DE1924343B2 - Formstempel zum ausformen der dichtungseinlage von verschlusskappen - Google Patents
Formstempel zum ausformen der dichtungseinlage von verschlusskappenInfo
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Description
40
Die Erfindung betrifft einen Formstempel zum Ausformen der Dichtungseinlage von Verschlußkappen
mit einem ringförmigen Formabschnitt, der außen durch eine dem Verlauf des Kappenmantels etwa angepaßte
Rotationsfläche und innen durch die Begrenzungsfläche einer Ausnehmung sowie durch eine beide verbindende
ringförmige Stirnfläche begrenzt ist, die einen an die Rotationsfläche anschließenden, der ringförmigen Vertiefung
des Kappenrandes zugeordneten, erhöhten Abschnitt aufweist, der über eine Schulter und einen
ringförmigen Zwischenabschnitt in eine ringförmige Nut übergeht.
Beim Einbringen der Dichtungsmasse in eine Verschlußkappe läßt man die Dichtungsmasse zunächst
nahe dem Kappenrand in eine ringförmige Vertiefung im Inneren des Kappenbodens einfließen, um sie
anschließend mit dem Formstempel auszuformen. Nach der Ausformung kann die Dichtungseinlage die ganze
Höhe des schürzenförmigen Mantels der Verschlußkappe bedecken. Bei der Ausformung der Dichtungsmasse e>o
kommt es darauf an, die Überschußmasse der Dichtung sauber und zweckmäßig am Rande der Dichtung zu
sammeln und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß bei der Ausformung der Dichtungseinlage von der Dichtungsmasse
eingeschlossene Luft nach außen abgeleitet wird. hr>
Falls bei der Ausformung1 in der Dichtungseinlage Lufteinschlüsse und Blasen bleiben, ist die Verschlußkappe
für die weitere Verwendung ungeeignet.
Zum sauberen Sammeln der Überschußmasse bei der Ausformung der Dichtungseinlage ist ein Formstempel
bekannt, der einen ringförmigen Formabschnitt aufweist, der nach außen zu konisch abgeschrägt ist und in
einem Randbereich endet, der dem Verlauf des an die Ringnut des Kappenbodens angrenzenden Kappenmantels
etwa angepaßt ist. Der ringförmige Formabschnitt ist auf der radial inneren Seite durch die
zylindrische Mantelfläche einer Ausnehmung begrenzt. Nahe dieser Mantelfläche ist in der ringförmigen
Stirnfläche des Formabschnittes eine ringförmige Nut vorgesehen, die zum Sammeln der überschüssigen
Dichtungsmasse dient. Der zwischen der Nut und der Ausnehmung liegende Bereich der Stirnfläche liegt bei
voll eingefahrenem Formstempel satt auf der Innenfläche des Kappenbodens auf. Mit der zwischen der
Stirnfläche des Formabschnittes und der Ringnut des Kappenbodens begrenzten und die Dichtungseinlage
aufnehmenden Nut und der die Überschußmasse aufnehmenden ringförmigen Nut in der Stirnfläche
bildet die ringförmige Stirnfläche des Formabschnittes im voll eingefahrenen Zustand mit der Innenfläche des
Kappenbodens einen außerordentlich flachen und dünnen und sich zur ringförmigen Nut hin verjüngenden
keilförmigen Spalt, der zu einer lippenförmigen Ausformung des Randes der Dichtungseinlage führt,
wobei sich an die dünnste Stelle des lippenförmigen Randes die zu einem Wulst gesammelte Überschußmasse
der Dichtung unmittelbar anschließt (vgl. US-PS 33 60 148 und BE-PS 6 88 457). Es hat sich jedoch
gezeigt, daß mit diesem bekannten Formstempel zwar ein sauberes Sammeln der Überschußmasse, nicht
immer jedoch ein zuverlässiges Ableiten der in der Überschußmasse eingeschlossenen Luft gewährleistet
werden kann. Dies gilt insbesondere bei der Ausformung der Dichtungseinlage bei Verschlußkappen, bei
denen die Dichtungseinlage den schürzenförmigen Mantel der Kappe auf der Innenseite über die ganze
Mantelhöhe bedeckt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Formstempel der eingangs näher bezeichneten Art so
weiterzubilden, daß unter Gewährleistung eines sauberen Sammelns der Überschußmasse der Dichtung beim
Ausformen alle zwischen dem Formstempel und dem Kappeninneren eingeschlossenen Luft zuverlässig ausreichende
Möglichkeit findet, aus dem Dichtungsbereich zu entweichen, so daß nicht nur eine saubere, sondern
vor allem eine ohne Lufteinschlüsse zuverlässig abdichtend wirkende Dichtungseinlage erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem zwischen der ringförmigen Nut und der
Begrenzungsfläche der Ausnehmung liegenden Ringbereich der Stirnfläche des Formstempels ein Netzwerk
aus mehreren Gruppen von radial verlaufenden Nutenabschnitten vorgesehen ist, die in Umfangsrichtung
gegeneinander versetzt angeordnet, einerseits an die ringförmige Nut und andererseits an die Ausnehmung
angeschlossen und von Gruppe zu Gruppe über eine dazu parallele weitere Ringnut verbunden sind.
