DE4329948A1 - Vorrichtung zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse, Verfahren zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse sowie die Verwendung der Vorrichtung zum Einspritzen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse - Google Patents
Vorrichtung zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse, Verfahren zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse sowie die Verwendung der Vorrichtung zum Einspritzen von Dichtungsmasse in NockendrehverschlüsseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ein
bringen von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse
sowie die Verwendung der Vorrichtung zum Einspritzen
von Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse.
Nockendrehverschlüsse dienen zum Verschließen von Ver
packungsbehältern, wie z. B. Gläsern und Glaskonserven.
Der Zweck der verschiedenen Verpackungsmaterialien ist
der hermetische Abschluß des Füllgutes von den Umge
bungseinflüssen, und zwar auch unter extremen Bedingun
gen, wie sie z. B. bei der Hitzesterilisation von
Lebensmitteln herrschen. Um diese Isolierung der Füll
güter von der Umgebung zu gewährleisten, werden in
Deckel und Verschlüsse, mit denen der Verpackungsbehäl
ter verschlossen wird, geeignete Dichtungsmassen einge
bracht. Kommerziell, d. h. wirtschaftlich befriedigende
Dichtungsmassen für Verschlüsse müssen eine Anzahl kri
tischer Eigenschaften besitzen, die sie zu hochspe
zialisierten Werkstoffen und Zusammensetzungen machen.
Weiterhin werden die geforderten Eigenschaften der
Dichtungsmassen auch vom Verwendungszweck der Ver
packungen mitbestimmt.
Bei Lebensmittelverpackungen ist insbesondere die
Beständigkeit der Dichtungsmassen gegenüber den Füll
gütern bei der Sterilisation bzw. Pasteurisierung sowie
der oft jahrelangen Lagerung der verpackten Lebensmit
tel von Bedeutung. Üblicherweise werden für Verschlüsse
und Deckel von Verpackungen aus Metall Dichtungsmassen
aus weichmacherhaltigen PVC-Plastisolen verwendet, wie
sie im Fall der Verschlüsse für Gläser beispielsweise
in der DE-AS 20 03 693 beschrieben sind. Neben diesen
PVC-Dichtungsmassen sind aber auch Dichtungsmassen auf
Polyurethan-Basis bekannt.
Dichtungsmassen, sogenannte Compounds, können in Ein
spritzmaschinen auf die Innenseite der Verschlüsse
appliziert werden. Dabei tritt im Produktionsmaßstab
das Problem auf, daß das Einbringen der Dichtungsmasse
nicht immer fehlerfrei, d. h. nicht immer mit übergangs
loser Nahtstelle, ausgeführt werden kann. Dabei sind
oftmals hohe Schleuderdrehzahlen an Einspritzmaschinen
erforderlich, um entstandene Fehlstellen zu korrigie
ren. Durch die hohen Schleuderdrehzahlen soll im nach
hinein eine gleichmäßige Verteilung der eingespritzten
Dichtungsmasse erfolgen. Des weiteren sind komplizierte
elektronische Steuerungen zur Korrektur der Nahtstellen
erforderlich.
Außerdem ist es im Labormaßstab schwierig, mit Dich
tungsmassen versehene Nockendrehverschlüsse zu Prüf
zwecken herzustellen. Es besteht jedoch das Erforder
nis, zu Prüfzwecken innenlackierte, mit Polymer
compounds versehene Nockendrehverschlüsse herzustellen,
um die Wirksamkeit neuentwickelter Dichtungsmassen und
insbesondere die Wirksamkeit der Dichtungsmassen auf
verschiedenen Innenlackierungen der Verschlüsse zu
testen. Es besteht daher das Bedürfnis nach einer ein
fachen, kostengünstigen Vorrichtung zum Einbringen von
Dichtungsmassen auf die bereits lackierte Innenseite
von Nockendrehverschlüssen oder auflackierte Ronden
mit einem Dichtungsmasse-Kanal, die in neutrale Ver
schlüsse eingelegt werden.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zum Einbringen von Dich
tungsmassen in Nockendrehverschlüsse aus Metall zu
Prüfzwecken, d. h. im Labormaßstab, bereitzustellen.
