CH444013A - Verfahren und Vorrichtung zum dichten Verschliessen abgefüllter Gefässe - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum dichten Verschliessen abgefüllter Gefässe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dichten Verschliessen abgefüllter Gefässe, die aus Folienmaterial bestehen, und deren Öffnung von einem Randflansch umgeben ist, mit einem auf den Randflansch aufgesetzten, aus Folienmaterial bestehenden Deckel durch Heissiegeln eines Versiegelungsbelages, mit welchem mindestens die beiden sich berührenden Randflächen von Deckel und Gefäss beschichtet sind. Dabei ist jedoch nachteilig, dass infolge der Anwendung von Hitze beim Versiegeln des Gefässes dessen   Füllinhalt    je nach seiner Beschaffenheit zumindest in der Nähe der Versiegelungszone ungünstig beeinflusst werden kann, was insbesondere für leichtverderbliche und leichtschmelzbare Nahrungsmittel, wie Mayonnaise, Butter, Margarine und dgl. Produkte gilt.

   Diese Gefahr hat man bisher durch Verminderung des Füllgrades bei empfindlichen Füllgut zu vermeiden gesucht und den demzufolge unrationellen Verpackungs- und Volumen aufwand in Kauf genommen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren sucht diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass Werkzeuge zum Aufeinanderbringen und -halten des zu versiegelnden Gefässes und Deckels an den an den letzteren angreifenden Wandungsteilen gekühlt und mit Gefäss und Deckel mindestens längs einer geschlossenen Ringzone zwischen der Versiegelungszone und dem Gefässinhalt von vor bis nach dem Siegelungsvorgang zwecks Abschirmung des Gefässinhalts gegen die Siegelwärme und Abführung der letzteren in flächenhafter Berüh  rung gehalten    werden.



   Gemäss der Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die mit   Wefl:-    zeugen zum Aufeinanderbringen und -halten von Gefäss und Deckel an einem Randflansch beim Schliessvorgang und mit einem   Siegelwcrkzeug    versehen ist, dadurch aus, dass die   Haltewerkzeuge      deckel- bzw.    gefässaussenseitig je eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, kühlbare Ringfläche zum Aufeinanderpressen von Gefäss und Deckel aufweisen, aussenseitig von welchen Ringflächen deckelseitig eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, beheizbare Siegelringfläche des Siegelwerkzeugs und gefässeitig eine derselben zugeordnete, an dem zum Halten des Gefässes bestimmten Werkzeug in wärmedämmender Weise angeordnete Siegelringfläche vorgesehen sind.



   Die Erfindung ist anschliessend an einem Ausführungsbeispiel der Schliessvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die für die Beschreibung der Erfindung wesentlichen Teile der Vorrichtung vor Beginn des Schliessvorgangs,
Fig. 2-4 drei aufeinanderfolgende Stadien des Schliessvorgangs, und
Fig. 5 ein Bewegungsdiagramm des Unterwerkzeugs der Vorrichtung.



   Das zu verschliessende Gefäss 1 besteht aus Folienmaterial und ist vorzugsweise ein aus Aluminiumfolie faltenlos gezogener Becher, der einen die Öffnung umgebenden Randflansch 2 aufweist und innenseitig und auf der Oberseite des Randflansches 2 mit Thermolack beschichtet ist. Zum Schliessen der Gefässöffnung ist ein ebenfalls aus Folienmaterial, wie Aluminiumfolie, bestehender und auf der Unterseite mit Thermolack beschichteter Deckel 3 so bemessen, dass er mit seiner Randzone auf den Randflansch 2 des Gefässes 1 zu liegen kommt und mit diesem durch Heissiegeln dicht schliessend verbunden werden kann.



   Im Unterteil der Vorrichtung ist ein Abstellteller 4 für das jeweils zu verschliessende Gefäss 1 mit einer vertikalen Stange 5 in einer durch nichtgezeigte Hubmittel vertikal verschiebbaren Traverse 6 mittels einer Büchse 7 geführt. Auf einer hohlkugeligen Ringfläche 39 der Traverse 6 ist das Unterwerkzeug 40 mit einer passenden Ringfläche 41 einstellbar abgestützt, indem die mittels einer Doppelmutter 42 an der Unterseite der Traverse abgestützte Büchse 7 über einer Tellerfeder 43 auf das Werkzeug 40 drückt.

