WO2018215422A1

WO2018215422A1 - Verfahren zur herstellung einer dichtung in oder auf einem verschluss für einen behälter, verschluss sowie vorrichtung zur herstellung eines verschlusses

Info

Publication number: WO2018215422A1
Application number: PCT/EP2018/063322
Authority: WO
Inventors: Marcus Naroska
Original assignee: Neoform Flensburg Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2018-11-29
Also published as: EP3630439A1; DE102017111348A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung in oder auf einem Verschluss (10) für einen Behälter, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Vordosierung einer Dichtungsmasse, die ein Polymer enthält, b) Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall, c) Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf eine Dichtungsfläche (22) des Verschlusses (10). Weiter betrifft die Erfindung einen Verschluss für einen Behälter, umfassend eine Dichtung, und eine Vorrichtung (50) zur Herstellung eines Verschlusses (10) für einen Behälter.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER DICHTUNG IN ODER AUF EINEM VERSCHLUSS FÜR EINEN BEHÄLTER, VERSCHLUSS SOWIE VORRICHTUNG

ZUR HERSTELLUNG EINES VERSCHLUSSES

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung in oder auf einem Verschluss für einen Behälter.

Bei den Behälterverschlüssen der hier einschlägigen Art handelt es sich beispielsweise um Metallverschlüsse für Glasbehälter wie etwa Glasflaschen oder dergleichen, die an ihrer Innenseite mit einer Dichtung versehen sind. Die Dichtung ist flächig auf eine Innenseite des Verschlusses aufgetragen, typischerweise ringförmig, so dass sie den Verschlusskörper zuverlässig gegen den Behälterrand abdichtet.

Bekannt sind Dichtungen, die aus einer Dichtungsmasse hergestellt sind, die ein Polymer enthält. Diese Polymermasse wird beispielsweise in einem Spritzgussverfahren in den Verschluss eingebracht. Derartige Verfahren und entsprechende Vorrichtungen sind beispielsweise in US 2012/0171381 AI und in US 2016/0318212 AI dargestellt. Ein Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen Dichtung wird ferner in US 2011/0100994 AI offenbart.

US 2012/0171381 AI und US 2016/0318212 AI beschreiben jeweils Verfahren, bei denen die ringförmige Dichtung des Spritzgusswerkzeugs mit einem zentralen, im Werkzeugstempel axial verlaufenden Zuleitungskanal hergestellt wird. Von diesem axialen Zuleitungskanal aus erstrecken sich radiale Kanäle, aus denen die Dichtungsmasse austritt und durch einen äußeren Stempel abgeschert wird. Die Dichtung kann dann gegebenenfalls durch einen weiteren Pressstempel fertiggestellt werden.

Generell sind bei der Herstellung von Behälterverschlüssen hohe Ausbringungszahlen notwendig. Die Verwendung einer Spritzgusstechnik hat sich jedoch in diesem Zusammenhang als problematisch erwiesen. Hierbei kommt es bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren immer wieder zu einem Verkleben des Zwischenraums zwischen dem zentralen Stempel und dem äußeren Stempel, der darauf beweglich ist, zu einem Verkleben der engen Spalte zwischen den beweglichen Teilen des Spritzkopfes sowie zu einem Aufbau von angetrockneter Dichtungsmasse an den Austrittsöffnungen der Extrusionskanäle. Hierdurch ergeben sich Produktionsunterbrechungen, da die betreffenden Werkzeuge gewartet oder ausgetauscht werden müssen. Temperatur, Druck und Fließgeschwindigkeit der Dichtungsmasse müssen bei diesem Spritzgussvorgang, insbesondere bei den bereits erwähnten hohen Ausbringungszahlen, genau kontrolliert werden, um die Abweichungen der vorgegebenen Menge an Dichtungsmasse gering zu halten. Dies ist bei den oben erwähnten Verfahren insofern problematisch, als dass sich während der kurzen Zeit, in der die Austrittsöffnung(en) geschlossen wird (werden), ein Rückstau und damit ein Stillstand der Dichtungsmasse in den Kanälen bildet, der bis zur kontinuierlich fördernden Extruderschnecke zurückreichen kann. Die dadurch entstehenden hochfrequenten Druckschwankungen können zu ungleichen Mengen von ausgebrachter Dichtungsmasse führen, den Verschleiß der Extruder-/Plastifiziergeräte erhöhen und/oder den Einsatz von zusätzlichen Vorrichtungen erfordern, die diese Druckschwankungen ausgleichen können. Die bei solchen Spritzgussverfahren eingesetzte Energie zum Erhalt von Druck, Temperatur und Viskosität der Dichtungsmasse ist zudem relativ hoch.

Das in US 2011/0100994 AI beschriebene Verfahren verwendet zwar eine andere Technik, bei welcher die Dichtungsmasse in einen ringförmigen Kanal eingepresst wird. Hier stellen sich jedoch andere Probleme, da die ringförmige Kammer zur Bildung der Dichtung sich ungleichmäßig füllen kann, d. h., die Dichtung wird im Ergebnis ungleichmäßig ausgebildet. Auch dieses Verfahren liefert daher keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Vor allem verursacht auch hier das Vordosieren/ Abscheren von plastifizierter Dichtungsmasse und das Transferieren dieser plastifizierten Masse in den Verschluss eine unvermeidbare Verschmutzung der Werkzeuge, die zu hohen Wartungskosten und Stillstandszeiten führt.

Es besteht daher ein Bedarf nach einem verbesserten Verfahren zur Herstellung von Dichtungen in Behälterverschlüssen, welches auch bei hohen Produktionszahlen zuverlässig arbeitet und die Dichtungen in konstanter Qualität produziert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung eines solchen Verfahrens, sowie einer entsprechenden Vorrichtung zur Herstellung eines Behälterverschlusses, welche die genannten Probleme überwindet. Die vorstehend genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Dichtungsmasse vordosiert und mittels Ultraschall plastifiziert. Für diese Plastifizierung lassen sich Erfahrungen aus dem Bereich des Ultraschallschweißens nutzen, bei welchen ein Schweißkopf, eine sogenannte Sonotrode, die mit den zu verschweißenden Werkstücken in Kontakt steht, zu Ultraschallschwingungen angeregt wird, durch welche das oder die Werkstücke in der Schweißzone verschmolzen werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird lediglich ein vordosierter Teil der Dichtungsmasse plastifiziert, d. h., die Plastifizierung findet erst dann statt, wenn ein zur Bildung der Dichtung vorgesehener Teil der Dichtungsmasse von einem Dichtungsmassenvorrat getrennt ist. Sowohl die Dosierung der benötigten Dichtungsmasse als auch deren Plastifizierung kann dann gezielter und mit höherer Präzision durchgeführt werden. Die bei den eingangs beschriebenen Spritzgussverfahren auftretenden Probleme, wie etwa ein Verkleben der Werkzeuge, ein Rückstau oder dergleichen, werden hierdurch vermieden.

