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Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug
zum Verschließen
von Behältern,
insbesondere von Flaschen, gemäss
Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Verschließen Behältern gemäss Anspruch 15.
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Behälter, beispielsweise Flaschen,
können bekanntlich
mit Verschlusskappen aus tiefziehfähigem Material, insbesondere
Aluminium- oder Stahlblech, verschlossen werden. Zum Verschließen werden
als Plunder bezeichnete Formwerkzeuge verwendet, die einen Verschluss,
der einen der Behältermündung zugewandten
Verschlussspiegel, einen davon ausgehenden Mantel und einen zwischen
Verschlussspiegel und Mantel befindlichen Übergangsbereich aufweist, an
den Mündungsbereich
des Behälters
beziehungsweise der Flasche anformen. Dabei wird der Übergangsbereich
des Verschlusses einem Tiefziehvorgang unterworfen, der auch dazu führt, dass
eine innerhalb des Verschlusses im Bereich des Verschlussspiegels
angeordnete Dichtung aus elastischem Material, vorzugsweise Kunststoff, an
den Mündungsbereich
des Behälters
angeformt wird, um den Behälter
druckdicht abzuschließen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass
beim Verschließen
von Behältern
beziehungsweise Flaschen mit derartigen Formwerkzeugen Hohlräume und
Lufteinschlüsse zwischen
Dichtung und Verschlusskappe verbleiben. Diese führen zu einer ungleichmäßigen Abdichtung
des Behälters
beziehungsweise der Flasche. Dazu kommt, dass die zum erstmaligen Öffnen der
Verschlusses erforderlichen Kräfte
sehr ungleichmäßig sind.
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DE 198 49 834 C1 offenbart ein Verfahren zur
Herstellung eines Sicherheitsverschlusses für Behälter mit einer aus Metallblech
bestehenden Verschlusskappe. Der Verschlussspiegel der Verschlusskappe
ist mit einer umlaufenden Schwächungsrille
versehen, die bei Überdruck
im Inneren der Flasche reißen
und somit das Entweichen des gasförmigen Mediums aus dem Behälter ermöglichen
soll, wodurch ein explosionsartiges Zerspringen des Behälters vermieden
wird. Der Verschlussspiegel kann außerdem eine zwischen Behälterwand
und Schwächungsrille
angeordnete, als Sicke bezeichnete Prägung aufweisen. Die Funktion
dieser Sickenprägung
besteht im wesentlichen darin, mechanische Verspannungen des Verschlussspiegels
aufzufangen, die beim Verschließen
des Behälters
durch Rollprägung
in die Verschluss-Mantelfläche auftreten und
zu einer weiteren undefinierten Schwächung der Schwächungsrille
beziehungsweise zu deren Aufreißen
führen
können.
Die Sickenprägung
wird während oder
nach der Herstellung der Verschlusskappe, in jedem Fall aber vor
dem eigentlichen Vorgang des Verschließens des Behälters in
den Verschlussspiegel eingebracht. Es verbleiben daher auch hier
Hohlräume
und Lufteinschlüsse
zwischen Dichtung und Verschlusskappe, was zu den genannten Nachteilen führt. Die
in diesem Dokument beschriebene Sickenprägung ist in keiner Weise geeignet,
diese Nachteile zu vermeiden.
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In der
US
4,628,669 ist ein Formwerkzeug für Verschlüsse von Behältern offenbart, welches sich
durch eine einen Mündungsbereich
aufweisende Hülse
auszeichnet, die eine Ziehform mit einem dem Mündungsbereich zugewandten Tiefziehabschnitt umfasst,
der in einem Abstand A1 zum Mündungsbereich
angeordnet ist und eine Ziehtiefe Z aufweist und mit einem in der
Hülse untergebrachten
Stempel, der eine den Mündungsbereich
der Hülse
zugewandte Planfläche
mit mindestens einer in Richtung des Mündungsbereichs der Hülse vorspringenden
ersten Erhebung, die in einem Abstand A2 im Wesentlichen parallel
zum Mündungsbereich
angeordnet ist, wobei der Abstand A2 der ersten Erhebung nicht größer als die
Summe aus dem Abstand A1 und der Ziehtiefe ist.
