CZ398798A3 - Způsob vytváření sestavy, obsahující nejméně dva díly z plastů, a hlava nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ekonomického způsobu výroby sestav, obsahujících nejméně dva díly z plastů, vzájemně vůči sobě pohyblivé a uložené v nejméně jednom uspořádání, v němž jejich styčné plochy zaujímají vzájemně doplňkové tvary. Zaměřuje se na výrobu takových sestav v vysokou výrobní rychlostí a tím produktivitou. Dále se vynález týká hlav nádob, opatřeným víčkem, kde jeden díl sestavy tvoří toto víčko a druhý díl sestavy tvoří hrdlo nádoby.

Dosavadní stav techniky

Takové sestavy nacházejí uplatnění v řadě výrobků, například u výrobků sestavovaných ze dvou dílů vzájemně dočasně spojovaných sešroubováním nebo mechanickým vzájemným zachycením, jako jsou ohebné tuby opatřené uzávěry, nebo obecněji hlavy nádob nebo kontejnerů, opatřených uzávěrem. Podobný problém se vyskytuje u výrobků s prvky vzájemně vůči sobě otočnými, jako jsou kulové čepy, kloubové závěsy, perforované otočné krytky, nebo kluzné prvky, jako jsou vytahovací uzávěry pouzder na líčidla nebo jiné kluzné uzávěry.

Prvky těchto sestav se vyráběj í samostatně a po té se sestavují. Samostatné výrobní a sestavovací pochody jsou dlouhé a nákladné, neboť vyžadují speciální stroje. Již dlouhodobě byla sledována snaha snížit odbytovou cenu a rychlost výroby takových sestav tím, že by se výroba těchto prvků vřadila do stejného výrobního cyklu bez potřeby je sestavovat. Při použití však tyto díly musí být schopné se vzájemně vůči sobě snadno přesouvat.

Francouzská patentová přihláška FR 2 451 867 tak navrhuje způsob umožňující vyrábět ohebnou tubu, opatřenou víčkem, které je přímo vytvarované okolo hrdla. Aby se mohlo víčko snadno odšroubovat z hrdla, je hrdlo vytvořené z hmoty s vyšší teplotou tavení, než má pryskyřice víčka, a to buď zcela z kovu nebo má vícevrstvou kovoplastovou strukturu, v níž syntetická pryskyřice tvoří vnitřní stěnu tuby a hrdla. Hrdlo se tak netaví, když přichází do přímého dotyku s roztavenou pryskyřicí. Kromě aktuálního problému recyklace kovoplastových hmot s sebou použití kovových nebo kovoplastových tub nese řadu problémů ve vztahu k velkosériové výrobě, neboř jejich velká deformační schopnost vyvolává potřeby opatření, která jsou málo slučitelná s požadovanými rychlostmi produkce, t.j. několika stovek jednotek za minutu.

Ve francouzské patentové přihlášce FR 2 320 870 byla sledována snaha vytvářet víčko přímo na ohebném hrdle z plastu, který nemusí měknout nebo se tavit v podmínkách teploty a tlaku natvarováváného víčka. Kromě kovových a kovoplastových řešení, navrhovaných výše, vyvíjí autor řešení na bázi teplem tvrditelné pryskyřice typu močovinoformaldehydu. Toto řešení však vyžaduje použití vložky, vyráběné odděleně, což ho vzdaluje od sledovaného cíle. Upevňování takové vložky ke zbytku tuby se kromě toho nemůže provádět tavným spojením vzhledem k nekompatibilitě takové pryskyřice s materiály, běžně používanými pro pláště tub, a v tomto případě musí nutně s sebou vést čistě mechanické připojení vložky k plášti problémy těsnosti a bariéry proti aromátům.

