DE1924343C3

DE1924343C3 - Formstempel zum Ausformen der Dichtungseinlage von Verschlußkappen

Info

Publication number: DE1924343C3
Application number: DE1924343A
Authority: DE
Inventors: Donald H. Western Springs Ill. Zipper (V.St.A.)
Original assignee: Continental Group Inc
Current assignee: Continental Group Inc
Priority date: 1968-08-06
Filing date: 1969-05-13
Publication date: 1978-10-05
Also published as: NL158409B; FI53687B; BE736960A; SE364922B; NL6911963A; FR2015131A1; BR6911290D0; FI53687C; US3473683A; DE1924343B2; GB1240021A; ES370223A0; DE1924343A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Formstempel zum Ausformen der Dichtungseinlage von Verschlußkappen mit einem ringförmigen Formabschnitt, der außen durch eine dem Verlauf des Kappenmantels etwa angepaßte Rotationsfläche und innen durch die Begrenzungsfläche einer Ausnehmung sowie durch eine beide verbindende ringförmige Stirnfläche begrenzt ist. die einen an die Rotationsfläche anschließenden, der ringförmigen Vertiefung des Kappenrandes zugeordneten, erhöhten Abschnitt aufweist, der über eine Schulter und einen ringförmigen Zwischenabschnitt in eine ringförmige Nut übergeht.

Beim Einbringen der Dichtungsmasse in eine Verschlußkappe läßt man die Dichtungsmasse zunächst nahe dem Kappenrand in eine ringförmige Vertiefung im Inneren des Kappenbodens einfließen, um sie anschließend mit dem Formstempel auszuformen. Nach der Ausformung kann die Dichtungseinlage die ganze Höhe des schürzenförmigen Mantels der Verschlußkappe bedecken. Bei der Ausformung der Dichtungsmasse kommt es darauf an. die Überschußmasse der Dichtung sauber und zweckmäßig am Rande der Dichtung zu sammeln und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß bei der Ausformung der Dichtungseinlage von der Dichtungsmasse eingeschlossene Luft nach außen abgeleitet wird. Falls bei der Ausformung in der Dichtungseinlage Lufteinschlüsse und Blasen bleiben, ist die Verschlußkappe für die weitere Verwendung ungeeignet.

Zum sauberen Sammeln der Überschußmasse bei der Ausformung der Dichtungseinlage ist ein Formstempel bekannt, der einen ringförmigen Formabschnitt aufweist, der nach außen zu konisch abgeschrägt ist und in

^ einem Randbereich endej, der dem Verlauf des an die Ringnut des Kappenbodens angrenzenden Kappenmantels etwa angepaßt ist. Der ringförmige Formabschnitt ist auf der radial inneren Seite durch die zylindrische Mantelfläche einer Ausnehmung begrenzt,

!<> Nahe dieser Mantelfläche ist in der ringförmigen Stirnfläche des Formabschnittej eine ringförmige Nut vorgesehen, die zum Sammeln der überschüssigen Dichtungsmasse dient. Der zwischen der Nut und der Ausnehmung liegende Bereich der Stirnfläche liegt bei vojl eingefahrenem Formstempel satt auf der Innenfläche des Kappenbodens auf. Mit der zwischen der Stirnfläche des Formabschniites und der Ringnut des Kappenbodens begrenzten und die Dichtungseinlage aufnehmenden Nut und der die Übersehußmasse aufnehmenden ringförmigen Nut in der Stirnfläche bildet die ringförmige Stirnfläche des Formabschnittes im vol! eingefahrenen Zustand mit der Innenfläche des Kappenbodens einen außerordentlich flachen und dünnen und sich zur ringförmigen Nut hin verjüngenden keilförmigen Spalt, der zu einer lippenförmigen Ausformung des Randes der Dichtungseinlage führt, wobei sich an die dünnste Stelle des lippiTiförmigen Randes die zu einem Wulst gesammelte Überschußmasse der Dichtung unmittelbar anschließt (vgl. US-PS

w 33 60 148 und BE-PS 6 88 457). Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit diesem bekannten Formstempel zwar ein sauberes Sammeln der Übersehußmasse, nicht immer jedoch ein zuverlässiges Ableiten der in der Übersehußmasse eingeschlossenen Luft gewährleistet

)5 werden kann. Dies gilt insbesondere bei der Ausformung der Dichtungseinlage bei Verschlußkappen, bei denen die Dichtungseinlage den schürzenförmigen Mantel der Kappe auf der Innenseite über die ganze Mantelhöhe bedeckt.

