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Aufbringen eines Dichtungsmittels aus einer viskosen Kunstharzpaste
auf zu Behälterdeckel zu verarbeitende Blechtafeln Die Erfindung betrifft das Aufbringen
eines flüssigen Dichtungsmittels auf Blechtafeln, die zu hermetisch dichtenden Behälterdeckeln
verarbeitet werden.
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Bei der Herstellung von Behälterdeckeln, z. B. Schraubdeckel, Kronendeckel
oder Schnappdeckel, geht man bekanntlich von Blechzuschnitten aus, die aus gegebenenfalls
mit einem Überzug versehenen Blechtafeln ausgestanzt und dann in die Deckelform
gebracht werden: Man hat das Dichtungsmittel in Form elastischer Dichtungsringe
od. dgl. in die fertiggeformten Deckel eingebracht oder auf das Blech vor dem Ausstanzen
in eng begrenzten Bereichen aufgebracht. Bei beiden Möglichkeiten hat man sich schon
der als Plastisol bekannten Dichtungsmittel bedient, die im flüssigen Zustand aufgebracht
und durch Erhitzen in einen gummiähnlichen Zustand übergeführt werden. Die hierfür
geeigneten Plastisole sowie ihre Behandlung sind bekannt, so daß sich eine nähere
Erläuterung erübrigt.
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Das flüssige Plastisol hat man mittels Düsen auf die Deckelinnenfläche
bzw. auf die Blechtafel aufgetragen. Diese Auftragsart führt jedoch zu Ungleichmäßigkeiten
in der Schichtdicke, so daß man mit einem erheblichen Materialüberschuß arbeiten
mußte. Um das flüssige Dichtungsmittel z. B. ring- oder scheibenförmig auf Blechtafeln
aufzubringen, hat man sich auch bereits der Siebdrucktechnik bedient. Der Anwendung
dieser Technik sind jedoch häufig durch die Eigenschaften des flüssigen Dichtungsmittels
Grenzen gesetzt, insbesondere dann, wenn dieses Material eine verhältnismäßig hohe
Viskosität besitzt. So konnte festgestellt werden, daß die Siebraster häufig nicht
in der Lage sind, um den Druck aufzunehmen, der erforderlich ist, um das zähflüssige
Dichtungsmittel durch die Öffnungen zu drücken. Der Siebraster wird dabei häufig
verformt, so daß wiederum Ungleichmäßigkeiten in der Auftragsdicke die Folge sind.
Darüber hinaus ist es häufig erwünscht, das Dichtungsmittel in verschiedenen Flächenbereichen
in vorbestimmt unterschiedlicher Dicke aufzutragen, was mit der Siebdrucktechnik
nur mit wiederholten Auftragungsschritten möglich ist.
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Es ist zum Überziehen der Falzränder von Dosendeckeln mit einem Dichtungsmittel
bekannt, das Dichtungsmittel auf die Blechtafel aufzudrucken. Dazu wurde das Dichtungsmittel,
z. B. eingedickter Konservenlack, durch zweimaliges Bedrucken aufgebracht und gegebenenfalls
durch Aufstreuen eines trockenen Pulvers zu der gewünschten Schichtdicke ergänzt.
Beim Aufdrucken, z. B. im Hochdruckverfahren, läßt sich jedoch die Auftragsmenge
und Schichtdicke ebensowenig wie bei den zuvor gewürdigten, bekannten Verfahren
mit der gewünschten Genauigkeit dosieren bzw. steuern, da die Übertragung nur durch
die Oberflächenhaftung erfolgt. Auch eine Variation der Schichtdicke läßt sich hierbei
in einem Arbeitsgang nicht erzielen.