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Es hat sich herausgestellt, dass
beim Verschließen
von Behältern,
beziehungsweise Flaschen Hohlräume
und Lufteinschlüsse
zwischen Dichtung und Verschlusskappe verbleiben, die zu einer ungleichmäßigen Abdichtung
des Behälters
beziehungsweise der Flasche führen
können.
Außerdem sind
die beim ersten Öffnen
des Verschlusses erforderlichen Kräfte sehr ungleichmäßig.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
ein Formwerkzeug zum Verschließen
von Behältern
zu schaffen, das eine verbesserte Abdichtung des Behälters, insbesondere
in dessen Mündungsbereich, bewirkt
und das die genannten Nachteile bekannter Werkzeuge nicht aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein
Formwerkzeug vorgeschlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale
aufweist. Das Formwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Planfläche des Stempels
eine ringförmige
zweite Erhebung aufweist, die die erste Erhebung vorzugsweise konzentrisch umgibt.
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Der Verschließvorgang mit dem Formwerkzeug
nach Anspruch 1 stellt sich wie folgt dar: Zunächst tritt der Tiefziehabschnitt
der Hülse
mit dem Übergangsbereich
zwischen Verschlussspiegel und Mantel des Verschlusses in Eingriff
und unterwirft diesen einem Tiefziehvorgang. Gleichzeitig oder davor
oder danach treten die beiden auf dem Stempel beziehungsweise dessen
Planfläche
angeordneten Erhebungen mit dem Verschlussspiegel in Eingriff. Der
Außendurchmesser
der ersten zentral angeordneten kreisförmigen Erhebung des Stempels
ist dabei so gewählt,
dass innerhalb des Mündungsbereichs
des Behälters,
vorzugsweise in unmittelbarer Nähe
zur Behälterwand,
eine Prägung
in den Verschlussspiegel eingebracht wird. Der Innendurchmesser
der zweiten Erhebung ist so gewählt,
dass sich die in dem Verschlussspiegel eingebrachte zweite Prägung außerhalb
der Behältermündung, vorzugsweise
unmittelbar neben der Behälterwand,
befindet. Der Verschlussspiegel wird also an die den Mündungsbereich
des Behälters
umgebende Fläche als
auch an die äußere Seitenfläche sowie
an die Innenfläche
der Behälterwand
angeformt. Der Übergangsbereich
des Verschlusses zwischen Verschlussspiegel und Mantel wird also
nicht nur tiefgezogen, sondern auch in einem zusätzlichen Formungsvorgang nachgeformt.
Dadurch wird die Dichtung des Verschlusses über den horizontalen Mün dungsbereich
des Behälters
hinweg sowohl an die äußere als
auch an die innere Seitenfläche
der Behälterwand
angepresst.
