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Die Erfindung betrifft ein Band für das Versiegeln
von Flaschen und Behältern
innerhalb einer Massenproduktion, wie im Oberbegriff von Anspruch 1
und im Oberbegriff von Anspruch 6 beansprucht wird, sowie die Kombination
einer Flasche oder eines ähnlichen
Behälters,
die mit einem Band gemäß Oberbegriff
von Anspruch 9 versiegelt sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Automatische Straßen zur Verpackung flüssiger oder
fester Produkte (gewöhnlich,
aber nicht ausschließlich
Lebensmittel) sind gut bekannt, weit verbreitet und überall im
industriellen Einsatz und werden (deshalb) hier nicht beschrieben.
Auf diesen Straßen
müssen
(oder zumindest sollten) die Behälter
(insbesondere für
das Kontaktverpacken von Lebensmitteln) vor dem Befüllen jedoch
gewaschen und/oder sterilisert (oder in anderer Weise gründlich gereinigt)
werden: Aus diesem Grunde ist normalerweise am Anfang mindestens
eine Waschstufe zur Entfernung von möglicherweise eingedrungenem Staub
und/oder anderen Fremdstoffen aus dem Inneren der Behälter vorgesehen.
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Gut bekannte Waschstufen sind normalerweise
in der Lage, die Aufgabe, für
die sie konstruiert worden sind und in der Praxis eingesetzt werden,
zu erfüllen,
können
(oder könnten)
jedoch mit schädlichen
Auswirkungen (mindestens hinsichtlich des kommerziellen Einflusses
und/oder Ansehens) für den
Produktverpacker und Händler
ausnahmsweise versagen; man könnte
sich beispielsweise eine Verpackungseinheit ( eines Lebensmittels
oder eines Non-food-Produkts) vorstellen, in deren Innerem ein Käufer/Verbraucher
einen Fremdkörper
vorfindet, wie z. B. eine Maus, eine Eidechse und/oder einen oder
mehrere Käfer.
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Die Druckfluidstrahlen (Luft und/oder
Wasser), die in vielen gut bekannten Waschstufen verwendet werden,
können
(oder können
möglicherweise)
Fremdkörper
aus dem
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Inneren eines Behälters nicht entfernen, wenn
diese größere Abmessungen
oder Abmessungen etwa wie die Öffnung
des Behälters
haben.
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Zu diesem Zweck ist das Hilfsmittel
zur Anbringung einer Versiegelung aus einer aus dehnbarem Material
bestehenden Folie aus der internationalen Patentanmeldung WO 96/23702
bekannt.
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Die WO 96/23702 (gemäß den Oberbegriffen der
Ansprüche
1, 6 und 9) legt ein Mittel für
das Versiegeln von Behälteröffnungen
offen, das die Anbringung einer dehnbaren Kunststofffolie auf den
zu versiegelnden Öffnungen
erlaubt. Dieses Mittel besitzt eine vorzugsweise flache Tragevorrichtung
mit mindestens einem Loch, auf der die dehnbare Kunststofffolie
liegt. Diese Folie wird durch Kleben, Magnetkraft, Druck, eine Gegenplatte
oder in irgendeiner anderen Weise straff und an der Tragevorrichtung anhaftend
gehalten. Das Mittel kann Markierungen oder Kennzeichnungen sowie
eine Warnmitteilung oder eine Werbeanzeige tragen und kann auch
für das
zeitweilige Versiegeln von Behältern
benutzt werden.
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In Bezug auf Apparaturen zur Anbringung der
Versiegelung legt die WO 86/03478 eine Apparatur zur Bedeckung von
Artikeln mit einer Folie offen, die Einrichtungen für die Relativbewegung
einer Folie in Richtung auf eine Hauptfläche eines Artikels besitzt.
Diese Folie und diese Hauptfläche
sind im Allgemeinen zueinander parallel. Der Artikel hat eine Nebenfläche, die
zur Hauptfläche
im Wesentlichen senkrecht liegt. Die besagten Bewegungseinrichtungen
haben eine Länge,
die für
die Bewegung der Folie in Richtung auf die Hauptfläche und
an ihr vorbei und entlang der Nebenfläche; ausreicht. Außerdem weisen
die Apparaturen Einrichtungen zum Festhalten der Folie auf einer
Umfangslinie in einer Ebene im Wesentlichen parallel zur Hauptfläche auf,
wobei diese Halteeinrichtungen die Folie strecken, wenn die Einrichtungen
für die
Relativbewegung die Hauptfläche
passieren.