• 0

:.. · · ·♦····♦

-3Při snaze vyvinout řešení, týkající se stejné oblasti, jaké se týkají výše uvedené spisy, seznal přihlašovatel, že může přinést vyřešení širšího problému, než je problém víček, natvarovaných na hrdle, ale že může současně řešit problémy jakéhokoli způsobu vysoce produktivní výroby předmětů, mající vzájemně doplňkové a pohyblivé styčné plochy, kde zrušení samostatné výroby a montáže těchto výrobků přináší značnou ekonomickou výhodu.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob vytváření sestavy, obsahující nejméně dva díly z plastů, vzájemně vůči sobě pohyblivé a uložené v nejméně jednom uspořádání, v němž jejich styčné plochy zaujímají vzájemně doplňkové tvary, jehož podstatou je, že se

a) první díl z plastu tvaruje přiblížením prvního vnějšího nástroje, jehož otisk vymezuje nejméně jeden v podstatě konvexní tvar plochy, určený k tomu, aby byl ve styku s druhým dílem, a vnitřního nástroje, obsahujícího nejméně jedno jádro, vložené do vnitřního objemu uvedené v podstatě konvexní plochy,

b) načež se odtáhne vnější nástroj a první díl se udržuje na vnitřním nástroji, c) osadí se druhý vnější nástroj, jehož otisk vymezuje se v podstatě konvexní plochou prvního dílu objem malé tlouštky proti uvedené v podstatě konvexní ploše, d) načež se uvedený druhý vnější nástroj a první díl přiblíží k sobě, a vytváří se druhý tím, že se vyplňuje uvedený objem plastem, uváděným na teplotu vyšší, než je teplota tavení plastu uvedeného prvního dílu,

e) načež se nástroje odsunou od sebe a vyjme se sestava

-4• φ φ φ * ΦΦΦΦ· · φφφ φ

φ φ obou takto vytvořených dílů.

Krok a) odpovídá klasickému postupu výroby, jako je vstřikování nebo lisování pod tlakem nebo tepelné tvarování. První díl má plochu, která bude ve styku s druhým dílem a která má konvexní tvar. Tento způsob vyžaduje použití nástroje nazývaného vnější nástroj, protože tvoří alespoň zčásti tuto v podstatě konvexní plochu, a nástroje nazývaného vnitřní nástroj, protože obsahuje nejméně jedno jádro vložené do vnitřního objemu konvexní plochy. Plocha je označována jako v podstatě konvexní, neboř může obsahovat malé vystupující detaily nebo díry, které jsou zaujímány jádrem vnitřního nástroje. V případě sestavování hrdla a víčka tak hrdlo tvoří část prvního dílu a vnější válcová stěna hrdla, opatřená nebo neopatřená závitováním, tvoří v podstatě konvexní plochu, perforovanou v místě vydávacího otvoru hrdla. Tento otvor je vyplněn až do kroku d) způsobu částí ve formě výstupku jádra, která tvoří vnitřní plochu hrdla.

Jádro se nachází v blízkosti kteréhokoli bodu povrchu tak, že takto vytvořený první díl má proti uvedené styčné ploše poměrně slabou tloušťku. Podle tvaru prvního dílu může být vnější nástroj monoblokový, nebo může naopak obsahovat několik kluzných dílů, které musí být před realizací výroby přiloženy k sobě.

Krok b) následuje krok a) a předchází krok c) ve velmi krátké době. Plast prvního dílu ještě není zcela stabilizovaný, když se začne krok c), kdy je vnější nástroj z kroku a) nahrazen jiným vnějším nástrojem, nazývaným dru• · • · hý vnější nástroj, který po uložení v přímém dotyku s prvním dílem vymezuje svým otiskem a v podstatě konvexní plochou prvního dílu objem malé tlouštky, určený k tomu, aby byl zaujímán plastem druhého dílu.

Když je uvedená v podstatě konvexní plocha opatřeno perforací a jádro je udržováno na místě, je výběžek jádra, který sloužil během kroku a) pro vytváření otvoru, použit pro vymezování objemu, který se má vyplňovat. V případě výroby sestavy hrdla a víčka je tak jádro, které umožnilo vytvořit vnitřní povrch hrdla, udržováno na místě, a slouží ve fázi d) k vytváření vnitřní plochy uzávěru, ležící proti otvoru.

