DE19649030C2

DE19649030C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlußknopfes für Flaschen-Bügelverschlüsse oder -Hebelverschlüsse aus Glas

Info

Publication number: DE19649030C2
Application number: DE1996149030
Authority: DE
Inventors: Roland Rauh
Original assignee: Rauh & Co Blechwarenfabri GmbH
Current assignee: Rauh & Co Blechwarenfabri GmbH
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: DE19649030A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlußknopfes für Flaschen- Bügelverschlüsse oder -Hebelverschlüsse aus Glas.

Ein Verschlußknopf für Flaschen-Bügelverschlüsse oder Hebelverschlüsse aus Keramik ist aus der DE 88 03 590 U bekannt. Der bekannte Verschlußknopf weist eine quer durch den Kopfteil verlaufende Bohrung zur Aufnahme des Oberbügels des Bügelverschlusses auf. Der Verschlußknopf besteht aus glasiertem Porzellan, wobei am Kopfteil eine Auflagefläche für den Brennprozeß glasurfrei ist. Die Brennfläche befindet sich also außerhalb des Flaschenhalses, auf den später der Verschlußknopf aufgesetzt werden soll. Durch diese Maßnahme wird er reicht, daß der Abdichtungsteil und der Halteteil, die beide durch eine ringsumlaufende Einschnürung abgegrenzt sind, mit Glasur überzogen werden, so daß die gewünschte und geforderte Gasdichtigkeit des Verschlußknopfes zur Flaschenseite durchgehend hergestellt ist. Über den Hal teteil ist in bekannter Weise ein Gummidichtungsring aufziehbar, der im Einschnürungsteil festgehalten wird und so die Flaschenöffnung bei geschlossenem Bügelver schluß abdichtet.

Bei längerem Gebrauch eines solchen Verschlußknopfes hat sich gezeigt, daß die Glasuren oftmals abgestoßen oder durch Reinigungsprozesse derart abgewaschen werden, daß der Verschlußknopf nicht mehr gasdicht ist. Im Falle der Verwendung bei Bierflaschen kann somit die natürliche oder die zusätzlich in die Flasche eingegebene Kohlensäure entweichen. Selbst bei glasierten Verschlußknöpfen ist ein prozentualer Anteil von neuen Verschlußknöpfen nicht gasdicht (ca. 7%). Dieses Problem ist bei einem Verschlußknopf gemäß DE 89 03 447.3U, der aus Kunststoff besteht, nicht gegeben, da das verwendete Kunststoffmaterial eine Gasdichtigkeit garantiert. Dieser Verschlußknopf, der für den Oberbügel eine umlaufende Haltenut 2 aufweist, in die ein Halter einsetzbar ist, weist aber, wie der erstgenannte, den Nachteil auf, daß für den Knopf ein völlig anderes Material verwendet wird als für die aus Glas bestehende Flasche. Dies hat den Nachteil, daß beim Recyclen der Bügelverschluß stets demontiert werden muß, um den Knopf abziehen zu können. Ferner müssen die Teile nach Materialfraktionen selektiert werden, um das Glas, das Metall des Bügelverschlusses und den Keramikknopf bzw. den Kunst stoffknopf gesondert entsorgen oder verwendbare Materia lien gesondert recyceln zu können. Der Keramik- oder Porzellanknopf kann mit Glas gemeinsam nicht eingeschmol zen werden. Ebenso verbietet es sich, den Kunststoffknopf mit Glas gemeinsam einzuschmelzen und daraus wieder Glas zu gewinnen. Darüber hinaus müssen die Metallteile des Bügelverschlusses vor dem Einschmelzen des Glases der Flasche entfernt werden. Der Kunststoff muß dazu abgeris sen oder abgeschnitten werden. Es ist ersichtlich, daß der Recyclingaufwand bei verbrauchten Flaschen mit Bügel verschluß mit herkömmlichen Verschlußknöpfen sehr aufwen dig ist.

Aus der DE-PS 52 560 ist bekannt, Flaschenverschlüsse aus Glas herzustellen.

Aus der DE-AS 24 41 720 ist bekannt, längliche Glaskörper quer zu ihrer Längsachse zu durchbohren.

Aus der US-PS 1 888 255 ist bekannt, Formpreßteile aus Glas auf einem Rundtisch mit einer Vielzahl von Stationen herzustellen.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Er findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlußknopfes für Flaschen-Bügelverschlüsse oder -Hebelverschlüsse aus Glas anzugeben.

Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verschluß knopfes ist im Anspruch 1 angegeben, vorteilhafte Ver fahrensschritte in den Ansprüchen 2 bis 5, und eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Verschlußknopfes aus Glas ist im Anspruch 6 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrich tung in den Ansprüchen 7 ff.

Es ist von Bedeutung, daß die Form, in die der Kopf gepreßt wird, so angeordnet ist, daß der Halteteil unten, der Dichtungsteil sich darüber anschließt und der Kopfteil in der Verlängerung des Einfüllteils der Form vorgesehen ist, so daß der Preßstempel die Umfangsform des Kopfteils aufweisen muß und beim Niederdrücken das Glas möglichst in den hohe Paßgenauigkeit aufweisenden Dichtungsteil und Halteteil eingepreßt wird, wobei die zähflüssigen Glasmassen um die querliegende Nadel herum fließen. Um Wärmeprobleme und Schwundmasse berücksichtigen zu können, ist es zweckmäßig, einen Verschlußknopf vorzupressen und in einer weiteren Station der Maschine nachzupressen. Toleranzen beim Dosieren der Glastropfen werden durch den Kopfteil selbst ausgeglichen. Es spielt dabei keine Rolle, ob der Kopfteil nach oben um 5/10 verlängert ist oder nicht. Die Positionierungen des Dichtungsteils und des Halteteils sind in bezug auf die Bohrung stets gleich. Dies ist auch dann gegeben, wenn anstelle einer Bohrung ein äußerer Ring am Kopfteil zur Aufnahme eines Halters zur Halterung des Oberbügels des Bügelverschlusses oder ein solcher Ring zusätzlich vorgesehen ist.

Es hat sich gezeigt, daß eine rationelle Fertigung eines solchen Verschlußknopfes mit einer Vorrichtung möglich ist, die einen an sich bekannten Rundtisch mit mehreren Stationen aufweist. Darüber hinaus läßt sich in bezug auf die relativ kleine Form des Verschlußknopfes eine solche Vorrichtung auch so ausbilden, daß nur ein einziger An trieb (Elektromotor) vorgesehen sein muß, um alle zu be wegenden Teile anzutreiben. Dafür müssen ein Getriebe und Kurvenscheiben sowie ein Kurven-, Schiebe- und ein Fortschaltmechanismus vorgesehen sein, um die Bewegungs abläufe zwischen Fortschalten des Rundtisches von Station zu Station und die notwendigen Bewegungsabläufe des Abschneiders, der Pressen usw. aufeinander abzustimmen. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß das Einschieben der Nadel zweckmäßigerweise erst dann erfolgen sollte, wenn der Glastropfen bereits in die Form gefallen ist, so daß die Nadel das flüssige Glas bereits durchdringt. Dadurch wird das Umfließen der Nadel begünstigt. Die Nadel be steht mindestens innerhalb der Form aus Wolfram. Bei der Verarbeitungstemperatur beim Pressen von ca. 1.200°C und einer Abkühlphase auf ca. 500°C läßt sich die Nadel ohne Schwierigkeiten und Verformung der Bohrung aus dem Kopf teil herausziehen. Die Form kann im Bereich der Bohrung kegelstumpfförmige Ansätze aufweisen, die einen trichter förmigen Einlaß der Bohrung im Knopf bilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Verschluß knopfausbildung und einer möglichen Maschinenanordnung ergänzend erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt einen aus Preßglas gefertigten Verschlußknopf gemäß der Erfindung mit quer verlaufender Mittenbohrung,

Fig. 2 einen aus Preßglas gefertigten Verschlußknopf mit einer umlaufenden Haltenut,

Fig. 3 eine Maschinendraufsicht unter Weglassung aller Aufbauten mit einem Rundtisch mit dargestellten Stationen zur Herstellung eines Verschluß knopfes nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Maschine mit den wesent lichen Aufbauten und dem Getriebe sowie dem Antriebsaggregat und den Kurvenscheiben, und