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Auf diese Weise wird die Bildung
von Hohlräumen
und Lufteinschlüssen
zwischen Dichtung und Verschluss sicher vermieden. Außerdem sind dadurch
die zum erstmaligen Öffnen
des Verschlusses erforderlichen Kräfte sehr gleichmäßig beziehungsweise
in einem engen Toleranzbereich vorgebbar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Formwerkzeugs zeichnet sich durch eine spezielle Ausbildung
des in der Hülse
untergebrachten Stempels aus. Der Stempel weist auf seiner Planfläche eine
zentral angeordnete kreisrunde Erhebung auf, deren Außendurchmesser
kleiner als der Außendurchmesser
der Planfläche
ist. Beim Verschließen des
Behälters
wird die Hülse
so auf den Behälter
zu bewegt, dass ihr Mündungsbereich – in Bewegungsrichtung
gesehen – vorn
liegt. Dabei erfasst ihr Tiefziehabschnitt den Übergangsbereich des Verschlusses
und unterwirft diesen dem Tiefziehvorgang, während die Erhebung des Stempel
je nach ihrer Höhe entweder während des
Tiefziehvorgangs oder davor oder danach in Eingriff mit dem Verschlussspiegel tritt
und eine Sickenprägung
in diesen einbringt. Dabei ist der Außendurchmesser der Erhebung
auf dem Stempel so gewählt,
dass sich die Prägung
innerhalb der Behältermündung, vorzugsweise
unmittelbar neben der Behälterwand,
befindet. Durch den Tiefziehvorgang wird die innerhalb des Verschlusses
befindliche Dichtung über
den horizontalen Mündungsbereich
des Behälters
hinweg bis zur Seitenfläche
des Behälters
angepresst. Die durch die Erhebung auf dem Stempel in den Verschlussspiegel
eingebrachte Prägung
bewirkt nun, dass auch die im Verschluss angeordnete Dichtung innerhalb
der Behältermündung an
die Innenfläche
der Behälterwand
angepresst wird.
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Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Formwerkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel zusätzlich zu
der vorstehend genannten Erhebung eine zweite ringförmige Erhebung
aufweist, die die erste Erhebung umgibt und am Rand der Planfläche angeordnet
ist. Beim Vorgang des Verschließens
tritt auch hier der Tiefziehabschnitt der Hülse mit dem Übergangsbereich
des Verschlusses in Eingriff und unterwirft diesen einem Tiefziehvorgang.
Gleichzeitig oder davor oder danach treten die beiden auf dem Stempel
angeordneten Erhebungen mit dem Verschlussspiegel in Eingriff. Der Außendurchmesser
der ersten zentral angeordneten kreisförmigen Erhebung des Stempels
ist dabei so gewählt,
dass innerhalb des Mündungsbereichs
des Behälters,
vorzugsweise in unmittelbarer Nähe
zur Behälterwand,
eine Prägung
in den Verschlussspiegel eingebracht wird. Der Innendurchmesser
der zweiten Erhebung ist so gewählt,
dass sich die in den Verschlussspiegel eingebrachte zweite Prägung außerhalb
der Behältermündung, vorzugsweise
unmittelbar neben der Behälterwand,
befindet. Das heißt also,
dass beim Verschlussvorgang der die beiden Erhebungen aufweisende
Stempel über
die horizontal um den Mündungsbereich
des Behälters
umlaufende Fläche
greift und dadurch den Verschlussspiegel sowohl an diese Fläche als
auch an die Seitenfläche
und die Innenfläche
der Behälterwand
anformt. Der Übergangsbereich
des Verschlusses zwischen Verschlussspiegel und Mantel wird also
nicht nur tiefgezogen, sondern auch einem zusätzlichen Formungsvorgang unterworfen,
also nachgeformt. Dadurch bedingt wird auch die Dichtung des Verschlusses über den
horizontalen Mündungsbereich
des Behälters
hinweg sowohl an die äußere Seitenfläche als auch
die Innenfläche
der Behälterwand
angepresst.
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Weitere Ausgestaltungen des Formwerkzeugs
ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe
wird auch ein Verfahren zum Verschließen von Behältern vorgeschlagen, das die
in Anspruch 15 genannten Merkmale aufweist. Das Verfahren zeichnet
sich dadurch aus, dass der. Übergangsbereich
einer vorgefertigten Verschlusskappe beim Verschließen tiefgezogen
wird. Der Verschlussspiegel der Verschlusskappe wird entweder während des
Tiefziehens oder davor oder danach durch Einbringen von mindestens einer
Prägung
nachgeformt. Durch das Tiefziehen und das Nachformen werden in einem
Arbeitsgang zwei unterschiedliche Bereiche des Verschlusses und
somit die im Verschluss angeordnete Dichtung so an den Behälter angeformt,
dass dieser dicht verschlossen wird und dass die im Behälter herrschenden
Druckwerte, außerdem
die zum ersten Öffnen des
Verschlusses erforderlichen Kräfte,
in einem engen Toleranzbereich liegen. Außerdem werden Lufteinschlüsse zwischen
Dichtung und Verschluss sicher vermieden.
