DE9402600U1 - Schließkopf für innenseitig schmelzkleberbeschichtete Deckelfolien von Lebensmittelbehältern - Google Patents

Schließkopf für innenseitig schmelzkleberbeschichtete Deckelfolien von Lebensmittelbehältern

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DE9402600U1
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Description

Anmelderin: HAMBA-Maschinenfabrik
Hans A. Müller GmbH & Co KG
Werther Hof 8
42275 Wuppertal-Barmen .
15 Bezeichnung
der Erfindung: Schließkopf für innenseitig schmelz
kleberbeschichtete Deckelfolien von Lebensmittelbehältern
Die Erfindung betrifft einen Schließkopf für innenseitig schmelzkleberbeschichtete Deckelfolien von Lebensmittelbehältern entsprechend dem DE-GM 81 04 398.
Der vorbeschriebene bekannte Schließkopf ist in erster Linie zur Deckelversiegelung an Glasbehältern konzipiert worden. Das dem Schließkopfoberteil zugeordnete, eine ringförmige Andruckfläche aufweisende Bauteil ist von einem entropieelastisehen, insbesondere gummielastischen, Druckring gebildet. Der Druckring besteht zu einem wesentlichen Anteil aus Metallpulver, welches fein und gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Druckringes verteilt ist.
Der bekannte Druckring entsprechend dem DE-GM 81 04 398 weist einen schwalbenschwanzförmig hinterschnittenen Querschnitt auf und ist in einer korrespondierend profilierten hinterschnittenen Nut aufgenommen. Diese ist an der der
Postgiroamt ·**, ICredi^-Utid Y*H.'sbar»l»eGn«t>H ·. Commerzbank AG USt-IdNr.
HAMBA-Maschinenfabrik
Deckelfolie zugewandten Unterseite des aus Metall bestehenden SchließkopfOberteils, und zwar mit dem Randbereich der Deckelfolie fluchtend, vorgesehen. Das Schließkopfoberteil wird auf zweckmäßige Weise, wie z.B. mittels elektrischer Heizpatronen oder mittels einer elektrischen Heizmanschette, derart beheizt, daß am entropieelastischen Druckring eine für die Aufsiegelung des Deckels ausreichende Schmelzwärmemenge zur Verfugung steht.
Entsprechend dem DE-GM 81 04 398 muß der entropieelastische Druckring im Verhältnis zur hinterschnittenen Ringnut so ausgelegt sein, daß die zur Anlage am Randbereich der Deckelfolie bestimmte ebene Kontaktfläche des Druckringes sich nicht konvex vorquellend deformieren kann. Ein derartiges konvexes Vorquellen der an sich ebenen Kontaktfläche soll nach Möglichkeit vermieden werden {vgl. DE-GM 81 04 398 Seite 10 Abs.1).
Die radiale Quererstreckung des bekannten entropieelastischen Druckringes ist wesentlich größer als die radiale Quererstreckung des behälterseitigen Siegelflansches.
Während der Schließkopf entsprechend dem DE-GM 81 04 398 in Verbindung mit Glasbehältern erfolgreich eingesetzt wurde, ist die bekannte Bauart in Verbindung mit entweder im Tiefziehverfahren oder im Spritzgießverfahren hergestellten Behältern aus thermoplastischem Kunststoff weniger gut geeignet .
Und zwar sind die Siegelflansche derartige Thermoplast-Behälter nicht immer völlig plan, sondern es ergeben sich beim Tiefziehvorgang häufig leichte Wellungen oder beim
HAMBA-Maschinenfabrik
Kunststoffspritzgießen Einfallstellen, die zu einem nicht vollständigen Siegelverschluß zwischen becherseitigem Siegelflansch und dem Randbereich der Deckelfolie führen. Die genannten Probleme lassen sich mit dem durch das DE-GM 81 04 398 bekannten Schließkopf nur sehr unvollkommen lösen, obwohl der Druckring aus anschmiegsamem gummielastischen Kunststoff besteht.
