DE3111118C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vor­ richtung zum Anschrumpfen einer Verschlußkappe aus Kunststoff­ material auf eine Behältermündung.

Bei derartigen Verfahren wird in der Regel ein an der Ver­ schlußkappe vorgesehenes Garantieband mittels Warmverformung an die Behältermündung angeschrumpft. Dadurch entsteht ein Garan­ tieverschluß am Behälter, da das Garantieband beim erstmaligen Öffnen der Verschlußkappe aufreißt. Mit diesen Verfahren kön­ nen heute sehr hohe Taktgeschwindigkeiten erreicht werden. Wäh­ rend bei älteren Anlagen das aufgewärmte Garantieband noch mit einem speziellen Werkzeug an die Behältermündung angepreßt werden muß, ist es heute möglich, das Garantieband lediglich unter dem Einfluß von Druck und Wärme anzuschrumpfen.

Eine derartige Anlage ist beispielsweise in der deutschen Offen­ legungsschrift 28 52 151 beschrieben. Bei dieser Anlage wird von einer Seite her über eine bestimmte Strecke ein heißer Gasstrahl auf die Verschlußkappe gerichtet, während sich die Flasche selbst um ihre eigene Achse dreht. Eine ähnliche Schrumpfvorrichtung, welche allerdings nicht für Fla­ schenverschlüsse sondern für Schrumpfmanschetten auf Flaschen verwendet wird, ist in der US-Patentschrift 40 11 122 be­ schrieben. Dort sind zum Anschrumpfen einer Manschette auf den Flaschenkörper auf beiden Seiten der Laufrichtung der Flaschen gegeneinander gerichtete Schlitzdüsen angeordnet. Ähnliche An­ ordnungen werden auch zum Anschrumpfen von Verschlußkappen ver­ wendet.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß es erforderlich ist, die Flaschen um ihre eigene Achse zu drehen. Bei den zweiseitig gegeneinander gerichteten Düsen ist der Druck- und Temperaturverlauf relativ ungünstig. Da die beiden Gasstrahlen gegeneinander gerichtet sind, entsteht in dem Be­ reich, wo die Gasstrahlen aufeinanderprallen, eine Druckstauung, was einen erhöhten Energiebedarf zur Folge hat.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei niedrigem Energieverbrauch Verschlußkappen auf Behäl­ termündungen geschrumpft werden können, ohne daß es erforder­ lich ist, die Flaschen um die eigene Achse zu drehen. Eine wei­ tere Aufgabe besteht darin, eine möglichst einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche in den gesamten Abfüll- und Verschließprozeß einer Abfüllstraße integriert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behältermündung zuerst in an sich bekannter Weise durch die Ver­ schlußkappe verschlossen wird, und daß sodann die Verschluß­ kappe aus wenigstens zwei Düsen derart wechselseitig mit einem heißen Gasstrahl beaufschlagt wird, daß die Gasstrahlen die Verschlußkappe zeitlich und/oder räumlich versetzt bestreichen, wobei die Strömungsrichtung von wenigstens zwei der zeitlich oder räumlich aufeinanderfolgenden Gasstrahlen unterschiedlich ist.

Durch die wechselseitige Beaufschlagung der Verschlußkappe aus zwei verschiedenen Richtungen wird ersichtlicherweise das zu schrumpfende Garantieband an seinem ganzen Umfang ausreichend erwärmt, um zu schrumpfen. Da die Düsen wechselseitig arbeiten und somit nicht zwei Gasstrahlen aufeinander prallen, entsteht keine Druckstauung, was sich vorteilhaft auf den Temperaturver­ lauf auswirkt.

Besonders einfach und rationell arbeitet das Verfahren, wenn die Behältermündung an wenigstens zwei auf beiden Seiten einer Vor­ schubstrecke angeordneten Düsen vorbeigeführt wird. Dadurch muß die von den übrigen Anlagen der Abfüllstraße vorgegebene Takt­ geschwindigkeit nicht reduziert werden. Die Behälter bewegen sich auf einer Transportvorrichtung an den Düsen vorbei, welche die Verschlußkappe jedes Behälters wechselseitig mit einem heißen Gasstrahl beaufschlagen. In bestimmten Anwendungsfällen wäre es jedoch auch denkbar, daß die Düsen an den Flaschenmün­ dungen vorbeigeführt werden.

Wenn die Gasstrahlen etwa 180° zueinander versetzt angeordnet sind, wird die Verschlußkappe auf beiden Seiten etwa gleichmäß­ ig vom Gasstrahl bestrichen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist besonders einfach herzustellen, wenn auf beiden Seiten der Vorschubstrecke wenigstens eine Düse zum Beaufschlagen der Verschlußkappe mit einem heißen Gasstrahl angeordnet ist, und wenn die Strömungs­ achsen der Düsen versetzt zueinander verlaufen. Durch die ver­ setzt zueinander angeordneten Strömungsachsen können die Düsen auf beiden Seiten der Vorschubstrecke kontinuierlich arbeiten, ohne daß unerwünschte Druckstauungen auftreten. Die Strömung des Gasstrahles jeder Düse verläuft ungehindert in Richtung auf die Behältermündung. Es spielt grundsätzlich keine Rolle, in welcher Richtung relativ zueinander die Strömungsachsen versetzt sind. Die Anordnung der Düsen ist insbesondere auch vom Verlauf der Vorschubstrecke abhängig. Besonders vorteilhaft liegen die Düsen jedoch auf der gleichen Ebene, so daß die Behälter hori­ zontal an den Düsen vorbeigeführt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Behältermündung mit einge­ zeichnetem Temperaturverlauf an der Düse.

Gemäß Fig. 1 werden mehrere Behälter 13 auf der Vorschubstrecke 6 in Pfeilrichtung A kontinuierlich vorwärtsbewegt. Die Vor­ schubstrecke 6 ist beispielsweise ein Förderband oder eine andere geeignete Fördervorrichtung. Die Schraubkappen 2 aus Kunststoffmaterial sind bereits auf die Behältermündungen 1 aufgeschraubt oder aufgesetzt. Auf beiden Seiten der Vorschub­ strecke 6 ist je eine schlitzförmig ausgebildete Düse 3 bzw. 4 angeordnet, die über eine Zufuhrleitung 14 von einem nicht dar­ gestellten Gebläse unter Druck mit einem heißen Gas versorgt wird. Die Düsen arbeiten vorzugsweise mit Heißluft.

Wie in Fig. 2 dargestellt, haben die Verschlußkappen 2 an ihrer Unterseite ein Garantieband 9, welches mit dem heißen Gasstrahl 5 aus der Düse 3 oder 4 an die Behältermündung 1 ange­ schrumpft wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können jedoch auch beliebig andere thermoplastisch verformbare Ver­ schlußkappen oder Manschetten besonders vorteilhaft an Fla­ schenmündungen angeschrumpft werden.

Beim Passieren der Schrumpfvorrichtung werden die Verschlußkap­ pen 2 zuerst aus der ersten Düse 3 mit Heißluft beaufschlagt.

Die Strömungsachse 7 verläuft dabei sowohl zur Behälterachse 10 als auch zur Vorschubstrecke 6 etwa rechtwinklig. Wenn ein Behälter die Düse 3 passiert hat, ist das Garantieband 9 auf der der Düse 3 zugewandten Seite bereits völlig angeschrumpft, wäh­ rend der Schrumpfprozeß auf der der Düse 3 abgewandten Seite noch nicht vollständig abgeschlossen ist.

Beim weiteren Vorschub der Behälter 13 auf der Vorschubstrecke 6 passieren diese eine auf der anderen Seite der Vorschubstrecke angeordnete Düse 4, welche grundsätzlich wie die erste Düse 3 gebaut ist. Die Strömungsrichtung der Düse 4 verläuft jedoch gerade entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Düse 3. Die Strömungsachse 8 ist dabei, wie in Fig. 1 dargestellt, versetzt zur Strömungsachse 7 angeordnet. Beide Düsen 3 und 4 liegen etwa auf der gleichen horizontalen Ebene. Durch den Heißluftstrahl aus der Düse 4 wird ein durch die Düse 3 teilweise angeschrumpf­ tes Garantieband endgültig angeschrumpft. Je nach dem Material der Verschlußkappe bzw. nach der Fördergeschwindigkeit der Behälter 13 auf der Vorschubstrecke 6 können auf beiden Seiten der Vorschubstrecke 6 beliebig viele Düsen wechselseitig ange­ ordnet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätz­ lich auch mit den jetzt schon bestehenden Anlagen durchgeführt werden, bei denen die Düsen auf beiden Seiten der Vorschub­ strecke 6 einander gegenüberliegend bzw. bei denen die Strömungs­ achsen gegeneinander gerichtet sind. Dann ist es jedoch erfor­ derlich, daß durch entsprechende Steuerung jeweils wechselsei­ tig nur eine Düse arbeitet, so daß keine Druckstauungen auftre­ ten können.

Fig. 2 zeigt schematisch den Temperaturverlauf des aus den Düsen 3 bzw. 4 ausströmenden heißen Gasstrahles 5. Die Kurve 11 zeigt den Temperaturverlauf beim erfindungsgemäßen Verfahren, während die Kurve 12 einen etwas ungünstigeren Temperaturverlauf bei den herkömmlichen, gegeneinander gerichteten und gleichzei­ tig arbeitenden Düsen zeigt. Die Temperatur ist ersichtlicher­ weise unmittelbar an der Düsenöffnung am höchsten und nimmt mit zunehmender Distanz von der Düsenöffnung ab. Bei auf gleicher Höhe gegeneinander gerichteten Düsen, welche gleichzeitig arbei­ ten, entsteht durch die aufeinander prallenden Gasströme 5 etwa in der Ebene der Behälterachse 10 eine Druckstauung. Diese Druckstauung behindert den Strömungsverlauf und die Strömungs­ geschwindigkeit, so daß die Temperatur beim Auftreffen auf die Schraubkappe 2 nur noch gering ist, wie die Kurve 12 zeigt. Bei wechselseitig arbeitenden Düsen bzw. bei kontinuierlich arbei­ tenden Düsen und versetzten Strömungsachsen tritt dieser Nach­ teil nicht auf. Der Gasstrahl 5 trifft ungehindert und mit hoher Geschwindigkeit auf das Garantieband 9 auf, so daß auch die Temperatur des Gasstrahles beim Auftreffen noch verhältnismäßig hoch ist. Auf diese Weise können die Düsen 3, 4 mit bedeutend geringerer Heizleistung betätigt werden. Da derartige Anlagen in der Getränkeindustrie schichtweise ununterbrochen arbeiten, sind derartige Einsparungen von großer Bedeutung für die Wirtschaft­ lichkeit der gesamten Anlage.

Claims (5)

1. Verfahren zum Anschrumpfen einer Verschlußkappe aus Kunst­ stoffmaterial auf eine Behältermündung, dadurch gekennzeichnet, daß die Behältermündung (1) zuerst in an sich bekannter Weise durch die Verschlußkappe (2) verschlossen wird, und daß sodann die Verschlußkappe aus wenigstens zwei Düsen (3, 4) derart wechselseitig mit einem heißen Gasstrahl (5) beaufschlagt wird, daß die Gas­ strahlen die Verschlußkappe zeitlich und/oder räumlich ver­ setzt bestreichen, wobei die Strömungsrichtung von wenig­ stens zwei der zeitlich oder räumlich aufeinanderfolgenden Gasstrahlen unterschiedlich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Behältermündung (1) an wenigstens zwei auf beiden Seiten einer Vorschubstrecke (6) angeordne­ ten Düsen vorbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungsrichtung der zwei aufeinanderfolgenden Gasstrahlen etwa um 180° ver­ setzt zueinander angeordnet ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Vorschubstrecke (6) wenigstens eine Düse zum Beaufschlagen der Verschlußkappe angeordnet ist, und daß die Strömungsachsen (7, 8) der Düsen versetzt zueinander verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsen etwa auf der gleichen hori­ zontalen Ebene liegen.