DE2010132B2

DE2010132B2 - Vorrichtung zum Ausformen einer Dichtmasse in Verschlußkappen für Behälter

Info

Publication number: DE2010132B2
Application number: DE2010132A
Authority: DE
Inventors: Thaddeus J. Elmwood Park Ill. Armstromg; Jon Ft. Riley Kan. Ohlhaver
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Can Co Inc
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1975-04-17
Also published as: FI49781B; JPS5122035B1; FR2035835A1; CA937008A; US3635619A; DE2010132A1; GB1283479A; SE363267B; BE747596A; DE2010132C3; FI49781C; ZA694730B; NL7003819A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausformen einer Dichtmasse aus einem wärmehärtbaren Kunststoff in Verschlußkappen für Behälter mit einem um eine vertikale Achse antreibbaren runden Drehtisch, der in seinem Randbereich eine Vielzahl von Formwerkzeugen trägt, deren jedes einen im Oberteil des Drehtisches angeordneten unverschiebbaren Formstempel mit einem Formstück und einen im Unterteil des Drehtisches in einem Gleitlager auf und ab bewegbar gelagerten Gegenstempel zur Aufnahme je einer Verschlußkappe aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 34 07 442) erfolgt die Erwärmung des axial unverschiebbar am Drehtisch angeordneten Formstempels mit zugehörigem Formstück einerseits und des im Unterteil des Drehtisches in einem Gleitlager auf und ab bewegbar gelagerten Gegenstempels andererseits, der der Aufnahme je einer Verschlußkappe dient, durch gestellfeste, in einem Teilkreis um den Umfang des Drehtisches angeordnete Brenner durch direkte Einwirkung der Brennerhitze. Um die Vorrichtung trotz der direkten Einwirkung der Brennerhitze funktionsfähig zu halten und dabei eine einfache und zuverlässige Schmierung des beweglichen Gegenstempels und der damit zusammenwirkenden Teile zu gewährleisten, weist die bekannte Vorrichtung ein besonderes Schmier- und Kühlsystem für die auf und ab bewegbaren Teile auf. Dieses verhindert eine Überhitzung der Gleitflächen, ohne daß dazu ein besonderes

hitzestabiles Schmiermittel verwendet werden muß.

Während die direkte Einwirkung der Brennerhitze für die Temperatursteuerung der Verschlußkappen und der der Aufnahme der Verschlußkappen dienenden Gegenstempel im allgemeinen befriedigend ist, weil es bei diesen Teilen nicht auf sehr große Genauigkeit der einzuhaltenden Temperatur ankommt, hat es sich gezeigt, daß die direkte Brennereinwirkung auf den Formstempel zu erheblichen Schwierigkeiten führt ίο Diese Schwierigkeiten beruhen darauf, daß die Temperatur des am unteren Ende des Formstempels angeordneten Formstückes nicht mit ausreichender Genauigkeit auf dem erforderlichen Wert gehalten werden kann. Zudem erschwert die direkte Brennereinwirkung das Arbeiten mit der Vorrichtung.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Temperatursteuerung des am Formstempel angeordneten Formstückes mit einfachen Mitteln und gsnauer als bisher durchgeführt werden kann, so daß mit größerer Genauigkeit und größerer Gleichförmigkeit das Ausformen der Dichtungsmasse in den Verschlußkappen gewährleistet wird. Diese A'ifgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich jedes der Formstücke über je ein Zwischenstück aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff an einem am Oberteil des Drehtisches anliegenden, mittels Heizelementen erwärmbaren Heizring abstützt. Diese Anordnung ermöglicht es, daß für alle Formstücke der am Drehtisch angeordnete Formstempel eine gemeinsame, intermittierend arbeitende elektrische Heizeinrichtung in Form des Heizringes verwendet werden kann. Dieser Heizring gibt auf Grund seiner Wärmeleitfähigkeit die durch die Heizelemente erzeugte Wärme rasch ab. Da jedoch zwischen dem Heizring und den einzelnen Formstücken jeweils ein /'.wischenstück aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff angeordnet ist, kann durch die Werkstoffauswahl für die Zwischenstücke und durch deren Abmessungen die im Heizring erzeugte Wärme dosiert in die Formstücke gelangen. Die Zwischenstücke können dabei mit einer hohen Wärmekapazität und einer geringen spezifischen Wärmeleitfähigkeit ausgebildet werden, so daß trotz des intermittierenden Betriebes des Heizringes die Temperatur in den Formstücken auf einfache und zuverlässige Weise auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann. Auch wird damit für eine gleichmäßige Durchwärmung der Formstücke gesorgt, da die Zwischenstücke die Wärme gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Formstücke verteilen.

Vorteilhafterweise besitzt jedes Zwischenstück über das Formstück hinwegragende, die Verschlußkappe zentrierend übergreifende Arme. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Heizring und das Formstück an entgegengesetzten Seiten des Zwischenstückes unmittelbar anliegen, ohne daß weitere Teile zwischengeschaltet werden müssen.

Zweckmäßigerweise ist in wenigstens einem der bo Zwischenstücke eine zur Achse des Formwerkzeuges parallele Bohrung vorgesehen, in die ein Stopfen aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit zur Aufnahme eines Wärmefühlelementes eingepreßt ist. Dadurch wird erreicht, daß weder dem Heizring noch dem Formstück ein zur Steuerung der Temperatur notwendiger Wärmefühler zugeordnet werden muß. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau. Vor allem aber wird hierdurch eine größere Genauigkeit der Temperatursteue-

rung erzielt. Außerdem ermöglicht diese Ausbildung eine zuverlässig geschützte Aufnahme des Temperaturfühlelementes.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich dadurch, daß jedes der Formstücke und deren Zwischenstück mit dem Heizring und dem Drehtisch unter hohem Federdmck elastisch miteinander verbunden sind. Hierdurch wird der Wärmeübergang zwischen den einzelnen Teilen erheblich erleichtert.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Abschnitt einer Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Ausformen, ,₅

F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1, teilweise senkrecht geschninen,

Fig.3 einen senkrechten Schnitl durch eines der Formwerkzeuge in größerer Darstellung,

F i g- 4 in perspektivischer Ansicht einen mittels Heizelementen erwärmbaren Heizring der Vorrichtung in kleinerer Darstellung,

F i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch ein Formstück mit einem Zwischenstück mit einem Temperaturfühlelement und mit einem Abschnitt des Heizringes der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung,

F i g. 6 in perspektivischer Ansicht von unten in auseinandergezogener Darstellung das Formstück und das zugehörige Zwischenstück nach F i g. 5 und

F i g. 7 einen senkrechten Schnitt eines Temperaturfühlelementes nach F i g. 5 in größerer Darstellung.

Die Vorrichtung weist einen Drehtisch 2 auf, dessen Oberteil um eine in einem Maschinenuntergestell 15 abgestützte vertikale Achse 14 antreibbar ist. Das Oberteil des Drehtisches 2 hat einen becherförmigen Querschnitt und weist ein oberes, radial nach außen ragendes flanschartiges Teil 16 auf.

Dem Oberteil des Drehtisches 2 werden Verschlußkappen 4 mittels einer Zuführeinrichtung 10 zugeführt. Die mit einer noch nicht ausgeformten Dichtmasse aus einem wärmehärtbaren Kunststoff versehenen Verschlußkappen 4 werden von der Zuführeinrichtung 10 mittels Aussparungen 5 eines Zellenrades 6 abgenommen. Nach dem Ausformen und Auihärten der Dichtmasse We₁ den die Verschlußkappen 4 mittels eines weiteren Zellenrades 7 vom Drehtisch 2 einem Förderer 30 zugeführt.

Am Umfang des Drehtisches 2 sind im Bereich des flanschartigen Teiles 16 Formwerkzeuge 13 in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnet.

An dem Oberteil des Drehtisches 2 ist ein sich an dem flanschartigen Teil 16 abstützender Heizring 1 angeordnet, der mittels elektrischer Heizelemente 19 und 20 erwärmt wird, die in den Heizring 1 eingebettet sind. Die Heizelemente 19 und 20 sind durch Anschlußelemente 33, 34, 35 und 36 über eine nicht dargestellte Regeleinrichtung mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. An der Unterseite des Heizringes 1 ist im Bereich jedes der Formwerkzeuge 13 ein als unverschiebbarer Formstempel dienendes Formstück 26 und ein zwischen dem Heizring 1 und dem Formstück 26 sitzendes Zwischenstück 27 angeordnet. Das Formstück 26 wirkt mit einem im Unterteil des Drehtisches 2 in einem Gleitlager auf und ab bewegbar gelagerten Gegenstempel 21 mit einer Aufnahme 18 für die Verschlußkappe 4 zusammen. Die Formwerkzeuge 13 sind durch einen sich um den Drehtisch 2 erstreckenden Schutzschild 22 abgeschirmt.

Das Zwischenstück 27 liegt mit einem plattenförmigen Abschnitt satt an der Unterseite des Heizringes 1 an. Das Zwischenstück 27 weist zwei mit Abstand zueinander parallel zur Achse des Formwerkzeuges 13 verlaufende Führungsstücke 24 und 25 mit je einer Druckfeder 23 auf, die mit ihrem einen Ende an der Unterseite des plattenförmigen Teils des Zwischenstükkes 27 anliegt und mit ihrem anderen Ende sich in einer Bohrung der Aufnahme 18 abstützt

Das Zwischenstück 27 besteht aus Stahl und weist eine im Vergleich zu dem aus Aluminium bestehenden Heizring 1 große Wärmekapazität auf. Andererseits ist die Durchgangsgeschwindigkeit, mit der die Wärme vom Heizring 1 das Zwischenstück 27 durchwandert relativ niedrig, verglichen mit der Wärmewanderungsgeschwindigkeit im Heizring 1.