Eine andere Schwierigkeit beim Versiegeln von Kunststoffbechern besteht darin, daß, z.B. beim Abfüllen von Molkereiprodukten, wie Joghurt od. dgl., Produktbestandteile, und seien es nur Produktspritzer, auf den behälterseitigen Siegelflansch gelangen, was einen ebenfalls unvollkommenen Siegelverschluß zur Folge hat.
Dieser Schwierigkeit versucht man mit einem Schließkopfoberteil zu begegnen, dessen ringförmige Andruckfläche aus Metall besteht und etwa mittig bezüglich des vom Siegelflansch des Behälters untergriffenen Randbereichs der Deckelfolie einen ringförmig umlaufenden angeformten federartigen Vorsprung aufweist. Mit diesem metallenen federartigen Vorsprung werden zwischen dem behälterseitigen Siegelflansch und dem aufliegenden Randbereich der Deckelfolie vorhandene störende Produktanteile seitlich weggequetscht.
Indessen ist auch dieser vorbekannte Schließkopf nachteilig, weil der umlaufende federartige Vorsprung nur eine sehr schmale Siegelnaht ergibt und zudem unschöne Beschädigungsstellen auf der mit einem Werbeaufdruck versehenen An-Sichtsfläche des Deckels hinterläßt.
HAMBA-Maschinenfabrik
Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Schließkopf gemäß dem DE-GM 81 04 398, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den lediglich für Glasbehälter vorteilhaft geeigneten, jedoch in Verbindung mit Thermoplast-Behältern nur mit erheblichen Nachteilen einsetzbaren Schließkopf so umzugestalten, daß er bei zu versiegelnden Thermoplast-Behältern eine vollkommene und dichte Siegelfuge gewährleistet und hierbei auch noch in der Lage ist, beim Siegelvorgang störende Produktanteile in einer für die Deckelfolie schonenden Weise zu beseitigen.
Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die ringförmige Andruckfläche eine wulstartige Rippe mit balligem Querschnitt bildet, dessen an der der Deckelfolie abgewandten Seite gemessene größte Radialerstreckung im unverformten Zustand der Rippe wesentlich geringer ist als die Radialerstreckung des behälterseitigen Siegelflansches, und wobei sich der ballige Querschnitt bei Druckanlage der wulstartigen Rippe auf dem Randbereich der Deckelfolie zunehmend abflacht.
Entsprechend der Erfindung bildet das entropieelastische, insbesondere gummielastische, Bauteil zur Beaufschlagung des vom Siegelflansch des Behälters untergriffenen Randbereichs der Deckelfolie als ringförmige Andruckfläche eine wulstartige Rippe mit balligem Querschnitt. Wichtig ist, daß die größte Radialerstreckung der wulstartigen Rippe wesentlich geringer ist als die Radialerstreckung des behälterseitigen Siegelflansches. Und zwar ist die größte Radialer-Streckung der wulstartigen Rippe an dem der Deckelfolie abgewandten Querschnittsbereich zu messen. Auf diese Weise kann
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• ·
• ·
sich der ballige Querschnitt der wulstartigen Rippe bei deren Druckanlage auf dem Randbereich der Deckelfolie abflachen.
Im einzelnen geschieht folgendes: die wulstartige Rippe mit balligem Querschnitt kontaktiert den Randbereich der Deckelfolie zunächst linienförmig, um dann infolge des ansteigenden Siegeldrucks eine sich beidseitig von der Berührungslinie zunehmend ausbreitende Abflachung zu bilden. Durch diese in Radialrichtung symmetrisch nach beiden Seiten zunehmende Abflachung wird das unterseitig mit einer Siegelschicht versehene Deckelfolienmaterial, sei es aus Aluminium oder sei es aus Kunststoff, lückenlos an die Unebenheiten des behälterseitigen Siegelflansches dichtend angepaßt, beispielsweise in Vertiefungen des deckelseitigen Siegelflansches gewissermaßen hineingeknetet.
Bei der vorbeschriebenen, von der ringförmigen Berührungslinie zunehmend ausgehenden Abflachung werden zugleich ggf. auf dem behälterseitigen Siegelflansch vorhandene Produktruckstände nach beiden Seiten radial weggequetscht.