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Auch die
US 3,112,587 legt eine Apparatur für das Verschließen und
Versiegeln der Öffnung
eines Behälters
offen. Es handelt sich um eine Apparatur zur Anbringung ei ner Folie
heißsiegelfähigen Materials
an der Öffnung
eines Behälters,
die einen Heißsiegelkopf
Einrichtungen für
den Vorschub einer Folie heißsiegelfähigen Materials
am Heißsiegelkopf, Einrichtungen
für das
selektive Klemmen der Folie rings um eine die Öffnung überspannenden Zone, Einrichtungen
zur Bewegung des Kopfes, des Falienmaterials und des Behälters relativ
zueinander, um den Kopf und die Behälteröffnung in Kontakt mit einander
gegenüberliegenden
Seiten der die Öffnung überspannenden
Zone der Folie zu bringen und diese dabei auf der Öffnung heißzuversiegeln,
sowie Einrichtungen zur anschließenden gemeinsamen Bewegung
des Kopfes und des Behälters
relativ zu den Klemmeinrichtungen mit Kopf und Behälter in
Kontakt mit einander gegenüberliegenden
Seiten der Folie, um die die Öffnung überspannende
Zone aus der Folie herauszutrennen. Die Relativbewegung der Klemmeinrichtung,
des Kopfes und der Flasche wird durch eine aktive Ortsveränderung
eines jeden dieser Elemente erreicht.
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Dokument
US 4,338,767 legt eine Einrichtung
zur Entfernung druckempfindlichen Siegelbands von einem Behälter offen.
Die Apparatur besitzt eine Siegelentfernungsstation, die in einer
Flaschenförderstraße oberhalb
einer Fülloperation
angeordnet ist. In dieser Station werden Haftsiegel mit Übermaß, die die Öffnung der
Kunststoffflaschen bedecken und am ringförmigen Rand der Flaschenöffnung haften, von
der Flasche abgehoben und zu einem Sammeltrichter befördert. Unterdruck,
der in einer in einem Statorelement befindlichen Luftkammer erzeugt
wird, wird über
eine gelochte, unter dem Statorelement rotierende Rotorfläche auf
die nichthaftende obere Fläche
der Versiegelung aufgegeben. Zur Sicherstellung des Abhebens der
Versiegelung mithilfe von Fluiddruckdifferenzen werden Luftstrahlen,
die den Fluiddruck nach oben gegen die Randzonen der Versiegelung
richten, überlappende
Randzonen der Versiegelung und Leitflächen zur Glättung gewellter Versiegelungsabschnitte
benutzt.
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Die
DE 296 13 476 U beschreibt eine Einrichtung
zur Entsiegelung von Flaschen mit Kronenverschluss und einer den
Kronenverschluss und den Flaschenhals abdeckenden Folie. Die Einrichtung besitzt
mechanische Kratzelemente zur Entfernung von Papier, Kunststoff
oder Metallfolie vom Flaschenhals.
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Die Erfindung betrifft das Problem
der Verbesserung der Operationen des Versiegelns und Entsiegelns
von Flaschen oder Behältern
vor dem Füllen und
Verschließen
in einer Verpackungsstraße,
so dass diese Operationen innerhalb einer Massenproduktion in einer
speziellen Straße
oder einem Teil einer Straße
oberhalb der Straße
zum Füllen
und Verschließen
der Behälter
in einer sowohl hinsichtlich des verwendeten Materials als auch
der Konstruktion der Straße
einfachen und kostengünstigen
Weise bei verringerter Umweltbelastung ausgeführt werden können.
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Die Erfindung erreicht die genannten
Ziele, indem sie ein Schichtverbundband für das innerhalb einer Massenproduktion
stattfindende Versiegeln von Flaschen oder ähnlichen Behältern, gemäß dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1, bereitstellt. Ferner erreicht die Erfindung
die genannten Ziele, indem sie ein geschichtetes dehnbares Band,
gemäß dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 6, und eine mit einem Band aus einer dehnbaren
Folie versiegelte Flasche oder einen mit einem Band aus einer dehnbaren
Folie versiegelten ähnlichen
Behälter,
gemäß dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 9, bereitstellt.
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Das aus einer dehnbaren Folie gefertigte Band
kann zwischen zwei Tragbändern,
die mithilfe von Klebstoff, Einprägungen oder anderen Mitteln aneinander
haften und einander gegenüberliegende Löcher aufweisen,
entlang seitlicher, außerhalb
der seitlichen Kanten des eingelegten Folienbandes befindlicher
Längsstreifen
eingelegt sein. Alternativ kann die dehnbare Folie so ausgeführt sein,
dass sie durch direktes Aufkleben auf das Tragband an diesem haftet.
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Vorteilhafterweise hat die dehnbare
Folie Schwachzonen oder vorbestimmte Reißlinien, die sich entlang geschlossener
Linienzüge
und entlang der Lochkanten im Tragband/in den Tragbändern erstrecken.