Fig. 5 eine weitere Seitenansicht gemäß Fig. 4 mit im Schnitt dargestellter Preßstation und Antriebs kopplung sowie einer Schneidstation und Zuführeinrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Verschlußknopf besteht aus einem Kopfteil 1, in dem querverlaufend eine Bohrung 2 zur Aufnahme des Oberbügels eingebracht ist, einem sich daran anschließenden im wesentlichen kegelstumpfförmigen Dichtungsteil 3, der in einer Einschnürung 5 endet, mit einem sich daran anschließenden Halteteil 4, der pilzför mig gegenüber der Einschneidung 5 aufgeht. Über diesen Halteteil 4 ist ein Dichtungsring 7 aus Gummi aufgezogen dargestellt. Versehen mit dem Oberbügel kann ein solcher Verschlußknopf mit dem Unterbügel, der an einer Glas- oder Porzellanflasche befestigt ist, gekoppelt werden, um in bekannter Weise die Flaschenöffnung zu verschließen. Dieser Verschlußknopf ist nach der Erfindung aus Preßglas, d. h. im Preßverfahren aus zähflüssigem Glas, hergestellt, das die positive Eigenschaft hat, daß es absolut gasdicht ist und somit auch bei längerem Gebrauch ein Entweichen von Gas aus der Flasche im verwendeten Zustand verhindert. Eine Variante hierzu ist in Fig. 2 dargestellt. Diese unterscheidet sich von Fig. 1 nur da durch, daß keine Durchgangsbohrung 2 eingebracht ist son dern eine umlaufende Nut 6 im Kopfteil 1 vorgesehen ist. In die umlaufende Nut 6 kann ein Halter, z. B. ein Draht halter, eingespannt werden, der seitlich oder über den Kopf überstehende Lagerhalterungen für den Oberbügel des Bügelverschlusses aufweist. Auch diese Ausführung eines Verschlußknopfes ist aus Preßglas gemäß der Erfindung hergestellt.

In den Fig. 3, 4 und 5 sind vereinfacht und schematisch die wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlußknopfes nach Fig. 1 dargestellt. Zweck mäßigerweise weist diese Vorrichtung einen Rund- oder Drehtisch 8 auf, der an der Oberseite eines Maschinen gestells 26 durch ein Drehlager 11 drehbar gelagert ist. Der Fortschaltmechanismus dieses Drehtisches ist nicht näher dargestellt. Hierbei handelt es sich um bekannte Fortschaltgetriebemechanismen, die ein sprungartiges Fortschalten von Station zu Station ermöglichen. Auf dem äußeren Rand des Rundtisches 8 sind die Formen 9 vorgese hen, und zwar 18 an der Zahl. Dies hängt von der Bauweise und Größe des Rundtisches sowie auch den Erfordernissen an die Form und die Formgröße ab. Es sind also 18 Einzelschritte beim Ausführungsbeispiel notwendig, um den Rundtisch von Station zu Station einmal zu drehen. Im Laufe dieser 18 Stationen wird dabei zunächst in der Station 27 die Form geschlossen. Nach Durchlaufen einer Zwischenstation, in der die Nadel 10 in die Form querver laufend eingeführt wird, wird die Form sodann in die Sta tion 12, die Schneidstation, weitergedreht, in der das flüssige Glas, das über eine Zuführrinne dem Schneidkopf zugeführt wird, dosiert als Glastropfen abgeschnitten wird. Das Glas fällt in die Einfüllöffnung der Form ein, je nach Zähigkeit mehr oder minder tief bis in den Form teil des Übergangsteils. Danach erfolgt die Fortschaltung des Rundtisches in die nächste Station 15, in der die Nadel 10 vollständig durch die Form quer eingeschoben ist, also bereits das flüssige Glas teilweise durchdrun gen hat, und hierin vorgepreßt wird. Nach Durchlaufen einer weiteren Zwischenstation erfolgt eine Nachpressung in der Station 16. Danach erfolgt der Abkühlungsprozeß über mehrere Stationen 33. Bevor ein solcher Abkühlungsgrad erreicht ist, daß die Nadel 10 haftet, wird sie aus der Form radial herausgezogen. Diese Station ist mit dem Bezugszeichen 35 versehen. Mit dem Zurückziehen der Nadel 16 wird zugleich die Form geöffnet. Ein nicht dargestell ter Schiebemechanismus bewirkt dabei, daß die äußere Formhälfte 9a radial nach außen vorgeschoben wird. Dies kann über mehrere Stationen verteilt erfolgen, bis die Station 34 erreicht wird, in der der freigelegte und relativ abgekühlte, formbeständige Glasknopf entnommen werden kann. Hierzu kann ein Greifer vorgesehen sein, der durch den Ring 13 symbolisch dargestellt ist. Der heraus genommene Verschlußknopf wird sodann an ein Magazin oder eine Transportvorrichtung abgegeben.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß in dem Maschinengestell 26 nur ein Motor 24 vorgesehen ist, der über einen Rie mentrieb oder Kettentrieb 23 mit einem Getriebe 22 gekop pelt ist, das beispielsweise ein Schneckengetriebe ist, so daß über eine angetriebene Schnecke vom Motor 24 die übrigen Teile gedreht werden. Auf einer durchgehenden Antriebsachse sind zwei Kurvenscheiben 20 und 21 vorge sehen. Diese sind so aufeinander abgestimmt, daß sie die Bewegungselemente für das Schließen der Form in der Sta tion 27 und den Schneidmechanismus in der Schneidstation 12 bedienen. Mit diesen beiden Antrieben gekoppelt ist ein Exzenter 25 am anderen Ende des Getriebes 22, der direkt auf den Antrieb der Preßstempel 34' wirkt, der im oberen Teil 18 des Preßkopfes befestigt ist. Die wesent lichen Einzelteile der Preßvorrichtung sind in Fig. 5 aufgezeigt, auf die später noch näher eingegangen wird. Das Oberteil 18 mit dem Preßstempel 34' weist eine Haube 19 auf, die sich auf den oberen formangepaßten (kegelstumpfförmig) Rand der Form 9 aufsetzt und dabei beide Formhälften 9a und 9b zusammenpreßt, so daß während des Preßvorgangs eine zusätzliche Sicherung der beiden Hälften aneinander gegeben ist, bevor der Stempel 34' in die Form eingreift und auf den Glastropfen drückt. Das Kopfteil 1 ist in den einzelnen Formen 9 stets obenlie gend angeordnet, so daß beim Niederdrücken der Abdich tungsteil 3 und der Halteteil 4 ausgeformt werden. Mit dem Getriebe 22 ist ferner ein Kurvenmechanismus 17 ge koppelt, der für die Radialbewegung der Nadeln 10 und für das Öffnen und Schließen der Formen 9 vorgesehen ist.

In Fig. 5 ist an einem Schwenkarm 14 der Schneid- und Zuführungskopf 12' angelenkt, der über die Form 9 schwenkt, wenn diese sich in der Station 12 befindet. Zugleich befindet sich aber auch eine Form in der Vor preßstation 15 und der Nachpreßstation 16. Beide Ober teile 18 mit den Preßstempeln 34' und dem glockenförmigen Ausatzteil 19 werden durch die Mitnahmestange 28, die am Gestell 29 oben mittels Kopf 32 und unten mittels Kopf 31 geführt ist, durch den Exzenter 25 und das Kopplungsglied 30 nach unten bewegt. Der Exzenter 25 ist so ausgelegt, daß die Preßbewegung aus der gestrichelt dargestellten Funktion vollständig nach unten erfolgt, wobei der Stem pel 34' in die Form hineingedrückt wird. Auf diese Weise ist es möglich, mittels nur eines Antriebs 24 alle Bewe gungsabläufe zu steuern, wobei zwischen den Schiebe kurvenmechanismen das Getriebe 22 zwischengeschaltet ist.

