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Die
Erfindung betrifft eine geprägte
Dichtungseinlage für
einen Behälterverschluß, insbesondere
für einen
Flaschenverschluß aus
tiefgezogenem Metall gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1, sowie eine Prägevorrichtung
gemäß Oberbegriff
des Nebenanspruchs 17.
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Dichtungseinlagen
der hier angesprochenen Art werden insbesondere für Flaschen-Schraubverschlüsse aus
tiefgezogenem Aluminiumblech verwendet. Sie dienen dazu, die Mündungsöffnung der Flasche
druckdicht zu verschließen.
Der Schraubverschluß weist
einen Boden auf, der die Mündung
des Behälters
verschließt.
Von dem Boden entspringt rundum eine Seitenwand, die beispielsweise
mit einem in einem Rollverfahren hergestellten Gewinde versehen
wird.
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Der
Boden wird auf seiner der Mündung
der Flasche zugewandten Innenseite mit einer Dichtungseinlage versehen,
die bei dem Dichtungssystem der hier angesprochenen Art in einem
Prägeverfahren
hergestellt wird. Dazu wird in das Innere der Kappe eine Kunststoffmasse
eingebracht, die in einem Prägeverfahren
ausgeformt wird. Dazu fährt
in das Innere der Kappe eine Prägevorrichtung
mit einem Stempel ein, der die Kunststoffmasse auf der Innenseite
des Bodens andrückt
und dabei ausformt.
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Eine
derartige mit einer geprägten
Dichtungseinlage versehene Kappe wird auf den zu verschließenden Behälter, hier
also auf eine Flasche, aufgesetzt. Dann wird die Kappe von einem
zylindrischen, innen hohlen, als Plunger bezeichneten Prägestempel
gegen die Mündung
der Flasche angepreßt,
wobei der Über gangsbereich
zwischen Boden und Seitenwand tiefgezogen wird. Dabei wird die auf der
Innenfläche
des Bodens vorhandene geprägte Dichtungseinlage
gegen den Mündungsbereich
des Behälters
angepreßt.
Es hat sich herausgestellt, daß die
bekannten geprägten
Dichtungseinlagen einen sehr hohen Anpreßdruck voraussetzen, damit
ein sicherer druckdichter Abschluß der Flasche gewährleistet
ist.
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Bei
der aus
DE 27 10 704
C2 bekannten Dichtungseinlage ist vorgesehen, dass diese
eine freistehende, umlaufende Dichtungslippe aufweist. Diese bildet
quasi einen Ring um den Mittelteil der Dichtungseinlage. Sie steht
senkrecht auf dem Boden des Behälterverschlusses.
Wird dieser also beim Verschließen
eines Behälters
im Übergangsbereich zwischen
Boden und Seitenwand tiefgezogen, legt sich das Material des Behälterverschlusses
praktisch gleichzeitig an die Außenwand der Dichtungslippe an.
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Häufig wird
daher die Dichtungseinlage bei dem Prägevorgang der Kappe nicht überall gleichmäßig über die
sich an die Mündung
der Flasche anschließende
Seitenwand herumgezogen, so daß es zu
sogenannten Schiefziehern kommt: Der Verschluß sitzt nicht konzentrisch
auf der Flaschenmündung,
sondern seitlich versetzt, so daß ein druckdichter Abschluß nicht
gewährleistet
ist.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine geprägte Dichtungseinlage für einen
Behälterverschluß der eingangs
genannten Art zu schaffen, die einerseits einen druckdichten Abschluß des Behälters gewährleistet,
und bei der andererseits Schiefzieher vermieden werden. Aufgabe
der Erfindung ist es auch, ein Werkzeug für die Herstellung derartig
geprägter
Dichtungseinlagen, also eine Prägevorrichtung
zu schaffen, mit deren Hilfe geprägte Dichtungseinlagen herstellbar
sind, bei denen ein Schiefziehen vermieden und ein sicherer druckdichter
Abschluß der
Behälter
gewährleistet
sind.
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Diese
Aufgabe wird bei einer geprägten Dichtungseinlage
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 mit Hilfe der in diesem Anspruch genannten kennzeichnenden
Merkmale gelöst.