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Es ist bekannt, feingelochte Platten für Filter, Siebe oder Düsen
dadurch herzustellen, daß man nach Aufbringen eines ätzbaren Musters der Sieblochung
die Sieblöcher durch ein dünnes Metallblech durchätzt. Dabei bedient man sich des
bekannten photographischen kasterverfahrens, um das ätzbare Muster der Sieblochung
zu erzeugen. Man kann dabei auch von nicht zu dünnen Blechen ausgehen, um eine ausreichende
Stabilität zu erhalten. Hierbei werden die beiden Oberflächen des Bleches mit Ätzbereichen
unterschiedlichen Durchmessers versehen, die miteinander fluchten, so daß die Sieböffnungen
an einem Ende einen großen, am anderen Ende durch die Siebwirkung bestimmenden kleinen
Durchmesser aufweisen, nachdem das Blech oder die Platte beidseitig ausgeätzt worden
ist.
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Um das gleichmäßige, rasche und mustergetreue Aufbringen von flüssigem
Dichtungsmittel insbesondere auch dann zu ermöglichen und zu erleichtern, wenn dieses
Material eine verhältnismäßig hohe Viskosität aufweist, ist erfindungsgemäß die
Verwendung
einer solchen durch Ätzen aus einem Metallblech auf photomechanischem
Wege hergestellten Siebdruckform zum Aufbringen eines flüssigen Dichtungsmittels
auf Blechtafeln vorgesehen, die dann zu hermetisch dichtenden Behälterdeckeln verarbeitet
werden.
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Eine solche Druckform läßt sich auf dem bekannten einfachen Wege mit
großer Genauigkeit und stabiler Ausführung herstellen. Sie gewährleistet auch bei
stark viskosen Dichtungsmitteln unveränderte Durchtrittsquerschnitte, welche dessen
gleichmäßige Verteilung gewährleisten. Da die Druckplatte unmittelbar auf der Blechplatte
aufliegt, sorgen die Begrenzungskanten der ausgeätzten Durchbrechungen dafür, daß
der Verteilungsbereich des Dichtungsmittels genau begrenzt ist. Durch die Gestaltung
und Größe der ausgeätzten Bereiche entstehen Taschen, die nur ganz bestimmte Mengen
des Dichtungsmittels aufnehmen können, so daß sich Menge und Schichtdicke genau
einhalten lassen: Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Druckform wird es aber
auch auf einfache Weise durch Formgebung und Verteilung der Dürchbrechungen in einem
Arbeitsgang möglich, das Dichtungsmittel in einer im vorbestimmten Sinne abgestuften
Dicke zu verteilen.
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Von besonderexri Vorteil ist es für die Zwecke der Erfindung, wenn
die verwendete Druckform so ausgebildet ist, daß ihr durchlässiger Bereich entlang
einer Ringfläche verteilt angeordnete und durch Stege voneinander getrennte radiale
Schlitze oder Ausnehmungen aufweist-. -Hierbei ist die Gewähr gegeben, daß das Dichtungsmittel
vor dem Verfestigen zu einer gleichmäßigen Ringflächendichtung zusammenfließt.
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Um bei besonders zähflüssigem Dichtungsmittel die Gleichmäßigkeit
der-Schicht weiter zu erhöhen; kann der durchlässige Bereich der Druckform auf seiner
der Blechtafel zugewandten Fläche ausgeätzt sein, derart, daß die zwischen den Ausnehmungen
liegenden Stege gegenüber der Druckfläche der Druckform rückversetzt sind. - Das
durch die Ausnehmungen tretende Material kann sich sofort unter den Stegen ausbreiten.
