Verfahren zur llerstellung von Quetschtuben und nach dem Verfahren hergestellte Quetschtube.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur li Herstellung von Quetschtaben und eine nach dem Verfahren hergestellte Tube. Sie bezweckt die Erzeugung von Quetschtuben aus film- oder folienartigem Material als Ersatz für die bisher gebräuchlichen, gezogenen Metalltuben.
Gemäss der Erfindung zeichnet sich das Verfahren zur Herstellung von Quetsch- tuben aus folienartigem Material dadurch aus, dass aus der Folie ein Zylinder hergestellt wird, der dann auf einem Teil seiner Länge durch Falten zu einer Schulter und einem Hals umgeformt wird, worauf der Hals durch Längs druck verkürzt und seine Wandung verdickt wird.
Die nach diesem Verfahren hergestellte Quetschtube ist gekennzeichnet durch einen zylindrischen Teil, eine Schulter und einen Hals, die alle aus einem einzigen, rohrförmigen Rohling gebildet sind, wobei die Schulter eine Vielheit von Falten aufweist, die sich über den Hals bis an dessen Ende erstrecken und die Wandung des Halses dicker ist als diejenige des zylindrischen Teils.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens beispielsweise dargestellt. Sie zeigt ferner ein Ausführungs- beispiel der Tube nach der Erfindung.
Fig. 1 ist ein Aufriss mit Teilen im Schnitt und zeigt die Dorne bei : Beginn des Formungsvorganges.
Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht, die eine spätere Phase des Formungsvorganges zeigt.
Fig. 3 bis 5 sind ähnliche Ansichten, die den Vorgang eines unterschiedlichen Verfahrens zeigen.
Fig. 6 ist ein Aufriss, welcher die Tube in einer Zwischenform zeigt.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6.
Fig. 8 und 9 zeigen Schnitte zur Veranschaulichung des Verfahrens in der Phase der Bildung des gebrauchsfertigen Halses der Quetschtube.
Fig. 10 zeigt einen Schnitt in grösserem Massstab durch eine Einzelheit.
Fig. 11 ist ein Aufriss, teilweise im Schnitt, der gebrauchsfertigen Quets chtube.
Als zu verwendendes Material bei der Herstellung von Quetschtuben nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren eignen sich viele der weichen Filme oder Folien, die nunmehr im Handel verfügbar sind, so z. B. die verschiedenen Filme auf Zellulosebasis, oder Filme auf der Harzbasis sowie Filme auf der Gummibasis. Auch lässt sich Papier, Metallfolie oder andere folienartige Materialien zu gewissen Zwecken verwenden. Die Wahl des geeigneten Materials für diese Tuben wird sich ganz nach der Natur des in dieselben einzufüllenden Inhaltes richten, jedoch ist für die meisten Zwecke ein Material, das thermoplastisch oder durch Wärmebehandlung abdichtungsfähig ist, aus hiernach erläuterten Gründen vorzuziehen.
Wenn Papier, Metallfolien oder folienartige Mate- rialien, die nicht thermoplastisch oder abdichtungsfähig sind, verwendet werden, sollten dieselben vorzugsweise mit thermoplastischen oder durch Wärmebehandlung abdichtungsfähigen Materialien überzogen werden.
Es konnte z. B. festgestellt werden, dass Aluminiumfolie, die beidseitig mit Vinylesterharz überzogen ist, sich für die Herstellung von Quetsehtuben nach dem hiernach beschriebenen Verfahren hervorragend eignet.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird aus dem folien oder filmartigen Ausgangs-oder Rohmaterial ein zylindrischer, rohrförmiger, auf die gewünschte Länge zugeschnittener Rohling hergestellt.
Dieser zylindrische, rohrförmige Rohling aus flachem Folien- oder Streifenmaterial kann entweder durch Zusammenrollen oder durch spiralförmige Wicklung gebildet werden.
Diese Wicklungen können in irgendeiner geeigneten Weise abgedichtet werden, z. B. durch Anwendung von Hitze oder Druck bei thermoplastischen oder durch Wärmebehandlung bei abdichtungsfähigen Materialien.
Solche Rohlinge können aus einer oder mehreren Windungen entsprechend der Art des Materials bestehen.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 veranschau- lichten Verfahren wird ein solcher aus ausgewähltem Material bestehender Rohling 1 auf ein Paar mit Abstand voneinander angeordnete, zylindrische Dorne 2 und 3 aufgezogen. Diese Dorne sind axial zueinander durch eine koaxiale Spindel 4, die sich durch Bohrungen 5 und 6 in den Dornen hindurch erstreckt, ausgerichtet. Die Spindel 4 passt satt in diese Bohrungen, doch ist wenigstens einer der Dorne und vorzugsweise beide auf derselben drehbar und in Längsrichtung verschiebbar.