Dadurch, daß die Dichtungseinlage
mit einer umlaufenden, freistehenden, elastisch federnden Dichtungslippe
versehen ist, die gegenüber
dem Boden des Verschlusses unter einem spitzen Winkel verläuft, formt
sich die Dichtungseinlage beim Tiefziehen des Verschlusses auf dem
zu verschließenden
Behälter
gleichmäßig an die der
Mündung
angrenzenden Seitenwand an, so daß Schiefzieher vermieden werden.
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Die
Dichtungseinlage zeigt also quasi eine Topfform, wobei die seitlichen
Begrenzungswände dieses "Topfes" leicht nach außen geneigt
sind. Die Dichtungseinlage ist damit bereits an den Mündungsbereich
des zu verschließenden
Behälters
leicht angeformt, so daß die
beim Tiefziehen der Kappe erforderlichen Kräfte wesentlich reduziert sind
und dennoch eine optimale Seitendichtung des Behälters gewährleistet ist. Durch die gleichmäßige Anlage
der Dichtungslippe an der Seitenwand des Behälters rundum um dessen Mündung, ist
eine drucksichere sogenannte Seitenabdichtung gewährleistet.
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Besonders
bevorzugt wird eine Ausführungsform
der Dichtungseinlage bei der die Dicke der Dichtungs lippe etwas
größer ist
als der Freiraum zwischen Innenwand des Plungers und der Außenwand des
zu verschließenden
Behälters.
Die Dichtungslippe wird also beim Tiefziehen des Verschlußrandes nicht übermäßig stark
zusammengepreßt,
so daß die für das Tiefziehen
erforderlichen Kräfte
nicht übermäßig groß sind und
dennoch eine optimale Anpressung der Dichtungslippe an die dem Mündungsbereich
des Behälters
umgebenden Seitenwand gewährleistet ist.
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Besonders
bevorzugt wird eine Ausführungsform
der Dichtungseinlage, bei der die Dichtungslippe quasi konisch ausgebildet
und in ihrem Endbereich dicker ist als im Ursprungsbereich. Bei
einer derartigen Ausgestaltung wird sichergestellt, daß besonders
die Endkante der Dichtungslippe beim Tiefziehen des Verschlußrandes
gegen die Seitenwand des Behälters
angepreßt
wird und damit ein druckdichter Abschluß gewährleistet ist. Bevorzugt wird
weiterhin eine Ausführungsform
der Dichtungeinlage, bei der die Außenkante der Dichtungslippe abgerundet
ist und damit während
des Tiefziehvorgangs des Verschlußrandes der Verformung der Kappe
relativ wenig Widerstand bietet, so daß die mit dem Plunger aufzubringenden
Kräfte
nicht übermäßig groß zu sein
brauchen.
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Weitere
Ausgestaltung der Dichtungseinlage ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
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Die
Aufgabe wird auch mit einer Prägevorrichtung
zur Herstellung einer Dichtungseinlage der oben genannten Art gelöst, an der
ein in das Innere des Verschlusses einbringbarer Stempel und eine diesen
umgebende Hülse
vorgesehen ist, wobei die Hülse
eine umlaufende Nut aufweist, deren Innendurchmesser zur Ausbildung
einer Hinterschneidung in einem Abstand zur Vorderkante der Hülse angeordnet
ist. Wenn also während
des Prägevorgangs zur
Herstellung der Dichtungseinlage die in die Kappe eingebrachte Kunststoffmasse
geprägt
und damit auf der Innenfläche
des Bodens des Verschlusses breitgedrückt wird, gelangt die Kunststoffmasse
in die auf der Innenseite der Hülse
vorgesehene Nut. Da der Bereich des größten Innendurchmessers der
Nut in einem Abstand zur Vorderkante der Hülse angeordnet ist, entsteht
eine Hinterschneidung beziehungsweise die freistehende Dichtungslippe
der Dichtungseinlage. Weitere Ausgestaltungen der Prägevorrichtung
ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
vergrößerte Dichtungseinlage
im Querschnitt;
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2 eine
stark vergrößerte Schnittdarstellung
des Randes eines ersten Ausführungsbeispiels der
Dichtungseinlage;
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3 eine
stark vergrößerte Schnittdarstellung
des Randes eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Dichtungseinlage;
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4 einen
Längsschnitt
durch eine Prägevorrichtung
zur Herstellung einer Dichtungseinlage gemäß den 1 bis 3 und
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5 eine
starke Vergrößerung des
Randbereichs der in 4 dargestellten Prägevorrichtung während des
Prägens
einer Dichtungseinlage.