Aufgrund dieser Ausbildung des Formstempels wird erreicht, daß die Überschußmasse der Dichtung
während des Ausformens am radial innenliegenden Rand außerhalb des eigentlichen Dichtungsbereiches
abwechselnd in Umfangsrichtung und in radialer Richtung nach innen umgelenkt wird, indem dem
Ausfließen der Dichtungsmasse an bestimmten Stellen vorbestimmte Widerstände entgegengesetzt werden, so
daß die in der Dichtungsmasse eingeschlossene Luft
ausreichende Möglichkeit findet, aus der Dichtungsmasse in radialer Richtung nach innen zu entweichen. Ein
unkontrolliertes Abfließen der Überschußmasse kann aufgrund der Ausbildung jedoch nicht eintreten.
Vielmehr wird die Dichtungsmasse in einem sauberen Muster zuverlässig gesammelt, so daß auch den
ästhetischen Anforderungen an die Ausformung der Dichtungseinlage entsprechend Rechnung getragen ist.
Die neue Ausbildung erfüllt somit auf einfache Weise
einen Doppelzweck. So wird einmal die saubere Sammlung der Überschußmasse in einer ansprechenden
Form gewährleistet Zum anderen wird die Funktionsfähigkeit der Dichtungseinlage durch sicheres Abführen
von eingeschlossener Luft verbessert, und zwar insbesondere aucn dann, wenn die Dichtungseinlage
nicht nur die Nut im Kappenboden und die angrenzenden Bereiche, sondern auch den schürzenförmigen
Mantel der Verschlußkappe über die ganze Höhe bedeckt.
Dichtungseinlagen in Form von mehreren konzentrisehen
ringförmigen Rippen, die durch radiale Stege miteinander verbunden sind, sind seit langem bekannt
(vgl. DT-GM 17 63 262 und 18 98 233). Hierbei handelt
es sich jedoch um Spezialdichtungseinlagen, bei denen die Rippen die eigentliche Dichtung übernehmen und
mit den miteinander abdichtend zusammenwirkenden Flächen von flaschenförmigen Behältern und Verschlußkappen
zusammenwirken. Die Stege dienen dabei im wesentlichen nur als ein den scheibenförmigen
Dichtungskörper stabilisierendes Element. Außerdem ist diese Dichtungseinlage vorgefertigt und wird erst
nach Fertigstellung in die kronenförmige Kappe eingelegt.
Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Tiefe der radialen Nutenabschnitte in Richtung
nach innen von Gruppe zu Gruppe zunimmt. Dabei können die von der Ausnehmung, die in dieser
mündenden Nutenabschnitte und die angrenzende Ringnut begrenzten Bereiche der Stirnfläche des
Formstempels gegenüber den zwischen den Ringnuten und den diesen verbindenden Nutenabschnitten liegenden
Bereiche in axialer Richtung vorspringen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
Es zeigt:
F i g. 1 eine Verschlußkappe im senkrechten Schnitt und mit eingebrachter Dichtungsmasse vor der Ausformung
der Dichtungseinlage,
F i g. 2 die Kappe nach F i g. 1 in Ansicht auf die Innenseite,
F i g. 3 eine Teilansicht im größeren Maßstabe der Kappe und des Formstempels im Schnitt entlang der
Schnittlinie 3-3,
Fig.4 in ähnlicher Darstellung wie Fig.3 einen
Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der F i g. 2 und
F i g. 5 im Ausschnitt die Stirnfläche des Formstempels.
Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Verschlußkappe für Glasbehälter, insbesondere Behäl- wi
ter für Kleinkindernahrung.
Die in den Figuren gezeigte Verschlußkappe 20 weist einen aus mehreren Abschnitten bestehenden Kappenboden
22 und einen an diesen anschließenden schürzenförmigen Kappenmantel 34 auf, der an sHnem in
Rand eine Inneneinrollung 36 aufweist. Der Kappenboden 22 besteht aus einem zentralen domförmigen Teil
28, an den sich über eine Schräge ein in das Innere der Kappe vorspringender ringförmiger Flächenteil 26
anschließt. Zwischen dem schürzenförmigen Kappenmantel 34 und der Ringfläche 26 des Kappenbodens 22
ist ein ringförmiger Kanal 30 vorgesehen, der mit einer oder mehreren ringförmigen Sicken 32 am Kanalboden
versehen sein kann. Zu der Ringfläche 26 des Kappenbodens 22 hin ist der Kanal durch eine
schrägansteigende Schulter 38 begrenzt.
Die Dichtungsmasse wird in die Kappe etwa in der aus F i g. 1 ersichtlichen Form eingebracht und bildet
einen ringförmigen wulstartigen Dichtungsmassenkörper 24. Bei der Dichtungsmasse 24 kann es sich um ein
nicht ausgehärtetes Plastisol oder einen anderen fließfähigen Dichtungswerkstoff handeln, der mittels
einer Düse bei rotierender Kappe in diese eingeführt werden kann.
Nach dem Einbringen des Dichtungswerkstoffes wird dieser mit Hilfe eines Formstempels ausgeformt. Der
Formstempel 40 weist eine äußere Umfangsfläche 42 auf, deren Durchmesser im Bereich der eigentlichen
Formfläche unter Bildung einer gekrümmten Stufe 44 bei 46 eingeschnürt ist. Der Umfangsbereich 44,46 ist im
wesentlichen dem Verlauf des Kappenmantels angepaßt und verjüngt sich zum freien Ende hin schwach. An
diesen konischen Bereich schließt sich über einen Radius 48 ein ringförmiger Formabschnitt an, der radial
innen durch eine Ausnehmung 66 und eine die Ausnehmung bestimmende, annähernd zylindrische
Begrenzungsfläche 64 begrenzt ist. Die den ringförmigen Formabschnitt bildende Stirnfläche ist abgestuft
ausgebildet und weist einen radial äußeren, dem Kanal im Kappenboden gegenüberliegenden, axial vorspringenden,
flachen ringförmigen Abschnitt 50 auf, an den sich im Bereich der radial inneren Begrenzung des
Kanals eine ringförmige Schulter 52 anschließt, welche in einen entsprechend zurückversetzten ringförmigen
Flächenabschnitt 54 überleitet. Dieser ringförmige Zwischenabschnitt 54 grenzt radial außen an eine
ringförmige Nut 56 an. Im radialen Abstand innerhalb der ringförmigen Nut 56 verläuft konzentrisch zu
diesem eine zweite ringförmige Nut 60, die mit der äußeren Ringnut über einen flachen ringförmigen
Zwischenabschnitt 58 in Verbindung steht. Die radial innere Nut 60 weist von der Begrenzungsfläche 64 der
Ausnehmung 66 einen radialen Abstand auf, der durch einen weiteren ringförmigen Zwischenabschnitt 62
bestimmt wird, der jedoch in axialer Richtung weiter vorspringt als die Zwischenabschnitte 54 und 58.