-ίο Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Formstempel der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß unter Gewährleistung eines sauberen Sammelns der Übersehußmasse der Dichtung beim Ausformen alle zwischen dem Formstempel und dem

·»"> Kappeninneren eingeschlossenen Luft zuverlässig ausreichende Möglichkeit findet, aus dem Dichtungsbereich zu entweichen, so daß nicht nur eine saubere, sondern vor allem eine ohne Lufteinschlüsse zuverlässig abdichtend wirkende Dichtungseinlage erhalten wird.

j'i Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem zwischen der ringförmigen Nut und der Begrenzungsfläche der Ausnehmung liegenden Ringbereich der Stirnfläche des Formsiempels ein Netzwerk aus mehreren Gruppen von radial verlaufenden

¹J) Nutenabschnitten vorgesehen ist, die in Umfangsrichlung gegeneinander versetzt angeordnet, einerseits an die ringförmige Nut und andererseits an die Ausnehmung angeschlossen und von Gruppe zu Gruppe über eine dazu parallele weitere Ringnut verbunden sind.

in Aufgrund dieser Ausbildung des Formstempels wird erreicht, daß die Übersehußmasse der Dichtung während des Ausformens am radial innenliegenden Rand außerhalb des eigentlichen Dichtungsbereiches abwechselnd in Urnfangsrichtung und in radialer - Richtung nach innen umgelenkt wird, indem dem Ausfließen der Dichtungsmasse an bestimmten Stellen vorbestimmte Widerstünde entgegengesetzt werden, so daß die in der Dichtungsmasse eingeschlossene Luft

ausreichende Möglichkeit findet, aus der Dichtungsmasse in radialer Richtung nach innen zu entweichen. Ein unkontrolliertes Abfließen der ÜberschuOmasse kann aufgrund der Ausbildung jedoch nicht eintreten. Vielmehr wird die Dichtungsmasse in einem sauberen Muster zuverlässig gesammelt, so daß auch den ästhetischen Anforderungen an die Ausformung der Dichtungseinlage entsprechend Rechnung getragen ist. Die neue Ausbildung erfüllt somit auf einfache Weise einen Doppelzwcck, So wird einmal die saubere Sammlung der Überschußmasse in einer ansprechenden Form gewährleistet. Zum anderen wird die Funklionsfähigkeit der Dichtungseinlage durch sicheres Abführen von eingeschlossener Luft verbessert, und zwar insbesondere auch dann, wenn die Dichtungseinlage nicht nur die Nut im Kappenboden und die angrenzenden Bereiche, sondern auch den schürzenförmigen Mantel der Verschlußkappe über die ganze Höhe bedeckt.

Dichtungseinlagen in Form von mehreren konzentrischen ringförmigen Rippen, die durch radiale Stege miteinander verbunden sind, sind seit langem bekannt (vgl. DE-GM 17 63 262 und 18 98 233). Hierbei nandelt es sich jedoch um Spezialdichtungseinlagen, bei denen die Rippen die eigentliche Dichtung übernehmen und mit den miteinander abdichtend zusammenwirkenden Flächen von flaschenförmigen Behältern und Verschlußkappen zusammenwirken. Die Stege dienen dabei im wesentlichen nur als ein den scheibenförmigen Dichtungskörper stabilisierendes Element. Außerdem ist diese Dichtungseinlage vorgefertigt und wird erst nach Fertigstellung in die kronenförmige Kappe eingelegt.

Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Tiefe der radialen Nutenabschnitte in Richtung nach innen von Gruppe zu Gruppe zunimmt. Dabei können die von der Ausnehmung, die in dieser mündenden Nutenabschnitte und die angrenzende Ringnut begrenzten Bereiche der Stirnfläche des Formstempels gegenüber den zwischen den Ringnuten und den diesen verbindenden Nutenabschnitten liegenden Bereiche in axialer Richtung vorspringen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Verschlußkappe im senkiechten Schnitt und mit eingebrachter Dichtungsmasse vor der Ausformung der Dichtungseinlage,

Fig. 2 die Kappe nach F i g. 1 in Ansicht auf die Innenseite.