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Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
der Zeichnungen ausführlicher
erläutert.
So zeigen:
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1 ein
Formwerkzeug, das zum Verschließen
von Behältern,
insbesondere Flaschen, mittels Verschlusskappen aus tiefziehfähigem Material
geeignet ist;
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2 die
Vergrößerung eines
Details aus 1;
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3 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Stempels im Längsschnitt,
der eine Erhebung aufweist, und
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4 eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
eines Stempels im Längsschnitt,
der zwei Erhebungen aufweist.
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Formwerkzeuge zum Verschließen von
Behältern
beziehungsweise Flaschen mit Verschlüssen aus tiefziehfähigem Material
sind grundsätzlich
bekannt. Sie dienen dazu, einen Verschluss auf einen Behälter aufzubringen
und den Verschluss und die im Inneren des Verschlusses befindliche
Dichtung auf den Mündungsbereich
des Behälters
auf zupressen. Zur Verankerung des Verschlusses an der Behälterwand
wird der Mantel des Verschlusses mit Hilfe eines anderen Werkzeuges
einer Rollprägung
unterworfen, wodurch das Gewinde der Verschlusskappe erzeugt wird.
Werkzeuge zur Rollprägung
sind ebenfalls bekannt.
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Das im Längsschnitt in 1 gezeigte Formwerkzeug 1 weist
eine Hülse 3 auf,
die beim Vorgang des Verschließens über den
Verschluss greift. Der Innendurchmesser des unteren Bereichs der
Hülse 3 ist
daher so gewählt,
dass zumindest dieser untere Bereich über den oberen Teil des Verschlusses
greifen kann. Die Hülse 3 weist
außerdem
einen Mündungsbereich
mit einer Vorderkante 5 auf, die die untere Begrenzung
der Hülse 3 darstellt.
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Die Hülse 3 umschließt einen
Innenraum, in dem in Richtung der Mittelachse 7 ein in
Richtung der Mittelachse 7 verlagerbarer Niederhalter 9 angeordnet
ist. In dem Innenraum ist außerdem
ein Auswerfer 11 untergebracht, der ebenfalls in Richtung
der Mittelachse 7 verlagerbar ist. Der Auswerfer 11 wird durch
mindestens ein Federelement 13 mit einer nach unten, das
heißt
in Richtung des Mündungsbereichs
der Hülse 3 oder
der Vorderkante 5, wirkenden Vorspannkraft beaufschlagt.
Dieses mindestens eine Federelement 13 ist in eine Bohrung 15 in
den Grundkörper
der Hülse 3 eingebracht.
Der hier dargestellte Auswerfer 11 weist eine der Mündung oder Vorderkante 5 der
Hülse 3 zugewandte
konkave Wölbung 17 auf.
Die Anordnung und Ausgestaltung von Auswerfern ist grundsätzlich bekannt,
so dass hier nicht näher
darauf eingegangen wird.
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An die Vorderkante 5 der
Hülse 3 schließt sich
eine Einlaufschräge 19 an,
die sich von oben nach unten konisch erweitert. Die Funktion der
Einlaufschräge 19 besteht
darin, beim Aufbringen des Formwerkzeuges 1 auf den Verschluss
dessen Eintritt in die Hülse 3 des
Formwerkzeuges 1 zu erleichtern.
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Im Anschluss an die Einlaufschräge 19 ist eine
Ziehform 21 mit einem Tiefziehabschnitt 23 vorgesehen,
der eine konvex gekrümmte
Außenfläche mit
einem Tiefziehradius 25 besitzt.