Nachdem der Rohling, wie Fig. 1 zeigt, auf die mit den konisehen Enden 7 und 8 ge geneinander gerichteten und in einem vorbestimmten Abstand voneinander entfernten Dorne aufgezogen ist, werden die Enden des Rohlings mittels geeigneten Mitteln an den beziehungsweisen Dornen festgeklemmt und die Dorne relativ zueinander rotiert. Es kann z. B., wie in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist, der eine Dorn im Uhrzeigersinn und der andere im Gegenuhrzeigersinn rotiert wer den, oder wahlweise kann der eine Dorn festgehalten und nur der andere rotiert werden.
Diese Relativverdrehung der Dorne verdreht den zwischen den beiden Dornen befindlichen, nicht abgestützten Teil des rohrförmigen Rohlings und verursacht, dass sich dieser Teil einwärts auf die Spindel hin zusammenzieht, wobei sich die Dorne bei fortgesetzter Ver drehung einander axial nähern.
Die verdrehende Bewegung bewirkt am nicht abgestützten Teil des Rohlings von selbst die Entstehung einer Vielheit von schmalen, spiralförmig verlaufenden Falten und ein allmähliehes sattes Aufwickeln des gefältelten Materials um die Spindel 4 und die konischen Enden 7 und 8 der Dorne (Fig. 2). Die spiralförmigen Falten nehmen somit, wie in Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, ihren Anfang am Aussenumfang des einen Dornes, z. B. des Dornes 2, und verlaufen einwärts längs der konischen Oberfläche 7 in tangential zum Hals münden den Linien, dann verlaufen sie schraubenförmig um die Spindel bis zur konisehen Oberfläche 8 und auf der letzteren auswärts bis zum Aussenumfang des Dornes 3.
Der rohrförmige Máterialbe] ag 9, der schraubenförmig um die Spindel 4 gewunden ist und die Substanz für die hiernach erläuterte Gestaltung des Halses der gebrauchsfertigen Tube bildet, weist wegen dieser Wicklung eine grössere Wandstärke auf als der rohrförmige Rohling. Der gefältelte Materialbelag 10 bezw. 10', der die konische Oberfläche 7 bezw. 8 der Dorne überdeckt und die Schulter der gebrauchsfertigen Tube bildet, weist eine vom Aussenumfang des Rohlings bis zum Halsansatz zunehmende Wandstärke auf.
Ein alternatives Verfahren ist in den Fig. 3 bis 5 veranschaulicht. Auch in diesem Falle wird ein rohrförmiger Rohling 1 auf die beiden Dorne 2 und 3 aufgezogen, nur sind dieselben, wie in Fig. 3 ersichtlich ist, weniger weit voneinander entfernt als in Fig. 1. Die Dorne werden ebenfalls relativ zueinander rotiert, doch ist es in der folgenden Beschreibung zweckdienlich, anzunehmen, dass der untere Dorn 3 festgehalten und der obere Dorn 2 rotiert werde. In diesem Fall wird der Rohling 1 am einen Dorn, z. B. dem untern Dorn 3, satt festgeklemmt, nicht so am obern Dorn 2, wo der Rohling bloss in solcher Weise gehalten wird, dass sein oberes Ende mit dem Dorn rotiert, der Rohling aber gleichzeitig in der Längsrichtung des Dornes kriechen kann. Dies kann z.
B. durch die Anwendung von Rollen verwirklicht werden, die als Haltemittel für den Rohling dienen, jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Nachdem der Rohling auf die Dorne aufgezogen ist, wird der obere Dorn rotiert, wodurch der nicht abgestützte Teil des Rohlings zwischen den Dornen verdreht und einwärts auf die Spindel zu eingeschnürt wird, wie in Fig. 4 ersichtlich ist, wobei der obere Dorn während dieses Teils des Verfahrens auf den untern Dorn zu bewegt wird. Bei Erreichen der in Fig. 4 gezeichneten Lage wird der obere Dorn unter Fortsetzung der Rotation vom untern Dorn wegbewegt, wobei dem Rohling ermöglicht wird, in Längsrichtung auf dem obern Dorn zu rutschen.
Auf diese Weise wickelt sich das Material satt um die Spindel 4, wie Fig. 5 zeigt. Durch Überwachen des Masses der rückläufigen Bewegung des Dornes im Zusammenhang mit dem Mass der Rotation des Dornes kann die Wandstärke der schraubenförmig gewundenen Wicklung 9 beurteilt werden, und in Fällen, da ein dickerer Belag gewünscht wird, lässt sich ein solcher in entsprechender Weise erzielen.
Das : Ergebnis der beiden beschriebenen Herstellungsverfahren ist mit Ausnahme der Abweichung hinsichtlich der Wandstärke von Schulter und Hals der Tube gleichartig und besteht, wie Fig. 6 veranschaulicht, in der Gestaltung von zwei noch nicht fertig geformten Tuben in einem Arbeitsgang, die jede aus einem rohrförmigen Tubenteil, einer aus spiralförmig gefälteltem Material gebildeten Schulter und einem länglichen, mit schraubenförmig verlaufenden Falten ver sehenen : Hals besteht, wobei alle diese Teile in einem Stück aus einem einzigen Rohling gestaltet sind. Im folgenden Arbeitsgang werden die beiden Tuben voneinander ge trennt, indem der je Halsteil in seiner Mitte mit geeigneten Mitteln, wie einem Messer 11, durchschnitten wird.