F i g. 3 eine Teilansicht im größeren Maßstabe der Kappe und des Formstempels im Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3,

Fig. 4 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der F i g. 2 und

Fig. 5 im Ausschnitt die Stirnfläche des Formstempels.

Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Verschlußkappe für Glasbehälter, insbesondere Behälter für Kleinkindcrnahrung,

Die in den Figuren gezeigte Verschlußkappe 20 weist einen aus mehreren Abschnitten bestehenden Kappenboden 22 und einen an diesen anschließenden schürzenförmigen Kappenmantel 34 auf, der an seinem Rand eine Inneneinrol'ung 36 aufweist. Der Kappenboden 22 besteht aus einem /eniralen domföimigen Teil 28. an den sich über eine Schräge ein in das Innere der

Kappe vorspringender ringförmiger Flächenteil 26 ansehließt, Zwischen dem schiirzenförmigen Kappenmantel 34 und der Ringfläche 26 des Kappenbodens 22 ist ein ringförmiger Kanal 30 vorgesehen, der mit einer oder mehreren ringförmigen Sicken 32 am Kanalboden versehen sein kann. Zu der Ringfläche 26 des Kappenbodens 22 hin ist der Kanal durch eine schrägansteigende Schulter 38 begrenzt.

Die Dichtungsmasse wird in die Kappe etwa in der aus Fig. 1 ersichtlichen Form eingebracht und bildet einen ringförmigen wulstartigen Dichtungsmassenkörper 24. Bei der Dichtungsmasse 24 kann es sich um ein nicht ausgehärtetes Plastisol oder einen anderen fließfähigen Dichlungswerkstoff handeln, der mittels einer Düse bei rotierender Kappe in diese eingeführt werden kann.

Nach dem Einbringen des Dichtungswerkstoffes wird dieser mit Hilfe eines Formstempels ausgeformt. Der Formstempel 40 weist eine äußere Umfangsfläche 42 auf, deren Durchmesser im Bereich der eigentlichen Formfläche unter Bildung einer gekrr ernten Stufe 44 bei 46 eingeschnürt ist. Der Umfangsberuch 44,46 ist im wesentlichen dem Verlauf des Kappenmantels angepaßt und verjüngt sich zum freien Ende hin schwach. An diesen konischen Bereich schließt sich über einen Radius 48 sin ringförmiger Formabschnitt an, der radial innen durch eine Ausnehmung 66 und eine die Ausnehmung bestimmende, annähernd zylindrische Begrenzungsfläche 64 begrenzt ist. Die den ringförmigen Formabschnitt bildende Stirnfläche ist abgestuft ausgebildet und weist einen radial äußeren, dem Kanal im Kappenboden gegenüberliegenden, axial vorspringenden, flachen ringförmigen Abschnitt 50 auf, an den sich im Bereich der radial inneren Begrenzung des Kanals eine ringförmige Schulter 52 anschließt, welche in einen entsprechend zurückversetzten ringförmigen Flächenabschnitt 54 überleitet. Dieser ringförmige Zwischenabschnitt 54 grenzt radial außen an eine ringförmige Nut 56 an. Im radialen Abstand innerhalb der ringförmigen Nut 56 verläuft konzentrisch zu diesem eine zweite ringförmige Nut 60, die mit der äuße.en Ringnut über einen flachen ringförmigen Zwischenabschnitt 58 in Verbindung steht. Die radial innere Nut 60 weist von der Begrenzungsfläche 64 der Ausnehmung 66 einen radialen Abstand auf, der durch einen weiteren ringförmigen Zwischenabschnitt 62 bestimmt wird, der jedoch in axialer Richtung weiter vorspringt als die Zwischenabschnitte 54 und 58.

In dem zwischen der ringförmigen Nut 56 und der Begrenzungsfläche 64 der Ausnehmung 66 liegenden ringförmigen Zwiscbenbereich zwischen Abschnitten der Stirnfläche des Formstempels 40 ist ein Netzwerk aus mehreren Gruppen von radial verlaufenden Nuten-'jSL-hnitten 68 und 70 vorgesehen, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Diese Nutenal/Schnitte sind einerseits an die ringförmigen Nuten 56 und 60 und andererseits an die Ausnehmung 66 angeschlossen. Man erkennt aus F i g. 5, daß die radial verlaufenden Nu'.enabschnitle 68 und 70 zwei Gruppen bilden. Die Nutenabschnitte 68 der ersten Gruppe sind jeweils an die beiden ringförmigen Nuten 56 und 60 angeschlossen, während die Nutenabschnilte 70 der zweiten Gruppe an die radial innere ringförmige Nut 60 und an die Ausnehmung 66 angeschlossen und gegenüber den Nutenabschnitien 68 der ersten Gruppe in Umfangsrichtung veisetzt angeordnet sind.

