DE1586519C - Selbsttätiger Behalterverschluß und Vorrichtung zum Herstellen der Verbindung zwischen der Verschlußklappe und dem Behalterdeckel eines solchen Verschlusses - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen außen erstreckenden Flansch, dessen Außendurch-Verschluß für Tuben, Flaschen, Dosen und dergleichen messer etwa dem Innendurchmesser des Halteteils Behälter,bestehend aus einem'starrenBehälterdeckel, entspricht, in der ringförmigen Aussparung des Beder mittig einen sich axial nach außen erstreckenden hälterdeckels dadurch befestigt ist, daß der Halteteil, Verschlußdorn und Durchbrechungen rings um den 5 des Behälterdeckels mindestens teilweise über den Verschlußdorn aufweist, und aus einer an dem Be- Flansch der Verschlußkappe nach innen umgehälterdeckel befestigten Verschlußkappe mit einem legt ist.

im wesentlichen zylindrischen Befestigungsteil, einem Zweckmäßigerweise besteht der Halteteil aus

in axialer Richtung federnden, zum Behälter konisch thermoplastischem Material, so daß er durch Wärme nach einwärts zulaufenden Stegteil und einem sich io verformbar ist.

daran anschließenden, im wesentlichen zylindrischen Die Herstellung der beschriebenen Einzelteile.,

Schaftteil, von dem eine bogenförmige Kuppe eine nämlich des Behälterdeckels und der Verschlußöffnung aufweist, deren Rand in der Schließstellung kappe, ist außerordentlich einfach; sie kann beian einer Sitzfläche des Verschlußdorns unter Vor- spielsweise im Spritzguß- ' oder Tiefziehverfahren Spannung elastisch anliegt. 15 erfolgen. Dabei bietet die ringförmige Aussparung

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vor- im Behälterdeckel zwei wesentliche Vorteile: Einerrichtung zum Herstellen der Verbindung zwischen seits kann dadurch die Verschlußkappe an ihrem der Verschlußkappe und dem Behälterdeckel eines Befestigungsteil nicht nur innen, sondern sogar solchen Behälterverschlusses. . außen geführt werden, so daß die Gefahr vermieden

Ein selbsttätiger Behälterverschluß der eingangs 20 wird, daß sich beim Gegeneinanderdrücken von Vergenannten Gattung ist bereits bekannt. Dabei wird schlußkappe und Behälterdeckel, das 'zur Erzielung die Verschlußkappe nach Aufsetzen des öffnungs- der Vorspannung erforderlich ist, der Durchmesser randes auf die Sitzfläche des Doms mit ihrem Befe- des Befestigungsteils der Verschlußkappe etwas verstigungsteil zum Vorspannen des Stegteils längs einer größert und dieser nicht mehr an der Mantelfläche im wesentlichen zylindrischen Mantelfläche des Be- 25 des Behälterdeckels anliegt. Andererseits ist es in hälterdeckels bis in eine Endstellung gedrückt und einfachster Weise möglich, die Befestigung dieser mit dem Behälterdeckel in dieser Lage verklebt oder beiden Einzelteile beispielsweise durch Umbördeln durch Einpressen eines umgelegten Randes der Ver- des Halteteils vorzunehmen, ohne daß ein Teil des schlußkappe zwischen den Stegteil und die Tuben- Behälterdeckels oft in axialer Richtung verformt und wandung oder durch Umbördeln des freien Endes 30 dann erst um den Flansch der Verschlußkappe gelegt des Tubenmantels um den eingerollten Rand der werden muß. Besteht der Halteteil aus thermo-Verschlußkappe verbunden. Derartige Behaltender- plastischem Material, so wird er vor dem Umlegen Schlüsse sind jedoch nachteilig, da es im Falle des erwärmt, da er im plastifizieren Zustand bereits bei Verklebens einige Zeit dauert, bis die Verklebung sehr geringem Druck verformbar ist, in verfestigtem fest und dicht ist, so daß der Halter für die zu ver- 35 Zustand jedoch einen ausreichenden Halt für den bindenden Einzelteile während dieser Zeit die Vor- Flansch der Verschlußkappe gewährleistet. Das Erspannung der Verschlußkappe erzeugen muß, ohne wärmen erfolgt zweckmäßigerweise durch Heißluftsich aus der eingestellten Lage zu verändern. In strahlen. Selbstverständlich sind auch andere Erwärdiesem Fall ist die Herstellungsrate verhältnismäßig mungsverf ahren, beispielsweise durch Wärmestrahlen, gering. Die anderen Verbindungstechniken verlangen 4° möglich, die von einem elektrischen Heizelement oftmals einen hohen konstruktiven Aufwand oder ■ auf den Halteteil abgestrahlt werden, führen zu nicht genügend dichten Behälterverschlüs- Das Verfahren zum Verbinden der Verschlußteile