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Weitere Verbesserungen und mögliche Varianten
im Aufbau des Schichtverbundbandes bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger nicht einschränkender
Ausführungen
in Verbindung mit den zugehörigen
Zeichnungen, von denen zeigen:
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1a und 1b: Schnittansichten einer
Flasche in dem Zeitpunkt, in dem die Folie über die Kante der Öffnung der
Flasche gestreckt wird, bzw. in einem Zeitpunkt, nach dem die Folie über die
Kante der Öffnung
der Flasche der Flasche gezogen worden ist;
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2:
ein Zweikomponenten-Verbundband;
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3:
ein Dreikomponenten-Verbundband;
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4:
ein Band gemäß 2 mit Sollreißlöchern entlang
einer geschlossenen Linie;
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5:
ein einfaches dehnbares Kunststoffband mit abriebfesten, aufgeklebten
Scheiben und Sollreißlöchern entlang
einer geschlossenen Linie;
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6:
eine typische Apparatur und ein Band für das innerhalb von Massenproduktion
stattfindende Versiegeln von Flaschen in vereinfachter Schemadarstellung;
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7:
die Apparatur in ihren grundlegenden Teilen;
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8a und 8b: Schnittansichten der
Apparatur, versehen mit einem Stößel, einem
ringförmigen Element
und einer Wulst, mit den beiden Elementen der Apparatur im oberen
Totpunkt und mit der zu versiegelnden Flasche bzw. mit den beiden
Elementen der Apparatur im unteren Totpunkt und mit der versiegelten
Flasche;
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9:
eine vereinfachte Apparatur, angetrieben durch einen einfachen zwangläufigen Exzentermechanismus.
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Bezug nehmend auf 1 bis 5 besteht
ein erfindungsgemäßes Verbundband 1 grundlegend aus
einem ersten dehnbaren Kunststoffschichtband 16 des für Lebensmittelverpackungen
benutzten Typs und aus ein oder zwei Bändern 17, die als
Tragbänder
für das
erste Band fungieren und so gestaltet sind, dass sie an einer oder
beiden Seiten des ersten Bandes haften. Die Breite der Bänder 16, 17 muss mindestens
gleich dem Durchmesser der zu versiegelnden Öffnungen 21 plus der
Breite zweier Randzonen und so breit sein, dass, wie weiter unten
klar werden wird, ein leichtes Ergreifen durch die Apparatur für das Aufbringen
möglich
wird. Diese Randzonen führen
dazu, dass der verwendete Kunststoff ausreichend gestreckt wird,
bevor er reißt,
d. h. bevor die auf die Flaschenöffnung
aufgebrachte Bandzone abgetrennt wird. Das als Tragband agierende
Band oder die zwei als Tragband agierenden Bänder 17 sind im Unterschied
zum ersten Band 16 aus einem Schichtkunststoffband gefertigt,
das ausreichend fest und flexibel, jedoch nicht dehnbar ist, so
dass die Maße
des Verbundbandes 1 während
Lagerung und Anwendung erhalten bleiben.
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Das als Tragband agierende Band oder
die zwei als Tragband agierenden Bänder 17 haben mindestens
eine Reihe gleichabständiger,
durch sie hindurch reichender Löcher 18,
deren Durchmesser im Mittel, jedoch ohne Beschränkung, 20% bis 30% größer als
der Durchmesser der zu versiegelnden Öffnungen 21 ist.
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Die Mittelpunkte der Löcher 18 sind
vorzugsweise auf einer geraden Linie parallel zur Längserstreckung
des Bandes 17 in der Mitte seiner Breitenerstreckung angeordnet.
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Andere wiederkehrende Positionen
der Löcher 18 mit
dem Ziel optimaler Materialausnutzung und, wie weiter unten dargestellt,
in Anpassung an das für
das Versiegeln benutzte Werkzeug sind ebenfalls möglich. Es
können
Bänder 1 mit
mehreren entlang des Bandes parallel liegenden Lochreihen mit hintereinander
oder versetzt angeordneten Löchern ausgestaltet
werden.
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Wenn das Verbundband 1 zwei
Tragbänder 17 aufweist,
die an den beiden Seiten des dehnbaren Kunststoffbandes 16 haften,
dann liegt die Reihe gleichabständiger
Löcher 18 des
einen Tragbandes 17 Loch 18 um Loch 18 exakt über der
Lochreihe des anderen Tragbandes. Sowohl im Falle eines Tragbandes 17 als
auch zweier Tragbänder 17 steht
an jedem Loch bzw. Lochpaars eine aufbringungsbereite freie Membran
oder Folie zur Verfügung,
die Scheibenform besitzt und durch den Umfang der Löcher 18 begrenzt
ist. Die Dicke der Folie, die das dehnbare Kunststoffband 16 bildet,
hängt im
Allge meinen von der Art der zu versiegelnden Öffnung 21, von den Versiegelungsanforderungen,
von der Umgebungstemperatur und der Temperatur der Behälter, vom Durchmesser
der Öffnungen 21 der
Behälter
und von der Versiegelungsgeschwindigkeit, d. h. der Anzahl von Versiegelungen
je Zeiteinheit, ab. Außerdem
beeinflusst die Qualität
des dehnbaren Kunststoffs die genannten Parameter und damit die
Wahl der Foliendicke.