Insgesamt ist es mit dem erfindungsgemäßen Schließkopf möglich geworden, Thermoplast-Behälter mit einem vollkommenen, insbesondere möglichst breiten, dichten Siegelverschluß zu versehen. Zudem wird der Siegelverschluß schonend herbeigeführt, ohne den Deckel-Werbeaufdruck in nachteiliger Weise zu beeinträchtigen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß der ballige Querschnitt in etwa eine Halbkreisfläche bildet.
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Günstig ist es erfindungsgemäß, wenn die größte Radialerstreckung des unverformten balligen Querschnittes etwa der halben Radialerstreckung des behälterseitigen Siegelflansches entspricht.
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Eine überaus zweckmäßige erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß die wulstartige Rippe bezüglich des behälterseitigen Siegelflansches etwa mittig angeordnet ist.
Nach dem einen Teil einer Ausführungsalternative sieht die Erfindung vor, daß die wulstartige Rippe einstückig stoffschlüssiger Bestandteil eines Formringes ist, dessen größter Volumenanteil in einer zur Deckelfolie hin offenen ringförmigen Nut des SchließkopfOberteils aufgenommen ist.
Der andere Teil der erfindungsgemäßen Alternative ist gekennzeichnet durch einen zu einem wesentlichen Teil aus dem entropieelastischen thermoplastischen Werkstoff bestehenden Schließkopfoberteil, an dessen der Deckelfolie zugewandter Unterfläche die wulstartige Rippe einstückig stoffschlüssig angeformt ist.
Wesentliche Erfindungsmerkmale bestehen außerdem darin, daß die der Deckelfolie zugewandte Unterfläche des Schließkopfoberteils im unmittelbaren Anschluß an die wulstartige Rippe zur Mitte hin, z.B. konusartig, eingezogen ist. Hiermit wird erreicht, daß die eigentliche Siegelzone von der aufgeheizten wulstartigen Rippe kontaktiert werden kann. Insbesondere wird durch die letztgenannten Erfindungsmerkmale vermieden, daß Aufwölbungen der Deckelfolie in einen die bedruckte Oberfläche beeinträchtigenden schädlichen Wärmekon-
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takt mit dem metallenen Bereich des Schließkopfoberteils geraten können.
Allgemein sei ergänzend noch nachgetragen, daß die Dimensionen der wulstartigen Rippe mit balligem Querschnitt zweckmäßig so bemessen sein sollten, daß bei endgültiger Druckanlage die abgeflachte wulstartige Rippe die Siegelzone zwischen deckelseitigem Randbereich und behälterseitigem Siegelflansch gerade noch, vielleicht mit ein wenig Untermaß, überdeckt.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel entsprechend der Erfindung näher dargestellt, es zeigt
Figur 1 in schematischer Darstellung einen Schließkopf mit Schließkopfoberteil und mit einem in ein Schließkopfunterteil eingehängten Thermoplast-Becher, wobei Schließkopfoberteil und Schließkopfunterteil noch relativ weit voneinander distanziert sind;
Figur 2 ein vergrößertes Detail, etwa entsprechend der in Figur 1 mit II bezeichneten gestrichelten Einkreisung, wobei jedoch gemäß Figur 2 eine wulstartige Rippe mit balligem Querschnitt den Randbereich der Deckelfolie von oben her nur linienförmig kontaktiert und
Figur 3 in Anlehnung an die Darstellung gemäß Figur 2 den Schließkopf in seiner völlig zugestellten Siegelposition.
In den Zeichnungen ist ein Schließkopf insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
&EEgr;&Agr;&Mgr;&Bgr;&Aacgr;-Maschinenfabrik
Gemäß Figur 1 weist der Schließkopf 10 ein Schließkopfoberteil 11 und ein Schließkopfunterteil 12 auf.
Das Schließkopfoberteil 11 ist ebenso wie das Schließkopfunterteil 12 entlang den Bewegungs-Doppelpfeilen y und &zgr; auf und ab beweglich.
