CH419877A - Verfahren zur Herstellung von Dichtungseinlagen in Verschlusskapseln - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Dichtungseinlagen in Verschlusskapseln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dichtungseinlagen in Verschlusskapseln, die als Verschlüsse von Behältern, wie Flaschen oder dergleichen dienen.



   Es ist bekannt, eine kreisrunde Scheibe aus Kork, aus einer Gummimischung oder aus einer Kunstharzpaste als Dichtungseinlage zu verwenden. Die Korkeinlage benötigt für die Herstellung mindestens drei in sich abgeschlossene Arbeitsgänge und muss, damit sie nicht in direkte Berührung mit dem Behälterinhalt, z. B. Lebensmittel, kommt und damit eine Geschmacksübertragung verhindert wird, mit einem indifferenten Stoff versehen werden. Bei Verwendung von Gummischeiben als Dichtungseinlagen kann nur eine plastisch verformbare Gummimischung verwendet werden, die sich beim Verschliessen der Flasche an die Unebenheiten des Flaschenrandes anpasst, jedoch bei Einfluss von Wärme durch den Gummigeschmack das Getränk nicht beeinflusst.

   Bei Verwendung von Kunstharzpasten als Dichtungseinlagematerial muss nach bekannten Verfahren die Kunstharzpaste in die waagrecht gehaltene Kapsel eingebracht werden und bei bestimmter Temperatur durch die Wirkung von Zentrifugalkräften über die Kapselfläche verteilt und mittels eines geheizten Pressstempels verformt werden. Zu diesem Zweck werden verschiedene Verfahren angewendet. Einmal ist es bekannt, die Kunstharzpaste als Ring in die Krone zu spritzen und zu gelatinieren. Dabei kommt nach dem Verschliessen der Flasche der Flascheninhalt nur mit sehr wenig Kunstharzpaste in Berührung, um dadurch die Geruch- und Geschmackanfälligkeit zu verringern.



  Ferner kann der Kunstharzpaste eine Substanz beigemischt werden, die sich bei ansteigender Gelatiniertemperatur zersetzt und ein Gas entwickelt. Der zersetzende Sauerstoff der Luft wird dadurch während des Gelatiniervorganges abgesperrt, was eine nachträgliche Oxydation verhindert und auf die Geruchund Geschmackabgabe vermindernd wirkt. Im weiteren wird ein auf die Gelatiniertemperatur thermostatisierter, elektrisch geheizter Gelatinierstempel verwendet, dessen Prägeform in die noch flüssige Kunstharzpaste gepresst wird, um in dieser Gestalt die Masse zu gelatinieren. Durch diesen Stempel wird ebenfalls der Zutritt des Luftsauerstoffes verhindert.



   Alle diese Verfahren weisen den Nachteil des grossen Zeitbedarfes und des umfangreichen maschinellen Aufwandes auf; entweder für die Herstellung der kreisrunden Scheibe oder für die Gelatinierung und Verformung der Kunstharzpaste. Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere bei der Verarbeitung von grossen Stückzahlen aus.



   Gemäss der Erfindung wird für die Herstellung von Dichtungseinlagen aus Kunstharzpaste eine bedeutend verkürzte Gelatinierzeit und eine konstruktive Vereinfachung des maschinellen Aufbaues erreicht. Dabei wird von einer auf ihrer Innenseite mit einem Lacküberzug versehenen Verschlusskapsel ausgegangen, in die eine abgemessene Menge einer flüssigen Kunstharzpaste gefüllt wird, die nach Erwärmung als Mischung von Kunstharz und Weichmacher und anschliessender Abkühlung mit Formgebung ein gummiartiges Gel ergibt.

   Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die bei Raumtemperatur nicht gelatinierfähige Paste in die kalte Verschlusskapsel gespritzt, die Kunstharzpaste ohne Erwärmung geschleudert und anschliessend während einer abgemessenen Zeitdauer durch kurzwellige Infrarotstrahlen bei einer Temperatur höher als die Zersetzungstemperatur gelatiniert und während der Abkühlung mittels eines Kühlstempels in die vorbestimmte Form verformt wird.  



   Hierbei kann eine bei einer Temperatur höher als die Raumtemperatur derart gelatinierfreudige Kunstharzpaste mit Weichmacher verwendet werden, dass durch die infrarote Bestrahlung der Weichmacher teilweise so verdampft, dass unmittelbar über der Oberfläche der Paste eine Gaszone mit gegen die Umgebung erhöhtem Druck entsteht, wodurch der Zutritt des Luftsauerstoffes verhindert wird. Die Wellenlänge der Infrarotstrahlen und die Schichtdicke der Kunstharzpaste können für gleichmässige Gelatinierung derart aufeinander abgestimmt sein, dass die noch auf der Aussenseite der Kapsel wirkende Strahlungsenergie für den dort aufgebrachten temperaturempfindlichen Aufdruck unwirksam wird.



   In der Zeichnung sind die Stufen des erfindungsgemässen Verfahrens und eine nach diesem Verfahren hergestellte Verschlusskapsel beispielsweise dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch den Ablauf des Verfahrens;
Fig. 2 die kurzwellige Wärmeenergiequelle als Detail der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Verschlusskapsel gemäss der Erfindung.



   Die Verschlusskapseln können in der üblichen Weise aus einer Stahl- oder Weissblechtafel hergestellt werden, die auf ihrer einen Fläche mit einem Lacküberzug versehen ist. Die so mit einem   Über-    zug versehenen und gebrannten Blechtafeln werden dann in üblicher Weise durch Pressen geschickt, in denen mehrere hundert Kapselrohlinge gleichzeitig aus einer einzigen Platte herausgearbeitet und geformt werden.



   Die Dichtungseinlage besteht in der Hauptsache vorzugsweise aus einem Elastomer und einem Weichmacher. Der Weichmacher und sein Anteil ist so gewählt, dass der Elastomer bei Raumtemperatur gelöst ist und bei Erwärmung der Gelatinierungsvorgang rasch eingeleitet wird. Hierbei verdampft ein Teil des Weichmachers und bildet unmittelbar über der Kunstharzoberfläche eine Gaszone. Bei ca. 1400 C geht die praktisch noch flüssige Masse langsam in einen gelartigen Zustand über und erreicht bei ca.



     1700    bis 1800 C die geforderte gummiartige Festigkeit. Als elastomerer Bestandteil kann ein bekanntes Vinylharz, z. B.   Polyvinilchlorid    und als Weichmacher ein Alkoholweichmacher, z. B. Dioctylphthalat im Verhältnis 45 Teile Weichmacher zu 55 Teilen Elastomer verwendet werden.



   Die Dichtungsmasse wird dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren zur Herstellung der Dichtungseinlage unterworfen. Auf die waagrecht liegende auf dem Spritzrad 1 sich befindende kalte Verschlusskapsel wird mittels einer bekannten Einspritzvorrichtung eine abgemessene Menge, z. B. 350 g, der Dichtungsmasse mit hoher Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse eingespritzt. Über ein Umlenkrad 2 gelangt die Kapsel auf ein Rotierrad 3 und wird hier um ihre eigene Achse in Rotation versetzt, so dass sich die Paste gleichmässig über die ganze Kapselinnenfläche verteilt. Durch die Schleuderwirkung wird die Randpartie mit einem erhöhten Wulst aus Kunstharzpaste versehen, jedoch wird durch nicht thixotropes Einstellen der Masse über die ganze Oberfläche eine gute Benetzung erreicht.

   Das Ausschleudern der Kapsel ist beendet, bevor das Rotierrad 3 durch seine eigene Drehung die Kapsel an das Gelatinierrad 4 übergibt.



  Dadurch findet nach dem Ausschleudern ein leichtes   Zurückfliessen    der Paste statt, was jedoch gewünscht ist. Die Verschlüsse werden auf dem Gelatinierrad dem Einfluss von   Inirarot-Hellstrahlern    7 ausgesetzt, indem sie in waagrechter Lage durch die Drehung des Gelatinierrades unter den darüber angeordneten kurzwelligen Energiequellen 7 längs dem Umfang vorwärts transportiert werden. Durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Gelatinierrades 4 kann bei bestimmter konstanter Strahlungsenergie die normalerweise lange Gelatinierzeit gesteuert werden. Bei Verwendung von Hellstrahlern, die im Mittel ihres Spektrums bei grösster Strahlungsintensität eine Wellenlänge von ca. 1,5 My und an ihrer Wendeloberfläche eine Temperatur von ca.   800"    C aufweisen, ergeben sich Gelatinierzeiten von ca. 10 bis 14 Sek.



  Diese ausserordentlich kurze Gelatinierzeit ist nur dadurch möglich, dass mittels der grossen Dichte der kurzwelligen Wärmeenergie pro cm2 Oberfläche eine hohe Gelatinierenergie der Paste zugeführt werden kann und die Tiefenwirkung der Wärmestrahlen gezielt auf die Dicke der   Kunstharzschicht    eingestellt werden kann. An der Oberfläche der Paste entstehen dabei Temperaturen, die über der Temperatur des Zersetzungspunktes des Gemisches liegen.

   Da sich jedoch infolge des intensiven Energieaustausches sofort unmittelbar über der Oberfläche der Kunstharzpaste durch die teilweise Verdampfung des Weichmachers eine Gaszone 6 in Fig. 2 mit erhöhtem Druck gegenüber dem   Aussendruck    bildet, kann sich die Zersetzungstemperatur nicht auswirken, weil das Zutreten von Luftsauerstoff verhindert ist Die hohe Temperatur erlaubt die Gelatinierung in kurzer Zeit durchzuführen, wobei durch die Kurzwelligkeit der Wärmequelle eine rasche und gleichmässige Gelatinierung erfolgt, ohne dass der auf der Aussenseite der Kapsel angebrachte, vielfach nicht wärmebeständige Aufdruck zerstört wird.



   Nach dem Gelatinierrad folgt unmittelbar die Abkühlung und Verformung auf dem Kühlrad. Das Kühlrad 5 ist mit darüber angeordneten Kühlstempeln 8 versehen, welche die gelatinierte Masse im Warmfluss von innen nach aussen verformt und gleichzeitig die Temperatur bis unterhalb der Zersetzungstemperatur erniedrigt. Gleichzeitig wird der Zutritt von Luftsauerstoff verhindert und eine nachträgliche Oxydation vermieden. Durch den Kühlstempel werden ferner eventuell im Innern noch vorhandene unregelmässig ausgelatinierte Stellen, welche durch Ausschwitzen von Weichmacher den Flascheninhalt beeinflussen können, durch die Druckwärme nachgelatiniert.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Dichtungseinlagen aus Kunststoff in Verschlusskapseln, bei welchem in die auf ihrer Innenseite lackierte Kapsel eine abgemessene Menge einer flüssigen Kunstharzpaste gefüllt wird, welche Paste bei Erwärmung als Mischung von Kunstharz und Weichmacher und anschliessender Abkühlung mit Formgebung ein gummiartiges Gel bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die bei Raumtemperatur nicht gelatinierfähige Paste in die kalte Verschlusskapsel gespritzt, die Kunstharzpaste ohne Erwärmung geschleudert und anschliessend während einer abgemessenen Zeitdauer durch kurzwellige Infrarotstrahlen bei einer Temperatur höher als die Zersetzungstemperatur gelatiniert und wäh- rend der Abkühlung mittels eines Kühlstempels in eine vorbestimmte Form verformt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die infrarote Bestrahlung der bei einer Temperatur höher als die Raumtemperatur gelatinierfreudigen Kunstharzpaste mit Weichmacher an deren Oberfläche eine durch das teilweise Verdampfen des Weichmachers verursachte Gaszone mit gegen die Umgebung erhöhtem Druck erzeugt und dadurch der Zutritt des Luftsauerstoffes verhindert.

   2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Infrarotstrahlen und die Schichtdicke der Kunstharzpaste für gleichmässige Gelatinierung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die noch auf der Aussenseite der Kapsel wirkende Strahlungsenergie für den dort angebrachten temperaturempfindlichen Aufdruck unwirksam ist.