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Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
eine Dichtungseinlage 1 im Querschnitt, wobei einerseits das
Profil der Dichtungseinlage 1 und andererseits deren Inneres
erkennbar wird. Die Dichtungseinlage 1 zeigt von einem
Grundkörper 3 ausgehende, schräg nach außen stehende
Wandbereiche, die eine freistehende, elastisch federnde Dichtungslippe 5 bilden.
Der Grundkörper
zeigt eine zentrale Vertiefung 7, die durch einen Bereich
reduzierter Wandstärke
gebildet wird.
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Die
Dichtungseinlage 1 ist mit ihrer Unterseite 9 auf
der Innenfläche
des Bodens einer hier nicht dargestellten Verschlußkappe beziehungsweise
eines Behälterverschlusses
angeordnet.
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Der
Randbereich der Dichtungseinlage 1 ist in den 2 und 3 stark
vergrößert wiedergegeben,
wobei 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Dichtungseinlage 1 zeigt.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß auf die
Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
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Die
Dichtungseinlage gemäß 2 zeichnet sich
dadurch aus, daß ihre
Dichtungslippe 5 eine konstante Wandstärke von 0,5 mm bis 1,0 mm,
vorzugsweise von ca. 0,7 mm aufweist, das heißt, die Dichtungslippe ist
nahe dem Grundkörper 3 genau
so dick, wie an ihrem freistehenden Ende 11. Mit anderen
Worten: Die Innenfläche 13 der
Dichtungslippe 5 verläuft
im wesentlichen parallel zur Außenfläche 15 der
Dichtungslippe 5.
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Aus
der Darstellung gemäß 2 wird
noch einmal deutlich, daß die
Dichtungslippe 5 schräg nach
außen
steht und mit einer gedachten horizontalen Linie, beziehungsweise
mit dem Boden des Verschlusses, in dem die Dichtungseinlage 1 angeordnet
ist, einen spitzen Winkel α von
insbesondere 60° bis
70° einschließt. Der
Winkel α kann
in einem Bereich von 45° bis
85°, vorzugsweise
aber in einem Bereich von 55° bis
75° liegen.
Bei dem hier in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt
er etwa 67° bis
68°.
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Die
Innenfläche 13 schließt mit der
Stirnseite 17 am freistehenden Ende 11 der Dichtungslippe 5 einen
Winkel ein, der etwas größer ist
als 90°,
insbesondere 92°,
beträgt.
Es wird hierbei eine relativ scharfe Kante 25 zwischen
der Innenfläche 13 und der
Stirnseite 17 ausgebildet. Demgegenüber geht die Stirnseite 17 über einen
abgeschrägten
oder gekrümmten
Wandbereich 19 in die Außenfläche 15 über. Bevorzugt
wird hier eine kreisbogenförmige Krümmung mit
einem Radius von ca. 0,2 mm ausgebildet.
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Die
Innenfläche 13 geht
ihrerseits über
einen gekrümmten
Abschnitt 21 in die Innenseite 23 des Grundkörpers 3 über, wobei
hier ein Krümmungsradius
von beispielsweise 0,4 mm gewählt
ist.
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Die
Dicke des Grundkörpers 3 kann
etwa gleich oder etwas kleiner als die Dicke der Dichtungslippe 5 gewählt werden.
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In 2 ist
gestrichelt dargestellt, daß die Außenfläche 15 der
Dichtungslippe 5 auch über
einen abgerundeten Bereich 24 in die Unterseite 9 der Dichtungseinlage 1 übergehen
kann. Dabei würde die
in 2 dargestellte Kante im Übergangsbereich zwischen der
Außenfläche 15 und
der Unterseite 9 entfallen. Der im Bereich der Außenfläche 15 ohnehin
gegebene Hinterschnitt würde
sich also noch weiter in den Grundkörper 3 hineinerstrecken,
so daß die Dichtungseinlage 1,
ausgehend von der Dichtungslippe 5, bis in den Grundkörper 3 hinein
eine durchgehend gleichbleibende, konstante Dicke aufweist. Bei
einer derartigen Ausgestaltung ergeben sich beim Tiefziehen des
Behälterverschlusses 39 während des
Verschließens
des Behälters
besonders geringe Gegenkräfte.