Das Schließkopfoberteil 11 und das Schließkopfunterteil 12 bestehen im wesentlichen aus Metall.
Der Becher 13 ist im vorliegenden Falle ein tiefgezogener Becher aus PP.
Der zur Siegelung vorgesehene Randbereich des Deckels D ist mit R und der ihn unterstützende behälterseitige Siegelflansch ist mit F bezeichnet. Die Radialerstreckung des Siegelflansches F hat das Maß C.
Das Schließkopfoberteil 11 ist mit einer nicht näher dargestellten, elektrisch eingespeisten Heizmanschette versehen, welche die für den Siegelverschluß zwischen dem deckelseitigen Randbereich R und dem becherseitigen Siegelflansch F erforderliche Schmelzwärmemenge bereitstellt.
Obwohl selbstverständlich, sei bezüglich eines Siegelverschlusses allgemein ergänzt, daß ein Siegelverschluß zwischen dem aus PP bestehenden Siegelflansch F und der Unterseite U des Randbereichs R nur zustandekommt, wenn die Unterseite U des Foliendeckels D mit einer dem PP ähnlichen Schmelzkleberbeschichtung, z.B. in Form einer PP ähnlichen aufkaschierten Schmelzkleberfolie oder in Form eines PP ähnlichen Schmelzkleberlackes, versehen ist.
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HAMBA-Maschinenfabrik
Der Schmelzwärmekontakt zwischen dem Schließkopfoberteil 11 und dem Randbereich R des aus Kunststoff oder aus Aluminium bestehenden Deckels geschieht mittels eines Formringes 14 aus beheizbarem entropieelastischen Kunststoff.
Der entropieelastische Werkstoff kann - wie im DE-GM 81 04 398 beschrieben - z.B. aus mit fein verteiltem Metall versehenem Silikonkautschuk oder aus Fluorkautschuk bestehen. Für gewisse Anwendungsfälle kann es auch genügen, den Formring 14 aus Hexafluorpropylen mit entsprechenden Zusätzen, ggf. mit Metallzusätzen, herzustellen. Ein derartiger Kunststoff (ohne Metallzusatz) ist beispielsweise unter dem Warenzeichen "VITON" der E. I. Du Pont de Nemours & Co. Inc.
Wilmington, USA, bekanntgeworden. Die Härte des für den Formring 14 verwendeten entropieelastischen Kunststoffes liegt zweckmäßig im Bereich von 50 bis 70 Shore A.
Die Siegeltemeratur sollte bei der Verwendung von PP-Beehern bei etwa 155°C liegen.
Der im Verhältnis zu Figur 1 vergrößerten Darstellung gemäß Figur 2 ist zu entnehmen, daß der Formring 14, welcher in einer mehr oder weniger stark schwalbenschwanzformxg hinterschnittenen ringförmig geschlossenen Nut 15 im metallenen Schließkopfoberteil 11 aufgenommen ist, mit dem balligen Querschnitt B seiner wulstartigen Rippe 16 den deckelseitigen Randbereich R, welcher vom Siegelflansch F unterstützt wird, gerade linienförmig berührt. Die ebene Anlagefläche 18 des Schließkopfunterteils 12 unterstützt den becherseitigen Siegelflansch F als Druckwiderlager.
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Aus Figur 2 wird auch deutlich, daß der in der hinterschnittenen Nut 15 aufgenommene Volumenanteil V wesentlich größer ist, als der Volumenanteil des balligen Querschnittes B. Die größte Radialerstreckung des balligen Querschnittes, gemessen an der dem Deckel D abgewandten Seite des Ringes 16, trägt das Maß A.
Auf dem Weg von seiner Position gemäß Figur 2 zur Position gemäß Figur 3, also während der Zustellung des Schließkopfoberteils 11, flacht sich der ballige Querschnitt B, ausgehend von der Berührungslinie L (Fig. 2) symmetrisch in Radialrichtung zu beiden Seiten hin mehr und mehr ab. Dies geschieht so lange, bis der völlig abgeflachte Zustand gemäß Figur 3 erreicht ist, in welchem auch die Siegelung erfolgt, indem die Schmelzwärme über den relativ breiten deckelseitigen Randbereich R auf die Siegelfuge optimal übertragen wird.