In dem zwischen der ringförmigen Nut 56 und der Begrenzungsfläche 64 der Ausnehmung 66 liegenden
ringförmigen Zwischenbereich zwischen Abschnitten der Stirnfläche des Formstempels 40 ist ein Netzwerk
aus mehreren Gruppen von radial verlaufenden Nutenabschnitten 68 und 70 vorgesehen, die in
Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Diese Nutenabschnitte sind einerseits an die
ringförmigen Nuten 56 und 60 und andererseits an die Ausnehmung 66 angeschlossen. Man erkennt aus F i g. 5,
daß die radial verlaufenden Nutenabschnitte 68 und 70 zwei Gruppen bilden. Die Nutenabschnitte 68 der ersten
Gruppe sind jeweils an die beiden ringförmigen Nuten 56 und 60 angeschlossen, während die Nutenabschnitte
70 Her zweiten Gruppe an die radial innere ringförmige Nut 60 und an die Ausnehmung 66 angeschlossen und
gegenüber den Nutenabschnitten 68 der ersten Gruppe in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
Von radial innen nach außen gesehen, nimmt die Tiefe der radialen Nutenabschnitte von Gruppe zu Gruppe
ab. Dies ist deutlich aus F i g. 3 zu ersehen, welche einen abgestuften radialen Schnitt längs der radialen Nutenabschnitte
beider Gruppen wiedergibt. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß der axiale Abstand in der Formendstellung
zwischen den verschiedenen Zwischenabschnitien und dem Boden der Verschlußkappe von radial innen
nach außen geringfügig zunimmt.
Beim Ausformen der gemäß Fig. 1 in die Kappe eingebrachten Dichtungsmasse 24 wandert die Dichtungsmasse
scfwohl in radialer Richtung nach innen über Bereiche des Kappenbodens als auch in axialer
Richtung aufsteigend entlang der Innenfläche des schürzenförmigen Mantels 34 der Kappe. So bildet sich
auf der Innenfläche des Mantels 34 eine gleichförmige Schicht 72 aus dem Dichtungswerkstoff, wobei der
etwaig überschüssige Werkstoff in dem Bereich der Randeinrollung des Mantels sich sammeln kann. Im
Bereich des ringförmigen Kanals des Kappenmantels bildet sich eine relativ dicke, mit der Stirnfläche des
Glasbehälters abdichtend zusammenwirkende Schicht 74 aus Dichtwerkstoff aus, die sich an der radial inneren
Grenze des Kanals radial nach innen jenseits der Begrenzungsschulter 38 bei 76 verjüngt. Der überschüssige
Werkstoff sammelt sich dabei in der an diesem lippenförmig ausgezogenen Abschnitt 76 der Dichtungseinlage
anschließend radial äußeren ringförmigen Nut 56 des Formstempels. Beim Ausformen kann der
Dichtungswerkstoff dabei in Umfangsrichtung in der Nut 56 wandern. Aus der Nut kann der Dichtungswerkstoff
entlang den radial verlaufenden Nutenabschnitten 68 in die zweite Ringnut 60 übertreten, um da einen
zweiten Dichtungswerkstoffwulst 82 zu bilden. In dem Bereich des Zwischenabschnittes 58 bildet sich eine nur
sehr dünne Dichtmassenschicht 80, die in Umfangsrichtung durch die dickeren Dichtmassenstege 84 in den
radialen Nutenabschnitten 68 und in radialer Richtung durch die beiden Wülste 78 und 82 in den beiden
Ringnuten 56 und 60 begrenzt ist. Die dünnen Dichtungsabschnitte 76 und 80 in den Zwischenabschnitten
54 und 58 weisen eine Dicke zwischen 0,025 und 0,125 mm, vorzugsweise von 0,05 mm auf. Die
wulstartigen Stege 84 und 86 der Dichtungseinlage im Bereich der radialen Nutenabschnitte 68 und 70 können
eine Dicke zwischen etwa 0,25 bis 0,75 mm aufweisen. Der Formstempel ist so ausgebildet, daß der radial
innere ringförmige Zwischenabschnitt 62 der Stirnfläche des Formstempels im voll eingefahrenen Zustand
des Stempels entweder den Boden der Kappe berührt oder von diesem höchstens einen Abstand von 0,05 mm
aufweist. Das überschüssige Material kann durch diesen Bereich entlang der radialen Nutenabschnitte 86 nach
innen wandern, wobei diese Nutenabschnitte so groß gewählt sind, daß normalerweise die Dichtungsmasse
nicht durch den Spalt zwischen Kappenboden und Zwischenabschnitt 62 hindurchtritt. Wie Fig. 2 andeutet,
heißt das, daß sich der ringförmige Wulst 82 und die Stegabschnitte 86 der Dichtungsmasse nur dann und
dort ausbilden, wo genügend überschüssige Dichtungsmasse zur Verfügung steht.