Die lange, gemeinsame Spindel 4 wird alsdann aus den Dornen herausgezogen und in jeden Dorn je eine kürzere Spindel 12 eingesetzt. Ein eine Tube tragender Dorn, wie z. B. Dorn 2, wird darauf in eine Presse eingesetzt, die zwei einander gegenüberliegende Platten 13 und 14 und ein von einer dieser Platten getragenes Gesenk 15 mit einem Hohlraum 16 aufweist. Dieser Hohlraum 16 besitzt eine leicht konische Wandung 17 und eine konische Oberfläche 18, welch letztere zum Zusammenwirken mit der konischen Stirnoberfläche des Dornes beim Formen der Schulter der Tube bestimmt ist. Der Hohlraum 16 verengt sich in der Tiefe zu einem kleineren Hohlraum 19, der zur Aufnahme des länglichen Halses bestimmt ist.
In die Wandung dieses Hohlraumes 19 ist ein Gewinde geschnitten, das beim Pressvorgang ein entsprechendes Gewinde am Hals der gebrauchsfertigen Tube formt. Auch führt eine Bohrung 20 durch das Gesenk, in welche die Spindel 12 hineinpasst.
Bei in die Presse eingesetztem Dorn, was in Fig. 8 dargestellt ist, zeigt sich, dass der Aussendurchmesser des Halses kleiner als der Innendurchmesser des mit dem Gewinde versehenen Hohlraumes 19 ist, dass aber die Länge des Halses grösser als die Tiefe dieses Hohlraumes ist. Somit wird bei Ausübung eines Pressdruckes das Material am Hals umgestaltet und zu einem verkürzten, aber verdickten, mit Gewinde versehenen Hals zusammengepresst, wie dies in den Fig. 9 und 11 ersichtlich ist. Gleichzeitig werden die Falten der Schulter dem Pressdruck unterworfen, wobei jedoch die Spindel 12 als Anschlag dient, um die Ausübung eines übermässigen Pressdruckes zu verhüten. Um eine hinreichende Festigkeit des Halses zu erzielen, muss die Verdickung des Halses beträchtlich sein, z.
B. sollte die Wandstärke des Halses an der gebrauchsfertigen Tube das Mehrfache der Wandstärke des rohrförmi$en Teils der Tube sein.
In vielen Fällen genügt die Anwendung von Druck allein, um die sich überlappenden Falten der Schulter und des Halses so satt aufeinanderzupressen, dass sie einer nachträglichen Trennung widerstehen und die Gestalt von Schulter und Hals samt Gewinde während des üblichen Gebrauches der Tube erhalten bleibt. Hingegen kann bei Verwendung von thermoplastischem oder durch Wärmebehandlung abdichtungsfähigem Ma- terial, falls erwünscht, das Gesenk 15 in geeigneter Weise erhitzt werden, so z.
B. mittels eines passenden elektrischen Heizelementes oder mittels Dampf, wobei Mittel zum Regulieren der Temperatur auf der für die Wärmebehandlung des ausersehenen Materials erforderlichen Höhe und Mittel zum mühlen des Gesenkes vor dem Herausnehmen der gebrauchsfertigen Tube vorgesehen sein können.
Bei Anwendung angepassten Druckes oder Hitze und Druckes, wie oben beschrieben, erhält der verkürzte und verdickte Hals eine Festigkeit und Widerstandsfähigkeit, welche nahe an die Festigkeitswerte von gezogenen Zletalltuben, wie solchen aus Zinn, herankommen. Nach Aufhebung des Druckes wird die Tube aus dem Gesenk durch Herausschrauben entfernt, oder, wenn das Gesenk aus zwei komplementären Teilen besteht, kann die Tube unter Zerlegung der Gesenkteile herausgenommen werden.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Tube eignet sich vortrefflich zur Verwendung als Quetschtube, denn die zylindrische Wandung ist dünn und biegsam, während die Schulter wegen der Falten, welche eine vom Aussenumfang gegen den Halsansatz hin zunehmende Dicke aufweisen, genügend Widerstandsfähigkeit besitzt, um ihre Gestalt bei normalem Gebrauch der Tube beizubehalten. Endlich besitzt der verkürzte und verdickte, rohrförmige Hals nach der Druclrbehandh*ng und endgültigen Formgebung dauerhafte Festigkeit und Widerstandsfähigkeit und ist, wenn er, wie in der Zeichnung dargestellt, ein Gewinde aufweist, mit einem Schraubhütehen, wie sie gewöhn lich als Verschluss für Metalltuben verwendet werden, verschliessbar.
PATETANSPROCHE:
I. Verfahren zur Herstellung von Quetsch- tuben aus folienartigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Folie ein Zylinder hergestellt wird, der dann auf einem Teil seiner Länge durch Falten zu einer Schulter und einem Hals umgeformt wird, worauf der Hals durch Längsdruck verkürzt und seine Wandung verdickt wird.