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Um darüber hinaus eine bessere Trennung der
an der Öffnung 21 des
versiegelten Behälters 15 haftenden
Membran zu erreichen, kann das eine Komponente des Verbundbands 1 darstellende dehnbare
Kunststoffband 16 mit Folgen von Löchern oder Mikrolöchern versehen
sein, deren Anzahl der der in den Tragbändern gebildeten Löcher 18 entspricht,
wobei die Löcher
oder Mikrolöcher
entlang geschlossener Linienzüge 23 angeordnet
sind, die in Bezug auf die in den Tragbändern 17 eingebrachten Löcher 18 und
damit zu den Öffnungen 21 der
zu versiegelnden Behälter 15 konzentrisch
liegen.
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Die geschlossenen Linienzüge 23 von
Löchern
haben einen Durchmesser gleich oder kleiner als der Durchmesser
der Löcher 18 der
Tragbänder 17,
jedoch auf jeden Fall größer als
der der Öffnungen 21 der
zu versiegelnden Behälter 15.
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Die Folgen von Löchern oder Mikrolöchern können vorteilhaft
auch durch eine andere geeignete Schwächung der Membran ersetzt werden,
wie z. B. durch Materialwegnahme in Form von kurzen Strichen oder
sogar ringförmigen
Furchen durch die gesamte Materialdicke hindurch oder nicht hindurch und
deshalb durch einfaches Dünnermachen
der Membran. Auf der Oberfläche
der Versiegelungsmembran, d. h. in denn Gebiet des Bandes 16,
das nicht durch Tragband/Tragbänder 17 abgedeckt
ist, kann eine konzentrische, aus einem flexiblen und laminierten,
abriebfesten Material gefertigte Scheibe 24 mit einem Durchmesser
gleich oder kleiner als der Durchmesser der Löcher 18, jedoch auf
jeden Fall größer als
der der zu versiegelnden Öffnungen 21, aufgebracht
und in einer geeigneten Weise angeheftet werden. Diese Scheibe 24,
die auf dem dehnbaren Band 16 auf der der in direktem Kontakt
mit der Öffnung 21 der
Behälter 15 befindlichen
Seite entgegengesetzten Seite angebracht sind, dient dem Schutz
der dar unter liegenden Folie, wenn die versiegelten oder verpackten
Behälter 15 auf
Paletten gestapelt werden, sowie in zweiter Linie der Anbringung von
Anzeigen, Informationen, Daten oder sogar Werbung.
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Diese Scheibe 24 kann von
einem der beiden Bänder 17 gewonnen
werden, indem bei der Fertigung des Verbundbandes ein kreisförmiger Schnitt geführt wird.
Dieser Schutz ist insbesondere beim Versand ungefüllter, neuer
Flaschen von Nutzen, deren Versiegelung aus hygienischen Gründen bis
zum Befüllen
intakt bleiben muss.
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Es ist zu beachten, dass die Versiegelung, die
durch das Verbundband 1 und, wie weiter unten klar werden
wird, auch durch das unten beschriebene einfache Band 16 bereitgestellt
wird, in der Hauptsache für
neue Flaschen vor deren Versand geschaffen worden ist, um Verschmutzungen
bei Transport und Lagerung zu verhindern und weitere Waschoperationen
vor dem Befüllen
zu vermeiden.
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Die Verbundbänder 1 und die zuvor
beschriebenen Schutzscheiben 24 können auch mit magnetischen
oder optischen Markierungen 6 versehen werden, mit denen
Informationen bereitgestellt werden, die durch in geeigneter Weise
angeordnete Leser gelesen werden können, so dass eine Steuerung
der einzelnen Versiegelungsoperationen möglich wird.
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Es ist ferner zu beachten, dass die
Bänder 16 und 17 und
die Schutzscheiben 24 vorzugsweise so ausgebildet werden,
dass sie durch entsprechende Klebung oder alternativ durch Schweißoperationen,
wenn sich das Verbundmaterial dafür eignet, aneinander haften.
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In den Fällen, in denen keine nichtdehnbaren Tragbänder 17 zur
Verfügung
stehen, muss das Band 16 eine Dicke haben, mit der eine
ausreichende Festigkeit gegen Deformationen sichergestellt wird. Diese
Dicke, die ein bestimmender Faktor für einen erfolgreichen Einsatz
ist, wird durch die Art der zu versiegelnden Öffnung, durch die Versiegelungsanforderungen,
durch die Umgebungstemperatur, durch die Temperatur der Behälter 15,
durch den Durchmesser der Öffnungen 21 und
durch die Versiegelungsgeschwindigkeit beeinflusst.
