Behälterverschlusskappe mit Innendichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Behälterverschlusskappen mit Innendichtung und eine gemäss diesem Verfahren hergestellte Verschlusskappe.
Stand der Technik ist zunächst eine in die Kappe lose eingelegte Dichtung, die durch den Oberflächenhafteffekt an der inneren Bodenseite der Kappe mehr oder weniger haftet. Andere Dichtungen werden mittels Zapfenelementen in die Kappen einmontiert; wieder andere sind im Durchmesser so gross gehalten, dass sie sich im Gewinde festklammern.
Allen bisher bekannt gewordenen Kappen bzw. deren Herstellungsverfahren gemeinsam sind zwei vorwiegende Nachteile; der eine ist der, dass ein separater Montagevorgang der beiden Teile erfolgen muss, der andere Nachteil liegt in der meist unbefriedigenden Verbindung von Kappe und Dichtung.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass ein durch Erwärmung fliessfähig gemachtes thermoplastisches Material direkt auf den gekühlten Kappenboden aufgespritzt wird, mittels eines stempelartigen Giesskopfes, der vorne eine negativ zum Dichtungskörper geformte Höhlung aufweist, in deren Boden ein Giesskanal mündet und die beim Einspritzvorgang mit ihrem Rand dicht an den Kappenboden gedrückt wird, welcher somit die zweite Formhälfte für die Dichtung bildet.
Durch dieses neuartige Herstellungsverfahren wird gegenüber dem bekannten Stand der Technik sowohl eine rationellere und daher billigere Herstellung als auch eine festere Verbindung zwischen Kappe und Innendichtung erreicht; Kappe und Dichtung bilden praktisch eine Einheit.
Gegenstand der Erfindung ist weiter eine nach dem neuen Verfahren hergestellte Kappe mit Innendichtung. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsscheibe in Verankerungen des Kappenbodens eingegossen ist.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren und gemäss diesem erzeugte Behälterverschlusskappen werden im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die Aufspritzanordnung schematisch im Axialschnitt;
Fig. 2 bis 7 sechs verschiedene Ausführungsformen von gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schraubkappen jeweils im Axialschnitt;
Fig. 8a und 8b zwei Phasen des Herstellungsverfahrens einer Kappe mit spezieller Verankerung der Innendichtung im Axialschnitt;
Fig. 9a bis 12b speziell ausgebildete Kappenböden jeweils im Axialschnitt (a) und in der Draufsicht (b).
Zum Einbringen der Innendichtung wird die vorgefertigte Kappe mit ihrem Boden auf eine gekühlte Unterlage gelegt und von oben ein stempelartiger Giesskopf eingefahren. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt. Hierbei sind bezeichnet: die Kappe mit 1, die gekühlte Unterlage mit 2 und der Giesskopf mit 3.
Durch den Giesskopf 3 wird thermoplastische Masse in den durch den Kappenboden und die Höhlung des Giesskopfes gebildeten Hohlraum H eingespritzt. Dies kann wie gezeigt mittels einer Düse 4 eines nicht dargestellten Spritzaggregates erfolgen, die in den Innentrichter des Giesskopfes eingefahren wird. Nachdem die in den Hohlraum H eingefüllte Masse erkaltet bzw. erstarrt ist, wird der Giesskopf 3 angefahren und die nunmehr mit der Innendichtung versehene Kappe aus der Unterlage 2 entnommen. Während des Giessvorganges bis zum Erkalten der eingespritzten Masse muss die Kappe durch die Unterlage sehr intensiv gekühlt werden, damit sie sich nicht verformt.
Die in den Fig. 2 bis 7 gezeigten Kappen 1 unterscheiden sich nur durch die Verankerung ihrer Innendichtung 5. Der Kappenboden ist bei der Ausführungsform der Fig. 1 eben, wogegen in den Fig. 2 bis 7 spezielle Verankerungen vorgesehen sind. Diese Verankerungen sind gebildet: gemäss Fig. 3 durch eine Ringrippe 6, gemäss Fig. 4 durch einen pilzartigen zentralen Zapfen 7, gemäss Fig. 5 durch eine Ringrille 8, gemäss Fig. 6 durch eine innen hinterschnittene Ring rille 9 und gemäss Fig. 7 durch relativ dünne Lappen 10 und 10', die durch den beim Einspritzen auftretenden Druck nach aussen abgebogen sind, wodurch eine zusätzliche Verankerungswirkung erzielt wird.
Abgebogene Verankerungskappen mit Hinterschneidungswirkung können bei der Herstellung auch gemäss den Fig. 8a und 8b durch einen Giesskopf erreicht werden, dessen Höhlungstiefe über den Lappen geringer ist als die Lappenhöhe. Hierdurch werden die in Fig. 8a geraden Lappen 11 und 11' von der Giessform 3 beim Einfahren nach unten gebogen, so dass sie bereits vor dem Einspritzen der Giessmasse die in Fig. 8b dargestellte Stellung einnehmen.
Weitere Verankerungsmöglichkeiten für die eingespritzte Innendichtung sind den Fig. 9a bis 12b zu entnehmen, und zwar: den Fig. 9a und 9b zwei konzentrische Ringrippen 12 und 12', den Fig. 10a und 10b ein Rippenraster 13, den Fig. 11a und 11b zylindrische Zapfen 14 und den Fig. 12a und 12b eine unterbro- chene Ringrippe 15.
Die Kappe 1 kann an sich aus beliebigem Material, insbesondere Kunststoff, Metall o. dgl. hergestellt sein.
Vorzugsweise wird jedoch ein thermoplastisches Material gewählt, das mit dem für die Innendichtung verwendeten thermoplastischen Werkstoff eine Kleb Schweissverbindung eingeht.
Container closure cap with inner seal
The invention relates to a method for producing container closure caps with an inner seal and a closure cap produced according to this method.
State of the art is first of all a seal loosely inserted into the cap, which more or less adheres to the inner bottom side of the cap due to the surface adhesive effect. Other seals are installed in the caps by means of pin elements; still others are so large in diameter that they cling to the thread.
All caps and their manufacturing processes known so far have two main disadvantages in common; one is that the two parts must be assembled separately, the other disadvantage is the mostly unsatisfactory connection between the cap and seal.
These disadvantages are avoided according to the invention in that a thermoplastic material made flowable by heating is injected directly onto the cooled cap base by means of a die-like casting head which has a cavity at the front which is shaped negatively to the sealing body, in the base of which a casting channel opens and which during the injection process with its Edge is pressed close to the cap base, which thus forms the second mold half for the seal.
Compared to the known state of the art, this novel production method achieves both a more efficient and therefore cheaper production and a stronger connection between the cap and the inner seal; Cap and seal practically form a unit.
The invention also relates to a cap with an inner seal produced by the new method. This is characterized in that the sealing washer is cast into anchorages in the cap base.
The production method according to the invention and container closure caps produced according to this are explained below with reference to the drawing, for example; show it:
1 shows the spray-on arrangement schematically in axial section;
2 to 7 six different embodiments of screw caps produced according to the method according to the invention, each in an axial section;
8a and 8b show two phases of the manufacturing process for a cap with special anchoring of the inner seal in axial section;
9a to 12b specially designed cap bases each in axial section (a) and in plan view (b).
To insert the inner seal, the base of the prefabricated cap is placed on a cooled base and a die-like pouring head is inserted from above. This state is shown in FIG. The following are designated here: the cap with 1, the cooled base with 2 and the pouring head with 3.
Through the pouring head 3, thermoplastic mass is injected into the cavity H formed by the cap base and the cavity of the pouring head. This can be done, as shown, by means of a nozzle 4 of an injection unit (not shown) which is moved into the inner funnel of the casting head. After the mass filled into the cavity H has cooled or solidified, the pouring head 3 is approached and the cap, which is now provided with the inner seal, is removed from the base 2. During the casting process until the injected mass has cooled down, the cap must be cooled very intensively by the support so that it does not deform.
The caps 1 shown in FIGS. 2 to 7 differ only in the anchoring of their inner seal 5. The cap base is flat in the embodiment of FIG. 1, whereas in FIGS. 2 to 7 special anchors are provided. These anchorages are formed: according to FIG. 3 by an annular rib 6, according to FIG. 4 by a mushroom-like central pin 7, according to FIG. 5 by an annular groove 8, according to FIG. 6 by an internally undercut annular groove 9 and according to FIG. 7 by means of relatively thin flaps 10 and 10 ', which are bent outwards by the pressure occurring during the injection, whereby an additional anchoring effect is achieved.
Bent anchoring caps with an undercut effect can also be achieved during manufacture according to FIGS. 8a and 8b by a pouring head whose cavity depth above the tab is less than the tab height. As a result, the tabs 11 and 11 ', which are straight in FIG. 8a, are bent downwards by the casting mold 3 when it is retracted, so that they already assume the position shown in FIG. 8b before the casting compound is injected.
Further anchoring possibilities for the injected inner seal are shown in FIGS. 9a to 12b, namely: FIGS. 9a and 9b two concentric annular ribs 12 and 12 ', FIGS. 10a and 10b a rib grid 13, FIGS. 11a and 11b cylindrical Pin 14 and FIGS. 12a and 12b an interrupted annular rib 15.
The cap 1 can be made of any material, in particular plastic, metal or the like.
Preferably, however, a thermoplastic material is selected which forms an adhesive welded joint with the thermoplastic material used for the inner seal.