DE1604417C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen von zusammendrückbaren, tubenförmigen Behältern aus Schichtfolie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen von zusammendrückbaren, tubenförmigen, aus Schichtfolie durch Umschlagen, Längsverschweißen und einseitigem Querverschweißen gebildeten Behältern, wobei die Schichtfolie an ihrer Innenseite eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoff mit niedrigem dielektrischem Verlustfaktor aufweist, an die sich nach außen eine Metallschicht anschließt, mit der gegebenenfalls eine weitere Schicht aus Papier oder Kunststoff verbunden ist.

Es ist bekannt, aus Schichtfolie bestehende Behälter dadurch zu verschließen, daß das offene Ende des Behälters nach dem Füllen unter Einwirkung eines hochfrequenten Wechselfeldes induktiv erhitzt und unter Druckanwendung versiegelt wird (US-PS 29 46 168); dabei handelt es sich jedoch um kastenförmige Behälter. Die Anwendung dieses bekannten Verfahrens zum Verschließen der eingangs genannten Behälter stößt jedoch, wie Versuche gezeigt haben, auf besondere Schwierigkeiten: So hat sich vor allem gezeigt, daß die größte Wärme dabei entlang der Längsschweißnaht des Behälters auftritt, die üblicherweise aus einer Überlappungsverbindung besteht und somit eine doppelte Metalldicke aufweist, wodurch eine Beschädigung des Verschlußbereiches an der Außenfläche des Behälters nicht vermieden werden kann. Darüber hinaus schmilzt der Kunststoff in der Längsschweißnaht außerhalb des Verschlußbereichs, und zwar erstens infolge der unmittelbaren, induktiven Erwärmung desselben und zweitens infolge der von dem Verschlußbereich in die Metallschicht geleiteten Wärme. Die Folge davon ist eine Verminderung der Festigkeit der Schweißstelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Überhitzungen im Längsnahtbereich der tubenförmigen Behälter zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das offene Ende einem hochfrequenten Wechselfeld ausgesetzt wird, dessen Intensität in Richtung der die Längsnaht aufweisenden Umfangshälfte des Behälters abnimmt.

Zweckmäßig werden die Wände des Behälters erst ganz aneinandergepreßt, wenn der Kunststoff der Innenschicht geschmolzen ist. Ein vollständiges Aneinanderpressen bzw. Abflachen der Wände des Behälters vor deren Erwärmung erfordert die Anwendung hoher Druckkräfte, jedoch kann dieses Zusammenpressen bzw. Abflachen automatisch erreicht werden, wenn die Backen unter Ausübung einer mäßigen Kraft im Bereich der zusammenzudrückenden Seitenwände federnd zusammengebracht werden, wenn der Werkstoff der Seitenwände unter Einwirkung von Wärme weich wird und schmilzt.

Die weiter nach der Erfindung vorgesehene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die ein Förderband für die zu verschließenden Behälter und zwei auf die offenen Enden der Behälter bewegbare Druckbakken umfaßt, zeichnet sich dadurch aus, daß nur durch den Druckbacken, der der längsnahtfreien Hälfte der Behälter zugewandt ist, eine Einwindungsspule geführt ist, von der ein Teilstück parallel zur Druckbackenoberfläche verläuft. Vorzugsweise sind dabei an dem Förderband Halter für die Behälter angebracht, in denen die Behälter mittels einer Antriebsanordnung, die ihrerseits von einem Gerät zum Anzeigen der Lage der Längsschweißnaht der Behältnisse gesteuert wird, in eine Drehstellung einstellbar sind, in der beim Flachdrücken des Verschlußbereiches die Längsschweißnaht von der die Einwindungsspule aufweisenden Druckbakke abgewandt ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend im einzelnen in Verbindung mit der schematischen Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung darstellt; es zeigt
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung,
F i g. 2 eine Horizontalprojektion nach Linie II-Il in F i g. 1, teilweise im Schnitt.

Die dargestellte Vorrichtung weist Ketten 1 auf, die über nicht dargestellte Führungen und Antriebsräder laufen. An den Ketten 1 sind in gleichmäßigen Abständen Halter 2 vorgesehen, von denen jeder eine zylindrisehe Ausnehmung 3 aufweist, in der jeweils ein zylindrischer Einsatz 4 drehbar angebracht ist.. Jeder Einsatz 4 weist seinerseits eine Ausnehmung auf, in die eine Tube 5 eingesetzt ist. Die Tuben weisen eine Längsschweißnaht 6 auf, und die Wände bestehen aus geschichtetem Material, nämlich aus einer Innenschicht aus Kunststoff mit einem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor, einer Metallschicht, die außen auf der Kunststoffschicht angebracht ist, und einer äußeren Schicht aus Papier und

Kunststoff.

In Höhe der oberen Enden der Tuben sind zwei Druckbacken 7 und 8 vorgesehen, die auf starren Stangen 9 verschieblich befestigt sind. Die Druckbacken werden über Hebel 10 betätigt, die die Backen mit verschwenkbaren, um eine feste Welle angeordneten Hebelarmen 11 verbinden, die über nicht dargestellte Antriebsmittel betätigt werden. Die Backe 7 enthält einen Isolationswerkstoff und ist entgegen der Wirkung von Tellerfedern 12 federnd befestigt. Die Backe 8 weist einen ringförmigen Leiter 13 aus Kupfer auf, der einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt hat. Der Leiter 13 ist über mit dem Leiter verbundene Anschlußblöcke 15 an eine Hochfrequenz-Spannungsquelle 14 und Stromregulatoren angeschlossen (nicht dargestellt).