Dabei soll es nach Möglichkeit nur in Umfangsrichtung fließen, um eine gleichmäßige
Schicht zu bilden. Zu diesem Zweck können die Stege auf der Druckseite durch ringförmige,
das Ausbreiten. in radialer Richtung unterbindende Versteifungsrippen miteinander
verbunden sein, deren Außenfläche in der Ebene der Druckfläche der Druckfoim liegt.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an
mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Grundriß einer erfindungsgemäß ausgebildeten
und hergestellten Druckform; F i g. 2 stellt einen Schnitt entlang der Linie 2-2
in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab dar; F i g. 3 zeigt einen Schnitt, - der dem
der F i g.- 2 entspricht und der die Verwendung der Druckplatte beim Aufbringen
eines Ringes aus Dichtungsmittel auf eine, mit einem Lacküberzug versehene Blechtafel
darstellt, welche nachfolgend zu Verschlußdeckeln verformt wird; F i g. 4 stellt
den Grundriß eines Teiles einer Blechtafel dar, aus welcher Verschlußdeckel gefertigt
werden sollen und auf welche eine Anzahl von Ringen aus Dichtungsmittel in der späteren
Herstellung der Deckel entsprechenden Lage und in entsprechenden Abständen aufgedruckt
sind; . F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Verschlußdeckel, der eine erfindungsgemäß
aufgebrachte Dichtung aufweist; F i g. 6 stellt einen Schnitt gemäß F i g. 2 bei
einer abgewandelten Art der Druckform-dar;- - ' F i g. 7 zeigt die Unterseite einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Druckform, welche eine unterschiedlich dicke Auftragung
von Dichtungsmitteln gestattet; F i g. 8 zeigt die Draufsicht der Druckform nach
F i g. 7; F i g. 9 stellt einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in F i g. 8 in vergrößertem
Maßstab dar und zeigt das Auftragen von Dichtungsmittel auf eine Blechtafel zur
Herstellung von Verschlußdeckeln.
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In den F i g. 1 und 2 ist ein Teil einer Druckform 10 dargestellt,
welche erfindungsgemäß zum Aufbringen eines flüssigen Dichtungsmittels in Form von
einer Anzahl von Dichtungen auf eine Blechtafel dient. Die dargestellte Druckform
10 wurde durch Ätzen aus einem Metallblech, z. B. aus Messing oder einem anderen
Metall, in bekannter Weise auf photomechanischem Wege gefertigt. Der dargestellte
Teil der Druckform entspricht dem Teil zur Herstellung einer einzigen Dichtung.
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Der Siebbereich 11 wird von einem inneren Kreis 12 und einem äußeren
Kreis 13- begrenzt; zwischen welchen dicht nebeneinander Stege 14 in radialer Richtung
verlaufen. Die Stege 14 sind voneinander durch weggeätzte Flächen oder Ausnehmungen
15 getrennt, welche in der dargestellten Form nahezu die gleiche Gestalt aufweisen
wie die Stege 14. Diese weggeätzten Flächen oder Öffnungen 15 bilden bei der Verwendung
der Druckform die siebförmigen Durchlässe für das Dichtungsmittel. Die Verwendung
der Druckform 10 zum Aufbringen von Dichtungsmittel auf eine Blechtafel ist in F
i g. 3 dargestellt. Der Hauptteil der Druckform ist undurchlässig, während die Gestalt
der zu erzeugenden Dichtung durch den siebförmigen Teil der -Druckform 10 bestimmt
wird, durch welchen das Dichtungsmittel beim Drukken hindurchgepreßt wird. Zu diesem
Zweck wird die Druckform 10 auf die mit einer Lackschicht, Zinnschicht od. dgl.
überzogene Oberfläche 16 der Metalltafel 17 (F i g. 3) aufgeklammert, und z. B.
in Form eines - Plastisols vorliegende Dichtungsmittel durch die Sieböffnungen 15
der Druckform 10 gepreßt, das sich, wie bei 18 angedeutet, auf der Oberflache ablagert.
Die Druckform wird entfernt, während sich das Plastisol noch in flüssigem Zustand
befindet, so daß letzteres einen zusammenhängenden Ring zwischen den Begrenzungslinien
1'2 und 13 bilden kann. Wenn die Druckform 10 mehrere Siebdruckbereiche 11 aufweist,
erscheinen die Aufträge 18 auf der Blechtafel, wie die F i g. 4 darstellt; in genauen
Abständen und entsprechender gegenseitiger - Anordnung. Nachdem die aufgetragenen
Dichtungsmittel erhärtet worden sind, wird die Blechtafel durch Stanzen in einzelne
Verschlußdeckelrohlinge zerlegt, aus welchen danach die einzelnen Verschlußdeckel
gebildet werden. Einen typischen Verschlußdeckel 19 mit eingerolltem Rand 17, der
auf diese Weise hergestellt wurde, zeigt die F i g. 5. -Die Herstellung einer solchen
Druckform durch Ätzen aus einem Metallblech auf photomechanischem Wege ist an sich
bekannt und braucht daher nicht im einzelnen angegeben zu werden.