Dabei sollte die Vorrichtung möglichst kostengünstig
und praxisnah sein, einfach funktionieren und mit hoher
Präzision den Dichtring einlegen. Durch Bereitstellen
dieser Vorrichtung sollte auf die andernfalls erforder
liche Belegung von Produktionslinien verzichtet werden
können. Durch die neu zu entwickelnde Vorrichtung
sollten Sterilisationsversuche bzw. das Prüfen der Ver
schlüsse auf den Konservengläsern mit unterschiedlich
sten Dichtungsmassen und unterschiedlichsten Lacksyste
men für die Innenlackierung der Verschlüsse schnell und
einfach erfolgen können. Das Einbringen der Dichtungs
masse sollte gleichmäßig mit genauer Compoundauflage
und ohne erkennbare Nahtstellen erfolgen. Die im Labor
maßstab zu betreibende Vorrichtung sollte auf hohe
Schleuderdrehzahlen, die bisher bei Einspritzmaschinen
für Dichtungsmassen üblich waren, um Fehlstellen zu
korrigieren, verzichten können. Außerdem sollten keine
komplizierten elektronischen Steuerungen zur Korrektur
der Nahtstellen nötig sein.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Auf
gabe wird überraschenderweise gelöst durch eine Vor
richtung zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nocken
drehverschlüsse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Vorrichtung einen Drehteller für die Deckelaufnahme
und eine Einspritzeinheit enthält, wobei die Ein
spritzeinheit einen Düsenkopf mit ringförmig angeordne
ten Spritzdüsen sowie eine Fördereinrichtung für die
Dichtungsmasse enthält, der Drehteller und der Düsen
kopf zentriert angeordnet sind und der Düsenkopf in
gleicher Richtung wie der Drehteller gedreht werden
kann.
In den Drehteller der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden vorlackierte Nockendrehverschlüsse oder neutrale
Verschlüsse mit einer vorlackierten ausgestanzten Ronde
aus Weißblech oder Aluminium eingelegt und gesichert.
Zur Herstellung der Ronden werden im Labormaßstab
Blechzargen, z. B. im DIN A4 Format, auf einer Labor-
Lackiermaschine oder mit Hilfe eines Aufziehstabes mit
einer Innenlackierung, die üblicherweise aus einem
Grundlack und aus einem Haftlack besteht, versehen. Zur
Innenlackierung der Nockendrehverschlüsse geeignet sind
in der Verpackungsindustrie übliche Lacke auf Epoxid-
Phenolharz-Basis, Acrylatharz-Basis, Polyester-Basis
oder Organosole. Diese Lacke sind bekannt (vgl. z. B. H.
Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band IV,
Lack- und Beschichtungssysteme, Formulierung, Verlag
W.A. Colomb in der H. Heenemann GmbH, Berlin-
Oberschwandorf 1976) und müssen daher nicht näher
beschrieben werden.
Danach werden beispielsweise auf einer Erichsen-Ronden
stanze oder in einem Schnittwerkzeug in einer Knie
hebelpresse Ronden ausgestanzt, die z. B. einen Durch
messer von 64 mm für Standard-63er Nockendrehver
schlüsse aufweisen können. In den ausgestanzten Ronden
wird ein Dichtungsmasse-Kanal separat im Prägewerkzeug
beispielsweise mit Federkissen und Faltenhalter genau
ausgeformt. Dies kann ebenfalls in einer Kniehebel
presse erfolgen. Die mit der Innenlackierung versehe
nen, ausgestanzten Ronden werden bei der erfindungsge
mäßen Vorrichtung in den Deckel eingelegt und gesichert
und in den Drehteller eingelegt.
Alternativ ist es selbstverständlich möglich, bereits
fertige, mit einer Innenlackierung versehene Nocken
drehverschlüsse in den Drehteller der erfindungsgemäßen
Vorrichtung einzulegen.
Der Drehteller und der Düsenkopf können beliebig ange
trieben werden. Bevorzugt werden sie durch separate,
stufenlos regelbare Elektromotoren angetrieben.