Das Zwischenstück 27 hat an seiner Unterseite vier konzentrisch zur Achse des zugeordneten Formwerkzeuges 13 nach unten ragende fingerartige Arme 47 zur Führung und Zentrierung einer in der Aufnahme des Gegenstempels 21 befindlichen Verschlußkappe 4. Das zwischen den Armen des Zwischenstückes 27 angeordnete Formstück 26 greift beim Ausformen der Dichtmasse in das Innere einer auf dem Gegenstempel 21 liegenden Verschlußkappe 4 ein, um die Dichtmasse auszuformen. Die dazu erforderliche Wärme wird dem Formstück 26 über das Zwischenstück 27 übertragen, das seinerseits Wärme aus dem Heizring 1 aufnimmt. Durch die Zwischenschaltung des als Wärmepuffer wirkenden Zwischenstückes 27 läßt sich die Temperatur im Formstück 26 auf einen vorbestimmten Wert genau einstellen, obwohl aus dem Formstück 26 auf Grund des intermittierenden Arbeitens der Formwerkzeuge 13 die Wärme unregelmäßig entnommen wird und auch die Temperatur des Heizringes 1 auf Grund des intermittierenden Arbeitens der in den Heizstromkreis eingeschalteten Regeleinrichtung erheblichen Schwankungen unterliegt.

Dem auf und ab bewegbaren Gegensiempel 21 ist eine gestellfest angeordnete Heizeinrichtung 28 zugeordnet, die an einer Stützeinrichtung 29, 31 höheneinstellbar abgestützt ist.

Der Heizring 1 weist den Formwerkzeugen 13 zugeordnete Bohrungen 37 auf, durch die sich Bolzen 38 zum Befestigen der Formstücke 26 erstrecken. Jeder der Bolzen 38 ist mit seinem Gewindeende in ein Formstück 26 eingeschraubt und stützt sich an seinem anderen Ende über eine Druckfeder 39 und einen Federteller 40 an dem flanschartigen Teil 16 des Drehtisches 2 ab. Dadurch verbindet der Bolzen 38 das Formstück 26 und den Heizring 1 unter Zwischenschaltung eines Isolierringes 32 unter hohem Federdruck der Druckfeder 39 elastisch mit dem Oberteil des Drehtisches 2.

Um die Temperatur in dem Formstück 26 mit großer Genauigkeit auf einer bestimmten Solitemperatur halten zu können, ist in einem der Zwischenstücke 27 eine zur Achse des Formwerkzeuges 13 parallele Bohrung vorgesehen, in die ein Stopfen 42 aus einem Metall mil guter Wärmeleitfähigkeit eingepreßt ist. Der Stopfer 42 weist eine zentrale Bohrung 46 auf, in die ein Wärmefühlelement 45 eingesetzt ist Der Stopfen 42 weisl an seinem einen Ende kreuzförmig angeordnete Schlitze 44 auf, die sich fast über seine halbe Länge erstrekken und die das Einpressen des Stopfens 42 in die Bohrung des Zwischenstückes 27 erleichtern. Zwischen der durch die Schlitze 44 gebildeten Zungen ist das Wärmefühlelement 45 eingerastet und über eine Leitung 43 und einen nicht dargestellten Schleifkontakt mit det

Regeleinrichtung verbunden. Der Stopfen 42, der die Bohrung in dem Zwischenstück 27 der Höhe nach ausfüllt, bildet zugleich eine Wärmebrücke zwischen dem Heizring 1 und dem Formstück 26, da er eine größere Wärmeleitfähigkeit als das Zwischenstück 27 aufweist. Diese Wärmebrücke, die der Stopfen 42 bildet, hilft zusätzlich, die Temperatur des Formstückes 26 sehr genau auf dem gewünschten Wert einzuhalten.

Die geringere Wärmeleitfähigkeit des Zwischenstükkes 27 gestattet, dieses aus ausreichend festem Material herzustellen, so daß die Arme 47 nicht so leicht beschädigt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausformen einer Dichtmasse aus einem wärmehärtbaren Kunststoff in Verschlußkappen für Behälter mit einem um eine vertikale Achse antreibbaren runden Drehtisch, der in seinem Randbereich eine Vielzahl von Formwerkzeugen trägt, deren jedes einen im Oberteil des Drehtisches angeordneten unverschiebbaren Formstempel mit einem Formstück und einen im Unterteil des Drehtisches in einem Gleitlager auf und ab bewegbar gelagerten Gegenstempel zur Aufnahme je einer Verschlußkappe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes der Formstücke (26) über je ein Zwischenstück (27) aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff an einem am Oberteil des Drehtisches (2) anliegenden, mitteis Heizelementen (19,20) erwärmbaren Heizring (1) abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenstück (27) über das Formstück (26) hinwegragende, die Verschlußkappe zentrierend übergreifende Arme (47) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem der Zwischenstücke (27) eine zur Achse des Formwerkzeuges parallele Bohrung vorgesehen ist, in die ein Stopfen (42) aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit zur Aufnahme eines Wärmefühlelementes (45) eingepreßt ist.

4. Vorrichtung nach einem dor Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Formstücke (26) und deren Zwischenstück (27) mit dem Heizring (1) und dem Drehtisch (2) unter hohem Federdruck elastisch miteinander verbunden sind.