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Mit einer solchen Siebdruckform können verhältnismäßig hochviskose
Dichtungsmittel auf eine Me=
talltafel, die z. B. vorher mit einem
organischen Überzug oder einem Zinnüberzug versehen wurde, aufgedruckt werden. Das
Dichtungsmittel wird nach dem Aufdrucken erhärtet, indem es etwa 3 bis 5 Minuten
lang einer Temperatur von etwa 191° C ausgesetzt wird. Es wird auf diese Weise eine
gut abgezeichnete, ringförmige Dichtung erzielt, deren Dicke zwischen 0,38 und 0,43
mm schwankt und die eine gute haftende Verbindung mit der Metalltafel aufweist.
Die Blechtafel wird danach gestanzt und in Verschlußdeckel umgeformt.
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Die Siebdruckformen können mit Erfolg zum Aufbringen von Dichtungsmittel
in Form genauer Musterungen und gewünschter Größen und für gewünschte Typen der
Dichtungsmittel auf unüberzogene oder organisch oder metallisch überzogene Blechtafeln
oder auch nichtmetallische Unterlagen verwendet werden, wobei als Dichtungsmittel
Plastisole, Organosole oder synthetischen Kautschuk enthaltende Flüssigkeiten usw.
mit einem weiten Bereich verschiedener Viskositäten dienen können. Die genaue Abzeichnung
der Umrißgestalt der Dichtung kann deshalb erzielt werden, weil zwischen der Druckform
und der Blechtafel eine innige Berührung besteht und die Menge des abgelagerten
Dichtungsmittels und damit die Dicke der Dichtung innerhalb sehr enger Toleranzen
gehalten werden kann.
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Eine abgewandelte Art der Druckform, welche insbesondere zum Auftragen
von Dichtungsmittel mit sehr hoher Viskosität geeignet ist, ist in F i g. 6 dargestellt.
Die Druckform 20 weist eine Druckfläche 21
auf, welche aus radial verlaufenden
Schlitzen oder Ausnehmungen 22, die durch Stege 23 voneinander getrennt sind, gebildet
ist. Die Stege 23 sind zwischen konzentrischen Kreisen angeordnet, wie dies in F
i g. 1 dargestellt ist. Bei dieser Ausgestaltung jedoch ist die Druckfläche 21 der
Siebdruckform 20, welche zwischen den die Kante bildenden inneren und äußeren konzentrischen
Kreisen 24 und 25 in F i g. 6 liegt, bei der Herstellung der Form angeätzt, so daß
die Außenseite der Stege 23, wie bei 26 dargestellt, auf einer Seite der Druckform
gegenüber der Druckfläche der Druckform zurückversetzt ist. Der zurückversetzte
Teil 26 erstreckt sich zwischen scharf ausgebildeten Kanten, die mit den Kreisen
24 und 25, die die äußeren und inneren Begrenzungslinien der Druckfläche 21 darstellen,
übereinstimmen. Druckformen, die Druckflächen 21 der eben beschriebenen Art aufweisen,
können in der Weise hergestellt werden, daß sie nach unterschiedlichem Muster von
beiden Seiten aus geätzt werden. Der zurückversetzte Teil 26 der radialen Stege
23 erleichtert das Ausbreiten des Plastisols in Form eines in sich geschlossenen
fortlaufenden Ringes und gestattet, eine gleichförmige Dicke der aufgetragenen Schicht
einzuhalten, wobei aber auch infolge scharf begrenzter innerer und äußerer Kanten
eine gleichförmige Breite der Dichtung erzielt wird. Es wurde festgestellt, daß
diese Druckform zum Auftragen von Plastisolen geeignet ist, die eine Viskosität
bis zu 500 000 cps aufweisen, ohne daß sich dabei ein erkennbares Siebmuster in
der fertigen Dichtung feststellen läßt.