Von radial innen nach außen gesehen, nimmt die Tiefe der radialen Nulenabschnitte von Gruppe zu Gruppe

ab. Dies ist deutlich aus F i g. J /u ersehen, welche einen abgestuften radialen Schnitt längs der radialen Nuten abschnitte beider Gruppen wiedergibt. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß der axiale Abstand in der Formendstellung /wischen den verschiedenen Zwischenabschnitten · und dem Boden der Verschlußkappe von radial innen nach außen geringfügig zunimmt.

Beim Ausformen der gemäß I ι g. I in die Kappe eingebrachten Dichtungsmasse 24 wandert die Dichtungsmasse sowohl in radialer Richtung nach innen über ·.. Bereiche des Kappenbodens als auch in axialer Richtung aufsteigend entlang der Innenfläche des schürzenformigen Mantels 14 der Kappe. So bildet sich auf der Innenflache des Mantels 34 eine gleichförmige Schicht 72 aus dem Dichtungswerkstoff, wobei der , lMwaig überschüssige Werkstoff in dem Bereich der Randcinrollung des Mantels sich sammeln kann. Im Bereich des ΓίΠ^ί'.τϊΐν.^οπ K.2Pi*!s dos K^ⁿⁿ*?^nm^^nI*?'^t· bildet sich eine reljti\ dicke, mit der Stirnfläche des Glasbehälters abdichtend zusammenwirkende Schicht . 74 aus Dichtwerkstoff aus. die sich an der radial inneren Circn/e des Kanals radial η;κΙι innen jenseits der Begren/ungsschulter 38 bei 76 verjüng'.. Der überschüssige Werkstoff sammelt sich dabei in der an diesem lippcnformig ausgezogenen Abschnitt 76 der Dich- · lungscinlage anschließend radial äußeren ringförmigen Nut 56 des f-ormstempels. Beim Ausformen kann der Dichtungswerkstoff dabei in Umfangsrichtung in der Nut 56 wandern. Aus der Nut kann der Dichtungswerk stoff entlang ilen radial verlaufenden Nutenabschnitlen ι-68 in die /weite Ringnut 60 übertreten, um da einen /weiten Dichtungswerkstoffwulst 82 zu bilden. In dem Bereich des Zwischenabschnittes 58 bildet sich eine nur sehr dünne Dichtmassenschichl 80. die in I 'mfangsrn htung durch die dickeren Dichtmassenstege 84 in den r radialen Nutenabschnitten 68 und in radialer Richtung durch die beiden Wulste 78 und 82 in den beiden Ringntiten 56 und 60 begrenzt ist. Die dünnen Dichtungsabschnitte 76 und 80 in den Zwischenabschnitten 54 und 58 weisen eine Dicke /wischen 0.025 »ι und fi.i25mm. vorzugsweise von 0.05mm auf. Die wulstamger. Siege 84 und 86 der Dichtungseinlage im Bereich, der radialen Nutenabschnitte 68 und 70 können eine Dicke /'Aschen etwa 0.25 bis O.'i mm aufweisen. Der Formstempel ist so ausgebildet, daß der radial ν innere nngfor-nige Zwischenabschnitt 62 der Stirnflache des Formstempels im voll eingefahrenen Zustand des Stempels entweder den Boden der Kappe berührt oder von diesem höchstens einen Abstand von 0.05 mm aufweist. Das überschüssige Material kann durch diesen Bereich entlang der radialen Nutenabschnitte 86 nach innen wandern, wobei diese Niitenabschnilte so groll gewählt sind, dal! normalerweise die Dichtungsmasse nicht durch den Spalt zwischen Kappenboden und Zwischenabschnitt 62 hindurchtritt. Wie F i g. 2 andcu tet. heißt das. dall sich der ringförmige Wulst 82 und die .Stegabschnitte 86 der Dichtungsmasse nur dann und dort ausbilden, wo genügend überschüssige Dichtungsmasse zur Verfügung steht