Im Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß Kopf teil, Dichtungsteil und Halteteil rund sind. Mindestens der Kopfteil kann aber auch als Polygon ausgebildet sein.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Verschlußknopfes für einen Flaschen-Bügelverschluß oder -Hebelverschluß, be stehend aus Preßglas mit

1. einem Kopfabschnitt (1) mit einer durchgehenden Bohrung (2) oder einer umlaufenden Lagerungsnut (6) für einen Halter zur Aufnahme eines Oberbügels des Bügelverschlusses,
2. einem daran anschließenden Dichtungsabschnitt (3),
3. einem daran anschließenden Halteabschnitt (4) und
4. einer ringsumlaufenden Einschnürung (5) zwischen dem Dichtungsabschnitt (3) und dem Halteabschnitt (4),

mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Zuführung des flüssigen Glases in eine Schneid station einer Mehrstationen-Maschinenanordnung mit einem um eine Drehachse drehbaren Rundtisch (8) mit mehreren Stationen,
b) Abschneiden eines dosierten Glastropfens und Eingeben in die bereitstehende geschlossene, aus zwei Hälften (9a, 9b) bestehende Form (9), durch die in Öffnungsrichtung quer zur Längsachse verlaufend eine die Bohrung bildende Nadel (10) im Kopfbereich (1) des Verschlußknopfes eingeführt wird oder die einen umlaufenden Ringwulst im Kopfbereich aufweist, wobei die Öffnungsrichtung der Form (9) radial zur Drehachse verläuft,
c) Bewegen des Rundtisches (8) mit der Form mit dem Glastropfen zur Preßstation (15) und Pressen des Glastropfens in die geschlossene Form,
d) Weiterbewegen des Rundtisches mit der Form in eine oder mehrere Abkühlpositionen (33),
e) Öffnen der Form in radialer Richtung des Rundtisches und Herausnehmen (34) des Verschlußknopfes,
f) Schließen (27) der Form im nächsten Stationsschritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Preßglas in einer ersten Preßsta tion (15) vorgepreßt und in einer zweiten Station (16) nachgepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die die Bohrung bildende Nadel (10) beim Fortschalten des Rundtisches (8) über den Bereich der Abkühlstrecke (33) aus der Form herausgezogen und nach Entnahme des Verschlußknopfes bei oder nach dem Schließen der Form durch diese quer hindurchgeschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nadel (10) nach dem Eingeben des Glastropfens in die Form (9) eingeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Verschlußknopf durch einen Greifer (13) aus der geöffneten Form (9) entnommen oder von der Nadel (10) abgezogen oder von ei nem Auswerfer ausgestoßen wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net,
daß die Vorrichtung einen drehbaren Rundtisch (8) mit ei ner Vielzahl von Formen (9) im äußeren Randbereich auf weist,
daß die Formhälften (9a, 9b) gegeneinander in radialer Richtung zum Öffnen und Schließen beweglich gelagert sind,
daß eine Glas-Einspeise- und -Schneidstation (14, 12) vorgesehen ist, die das flüssige, aus einer Speiserinne austretende Glas als dosierten Glastropfen abschneidet, der in eine die Umfangsform des Kopfteils des Verschluß knopfes an der Oberseite aufweisende Öffnung der ge schlossenen Form fällt,
daß in einer Preßstation (15) ein Preßstempel (34) auf den flüssigen, in der Form (9) enthaltenen Glastropfen drückt,
daß nach Durchlaufen einer Abkühlstrecke die Nadel (10) radial zurückfährt und die Form (9) radial öffnet, und
daß alle beweglichen Teile miteinander synchronisiert werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Herstellung der Bohrungen (6) in den Verschlußknöpfen radial beweglich gelagerte Nadeln (10) Vorgesehen sind, deren Enden die Form (9) im Kopfteil (1) des Verschlußknopfes radial durchdringen,

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Preßstationen (15, 16) für ein Vorpressen und ein Nachpressen vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Antrieb (24) zur Bewegung des Rundtisches (8), des oder der Preßstempel (18) vorgesehen ist und daß die Bewegungsabläufe der Schneidvorrichtung (14, 12), der Preßstempel (18) und der Nadelbewegungen sowie der Bewegungen der Öffnungs- und Schließmechanismen (14) der Formen durch Nockenscheiben und Exzenter über ein Getriebe (22) aufeinander abge stimmt vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Kurvenmechanismus für die Bewegung der Nadeln (10) und der Betätigung des Öffnungs- und Schließmechanismus für die Form (9) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nadeln (10) gegen die Kraft von Fe dern verschiebbar oder zwangsgeführt sowohl in der einen als auch in der anderen Bewegungsrichtung sind.