Die Ketten 1 werden intermittierend angetrieben, wobei jeweils zwei Tuben 5 gleichzeitig zwischen die sich in Förderband-Laufrichtung erstreckenden Backen 7 und 8 vorgerückt werden, so daß die beiden Tuben gleichzeitig verschlossen werden können. Bevor der Verschlußvorgang einsetzt, müssen die Tuben so ausgerichtet werden, daß die Längsschweißnaht 6 der Backe 7 zugekehrt ist. Zu diesem Zweck ist für jede Tube ein Abtast- bzw. Anzeigegerät 16 vorgesehen, das auf optischem Wege die Stellung einer Marke 17 auf der Tube abfühlt und einen Motor 18 steuert, der über ein Getriebe 19 und ein Antriebsrad 20 die Halter 2 und die Tube 5 in Drehbewegung versetzt, bis die Marke 17 von der Vorrichtung 16 angezeigt wird. Die Marke 17 auf den Tuben ist so zur Schweißnaht 6 angeordnet, daß die Tuben durch das Anzeigegerät 16 stets in die Stellung gebracht werden, in der die Schweißnaht 6 der Backe 7 zugekehrt ist. Das Rad 20 jedes Antriebs ist außerdem im Rahmen der Maschine so angeordnet, daß es beim Anhalten des Förderbandes mit einer Reibfläche 21 an dem Halter 2 in Reibeingriff gelangt, und zwar in der Stellung, in der der Verschlußvorgang ausgeführt wird. Natürlich können auch die Halter in einer vorhergehenden Station verdreht werden. Die Abkühlung des Leiters 13 erfolgt dadurch, daß die Enden des Leiters an eine Kühlwasserleitung 22 angeschlossen sind.

Vor dem Verschließvorgang haben die Tuben die durch die Linie 23 angedeutete Form, während sie nach dem Abflachen des Verschlußbereiches die durch die Linie 24 dargestellte Form einnehmen. Der Leiter 13 und die Anschlußblöcke 15 bilden eine Ein-Windungsspule, deren der Tube zugekehrte Außenfläche während des Abplattungsvorgangs an der Tubenwand anliegt. Die Backe 7 wird an die gegenüberliegende Seite der Tube mit einem von den Federn 12 bestimmten Druck angelegt, wobei der Druck so bemessen ist, daß vor dem Verschließen das Ende der Tube im wesentlichen ganz flach gedrückt wird. Das vollständige Abflachen des Verschlußbereiches wird dann erreicht, wenn der Leiter 13 an die Spannungsqueile 14 angeschlossen wird und der in der Wand der Tube vorhandene Kunststoff auf eine Erweichungstemperatur erwärmt ist. Während des ersten Teils des Erwärmungsvorganges liegt die Längsschweißnaht 6 somit in einem etwas größeren Abstand von dem Leiter 13 und folglich in einem schwächeren Magnetfeld als während des letzten Teils des Erwärmungsvorganges, was zu der erforderlichen, reduzierten Erwärmung der Schweißnaht beiträgt. Der gekrümmte Teil der Längsschweißnaht 6 unterhalb des Schweißbereichs befindet sich in einem solchen Abstand von dem Leiter 13 und in einem derart schwachen Magnetfeld, daß keine schädliche Erwärmung dieses Bereichs der Schweißnaht auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verschließen von zusammendrückbaren, tubenförmigen, aus Schichtfolie durch Umschlagen, Längsverschweißen und einseitigem Querverschweißen gebildeten Behältern, wobei die Schichtfolie an ihrer Innenseite eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoff mit niedrigem dielektrischem Verlustfaktor aufweist, an die sich nach außen eine Metallschicht anschließt, mit der gegebenenfalls eine weitere Schicht aus Papier oder Kunststoff verbunden ist und wobei das offene Ende des Behälters nach dem Füllen unter Einwirkung eines hochfrequenten Wechselfeldes induktiv erhitzt und unter Druckanwendung versiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende einem hochfrequenten Wechselfeld ausgesetzt wird, dessen Intensität in Richtung der die Längsnaht aufweisenden Umfangshälfte des Behälters abnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden der Wände des Behälters erst ganz aneinandergepreßt werden, wenn der Kunststoff der Innenschicht geschmolzen ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem Förderband für die zu verschließenden Behälter und mit zwei auf die offenen Enden der Behälter bewegbaren Druckbacken, dadurch gekennzeichnet, daß nur durch den Druckbacken, der der längsnahtfreien Hälfte der Behälter zugewandt ist, eine Einwindungsspule geführt ist, von der ein Teilstück parallel zur Druckbackenoberfläche verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Halter (2, 4) für die Behälter an dem Förderband (1) angebracht sind, in denen die Behälter mittels einer Antriebsanordnung (18, 19, 20), die ihrerseits von einem Gerät (16) zum Anzeigen der Lage der Längsschweißnaht (6) der Behältnisse (5) gesteuert wird, in eine Drehstellung einstellbar sind, in der beim Flachdrücken des Verschlußbereiches die Längsschweißnaht (6) von der die Einwindungsspule aufweisenden Druckbacke (8) abgewandt ist.