DE2360727C3 - Vorrichtung zum Verbinden eines aus geschäumten Kunststoff bestehenden Deckels bzw. Bodens einer Packung mit deren aus gleichem Material bestehenden Seitenwänden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines aus geschäumtem Kunststoff bestehenden Deckels bzw. Bodens einer Packung mit deren aus gleichem Material bestehenden Seitenwänden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die DE-PS 21 05 966 beschreibt ein Verfahren zum Verschweißen von zwei Teilen aus Schaumstoff, wobei die beiden Teile längs der Fugenflächen erhitzt werden, bis eine bestimmte Menge geschmolzenen Materials vorhanden ist, wonach die geschmolzenen Teile zusammengeführt und gegebenenfalls einem Preßdruck unterworfen werden. Beim Herstellen von Verpackungen ist jedoch die Fuge zwischen den Teilen gegen das Innere der Verpackung freigelegt, weshalb beim Schmelzen freigegebene Polymere sich in der Verpakkung oberhalb der darin enthaltenen Ware ansammeln und eine Geschmacks- und/oder Geruchsverschlechterung der Ware herbeiführen können, insbesondere wenn die Ware ein Lebensmittel mit Milch- oder Mehlinhalt ist. Außerdem sind zum Verschweißen ziemlich komplizierte, genau arbeitende Maschinen erforderlich, die in der Herstellung und im Unterhalt teuer sind.

Ferner ist aus der US-PS 30 67 653 eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs bekannt, bei der eine Ringnut für den Deckel vorgesehen ist, dessen Außenrand nach Erhitzen dadurch gegen die Seitenwände der Packung gebogen wird, daß der Deckel durch eine Haubenöffnung von geringeren Abmessungen als der Deckel geführt wird, so daß der Deckelrand gegen die Umfangskante der Formhaube stößt. Ein derartiges Andrücken ist jedoch nicht zufriedenstellend, weil der Deckelrand nur ungenügend gegen die Seitenwandungen der Packung gedrückt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart weiterzubilden, daß ein verbessertes Andrücken der Deckel- bzw. Bodenränder an die Seitenwände der Packungen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Durch das verbesserte Andrücken wird ein besseres und sichereres Verschweißen erzielt und damit die Gefahr von sich bei der Handhabung öffnenden bzw. von vornherein nicht dichten Schweißnähten vermiedea

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die F i g. 1 bis 3 im vertikalen Schnitt ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Vorrichtung in drei verschiedenen Arbeitsstellungen zeigen.

Die dargestellte Vorrichtung besitzt ein Werkzeug 11, das an einem vertikal auf- und abbeweglichen Maschinenteil 10 befestigt ist Das Werkzeug 11 soll einen flachen Zuschnitt 38 aus Schaumstoff festhalten, das mit einem von einem nicht dargestellten Halter festgehaltenen Packungsteil 40 aus Schaumstoff zusammengefügt werden soll. Das Werkzeug 11 besteht aus einer Farmhaube 12, die in horizontalem Schnitt rechteckig ist und rund um ihren die Haubenöffnung

begrenzenden Rand eine Schulter 14 mit einer nach innen der horizontalen Innenwand der Formhaube 12 zugekehrten, rundumlaufenden Ausnehmung 15 aufweist. Ein Kanal 16 für Kühlmittel ist in der Schulter 14 angeordnet und erstreckt sich rund um die Öffnung der Formhaube 12. Von der Oberseite der Formhaube 12 ragt ein zentral angeordneter Schaft 13 empor, der kreisförmigen Querschnitt und einen zentralen Durchtrittskanal 41 besitzt, der sich auch durch die Formhaube 12 hindurcherstreckt. Der Schaft 13 hat im Abstand von der Formhaube 12 einen ringförmigen erweiterten Abschnitt 17, der eine umlaufende Ausnehmung aufweist, in der eine Packung 18 angebracht ist. Der Schaft 13 ist mit dem Abschnitt 17 in einer im Maschinenteil 10 angeordneten Bohrung 19 verschiebbar. Die Bohrung 19 hat den gleichen Durchmesser wie der Abschnitt 17, verengt sich jedoch unten, so daß eine Schulter 42 gebildet wird, gegen die der Abschnitt 17 anschlägt, um die Abwärtsbewegung der Formhaube 12 bezüglich des Maschinenteils 10 zu begrenzen. Das Maschinenteil 10 hat an der nach unten gekehrten Seite um die öffnung 19 einen abwärts gerichteten Kragen 43, der die Aufwärtsbewegung der Formhaube 12 begrenzt. In die Bohrung 19 ist von oben ein Einsatzstück 20 eingesetzt, das in die Bohrung 19 hineinragt und eine

mittlere öffnung zur Aufnahme des von dem Abschnitt 17 emporragenden Teils des Schaftes 13 hat. Dieser emporragende Teil hat ein mit Gewinde 21 versehenes oberes Ende und an diesem sind Muttern 22 in Anlage gegen die Oberseite des Einsatzstücks 20 geschraubt.