Es ist ferner möglich, die Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall kurz vor oder während des Aufbringens auf die hierfür vorgesehene Dichtungsfläche des Verschlusses vorzunehmen. Im Vergleich zu den eingangs beschriebenen Spritzgussverfahren kann dadurch die Energie zum Erhalt von Druck, Temperatur und Viskosität der Dichtungsmasse vom Zeitpunkt der Plastifizierung bis zum Erreichen des Auftragsortes eingespart werden. In diesem Fall kann insbesondere das zum Aufbringen vorgesehene Werkzeug, wie etwa typischerweise ein Aufbringstempel, der die vordosierte Dichtungsmasse gegen die Dichtungsfläche bewegt, als Sonotrode, also zur Kontaktübertragung der Ultraschallschwingungen dienen. Die Plastifizierung kann also beispielsweise stattfinden, nachdem ein derartiger Aufbringstempel die vordosierte Dichtungsmasse übernommen hat und gegen die Dichtungsfläche transportiert, also noch bevor die vordosierte Dichtungsmasse die Dichtungsfläche kontaktiert, oder zu einem Zeitpunkt, wenn die Dichtungsmasse durch das Aufbringwerkzeug bereits auf die Dichtungsfläche aufgebracht worden ist, also sie sich in Kontakt mit dieser befindet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Plastifizierung nach dem vorstehend beschriebenen Aufbringen der Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche durchzuführen, also etwa dann, wenn das Aufbringwerkzeug sich bereits wieder in einer Rückzugsbewegung befindet. Dann kann die Plastifizierung auf andere Weise stattfinden, etwa durch Übertragung der Ultraschallschwingungen auf den Behälter selbst, oder durch eine separate Sonotrode.

Wie vorstehend beschrieben, kann die Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse erfindungsgemäß vor deren Aufbringen auf die Dichtungsfläche durchgeführt werden, oder gleichzeitig mit dem Aufbringen, oder auch anschließend.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, wie sie in den Unteransprüchen dargelegt sind, wobei die jeweiligen Ausführungsformen getrennt voneinander realisierbar sind, jedoch auch miteinander kombiniert werden können, soweit technisch möglich und sinnvoll.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die auf die Dichtungsfläche aufgebrachte Dichtungsmasse unter mechanischem Druck umgeformt. Dies kann nach Abschluss des Aufbringens der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche geschehen, also beispielsweise durch ein weiteres Werkzeug wie etwa einen Umformstempel, welcher der Dichtung ihre endgültige Form verleiht.

Weiter vorzugsweise wird die Dichtungsmasse noch während des Aufbringens auf die Dichtungsfläche unter mechanischem Druck umgeformt. Hierzu lässt sich insbesondere der Aufbringstempel verwenden, der in der oben bereits beschriebenen Weise die vordosierte Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche aufbringt. Der Aufbringstempel hat bei dieser Ausführungsform also auch die Funktion eines Umformstempels.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Umformung im zumindest teilweise plastifizierten Zustand der Dichtungsmasse durchgeführt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest die Dichtungsfläche des Verschlusses vor oder während des Aufbringens der vordosierten Dichtungsmasse vorgeheizt. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Plastizität der Dichtungsmasse auch nach dem Aufbringen erhalten bleibt und diese nicht beim Kontakt mit der Dichtungsfläche schlagartig aushärtet.

Dieses Vorheizen der Dichtungsfläche des Verschlusses kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch eine Induktionsheizung durchgeführt werden, gemäß einer weiteren Ausführungsform durch eine Infrarotheizung. Es versteht sich, dass verschiedene Arten von Heizungen auch miteinander kombiniert werden können.

Weiter vorzugsweise ist zumindest die Dichtungsfläche des Verschlusses mit einer Beschichtung zur Schaffung einer Bindung mit der darauf aufgebrachten Dichtungsmasse beschichtet. Diese Beschichtung kann die Haftung der Dichtungsmasse an der Dichtungsfläche fördern. Unter Umständen kann es zu diesem Zweck notwendig sein, die Beschichtung thermisch zu aktivieren, indem beispielsweise, wie vorstehend beschrieben, der Verschluss aufgeheizt wird. Die Beschichtung kann als Lack, als ein- oder mehrschichtige Beschichtung oder Laminierung oder dergleichen ausgebildet sein.

Vorzugsweise wird die Bindung zwischen der Dichtungsmasse der Beschichtung durch Erhitzen der Beschichtung und/oder der Dichtungsmasse erzeugt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der Schritt der Vordosierung der Dichtungsmasse und der Schritt des Aufbringens der vordosierten Dichtungsmasse gleichzeitig durchgeführt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt die in dem Schritt der Vordosierung der Dichtungsmasse dosierte Dichtungsmasse als Granulat vor. Die Vordosierung kann in diesem Fall dadurch geschehen, dass einzelne Granulatkörner durch die Vordosierung erzeugt werden, oder dadurch, dass einzelne Granulatkörner gezielt aus einem Vorrat von Granulatkörnern vereinzelt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die vordosierte Dichtungsmasse als Streifen, Stange, Draht oder Ring vor. Dieser Ring kann ein verschweißter (endloser) oder offener Ring sein, der in der Grundform der herzustellenden Dichtung entspricht und nur noch auf/in den Verschluss eingelegt, plastifiziert und dessen z.B. kreisförmiger Querschnitt zum Querschnitt der endgültigen Dichtung umgeformt werden muss.

Dieser vordosierte Streifen, die Stange oder der Draht wird weiter vorzugsweise zu einem offenen oder geschlossenen Ring geformt, der in seiner Grundform der herzustellenden Dichtung entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Dichtungsmasse in der Vordosierung ringförmig oder scheibenförmig aus einer Folie ausgestanzt, derart, dass die vordosierte Dichtungsmasse als Ring oder Scheibe vorliegt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Verschluss für einen Behälter, umfassend eine Dichtung, hergestellt nach den vorstehend beschriebenen Verfahren.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlusses für einen Behälter, der auf einer Dichtungsfläche mit einer Dichtung versehen ist, umfasst: eine Dosiereinrichtung zur Vordosierung einer Dichtungsmasse, die ein Polymer enthält, eine Plastifizierungseinrichtung zur Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall, und eine Einrichtung zum Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche.

Vorzugsweise umfasst diese Vorrichtung eine Umformeinrichtung zum Umformen der Dichtungsmasse auf der Dichtungsfläche unter mechanischem Druck.

Weiter vorzugsweise umfasst die Einrichtung zum Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche zumindest einen Aufbringstempel, und der Aufbringstempel und der Verschluss sind relativ zueinander beweglich. Weiter vorzugsweise umfasst die Umformeinrichtung zumindest einen Umformstempel, wobei der Umformstempel unter Verschluss relativ zueinander beweglich sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Umformstempel und der Aufbringstempel identisch.