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Im Innenraum der Hülse 3 ist
unterhalb des Auswerfers 11 ein Stempel 27 untergebracht.
Dieser Stempel 27 wird durch mindestens einen Stift 29 in der
Wandung der Hülse 3 verankert
und dadurch am Herausfallen aus dem Innenraum gehindert. Der hier dargestellte
Stempel 27 ist auf seiner dem Mündungsbereich der Hülse 3 abgewandten
Seite mit einer kugelabschnittsförmig
ausgebildeten Wölbung 35 versehen,
die Ausgleichsbewegungen des Stempels 27 ermöglicht.
Er weist auf seiner dem Mündungsbereich
der Hülse 3 zugewandten
Seite eine Planfläche 31 auf,
auf der eine in Richtung des Mündungsbereichs
vorspringende erste Erhebung 33 mit einer Höhe H1 gegenüber der
Planfläche 31 mittig
angeordnet ist. In dem hier dargestellten Beispiel ist auf der Planfläche 31 außerdem eine
ringförmige
zweite Erhebung 34 mit einer Höhe H2 konzentrisch zur Planfläche 31 angeordnet.
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Der durch die Kreislinie gekennzeichnete
untere Teil der Hülse 3 wird
anhand von 2 näher erläutert.
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2 zeigt
im Längsschnitt
den unteren Teil der Hülse 3,
insbesondere den Tiefziehabschnitt 23 der Ziehform 21 und
den Stempel 27 mit den Erhebungen 33 und 34.
Gleiche Teile wie in 1 sind
mit den gleichen Bezugsziffern versehen, so dass auf die Erläuterungen
zu 1 verwiesen wird.
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In 2 ist
deutlich zu sehen, dass sich an die Vorderkante 5 des Mündungsbereichs
der Hülse 3 die
Einlaufschräge 19 anschließt, die
sich zur Vorderkante 5 trichterförmig erweitert. Oberhalb der
Einlaufschräge 19 ist
der Tiefziehradius 25 des Tiefziehabschnitts 23 angeordnet,
der – im
Längsschnitt
gesehen – kreisbogenförmig in
das Innere der Hülse 3 vorspringt
und zur Vorderkante 5 des Mündungsbereichs den Abstand
A1 aufweist. Der obere Teil des Tiefziehradius' 25 geht in einen zylindrischen
Teil des Tiefziehabschnitts 23 über. Der Tiefziehradius 25 und der
zylindrische Teil des Tiefziehabschnitts 23 definieren
die Ziehtiefe Z, das heißt
die Wegstrecke, über den
der Übergangsbereich
des Verschlusses tiefgezogen wird.
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Der hier dargestellte Stempel 27 weist
auf seiner Planfläche 31 eine
zentral angeordnete erste Erhebung 33 und eine am Rand
der Planfläche 31 angeordnete
zweite Erhebung 34 auf. Die Höhe H1 der ersten Erhebung 33,
das heißt
der Abstand ihrer Oberfläche 41 zur
Planfläche 31,
ist vorzugsweise kleiner als die Höhe H2 der zweiten Erhebung 34, dem
Abstand von deren Oberfläche 49 zur
Planfläche 31.
Der Abstand der zweiten Erhebung 34 zur Vorderkante 5 des
Mündungsbereichs
wird als A2 bezeichnet.
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3 zeigt
im Längsschnitt
eine erste bevorzugte Ausführungsform
eines in der Hülse 3 angeordneten
Stempels 27. Der hier gezeigte Stempel 27 ist auf
seiner dem Mündungsbereich
der Hülse
abgewandten Seite mit einer kreisbogenförmigen Wölbung 35 versehen,
weist also eine Kalottenform auf, die in die Wölbung 17 des hier
nicht dargestellten Auswerfers 11 eingepasst ist. Die in
der Figur dargestellte kalottenförmige
Wölbung 35 hat
einen Radius von ca. 12,8 mm. Der Stempel 27 weist einen
um die Mittelachse 7 angeordneten durchgehenden Innenraum 37 auf,
der an seiner der Planfläche 31 abgewandten
Seite in den Innenraum der Hülse 3 übergeht,
sich in Richtung der Planfläche 31 konisch
verjüngt
und eine Öffnung 39 in
der Planfläche 31 aufweist.
