DE3639427A1 - Vorrichtung zum aufbringen eines zaehfluessigen dichtungsmaterials in ringform auf eine im wesentlichen ebene oberflaeche, insbesondere einen dosendeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines zähflüssigen Dichtungsmaterials in Ringform auf eine im wesentlichen ebene Oberfläche, insbesondere einen Dosen­ deckel, mit einer etwa waagerechten, ringförmigen Übertra­ gungsfläche, die am freien, oberen Ende eines Materialüber­ tragungskopfes vorgesehen ist, einen im Materialübertra­ gungskopf vorgesehenen, sich zur Übertragungsfläche hin öffnenden Durchlaß, der von einer kontinuierlich arbeitenden Pumpeinrichtung mit Dichtungsmaterial gespeist wird, einem im Materialübertragungskopf vorgesehenen, von der Übertra­ gungsfläche umgebenen, oben offenen Innenraum, der an eine Rückströmleitung für überschüssiges Dichtungsmaterial ange­ schlossen ist, und mit einer Transfereinrichtung, mittels welcher der Dosendeckel gegenüber der Übertragungsfläche vertikal bewegbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 24 21 315 bekannt. Der Dosendeckel, auf den das Dichtungsmaterial aufgetragen werden soll, weist mindestens einen aus dem Deckel unter Belassung eines Gelenkbereiches teilweise ausgestanzten, hutförmigen Öffnunglappen und eine zuge­ hörige, durch das teilweise Ausstanzen gebildete Öffnung auf. Der Öffnungslappen und/oder der die Öffnung umgebende Bereich des Deckels sind derart kalt verformt, daß der Randbereich der Öffnung den Randbereich des Öffnungslappens an der Deckelaußenseite überdeckt. Damit der Öffnungslappen gegenüber dem Deckel abgedichtet ist, und damit der Öff­ nungslappen nicht bereits bei geringen, auf ihn von außen einwirkenden Kräften, ungewollt geöffnet wird, muß Dich­ tungsmaterial, in der Regel Plastisol, ringförmig auf die Randbereiche des Öffnungslappens und der Öffnung auf der Deckelinnenseite aufgetragen werden. Dieses Dichtungsma­ terial wird anschließend unter Wärme ausgeliert.