Die Einspritzeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
enthält einen Düsenkopf mit ringförmig angeordneten
Spritzdüsen. Bevorzugt enthält die Applikationsvorrich
tung 14 bis 22 ringförmig angeordnete Spritzdüsen bei
einem mittleren Verschlußdurchmesser von 53 bis 77 mm.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den ringför
mig angeordneten Spritzdüsen 8 bis 14 mm. Selbstver
ständlich sind auch größere oder kleinere Abstände mög
lich. Bei größeren Abständen sollte der Düsenkopf in
gleicher Richtung im Vor- oder Nachlauf zum Drehteller
gedreht werden, während bei kleineren Abständen zwi
schen den Spritzdüsen der Düsenkopf in gleicher Rich
tung im Synchronlauf zum Drehteller gedreht werden
sollte. Der Radius des durch die Spritzdüsen gebildeten
Kreises muß selbstverständlich an die Deckelgröße ange
paßt sein. Die Größe des durch die Spritzdüsen gebilde
ten Kreises muß so ausgelegt sein, daß die Dichtungs
masse bei dem Einspritzen in den ausgeformten Dich
tungsmasse-Kanal gelangt. Bevorzugt gelangt die Dich
tungsmasse beim Einspritzen in die Mitte des Dichtungs
masse-Kanals. Bevorzugt ist es daher, wenn die Ein
spritzdüsenanordnung auswechselbar ist und damit an die
jeweilige Deckelgröße angepaßt werden kann.
Bevorzugt sind die Spritzdüsen derart angeordnet, daß
die Dichtungsmasse senkrecht nach unten auf die Innen
seite des Deckels gelangt. Selbstverständlich können
die Spritzdüsen aber auch so angeordnet sein, daß der
Winkel zwischen der Deckel ebene und dem eingespritzten
Compound-Strang nicht 90° beträgt. Der Winkel kann
variabel gewählt werden, um eine Anpassung an verschie
dene Deckelgrößen zu gewährleisten.
Selbstverständlich kann die Einspritzeinheit mit einem
regelbaren Heizsystem ausgerüstet sein, um die Dich
tungsmasse und den Einspritzkopf auf eine geeignete
Temperatur bringen zu können.
Durch eine unterschiedliche Drehzahleinstellung am
Düsenkopf und am Drehteller wird der Einspritzwinkel
des Dichtungsmasse-Stranges zur Deckelebene verändert.
Der optimale Einspritzwinkel ergibt sich aus dem Fließ
verhalten der Dichtungsmasse.
Die Einspritzeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann beliebige Fördereinrichtungen für den Transport
der Dichtungsmasse zu den Spritzdüsen enthalten. So
kann der Dichtungsmasse-Transport beispielsweise
computergesteuert erfolgen. Bevorzugt enthält die Ein
spritzeinheit einen Zylinder für die Aufnahme der Dich
tungsmasse und einen Kolben, der die Dichtungsmasse aus
dem Zylinder in den Düsenkopf bzw. in die darauf ange
ordneten Spritzdüsen drückt.
Das Öffnen und das Verschließen der Spritzdüsen kann
beliebig erfolgen, z. B. durch computergesteuerte Düsen
nadeln oder über einen Verschlußring, der sich am
Düsenkopf befindet. Für die Verarbeitung dünnflüssiger
Dichtungsmassen kann zusätzlich ein Satz Düsennadeln
zum automatischen Verschließen der Einspritzdüsen ein
gesetzt werden.
Der Düsenkopf wird in gleicher Richtung wie der Dreh
teller angetrieben, wobei die Geschwindigkeit zum Dreh
teller im Vor- oder Nach- oder Synchronlauf eingestellt
werden kann. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der
Drehteller und der Düsenkopf mit variabler Umdrehungs
zahl angetrieben werden können.