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Damit die Membran an vorbestimmten
Stellen ohne übermäßige Längung des
Kunststoffmaterials reißt,
nachdem sie auf den zu versiegelnden Öffnungen 21 angehracht
worden ist, ist dieses Band 16 mit Folgen von Löchern oder
Mikrolöchern
oder entsprechenden Schwachzonen in Form einer beliebigen geeigneten
Materialwegnahme oder sogar von durch das Aufpressen geeigneter
Matritzen erhaltener Nuten versehen, die entlang geschlossener Linienzüge 23 verlaufen,
die in Bezug auf die Öffnungen 21 der
zum Versiegeln herangeführten
Behälter 15 und
in Bezug auf die in den ebenen Flächen 5 der Bauteile 2, 3 einer
zur Aufbringung von Bändern 1, 16 ausgestalteten
Apparatur, wie aus der folgenden Beschreibung einer solchen Apparatur
erkennbar ist, befindlichen Löcher 4 konzentrisch
liegen und der Durchmesser gleich oder kleiner als der Durchmesser
der Löcher 4,
jedoch größer als
der Durchmesser der Öffnungen 21 der
zu versiegelnden Flaschen 15 oder ähnlichen zu versiegelnden Behälter sind.
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Dieses einfache Band 16 ist
mit abriebfesten Scheiben 24 versehen, die an ihm anhaften,
geeignet positioniert sind und mit optischen oder magnetischen Markierungen
ausgestattet sind und die dieselben Funktionen, Positionen und Einsatzbedingungen
wie die zuvor im Zusammenhang mit dem Verbundband 1 erwähnten Scheiben
erfüllen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer
Apparatur für
das Aufbringen der erwähhnten
Bänder 1, 16,
insbesondere für
ihr Aufbringen innerhalb von Massenproduktion, besteht im Grundsatz
aus zwei steifen Grundbauteilen 2, 3, die vorzugsweise
aus Metall gefertigt sind und jeweils eine ebene Fläche 5 aufweisen.
Diese ebenen Flächen 5 haben
Löcher, und
zwar in der Grundform ein Loch je Fläche, deren Durchmesser größer als
der der zu versiegelnden Öffnungen 21 ist.
Dieser Durchmesser ist von verschiedenen Faktoren abhängig, wie
dem Durchmesser und der Art der Öffnungen 21,
der Umgebungstemperatur und der Temperatur der Behälter 15,
der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Qualität des verwendeten Kunststoffs,
um nur die wichtigsten Einflussfaktoren zu nennen.
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Die zwei ebenen Flächen 5 liegen
in der montierten Apparatur einander gegenüber und ihre Löcher 4,
die vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend, gleiche Durchmesser
haben, liegen konzentrisch, wenn die Flächen 5 miteinander
in Berührung gelangen.
Die Bauteile 2, 3 können relativ zueinander entlang
einer Bahn parallel zu den Mittelachsen ihrer Löcher 4 bewegt werden.
Diese Bauteile 2, 3 können sich entlang dieser Bahn
mittels Führungsvorrichtungen 7 oder
entsprechenden, in das Material der Bauteile; 2, 3 eingeformten
oder an ihm angebrachten Verengungen bewegen. Die Führungsvorrichtungen 7 haben
Gleitaachsen senkrecht zu den ebenen Flächen 5 der zwei Bauteile 2, 3.
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Querschnitt und Anzahl der Führungsvorrichtungen 7 sind
ohne Bedeutung und können
entsprechend den konstruktiven Bedingungen gewählt werden, wobei sie lediglich
gewährleisten
müssen, dass
die Bauteile 2, 3 gleitende Längsbewegungen, wie oben geschildert,
ausführen
können.
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Diese Führungsvorrichtungen 7 gleiten
an stationären
Führungen 8 entlang,
deren Länge
vom Hub abhängt,
den die beiden Bauteile 2, 3 relativ zueinander
und miteinander verbunden zurücklegen müssen.
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In der Vorzugsausführung sind
die beiden Bauteile 2, 3 mit einer beliebigen
geeigneten Art von Federn 10 ausgestattet, die zwischen
den Bauteilen 2, 3 wirken, d. h. der Annäherung von
deren ebenen Flächen 5 eine
zuvor festgelegte Kraft entgegensetzen. Diese Federn 10,
die in einer beliebigen geeigneten Weise zwischen den Flächen 5 oder
in gleichwertigen Positionen angebracht sind, können außerdem durch jedes geeignete
herkömmliche
System kalibriert werden.
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Der Hub der Federn 10 muss
es ermöglichen,
dass sich die ebenen Flächen 5 so
weit auseinander bewegen können,
dass das Band 1, 16 zwischen diesen ebenen Flächen frei
gleiten kann, z. B. um 2 oder 3 mm, d. h. mindestens um die Summe aus
der Höhe
der Wulst 27, der Dicke des Bandes 1, 16 und
des für
einen effizienten Betrieb erforderlichen Spiels.