Während der Zustellung werden ggf. in der Siegelfuge vorhandene Produktreste durch die sich zunehmend abflachende Rippe 16 gezielt seitlich weggequetscht. Zudem wird der Randbereich R des Deckels D an etwa vorhandene Unebenheiten des Siegelflansches F satt und lückenlos angedrückt, so daß ein vollkommener Siegelverschluß entsteht.
Damit die Ansichtsfläche, insbesondere ein etwaiger Werbeaufdruck, des Foliendeckels D im Falle einer Deckelaufbauchung nicht in nachteiliger Weise thermisch beeinflußt wird, ist der sich radial innen an die Nut 15 anschließende Bereich des Schließkopfoberteils 11 eingezogen, so daß sich der mit 17 bezeichnete etwa konusförmige Rücksprung ergibt.
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Claims (7)

HAMBA-Maschinenfabrik Ansprüche
1. Schließkopf (10) für innenseitig schmelzkleberbeschichtete Deckelfolien (D) von Lebensmittelbehältern (13) mit einem einem Schließkopfoberteil (11) zugeordneten, eine ringförmige Andruckfläche aufweisenden Bauteil (14) aus beheizbarem entropieelastischen, wie z.B. gummielastischen, Werkstoff, zur Beaufschlagung des vom Siegelflansch (F) des Behälters (13) untergriffenen Randbereichs (R) der Deckelfolie (D), dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Andruckfläche eine wulstartige Rippe (16) mit balligem Querschnitt (B) bildet, dessen an der der Deckelfolie (D) abgewandten Seite gemessene größte Radialerstreckung (A) im unverformten Zustand der Rippe (16) wesentlich geringer ist als die Radialerstreckung (C) des behälterseitigen Siegelflansches (F) und wobei sich der ballige Querschnitt (B) bei Druckanlage der wulstartigen Rippe (16) auf dem Randbereich (R) der Deckelfolie (D) zunehmend abflacht.
2. Schließkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ballige Querschnitt (B) etwa eine Halbkreisfläche bildet.
3. Schließkopf nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Radialerstreckung (A) des unverformten balligen Querschnittes etwa der halben Radialerstreckung (C) des behälterseitigen Siegelflansches (F) entspricht.
4. Schließkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wulstartige Rippe (16) bezüglich des
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behälterseitigen Siegelflansches (F) etwa mittig angeordnet ist.
5. Schließkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wulstartige Rippe (16) einstückig stoffschlüssiger Bestandteil eines Formringes (14) ist, dessen größter Volumenanteil (V) in einer zur Deckelfolie (D) hin offenen ringförmigen Nut (15) des SchließkopfOberteils (11) aufgenommen ist.
6. Schließkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen zu einem wesentlichen Teil aus dem beheizbaren entropieelastischen thermoplastischen Werkstoff bestehenden Schließkopfoberteil (11), an dessen der Deckelfolie (D) zugewandter Unterfläche die wulstartige Rippe (16) einstückig stoffschlüssig angeformt ist.
7. Schließkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Deckelfolie (D) zugewandte Unterfläche des Schließkopfoberteils (11) im unmittelbaren Anschluß an die wulstartige Rippe (16) zur Mitte hin, z.B. konusähnlich, eingezogen ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2725692A1 (fr) * 1994-10-17 1996-04-19 Automatisme Assistance Procede d'operculage sous film de conteneurs rigides pour l'emballage sous vide ou sous atmosphere modifiee de produits alimentaires, et dispositif pour sa mise en oeuvre
CH701562A1 (de) * 2009-07-20 2011-01-31 Elag Verpackungen Ag Siegelvorrichtung und Verfahren.
DE102018215939A1 (de) * 2018-09-19 2020-03-19 Profol GmbH Werkzeug zum Aufbringen einer Folie

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