Druhý díl se vytváří během kroku d), přičemž zaujímá alespoň objem vymezovaný vzájemným přiblížením druhého vnějšího nástroje a prvního dílu, udržovaného na vnitřním nástroji, a který slouží, při eventuálním použití jádra, jako forma. V podstatě konkávní plocha se vytváří přímo proti v podstatě konvexní ploše prvního dílu. Objem, vynechaný po přiblížení nástrojů a prvního dílu uděluje druhému dílu vzhled více či méně tlusté skořepiny, ležící u této v podstatě konkávní plochy. Na konci postupu je tento druhý díl oddělen od prvního dílu oddělení uvedeného v podstatě konvexního dílu a v podstatě konkávního dílu, který pro něj sloužil v určitém smyslu jako forma. Toto oddělování bude dále nazýváno poslední fáze odformování nebo konečné odformovánní druhého dílu.

Jakmile je jednou oddělen, je tento druhý díl určen k tomu, aby byl znovu sestaven s prvním dílem, přičemž zůs• ·

-6tává vůči němu pohyblivý, ale má možnost být udržován v poloze, v níž je takto vytvořená v podstatě konkávní plocha uložena do těsného, vzájemně doplňkového dotyku bez vůle s uvedenou v podstatě konvexní plochou prvního dílu, který pro ni sloužil jako forma.

Plocha je označována jako v podstatě konkávní plocha, protože může jakožto doplňková plocha vůči v podstatě konvexní ploše nést detaily malého rozměru, nebo protože jádro a druhý vnější nástroj jsou opatřeny výstupky, umožňující vytvářet v druhém dílu otvory.

Plast použitý pro vytváření druhého dílu je odlišný od plastu prvního dílu a oba plasty v tomto smyslu nejsou mísitelné. Na rozdíl od výše uvedených spisů není potřebné, aby materiál prvního dílu měl teplotu tavení vyšší, než je teplota tavení materiálu druhého dílu. V příkladě, který bude podrobně popsán níže, je rozvinuto překvapivé řešení, kde je víčko z polypropylenu a hrdlo je z polyethylenu, t.j. víčko je natvarováno na hrdlo z polypropylenu, uvedené na teplotu vyšší o okolo 80°C, než je teplota tavení hrdla. Překvapivým a pozoruhodným výsledkem, který bez pochyby vyplývá z přidržování vnitřního nástroje během natvarovávání, a z toho, že jádro je v jakémkoli bodě jeho v podstatě konvexní plochy udržováno v blízkosti prvního dílu.

V tomto přednostním provedení vynálezu je tedy možné vyvolat deformace geometrických úseků první části během natvarovávání druhého dílu. Je tak možné ovládat tok druhého plastu, a to buď tvarem druhého vnějšího nástroje, nebo doplňkového nástroje, nebo i přímo tvarem prvního dílu, takže se vystupující úsek prvního dílu pohybuje. Osazení prvního dílu se tak může přesunout do polohy, v níž je jeho jedna stěna uspořádána s podříznutím, což umožňuje v celkovém uspořádání sestavy lehké vzájemné zapadání a tím i zachycení druhého dílu prvním dílem.

Způsob podle vynálezu se s výhodou dokončuje krokem f), ve kterém se oba plastové díly před poslední fází odformování druhého dílu, která spočívá ve vzájemném posouvání jednoho dílu vzhledem ke druhému dílu ochlazují a plně stabilizuj í.

Takto vytvořená sestava se tedy nechá vychladnout a očekává se kompletní stabilizace obou plastů před vzájemným přesouváním jednoho dílu vzhledem ke druhému. Toto přesouvání představuje svým způsobem konečnou fázi odformování druhého dílu. Rozměrová stabilizace prvního dílu se urychluje žíháním vyplývajícím z natvarovávání druhého dílu, ale úplná stabilizace druhého plastu může vyžadovat několika dní. To však nebrání provádění doplňkových výrobních operací se sestavou dvou dílů, udržovaných během tohoto údobí v pevném spojení. V případě, kdy ohebné tuby musí být plněny materiálem, pro jehož ukládání jsou určeny, se může hlava tuby, opatřená víčkem pomocí způsobu podle vynálezu, tavně připojovat k ohebnému plášti a sestava se může obrátit pro plnění materiálem, aniž by bylo nutné čekat na úplnou stabilizaci plastů. Je to konečný uživatel, který sám provede poslední fázi odformování víčka tím, že provede odšroubování víčka při prvním otevření tuby.