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Durch Veränderung der Tiefe der zurückversetzten Oberfläche kann die
Dicke der Auftragung beeinflußt werden. Es können aber auch nur einzelne Bereiche
der Druckfläche oder Stege in dieser Weise mit zurückversetzter Außenfläche ausgebildet
werden, um mit einem einzigen Vorgang und mit einer einzigen Druckform eine Auftragung
zu erzielen, bei welcher an vorbestimmten ausgewählten Flächen vorbestimmte und
unterschiedliche Schichtdicken vorliegen, wobei an den nicht zurückversetzten Druckflächen
die Schichtdicke geringer ist.
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In den F i g. 7 bis 9 ist eine Druckform 30 dargestellt, die eine
Auftragung des Druckmittels in einem Muster gestattet, bei welchem ebenfalls Veränderungen
in der Dicke der Dichtung möglich sind, beispielsweise bei einer Dichtung mit einer
auslaufenden Kante oder einer Dichtung in Form eines Streifens, dessen Dicke von
einem Höchstwert an der Außenkante des geraden Oberteils des fertigen Dekkels zu
einem Kleinstwert in dem inneren Bereich der nicht dichtenden Fläche des geraden
Oberteils hin abnimmt. Die Druckform 30 weist in ihrer Druckfläche eine Kombination
von radial und ringförmig verlaufenden Stegen 32 bzw. Rippen 33 in dem die Verschlußdichtung
bildenden Bereich auf, wobei die radial verlaufenden Stege in einem zentralen, perforierten
Siebteil 37 enden, welches sich in der Mitte des Deckels bzw. in dem nicht dichtenden
Bereich befindet. Wie in F i g. 8 und 9 dargestellt ist, liegen die von der Druckfläche
abgewandten Außenflächen des Siebteils 34 und der radial verlaufenden Stege 32 in
der gleichen Ebene wie die Oberfläche 35 der Druckform 30. Auf der Druckseite der
Druckform liegen deren Außenfläche gegenüber der Druckfläche durch Ätzen zurückversetzt,
wie bei 37 in F i g. 9 dargestellt. Die ringförmig verlaufenden Rippen liegen mit
ihren Außenflächen in der Ebene der Druckfläche 31 der Druckform 30. Sie
sind dagegen auf ihrer, von der Druckfläche abgewandten Oberseite 35, wie bei 38
angedeutet, zurückversetzt. Die ringförmigen Rippen 33 dienen hauptsächlich als
Versteifungselemente für die radial verlaufenden Stege 32, welche die radial verlaufenden
Schlitze 38 trennen, durch die das Plastisol aufgetragen wird. Der Flächeninhalt
der Schlitze 38, die von den radialen Stegen und den ringförmigen Rippen 32 bzw.
33 begrenzt werden, nimmt vom Außenrand der Druckfläche 31 aus in Richtung auf den
Mittelpunkt hin ab, und die ringförmigen Rippen 33 dienen auch gleichzeitig dazu,
während des Auftragsvorgangs ein Ausbreiten des Dichtungsmittels in radialer Richtung
zu verhindern. Der zentrale Siebteil 34 erzeugt eine Auftragung von Dichtungsmittel,
welche verhältnismäßig dünn ist und in nahezu gleichförmiger Verteilung über die
Fläche erfolgt.
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Die einzelnen aufgetragenen Dichtmittelbereiche verfließen oder verschmelzen
nach dem Abnehmen der Druckform miteinander und füllen damit die Zwischenräume,
die bei dem Aufpressen des Dichtungsmittels von den ringförmig verlaufenen Rippen
33 eingenommen wurden.
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In der beschriebenen Weise können Dichtungen für die Herstellung von
Verschlußdeckeln für Glasbehälter oder von Deckeln zum Verschließen von Dosen hergestellt
bzw. aufgebracht werden. Die Umrißgestalt der Dichtung braucht nicht kreisförmig
zu sein.