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Die
zwischen dem Boden 41 beziehungsweise der Unterseite 9 und
der Kante 25 gemessene Höhe h der Dichtungseinlage 1 beträgt vorzugsweise 1,6
mm. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer derartigen Ausgestaltung
der Dichtungseinlage 1 eine optimale Seitenabdichtung des
zu verschließenden Behälters erreicht
wird, wobei die beim Aufbringen des Ver schlusses und beim Tiefziehen
des Verschlußrandes
erforderlichen Kräfte
noch relativ gering sind und die Aufschraubkräfte, die beim ersten öffnen des
Verschlusses erforderlich sind, in einem gewünschten Rahmen bleiben.
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3 zeigt
wiederum den äußersten
Rand einer Dichtungseinlage 1. Es handelt sich jedoch hier um
ein zweites Ausführungsbeispiel,
bei dem die Dichtungslippe 5 leicht konisch ausgebildet
ist, wobei die Wandstärke
der Dichtungslippe 5 im Bereiche ihres freistehenden Endes 11 etwas
größer ist
als nahe dem Grundkörper 3.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform
der Dichtungseinlage 1, bei der die Wandstärke der
Dichtungslippe 5 an ihrem freistehenden Ende 11 ca.
0,8 mm beträgt
und unmittelbar vor dem gekrümmten
Abschnitt 21 ca. 0,7 mm. Die Außenfläche 15 verläuft gegenüber einer
horizontalen Linie unter einem Winkel α von vorzugsweise 63°. Dagegen
weist die Innenfläche 13 den
gleichen Winkel auf wie die Innenfläche 13 des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels;
der mit einer gedachten horizontalen Linie eingeschlossene Winkel
beträgt
also ca. 67° bis
68°.
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Im übrigen ist
die Dichtungslippe 5 identisch ausgebildet, wie bei dem
Ausführungsbeispiel
gemäß 2,
so daß auf
die Beschreibung zu dieser Darstellung verwiesen wird.
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In 3 ist
gestrichelt dargestellt, daß die Dichtungseinlage 1 im Übergangsbereich
zwischen der Außenfläche 15 und
der Unterseite 9 statt der dar gestellten Kante auch einen
abgerundeten Bereich 24 aufweisen kann, daß also der
Grundkörper 3 im
Bereich der Unterseite 9 im wesentlichen gleich dick ausgebildet
ist wie die Dichtungslippe 5.
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Für die Herstellung
einer Dichtungseinlage gemäß den 1 bis 3 bedarf
es eines speziellen Werkzeugs, nämlich
einer Prägevorrichtung 31, wie
sie in 4 im Längsschnitt
dargestellt ist. Die Prägevorrichtung 31 weist
einen zylindrisch ausgebildeten Stempel 33 und eine konzentrisch
zu diesem angeordnete Hülse 35 auf,
deren Außendurchmesser
etwas größer ist
als der des Stempels 33 und deren Innendurchmesser so auf
den Außendurchmesser
des Stempels 33 abgestimmt ist, daß der Stempel 33 im
Inneren der Hülse 35 in
Richtung der gemeinsamen Mittelachse 37 gleitend verlagerbar
ist. Die Prägevorrichtung 31 wird
mit Hilfe geeigneter Aktuatoren betätigt, die bekannt sind, so
daß hier
nicht weiter darauf eingegangen wird.
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Der äußerste Rand
der Prägevorrichtung 31 ist
in 5 stark vergrößert dargestellt.
Zusätzlich
ist in 5 ein auch als Kappe bezeichneter Behälterverschluß 39 angedeutet,
der einen Boden 41 und eine von diesem ausgehende Seitenwand 43 aufweist.
Der Boden 41 deckt den Mündungsbereich des zu verschließenden Behälters ab;
die Seitenwand 43 umgibt die sich an den Mündungsbereich
des Behälters
anschließende
Seitenwand und ist in der Regel mit einem Schraubgewinde versehen,
das in einem Rollvorgang herstellbar ist. Auf diese Weise wird der Verschluß 39 sicher
auf dem Behälter
gehalten.
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Aus
der Darstellung gemäß 5 ist
ersichtlich, daß die
Dichtungseinlage 1 auf der dem Behälter zugewandten Innenseite 45 des
Behälterverschlusses 39 angeordnet
und üblicherweise
mit dem Behälterverschluß 39 verklebt
ist.
