DE2222811B2 - Verfahren und Vorrichtung zum dichten Verschließen von Sprühdosen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.

Derartige bekannte Vorrichtungen (USA.-Patentschrift 2 644415) zum dichten Verschließen von Sprühdosen mit einem topfförmigen Einsatz, der in der Mitte das Ventil trägt, bestehen im wesentlichen aus einem axial verschiebbaren Stempel, mit welchem die die blei-S bende Verformung der Einsatzwand bewirkenden Preßbacken auf und ab bewegt werden können, um sie in das innere des Einsatzes einzuführen, aus innen mit diesen Preßbacken zusammenwirkenden und relativ zu diesen verschiebbaren Spreizdornen, die mit ihrer koni-

sehen Fläche bei der Abwärtsbewegung die Preßbakken radial nach außen drücken, sowie einem Druckring, welcher auf den auf dem Rollrand der Dose lose aufsitzenden Ventileinsatz unter Doick aufgesetzt wird, um die zur Erzeugung einer möglichst einwandfreien Dichtung erforderliche vertikale Vorspannung bzw. Vorkomprjmierung der Dichtung zwischen dem Rollrand der Dose und dem Einsatzrand zu erzeugen.

Das Verfahren zum dichten Verschließen der Sprühdose umfaßt dabei im wesentlichen zwei prinzpielle

ao Schritte: Einmal die bereits erwähnte Vorkompression der Dichtung und zum anderen die eigentliche Verformung der zylindrischen Einsatzwand mittels der radial nach außen gedrückten Preßbacken.
Durch diese Verformung sollte nicht nur der Einsatz fest am Hals der Dose fixiert, sondern gleichzeitig auch die Vorspannung der Dichtung aufrechterhalten werden, wenn die diese Vorspannung erzeugende Kraft nach Beendigung des Schließvorganges nicht mehr vorhanden ist. Diese Bedingung wird jedoch bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen nur sehr unvollkommen erreicht, weil sich das freie Ende des nach außen gebördelten Einsatzrandes unter der Wirkung des Druckringes elastisch durchbiegt, und zwar um das Maß. um das sich die Dichtung zusammendrückt; d?- nach erfährt auch der Rollrand der Dose eventuell noch eine elastische Verformung durch das Aufsetzen des Einsatzrandes. Anschließend erfolgt die Verformung der zylindrischen Einsatzwand, wodurch die Dose durch den Einsatz verschlossen wird. Bei der Entfernung der Preßbacken erfolgt die elastische Rückfederung von Einsatzrand. Dichtung und Rollrand det Dote in umgekehrter Reihenfolge. Das hat zur Folge daß der stärker elastisch abgebogene Einsatzrand die Dichtwirkung durch sein stärkeres Auffedern schwächt.

Andere bekannte Vorrichtungen zum Verschließer von Sprühdosen (USA.-Patentschriften 2 455 737 unc 2 995 270) sind so eingerichtet, daß die Umbördelunj des Einsatzrandes erst während des eigentlichen Ver Schließungsvorganges erfolgt und daß auf eine radiale Verformung des zylindrischen Einsatzrandes zur BiI dung eines Wulstes verzichtet wird.

Andererseits sind auch bereits Sprühdosen bekann (deutsche Offenlegungsschrift 1 625 204 und deutsche: Gebrauchsmuster 1 976 198). bei denen die Befestigunj des Einsatzes mit Hilfe eines radialen, nach außen odei aber nach innen vorspringenden Wulstes in der Ein satzwand erfolgt, es werden jedoch keinerlei Angabei darüber gemacht, wie im einzelnen der Verschließungs Vorgang durchgeführt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zum dichten Verschließen von Sprühdosen zi schaffen, durch welches mit einfachen Mitteln eine ela stische Rückfederung des Einsatzrandes, der Dichtuni und des Rollrandes der Dose nach Beendigung des Ver Schließungsvorganges, also bei der Entfernung de Preßbacken, vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nacl der Erfindung durch diejenigen Merkmale charakteri

sier·, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben sind.

Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 2 angegebenen S Merkmale charakterisiert

Dadurch wird erreicht daß der Einsatzrand durch das die elastische Vorspannung ausübende Organ nicht eingeklemmt wird, sondern frei nachgeben kann und daher bereits vor der Bildung des Wulstes unter der Wirkung der elastischen Vorspannung nahezu seine endgültige Lage einnimmt wobei gleichzeitig die zylindrische Einsatzwand bereits vor Beginn der nachfolgenden Formung des Wulstes günstigerweise einer vertikalen Zugspannung unterworfen ist Auf diese Weise wird ein Auffedern des Einsatzrandes nach der Verformung der Einsatzwand verhindert, da die elastische Vorspannung, die auf den Einsatzrand vor der Verformung der Einsatzwand aufgebracht wurde, auch nach der Verformung erhalten bleibt. Demzufolge erhält so man auf einfache Weise einen wesentlich dichteren Verschluß der Sprühdose, als es nach den bisher bekannten Verfahren und mit den bisher bekannten Vorrichtungen möglich war; oder in denen erheblich größere elastische Vorspannungen erzeugt werden muß- aj ten, um in etwa gleiche Ergebnisse zu erzielen.

Es ist zwar bereits bekannt (britische Patentschrift 714 978), den Rand eines Behälterdeckels beim Verschließen des Behälters einer Zugspannung zu unterwerfen, jedoch wird diese Zugspannung, die zu Beginn der Verformung praktisch den Wert Null hat, erst während der Verformung der Deckelwand im Maße dieser Verformung erhöht. Sie ist also nicht als Vorspannung vorhanden, sondern wird erst im Laufe der Verformung aufgebracht, wie dies bei jeder Verformung der Fall ist, wenn das Werkstück an einer Stelle eingespannt ist und dort keinen Freiheitsgrad zum ungehinderten Nachfließen hat.

Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an verschiedenen, schematisch dargestellten Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, an welcher gleichzeitig die Veifahrensweise veranschaulicht wird, und

F i g. 2 bis 5 Vorrichtungen mit abgewandelten Ausführungsformen und Anordnungen des Druckstücks.

Nach F i g. 1 ist in einen sich konisch nach innen verjüngenden Hals 1 einer nur teilweise angedeuteten Sprühdose mit einem Rollrand 2 ein Ventileinsatz mit einem Boden 3, einer zylindrischen Einsatzwand 4 und einem nach außen gebördelten Rand 5 eingesetzt. Auf der Mitte des Bodens 3 ist ein Ventil 2t angebracht. Der Einsatzrand 5 übergreift den Rollrand 2 der Sprühdose und liegt auf diesem unter Zwischenlage einer elastisch komprimierbaren Dichtung 6 auf.