Auf der Oberseite des Einsatzstücks 20 ist ein Anschluß 23 mit einer Gewindebohrung 24 befestigt. Die Gewindebohrung 24 steht mit einem Raum zwischen dem Einsatzstück 20 und der Oberseite des Abschnitts 17 in der Bohrung 19 durch einen das Einsatzstück 20 durchsetzenden Kanal 25 in Verbindung. Mit Hilfe des Anschlusses 23 bzw. der Gewindebohrung 24 und des Kanals 25 kann dieser Raum mit einer Druckluftquelle in Verbindung gesetzt werden. Um den Raum zwischen dem Einsatzstück 20 und dem Abschnitt 17 abzudichten, sind Dichtungen 26,27, z. B. O-Ringe, rund um den in die Bohrung 19 hineinragenden Teil des Einsatzstückes 20 und rund um die mittlere Bohrung des Einsatzstückes 20 angebracht, durch welche sich der Schaft 13 erstreckt.

Das Werkzeug 11 mit der Formhaube 12 und dem Schaft 13 kann sich somit zwischen einer unteren Stellung, die in F i g. 1 gezeigt ist und in der die Unterseite des Abschnitts 17 gegen die Schulter 42 anliegt, und einer oberen Stellung bewegen, in welcher die nach oben gekehrte Fläche der Fc;mhaube 12 gegen die nach unten gekehrte Anschlagfläche des Kragens 43 anliegt

In der Formhaube 12 ist eine Andrückplatte 23 an einem Schaft 44 befestigt, der sich durch die mittlere Bohrung 41 des Schaftes 13 und durch das Einsatzstück 20 hocherstreckt Die Bohrung 41 ist in einem Abstand von ihrem unteren Snde verengt und zwischen dieser Verengung und der Oberseite der Andrückplatte 28 ist eine Druckfeder 31 eingeschaltet Der Schaft 44 hat am oberen Ende ein Gewinde 32, auf dem zwei Muttern 33 in Anlage gegen das obere Ende des Schaftes 13 geschraubt sind. Mit Hilfe der Muttern 33 kann man die Höhe der Andrückplatte 28 in der Fjrmhaube 12 einstellen.

Die Andrückplatte 28 hat einen mittleren Kanal 29, der sich nach unten in eine Anzahl Kanäle 30 verzweigt, die an der Unterseite der Andrückplatte 28 münden. Die Saugfunktion wird dadurch erzielt, daß der Kanal 29 mit Hilfe eines Gewindeanschlusses 45 an dem oberen Ende des Schaftes 44 an eine Vakuumquelle angeschlossen wird. Die Andrückplatte 28 kann sich zwischen einer unteren Stellung an oder unterhalb der unteren Kante der Formhaube 12 und einer oberen Stellung mit der Oberseite in Berührung mit der horizontalen Innenfläche der Formhaube 12 bewegen. Die Verschiebung erfolgt entgegen der Wirkung der Feder 31.

Um den Innenumfang der Formhaube 12 sind Klemmglieder 34 vorgesehen, die aus einer Anzahl Schienen bestehen, von denen jede einen nach unten gerichteten Flansch 35, der sich teilweise in der Ausnehmung 15 befindet, und einen gegen das mnere der Formhaube 12 gerichteten Flansch 36 aufweist. Der Flansch 35 kann nach innen gegen das Innere der Formhaube 12 verschoben werden, indem der als Betätigungshebel dienende Flansch 36 entgegen der Wirkung einer Feder 37 hochgeschoben wird. Das Hochschieben erfolgt mittels der Rückseite der Andrückplatte 28.

Die beschriebene Vorrichtung wird zum dichten Zusammenfügen zweier Teile aus Schaumstoff in folgender Weise verwendet: Es wird angenommen, daß diese Teile au·- einem rohrförmigen Mantel 40 und einem Deckelzuschnitt 38 bestehen, welcher dem Mantel 40 nach dessen Befüllung mit einer Ware aufgesetzt werden soll. Der Deckelzuschnitt 38 wird zunächst auf der Andrückplatte 28 angebracht, was vorzugsweise automatisch erfolgt. Wie aus den Abbildungen ersichtlich, ist der Deckelzuschnitt 38 größer als die öffnung in der Formhaube 12, weshalb die Deckelzuschnittränder gegen die nach unten gekehrte Begrenzungsfläche der Formhai *be 12 anliegen werden, falls die Unterseite der Andrückplatte 28 >n einer Höhe mit dieser Begrenzungsfläche liegt. Nachdem der Deckelzuschnitt 38 in dieser Stellung angebracht worden ist, werden HeizL^ke.» 39 eingeschoben und mit den Randteilen des Deckelzuschnitts 38 in Berührung gebracht, wobei eine bestimmte Menge Deckelmaterial längs dieser Randteile zum Schmelzen gebracht wird. Der Mantel 40 wird unterhalb der Formhaube 12 mit seiner Mittelachse mit der Achse der Andrückplatte 28 zusammenfallend und in einem solchen Abstand festgehalten, daß keine Erhitzung des Manteämaterials erfolgt Das Msntelmaterial wird somit auf Raumtemperatur gehalten. Nachdem eine zufriedenstellende Menge geschmolzenen Materials längs der Deckelzuschnittränder erhalten worden ist, werden die Heizbacken 39 entfernt und das Maschinenteil 10 nach unten verschoben. Nach einer bestimmten Verschiebungsstrecke kommt die Unterseite des Deckelzuschnitts 38 in Anlage gegen den nach oben gekehrten Rand des Mantels 40. Bei der fortgesetzten Abwärtsbewegung wird die nach unten gekehrte Begrenzungsfläche der Formhaube 12 über die obere Endpartie des Mantels 40 geschoben, gleichzeitig wird die Andrückplatte 28 entgegen der Wirkung der Feder 31 in die Formhaube 12 hineingedrückt In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die Verschiebung der Formhaube 12 zu hemmen und in diesem Fall wird dem Raum zwischen dem ringförmigen Abschnitt 17 und dem Einsatzstück 20 Druckluft zugeführt Durch diese Druckluftzufuhr, die bei dem Arbeitsverlauf veränderlich sein kann, erhält man eine Federwirkung, so daß sich eine optimale Preßkraft im Verhältnis zu der Druckfestigkeit des Kunststoffs erzielen läßt Wenn sich die Andrückplatte 28 entgegen der Wirkung der Feder 31 in die Formhaube 12 hineinbewegt, werden die Ränder des Deckelzuschnitts 38 wegen der Anlage gegen die nach unten gekehrte Begrenzungsfläche der Forirhaube 12 nach unten und innen in Richtung gegen den oberen Rand des Mantels 40 gebogen. Wenn sich die Andrückplatte 28 eine gewisse Strecke in die Formhaube 12 hineinbewegt hat, stößt sie mit ihrer Rückseite gegen den Flansch 36 der Klemmglieder 34, die dadurch gekippt werden, so daß sich der Flansch 35 nach innen gegen das Innere der Formhaube 12 bewegt und dort auf die jetzt über den Mantel 40 herabgebogenen Randteile des Deckelzuschnitts 38 trifft und diese in die in F i g. 3 gezeigte Endstellung gegen die Außenseite des Mantels 40 drückt. Das geschmolzene Deckelmaterial kommt dabei mit dem kühlen Mantelmaterial in Berührung, wobei zunächst diejenige Fläche des Mantelmaterials, die mit dem geschmolzenen Material des Deckelaischnitts 38 in Berührung kommt, schnell schmilzt, wonach ein schnelles Erstarren durch Wärmeableitung teils durch den Mantel 40 und teils durch die Klemmglieder 34 erfolgt, die deswegen ziemlich kühl sind, weil sie sich in der Ruhestellung in der Nähe des Kühlmittelkanals 16 befinden. Da die geschmolzenen Randteile in Anlage gegen die Außenseite des Mantels 40 gebracht werden, kann geschmolzenes Material nicht in den somit gebildeten Behälter eindringen.

Die dargestellte Vorrichtung ist zum Verschließen einer rechteckigen Verpackung bestimmt und aus diesem Anlaß sind zwei weitere Klemmglieder 34 über die beiden dargestellten hinaus senkrecht zu diesen angeordnet. Außer diesen Klemmgliedern 34 sind vorzugsweise feste Formorgane für die Ecken der Verpackung in der Formhaube 12 vorgesehen, an denen der Deckelzuschnitt 38 und das obere Ende des Mantels 40 anstoßen, wenn sie in die Formhaube 12 hineingelangen. Mit Hilfe dieser festen Formungsorgane wird eine oft erforderliche zusätzliche Stauchung der Verpakkungsecken vorgenommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Verbinden eines aus geschäumtem Kunststoff bestehenden Deckels bzw. Bodens einer Packung mit deren aus gleichem Material bestehenden Seitenwänden, mit einem vertikal, parallel zu den abzudeckenden Seitenwänden beweglichem Werkzeug, bestehend aus einer Halteeinrichtung für einen flachen Deckelzuschnitt, einer haubenförmigen Formeinrichtung zum Umbiegen der Deckelränder nach unten über die Seitenwände der Packung und zum Andrücken der umgebogenen Randbereiche von außen an die Seitenwände, einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der die Ränder der Formhaube überragenden Ränder des flachen Deckelzuschnitts und einer inrerhalb der Fürmhaube angeordneten, durch Federelemente vertikal gegen diese abgestützten, horizontalen Andrückplatte, wobei die Federelemente ein Zurückdrängen der Andrückplatte gegenüber dem Rand der Formhaube ermöglichen, gekennzeichnet durch an der Innenseite des Formhaubenrandes angeordnete bewegliche Klemmglieder (34), die beim vertikalen Zurückdrängen der Andrückplatte (28) in das Innere der Formhaube (12) vom Haubenrand aus im wesentlichen horizontal nach innen bewegt werden.