EP0203032B1 - Sealing head - Google Patents
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- EP0203032B1 EP0203032B1 EP86810203A EP86810203A EP0203032B1 EP 0203032 B1 EP0203032 B1 EP 0203032B1 EP 86810203 A EP86810203 A EP 86810203A EP 86810203 A EP86810203 A EP 86810203A EP 0203032 B1 EP0203032 B1 EP 0203032B1
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- sealing head
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
- B67B5/00—Applying protective or decorative covers to closures; Devices for securing bottle closures with wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
- B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
- B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
- B65B7/2842—Securing closures on containers
- B65B7/2878—Securing closures on containers by heat-sealing
Definitions
- the invention relates to a sealing head according to the preamble of patent claim 1.
- the flatness of the sealing edge can suffer greatly as a result of uneven cooling during their manufacture, so that problems relating to tightness can arise when the lid or closure is sealed if the sealing head does not take these unevenness sufficiently into account.
- the thin foils used as lids mostly made of coated aluminum, cannot compensate for these unevenness alone.
- Sealing heads for sealing sealing films made of metal and plastic on glass containers are known.
- German Offenlegungsschrift 2 915118 describes a sealing head, the sealing surface of which consists of a metal disk which is slotted along the periphery through recesses running towards the center.
- the slotted area of the disc is conically bent downwards, so that the peripheral part of the disc bent downward rolls on the edge of the container when the sealing head is lowered and the film inserted between the disc and the edge presses onto the edge.
- a sealing head with a pressure pad which consists of wire sections which are pressed in a tangled position to form a body having a fixed shape.
- the side of the body facing the seal edge is adapted to its surface.
- the dimensionally stable body pressed out of wire sections probably has a high thermal conductivity, but its surface, due to the recurring high surface pressure in the contact area with the edge of the seal, is unable to carry out a large number of seals before the contact area has hardened to such an extent that one perfect system is no longer guaranteed.
- the object of the invention is now to create a sealing head, the lamellae of which follow the unevenness of the container rim and essentially apply a gap to the entire sealing surface.
- this object is achieved by a sealing head according to the characterizing features of claim 1.
- the recess above the lamellae, filled with metal balls, chips or granulate, enables the pressure surface to be precisely matched to the surface of the edge and excellent heat transfer from the heating elements to the lamellae.
- the metal balls, chips or metal granules lying loosely in the recess cannot hinder the free movement of the slats.
- the heat stored in the recess prevents the temperature of the sealing surface from dropping rapidly when it comes into contact with the glass rim.
- the heat transfer takes place only at the edge, the middle of the lid remains cold. Thanks to the circular support in the center of the sealing surface, fine and thin lamellas can be used, which adapt perfectly to the unevenness of the surface.
- the sealing head 1 shown in Fig. 1 is attached to the axially movable piston 3 of a conventional sealing machine (not shown).
- a glass container 5 with a sealing edge 6 located just below the sealing head 1 stands on a base 7.
- a disk-shaped metal plate 9, which is described in more detail below, is held clamped between a clamping ring 15 which can be pressed onto the sealing head body 13 with screws 11 and the sealing head body 13. It is also possible to attach the metal disc 9 directly to the sealing head body 13 with screws 11.
- a metal closure or cover 8 is inserted between the metal disc 9 and the sealing edge 6.
- the metal disc 9 rests on a shoulder 17.
- a bore 19 connected to the back of the sealing head body 13 can be made.
- a recess 22 filled with metal balls, shot or granules 21 is arranged above the metal disk 9.
- the sealing head body 13 and the metal disk 9 which is thermally conductively connected to it can be heated with a heater 23 made of wires laid in a ring or spiral.
- the heater 23 can be arranged in the sealing head body 13 or in the recess 22 (shown in broken lines).
- the metal disk 9 covering the recess 22 has a plurality of essentially radially extending slots 27 which divide the metal disk 9 into lamellae 25.
- the slots 27 are either split or branched in a V-shape (FIG. 2), or they end in a round or polygonal recess 29 (FIG. 3).
- the distance a of the web 31 between the ends of the slots 27 or between the recesses 29 preferably corresponds approximately to the width c of the slats 25 at their end facing the center if there is a central opening 33 there.
- the lamellae 25, the ends of which directed against the center only rest on the shoulder 17, can bend during the sealing by the force acting from the sealing edge 6 and adapt to its surface shape.