Durch die gemeinsame Drehung des Deckels im Drehteller
und der Spritzdüsen im Düsenkopf wird ein gleichmäßiges
Einspritzen der Dichtungsmasse erreicht. Dabei bietet
die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß auf
hohe Schleuderdrehzahlen verzichtet werden kann. Durch
die übergangslosen Nahtstellen werden die Anhäufung und
das Fehlen von Dichtungsmasse an den kritischen Stellen
verhindert.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Ver
fahren zum Einbringen von Dichtungsmasse in Nockendreh
verschlüsse, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mit
einer Innenlackierung versehene ausgestanzte Ronden für
die Dichtungsmassenapplikation ausgeformt und in neu
trale Verschlüsse eingelegt werden und diese in einen
Drehteller eingelegt werden oder mit einer Innenlackie
rung versehene Nockendrehverschlüsse in einen Drehtel
ler eingelegt werden, mittels einer Fördereinrichtung
die Dichtungsmasse in einen Düsenkopf mit ringförmig
angeordneten Spritzdüsen gelangt und die Dichtungsmasse
unter Drehen des Drehtellers und des Düsenkopfes in
gleicher Richtung auf die ausgestanzten Ronden bzw. in
die Nockendrehverschlüsse appliziert wird.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem
die Dichtungsmasse mittels 14 bis 22 ringförmig ange
ordneter Spritzdüsen bei einem mittleren Verschluß
durchmesser von 53 bis 77 mm auf die Ronden bzw. auf
die Nockendrehverschlüsse appliziert wird. Bevorzugt
beträgt der Abstand zwischen den ringförmig angeordne
ten Spritzdüsen 8 bis 14 mm. Bevorzugt erfolgt die
Applikation der Dichtungsmasse bei einer Umdrehungszahl
von Drehteller und Düsenkopf zwischen 20 und 50 U/min.
Durch die gemeinsame Drehung des Deckels im Drehteller
und der Spritzdüsen im Düsenkopf wird ein außerordent
lich gleichmäßiges Einspritzen der Dichtungsmasse
erreicht.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können der Dreh
teller und der Düsenkopf beliebig angetrieben werden.
Bevorzugt werden sie durch separate, stufenlos regel
bare Elektromotoren angetrieben.
Die Fördereinrichtung für die Dichtungsmasse kann
beliebig gewählt werden. So kann die Beförderung der
Dichtungsmasse beispielsweise computergesteuert erfol
gen. Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem ein Kolben
die sich in einem Zylinder befindliche Dichtungsmasse
in den Düsenkopf mit den ringförmig angeordneten
Spritzdüsen drückt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Vorgang
des Öffnens und Verschließens der Spritzdüsen beliebig
erfolgen. Bevorzugt ist es, wenn ein Verschlußring am
Düsenkopf geöffnet und zur Beendigung der Dichtungsmas
senapplikation wieder geschlossen wird. Für die Verar
beitung dünnflüssiger Dichtungsmassen kann zusätzlich
ein Satz Düsennadeln zum automatischen Verschließen der
Einspritzdüsen eingesetzt werden.
Es ist bevorzugt, wenn der Drehteller und der Düsenkopf
mit variabler Umdrehungszahl angetrieben werden. Durch
eine unterschiedliche Drehzahleinstellung am Düsenkopf
und am Drehteller wird der Einspritzwinkel des
Compound-Stranges zur Deckelebene verändert. Der opti
male Einspritzwinkel hängt bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren vom Fließverhalten der Dichtungsmasse ab.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren applizierten
Dichtungsmassen werden in der Regel bei etwa 220°C und
etwa 60 sec. ausgeliert.
Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung der
zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Einspritzen von
Dichtungsmasse in Nockendrehverschlüsse oder in ausge
stanzte Ronden für neutrale Verschlüsse. Dabei können
die Nockendrehverschlüsse mit den verschiedensten
Beschichtungen innenlackiert sein.
Ein mit einem Grundlack auf Epoxi-Phenolharzbasis und
mit einem Haftlack auf Organosol-Basis innenbeschichte
ter Nockendrehverschluß (ø 63 mm) wird in den Drehtel
ler eingelegt. Die Zahl der ringförmig angeordneten
Spritzdüsen in der Einspritzeinheit beträgt 18. Die
Einspritzeinheit enthält einen für die Aufnahme der
Dichtungsmasse vorgesehenen Zylinder und einen Kolben
als Fördereinrichtung für die Dichtungsmasse. Als
Compound-Masse wird eine Dichtungsmasse auf PVC-Basis
in den Zylinder eingebracht. Die Dichtungsmasse wird
mittels einer Heizeinrichtung auf 38°C vorgewärmt. Der
Düsenkopf und der Drehteller werden mit Hilfe von sepa
raten, stufenlos regelbaren Elektromotoren in gleicher
Richtung mit einer Umdrehungszahl von 20 U/min. ange
trieben. Der Verschlußring am Düsenkopf wird geöffnet,
und der Kolbendruck auf die Compoundmasse wird auf 0,5
bar eingestellt. Nach 1 sec. wird der Verschlußring
wieder verschlossen. Die applizierte Dichtungsmasse
wird anschließend 60 sec. lang bei 220°C getrocknet.