Der Innenraum 37 dient, wie der Innenraum der Hülse 3,
zur Aufnahme des Niederhalters 9. Auf der Planfläche 31 befindet
sich die kreisrund ausgebildete erste Erhebung 33, die
um die Öffnung 39 der Planfläche 31 ringförmig angeordnet
ist und einen Außendurchmesser
besitzt, der kleiner als der Außendurchmesser
der Planfläche 31 ist.
In der hier dargestellten Form beträgt der Außendurchmesser der kreisrunden
ersten Erhebung 33 ca. 15,5 mm. Die Oberfläche 41 der
ersten Erhebung 33 ist im Wesentlichen plan ausgebildet.
Die Innenflanke 43 der zentral angeordneten Öffnung 39 geht
dabei im Wesentlichen scharfkantig in die Oberfläche 41 der ersten
Erhebung 33 über.
Die Außenflanke 45 der
ersten Erhebung 33 zeigt zumindest im Übergangsbe reich von der Oberfläche 41 zur
Außenflanke 45 eine
konvexe Form. In der hier dargestellten Form des Stempels 27 weist
der Übergangsbereich
zwischen Oberfläche 41 und
Außenflanke 45 der
ersten Erhebung 33 einen Krümmungsradius von ca. 0,5 mm
auf.
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4 zeigt
im Längsschnitt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
eines in der Hülse 3 angeordneten
Stempels 27. Gegenüber
der in 2 gezeigten Ausführungsform
des Stempels 27 ist am Rand der Planfläche 31 eine ringförmige zweite
Erhebung 34 mit einer Oberfläche 49 angeordnet.
Der Außendurchmesser
der zweiten Erhebung 34 entspricht dem Außendurchmesser
der Planfläche 31.
Die Innenflanke 51 der zweiten Erhebung 34 ist
in dem in der Figur gezeigten Beispiel konkav ausgebildet und fällt zur
Planfläche 31 ab,
wobei sie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Krümmungsradius
von ca. 1,8 mm aufweist. Aus 4 ist
ersichtlich, dass – von
der Planfläche 31 aus
gemessen – die Höhe H1 der
ersten Erhebung 33 kleiner ist als die Höhe H2 der
zweiten Erhebung 34.
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Im Folgenden wird die Funktion des
anhand der Figuren erläuterten
Formwerkzeugs 1 und das Verfahren zum Verschließen von
Behältern
mit Verschlüssen
aus tiefziehfähigem
Material näher
erläutert:
Zum
Verschließen
eines Behälters
wird eine vorgefertigte Verschlusskappe aus tiefziehfähigem Material
auf die Mündung
eines Behälters
aufgesetzt. Der Mantel dieser Verschlusskappe ist noch nicht mit
einem Gewinde versehen. Dann wird das Formwerkzeug 1 auf
den Verschluss abgesenkt. Der im Form werkzeug 1 enthaltene
Niederhalter 9 sichert dabei den Verschluss zumindest so
lange, bis die Hülse 3 des
Formwerkzeuges 1 mit dem Verschluss in Eingriff tritt.
Dabei stellt die Einlaufschräge 19 sicher, dass
der Verschluss zentrisch in den Innenraum der Hülse 3 einläuft. Da
der Außendurchmesser
des Übergangsbereichs
des Verschlusses zunächst
größer als
der Innendurchmesser des Tiefziehabschnitts 23 der Hülse 3 ist,
tritt der Tiefziehabschnitt 23 über den Tiefziehradius 25 mit
dem Übergangsbereich des
Verschlusses in Eingriff, der beim weiteren Absenken der Hülse 3 gegenüber dem
Verschluss entsprechend der Ziehtiefe Z tiefgezogen wird.