- the lamella 25 can additionally pivot about its longitudinal axis and lie completely against the surface of the sealing edge 6.
- the width of the slots 27 is so small that there is also sufficient contact pressure and sufficient heat transfer to the cover 8 to be sealed.
- wavy slots 27 can also be provided.
- the metal disk can also be designed without a central opening 33, in which case support in the center can then also be dispensed with.
- the thickness of the metal disc 9, which is preferably made of an elastic material, e.g. Spring steel, exists and has a hardened surface, depends on the diameter of the sealing edge 6 and is only a few tenths of a millimeter for small diameters; about 1 mm for larger containers.
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Siegelkopf gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a sealing head according to the preamble of patent claim 1.
Bei Glasgebinden kann durch ungleichmässige Abkühlung bei deren Herstellung die Planheit des Siegelrandes stark leiden, so dass beim Aufsiegeln des Deckels oder Verschlusses Probleme bezüglich Dichtigkeit entstehen können, wenn der Siegelkopf diesen Unebenheiten nicht genügend Rechnung trägt. Die als Deckel verwendeten dünnen Folien, meistens aus beschichtetem Aluminium hergestellt, vermögen diese Unebenheiten allein nicht auszugleichen.In the case of glass containers, the flatness of the sealing edge can suffer greatly as a result of uneven cooling during their manufacture, so that problems relating to tightness can arise when the lid or closure is sealed if the sealing head does not take these unevenness sufficiently into account. The thin foils used as lids, mostly made of coated aluminum, cannot compensate for these unevenness alone.
Siegelköpfe zum Aufsiegeln von Verschlussfolien aus Metall und aus Kunststoff auf Glasgebinde sind bekannt.Sealing heads for sealing sealing films made of metal and plastic on glass containers are known.
In der Deutschen Offenlegungsschrift 2 915118 wird ein Siegelkopf beschrieben, dessen Siegelfläche aus einer Metallscheibe besteht, die entlang der Peripherie durch gegen das Zentrum verlaufende Ausnehmungen eingeschlitzt ist. Der geschlitzte Bereich der Scheibe ist konisch nach unten umgebogen, derart dass sich der nach unten umgebogene periphere Teil der Scheibe beim Absenken des Siegelkopfes auf den Rand des Gebindes abwälzt und die zwischen der Scheibe und dem Rand eingelegte Folie auf den Rand aufpresst.German Offenlegungsschrift 2 915118 describes a sealing head, the sealing surface of which consists of a metal disk which is slotted along the periphery through recesses running towards the center. The slotted area of the disc is conically bent downwards, so that the peripheral part of the disc bent downward rolls on the edge of the container when the sealing head is lowered and the film inserted between the disc and the edge presses onto the edge.
Beim Abwälzen kann nicht vermieden werden, dass die mit der Folie in Kontakt stehenden Teile der Scheibe auf der Folie gleiten und diese beschädigen können.When rolling, it cannot be avoided that the parts of the pane which are in contact with the film slide on the film and can damage it.
Im weiteren können die breiten Lappen den Unebenheiten des Gebinderandes nicht folgen, so dass eine durchgehend dichte Versiegelung nicht gewährleistet ist.Furthermore, the wide flaps cannot follow the unevenness of the edge of the container, so that a continuous, tight seal is not guaranteed.
Aus der FR-A 2513965 ist ein Siegelkopf mit einem Druckkissen bekannt, das aus Drahtabschnitten besteht, die in wirrer Lage zu einem eine feste Gestalt aufweisenden Körper gepresst sind. Die dem Siegelrand zugekehrte Seite des Körpers ist dessen Oberfläche angepasst. Zwischen dem je nach Komprimierungsgrad mehr oder weniger elastischen Körper und dem Siegelrand ist ein die Gebindeöffnung überspannendes feinmaschiges Metallgewebe angeordnet, das in Anlage mit dem aufzusiegelnden Deckel gelangt.From FR-A 2513965 a sealing head with a pressure pad is known which consists of wire sections which are pressed in a tangled position to form a body having a fixed shape. The side of the body facing the seal edge is adapted to its surface. Between the more or less elastic body, depending on the degree of compression, and the sealing edge, there is a fine-meshed metal mesh spanning the container opening, which comes into contact with the lid to be sealed.