Die Ausformung der Dichtungsmasse zur Bildung der Dichtungseinlage erfolgt unter relativ hohem Druck
Unter diesem Druck vermag die Dichtungsmasse entsprechend den Freiräumen zwischen Innenwandung
der Kappe und Außenfläche des Formstempels auszuweichen. Das Ausweichen erfolgt gegen relativ
hohen Widerstand, da es sich bei der Dichtungsmasse um ein relativ hochviskoses Material handelt. Es läßt
sich dabei nicht vermeiden, daß hierbei auch Luft aus den Freiräumen zwischen Kappe und Formstempel mit
eingeschlossen wird. Diese Luft kann jedoch aufgrund der Ausbildung des Formstempels frei radial nach innen
in Richtung auf die Ausnehmung 66 hin entweichen und abströmen. Die Bemessung des Netzwerkes aus
mehreren Gruppen von radial verlaufenden Nutenabschnitten setzt jedoch der Dichtungsmasse einen
erheblichen Fließwiderstand entgegen, so daß eine vollständige und zuverlässige Ausformung der für die
Abdichtung maßgeblichen Bereiche der Dichtungseinlage gewährleistet ist. Die Fließbewegung des Überschußmaterials
erfolgt dabei mit entsprechend stark begrenzter Geschwindigkeit, die erst bei Eintritt der Überschußmasse
in die Ringnut größer wird, so daß sich die Überschußmasse vornehmlich zunächst in Umfangsrichtung
in der Ringnut 56 verteilt, bevor es den merklich engeren radialen Nutenabschnitten 68 erfolgt
Das gleiche gilt bei Eintritt der Dichtungsmasse auch in die ringförmige Nut 60.
Auf diese Weise erfolgt eine genaue Steuerung der Fließbewegung und damit auch der Verteilung dei
Dichtungsmasse während des Ausformens der Dichtungseinlage. Man erhält damit nicht nur eine
vollständig ausgeformte Dichtungseiniage, sondern im fertigen Zustand auch ein ästhetisch ansprechendes
Muster, das selbst bei nicht ganz symmetrischer Ausformung die Verwendbarkeit der Verschlußkappe
sicherstellt. Vor allem wird durch die gesteuerte Fließbewegung der Überschußmasse gewährleistet, daß
alle Luft zuverlässig aus den Hohlräumen entweichen kann, so daß keine Gefahr besteht, daß sich Luftblasen
in der Dichtungseinlage bilden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Formstempel zum Ausformen der Dichtungseinlage von Verschlußkappen mit einem ringförmi- ">
gen Formabschnitt, der außen durch eine dem Verlauf des Kappenmantels etwa angepaßte Rotationsfläche
und innen durch die Begrenzungsfläche einer Ausnehmung sowie durch eine beide verbindende
ringförmige Stirnfläche begrenzt ist, die einen an die Rotationsfläche anschließenden, der ringförmigen
Vertiefung des Kappenrandes zugeordneten, erhöhten Abschnitt aufweist, der über eine Schulter
und einen ringförmigen Zwischenabschnitt in eine ringförmige Nut übergeht, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem zwischen der ringförmigen Nut (56) und der Begrenzungsfläche (64) liegenden
Ringbereich der Stirnfläche des Formstempels (40) ein Netzwerk aus mehreren Gruppen von radial
verlaufenden Nutenabschnitten (68, 70) vorgesehen ist, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt
angeordnet, einerseits an die ringförmige Nut (56) und andererseits an die Ausnehmung (66) angeschlossen
und von Gruppe zu Gruppe über eine dazu parallele weitere Ringnut (60) verbunden sind.
2. Formstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der radialen Nutenabschnitte
in radialer Richtung nach innen von Gruppe zu Gruppe zunimmt.
3. Formstempel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ausnehmung (66),
die in dieser mündende Nutenabschnitte (70) und die angrenzende Ringnut (60) begrenzten Bereiche (62)
der Stirnfläche des Formstempels gegenüber den zwischen den Ringnuten (56 und 60) und den diesen
verbindenden Nutenabschnitten (68) liegenden Bereichen (48) in axialer Richtung vorspringen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |