Verschliessanlage für Behälter
Das Verschliessen von gefüllten Behältern, z.B.
Plastikschalen oder Metallfolien-Behältern, erfolgt vielfach durch Aufsiegeln oder Aufschweissen einer Deckelfolie mit Hilfe einer thermoplastischen Kunststoffschicht. Die Behälter weisen zu diesem Zweck einen nach aussen abgebogenen Rand auf, auf den die Deckelfolie aufgesiegelt wird. Bei den bekannten Verfahren wird die Deckelfolie mit einem Siegelstempel bei vorgegebener Temperatur aufgepresst.
Die an der Verschlussstelle aufzubringende Wärme wird durch Hochfrequenzerwärmung oder durch Wärmekontakt geliefert. Für die Festigkeit solcher Verschlüsse bei gleichen Werkstoffen und Oberflächen sind zwei Faktoren ausschlaggebend: Zunächst die Siegeltemperatur und ferner der Anpressdruck.
Bestimmte von einander abhängige Werte dieser beiden Faktoren geben eine optimale Verschlussfestigkeit.
Die bekannten Methoden fordern einen unsteti gen Geschwindigkeitsablauf. DiePackungen müssen in der Maschine verharren, um verschlossen zu werden; es ist notwendig, die Packungen abzubremsen und wieder zu beschleunigen. Für kontinuierlich verlaufende, nachgeschaltete Verfahren z.B. Sterilisieren oder Etikettieren, ist dies jedoch ein erheblicher Nachteil. Die Synchronisierung einer Gesamtanlage ist umso leichter, je gleichmässiger die einzelnen Elemente sich in Beschleunigung und Geschwindigkeit entsprechen. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, dass für das Siegeln je nach Eigenart des Verschlusses bis zu 70 kg/cm Siegelnaht bei ca. 4 mm Nahtbreite erforderlich sind.
Wird die Gesamtfläche der Packung mit diesem Druck auf einmal beaufschlagt, so sind von der Verschliessanlage grosse Kräfte zu realisieren und aufzunehmen; die Antriebsleistung muss dann entsprechend hoch sein.
Die zu verschliessenden Behälter weisen üblicherweise gegenüber dem zum Verschliessen notwendigen Anpressdruck keine genügende Eigenstabilität auf. Sie müssen deshalb während des Ver schlussvorgangs in einem Unterwerkzeug gehalten werden, das vor allem den nach aussen abgebogenen Rand unterstützt. Dieses Unterwerkzeug ist gewöhnlich fest unter dem Siegelstempel angeordnet. Es sind aber auch Förderketten bekannt, deren Glieder als Unterwerkzeug ausgebildet sind und die zu verschliessenden Behälter aufnehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Verschliessanlage für Behälter, die durch Aufsiegeln oder Aufschweissen eines von einer Rolle zugeführten Deckelbandes verschlossen werden und die dem dabei auftretenden Anpressdruck gegenüber keine hinreichende Eigenstabilität aufweisen.
Erfindungsgemäss wird das Deckelband über eine beheizte, von der Kontur des Verschlussrandes der Behälter unabhängig ausgebildete Verschliesswalze zur Erzeugung des Schweiss- oder Siegeldruckes zum Verschliessen der Behälter geführt, wobei die Behälter in lose auf ein Transportelement aufgesetzten Unterwerkzeugen zur Unterstützung des Verschlussrandes gehalten und kontinuierlich hierin transportiert und verschlossen werden.
Durch Verwendung einer beheizten Walze als Anpressorgan wird ein stetiger, kontinuierlicher Ablauf des Verschliessvorganges ermöglicht. Beim Wechsel der Behälterform muss die Walze auch nicht ausgewechselt werden, wie bei Verwendung eines Stempels. In dieser Hinsicht bieten auch die losen Unterwerkzeuge Vorteile gegenüber fest angeordnet ten Förderketten, welche die zu verschliessenden Behälter direkt aufnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Verschliessanlage und Fig. 2 ein Querschnitt durch ein Unterwerkzeug mit darin liegendem, verschlossenem Behälter.