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Der
Außendurchmesser
der Hülse 35 ist
so auf den Innendurchmesser des Behälterverschlusses 39 abgestimmt,
daß die
Hülse 35 in
dem Inneren des Verschlusses 39 bis zu dessen Boden 41 abgesenkt
werden kann. Die Stirnseite beziehungsweise Vorderfläche 47 der
Hülse ist
an die Kontur des Behälterverschlusses 39 angepaßt, der
im Übergangsbereich
zwischen dem Boden 41 und der Seitenwand 43 im "Rohzustand", das heißt vor dem
Aufsetzen des Behälterverschlusses 39 auf
einen Behälter,
einen Krümmungsbereich
aufweist.
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Nahe
der Vorderfläche 47 weist
die Hülse 35 auf
ihrer Innenseite eine umlaufende Nut 49 auf, deren Innenkontur
bei einem Prägevorgang
die Stirnseite 17, den gekrümmten Wandbereich 19 und
die Außenfläche 15 der
Dichtungslippe 5 der Dichtungseinlage 1 ausformt.
Der Bereich des größten Innendurchmessers
der Nut 49 befindet sich in einem Abstand zur Vorderfläche 47,
so daß also
die Hülse 35 die
bei einem Prägevorgang
hergestellte Dichtungseinlage 1 auf ihrer Außenseite
hintergreift und eine sogenannte Hinterschneidung ausgebildet wird,
in der sich kein Dichtungsmaterial befindet.
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Auch
in 5 ist gestrichelt dargestellt, daß die Dichtungslippe 5 außen über einen
abgerundeten Bereich 24 in den Grundkörper 9 übergehen
kann. Die Innenseite der Nut 49 weist dann entsprechend der
gestrichelt eingezeichneten Kontur nahe ihrer Vorderfläche 47 einen
entsprechend ausgebildeten, gekrümmten
beziehungsweise abgerundeten Bereich auf, der bei der Herstellung
der Dichtungseinlage 1 während des Prägevorgangs
eine noch weiter in den Grundkörper 3 der
Dichtungseinlage 1 hineinreichende Hinterschneidung bewirkt.
Dadurch wird die Materialstärke
der Dichtungseinlage 1 in dem Bereich weiter reduziert,
in dem beim ersten Verschließen
des Behälters
eine Tiefziehbearbeitung des Behälterschlusses 39 erfolgt.
Dies führt
zu einer Reduktion der beim Tiefziehen auftretenden, von der Dichtungseinlage 1 bewirkten
Widerstandskräfte.
Außerdem
werden die beim ersten Öffnen
des Verschlusses 39 erforderlichen Aufdrehkräfte weiter
reduziert.
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Wesentlich
ist nach allem also, daß die
freistehende, elastisch federnde, umlaufende Dichtungslippe 5 durch
eine Hinterschneidung gebildet wird, die durch die entsprechend
ausgeformte Nut 49 in der Innenseite der Hülse 35 erzeugt
wird.
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Die
Kontur der Vorderfront 51 des Stempels 33 ist
an die Innenkontur der Dichtungseinlage 1 angepaßt, die
sich aus den 1 bis 3 ergibt.
An eine zylindrische Außenfläche 53 des
Stempels 33, die auf der Innenfläche 55 der Hülse 35 gleitend
verlagerbar ist, schließt
sich in Richtung der Vorderfront 47 ein konischer Abschnitt 57 des
Stempels 33 an, der bei dem Prägevorgang zur Herstellung der
Dichtungseinlage 1 deren Innenfläche 13 bildet.
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Die
Ausgestaltung dieses konischen Abschnitts 57 und der Nut 49 wird
an die verschiedenen, in den 2 und 3 dargestellten
Ausführungsformen
der Dichtungseinlage 1 angepaßt, so daß sowohl Dichtungslippen 5 mit
parallelen Innenflächen 13 und
Außenflächen 15 geschaffen
werden können als
auch Dichtungslippen 5, deren Innenflächen 13 und Außenflächen 15 leicht
konisch ausgebildet sind, wie dies anhand der Darstellung gemäß 3 im einzelnen
erläutert
wurde.
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Es
ist ersichtlich, daß für die Realisierung
der verschiedenen Ausführungsformen
der Dichtungseinlagen 1 lediglich ein Austausch der Hülse 35 erforderlich
ist, wobei Hülse 35 mit
verschiedenen Nuten 49 Verwendung finden, so daß die verschiedenen Außenflächen 15 der
Dichtungslippe 5 ausgebildet werden können.