   Der obere ringförmige Teil des Werkzeugs 40 ergibt für die Aufnahme des Abstelltellers 4 und Gefässes 1 eine tiefe Ausneh  mung 44, deren leicht konische Wandung 45 an der entsprechend konischen Seitenwand des Gefässes 1 anliegen kann, wenn das Werkzeug 40 mit seinem nach oben gerichteten und unter den Randflansch 2 des Gefässes passenden Ringbacken 46 bis an denselben angehoben worden ist. Eine äussere Ringzone dieses Backens ist durch eine Einlage 47 aus   wärmedämrren-    dem Material oder zumindest einem Material mit verhältnismässig schlechter Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. rostfreier Stahl oder Kunststoff, gebildet. Der obere Teil des Werkzeugs 40 enthält einen ringförmigen Hohlraum 48 für Kühlwasser, das durch Leitungsan  sc'nlüsse    49 zu- bzw. abgeführt wird.



   Am Oberteil der Vorrichtung ist in einem ortsfesten Balken 16 des Maschinengestells ein aus mehreren Teilen bestehendes Oberwerkzeug 50 mit zylindrischem Schaft 51 vertikal verschiebbar gelagert und mit einer auf diesen Schaft geschraubten Mutter 52 einstellbar gehalten. Zwischen dem Balken 16 und einer auf dem Schaft 51 angeordneten Einstellmutter 53 befinden sich zwei Tellerfedern 54, welche durch die   Muttern    52 und 53 unter Vorspannung gehalten sind.



  Unterhalb der Mutter 53 weist der Schaft 51 einen Flansch 55 auf, zwischen welchem und dem nach unten gerichteten, tellerförmigen Backen 56 der Oberwerkzeuge mehrere Tellerfedern 57 übereinander angeordnet sind.



   An der Unterseite des Backens 56 mündet eine konzentrisch durch den Schaft 51 geführte Saugleitung 58, die von oben in das   Oberwerkzeug    50 eintritt.



  Längs dieser Leitung 58 sind konzentrisch zu ihr zwei im Querschnitt ringförmige Kühlwasserkanäle 59 und 60 angeordnet, welche die Verbindung zwischen einem   Wasserleitungseintntt    61   bzw. -austritt    62 im Oberteil 63 des Werkzeugs 50 mit einem ringförmigen Hohlraum 64 im Backen 56 herstellen und Kühlwasser hindurchleiten.



   Am Flansch 55 ist unter Zwischenlage eines Wär  mei solierrings    65 ein   zylinderförmiges    Siegelwerkzeug 66 befestigt, welches den   Baden    56 des Obenverkzeugs 50 ohne Berührung umgibt und aussenseitig mit einem elektrischen Ringheizkörper 67 ausgerüstet ist.



  Der nach unten gerichtete ringförmige Siegelbacken 68 befindet sich   normalenveise    in einer bezüglich des tellerförmigen Backens 56 etwas zurückgesetzten Lage und liegt der durch die Einlage 47 im Backen 46 des Unterwerkzeugs 40 gebildeten Ringzone koaxial passend gegenüber.



   Der   Schliessvorgang    nimmt folgenden Verlauf: Nachdem das zu verschliessende Gefäss 1 abgefüllt und auf den Teller   A    abgestellt worden ist, wird die Traverse 6 angehoben, wobei das Unterwerkzeug 40 mit seinem Backen 46 von unten an den Randflansch   2    des Gefässes 1 gelangt und dieses vom Teller 4 abhebt, der von der Ausnehmung 44 des   Werkzeugs    aufgenommen worden ist. Inzwischen ist ein Deckel 3 an   den Backen 56 des Oberwerkzeugs 50 gebracht : und    daran durch Unterdruck in der Saugleitung 58 festgesaugt worden (Fig. 2).

   Das Unterwerkzeug 40 hebt das Gefäss   1,    bis der Deckel 3 mit seiner beschichteten Randzone auf dem beschichteten Flansch 2 des Gefässes aufliegt und setzt die Hubbewegung unter Mitnahme des Oberwerkzeugs 50 und unter Kompression der Federn 57 fort, so dass diese Ränder von Gefäss und Deckel durch die Backen   46    und 56 fest aufeinan  der gedrückt werden. Durch noch weitere in Hubbewe-    gung der Werkzeuge 40 und 50 gelangt die Deckelrandzone an den Backen 68 des Siegelwerkzeugs 66, das gegen den Vorspanndruck der Federn 54 nur noch ganz geringfügig angehoben wird.

   Dadurch wird der Siegeldruck auf die zu versiegelnde Randzone des Gefässflansches und   Deckels    auf ein Mehrfaches des   Anpressdruclces    der beiden gekühlten Werkzeuge 40 und 50 gesteigert und durch die Hitzezufuhr des Sie  gelweilczeuges    66 eine dichtschliessende Siegelung in   0,1-0,2    Sek.   bewirkt    (Fig. 3).