sen, so daß das selbsttätige Verschließen zu wüii- ist praktisch vollkommen automatisierbar und kann sehen übrigläßt und Behälterinhalt an den unzuläng- vollständig maschinell erfolgen, so daß sich die Herlich abgedichteten Stellen nach außen dringt. 45 Stellungskosten des selbsttätigen Behälterverschlusses

Andere Verschlußkappen, die mit der Tubenwan- wesentlich vermindern lassen, obwohl dessen Funkdung unmittelbar über einen Bajonettverschluß tion in keiner Weise beeinträchtigt wird. Ausschuß verriegelt sind, verlangen sehr enge Herstellungs- durch herstellungsbedingte Toleranzen wird praktisch toleranzen, da sonst sehr unterschiedliche Vorspan- vollständig vermieden, da trotz der Herstellungstolenungen an der Sitzfläche entstehen, die zu einem 50 ranzen bezüglich der Abmessungen der Einzelteile verhältnismäßig großen Ausschuß führen würden. auf maschinellem Wege jeweils eine konstante Vor-Außerdem besteht dort die Gefahr, daß der Bajonett- spannung eingestellt werden kann. Verschluß ungewollt geöffnet wird und das innerhalb In weiterer. Ausbildung der Erfindung weist die

der Verschlußkappe befindliche Füllgut nach außen - Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens spritzt. . 55 einen Werkzeugstempel auf, der die Verschlußkappe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aufnimmt, so daß deren Flansch nach außen ragt, und selbsttätigen Behällerverschluß der eingangs genann- der zusammen mit der Verschlußkappe bis zum Einten Gattung zu schaffen, der sich bei einfachem greifen des Flansches desselben in die ringförmige AusAufbau durch Vermeidung der obengenannten sparung des Behälterdeckels axial zu diesem bewegt Nachteile auszeichnet, d. h. der in der Massenpro- 60 wird. Bei dieser Axialbewegung des Werkzeugstemduktion einfach herstellbar ist und sich durch vorr pels setzt sich der Öffnungsrand der Verschlußkappe zügliche Abdichtung auszeichnet. auf die Sitzfläche des Domes auf — die Verwendung

Die Erfindung besteht darin, daß der Behälter- einer etwa halbkugelig gekrümmten Sitzfläche erdeckel mit einer ringförmigen Aussparung versehen leichter des selbsttätige Zentrieren —, so daß vom ist, deren Innenwand durch seine Mantelfläche und 65- Moment des Aufsetzens auch die Einstellung der deren Außenwand durch einen Haltetcil gebildet Vorspannung beim Weiterbewegen des Werkzeugsind, und daß die Verschlußkappe mit einem sich stempeis in axialer Richtung beginnt. Je weiter sich am unteren Ende ihres Befestigungsteils radial nach der Werkzeugstempel von diesem Moment an weiter-

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bewegt, desto stärker wird die Vorspannung, bis sie förmigen Kuppe 12 der Verschlußkappe 13 anliegt,

einen Maximalwert erreicht, der. durch das Aufsetzen Die Verschlußkappe 13 geht von der Kuppe 12 über

des Flansches der Verschlußkappe am Grund der einen zylindrischen Schaftteil 17 und einen als Mem-

ringförmigen Aussparung im Behälterdeckel begrenzt bran wirkenden, radial nach innen zum Stegteil 3

wird. Es ist daher mit Hilfe dieser Vorrichtung auch 5 gezogenen Stegteil 15 in einen im wesentlichen möglich, die Vorspannung innerhalb des Bereiches. zylindrischen Befestigungsteil 16 über. Dieser Be-

bis zu diesem Höchstwert einzustellen. festigungsteil 16 liegt mit seiner Innenfläche an der

Im Rahmen dieser Vorrichtung ist es zweckmäßig, Mantelfläche 6 des Behälterdeckels 1 an. Am unteren

den Werkzeugstempel mit einer Aussparung zu ver- Ende ist der Befestigungsteil 16 der Verschlußkappe

sehen, die während dieser Axialbewegung zum Um- io 13 mit einem Flansch 17 versehen, der aus einer

legen des Halteteils dient, der zweckmäßigerweise nach außen eingerollten Umbördelung oder einem

vorher in einen plastifizierten. Zustand gebracht Spritzgußansatz besteht. Dieser stützt sich auf der

wurde. · Schulter 7 des Befestigungsrandes 2 ab und wird

Zur Verminderung der Herstellungskosten ist es von dem Halteteil la umfaßt. Die ringförmige Ausferner zweckmäßig, sowohl die Verschlußkappe als 15 sparung hinter dem Halteteil la resultiert von dem auch den Behälterdeckel jeweils einstückig herzu- Formgebungswerkzeug, in dem der Behälterdeckel 1 stellen. Als Material für die Verschlußkappe dient geformt worden ist.

beispielsweise PVC hart oder auch Polypropylen. In dieser Stellung sind beide Elemente fest mit-

Dabei ist es für viele Anwendungsfälle vorteilhaft, einander verbindbar. Diese Befestigungsart ist ein-

die Kuppe der Verschlußkappe etwa doppelt so dick 20 fach herstellbar und kann garantieren, daß jederzeit

wie die übrigen Teile derselben auszubilden. Der ein genau festgelegter Abstand zwischen· .dem Öff-

Behälterdeckel kann beispielsweise mit einem Innen- nungsrand 11 der Verschlußkappe 13 und derem

gewinde versehen sein, so daß er auf eine übliche Flansch 17, d. h. der Schulter 7 des Behälterdeckels2,

Tube aufgeschraubt werden kann. Es ist auch mög- eingehalten wird, so daß bei gleichem Material immer

lieh, den Behälterdeckel unmittelbar mit der Tube 25 ein gleicher Anpreßdruck des Öffnungsrandes 11 an

oder einem anderen Behälter, beispielsweise einen der Sitzfläche 10 des Verschlußdornes 4 auch in der

Becher, zu verbinden oder mit diesem sogar ein- Massenproduktion garantiert wird. Wie ohne weiteres

stückig, z. B. aus Kunststoff oder Leichtmetall bzw. ersichtlich, kann die Vorspannung auch auf einen

einer Leichtmetallegierung, herzustellen. anderen Wert eingestellt werden.

Wird das obengenannte Heißluft-Erwärmungsver- 30 In F i g. 2 ist im Schnitt schematisch die aus bahnfahren angewendet, dann ist es zweckmäßig, den förmigem Material tiefgezogene Verschlußkappe 13 auf etwa 120° C erhitzten Gasstrom mit etwa 4 atü dargestellt, die anschließend gemäß Fig. 3 am Druck auf die zu erweichende Fläche zu richten, unteren Rand des Randteils 16 mit dem sich radial falls diese aus PVC hart besteht. Um zu verhindern, nach außen erstreckenden Flansch 17 durch Umdaß sich die Erwärmung auch auf Teile ausbreitet, 35 drücken bzw. Umbördeln versehen worden ist.
die nicht erwärmt werden sollen, wird zweckmäßi- In F i g. 4 ist schematisch eine besonders zweckgerweise ein Schutzstück über die entsprechenden mäßige Vorrichtung zum Verbinden im Schnitt dar-Verschlußteile gelegt. ■ .. gestellt. Danach wird der Behälterdeckel 1 auf ein