Die Schichtstärke der Compound-Masse beträgt 1 mm. Nach
24 h wird ein Sterilisationstest durchgeführt.
Dazu wird eine Testlösung (Konzentr. Essigsäure und
Speiseöl 1 : 1) in einen mit dem Nockendrehverschluß ver
schlossenen Behälter eingebracht, und der Sterilisa
tionstest wird unter den Bedingungen 121°C/l h durchge
führt. Der Gegendruck auf den Verschluß beträgt 2 bar.
Ergebnis: Das Vakuum ist erhalten geblieben. Die Haf
tung der Dichtungsmasse zum Haftlack wird als sehr gut
beurteilt. Die Dichtungsmasse ist nicht durchtrennt
worden.
Claims (16)
1. Vorrichtung zum Einbringen von Dichtungsmasse in
Nockendrehverschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung einen Drehteller für die Deckelauf
nahme und eine Einspritzeinheit enthält, wobei die
Einspritzeinheit einen Düsenkopf mit ringförmig
angeordneten Spritzdüsen sowie eine Fördereinrich
tung für die Dichtungsmasse enthält, der Drehteller
und der Düsenkopf zentriert angeordnet sind und der
Düsenkopf in gleicher Richtung wie der Drehteller
gedreht werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß sie 14 bis 22 ringförmig angeordnete
Spritzdüsen bei einem mittleren Verschlußdurchmes
ser von 53 bis 77 mm enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstand zwischen den ringförmig
angeordneten Spritzdüsen 8 bis 14 mm beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drehteller und der Düsenkopf
durch separate, stufenlos regelbare Elektromotoren
angetrieben werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drehteller und der Düsenkopf mit
variabler Umdrehungszahl angetrieben werden können.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einspritzeinheit einen für die
Aufnahme der Dichtungsmasse vorgesehenen Zylinder
und einen Kolben als Fördereinrichtung für die
Dichtungsmasse enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich am Düsenkopf ein Verschlußring
zum Öffnen und Verschließen der Spritzdüsen be
findet.
8. Verfahren zum Einbringen von Dichtungsmasse in
Nockendrehverschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß
mit einer Innenlackierung versehene, ausgestanzte
Ronden für die Dichtungsmassenapplikation ausge
formt und in neutrale Verschlüsse eingelegt und
diese in einen Drehteller eingelegt werden oder mit
einer Innenlackierung versehene Nockendrehver
schlüsse in einen Drehteller eingelegt werden,
mittels einer Fördereinrichtung die Dichtungsmasse
in einen Düsenkopf mit ringförmig angeordneten
Spritzdüsen gelangt und die Dichtungsmasse unter
Drehen des Drehtellers und des Düsenkopfes in glei
cher Richtung auf die ausgestanzten Ronden bzw. in
den Nockendrehverschluß appliziert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsmasse mittels 14 bis 22 ringförmig
angeordneter Spritzdüsen bei einem mittleren Ver
schlußdurchmesser von 53 bis 77 mm auf die Ronden
bzw. auf den Nockendrehverschluß appliziert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstand zwischen den ringförmig
angeordneten Spritzdüsen 8 bis 14 mm beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Applikation der Dichtungsmasse
bei einer Umdrehungszahl von Drehteller und Düsen
kopf zwischen 20 und 50 U/min erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drehteller und der Düsenkopf
durch separate, stufenlos regelbare Elektromotoren
angetrieben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drehteller und der Düsenkopf mit
variabler Umdrehungszahl angetrieben werden.
14. Verfahren nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Kolben die sich in einem Zylinder
befindliche Dichtungsmasse in den Düsenkopf mit den
ringförmig angeordneten Spritzdüsen drückt.
15. Verfahren nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Verschlußring am Düsenkopf an der
Einspritzeinheit geöffnet und zur Beendigung der
Dichtungsmassenapplikation wieder geschlossen wird.
16. Verwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7
zum Einspritzen von Dichtungsmasse in Nockendreh
verschlüsse oder in ausgestanzte Ronden für neu
trale Verschlüsse.
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Publication Number | Publication Date |
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ID=6496865
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EP (1) | EP0719208A1 (de) |
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