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Dabei wird die Ziehtiefe Z sowohl
durch den Tiefziehradius 25 des Tiefziehabschnitts 23 als
auch durch dessen zylindrischen Teilbereich definiert. Der Übergangsbereich
des Verschlusses wird über
eine erste Wegstrecke von 0,8 mm ausschließlich über den Tiefziehradius 25 und über eine
Wegstrecke von 1,8 mm praktisch ausschließlich über den zylindrischen Teil
des Tiefziehabschnitts tiefgezogen, wodurch die für handelsübliche Flaschenverschlüsse standardmäßig festgelegte
Ziehtiefe Z von 2,6 mm erreicht wird.
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Bei dem Absenken des Formwerkzeugs 1 tritt/treten
auch die Erhebung(en) 33 und/oder 34 auf dem Stempel 27 mit
dem Verschlussspiegel in Eingriff und unterwerfen diesen einem Nachformvorgang,
indem eine oder mehrere Sickenprägung(en) eingebracht
werden.
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Dabei ist der Abstand A2 der auf
dem Stempel 27 angeordneten Erhebungen 33 und 34 zum Mündungsbereich
der Hülse 3 entscheidend
dafür, ob
und wann der Stempel 27 mit dem Verschlussspiegel in Eingriff
treten kann. Die auf dem Stempel 27 angeordneten Erhebungen 33 und 34 können nur dann
mit dem Verschlussspiegel in Eingriff treten, wenn die Oberfläche 41 der
ersten Erhebung 33 und/oder die Oberfläche 49 der zweiten
Erhebung 34 einen Abstand A2 zum Mündungsbereich oder der Vorderkante 5 der
Hülse 3 aufweisen,
der nicht größer ist
als die Summe aus dem Abstand A1, den der Tiefziehabschnitt 23 zum
Mündungsbereich
oder der Vorderkante 5 der Hülse 3 aufweist, und
der Ziehtiefe Z, die vom Tiefziehabschnitt 23 in den Verschluss-Übergangsbereich
eingebracht wird. Wenn die Oberfläche einer Erhebung einen Abstand
A2 aufweist, der kleiner als der Abstand A1 ist, so tritt diese
Erhebung vor dem Tiefziehvorgang mit dem Verschlussspiegel in Eingriff.
Ist dagegen der Abstand A2 größer als
der Abstand A1, so erfolgt die Sickenprägung des Verschlussspiegels
nach dem Tiefziehvorgang, wobei der Verschluss während der Sickenprägung im Übergangsbereich
gehalten wird. Entspricht der Abstand A2 der Oberfläche einer
Erhebung dem Abstand A1 des Tiefziehabschnitts 23, erfolgen
die Sickenprägung
des Verschlussspiegels und das Tiefziehen des Übergangsbereichs gleichzeitig,
wobei auch in diesem Fall der Verschluss während der Sickenprägung im Übergangsbereich
gehalten wird.
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Dadurch, dass die Höhe H1 der
ersten Erhebung 33 vorzugsweise immer kleiner ist als die
Höhe H2
der zweiten Erhebung 34, wird außerdem sichergestellt, dass
der Verschluss während
der Sickenprägung
zentrisch im Mündungsbereich
des Behälters gehalten
wird.
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Für
die angestrebte Funktion des Stempels 27, nämlich die
Abdichtung von Verschlüssen
im Mündungsbereich
von Behältern
zu verbessern, ist es ebenso von entscheidender Bedeutung, welchen Außendurchmesser
die zentral angeordnete erste Erhebung 33 aufweist beziehungsweise
welche Form ihre zur Planfläche 31 abfallende
Außenflanke 45 aufweist.