Beispiele für die Erfindung und die erfindungs- nicht gezeigtes Werkzeug aufgesetzt. Von oben wird

gemäße Vorrichtung sind an Hand der Zeichnung 40 die Verschlußkappe 13 auf den zylindrischen Befesti-

im folgenden näher erläutert. Es zeigt gungsrand 2 entweder mit Hilfe des Werkstückstem-

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen selbsttätigen pels 51 selbst oder vorher auf andere Weise auf-

Behälterverschluß während des Befestigungsvor- gesetzt, so daß der Flansch 17 in die ringförmige

ganges, Aussparung hinter dem Halteteil la eingreift. An-

F i g. 2 bis 4 einzelne Herstellungsstufen des in 45 schließend wird der Werkzeugstempel 51 bei gleich-

F i g. 1 dargestellten Behälterverschlusses und eine zeitiger oder nach Erwärmung des über die Schul-

Vorrichtung nach der Erfindung, ter 7 außerhalb des Flansches 17 axial nach oben

Fig. 5 eine andere Ausbildung eines erfindungs- hinausragenden Halteteils la aufgesetzt und nach

gemäßen Behälterverschlusses, bei dem Behälter- unten gedrückt, so daß sich dieser plastifizierte

deckel und Behälterwand einstückig ausgebildet sind, 50 Halteteil la in der nach innen gezogenen Aus-

F i g. 6 eine weitere Ausbildung eines Behälter- sparung 53 des Werkzeugstempels 51 einrollt. Nach

Verschlusses während des Befestigungsverfahrens dem Wiederbefestigen des verformten Halteteils la

nach der Erfindung. wird nicht nur ein fester Halt für den Flansch 17

Gemäß F i g. 1 besteht der selbsttätige Behälter- gegen axiales Verschieben nach oben gewährleistet,

Verschluß aus dem Behälterdeckel 1 und der Ver- 55 sondern wird auch gleichzeitig eine gute Abdichtung

schlußkappe 13. Der Behälterdeckel 1 ist mit einem an der Verbindungsstelle erzielt. Die Aussparung 52

Befestigungsrand 2, einem Stegteil 3 und einem Ver- ats Werkzeugstempels 51 dient zur Aufnahme der

schlußdorn 4 versehen. Der Befestigungsgrad 2 weist Verschlußkappe 13. Dabei wird zweckmäßisierweise

ein Innengewindes zum Aufschrauben auf einen der Abstand zwischen der für den Halteteil la vor-

Gewindezapfen des nicht dargestellten Behälters auf. 60 gesehenen Aussparung 53 und dem oberen Ende

Die zylindrische Mantelfläche 6 des Behälterdeckels 1 der Aussparung 52 derart eingestellt, daß beim

bzw. dessen Befestigungsrandes 2 ist am unteren Umlegen des Halteteils la um den Flansch 17 die

Ende mit einer Schulter 7 versehen. Im Stegteil 3 Verschlußkappe 13 gleichzeitig in gewünschter Weise

befinden sich zwei oder mehr Durchbrechungen 8 vorgespannt wird, so daß der Öffnungsrandll der

für den Durchtritt des Behälterinhaltes. Der Ver- 65 Verschlußkappe 13 mit dem vorgesehenen Druck auf

schlußdorn 4 ist an seiner insbesondere halbkugeligen der Kuppe 9 des Verschlußdornes 4 anliegt. Um das

Kuppe 9 mit einer Sitzfläche 10 versehen, an^der in Verformen des Halteteils la zu erleichtern, wird das

der Schließstellung der öffnungsrand Il der bogen- untere Ende des Werkzeugstempels 51 durch mög-

liehst gleichmäßig um den Umfang des Flansches 17 verteilte Düsen 54 'erwärmt,, durch die Heißluftstrahlen 55 in Richtung zum Halfeteil Ta geleitet werden.