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Bei
der Herstellung einer Dichtungseinlage 1 mit Hilfe der
Prägevorrichtung 31 wird
folgendermaßen
vorgegangen. Es werden hier nur die wesentlichen Verfahrensschritte
dargestellt:
In das Innere eines Behälterverschlusses 39 wird eine
Kunststoffmasse eingebracht, die auf der Innenseite 45 des
Bodens 41 angeordnet ist. Der Behälterverschluß 39 ist – wie in 5 angedeutet – mit seiner Öffnung nach
oben angeordnet. Es fährt
nun zunächst
die Hülse 35 in
das Innere des Behäl terverschlusses 39 ein,
bis deren Vorderfläche 47 auf
der Innenseite 45 fest anliegt. Nun wird der zunächst etwas
zurückgezogene
Stempel 33 in die aus 5 ersichtliche
Position vorgeschoben. Dadurch wird die auf dem Boden 41 vorliegende
Kunststoffmasse so verdrängt
beziehungsweise geprägt,
bis sie den Hohlraum zwischen der Vorderfront 51 des Stempels 33,
der Nut 49 der Hülse 35 und
der Innenseite 45 des Bodens 41 vollständig ausfüllt. Bei
diesem Prägevorgang
wird also die Kunststoffmasse im Inneren des Behälterverschlusses 39 mit
hohem Druck gegen die Innenseite 45 gepreßt, so daß hier eine
feste Verbindung geschaffen wird.
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Anschließend wird
zunächst
der Stempel 33 hochgezogen, so daß die Dichtungseinlage 1 auf
ihrer Innenseite 23 freigegeben wird. Dann kann die Hülse 35 aus
dem Inneren des Behälterverschlusses 39 herausgezogen
werden, wobei die frei bewegliche Dichtungslippe 5 nach
innen federn kann und dann in die in 1 bis 3 und 5 dargestellte
Position zurückfedert.
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Bei
dem Einsatz der hier beschriebenen Prägevorrichtung 31 wird
also eine Dichtungseinlage 1 geschaffen, die fest mit dem
Boden 41 des Behälterverschlusses 39 verbunden
ist und die sich insbesondere durch eine freistehende, umlaufende
Dichtungslippe 5 auszeichnet, die elastisch federnd ausgebildet
ist. Die Dichtungslippe 5 besteht hierzu aus einem geeignetem
Kunststoff, insbesondere aus einem Material, das in einem hier beschriebenen
Prägevorgang
die Kontur des zwischen Behälterverschluß 39 und
Prägevorrichtung 31 gegebenen
Hohlraums vollständig
ausfüllt.
Wesentlich ist auch, daß die
Dichtungslippe 5 elastisch federnd ist.
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Der
mit einer Dichtungseinlage 1 versehene Behälterverschluß 39 kann
nun auf den zu verschließenden
Behälter
aufgesetzt werden. Der Übergangsbereich
zwischen dem Boden 41 und der Seitenwand 43 wird
nun mit einem Tiefziehwerkzeug, das heißt, mit dem oben beschriebenen
Plunger, an die Kontur des Behälters
angepreßt.
Der Innendurchmesser des Plungers ist dazu etwas größer gewählt als
der Außendurchmesser
des zu verschließenden
Behälters. Es
ist ersichtlich, daß bei
dem Tiefziehvorgang die Dichtungslippe 5 gegen die Außenwand
des Behälters
angepreßt
wird, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und den von
dem Boden 41 des Behälterverschlusses 39 abgedeckten
Mündungsbereich
umgibt. Dabei wird die Innenfläche 13,
insbesondere die Kante 25 gegen die Außenseite des Behälters angepreßt, so daß sich eine
optimale Abdichtung, eine sogenannte Seitendichtung, ergibt. Diese ist
auch bei einem Überdruck
im Behälter
sehr dicht. Durch den Überdruck
wird allenfalls der Boden 41 des Behälterverschlusses 39 ausgewölbt, so
daß sich
die Dichtungseinlage 1 möglicherweise in einem Bereich
von der Mündung
des Behälters
abhebt, doch bleibt die Seitenwand 43 des Behälterverschlusses 39 auch
bei hohem Innendruck praktisch unverformt, so daß die Anpressung der Dichtungslippe 5 gegen
die den Mündungsbereich
umgebende Außenfläche des
Behälters
erhalten bleibt.
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Es
sei hier noch darauf hingewiesen, daß nach dem Tiefziehvorgang
während
des Aufsetzens des Behälterverschlusses 39 ein
Gewinde in die Seitenwand 43 eingerollt wird, das heißt, die
Seitenwand 43 des Behälterverschlusses 39 wird
an die Außenkontur
des Behälters
angerollt, so daß der
Behälterverschluß 39 mit
einem Innengewinde versehen wird, das mit dem Außengewinde des Behälters kämmt.
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Da
die Dichtungseinlage 1 mit einer federnden Dichtungslippe 5 umgeben
ist, die unter einem Winkel α schräg nach oben
gegenüber
der Innenseite 45 des Bodens 41 verläuft, ergibt
sich ein die Dichtungseinlage 1 umgebender Freibereich
beziehungsweise Hinterschnitt, in dem keine Kunststoffmasse der
Dichtungseinlage vorhanden ist. Daher setzt der mit der Dichtungseinlage 1 versehene
Behälterverschluß 39 dem
Plunger eine relativ geringe Widerstandskraft entgegen. Gleichzeitig
zentriert die aufgrund der schrägen
Innenfläche 13 konisch
ausgebildete Dichtungslippe 5 den Behälterverschluß 39 sicher
auf dem Behälter,
so daß bei
dem Tiefziehvorgang im Übergangsbereich
zwischen Boden 41 und Seitenwand 43 sogenannte
Schiefzieher mit sehr hoher Sicherheit vermieden werden.
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Die
Dichtungslippe 5 wird bei dem Tiefziehvorgang etwas komprimiert,
so daß Toleranzunterschiede
sicher ausgeglichen werden.
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Die
Darstellungen in den 2, 3 und 5 lassen
die abgerundete Außenkante
der Dichtungseinlage, nämlich
den gekrümmten
Wandbereich 19 deutlich er kennen. Durch diese Ausgestaltung
wird sichergestellt, daß das
Material des Behälterverschlusses 39 bei
dem Tiefziehvorgang gut an der Außenfläche 15 der Dichtungslippe 5 entlang gleiten
kann, ohne daß hier
besonders hohe Reibungs- und Widerstandskräfte aufgebaut werden.
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Dadurch,
daß der
unmittelbar an den Boden 41 angrenzende Bereich der Seitenwand 43 bei
dem Tiefziehvorgang zylindrisch ausgebildet ist, wird die Dichtungslippe 5 überall gleichmäßig an der
Außenwand
des Behälters
angepreßt
und damit eine gleichmäßige Abdichtung
gewährleistet.
Besonders bei der konischen, in 3 dargestellten
Ausgestaltung der Dichtungslippe 5 wirkt eine besonders
hohe Anpreßkraft
im Bereich der Kante 25, so daß hier ein umlaufender ringförmiger Dichtungsbereich
geschaffen wird.
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Besonders
bevorzugt wird die Dichtungseinlage 1 im Zusammenhang mit
Schraubverschlüssen für Flaschen
eingesetzt, wobei sich Verschlüsse
aus tiefgezogenem Aluminium besonders bewährt haben. Die besonderen Eigenschaften
der umlaufenden, federnden Dichtungslippe 5 führen aber
auch bei anderen Behältern
zu optimalen Dichtungsverhältnissen.
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Aus
dem oben Gesagten wird deutlich, daß die Dichtungseinlage 1 einen
scheibenförmigen Grundkörper 3 aufweist,
an dessen Enden ein umlaufender Rand gegeben ist, der unter einem
Winkel zum Grundkörper 3 verläuft. Die
Dichtungseinlage 1 zeichnet sich also durch eine endständige Dichtungslippe 5 aus,
die schräg
nach außen
geneigt ist. Wesentlich ist dabei, daß bei einer in einen Behälterverschluß 39 eingesetzten
Dichtungseinlage 1 um die endständige Dichtungslippe 5 herum
ein Freiraum gegeben ist, der es der Dichtungslippe 5 erlaubt, nach
außen
wegzufedern.
