsschrauben 20.
  • Eine besondere Siegelplatte, bestehend aus einer Metallplatte, insbesondere Aluminiumplatte 13, einer elastisch nachgiebigen Zwischenschicht 22 und einer unteren Verschlußfolie 15, ist in Figur D gezeigt. Die aus diesen drei Schichten bestehende Siegelplatte wird mittels .Befestigungsschrauben 14 am Grundkörper 4 befestigt. Die Zwischenschicht 22 sorgt für eine elastisch nachgiebige Verformbarkeit, so daß Unebenheiten der zu versiegelnden nicht elastischen Fläche kompensiert werden können. Gegebenenfalls kann auf die untere Abschlußfolie verzichtet werden.
  • - Patentansprüche - Leerseite

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1.) Elektrisch: beheizbare Siegelvorrichtung zum Versiegeln von Behåltern mit Abdeckungen -unter Verwendung eines gelenkig an einer Halterung befestigen Grundkörpers mit einem dessen Außenumfang umfassenden Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (4) mit eine-r absatzförmigen Verjüngung seines Außenumfangs zur Aufnahme des elektrischen Heizkörpers (3) ausgeführt und mit diesen axial verspannt ist,unddas der Grundkörper über ein in einer zentralen Durchgangsöffnung angeordnetes Kugelgelenk (7a, 7b) mit einer Führungss-tange (1) verbunden ist.
  2. 2.) Siegelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkugel (7a) aus Buntmetall und die -Gelenkpfanne (7ab) aus einem nichtrostenden Stahl gefertigt ist.
  3. 3.) Siegelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Buntmetall Bronze eingesetzt ist.
  4. 44) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Gelenklagers eine auswech-selbare, wassergekühlte Kühlplatte (16) angeordnet ist.
  5. 5.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche #1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper horizontal geteilt und dessen unterer Teil (19) auswechselbar am oberen Teil (18) befestigt ist.
  6. 6.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, gekennzeichnet durch eine am Grundkörper befestigte Siegelplatte mit elastisch nachgiebiger Eigenschaft.
  7. 7.) Siegelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelplatte aus einer am Grundkörper anliegenden Metallplatte (13) mit einer Beschichtung (22) mit einer nachgiebig elastischen Eigenschaft besteht.
  8. 8.) Siegelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelplatte mit einer Folie als unterem Abschluß versehen ist.
  9. 9.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper mit einem Temperaturfühler (5) ausgestattet ist.
  10. 10.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper aus einer in Aluminium gegossenen Heizspirale besteht.
  11. 11.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verspannung des Heizkörpers mit dem Grundkörper eine an diesen anschraubbare Kappe (2) eingesetzt ist und die Verspannung axial erfolgt.
  12. 12.) Siegelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kappe ein Hohlraum (24) für ein Kühlmittel zur genauen Regelung der Siegeltemperatur vorgesehen ist.
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