Weiter vorzugsweise sind der Umformstempel und/oder der Aufbringstempel zur als Sonotrode zur Übertragung von Ultraschall auf die Dichtungsmasse und zur Plastifizierung derselben ausgebildet. In diesem Fall kann also beispielsweise ein Umformstempel, der von einem Aufbringstempel getrennt ausgebildet ist, als Sonotrode ausgebildet sein, oder der Aufbringstempel kann die Sonotrode bilden, oder ein Stempel, der gleichzeitig den Umformstempel und den Aufbringstempel bildet, dient als Sonotrode zur Plastifizierung der Dichtungsmasse.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Aufbringstempel innerhalb eines Kanals beweglich, in welchen die vordosierte Dichtungsmasse durch die Dosiereinrichtung seitlich einführbar ist.

Weiter vorzugsweise ist dieser Kanal ringförmig ausgebildet, oder mehrerer solcher Kanäle, in welchen jeweils ein Aufbringstempel beweglich ist, sind ringförmig angeordnet. Dieser Ring bzw. diese ringförmige Anordnung können vorteilhafterweise der endgültigen Form der herzustellenden Dichtung entsprechen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Dosiereinrichtung zumindest einen Dosierkanal, in welchem die vordosierte Dichtungsmasse gefördert wird und welcher von außen im Wesentlichen radial oder tangential in den ringförmigen Kanal oder die ringförmig angeordneten Kanäle münden, in welchem oder welchen der bzw. die Aufbringstempel beweglich ist bzw. sind. Im Fall eines ringförmigen Kanals bildet die tangentiale Einführung den Vorteil eines im wesentlichen behinderungsfreien Übergangs an der Einmündung des Dosierkanals in den ringförmigen Kanal, in welchem der Aufbringstempel geführt wird. Idealerweise kann dann der gesamte ringförmige Kanal gefüllt werden, indem die vordosierte Dichtungsmasse entlang des Rings durchgeschoben wird, bis der Ring vollständig oder zumindest annähernd geschlossen ist. Weiter vorzugsweise umfasst die Dosiereinrichtung zumindest einen Dosierstempel, der zur Förderung der vordosierten Dichtungsmasse beweglich ist.

Dieser Dosierstempel ist vorzugsweise als Sonotrode zur Kontaktübertragung von Ultraschall auf die Dichtungsmasse zur Plastifizierung derselben ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dosiereinrichtung zur Vereinzelung von Granulatkörnern aus einem Vorrat einer als Granulat vorliegenden Dichtungsmasse vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dosiereinrichtung zum Abtrennen eines Abschnitts von einem Strang einer strangförmigen Dichtungsmasse vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Dosiereinrichtung dazu vorgesehen, einen Abschnitt der Dichtungsmasse in einen ringförmigen Kanal einzuschieben, in welchem ein ringförmiger Aufbringstempel beweglich ist, derart, dass der Abschnitt eine zumindest annähernd geschlossene Ringform annimmt.

Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Heizeinrichtung zum Beheizen des Verschlusses, welche als Induktionsheizung oder als Infrarotheizung ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Umformstempels und/oder des Aufbringstempels .

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. sind perspektivische Ansichten eines Teils eines Innenbereichs eines Verschlusses für einen Behälter, zusammen mit vordosierter Dichtungsmasse sowie einer fertig ausgebildeten Dichtung; zeigt einen Teilschnitt durch eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtung in oder auf einem Verschluss für einen Behälter; ist ein Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in Perspektiven ähnlich Fig. 2, zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs zum Betrieb der Vorrichtung; sind schematische Darstellungen von Anordnungen von Kanälen zur Führung eines Aufbringstempels innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; zeigen schematisch einen Verfahrensablauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtung in einem Behälter; zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in verschiedenen Verfahrensschritten; sind horizontale Schnitte durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen; Fig. 9a und 9b) sind horizontale Teilschnitte durch eine weitere

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen; und

Fig. 10a) bis 10c) sind weitere Teilansichten der in Fig. 8 gezeigten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen.

Fig. 1 zeigt einen Verschluss 10 für einen nicht näher dargestellten Behälter. Der Verschluss 10 weist einen Boden 12 auf, der kreisrund ausgebildet ist und von dessen Rand sich eine zylinderförmige Wand 14 nach oben erstreckt. Im verschlossenen Zustand des Behälters schließt der Boden 12 des Verschlusses 10 die Öffnung des Behälters ab. Damit der Verschluss 10 dicht schließt, wird er an seiner Innenseite mit einer Dichtung versehen, die auf dem Rand der Öffnung des Behälters aufliegt und gegen diesen gedrückt wird, so dass die Wand 14 des Verschlusses 10 den Rand umfasst. Die Wand 14 kann ferner auf bekannte Weise mit inneren Eingriffselementen zur Bildung eines Schraubverschlusses oder dergleichen am Behälter versehen sein. Solche Elemente sind hier weggelassen, das sie nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

Die Dichtung 16 liegt gemäß Fig. lf) in fertig ausgebildetem Zustand des Verschlusses 10 in einer ringförmigen Nut 18 (Fig. la) bis lf)) ein und ist selbst ringförmig ausgebildet. Sie besteht aus einem Polymer, im folgenden Fall aus einem thermoplastischen Polymer (TPE), welches unter Hitzeeinwirkung plastifizierbar ist und bei Zimmertemperatur im wesentlichen unplastifiziert ist. Der Begriff„plastifiziert" soll hier einen Zustand bezeichnen, in welchem die Dichtungsmasse zur Bildung der Dichtung 16 relativ formbar ist, während die Dichtung 16 bei Zimmertemperatur formstabil ist. Dies schließt eine gewisse Elastizität der fertig ausgebildeten Dichtung nicht aus, sondern vielmehr kann eine solche Elastizität für die Dichtungseigenschaften erforderlich sein. Insbesondere kann die Dichtung 16 kompressibel sein, um beim Verschließen des Behälters mittels des Verschlusses 10 die gewünschten Dichtungseigenschaften zu erreichen. Zur Bildung der Dichtung 16 wird die Dichtungsmasse erfindungsgemäß vordosiert. Dies kann in verschiedenen Formen erfolgen, in den Fig. lb) bis le) dargestellt. Gemäß Fig. lb) legt die vordosierte Dichtungsmasse in Form von Granulatkörnern 20 vor. Diese Granulatkörner 20 werden entlang der ringförmigen Nut 18 zur Aufnahme der Dichtung 16 verteilt und mittels Ultraschall plastifiziert, wie im folgenden noch näher ausgeführt werden soll. Durch diese Plastifizierung mittels Ultraschall, sowie durch eine gegebenenfalls durchgeführte Umformung unter mechanischem Druck, fließen die Granulatkörner 20 zu einem Ring zusammen und bilden die endgültige Form der Dichtung 16, wie in Fig. lf) dargestellt. Eine möglichst gleichförmige Verteilung der Granulatkörner 20 entlang der ringförmigen Nut 18 ist vorteilhaft, um eine gleichförmige Ausbildung der Dichtung 16 zu erreichen.

Die Innenseite der Nut 18 bildet somit eine Dichtungsfläche 22, auf welche die in Form der Granulatkörner 20 vordosierte Dichtungsmasse zunächst aufgebracht wird und anschließend plastifiziert wird. Die Plastifizierung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auch während des Aufbringens der vordosierten Dichtungsmasse erfolgen, oder die vordosierte Dichtungsmasse wird vor dem Aufbringen auf die Dichtungsfläche 22 in der Nut 18 plastifiziert. Dies soll im Einzelnen noch näher erläutert werden.

Fig. lc) zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher die vordosierte Dichtungsmasse als Ring 24 vorliegt. Dieser Ring 24 kann vollständig geschlossen sein, oder, wie in Fig. lc) demonstriert, an einer Stelle 26 geöffnet sein. Vorliegend handelt es sich um einen Ring 24 mit kreisförmigem Querschnitt, also um einen sogenannten O-Ring.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. ld) liegt die vordosierte Dichtungsmasse in Form einer Anzahl einzelner Ringsegmente 27 vor, die gemeinsam einen Ring bilden und entsprechend entlang der Nut 18 auf deren Dichtungsfläche 22 verteilt werden. Diese Ringsegmente sind hier als bogenförmige Streifen oder Drähte dargestellt, können aber auch als gerade Streifen bzw. Stangen ausgebildet sein und so auf der Dichtungsfläche 22 verteilt werden, dass sich nach Plastifizierung und Umformung eine geschlossene Dichtung ergibt. Fig. le) zeigt einen geschlossenen Ring 28, der die vordosierte Dichtungsmasse bildet. Dieser Ring 28 weist jedoch einen anderen Querschnitt auf als der Ring 24 in Fig. lc), nämlich einen rechteckigen flachen Querschnitt.

Zur Plastifizierung der gemäß den Fig. lb) bis le) vordosierten Dichtungsmasse dient ein Stempel 30, der von oben, also von der Innenseite des Verschlusses her auf die vordosierte und auf die Dichtungsfläche 22 aufgebrachte Dichtungsmasse gedrückt wird. Der Stempel 30 ist als Sonotrode zur Übertragung von Ultraschallschwingungen auf die Dichtungsmasse ausgebildet.

Der Stempel 30 kann ein Aufbringungsstempel sein, der dazu dient, die vordosierte Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche 22 aufzubringen, sowie ferner gleichzeitig ein Umformstempel, der die bereits aufgebrachte Dichtungsmasse umformt, oder durch ein Stempel, der gleichzeitig die Funktionen des Aufbringens und des Umformens übernimmt. Aufbringungsstempel und Umformstempel sind in diesem Fall also identische Teile.

Fig. 2 zeigt verschiedene Teilschnitte durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlusses 10, wie in Fig. 1 dargestellt, der auf seiner Dichtungsfläche 22 mit einer Dichtung 16 gemäß Fig. lf) versehen ist.

Fig. 2a) bis 2c) zeigen einen Teil eines senkrechten Schnitts durch eine Vorrichtung 50 zur Herstellung des Verschlusses 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einem Werkzeug 52, gegen welches der Verschluss 10 (Fig. 2c) derart in vertikaler Richtung von unten beweglich ist (Pfeil A), dass der Boden 12 gegen die Unterseite 56 eines unteren Werkzeugstempels 54 des Werkzeugs 52 bewegt wird. Innerhalb des Werkzeugstempels 54 verläuft ein senkrechter Kanal 58, der zur Unterseite 56 hin geöffnet ist und über dem Bereich des Bodens 12 mündet, in welchem die Nut 18 mit der Dichtungsfläche 22 verläuft. Innerhalb dieses Kanals 58 ist ein Stempel 60 aufwärts und abwärts beweglich, und zwar von einem oberen Totpunkt, der in Fig. 2a) dargestellt ist, zu einem unteren Totpunkt in Fig. 2c), an welchem der das untere Ende des Stempels 60 aus der Unterseite 56 des Werkzeugstempels 54 herausragt. Seitlich mündet in den Kanal 58 ein Dosierkanal 62. Innerhalb des Dosierkanals 62 ist ein Dosierstempel 64 horizontal beweglich. Von oben mündet in den Dosierkanal 62 ein BefüUungskanal 66. Dieser enthält eine Dichtungsmasse in Form einer Reihe von Granulatkörnern 20 (im folgenden einfach als Körner 20 bezeichnet). Der BefüUungskanal 66 hat einen Durchmesser, der nicht oder nicht wesentlich größer ist als der Durchmesser der Körner, so dass die Körner 20 übereinander gestapelt im BefüUungskanal vorliegen und durch ihr Eigengewicht nach unten in den Dosierkanal 62 rutschen können. Dessen Durchmesser entspricht etwa dem Durchmesser des Befüllungskanals 66, d. h., die Höhe des Dosierkanals 62 und die Korngröße sind derart aneinander angepasst, dass ein Korn in Höhenrichtung den Dosierkanal 62 ausfüllt, ein darüber liegendes Korn jedoch nicht in den Dosierkanal 62 geraten kann. Es kann also jeweils nur das unterste Korn des im BefüUungskanal 66 vorliegenden Stapels in den Dosierkanal 62 fallen.

Diese Situation ist in Fig. 2a) dargestellt. Der Dosierstempel 64 ist hier vollständig zurückgezogen, so dass die untere Mündung des Befüllungskanals 66 zum Dosierkanal 62 hin frei ist. Das unterste Korn 68 der Dichtungsmasse kann dann in den Dosierkanal 62 fallen und durch eine Bewegung des Dosierstempels 64 in Richtung des Kanals 58 erfasst und in den Kanal 58 eingeschoben werden (Fig. 2b).

Der Dosierstempel 64 dient bei der vorliegenden Ausführungsform somit als Dosiereinrichtung zur Vereinzelung eines zur Bildung der Dichtung verwendeten Teils der Dichtungsmasse aus einem Vorrat von Granulatkörnern 20. Hierdurch findet eine Vordosierung der Dichtungsmasse statt. In einer alternativen Ausführungsform kann in den BefüUungskanal 66 auch Dichtungsmasse in Stangen- oder Drahtform, also als Vorratsstrang, eingeführt und durch den Dosierstempel das Korn 68 als vordosierte Dichtungsmasse abgetrennt werden.