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Diese Apparatur kann auch mit einer
oder mehreren weiteren Federn 11 eines beliebigen geeigneten
Typs ausgestattet sein, die steifer als die erwähnten ersten Federn 10 sind,
d. h. ihrer Verformung einen größeren Widerstand
entgegensetzen. Diese steiferen Federn 11 sitzen zwischen
den miteinander vereinten Bauteilen 2, 3, d. h.
zwischen einem der beiden Bauteile, z. B. dem oberen, und einem
oder mehreren geeigneten Festpunkten. Die zuvor festgelegte Mindestkraft
der zweiten Federn 11 muss so groß sein, dass sich die miteinander
vereinten Bauteile 2, 3 nur dann bewegen, wenn
infolge einer äußeren, entlang
der Achsen der Löcher 4 wirkenden
Kraft die ersten Federn 10 einfedern und damit eine Berührung der
beiden ebenen Flächen 5 sowie
gleichzeitig die Erzeugung eines ausreichenden Drucks am Band 1, 16 ermöglichen,
das zwischen den Bauteilen 2, 3 festgehalten werden
soll. Im Wesentlichen wird, wenn F als die äußere Mindestkraft zur Bewegung
der beiden miteinander vereinten Bauteile 2, 3,
f als die Mindestlast der zweiten Federn 11, p als der
am Band 1, 16 zu dessen Funktionssicherung erforderliche
Mindestdruck und s als die in Kontakt mit den das Band 1, 16 ergreifenden
Flächen der
Bauteile 2, 3 befindliche Fläche des Bandes 1, 16 angenommen
werden, die folgende Formel erhalten: F > (f + pxs).
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In einer weiteren, komplizierter
aufgebauten Ausgestaltung können
die Federn 10, 11 durch ein Zwanglaufsystem ersetzt
werden, in dem sowohl die Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen 2, 3 als
auch ihre gemeinsame Bewegung in beiden Richtungen durch Elemente
bewirkt werden, die abwechselnd einander entgegengerichtete Kräfte übertragen.
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Diese Elemente können je nach Wunsch Nocken 32 oder
Exzenter sein (siehe 9).
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Bei ihrer Rotation können diese
Elemente die beiden Bauteile 2, 3 zuerst einander
annähern
und gemeinsam in derselben Richtung bewegen und sie dann bei fortgesetzter
Rotation gemeinsam wieder zurückbewegen
und voneinander trennen, um einen neuen Zyklus zu starten. Diese
Nocken 32 oder Exzenter zur Ausführung von Hin- und Herbewegungen können entweder
mit Verengungen 33 oder mit Umfangsführungen verse hen sein oder
durch synchron laufende Gegennocken 34 oder Gegenexzenter
unterstützt
werden. Geeignete einstellbare Register oder Ausgleichfedern oder
sogar hydraulische Kompensatoren können zur Einstellung der Spiele
verwendet werden.
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Zur Führung des zwischen den beiden
Flächen 5 der
beiden Bauteile 2, 3 der Apparatur gleitenden
Bandes kann eines der beiden Bauteile, und zwar vorzugsweise das
untere, eine Nut 14 mit rechtwinkligem Querschnitt haben,
deren Breite das Durchlaufen des Bandes 1, 16 mit
dem notwendigen Spiel gestattet und deren Höhe kleiner als der Relativhub
der Bauteile 2, 3 ist, während das Gegenbauteil einen
komplementär
gestalteten Vorsprung 22 aufweist, so dass sich die beiden
ebenen Flächen 5 rings
um die Löcher 4 berühren können.
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Damit ferner die freie Membran des
Bandes 1, 16 stets die Zweck entsprechende Streckung
aufweist, wenn das Band zwischen den beiden Bauteilen 2, 3 ergriffen
wird, hat vorzugsweise das obere Bauteil einen über seine Fläche 5 herausragenden und
sich rings um den Rand des Lochs 4 erstreckenden Vorsprung 27 sowie
einen beweglichen Ring 25, der mindestens eine Rotationsfläche aufweist,
deren Erzeugende parallel zu seiner Rotationsachse konzentrisch
um das Loch 4 liegen.
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Der Ring 25 kann sich mit
seiner Rotationsachse entlang der gemeinsamen Achse der beiden Löcher 4 bewegen
und wird durch eine Zylinderfläche einer
entsprechenden ringförmigen,
konzentrisch im Bauteil eingearbeiteten Ausnehmung 26 geführt. Die Zylinderfläche dieser
Ausnehmung 26 befindet sich in direktem Kontakt mit der
Rotationsfläche
des Rings 25 mit einem das Gleiten des Rings 25 erlaubenden
Spiel.
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Der Ring 25 wird durch vorzugsweise
drei in einem Abstand von 120° angeordnete,
zweckentsprechende Federn 29 belastet, die zwischen einer Ebene
des Rings senkrecht zu seiner Rotationsachse und einer ihr gegenüberliegenden
Ebene wirken, die den Grund der erwähnten ringförmigen Ausnehmung 26 bildet.
Der bewegliche Ring 15 hat gegenüber der die Federn 29 abstützenden
Fläche
eine ebene Fläche
mit ringförmigen
Nuten 30 oder Vorsprüngen 30,
die komplementär
zu ebenso vielen zu seinem Loch 4 konzentrischen Vorsprüngen oder
Nuten 13 sind, welche an der Fläche 5 des Bauteils,
das dem die Ausnehmung 26 enthaltenden Bauteil gegenüberliegt,
angebracht sind.