Die zu verschliessenden Behälter 1 werden z. B. aus einem Stapel 2 in die losen Unterwerkzeuge 3 eingelegt und in diesen auf einem Transportband 4 weiterbefördert. Sie passieren eine Abfüllstation 5 und kommen dann unter die Verschliesswalze 6. Es ist aber auch möglich, bereits gefüllte Behälter in die Unterwerkzeuge einzulegen. Die Behälter 1, die vorzugsweise durch Tiefziehen hergestellt sind, weisen einen nach aussen abgebogenen Rand 7 auf, der auf dem Rand des Unterwerkzeuges 3 aufliegt und auf den die Deckelfolie aufgesiegelt wird. Die Unterwerkzeuge können aus Grauguss oder einem ähnlichen billigen Werkstoff hergestellt sein; nur ihre Un tersefte und die obere Fläche des Randes müssen bearbeitet sein.
Das Deckelband 8 wird der Verschliesswalze 6 von einer Rolle zugeführt. Die Verschliesswalze ist beheizt, z. B. elektrisch, mit Dampf oder Heissluft; es kann auch durch eine Hohlachse ein Heizgas einem im Innern der Walze angeordneten Brenner zugeführt und die Innenwand der Walze beheizt werden.
Die beheizte Walze kann auch noch dazu dienen, das in einem grösseren Umschlingungswinkel aufgebrachte Deckelband einer zusätzlichen Wärmebehandlung zu unterziehen. Es hat sich beispielsweise bei Verbundwerkstoffen aus Aluminium mit Polyäthylen gezeigt, dass ein nachträgliches Erwärmen über Schmelztemperatur einen besseren Verbund ergibt.
Auch könnte ein Dberzugmaterial hier beim Über- laufen dieser Walze auf das Deckelfolienband aufgebracht werden; eventuell mit Hilfe zusätzlicher An druckteile, z. B. Gegenwalzen. Dieses zur Herstellung eines Überzuges aufgebrachte Material kann in jeglicher Konsistenz als Band, Pulver, Paste oder auch als Flüssigkeit aufgebracht werden, je nach den grundsätzlichen Möglichkeiten der jeweiligen Produkte.
Die Behälter 1 gelangen vom Transportband 4 auf einen Tisch 9 und von diesem zwischen die Verschliesswalze 6 und die Unterwalze 10, wo der Verschliessvorgang stattfindet. Der Anpressdruck der Verschliesswalze kann auf bekannte Weise geregelt werden. Die Unterwerkzeuge mit den verschlossenen Behältern werden dann durch ein weiteres Transportband 11 weiter befördert. Die Packungen sind alle durch das Deckelband 8 miteinander verbunden und können an diesem hängend aus den Unterwerkzeugen herausgehoben und weiteren Behandlungen zugeführt werden, wobei das Deckelband als Transportelement dient. Die Behälter können aber auch sofort vereinzelt und aus den Unterwerkzeugen entfernt werden.
Die Unterwerkzeuge gelangen vom Transportband 11 auf das unter der Verschliesseinrichtung angeordnete Förderband 12, das sie an die Einlaufseite der Anlage zurücktransportiert, wo sie auf bekannte Weise wieder vom Transportband 4 übernommen werden. Da das Förderband 12 schneller umlaufen kann als die Transportbänder 4 und 11, kann die Zahl der notwendigen Unterwerkzeuge gering gehalten werden; sie müssen für den Rücklauf nicht aneinanderstossen und eine kontinuierliche Kette bilden.
Es ist natürlich auch möglich, den Umlauf der Unterwerkzeuge in anderer als der dargestellten Weise zu bewerkstelligen. Sie können z.B, vom Transportband 11 nach dem Abheben der Packungskette durch einen Abstreifer seitlich abgeschoben und irgendwie zurückgeführt werden. Dabei können sie auch während der Rückführung wieder beladen und an einer Füllstation vorbeigeführt werden, so dass die Füllstation 5 über dem Einlauf-Transportband 4 wegfällt und dieses kürzer gehalten werden kann. Es ist auch möglich, die beladenen Unterwerkzeuge zu mehreren nebeneinander auf das Transportband 4 zu bringen und in mehreren Reihen unter einer breiten Verschliesswalze hindurchzuführen, wodurch die Leistung der Anlage vervielfacht wird.
Es können auch nebeneinanderliegende Unterwerkzeuge zu einem Block zusammengefasst sein, d. h. ein Unterwerkzeug kann dann mehrere Behälter aufnehmen.