Die Vorrichtung zum Verschließen der Sprühdose weist eine Vielzahl von Preßbacken auf, welche axial zur Dose mittels eines vertikal bewegbaren Stempels verschiebbar-und durch Spreizdorne radial nach außen spreizbar sind. In F i g. 1 ist eine Preßbacke 7 dargestellt. Unterhalb der Preßbacke 7 ist ein dem Boden 3 des Einsatzes angepaßtes und auf diesem aufgesetztes Druckstück 8 angeordnet, welches durch die vertikal im Sinne des Pfeils PI abwärts bewegte Preßbacke 7 mit vorgebbarer Kraft beaufschlagbar ist Bei dar Abwärtsbewegung der Preßbacke 7 nimmt diese die in F i g. 1 in ausgesogenen Linien dargestellte Stellung ein und übt über das Druckstück 8 einen Druck auf den Boden 3 des Einsatzes aus, wodurch eine elastische vertikale Vorspannung auf den Einsatz erzeugt wird. Dabei wird die Dichtung 6 zwischen dem Rollrand 2 der Sprühdose und dem Einsatzrand 5 5 komprimiert wobei auf den Einsatzrand 5 die in F i g. 1 durch den Pfeil PY angedeutete Reaktionskraft ausgeübt wird. Unter dem Einfluß des Kräftepaares Pi und PY kann der Einsatzrand 5 elastisch frei nachgeben und nimmt daher bereits praktisch seine endgültige Schließstellung ein, welche durch die nachfolgende Formung des Wulstes an der /.ylindrischen Einsatzwand 4 fixiert wird. Diese Formung des Wulstes erfolgt durch nicht dargestellte, vertikal abwärts bewegte Spreizdorne, die auf den konischen Bereich der Innenflächen der Preßbacken 7 wirken und diese radial nach außen pressen. Dabei verformt sich die zylindrische Einsatzwand 4, unterhalb der Linie A-A, radial nach außen, wobei während dieser Verformung die zylindrische Einsatzwand 4 inneren Spannungen unterworfen ist, welche durch die vertikale Zugspannung erzeugt werden. Mit zunehmender Verformung hebt sich <Jer Boden 3 und natürlich auch das Druckstück 8 und die Preßbacke 7 etwas an, so daß nach Beendigung der Verformung der Einsatz mit seinem von unten gegen den Dosenhals 1 gepreßten Wulst die in F i g. 1 gestrichelt dargestellte Form annimmt. Die Endlage der Preßbacke 7 ist ebenfalls in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet Bei der anschließenden Entfernung der Preßbacken 7 federt der Einsatzrand 5 nicht zurück, so daß die durch die elastische Vorspannung erzeugte optimale Komprimierung der Dichtung 6 praktisch in vollem Umfange erhalten bleibt, und ein besonders dichter Verschluß der Sprühdose gewährleistet ist. Die durch die Vorrichtung während des Verschließungsvorganges auf den Einsatz ausgeübten Krähe werden also nahezu vollständig zur Erzeugung der bleibenden Komprimierung der Dichtung ausgenutzt, während bei einem Verschließen von Sprühdosen nach dem bisher bekannten Verfahren und mit den bisher bekannten Vorrichtungen infolge der Rückfederung des Einsatzrandes, der Dichtung und gegebenenfalls des Rollrandes die auf die Dichtung wirkende bleibende Kompressionskraft nur einen Bruchteil der ursprünglich ausgeübten Kräfte ausmacht; bei bisher bekannten Vorrichtungen mußten beispielsweise Kräfte zwischen 150 bis 450 kg ausgeübt werden, um nach Entfernung der Preßbacken bleibende Kompressionskräfte zwischen größenordnungsmäßig 20 und 60 kg zu erhalten.

Größe und Form des Druckstückes 8 können auf einfache Weise den jeweiligen Abmessungen der Sprühdose bzw. des Einsatzes, dem Abstand zwischen dem Boden 3 des Einsatzes und der Unterseite der Preßbakken 7 sowie den gewünschten Dichtungsdrücken angepaßt werden. Das Druckstück 8 kann ein von den Preßbacken 7 unabhängiges Teil, vorzugsweise ein kreisringförmiges Teil, oder aber auch, in entsprechende Sektoren aufgespalten, fest mit den Preßbacken verbunden sein.

Im Beispiel nach F i g. 2 besteht das Druckstück 9 aus einem magnetisierten Kreisring, der auf diese Weise durch magnetische Anziehung an der Unterseite der Preßbacken 7 gehalten wird. Um das Druckstück 9 auf dem Boden des Einsatzes selbsttätig in bezug auf die Preßbacken 7 zu zentrieren, sind am Druckstück 9 und

an den Preßbacken 7 zusammenwirkende ZentrierungsKanten 11 vorgesehen, die durch eine innere Ausnehmung der Preßbacken 7 bzw. durch die zylindrische Außenfläche einer Stufe 10 auf der Oberseite des Druckstücks 9 gebildet sind. Ein Spreizdorn 13 drückt bei seiner Abwärtsbewegung die Preßbacke 7 radial nach außen. Die Innenöffnung 12 des Druckstücks 9 kann einen geringeren Durchmesser, als in F i g. 2 angedeutet, aufweisen, so daß ein innerhalb der Dorne 13 axial verschiebbarer Kolben unmittelbar auf das Druckstock 9 zwecks Erzeugung der vertikalen Vorspannung einwirken kann und auf diese Weise die Preßbacken 7 von dieser Vertikalkraft entlastet sind.