Die bekannte Vorrichtung arbeitet so, daß das Dichtungs­ material kontinuierlich von unten her zu der Übertragungs­ fläche gepumpt wird und zwar in einer Menge, die größer ist als die tatsächlich zur Herstellung des Dichtungsringes erforderliche Menge. Die überflüssige Materialmenge fließt teils nach innen in den Innenraum und von diesem über die Rückströmleitung in einen Sammelbehälter und teils fließt sie auch an der Außenseite des Materialübertragungskopfes nach unten in eine den Übertragungskopf umgebende Sammel­ rinne und von dort in den Sammelbehälter. Um das Dichtungs­ material in Ringform auf die Randbereiche des Lappens und der Öffnung zu übertragen, wird der Dosendeckel in waage­ rechter Lage mit seiner Deckelinnenseite nach unten zeigend der Übertragungsfläche mittels der Transfereinrichtung genähert und anschließend wieder von der Übertragungsfläche abgehoben. Durch diesen Vorgang wird eine größere Menge Dichtungsmaterial in Ringform auf die Deckelinnenseite sozusagen aufgestempelt. Beim Abheben des Dosendeckels von der Übertragungsfläche bleibt zunächst das an der Deckelinnenseite haftende Dichtungsmaterial mit dem an der Übertragungsfläche vorhandenen Dichtungsmaterial verbunden. Es bildet sich beim Abheben des Dosendeckels ein Schlauch aus Dichtungsmaterial, der mit zunehmender Entfernung des Dosendeckels von dem Materialübertragungskopf immer dünner wird und nach einer gewissen Abhebestrecke, die von der Zusammensetzung des Dichtungsmaterials abhängig ist, ab­ reißt. Es wurde nun festgestellt, daß sich beim Abriß des Schlauches der von dem aufgetragenen Dichtungsring herunter­ hängende Schlauchrest zunächst zu einer vom Dichtungsring nach unten hängenden Halbblase schließt, an deren tiefstem Teil sich ein Tropfen bildet. Die Halbblase platzt schließ­ lich und beim Platzen verspritzt das Material der Halbblase. Dieses verspritzte Dichtungsmaterial setzt sich nicht nur in Form von Spritzern an der Deckelinnenseite fest, sondern es kann auch den Materialübertragungskopf, dessen Umgebung und nachfolgende Stationen verunreinigen. Diese Verunreini­ gungen können, da sie sich bei einer Auftragsgeschwindig­ keit von 300 Auftragungen pro Minute und mehr stark summie­ ren, zu Betriebsstörungen und Betriebsunterbrechungen führen. Desweiteren kann auch das außen am Materialübertragungskopf abfließende Dichtungsmaterial Anlaß zu Betriebsstörungen geben. Dieses Dichtungsmaterial wird nämlich durch eine den Materialübertragungskopf ringförmig umgebende Sammelrinne aufgefangen, die aus Platzgründen nur sehr flach und mit geringem Gefälle ausgebildet ist. Das Dichtungsmaterial kann sich deshalb, insbesondere wenn es in größeren Mengen an der Außenseite des Materialübertragungskopfes abfließt, zu Stauungen in der Sammelrinne und zu einem Überlauf des­ selben führen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zum Aufbringen eines zähflüssigen Dichtungsmate­ rials in Ringform auf eine im wesentlichen ebene Ober­ fläche, insbesondere einen Dosendeckel, der eingangs er­ wähnten Art zu schaffen, die ein spritzerfreies Auftragen von Dichtungsmaterial ermöglicht und bei der Stauungen von Dichtungsmaterial im Bereich der Sammelrinne sowie Verun­ reinigungen von an dem Materialübertragungskopf angrenzen­ den Maschinenteilen vermieden werden.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Innenraum des Materialübertragungskopfes ständig an eine Vakuumquelle angeschlossen ist.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch diese verhält­ nismäßig einfache Maßnahme die Bildung einer Halbblase an der Deckelinnenseite und damit Spritzer von Dichtungsmate­ rial wirksam vermieden werden. Das im Innenraum herrschende Vakuum erstreckt sich beim Abheben des Dosendeckels von der Übertragungsfläche auch in das Innere des Dichtungsmaterial- Schlauches. Hierdurch zerreißt der Schlauch nach einer rela­ tiv kurzen Abhebestrecke, ohne daß es zu der oben beschrie­ benen Bildung einer Halbblase kommt. Sollten beim Zerreißen des Schlauches Dichtungsmaterialtröpfchen entstehen, so werden diese von dem Vakuum in den Innenraum eingesaugt und eine Verunreinigung der den Materialübertragungskopf umge­ benden und angrenzenden Maschinenteile wird dadurch vermie­ den. Außerdem wird durch das ständig herrschende Vakuum das an der Übertragungsfläche kontinuierlich austretende überschüssige Dichtungsmaterial gezielt in den Innenraum eingesaugt. Ein Abfließen von überschüssigem Material an der Außenseite des Materialübertragungskopfes und mögliche Stauungen von Dichtungsmaterial in der Sammelrinne werden damit ebenfalls ausgeschlossen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt des Materialübertragungskopfes mit Dosendeckel und Transfereinrichtung in Ausgangs­ stellung,

Fig. 2 den Materialübertragungskopf und den Dosendeckel in Übertragungsstellung,

Fig. 3 den Materialübertragungskopf und den Dosendeckel in einer Zwischenstellung nach der Materialüber­ tragung,

Fig. 4 den Materialübertragungskopf und den Dosendeckel in Endstellung.