Der aus Drahtabschnitten gepresste formfeste Körper weist wohl eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, doch ist dessen Oberfläche infolge der wiederkehrenden hohen Flächenpressung im Kontaktbereich mit dem Siegelrand nicht in der Lage, eine grosse Anzahl von Siegelungen durchzuführen, bevor der Kontaktbereich so weit erhärtet ist, dass eine einwandfreie Anlage nicht mehr gewährleistet ist.The dimensionally stable body pressed out of wire sections probably has a high thermal conductivity, but its surface, due to the recurring high surface pressure in the contact area with the edge of the seal, is unable to carry out a large number of seals before the contact area has hardened to such an extent that one perfect system is no longer guaranteed.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Siegelkopf zu schaffen, dessen Lamellen den Unebenheiten des Gebinderandes folgen und im wesentlichen die gesamte Siegelfläche lückenlos beaufschlagen.The object of the invention is now to create a sealing head, the lamellae of which follow the unevenness of the container rim and essentially apply a gap to the entire sealing surface.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Siegelkopf gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a sealing head according to the characterizing features of claim 1.
Es ist nun möglich, mit gezielter Kraft eine hohe, entlang dem gesamten Siegelrand wirkende Flächenpressung bei konzentrierter Wärmezufuhr zu erzeugen und dies unabhängig von der Planheit der Oberfläche des Siegelrandes. Die Verbindung der Lamellen mit dem Siegelkopf über einen schmalen Steg ermöglicht ein seitliches Schwenken der Lamellen und damit eine örtliche Anpassung an die Randoberfläche. Mit einem einzigen Siegelkopf lassen sich ohne weiteres Deckel mit verschieden grossen Durchmessern innerhalb eines bestimmten Bereiches aufsiegeln. Der Siegelkopf kann durch den Wegfall von zusätzlichen Druckmedien sehr kompakt ausgeführt und auf allen bekannten Siegelmaschinen eingesetzt werden.It is now possible, with targeted force, to generate a high surface pressure along the entire sealing edge with a concentrated supply of heat, regardless of the flatness of the surface of the sealing edge. The connection of the lamellas with the sealing head via a narrow web enables the lamellas to be swiveled sideways and thus adapted locally to the edge surface. With a single sealing head, lids with different diameters can be easily sealed within a certain area. The sealing head can be made very compact due to the omission of additional print media and can be used on all known sealing machines.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments are described in the dependent claims.
Die mit Metallkugeln, -spänen oder -granulat gefüllte Ausnehmung über den Lamellen ermöglicht eine genaue Angleichung der Druckfläche an die Oberfläche des Randes und eine ausgezeichnete Übertragung der Wärme von den Heizelementen an die Lamellen. Die lose in der Ausnehmung liegenden Metallkugeln-, -späne oder das Metallgranulat können die freie Beweglichkeit der Lamellen nicht behindern.The recess above the lamellae, filled with metal balls, chips or granulate, enables the pressure surface to be precisely matched to the surface of the edge and excellent heat transfer from the heating elements to the lamellae. The metal balls, chips or metal granules lying loosely in the recess cannot hinder the free movement of the slats.
Die in der Ausnehmung gespeicherte Wärme verhindert ein rasches Absinken der Temperatur der Siegelfläche beim Kontakt mit dem Glasrand. Durch die Öffnung im Zentrum der Siegelfläche findet die Wärmeübertragung nur am Rand statt, die Mitte des Deckels bleibt kalt. Dank der kreisringförmigen Abstützung im Zentrum der Siegelfläche können feine und dünne Lamellen verwendet werden, die sich ausgezeichnet an die Unebenheiten der Oberfläche anpassen.The heat stored in the recess prevents the temperature of the sealing surface from dropping rapidly when it comes into contact with the glass rim. Through the opening in the center of the sealing surface, the heat transfer takes place only at the edge, the middle of the lid remains cold. Thanks to the circular support in the center of the sealing surface, fine and thin lamellas can be used, which adapt perfectly to the unevenness of the surface.
Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch einen runden Siegelkopf und einen Behälter und
- Fig. 2 und 3 je eine Aufsicht auf eine die Siegelfläche bildende Metallscheibe.
- Fig. 1 shows a cross section through a round sealing head and a container and
- 2 and 3 are a top view of a metal disc forming the sealing surface.