im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 hat das von der Preßbacke 7 beaufschlagte Druckstück 14 die gleiche Kreisringform wie im Beispiel nach F i g. 2, besteht jedoch aus nichtmagnetischem Material. Um das Druckstück 14 zu Beginn des VerschließungsVorganges unterhalb der Preßbacken 7 auf den Boden des Einsatzes aufzusetzen, ist es an einer Feder 17 aufgehängt; am unteren Ende dieser Feder 17 ist ein Haken 16 gebildet, der einen inneren Radialvorsprung 15 des Druckstükkes 14 umgreift, während das obere Federende beispielsweise an dem die Spreizdorne 13 betätigenden Kolben aufgehängt ist.

Im Beispiel nach F i g. 4 besteht das mit den Preßbakken 7 zusammenwirkende Druckstück aus einem Gummiring 18, in den magnetisierte Teilchen eingebettet sind, so daß der Gummiring 18 an der Unterseite der Preßbacken 7 durch magnetische Anziehung gehalten wird. Die untere Fläche des Gummirings 18 ist mit einer metallischen Schicht 19 versehen, die eine magnetische Abschirmung bildet und gleichzeitig den Abstand ίο zum Boden des Ventileinsatzes vergrößert.

Im Beispiel nach F i g. 5 besteht das Druckstück aus an der Unterseite der Preßbacken 7 angeformten Teilen 20.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Druckstück durch den hohl ausgebildeten, die Spreizdorne betätigenden Kolben hindurch am VorrichtungsgesteH aufgehängt sein.

Schließlich kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß, wie bereits bei der Erläuterung des Ausfühao rungsbeispiels nach F i g. 2 erwähnt eine unabhängige Betätigung des Druckstückes und der Preßbacken vorgesehen ist, so daß die Preßbacken nicht mit der die vertikale Vorspannung erzeugenden Kraft belastet zu werden brauchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ·■" 1. Verfahren zum dichten Verschließen von Sprühdosen, deren oberer Dosenhals sich konisch nach innen verjüngt und einen nach außen gerollten Rand aufweist mit einem topfförmigen, das Ventil tragenden Einsatz, dessen U-förmig nach außen gebördelter Rand unter Zwischenlage einer Dichtung den Rollrand der Dose übergreift, wobei eine die Dichtung komprimierende, während des gesamten Verschließungsvorgangs wirkende, vertikal nach unten gerichtete Vorspannung auf den Einsatz und eine die Seitenwand des Einsatzes radial nach außen verformende Kraft zur Bildung eines gegen die Innenwand des konischen Halses anliegenden Wulstes ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Vorspannung durch e»ne am Boden (3) des Einsatzes angreifende Kraft erzeugt wird.
2. 2 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit axial zur Dose mittels eines vertikal bewegbaren Stempels verschiebbaren und durch Spreizdorne radial nach außen spreizbaren Preßbacken, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Preßbacken (7) ein dem Boden (3) des Einsatzes angepaßtes und auf diesem aufsetzbares Druckstück (8; 9; 14:18; 20) angeordnet ist. welches durch den vertikal abwärts bewegten Stempel mit vorgebbarer Kraft beaufschlagbar ist
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück ringförmig ausgebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (18; 9) wenigstens teilweise aus einem magnetischen Material besteht und durch magnetische Anziehung an den Preßbacken (7) haftet.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (14) mittels einer Feder (17) an dem die Spreizdorne betätigenden Kolben aufgehängt ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Preßbacken (7) und am Drucksiück (9) zusammenwirkende Zentrierungskanten (U) zur selbsttätigen Zentrierung des Druckstücks auf dem Boden des Einsatzes vorgesehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus an der Unterseite der Preßbacken (7) angeformten Teilen (20) besteht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück durch den hohl ausgebildeten, die Spreizdorne betätigenden Kolben hindurch am Vorrichtungsgestell aufgehängt ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine unabhängige Betätigung des Druckstücks und der Preßoacken.