   Die in die Gefässwandung eingetretene Hitze wird der Siegelungszone durch die unmittelbar benachbarten, gekühlten Backen 46 und 56 rasch wieder entzogen und somit am Vordringen bis zum Füllinhalt des Gefässes verhindert, da beim Absenken des   Unterwerkzeugs    40 sich zunächst das nun verschlossene   Gefäss    1 von der beheizten Siegelbacke 68 entfernt, die   Werkzeuge    40 und 50 jedoch das Gefäss noch kurze Zeit festhalten und die Siegelwärme ableiten (Fig. 4). Aus Fig. 5 ist der zeitliche Ablauf des Hubes der Werkzeuge ersichtlich, in welchem bei maximalem Hub S die Heissiegelung und beim anschliessenden, abgesenkten Hub K die Wärmeableitung stattfindet.



   Hernach wird das Unterwerkzeug 40 vollständig abgesenkt, wodurch das Gefäss 1 auf den Teller 4 abgesetzt wird und aus der Vorrichtung entnommen werden kann.



   Der im Unterwerkzeug 40 als Gegenbacken zum beheizbaren Siegelbacken 68 eingebettete Einlagering 47 könnte, anstatt selbst aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit zu bestehen, gegen das übrige Unterwerkzeug wärmeisoliert sein.



   Da beim beschriebenen Ausführungsbeispiel die Hitzezufuhr   für    die Versiegelung von Gefäss und Dekkel nur von der Oberseite her, unter hoher Flächenpressung und höchst kurzfristig erfolgt, kann das Material des   Siegelbackens    und des ihm gegenüberliegenden Einlagerings je nach der Foliendicke von Gefäss und Deckel einer sehr hohen Beanspruchung und entsprechendem Verschleiss ausgesetzt sein. Anstelle des Einlagerings kann daher auch ein unterer beheizbarer Siegelbacken vorgesehen werden, der in wärmeisolierter Weise am Unterwerkzeug 40 befestigt sein kann.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum dichten Verschliessen abgefüllter Gefässe, die aus Folienmaterial bestehen, und deren Öffnung von einem Randflansch umgeben ist, mit einem auf den Randflansch aufgesetzten, aus Folienmaterial bestehenden Deckel durch Heissiegeln eines Versiegelungsbelages, mit welchem mindestens die beiden sich berührenden Randflächen von Deckel und Gefäss beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet,

   dass Werkzeuge zum Aufeinanderbringen und -halten des zu versiegelnden Gefässes und Deckels an den an den letzteren angreifenden Wandungsteilen gekühlt und mit Gefäss und Deckel mindestens längs einer geschlossenen Ringzone zwischen der Versiegelungszone und dem Gefässinhalt von vor bis nach dem Versiege lungsvorgang zwecks Abschirmung des Gefässinhalts gegen die Siegelwärme und Abführung der letzteren in flächenhafter Berührung gehalten werden.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit Werkzeugen zum Aufeinanderbringen und -halten von Gefäss und Deckel an einem Randflansch beim Schliessvorgang und mit einem Siegelwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltewerkzeuge deckel-bzw. gefässaussenseitig je eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, kühlbare Ringfläche zum Aufeinanderpressen von Gefäss und Deckel aufweisen, aussenseitig von welchen Ringflächen deckelseitig eine durch Wärmeleitmaterial gebildete, beheizbare Siegelringfläche des Siegelwerkzeugs und gefässeitig eine derselben zugeordnete, an dem zum Halten des Gefässes bestimmten Werkzeug in wärmedämmender Weise angeordnete Siegelringfläche vorgesehen sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbare Ringfläche des Dekkelhaltewerkzeugs auch zum flächenhaften Berühren der innenher des Rmfiansches befindlichen Deckel aussenseite ausgebildet ist.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbare Ringfläche des Gefässhaltewerkzeugs auch zum flächenhaften Berühren der an den Randflansch anschliessenden Seitenwandung des Gefässes ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der beheizbaren Siegelringfläche gefässeitig zugeordnete Siegelringfläche durch einen in das Gefässhaltewerkzeug eingebetteten Einlagering gebildet ist.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlagering aus wärmedämmendem oder einem die Wärme höchstens nur schlecht leitenden Material besteht.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlagering gegen das übrige Gefässhaltewerkzeug wärmeisoliert ist.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der beheizbaren Siegelringfläche gefässeitig zugeordnete Siegelringfläche durch einen am GRfässlhaltewerkzeug wärmeisoliert angebrachten, beheizbaren Ring aus Wärmeleitmaterial gebildet ist.