Der in Fig. 1 dargestellte Siegelkopf 1 ist am axial verfahrbaren Hubkolben 3 einer herkömmlichen Siegelmaschine (nicht dargestellt) befestigt. Ein gerade unter dem Siegelkopf 1 befindliches Glasgebinde 5 mit Siegelrand 6 steht auf einer Unterlage 7. Eine scheibenförmige Metallplatte 9, die anschliessend näher beschrieben wird, ist zwischen einem mit Schrauben 11 an den Siegelkopfkörper 13 anpressbaren Spannring 15 und dem Siegelkopfkörper 13 eingespannt gehalten. Es ist auch möglich, die Metallscheibe 9 direkt mit Schrauben 11 am Siegelkopfkörper 13 zu befestigen. Zwischen der Metallscheibe 9 und dem Siegelrand 6 ist ein Verschluss oder Deckel 8 aus Metall eingelegt.The sealing head 1 shown in Fig. 1 is attached to the axially movable piston 3 of a conventional sealing machine (not shown). A
Im Zentrum liegt die Metallscheibe 9 auf einem Absatz 17 auf. Im Zentrum des Absatzes 17 kann eine mit der Rückseite des Siegelkopfkörpers 13 in Verbindung stehende Bohrung 19 angebracht sein.In the center, the
Über der Metallscheibe 9 ist eine mit Metallkugeln, -schrot oder -granulat 21 angefüllte Ausnehmung 22 angeordnet. Mit einer Heizung 23 aus ring- oder spiralförmig verlegten Drähten kann der Siegelkopfkörper 13 und die mit diesem thermisch gut leitend verbundene Metallscheibe 9 aufgeheizt werden. Die Heizung 23 kann im Siegelkopfkörper 13 oder in der Ausnehmung 22 angeordnet sein (Darstellung in gebrochenen Linien).A
Die die Ausnehmung 22 abdeckende Metallscheibe 9 weist eine Vielzahl die Metallscheibe 9 in Lamellen 25 aufteilende, im wesentlichen radial verlaufende Schlitze 27 auf. Die Schlitze 27, die durch Drahterosion oder mit einem Laser erzeugt werden, weisen eine Breite von etwa einem Zehntelsmillimeter auf und enden in einem geringen Abstand d von der Peripherie. An diesem Ende sind die Schlitze 27 entweder V-förmig aufgespalten oder verästelt (Fig. 2), oder sie enden in einer runden oder vieleckigen Ausnehmung 29 (Fig. 3). Der Abstand a des Steges 31 zwischen den Enden der Schlitze 27 bzw. zwischen den Ausnehmungen 29 entspricht vorzugsweise etwa der Breite c der Lamellen 25 an deren dem Zentrum zugerichteten Ende, wenn dort eine zentrale Öffnung 33 vorhanden ist.The
Die Lamellen 25, deren gegen das Zentrum gerichtete Enden auf dem Absatz 17 nur aufliegen, können sich beim Siegeln durch die vom Siegelrand 6 wirkende Kraft durchbiegen und an dessen Oberflächengestalt anpassen. Infolge des im Verhältnis zur Breite der Lamelle 25 an der Auflagestelle auf dem Siegelrand 6 schmalen Steges 31 kann die Lamelle 25 zusätzlich um deren Längsachse verschwenken und sich vollständig an die Oberfläche des Siegelrandes 6 anlegen. Die Breite der Schlitze 27 ist so gering, dass auch dort ein genügender Anpressdruck und eine genügende Wärmeübertragung auf den aufzusiegelnden Deckel 8 erfolgt.The
Anstelle von radial verlaufenden Schlitzen 27 können auch wellenförmige Schlitze 27 vorgesehen werden. Auch kann die Metallscheibe ohne zentrale Öffnung 33 ausgeführt sein, wobei dann auch auf eine Abstützung im Zentrum verzichtet werden kann. Die Dicke der Metallscheibe 9, die vorzugsweise aus einem elastischen Material, z.B. Federstahl, besteht und eine gehärtete Oberfläche aufweist, hängt vom Durchmesser des Siegelrandes 6 ab und beträgt für kleine Durchmesser nur einige Zehntelsmilimeter; bei grösseren Gebinden etwa 1 mm.Instead of radially extending
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