Die Atisformung der Dichtungsmasse zur Bildung der Dichtlingseinlage erfolgt unter relativ hohem Druck. I inter diesem Druck vermag die Dichtungsmasse entsprechend den Freiräumen zwischen Innenwandung der Kappe und AiiHenllächc des Formstempels aus/uvveichen Das Ausweichen erfolgt gegen relativ hohen Widerstand, d.i es sich bei der Dichtungsmasse um ein relativ hochviskoses Material handelt. Iv laßt iii;h ιCiihi-i nuhi νiTnn'idi'ii dall hierbei auch lull ,ms den I reiräumen /wischen Kappe und I ormstempel nut eingeschlossen wird Diese l.ufl kann jedoch aufgrund der Ausbildung des Formstempels frei radial nach innen in Richtung auf die Ausnehmung 66 bin entweichen und abströmen. Die Bemessung des Netzwerkes au* mehreren Gruppen von radial verlaufenden Nutcnab schnitten setzt jedoch der Dichtungsmasse einer erheblichen I ließwiderstand entgegen, so daß eint. vollständige und zuverlässige Ausformung der fur du Abdichtung maßgeblichen Bereiche der Dichtungscinla ge gewährleistet ist Die F'heßbewegungdcs Überschuß materials erfolgt dabei mit entsprechend stark begrenz ter Geschwindigkeit, die erst bei Fintritt der Überschuß masse in die Ringnut großer wird, so daß sich du Überschtißmasse vornehmlich zunächst in Umfangs richtung in der Ringnut 56 verteilt, bevor es dei merklich engeren radialen Nutenabschmtten 68 erfolgt Das gleiche gilt bei Fintritt der Dichtungsmasse auch ii die ringförmige Nut 60

Auf diese Weise erfolgt eine genau Steuerung dei Fließbewegung und damit auch der Verteilung de Dichtungsmasse während des Ausformen* der Dich tungseinlage Man erhalt damit nicht nur eint vollständig ausgeformte Dichtungseinlagc. sondern in fertigen Zustand auch ein ästhetisch ansprechende Muster, das selbst bei nicht ganz symmetrische Aiisformurig die Verwendbarkeit der Verschlußkappt sicherstellt. Vor allem wird durch die gesteuert· Fheßbew egung der I Iberschußmasse gewährleistet, dal alle Luft zuverlässig aus den Hohlräumen entweichei kann, so daß keine Gefahr besteht, daß sich Luftblasci in der Dichtungseinlagc bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formstempel zum Ausformen der Diehtungseinlage von Verschlußkappen mit einem ringförmigen Formabschnitt, der außen durch eine dem Verlauf des Kappenmantels etwa angepaßte Rotationsfläche und innen durch die Begrenzungsfläche einer Ausnehmung sowie durch eine beide verbindende ringförmige Stirnfläche begrenzt ist, die einen an die Rotationsfläche anschließenden, der ringförmigen Vertiefung des Kappenrandes zugeordneten, erhöhten Abschnitt aufweist, der über eine Schulter und einen ringförmigen Zwischenabschnitt in eine ringförmige Nut übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen der ringförmigen Nut (56) und der Begrenzungsfläche (64) liegenden Ringbereich der Stirnfläche des Formsiempels (40) ein Netzwerk aus mehreren Gruppen von radial verlaufenden N'itenabschnitten (68, 70) vorgesehen ist. die in Umfaagsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet, einerseits an die ringförmige Nut (56) und andererseits an die Ausnehmung (66) angeschlossen und von Gruppe zu Gruppe über eine dazu parallele weitere Ringnut (60) verbunden sind.

2. Formstempel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der radialen Nutenabschnitte in radialer Richtung nach innen von Gruppe zu Gruppe zunimmt.

3. Formstempel nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ausnehmung (66), die in dieser mündende Nuter.abschnitte (70) und die angrenzende R-ngnut (601 begrenzten Bereiche (62) der Stirnfläche des Formsiempels gegenüber den zwischen den Ringnuten (56 und 60 und den diesen verbindenden Nutenabschnitten (68) liegenden Bereichen (48) in axialer Richtung vorspringen.