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Der
umlaufende Freiraum wird durch eine Hinterschneidung realisiert,
die durch die speziell ausgebildete Hülse 35 der Prägevorrichtung 31 herstellbar
ist. Die Hülse 35 ist
quasi ein zylindrischer Körper,
dessen Außendurchmesser-
so gewählt
ist, daß die
Hülse 35 in
einen Behälterverschluß 39 eingeführt werden.
kann. Sie wird dabei so weit in den Verschluß 39 hineinbewegt,
bis die auch als Vorderfläche 47 bezeichnete
Stirnseite der Hülse 35 auf dem
Boden des Behälterverschlusses 39 aufliegt.
Im untersten Bereich der zylindrischen Innenfläche 55 der Hülse 35 ist
eine Nut 49 eingebracht, deren Tiefe geringer ist, als
die Wandstärke
der Hülse 35.
Die umlaufende Nut 49 kann sich auch über einen Bereich der Stirnseite
der Hülse 35 erstrecken,
mit der diese auf dem Boden 41 des Behälterverschlusses 39 aufliegt.
Dadurch, daß die
Stirnseite der Hülse 35 auf
dem Boden 41 des Behälterverschlusses 39 aufliegt,
kann bei Einbringen einer Kunststoffmasse diese nicht in den Zwischenraum
zwischen Stirnseite der Hülse 35 und
Boden 41 des Verschlusses 39 gelangen. Die Kunststoffmasse
wird jedoch in die umlaufende Nut 49 eingepreßt, deren
Form so gewählt ist,
daß die
nach außen
geneigte Dichtungslippe 5 der Dichtungseinlage 1 ausgebildet
wird. Die umlaufende, in die Innenfläche 55 der Hülse 35 eingebrachte
Ringnut 49 weist eine gegenüber einer gedachten Mittelachse
der Hülse 35 schräg nach außen verlaufende
Flanke auf, die die Außenseite
der Dichtungs lippe 5 formt. Da rund um die schräg verlaufende
Fläche
der Nut 49 die Wandung der Hülse 35 verläuft und
da deren Stirnfläche
auf dem Boden 41 des Verschlusses 39 aufliegt,
wird verhindert, daß die
Dichtungsmasse den Behälterboden 41 vollständig ausfüllt. Es
wird erreicht, daß die
Hülsenwandung
in den V-förmigen
Bereich, der die Dichtungslippe 5 umgibt, hineinragt und
somit bei einem Prägevorgang
eine Hinterschneidung hergestellt wird.
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Die
mit dem scheibenförmigen
Grundkörper 3 der
Dichtungseinlage 1 beziehungsweise mit deren Boden verbundene
Dichtungslippe 5 ist elastisch federnd ausgebildet. Sie
kann also bei einer Aufwärtsbewegung
der Hülse 35 der
Prägevorrichtung 31 in Richtung
der Mittelachse der Dichtungseinlage 1 ausweichen und federt
dann in ihre schräg
nach außen
gerichtete Grundstellung zurück,
wobei ein umlaufender V-förmiger
Freiraum um die Dichtungseinlage 1 herumläuft, der
die freie Beweglichkeit der Dichtungslippe 5 gewährleistet,
und der oben auch als Hinterschneidung bezeichnet wurde.
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Die
Hinterschneidung soll noch einmal anhand der Darstellung in den 2 und 4 kurz
erläutert
werden:
Die Außenfläche 15 der
Dichtungslippe 5 verläuft
gegenüber
einer gedachten Horizontalen unter einem Winkel α, der kleiner ist als 90°. Dabei ist
die Dichtungslippe 5 von einer gedachten Mittelachse der Dichtungseinlage 1 nach
außen
geneigt, so daß die schräg nach außen geneigte
Außenfläche 15 eine umlaufende
Hohlkehle ausbildet. Der größte Außendurchmesser
der Dichtungslippe 5 ist kleiner als der größte Außendurchmesser
des Grundkörpers 3,
von dem die Dichtungslippe 5 entspringt. Die Dichtungsein lage 1 zeichnet
sich also vor allem durch eine konische Außenfläche 15 aus. Sie kann
daher frei nach außen
federn, wenn der Behälterverschluß 39 auf
einen Behälter
aufgesetzt wird, wobei bei einer derartigen Federbewegung der in
den 2 und 3 dargestellte Winkel α kleiner
wird.
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Die
Dichtwirkung der Dichtungseinlage 1 geht allein von der
hier beschriebenen Dichtungslippe 5 aus.