Der Außendurchmesser
der ersten Erhebung 33 legt fest, an welcher Stelle des
Verschlussspiegels eine Prägung
erfolgt. Ebenso wichtig sind der Innendurchmesser und die Form der
Innenflanke 51 der zweiten, am Rand der Planfläche 31 angeordneten
Erhebung 34.
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Der Außendurchmesser der ersten zentral angeordneten
Erhebung 33 muss auf jeden Fall kleiner als der Innendurchmesser
des Mündungsbereiches
des Behälters
sein, um Beschädigungen
des Behälters
zu vermeiden. Bei der Wahl des Außendurchmessers der ersten
Erhebung 33 muss darüber hinaus
auch die Dicke des Materials des Verschlusses sowie die Dicke der
innerhalb des Verschlusses angeordneten Dichtung berücksichtigt
werden. Das heißt,
einerseits muss der Außendurchmesser
der ersten Erhebung 33 hinreichend groß gewählt werden, damit der Verschlussspiegel
und die Dichtung beim Verschließen
optimal an die Innenseite der Behältermündung angeformt werden, und
andererseits darf der Außendurchmesser
eine bestimmte Größe nicht überschreiten,
damit beim Verschließen
des Behälters
die Behälterwand,
die insbesondere bei Flaschen aus Glas besteht, we der beschädigt noch zerstört wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die erste Erhebung 33 des Stempels 27 einen
Außendurchmesser
von ca. 15,5 mm auf und ist daher für handelsübliche Behälter beziehungsweise Flaschen
geeignet, die einen Innendurchmesser von ca. 18,5 mm aufweisen.
Vorzugsweise ist die Außenflanke 45 der
ersten Erhebung 33 außerdem
konvex gekrümmt,
so dass die Form der Außenflanke 45 optimal
an die Form der Behältermündung angepasst
ist, wodurch eine Zerstörung oder
Beschädigung
der Behälterwand
weitestgehend vermieden wird.
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Der Innendurchmesser der am Rande
der Planfläche 31 angeordneten
zweiten Erhebung 34 ist vorzugsweise größer als die Summe aus dem Innendurchmesser
der Behältermündung und
der zweifachen Wandstärke
des Behälters.
Bei der Wahl des Innendurchmessers der zweiten Erhebung 34 muss außerdem auch
die Dicke des Verschlussmaterials und die Dicke der innerhalb des
Verschlusses angeordneten Dichtung berücksichtigt werden. Der Innendurchmesser
muss also einerseits hinreichend groß gewählt werden, damit der Stempel 27 beim
Verschlussvorgang außerhalb
der Behälterwand
mit dem Verschlussspiegel in Eingriff treten kann, so dass die Behälterwand
weder beschädigt
noch zerstört
wird, und darf andererseits eine bestimmte Größe nicht überschreiten, damit der Verschlussspiegel und
die Dichtung optimal an die äußere Seitenfläche der
Behälterwand
angeformt werden können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die zweite Erhebung 34 des Stempels 27 einen Innendurchmesser
von ca. 22.9 mm auf und ist daher für handelsübliche Behälter beziehungs weise Flaschen
geeignet. Außerdem
ist die Innenflanke 51 der zweiten Erhebung 34 konkav
ausgebildet, wobei der Krümmungsradius
vorzugsweise ca. 1,8 mm beträgt, so
dass der Verschlussspiegel optimal an die äußere Seitenfläche der
Behälterwand
angepasst werden kann.
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Nach Beendigung des Tiefziehens des Übergangsbereiches
des Verschlusses und des Nachformens des Verschlussspiegels wird
mit Hilfe eines anderen Werkzeugs ein Gewinde in den Mantel des Verschlusses
eingerollt, um diesen an das Außengewinde
des Behälters
anzuformen und um den Verschluss am Behälter sicher zu befestigen.