Gemäß F i g. 5 besteht der Behälterdeckel 18 mit der Behälterwandung 20 aus einem Stück, so daß die Behälterwandung 20 in der Nähe der Abstützeinrichtung durch einen Übergangsteil 19 allmählich in den Behälterdeckel 18 übergeht. Der Behälterdeckel 18 ist in der Wanddicke bedeutend, beispielsweise um das Dreifache größer als die Behälterwandung 20. iu Die Behälterwandung 20 wird nach dem Füllen mit Füllgut am unteren Ende auf geeignete Weise verschlossen.

Der in F i g. 6 dargestellte Behälterdeckel weist am Befestigungsrand 2 eine ringförmige obere Aussparung 37 a und eine ringförmige untere Aussparung 37 b auf, in die der Flansch der Verschlußkappe 13 a bzw. der verdickte bzw. umgelegte obere Rand der Behälterwandung 127 eingelegt sind. Durch geeignete Eindrück- bzw. Einrollverfahren, insbeson- so dere unter Anwendung von Wärme, werden der obere Halteteil 27 a und der untere Halteteil 27 & des Befestigungsrandes 2 über die Flansche bzw. verdickten Ränder der Verschlußkappe 13 a bzw. der Behälterwandung 127 gelegt, so daß diese fest mit dem Behälterdeckel verbunden sind. Diese Ausbildung der Erfindung eignet sich besonders für "Behälter mit verhältnismäßig großem Durchmesser von "beispielsweise 80-mm.· Der am Verschlußdorn 4 a ■aufsitzende Teil der Verschlußkappe 13a ist gegenüber der übrigen Wandstärke derselben auf etwa das Doppelte verdickt und weist eine Wandstärke von z. B. 1,2 bis 1,4 mm auf.

Claims (6)

Patentansprüche: 35

1. Selbsttätiger Verschluß für Tuben, Flaschen, Dosen und dergleichen Behälter, bestehend aus einem starren Behälterdeckel, der mittig einen sich axial nach außen erstreckenden Verschlußdorn und Durchbrechungen rings um den Verschlußdorn aufweist, und aus einer an dem Behälterdeckel befestigten Verschlußkappe mit einem im wesentlichen zylindrischen Befestigungsteil, einem in axialer Richtung federnden, zum Behälter konisch nach einwärts zulaufenden Stegteil und einem sich daran anschließenden, im wesentlichen zylindrischen Schaftteil, von dem eine bogenförmige Kuppe eine öffnung aufweist, deren Rand in der Schließstellung an einer Sitzfläche des Verschlußdornes unter Vorspannungelastisch anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdeckel (1) mit einer ringförmigen Aussparung versehen ist, deren Innenwand durch seine Mantelfläche (6) und deren Außenwand durch einen Halteteil (7 a) gebildet sind, und daß die Verschlußkappe (13) mit einem sich am unteren Ende ihres Befestigungsteils (16) radial nach außen erstreckenden Flansch (17, 17 a), dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Halteteils (7 a) entspricht, in der ringförmigen Aussparung des Behälterdeckels dadurch befestigt ist, daß der Halteteil (7 a) des Behälterdeckels mindestens teilweise über den Flansch der Verschlußkappe nach innen umgelegt ist.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (7 a) aus thermoplastischem Material besteht.

3. Vorrichtung zum Herstellen der Verbindung zwischen Verschlußkappe und Behälterdeckel bei einem Verschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Werkzeugstempel (51) zur Aufnahme der Verschlußkappe (13), der mit der Verschlußkappe (13) bis zum Eingreifen des Flansches (17) derselben in die ringförmige Aussparung des Behälterdeckels (1) axial zu diesem bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugstempel (51) eine zum Umlegen des Halteteils (7 a) ausgebildete Aussparung (53) aufweist.

5. Vorrichtung .nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erwärmen des Halteteils vor dem Umlegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (54) zum Erwärmen mittels Heißluftstrahlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen