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Verfahren undVorrichtung zumVerschlieBen von Papierbehältern od. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen von Papierbehältern
od. dgl. durch Verbördeln des Zargenrandes eines über den Bördelrand einer Packungshülle
gestülpten Deckels, in weiterer Ausbildung des Verfahrens und der Vorrichtung nach
dem Patent 88q. a96, in dem das Werkzeug für die Herstellung des Verschlusses gemäß
der Erfindung bereits beschrieben wurde. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die
in die Verschließvorrichtung eingesetzte, mit dem Deckel versehene Packung vor dem
Schließvorgang gegenüber dem Gegenhalterstempel und dem Bördelring zu zentrieren,
wobei, vorzugsweise gleichzeitig, der Zargenrand des Deckels senkrecht gestellt
und sicher in die Bördelri.lle übergeführt wird, sowie die Werkzeuge zur Herstellung
des flüssigkeitsdichten Verschlusses in einem Apparat, der nachfolgend beschrieben
wird, anzuordnen.
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Bei der Herstellung des Bördelpreßversch@lus,ses müssen Vorkehrungen
getroffen sein, die den betriebssichersten Ablauf des Arbeitsvorganges gewährleisten.
Die mit einem Bördelrand versehenen Packungshüllen und die zum Verschluß der Packungshüllen
benötigten, mit einem Zargenrand versehenen, gezogenen Deckel werden in Spezialbetrieben
gefertigt und an die jeweiligen Verbraucher geliefert, in deren Betrieben die Packungen
gefüllt und verschlossen werden. Es hat sich nun gezeigt, daß durch die Lagerung,
den Transport, durch die Abfüllung od. dgl. Ursachen sowohl
die
Packungshüllen als auch die Deckel geringförmige Deformationen aufweisen können,
so daß der obere Behälterrand nicht immer einwandfrei rund war und auch die Zargen
der Deckel nicht mehr senkrecht zur Deckelfläche standen. Dadurch ergaben sich gewisse
Schwierigkeiten beim Einführen der Deckelzargen in den Bördelring des Schließwerkzeuges,
da die Kanten der Deckelzargen auf den Rand des Bördelwerkzeuges aufsetzten, statt
in ihn eingeführt zu werden, wodurch der Deckel unbrauchbar wurde und durch einen
neuen ersetzt werden mußte, falls die Möglichkeit infolge unbeschädigten oberen
Bördelrandes der Hülle hierzu noch bestand.
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Um diese Mängel sicher zu vermeiden, ist es notwendig, den oberen
Rand der Packung mit dem aufgelegten Deckel so auszurichten, daß Packung und Deckel
dem Bördelwerkzeug und dem Gegenhalterstempel gegenüber genau zentrisch sind und
die Deckelzargen senkrecht stehen.
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Zur Erfüllung dieser Forderungen wird weiter erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß der Gegenhalterstempel für den Verschlußrand des Behälters mit zwei Führungsringen
dergestalt umgeben ist, daß diese axial verschiebbar angeordnet sind, wobei sie
an ihrem inneren unteren Rand einen konischen Einlauf besitzen. Diese Führungsringe
sind um den Gegenhalterstempel federnd gelagert und werden stets in die untere Lage
gedrückt. Der äußere Führungsring ist mit seiner konischen Einlauföffnung so groß
gehalten, daß er mit Sicherheit von dem Einführschieber ungenau auf den Aufnahmeteller
zum Verschluß bereitgestellte Packungen gegenüber dem Gegenhalterstempel ausrichtet
und in den inneren Einführring überführt. Der innere Einführring hat nur eine gering
erweiterte Einlauföffnung und paßt mit seinem äußeren Durchmesser in eine Ausdrehung
des Bördelwerkzeuges, der an seinem oberen Rand einen konischen Einlauf hat, so
daß dieser Führungsring und das Bördelwerkzeug zueinander genau zentriert werden.
Ein gegen den Gegenhalterstempel beweglicher und durch eine doppelte Federung abgefederter
Aufnahmeteller für die mit dem Deckel versehene Packung wird durch den Bördelwerkzeugträger
in seiner Normallage gehalten. Bei der Abwärtsbewegung des Gegenhalterstempels tritt
die auf dem Aufnahmeteller stillstehende Packung durch den äußeren Einführring,
auch wenn sie etwas exzentrisch zum Gegenhalterstempel steht, mit Sicherheit in
den inneren Einführring ein, bis der Deckelrand der Packung am Gegenhalterstempel
anliegt. Dabei werden unrunde Deformationen von Packung und Deckel beseitigt und
die Zargenränder des Deckels in ihre senkrechte Lage gebracht, die erst eine gute
und einwandfreie Verbördelung ermöglicht. Durch die doppelte Federung des Aufnahmetellers
wird diese Arbeit für die Packung so schonend wie möglich bewirkt. Bei der weiteren
Bewegung des Gegenhalterstempels gegen das Bördelwerkzeug setzt sich der äußere
Einführring auf die Oberkante des Bördelwerkzeuges auf und gleitet nach oben zurück,
und der innere Einführring wird in die entsprechende Ausdrehung des Bördelwerkzeuges
eingeführt. Wenn dieser an die untere Kante der Ausdrehung anstößt, wird er ebenfalls
über den Gegenhalterstempel nach oben gedrückt, wobei er an der Deckelzarge hachglei:tet
und diese genau in die Ausdrehung einführt, die zur Bördelrille führt.
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Eventuell nach dem Verschließen festgeklemmte. Packungen werden von
einem Auswerfer abgestoßen.
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Der Antrieb des Verschließmechanismus erfolgt mit Hilfe von Exzenter-
oder Kurbeltriebwerken, vorteilhafter jedoch, weil einfacher, durch Hebeltriebwerke,
da auf diese Weise geeignetere Bewegungskurven erhalten werden.
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Um eine rationelle Arbeitsweise zu ermöglichen, erfolgt das Einsetzen
der Verpackungsbehälter in die Verschiießeinrichtung und das Herausnehmen der fertig
verschlossenen Packung durch Schieber, Greifer od. dgl., die, mechanisch gesteuert,
von dem Antriebsmechanismus angetrieben werden.
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Das gleiche gilt für das Auflegen der Deckel auf die gefüllten Packungen.
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In der Zeichnung ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch die Verschließapparatur in Vorderansicht,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Verschließapparatur in Seitenansicht; Fig.3 zeigt
die Vorderansicht der Verschließapparatur, Fig. d. einen Schnitt durch die Anordnung
und Ausbildung der Einrichtungen, welche die Verschlußbildung herbeiführen, und
zwar in der Aufnahmestellung für die zu- vers,ohl:ießende Packung; Fig. 5 zeigt
einen Teil der gleichen Teile in einer Lage, in der die Verpressung der Verbördelung
geschieht.
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Der Apparat besteht aus einer Grundplatte 9. zwei Seitengestellen
io mit dem Bördelwerkzeugträger i i und darauf dem Bördelwerkzeug B. In den Seitengestellen
io ist eine Büchse 12 gelagert. welche in ihrer exzentrischen Bohrung eine Kurbelwelle
13 mit Kurbeln 14 trägt. Die Kurbelzapfen 15 sind durch Zugstangen 16 und Zapfen
17 mit in Gleitführungen gelagerten Führungsstangen 18 verbunden, welche ein Querhaupt
ig tragen, in dem ein Gegenhalterstempel 7 mit einer Einrichtung, welche die Verschlußbildung
herbeiführt, befestigt ist. Diese Einrichtung besteht aus einem äußeren Einführring
2o und einem inneren Einführring 21, welche durch Federn 22 und 23 nach unten gedrückt
werden, wobei an Führungsstangen 24 und 25 befestigte Stellringe 26 und 27 ihre
Normallage bestimmen. Der Gegenhalterstempel ist durch eine sehr starke Feder 28
abgefedert und durch eine Gewindebuchse 29 in seiner Höhenlage einstellbar. In seinem
Inneren besitzt der Gegenhalterstempel eine durch eine Schraubenfeder nach oben
gehaltene Auswerferplatte 30, welche durch eine Stange 33 über einen liebe]
32 und eine Spindel 31 betätigt wird. An dem Bördelwerkzeugträger i i sind
Führungsstangen
34 befestigt, auf denen ein Führungsstück 35 gleitet
und durch Federn 36 in seine obere Lage gedrückt wird. Das Führungsstück 35 trägt
in einer Führung 37 einen Stempel 38 mit Aufnahmeteller 39, der durch eine Feder
4o in seiner Normallage gehalten wird. Durch einen Motor 41 wird über nicht näher
bezeichnete Getriebeteile eine Hauptwelle 42 angetrieben, auf welcher Exzenter befestigt
sind, welche die einzelnen Bewegungen des Verschließapparates steuern. Ein Exzenter
43 betätigt einen Hebel 44, welcher über eine Zuglasche 45 an einer der Kurbeln
15 angreift. Ein anderer Exzenter betätigt einen Hebel 46, welcher über eine Zuglasche
47 und einen Hebel, 48 die exzentrische Büchse 12 betätigt. Andere Exzenter betätigen
über Hebel, Zugstangen und Führungen einen Einschieber 49 und einen Aussdh,ieber
So.
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Der Arbeitsvorgang beim Verschließen einer Packung ist folgender:
Die durch den Motor 41 angetriebene Hauptwelle 42 betätigt den Einschieber 49 und
schiebt die zum Verschluß bereitgestellte Packung i mit dem aufgelegten Deckel 2
auf den Aufnahmeteller 39. Durch den Exzenter 43 wird über den Hebel 44 und die
Zuglasche 45 einer der Kurbelzapfen 15 bewegt und über die Welle 13 auch die andere
Kurbel 14 betätigt, wodurch über die Zugstangen 16 mit Zapfen 17 und die Führungsstangen
18 mit dem Querhaupt i9 der daran befestigte Gegenhalterstempel7 mit seinen Einrichtungen
nach unten gegen das Bördele Werkzeug hin bewegt wird. Zu Anfang dieser Bewegung
stülpt sich der äußere Führungsring 2o mit seiner konisch erweiterten Einführöffnung
über die Packung i mit Deckel 2, diese dabei gegenüber dem inneren Führungsring
21 und dem Gegenhalterstempel7 zentral ausrichtend, und führt diese in den inneren
Führungsring 2i mit gering konisch erweiterter Einführungsöffnung ein, bis die Packung
i mit Deckel 2 unter dem Druck der den Aufnahmeteller 39 tragenden Federn 4o und
36 gegen den Gegenhalterstempel7 gedrückt wird. Durch die Wandung des inneren Führungsringes
werden unrunde Deformationen der Packung i und des Deckels 2 ausgeglichen und schräg
nach außen stehende Zargenwände 4 des Deckels 2 wieder in ihre senkrechte Lage gebracht.
Bei der weiteren Bewegung des Gegenhalterstempels 7 wird die Packung i gegen die
sich allmählich steigernde Kraft der Federn 40 und 36 des Aufnahmetellers 39 nach
unten gedrückt, bis der Gegenhalterstempel 7 mit seinem äußeren Führungsring 2o
das Bördelwerkzeug 8 erreicht, wobei sich dieser auf den Rand des Bördelwerkzeuges
aufsetzt und über ihn zurückgedrückt w ixd, bis der innere Einführungsring 21 mit
seinem äußeren Durchmesser in die entsprechende konisch erweiterte Ausdrehung des
Bördelwerkzeuges 8 eintritt und damit die Packung mit Deckel genau zentrisch gegenüber
dem Bördelwerkzeug ausrichtet. Wenn der innere Einführungsring 21 den unteren Rand
der zugehörenden Ausdrehung des Bördelringes erreicht hat, wird er über den Gegenhalterstempel7
zurückgeschoben, wobei durch die weitere Bewegung des Gegenhalterstempels 7 der
in dem inneren Führungsring befindliche Rand der Packung i mit Deckel 2 in die zur
Bördelrille führende Ausdrehung des beheizten Bördelwerkzeuges 8 eingeschoben wird.
In der weiter fortschreitenden Bewegung des Gegenhalterstempels 7 wird der Zargenrand
¢ des Deckels 2 verbördelt und gemeinsam mit der Bördelung der Packungshülle i vorgepreßt,
wobei die Kurbeln 14 ihre unterste Lage erreicht haben. Nach Erreichen der untersten
Lage der Kurbeln 14 wird mittels des Hebels 46, der Zuglasche 47 und des Hebels
48 die exzentrische Buchse 12 betätigt, wodurch die Welle 13 um ein geringes Maß
nach unten bewegt wird, und womit über die die Bewegung übertragenden Getriebeteile
eine sehr starke Verpressung der Verbördelung 6 erzielt wird. Nach Beendigung der
unter Druck und Hitze erfolgten Verschlußbildung, und nachdem im Laufe der weiteren
Bewegung der Maschine der Gegenhalterstempel7 wieder seine obere Lage erreicht hat,
wird durch die Zugstange 33 über den Hebel 32 und die Spindel 31 die Auswerferplatte
30 betätigt, um eine eventuell im Einführungsring 21 hängengebliebene Packung
sicher auf den ebenfalls nach oben gehobenen Einführteller 39 zurückzudrücken. Während
durch den Ausschieber So die fertig verschlossene Packung vom Aufnahmeteller 39
herausgeschoben wird, schiebt der Einschieber 49 eine neue zum Verschluß bereitgestellte
Packung auf den Aufnahmeteller 39, worauf ein neues Arbeitsspiel beginnt.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, die Hauptbewegungsrichtung
des Verschließapparates, die, wie zuvor dargestellt, abwärts gerichtet war, nach
oben zu richten, wobei der Gegenhalterstempel stillsteht und das Bördelwerkzeug
angehoben wird.
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Mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, einwandfrei
verschlossene, völlig flüssigkeitsdichte Packungen herzustellen, die selbst im Hinblick
auf Geruch und Geschmack kochempfindliche Verpackungsgüter enthalten können. Der
beim Verschließen der Packungen anfallende Ausschuß ist auf ein geringes Maß reduzierbar.
Dies wird erreicht durch eine genaue zentrale Ausrichtung der Packung mit Deckel
gegenüber dem Gegenhalterstempel, wodurch gleichzeitig die Zargenwände des Deckels
und die Packung selbst genau rund auf ihren richtigen Durchmesser und in ihre richtige
Lage als Voraussetzung für eine gute Verbördelung gebracht werden. Die Zargenwände
des Deckels werden genau in die Ausdrehung des Bördelwerkzeuges, die zur Bördelrille
führt, übergeführt. Von besonderem Vorteil ist jedoch die große Arbeitsleistung
der Vorrichtung, die ihre tieferen Ursachen in der erheblichen Verbesserung des
Verschließmechanismus und in dem einfachen Aufbau des Apparates hat, der neben einem
sicheren Funktionieren eine wirtschaftliche Fertigung ermöglicht.