Der Dosierstempel 64 dient jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform ferner zur Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse, wie in Fig. 2b) dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist der Dosierstempel 64 als Sonotrode ausgebildet. Hierdurch werden Ultraschallschwingungen auf das vereinzelte und in den Kanal 58 transportierte Korn 68 übertragen. Hierdurch wird das Korn 68 der Dichtungsmasse geschmolzen, zumindest in solchem Umfang, dass es sich zu der endgültigen Form der Dichtung 16 verformen lässt. Dieses kann, wie im Folgenden noch näher erläutert werden soll, durch zusätzliche mechanische Umformung geschehen. Denkbar sind jedoch auch Aus führungs formen der Erfindung, bei welchen die Dichtungsmasse so weit aufgeschmolzen wird, dass sie selbstständig innerhalb der Nut 18 in die endgültige Form der Dichtung 16 fließt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das in der Situation in Fig. 2b) plastifizierte Korn 68 von dem Aufbringstempel 60 während dessen Abwärtsbewegung nach unten erfasst, nachdem oder während der Dosierstempel 64 sich zurückzieht (Fig. 2c), und das Korn 68 wird nach unten in die Nut 18 auf die Dichtungsfläche 22 gedrückt. Auf diese Weise wird die vordosierte Dichtungsmasse auf die Dichtungs fläche 22 des Verschlusses 10 aufgebracht. Der Stempel 60 dient somit als Aufbringstempel und somit als Einrichtung zum Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche 22, oder ist Bestandteil derselben.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient der Aufbringstempel 60 gleichzeitig als Umformstempel. Er übt mechanischen Druck auf die Dichtungsmasse aus, so dass sich mehrere entlang der Nut 18 verteilte Körner 68 (wie in Fig. lb) dargestellt) zu der ringförmigen Dichtung 16 verbinden. Wie im Folgenden noch näher gezeigt werden soll, sind nämlich mehrere Kanäle 58 ringförmig innerhalb des Werkzeugstempels 54 entsprechend der Gestalt der Nut 18 und der endgültigen Dichtung 16 angeordnet, zusammen mit entsprechenden Anordnungen von Dosierkanälen 62, Dosierstempeln 64 und Befüllungskanälen 66, wie in Fig. 2a bis c) gezeigt. Denkbar ist jedoch auch gemäß einer weiteren Ausführungsform die Anordnung eines ringförmigen bzw. zylindrischen Kanals 58, in welchem der Aufbringstempel 60 bzw. Umformstempel beweglich ist.

Das Umformen durch den Aufbringstempel 60 bzw. Umformstempel kann dadurch unterstützt werden, dass dieser ebenfalls als Sonotrode ausgebildet ist und somit die in die Nut 18 eingebrachte Dichtungsmasse zusätzlich plastifiziert wird. Das heißt, die Dichtung 16 wird unter Einwirkung von Wärme und mechanischem Druck durch den Aufbringstempel 60 bzw. Umformstempel gebildet. Die Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall und das Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche können somit gleichzeitig stattfinden, oder die Plastifizierung kann vor dem Aufbringen stattfinden, in Form einer vollständigen oder teilweisen Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse. Denkbar ist gemäß einer weiteren Ausführungsform jedoch auch, die vordosierte Dichtungsmasse zunächst auf die Dichtungsfläche 22 innerhalb der Nut 18 aufzubringen und erst anschließend zu plastifizieren, etwa durch einen anschließend aufgebrachten Umformstempel, der gleichzeitig als Sonotrode ausgebildet ist.

Es ist ferner möglich, den Verschluss 10 durch eine zusätzliche Heizeinrichtung der Vorrichtung 50 aufzuheizen, etwa durch eine Induktionsheizung oder eine Infrarotheizung, so dass eine Plastifizierung der auf die Dichtungsfläche 22 aufgebrachten Dichtungsmasse gefördert wird. Hingegen kann ein Aufbringstempel 60 und/oder Umformstempel gekühlt sein.

Fig. 3a) bis 3d) zeigen einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 150, die der Vorrichtung 50 aus Fig. 2 hinsichtlich des Verlaufs des Kanals 58, in welchem der Aufbringstempel 60 bzw. Umformstempel senkrecht geführt wird, des Dosierkanals 62 mit dem darin horizontal beweglichen Dosierstempel 64, und des Befüllungskanals 66, der mit Granulatkörnern 20 der Dichtungsmasse gefüllt ist, ähnlich ist. Der Transport eines einzigen Korns 68 durch den Dosierstempel 64 innerhalb des Dosierkanals 62 in den Kanal 58 (Fig. 3a und b)) entspricht im wesentlichen Fig. 2. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch der Dosierstempel 64 nicht als Sonotrode ausgebildet, sondern das Korn 68 wird im nicht plastifizierten Zustand im Kanal 58 von dem Aufbringstempel 60 erfasst, nach unten transportiert (Fig. 3c) und auf die Dichtungsfläche 22 aufgebracht (Fig. 3d). Der Aufbringstempel 60 ist auch in diesem Fall als Umformstempel ausgebildet und gleichzeitig als Sonotrode ausgebildet. Hierdurch wird die auf die Dichtungsfläche 22 aufgebrachte Dichtungsmasse plastifiziert und unter mechanischem Druck umgeformt. In diesem Fall ist es möglich, die Plastifizierung und das Umformen der vordosierten Dichtungsmasse auch nach dem Aufbringen derselben auf die Dichtungsfläche 22 vorzunehmen, also bereits nachdem die Dichtungsmasse Kontakt mit der Dichtungsfläche 22 hat, oder währenddessen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Anordnungen gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen 50 und 150. Gemäß Fig. 4 sind voneinander getrennte Kanäle 58 ringförmig innerhalb des Werkzeugstempels 54 angeordnet, so dass sie sich in den Betriebsablauf der Vorrichtungen 50 und 150, der in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, unmittelbar über der Nut 18 befinden und somit die aus diesen Kanälen 58 nach unten austretende Dichtungsmasse unmittelbar in die Nut 18 eingebracht wird, wie weiter oben bereits dargestellt. Die aus den Kanälen 58 nach unten austretenden Körner 68 der vordosierten Dichtungsmasse liegen dann zunächst in einer Anordnung gemäß Fig. lb) vor, d. h., sie liegen vereinzelt voneinander entlang der ringförmigen Nut 18 und werden durch nachfolgendes Umformen und/oder Plastifizieren zu der ringförmigen Dichtung 16 gemäß Fig. lf) umgeformt.

Gemäß Fig. 4 laufen die Dosierkanäle 62 radial auf den Mittelpunkt des Werkzeugstempels 54 und des Rings zu, entlang dessen die Kanäle 58 verteilt sind. Der Durchmesser jeweils eines Kanals 58 in der horizontalen Ebene ist kreisförmig und entspricht etwa dem Durchmesser eines Korns 68 oder ist geringfügig größer. Im oberen Bereich von Fig. 4 ist eine Anordnung von Aufbringstempeln 60 dargestellt, die in ihrer Form den in Fig. 4 unten dargestellten Kanälen 58 entsprechen, d. h. jeder dieser Aufbringstempel 60 hat etwa die Form eines zylindrischen Stiftes, der innerhalb eines Kanals 58 nach unten geführt wird.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 5 ist ein umlaufend geschlossener ringförmiger Kanal 158 vorgesehen, in welchen die Körner 68 des Granulats der Dichtungsmasse radial von außen hineintransportiert werden. Der horizontale Querschnitt des ringförmigen Kanals 158 entspricht der Ringform der fertigen Dichtung 16. Innerhalb dieses ringförmigen Kanals 158 kann sich ein ebenfalls ringförmiger Aufbringstempel 160 aufwärts und abwärts bewegen. Ist der Aufbringstempel 160 gleichzeitig als Umformstempel vorgesehen, im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschrieben, kann die Druckfläche des Aufbringstempels 160 bzw. Umformstempels zur Ausübung eines gleichförmigen Drucks über die gesamte Fläche der Dichtung 16 dienen und somit zur gleichförmigen Ausbildung der Dichtung beitragen. Wie bereits beschrieben, kann der Aufbringstempel 160 bzw. Umformstempel als Sonotrode ausgebildet sein.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 250 gemäß der vorliegenden Erfindung, zur Bildung einer Dichtung 16 auf einer Dichtungsfläche 22 eines Verschlusses 10. Ein Teilschnitt durch den Verschluss 10 ist in Fig. 6a) dargestellt. Gemäß Fig. 6b) führen der Verschluss 10 und ein Werkzeugstempel 154 eine Relativbewegung zueinander in vertikaler Richtung durch, derart, dass der Werkzeugstempel 154 und der Verschluss 10 aufeinander zu bewegt werden. Die Dichtungsmasse zur Bildung der Dichtung 16 ist im vorliegenden Fall bereits durch eine nicht näher dargestellte Dosiereinrichtung vordosiert worden und auf die Dichtungs fläche 22 der Nut 18 im Boden 12 des Behälters 10 aufgebracht worden. Dies kann in einem vorhergehenden Verfahrensschritt durchgeführt werden, beispielsweise durch ein in Fig. 6 nicht näher dargestelltes Werkzeug, das von dem Werkzeugstempel 154 getrennt ist.

Innerhalb des in Fig. 6b) dargestellten Werkzeugstempels 154 ist ein Umformstempel 162 innerhalb eines ringförmigen Kanals 164 vertikal relativ zum Werkzeugstempel 154 beweglich. Dieser ringförmige Kanal 164 kann eine Form entsprechend dem Kanal 158 in Fig. 5 aufweisen, und entsprechend kann der Umformstempel 162 eine Form entsprechend dem Aufbringstempel bzw. Umformstempel 160 in Fig. 5 aufweisen.

Gemäß Fig. 6c) wird der Boden 12 des Behälters 10 gegen die Unterseite 166 des Werkzeugstempels 154 gedrückt, während der Umformstempel 162 sich in einer leicht angehobenen Position innerhalb des ringförmigen Kanals 164 befindet, derart, dass das untere Mündungsende 168 des ringförmigen Kanals 164 frei bleibt. Erst in der Situation in Fig. 6c), in welcher der Boden 12 die Unterseite 166 des Werkzeugstempels 154 kontaktiert, wird der Umformstempel 162 nach unten gedrückt und formt die in der Nut 18 einliegende Dichtungsmasse zu der endgültigen Dichtung 16, wie in Fig. 6d) dargestellt.

Auch bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Umformstempel 162 als Sonotrode ausgebildet sein, so dass der mechanische Druck durch den Umformstempel 162 unter gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall zur Plastifizierung der Dichtungsmasse ausgeübt wird.

Die Dichtungsmasse kann in der Ausführungsform in Fig. 6a) bis d) auch in anderen Formen als in Granulatform vorliegen. Denkbar sind insbesondere Vordosierungen der Dichtungsmasse gemäß Fig. lc), d) und e), also in Form eines Rings, der geschlossen oder geöffnet ist, oder in Form von Ringsegmenten.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Dichtung in einem Verschluss 110 für einen Behälter. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Verschluss 110 ein Kronkorken zum Verschluss einer nicht näher dargestellten Flasche. Der Verschluss 110 ist demnach mit einem Boden 112 und einem gebördelten Rand 114 ausgebildet, der den Boden 112 ringförmig umläuft.

Die Oberseite des Bodens 112 bildet im vorliegenden Fall die Dichtungsfläche 122. Diese Dichtungsfläche 122 ist zur Schaffung einer Bindung mit der darauf aufzubringenden Dichtungsmasse beschichtet. Diese Beschichtung lässt sich thermisch aktivieren, also insbesondere plastifizieren, so dass sie mit der aufgebrachten Dichtungsmasse eine Bindung eingeht. Zu diesem Zweck wird der Verschluss 110 beheizt. Gemäß Fig. 7a) findet eine Vorheizung mittels einer Induktionsheizung statt, oder wahlweise, gemäß einer weiteren Ausführungsform, mittels einer Infrarotheizung.

Gemäß Fig. 7b) wird in die Mitte der Dichtungsfläche 122 ein Korn 68 eines Granulats der Dichtungsmasse aufgebracht. Zu diesem Zweck dient eine Vorrichtung 850 mit einem Werkzeug 254, in welchem ein senkrechter Kanal 258 verläuft, der an seinem unteren Ende offen ist. Innerhalb dieses Kanals 258 ist ein Aufbringstempel 260 aufwärts und abwärts beweglich. Seitlich mündet ein horizontaler Dosierkanal 262 in den senkrechten Kanal 258, und innerhalb dieses Dosierkanals 262 ist ein Dosierstempel 264 beweglich. Von oben mündet ein senkrechter Befüllungskanal 266 in den Dosierkanal 262. Innerhalb des Befüllungskanals 266 ist eine Anzahl von Körnern eines Granulats 20 der Dichtungsmasse angeordnet.

In gleicher Weise wie in den Fig. 2 und 3, dient der Dosierstempel 264 dazu, aus einer zurückgezogenen Position, wie in Fig. 7b) dargestellt, ein unterstes Korn 68 des Granulats 20 zu erfassen und in den senkrechten Kanal 258 einzuschieben. Dieses Korn 68 kann dann vom Aufbringstempel 260 von oben erfasst und nach unten durch die Öffnung des senkrechten Kanals 258 aus dem Werkzeug 254 und auch die beschichtete Dichtungsfläche 122 gebracht werden. Als Ergebnis liegt dann ein einziges Korn 68 der Dichtungsmasse auf der beschichteten Dichtungsfläche 122 auf.