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Sind der Ring 25 und die
Ausnehmung 26 nicht vorhanden, können die Nuten und Vorsprünge 30 einfach
an den beiden gegenüberliegenden
Flächen 5 der
Bauteile 2, 3 ausgebildet werden und liefern,
wenn sie ausreichend tief bzw. hoch sind, eine allgemeine radiale
Spannung der freien Membran.
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Das bewegliche obere Bauteil der
Apparatur kann auch mit einem elastischen Stößel 31 versehen sein,
dessen Durchmesser gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser der Öffnungen 21 der
zu versiegelnden Behälter 15 ist
und der die Seite der Membran berührt, die der in Kontakt mit
der Öffnung 21 befindlichen
Seite gegenüberliegt,
wenn die Membran bei ihrer Aufbringung gestreckt wird.
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Dieser Stößel 31 kann entweder
eine einfache Scheibe aus einem Elastomer eines beliebigen geeigneten
Typs oder eine feste, mit einer elastischen Dichtung versehene Scheibe
sein, die jeweils an einer Stange 35 angebracht ist und
von ihm bewegt wird. Diese Stange kann entlang einer Bohrung gleiten,
die in das obere Bauteil eingearbeitet ist und deren Achse senkrecht
zur Ebene 5 des oberen Bauteils liegt. Der gleitenden Bewegung
dieser Stange 35 wirkt eine geeignete Feder 36 entgegen,
die vorzugsweise um diese Stange herum angeordnet ist.
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Wenn die Apparatur nicht in Betrieb
ist, befindet sich die Kontaktfläche
des Stößels 31 in
derselben Ebene oder geringfügig
höher als
die Fläche 5 des
oberen Bauteils.
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Die Aufbringung der Bänder 1, 16 ist
einleuchtenderweise nicht auf die oben offen gelegte und weiter
unten beanspruchte Apparatur beschränkt, sondern kann auch von
Hand oder mit Handwerkzeugen erfolgen. Die Anwendung der oben beschriebenen
Apparatur ist für
das Versiegeln innerhalb von Massenproduktion von Nutzen.
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Versiegeln
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Das Versiegelungsverfahren mithilfe
der Bänder 1, 16 und
der Apparatur für
ihre Aufbringung innerhalb von Massenproduktion beruht auf dem Einsatz
eines Behälterfördersystems
hauptsächlich
mit Gurtband, jedoch nicht ausschließlich. Vorteilhafterweise kann
dieses System eines der Systeme sein, die gegenwärtig in existierenden Anlagen
eingesetzt sind, welche zum Füllen
von Flaschen oder anderen Behältern,
zu deren Verschließen
mit Verschlusselementen, z. B. Kappen oder anderen Verschlüssen, sowie
zum Etikettieren von Flaschen oder Behältern dienen. In diesem Falle
ist die vorhandene Anlage im Allgemeinen mit Gurtbandförderern
in Kombination mit Mechanismen zur Anbringung der Verschlusselemente
oder Kappen in zyklischer Bewegung ausgestattet.
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Vorteilhafterweise kann die Apparatur
für das innerhalb
von Massenproduktion ausgeführte
Aufbringen von Versiegelungen aus den erwähnten Bändern in diese Anlage integriert
werden, indem von dem Behälterfördersystem
sowie nach Möglichkeit von
den Mechanismen Gebrauch gemacht wird, von denen die Einheiten für das Anbringen
der Verschlüsse
angetrieben werden, wobei diese für den Antrieb der beschriebenen
Apparatur herangezogen werden.
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Aus diesem Grunde kann das Vorschubsystem
dieser Anlage einen oder mehrere Apparaturen zur erfindungsgemäßen Aufbringung
des Bandes 1, 16 haben, die mit der Anlage anstelle
der üblichen Elemente
für das
Anbringen der traditionellen Verschlüsse oder Kappen kombiniert
sind. Die auf geeignete Weise angetriebene Apparatur bringt die
Membranen des Bandes 1, 16 auf den Öffnungen 21 der Behälter 15 an,
die unter der Apparatur in gleichmäßigen Zeitintervallen nacheinander
vorbeigeführt werden.
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Im Einzelnen wird das Anbringen der
Versiegelungsmembranen wie folgt ausgeführt (siehe 8): Das auf Spulen 19 vorhandene
Band 1, 16 wird in geeigneter Weise abgewickelt
und in diskreter Bewegung zugeführt,
d. h. in Schritten, die jeweils einen Weg gleich. dem Abstand zwischen
zwei benachbarten Löchern 17 im
Verbundband 1 oder im Falle des Einfachbandes 16 zwischen
zwei geschlossenen Schwächungslinienzügen bedeuten.