Der Materialübertragungskopf 1 besteht im wesentlichen aus einem Außenmantel 2 mit einem ringförmigen Querschnitt, der sich nach unten etwas erweitert, und einem Innenrohr 3, welches konzentrisch zum Außenmantel 2 und mit Abstand hiervon angeordnet ist. Zwischen beiden Teilen 2, 3 ist ein ringförmiger Materialdurchlaß 4 gebildet. Die oberen Mündungen 2 a und 3 a des Außenmantels 2 und des Innenrohres 3 bilden zusammen eine Übertragungsfläche. Der Material­ durchlaß 4 ist zu der Übertragungsfläche 2 a, 3 a hin offen und steht nach unten mit Durchlaßbohrungen 5 in Verbindung. Die Durchlaßbohrungen 5 werden, wie es schematisch in Fig. 1 angedeutet ist, durch eine Pumpe P 1, die Dichtungs­ material, beispielsweise Plastisol, aus einem Vorratsbe­ hälter 6 entnimmt, über eine Zuleitung 7 mit Dichtungs­ material versorgt. Die Pumpe P 1 arbeitet kontinuierlich und drückt ständig Dichtungsmaterial durch den ringförmigen Durchlaß 4 zu der ebenfalls ringförmigen Übertragungs­ fläche 2 a, 3 a.

Das Innenrohr 3 umschließt einen nach oben offen Innenraum 8. Das Innenrohr 3 steht ferner über eine Rückströmleitung 9 mit einem Sammelbehälter 10 in Verbindung. An den Sammel­ behälter ist eine mit einer Vakuumpumpe P 2 verbundene Vakuumleitung 11 angeschlossen, die oberhalb des in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien eingezeichneten höchstmöglichen Materialspiegels 19 in den Sammelbehälter 10 mündet.

Um sicherzustellen, daß sich das in dem Sammelbehälter 10 erzeugte Vakuum über die Rückströmleitung 9 bis zu dem oberen Ende des Innenrohres 3, d.h. bis zum Innenraum 8 fortpflanzt, ist zweckmäßig der Querschnitt des Innenrau­ mes und der Rückströmleitung 9 wesentlich größer als der Querschnitt des durch den Innenraum 8 und die Rückleitung 9 zurückströmenden Dichtungsmaterials.

Der Materialübertragungskopf 1 ist ferner von einer Sammel­ rinne 12 umgeben, die zum Auffangen von eventuell an der Außenseite des Außenmantels 2 ablaufenden Dichtungsmaterials dient. Die Sammelrinne 12 ist über eine Rückflußleitung 13 mit dem Vorratsbehälter 6 bzw. einem weiteren, nicht darge­ stellten Sammelbehälter oder gegebenenfalls auch dem Sam­ melbehälter 10 verbunden.

In Fig. 1 ist ferner ein Dosendeckel 14 gezeigt, der min­ destens einen - in der Regel sind es zwei - hutförmigen Öffnungslappen 15 aufweist. Dieser Öffnungslappen 15 ist aus dem Dosendeckel 14 unter Belassung eines Gelenkberei­ ches ausgestanzt, wodurch eine Öffnung 16 gebildet wird. Der Öffnungslappen 15 und/oder der die Öffnung umgebende Bereich des Deckels sind derart kaltverformt, daß der Rand­ bereich 17 der Öffnung 16 den Randbereich 15 a des Öffnungs­ lappens an der Deckelaußenseite überdeckt. Zur Abdichtung des Öffnungslappens 15 gegenüber dem Deckel 14 soll auf die Randbereiche 15 a, 17 von der Deckelinnenseite 14 a her, d.h. von unten, Dichtungsmaterial ringförmig aufgetragen werden. Um dies zu erreichen, ist eine Transfereinrichtung 18 vorgesehen, welche den Deckel aufnimmt, dem Übertragungs­ kopf 1 nähert und nach Übertragung des Dichtungsmaterial- Ringes wieder vom Übertragungskopf 1 entfernt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Durch die Pumpe P 1 wird kontinuierlich Dichtungsmaterial D von unten her durch den Durchlaß 4 des Materialübertragungs­ kopfes 1 zu dessen Übertragungsfläche 2 a, 3 a gepumpt. Die Menge des hierbei geförderten Dichtungsmaterials ist größer als die tatsächlich zur Herstellung des Dichtungsringes er­ forderliche Menge. Durch die Pumpe P 2 wird in dem Sammelbe­ hälter 10 ständig ein Vakuum erzeugt, welches sich über die Rückströmleitung 9 bis in den Innenraum 8 fortpflanzt. Das Vakuum im Sammelbehälter 10 sollte erfahrungsgemäß etwa -0,1 bar betragen, gemessen bei geschlossenem Innenraum 8. Normalerweise ist jedoch der Innenraum 8 offen und es wird durch das Vakuum im Innenraum, wie mit den Pfeilen angedeu­ tet, eine nach unten gerichtete Luftströmung erzeugt. Durch diese Luftströmung wird das aus dem Materialdurchlaß oben an der Übertragungsfläche 2 a, 3 a ausströmende Dichtungsmate­ rial gezielt in den Innenraum 8 eingesaugt und über die Rückströmleitung 9 in den Sammelbehälter 10 zurückgeleitet. Infolgedessen fließt an dem Außenmantel 2 kein Dichtungs­ material mehr herunter oder nur in unwesentlichen Mengen.

Während nun ständig Dichtungsmaterial an der Übertragungs­ fläche 2 a, 3 a austritt und dort einen Ringwulst W von Dich­ tungsmaterial bildet, wird der Deckel 14 mittels der Transfereinrichtung 18 in Richtung A abgesenkt. Die Abwärts­ bewegung der Transfereinrichtung 18 wird durch einen nicht dargestellten Anschlag gestoppt, so daß der Dosendeckel, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, in geringem Abstand über der Übertragungsfläche 2 a, 3 a zu liegen kommt. Hierdurch wird ein größerer Teil des ringförmigen Dichtungsmaterial­ wulstes W auf die Randbereiche 15 a, 17 des Dosendeckels 14 übertragen. Anschließend bewegt sich die Transfereinrich­ tung 18 in Richtung B wieder nach oben, wobei der Dosen­ deckel 14 von dem Materialübertragungskopf 1 entfernt wird. Beim Abheben des Dosendeckels 14 von der Übertragungsfläche 2 a, 3 a bleibt zunächst das an der Deckelinnenseite in Ring­ form haftende Dichtungsmaterial R mit dem an der Übertra­ gungsfläche 2 a, 2 b vorhandenen Dichtungsmaterialwulst W verbunden. Es bildet sich beim Abheben des Dosendeckels 14 ein Schlauch S aus Dichtungsmaterial. Das im Sammelbehälter 10 und auch im Innenraum 8 herrschende Vakuum pflanzt sich in dem Innenraum des Schlauches S fort, wodurch die Wandun­ gen des Schlauches S nach innen gezogen werden und zerreis­ sen. Dieses Zerreißen des Dichtungsmaterialschlauches S erfolgt bereits nach einer sehr kurzen Abhebestrecke in Richtung B. Schlauchreste, die Dichtungsmaterialtröpfchen bilden, werden durch das Vakuum sofort in den Innenraum 8 abgesaugt. Sie können infolgedessen nicht an die Deckel­ unterseite 14 a gelangen und sich an dieser festsetzen. Ebenso wird verhindert, daß Dichtungsmaterialtröpfchen außerhalb des Materialübertragungskopfes 1 darunterfallen. Der Materialübertragungskopf 1 und weitere angrenzende Maschinenteile bleiben infolgedessen sauber. Ohne die An­ wendung von Vakuum würde der Schlauch S erst nach einer größeren Abhebestrecke zerreißen. Die an der Deckelunter­ seite verbliebenen Schlauchsreste würden dann, wie es in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt ist, ausgehend von dem Dichtungsmaterialring R eine Halbblase H bilden, an deren tiefsten Stelle sich ein Tropfen T aus Dichtungsma­ terial ansammelt. Beim anschließenden Platzen der Halb­ blase H kommt es zur Bildung von Tröpfchen aus Dichtungs­ material, die teils herunterfallen und dann den Material­ übertragungskopf oder bei Weiterbewegung des Dosendeckels 14 auch angrenzende Maschinenteile verunreinigen würden. Außerdem würde sich auch ein Teil der Tropfen an der Deckelinnenseite 14 a festsetzen. Durch die Anwendung von Vakuum hingegen wird der Dichtungsmaterialschlauch S, wie oben näher erläutert wird, bereits sehr frühzeitig zum Abriß gebracht und die Bildung der beschriebenen Halb­ blase H wird damit vermieden.