Die Anordnung des senkrechten Kanals 258 mit dem Aufbringstempel 260, des Dosierkanals 262 mit dem Dosierstempel 264 und des Befüllungskanals 266 ist somit ähnlich wie in den Fig. 2 und 3, abgesehen davon, dass der senkrechte Kanal 258, aus welchem das Korn 68 nach unten ausgebracht wird, zentral über den Verschluss 110 angeordnet ist. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform können der Dosierstempel 264 und/oder der Aufbringstempel 260 als Sonotrode zur Plastifizierung des Korns 68 ausgebildet sein. Denkbar ist beispielsweise, dass das Korn 68 des Granulats 20 der Dichtungsmasse zunächst durch den Dosierstempel 264 vorplastifiziert wird und durch den Aufbringstempel 260 vollständig plastifiziert wird. Plastifizierung und Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse können somit auch gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden. Die Plastifizierung kann auch vor dem Aufbringen stattfinden. Denkbar ist ferner, dass das aufgebrachte Korn 68 in dem in Fig. 7b) gezeigten Zustand, in welchem es sich bereits auf der beschichteten Dichtungsfiäche 122 befindet, durch ein Beheizen des Verschlusses 110 plastifiziert wird.

Gemäß Fig. 7c) wird das Korn 68 der Dichtungsmasse durch einen Umformstempel 270 gepresst, der von oben in den Verschluss 110 hineinbewegt wird. Durch dieses Pressen verteilt sich die Dichtungsmasse des Korns 68 über die gesamte Dichtungsfiäche 122, wie in Fig. 7d) dargestellt. Der gesamte Boden 112 des Verschlusses 110 ist dann von der Dichtungsmasse bedeckt, wie in Fig. 7e) dargestellt ist. Der Umformstempel 270 kann an seiner Unterseite mit einer Profilierung versehen sein, etwa einer ringförmigen Profilierung, um die Dichtung entsprechend zu formen.

Der Umformstempel 270 kann selbst wiederum als Sonotrode ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, den Umformstempel 270 zu kühlen.

Fig. 8a) und b) zeigen einen horizontalen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 350 zur Bildung einer Dichtung, im vorliegenden Fall einer ringförmigen Dichtung, in oder auf einem nicht näher dargestellten Verschluss für einen Behälter 10. Das Dichtungsmaterial liegt hier strangförmig vor und wird durch eine Dosiereinrichtung, die Bestandteil der Vorrichtung 350 ist, zu einzelnen Strängen vordosiert, die von einem Vorratsstrang abgeschnitten werden.

Die Vorrichtung 350 umfasst ein Werkzeug 354 mit einem ringförmigen Kanal 358, in welchem ein in Fig. 8a) und b) nicht näher dargestellter Aufbringstempel 360 senkrecht zur Zeichnungsebene beweglich ist. In diesen ringförmigen Kanal 358 mündet seitlich ein Dosierkanal 362, durch welchen ein Strang der Dichtungsmasse in Richtung des ringförmigen Kanals 358 geschoben wird. Bei diesem Strang kann es sich insbesondere um einen Polymerdraht handeln.

Zum Vorschieben des Strangs 324 dient eine Vorschubeinrichtung 364, die im vorliegenden Fall zwei am Strang 324 gegenüberliegend angeordnete und gegenläufig rotierende Förderwalzen 366 umfasst. Diese Förderwalzen 366 liegen an den gegenüberliegenden Außenseiten des Strangs 324 an und fördern diesen zu einem Schneidwerkzeug 368, das zum Abtrennen eines Abschnitts des Strangs 324 dient.

Gemäß Fig. 8a) wird der Strang 324 zunächst aus dem Dosierkanal 362 so weit in den ringförmigen Kanal 358 eingeschoben, dass der hierin gebildete Abschnitt 370 des Strangs 324 annähernd beschlossen ist. In dieser Situation wird das Schneidwerkzeug 368 betätigt und trennt den vorauslaufenden Abschnitt des Strangs 324 ab.

Wie in Fig. 8b) dargestellt, wird dann die Vorschubeinrichtung 364 weiter betätigt, bis das hintere abgetrennte Ende 372 des vorauslaufenden Abschnitts des Strangs 324 vollständig in den ringförmigen Kanal 58 eingetreten ist. Gleichzeitig wird das vorauslaufende Ende des Strangs 324 entlang des Umfangs des ringförmigen Kanals 358 weiter geschoben, d. h. dessen vorauslaufendes Ende 374 schiebt sich weiter in Richtung der Einmündung des Dosierkanals 362. Der hierdurch entstehende ringförmige Abschnitt 370 wird dann annähernd vollständig geschlossen und liegt als vordosierter Ring der Dichtungsmasse vor. Dieser Ring kann dann von dem Aufbringstempel erfasst und auf die Dichtungsfläche aufgebracht werden.

Fig. 9a) und b) zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 450, ebenfalls mit einem ringförmigen Kanal 458, zur Aufnahme eines ringförmigen Abschnitts 470 eines Polymerdrahtes als vordosierter Dichtungsmasse, die von einem Strang 424 abgeschnitten wird. Der Dosierkanal 462 läuft hier ebenfalls auf den ringförmigen Kanal 458 seitlich zu, ist jedoch annähernd tangential an diesem angeordnet. Die Vorschubeinrichtung 464 entspricht derjenigen, die in den Fig. 8a) und b) mit der Bezugsziffer 364 bezeichnet ist. Das Schneidwerkzeug 468 ist im vorliegenden Fall ein Schneidstempel, der quer zum Strang 424 und annähernd radial zum Zentrum des ringförmigen Kanals 458 beweglich ist. Fig. 9a) zeigt den Schneidstempel 468 in einer Position, in welcher der Strang 424 frei in den ringförmigen Kanal 458 einschiebbar ist, bis das vorauslaufende Ende 474 des Strangs 424 sich wieder dem Schneidwerkzeug 468 und damit der Einmündung des Dosierkanals 462 nähert. In dieser Situation wird der Schneidstempel betätigt, wie in Fig. 9b) dargestellt, und der Schneidstempel 468 schert den Strang 424 radial nach innen ab und drückt das abgetrennte hintere Ende 472 des im Kanal 458 einliegenden ringförmigen Abschnitts 470 des Polymerdrahtes in den Kanal 458 hinein. Hierdurch entsteht ein nahezu vollständig geschlossener Ring aus vordosierter Dichtungsmasse.

Die Fig. 10a) bis c) zeigen einen weiteren Schnitt durch die Ausführungsform der Vorrichtung 350 aus Fig. 8a) und b). Die Schnittebene verläuft hier senkrecht durch das Werkzeug 354. Der Verschluss 10, in welchem die Dichtung 16 gebildet wird, ist ebenfalls dargestellt. Innerhalb des Werkzeugs 354 liegt ein horizontales Unterstützungsblech 376 ein, und zwar in einer Position unterhalb der Einmündung des Dosierkanals 362 in den ringförmigen Kanal 358. Diese Unterstützungsblech 376 dient zur Auflage des ringförmigen Abschnitts 370 der Dichtungsmasse, wenn diese in den ringförmigen Kanal 358 eingeschoben ist. Fig. 8b) zeigt den Vorgang des Erfassens der innerhalb des ringförmigen Kanals 358 vordosierten Dichtungsmasse durch einen Formstempel 160, der bei der vorliegenden Ausführungsform auch als Umformstempel dient. Die ringförmig vordosierte Dichtungsmasse wird nach unten vom Aufbringstempel bzw. Umformstempel 160 auf die Dichtungsfläche 22 gebracht, nachdem das Unterstützungsblech 376 entfernt, also seitlich aus dem Werkzeug 454 herausgezogen worden ist (Fig. 10c)).