Diesen diskreten Vorwärtsbewegungen
folgen synchronisierte Halte. Das Band 1, 16, das abwechselnd vorwärts bewegt
wird und anhält,
läuft zwischen
den beiden mit Löchern
versehenen Ebenen 5 der beiden horizontal beweglichen Bauteile 2, 3 hindurch,
dabei möglicherweise
geführt
durch die Kerbe 14 und den gegenüberliegenden Vorsprung 22.
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Ein beliebiger geeigneter mechanischer
Aktor, der auf geeignete Weise sogar durch die Markierungen 6 auf
dem Band 1, 16 selbst gesteuert wird, führt die
in den Tragbändern 17 geformten
Löcher 18 oder
beim Einfachband 16 die Schwächungslinienzüge 23 konzentrisch
in Bezug auf die Löcher 4 der ebenen
Flächen
zu.
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Wenn das Band 1, 16 stoppt,
wird das von den Federn 10 und möglicherweise auch von den Federn 29 des
beweglichen Rings 25 abgestützte obere Bauteil durch die
Wirkung einer durch einen beliebigen geeigneten mechanischen, und
zwar entweder pneumatischen oder hydraulischen Aktor, der ebenfalls
durch die Markierungen 6 gesteuert wird, bereitgestellten
Kraft mit seiner ebenen Fläche 5 oder
mit der mit Kerben 30 oder Vorsprüngen versehenen Fläche des
Rings 25 in Kontakt mit der ebenen Fläche 5 des unteren
Bauteils gebracht.
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Bei der gegenseitigen Annäherung der
Bauteile 2, 3 wird der bewegliche Ring 25 nach
vorn geschoben und tritt in die Ausnehmung 26 ein, bis
die zwei ebenen Flächen 5 in
Kontakt gelangt sind, während
seine den komplementären
Vorsprüngen
oder Kerben 13 des unteren Bauteils gegenüberliegenden Kerben 30 oder
Vorsprünge
das Band 1, 16 mindestens mit der Kraft der erwähnten, vorzugsweise
drei, im Abstand von 120° angeordneten
Federn greifen.
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Bei weiterer Annäherung der Bauteile 2, 3 streckt
der im Inneren des Lochs 4 des oberen Bauteils vorstehende
Vorsprung 27 die durch die Löcher 4 der beiden
Bauteile 2, 3 der Apparatur eingeschlossenen Membran.
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Das Band 1, 16,
das auf diese Weise straff gedehnt wird, kann nun angebracht werden.
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Jetzt führt ein Ansteigen der auf die
Apparatur ausgeübten
Kraft zu einem Zusammendrücken der
Federn 11, die zwischen den vereinten Bauteilen 2, 3 und
einem oder mehreren äußeren Festpunkten wirken,
und auf diese Weise zu einer Annäherung
der beiden vereinten Bauteile 2, 3 und damit der
zwischen ihnen ausgestreckten Versiegelungsmembran an die Öffnung 21 der
zu versiegelnden Behälter 15. Wenn
sich diese Bewegung fortsetzt, berührt die Versiegelungsmembran
zuerst die Kante der Öffnung 21,
während
der Stößel sie
gegen die Öffnung
presst. Wenn die Bewegung weiter fortschreitet, wird die Membran
gestreckt und zu einem festen Anhaften an der Kante gebracht, bis
sie durch die Größe der ausgeübten Kraft
an der Stelle 20 entlang einer geschlossenen Linie rings
um die oder in der Nähe
der Kante der Öffnung 21 reißt.
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Diese Reißwirkung 20 kann,
wie zuvor erwähnt,
durch ringförmige
Folgen von Löchern
oder Mikrolöchern
oder andere Schwachzonen unterstützt oder
lokalisiert werden.
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Bei einem Einfachband 16 erfolgt
das Reißen
zwangsweise entlang solcher Schwachzonen. Wenn das Band 1 nicht
mit diesen ringförmigen Schwachzonen
versehen ist, erfolgt das Reißen 20 nach
dem Einsetzen der plastischen Verformung an einer beliebigen Stelle
innerhalb der Gebiete, in denen der maximale Widerstand der Membran überschritten
wird. Praktisch wird das Reißen 20 entlang einer
mehr oder weniger unregelmäßigen geschlossenen
Linie erfolgen.
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Sobald die Membran aufgebracht und
abgerissen ist, bewegen sich die vereinten Bauteile 2, 3 unter
der Wirkung der Federn 11 in entgegengesetzter Richtung
durch einfaches Vermindern der eingeleiteten Kraft wieder nach oben.
Eine weitere Verminderung der Kraft erlaubt danach unter der Wirkung der
Federn 10 und möglicherweise
der Federn 29 die Trennung der beiden Bauteile 2, 3 voneinander.
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Ist der Totpunkt eines jeden der
Bauteile 2, 3 erreicht, so ist die Apparatur für den nächsten Zyklus betriebsbereit.
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Wird die Apparatur durch ein mechanisches Zwanglaufsystem
angetrieben, bewegen sich die beiden Bauteile 2, 3 infolge
der Rotation der Nocken 32 zurück an ihren oberen Totpunkt.