Um das Überströmen von Dichtungsmaterial an die Außenseite des Außenmantels 2 mit Sicherheit zu verhindern, kann der Materialübertragungskopf 1 zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die obere Mündung 2 a des Außenmantels 2 gegenüber der Mündung 3 a des Innenrohres um einige hundertstel Millimeter, vorzugsweise etwa 0,05 mm, nach oben vorsteht. Diese Maß­ nahme, unterstützt durch das ständig im Innenraum 8 wirk­ same Vakuum, verhindert mit Sicherheit ein Überströmen von Dichtungsmaterial an der Außenseite des Außenmantels 2.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Ring aus Dichtungsmaterial abgetragen, der an seinem gesam­ ten Umfang im wesentlichen gleiche Breite und Dicke auf­ weist. Bei sprödem Dichtungsmaterial kann es jedoch zur Er­ höhung der Nachgiebigkeit des Ringes zweckmäßig sein, daß der Ring aus Dichtungsmaterial an der dem Gelenkbereich gegenüberliegenden Teil des Öffnungslappens eine größere Breite und/oder Dicke aufweist, da an dieser Stelle durch den Innendruck in der Dose, der insbesondere beim Pasteu­ risieren verhältnismäßig hoch ist, die größten Belastungen des Dichtungsringes auftreten.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines zähflüssigen Dichtungs­ materials in Ringform auf eine im wesentlichen ebene Oberfläche, insbesondere einen Dosendeckel, mit einer etwa waagerechten, ringförmigen Übertragungsfläche, die am freien, oberen Ende eines Materialübertragungskopfes vorgesehen ist, einem im Materialübertragungskopf vorge­ sehenen, sich zur Übertragungsfläche hin öffnenden Durch­ laß, der von einer kontinuierlich arbeitenden Pumpein­ richtung mit Dichtungsmaterial gespeist wird, einem im Materialübertragungskopf vorgesehenen, von der Übertra­ gungsfläche umgebenen, oben offenen Innenraum, der an eine Rückströmleitung für überschüssiges Dichtungsmate­ rial angeschlossen ist, und mit einer Transfereinrich­ tung, mittels welcher der Dosendeckel gegenüber der Übertragungsfläche vertikal bewegbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenraum (8) des Materialüber­ tragungskopfes (1) ständig an eine Vakuumquelle (P 2) an­ geschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (8) über die Rückströmleitung (9) mit der Vakuumquelle (P 2) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des Innenraumes (8) und der an einen Sammelbehälter (10) angeschlossenen Rückströmlei­ tung (9) wesentlich größer ist als der Querschnitt des zurückströmenden Dichtungsmaterials, und daß an den Sammelbehälter (10) eine mit der Vakuumquelle (P 2) ver­ bundene Vakuumleitung (11) angeschlossen ist, die ober­ halb des höchstmöglichen Materialspiegels (19) in den Sammelbehälter (10) mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum im Sammelbehälter (10) bei geschlosse­ nem Innenraum (8) etwa - 0,1 bar beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialübertragungskopf (1) ein Innenrohr (3) und einen mit Abstand konzentrisch hierzu angeordneten Außenmantel (2) aufweist, so daß zwischen beiden Teilen ein ringförmiger Materialdurchlaß (4) gebildet ist, und daß der Innenraum (8) des Innenrohres (3) an die Vakuum­ quelle (P 2) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Mündung (2 a) des Außenmantels (2) gegen­ über der Mündung (3 a) des Innenrohres (3) um einige hundertstel mm nach oben vorsteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (2 a) des Außenmantels (2) gegenüber der Mündung (3 a) des Innenrohres (3) um etwa 0,05 mm nach oben vorsteht.