Es wird angemerkt, dass in Ausführungsformen abweichend von den Vorrichtung 350 und 450 gemäß den Fig. 8, 9 und 10 auf ein separates Schneidwerkzeug verzichtet werden kann und stattdessen das Abtrennen des ringförmigen Abschnitts 370 bzw. 470 vom Strang 324,424 durch den Aufbringstempel bzw. Umformstempel 160 vorgenommen werden kann. Dieser Aufbringstempel bzw. Umformstempel 160 trennt dann während seiner Bewegung innerhalb des Kanals 358,458 den Strang 324,424 ab (in Fig. 10b) dargestellt) und bewegt den abgetrennten Abschnitt nach unten auf den Verschluss 10.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung (16) in oder auf einem Verschluss (10, 110) für einen Behälter, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Vordosierung einer Dichtungsmasse, die ein Polymer enthält,

b) Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall,

c) Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf eine Dichtungsfläche (22) des Verschlusses (10, 110),

wobei der Schritt b) wahlweise vor, nach oder gleichzeitig mit Schritt c) durchgeführt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt c) auf die Dichtungsfläche aufgebrachte Dichtungsmasse unter mechanischem Druck umgeformt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmasse während des in Schritt c) durchgeführten Aufbringens auf die Dichtungsfläche (22) unter mechanischem Druck umgeformt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung im zumindest teilweise plastifizierten Zustand der Dichtungsmasse durchgeführt wird.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Umformung verwendetes Werkzeug während des Umformens gekühlt wird.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Dichtungsfläche (22) des Verschlusses vor oder während des in Schritt c) durchgeführten Aufbringens der vordosierten Dichtungsmasse vorgeheizt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizen mittels einer Induktionsheizung durchgeführt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizen mittels einer Infrarotheizung durchgeführt wird.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Dichtungsfläche (22) des Verschlusses mit einer Beschichtung zur Schaffung einer Bindung mit der darauf aufgebrachten Dichtungsmasse beschichtet ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung durch Erhitzen der Beschichtung und/oder der Dichtungsmasse erzeugt wird.

11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und c) gleichzeitig durchgeführt werden.

12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt a) vordosierte Dichtungsmasse als Granulat (20) vorliegt.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt a) vordosierte Dichtungsmasse als Streifen, Stange, Draht oder Ring vorliegt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vordosierte Streifen, die Stange oder der Draht zu einem offenen oder geschlossenen Ring (24, 28) geformt wird.

15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) die Dichtungsmasse ringförmig oder scheibenförmig aus einer Folie ausgestanzt wird, derart, dass die vordosierte Dichtungsmasse als Ring oder Scheibe vorliegt.

16. Verschluss für einen Behälter, umfassend eine Dichtung, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.

17. Vorrichtung (50, 150, 250, 350, 450, 850) zur Herstellung eines Verschlusses (10, 110) für einen Behälter, welcher Verschluss (10, 110) auf einer Dichtungsfläche (22) mit einer Dichtung (16) versehen ist, umfassend:

- eine Dosiereinrichtung zur Vordosierung einer Dichtungsmasse, die ein Polymer enthält, - eine Plastifizierungseinrichtung zur Plastifizierung der vordosierten Dichtungsmasse mittels Ultraschall,

- und eine Einrichtung zum Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche (22).

18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch eine Umformeinrichtung zum Umformen der Dichtungsmasse auf der Dichtungsfläche (22) unter mechanischem Druck.

19. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Aufbringen der vordosierten Dichtungsmasse auf die Dichtungsfläche zumindest einen Aufbringstempel (30, 60, 160, 260) umfasst und der Aufbringstempel (30, 60, 160) und der Verschluss (10, 110) relativ zueinander beweglich sind.

20. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformeinrichtung zumindest einen Umformstempel (30, 162, 270) umfasst und der Umformstempel (162, 270) und der Verschluss (10, 110) relativ zueinander beweglich sind.

21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20 in Verbindung mit Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformstempel (30, 162, 270) und der Aufbringstempel (30, 60, 160, 260) identisch sind.

22. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformstempel (30, 162, 270) und/oder der Aufbringstempel (30, 60, 160, 260) als Sonotrode zur Kontaktübertragung von Ultraschall auf die Dichtungsmasse zur Plastifizierung derselben ausgebildet ist bzw. sind.

23. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbringstempel (30, 60, 160, 260) innerhalb eines Kanals (58, 158) beweglich ist, in welchen die vordosierte Dichtungsmasse durch die Dosiereinrichtung seitlich einführbar ist.

24. Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (58, 158) ringförmig ausgebildet ist oder mehrere solcher Kanäle, in welchen jeweils ein Aufbringstempel beweglich ist, ringförmig angeordnet sind.

25. Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung zumindest einen Dosierkanal (62, 262, 362) umfasst, in welchem die vordosierte Dichtungsmasse gefördert wird und welcher von außen im Wesentlichen radial oder tangential in den ringförmigen Kanal (58, 158, 358, 458) oder die ringförmig angeordneten Kanäle münden, in welchem oder welchen der bzw. die Aufbringstempel (30, 60, 160, 260) beweglich ist bzw. sind.

26. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung zumindest einen Dosierstempel (64, 264) umfasst, der zur Förderung der vordosierten Dichtungsmasse beweglich ist.

27. Vorrichtung gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierstempel als Sonotrode zur Kontaktübertragung von Ultraschall auf die Dichtungsmasse zur Plastifizierung derselben ausgebildet ist.

28. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung zur Vereinzelung von Granulatkörnern (20, 68) aus einem Vorrat einer als Granulat vorliegenden Dichtungsmasse vorgesehen ist.

29. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung zum Abtrennen eines Abschnitts von einem Strang (324, 424) einer strangförmigen Dichtungsmasse vorgesehen ist.

30. Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung dazu vorgesehen ist, einen Abschnitt der Dichtungsmasse in einen ringförmigen Kanal (358, 458) einzuschieben, in welchem ein ringförmiger Aufbringstempel beweglich ist, derart, dass der Abschnitt eine zumindest annähernd geschlossene Ringform annimmt.

31. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 30, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung zum Beheizen des Verschlusses (10, 110), welche als Induktionsheizung oder als Infrarotheizung ausgebildet ist.

32. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 31, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Umformstempels (30, 162, 270) und/oder des Aufbringstempels (30, 60, 160, 260).