Přihlašovatel konstatoval, že tato stabilizace zlep• · ·

-δέη je kvalitu těsného dotyku mezi díly sestavy, nepochybně vzhledem k úplnému smrštění druhého plastu. Prakticky nulová vůle mezi dvěma plochami ve vzájemném dotyku činí tento spoj dokonale těsný. Takové těsné spojení mezi plochami nemohlo být dosaženo při velkosériové výrobě před vytvořením řešení podle vynálezu. Při tomto postupu je možné dosáhnout dokonale těsných sestav hrdla a víčka s mnohem méně hlubokými sešroubovacími prostředky, než jsou prostředky, jimiž jsou vybavena samostatně vyráběná víčka, což dovoluje, aby byla dvakrát tak tenká.

Dvojice doporučovaných termoplastových materiálů podle vynálezu jsou termoplasty, které nejsou vzájemně směšovatelné. S výhodou se volí dvojice polypropylen, polyethylen, polyester-polyethylen, polyethylenvinylkohol-polyethylen a polyamid-polypropylen.

Poslední fáze odformování druhého dílu sestává ve vzájemném posouvání jednoho dílu a části druhého dílu, uložené v blízkosti společné dotykové plochy. Toto posouvání se provádí s výhodou po úplné tepelné a rozměrové stabilizaci, přičemž ideální je ho zahrnout do operace obvykle prováděné finálním uživatelem. Důležité je rovněž to, že není zapotřebí vyvinout přídavné úsilí.

Kromě toho, že stabilizace vytváří dotyk mezi doplňkovými plochami, který je těsný a bez vůle, vyvolává rovněž zvětšení uvolňovacího momentu. Aby se odstranil tento problém, byla s úspěchem použita dvě kombinovatelná řešení, spočívající v tom, že se působí buď na materiály tvořící sestavu, nebo na geometrii ploch, zejména detaily, jimiž • ·

-9jsou plochy vybaveny. Často jsou vzájemně doplňkové plochy opatřeny prostředky pro vzájemné pevné spojení obou dílů, jako je závitování, a je možné působit na jejich tvar tak, že jsou-li vhodně navržena, mohou se tato závitování účinně podílet na konečném odformování druhého dílu vzájemným oddělováním obou ploch. Jedná se o rychlé, násobné, kónické a málo hluboké závity. Mohou mít malou délku a být umístěny na pouze části společné dotykové plochy. Jejich geometrie bude podrobně vysvětlena v následujících příkladech. Většina z nich se liší od klasických geometrických uspořádání, ale lze předpokládat, že budou rychle akceptovány, protože splňují funkci značně zvýšené těsnosti.

V případě, kdy tyto plochy nemohou být opatřeny závitováním, nebo kdy tato závitování musí odpovídat konkrétním normám, je možné působit na jeden nebo druhý z plastů tím, že se do nich zavedou kluzná činidla, jako stearát zinečnatý.

Pokud jde o sestavy hrdla a víčka, není tato volba vždy možná, protože použití kluzného činidla, jako je stearát zinečnatý, je málo doporučované v oblasti farmaceutiky, parafarmaceutiky a kosmeticky. V tomto případě je možné vytvořit systém hrdla a víčka, prostý závitování, kterým se dodávají dotykovým plochám hrdla a víčka, které však mají ortogonální eliptický průřez, přičemž poměr menší osy k velké osy musí zůstat vyšší, než je kritická hodnota. Pod touto hodnotou by totiž nebylo možné zabránit nevratné plastické deformaci těchto ploch. V případě uzávěrů z polypropylenu, tvarovaných na polyethylenových hrdlech, mají tato víčka střední průměr od 15 do 45 mm a tlouštku pláště

-10od 0,5 do 2 mm, přičemž poměr malé osy k velké ose musí zůstat větší než 0,9.

Tentýž princip může být zobecněn na jiné geometrie, než je hrdlo a víčko. Když vzájemný posun jednoho dílu k druhému dílu připouští, aby se osa otáčení shodovala s osou souměrnosti společné dotykové plochy, je možné zajistit, když toto otáčení nesplňuje specifickou funkční a trvalou roli (případ kloubových závěsů nebo kulových čepů) , aby tato osa byla osou nesymetričnosti. Otáčení tak nevyhnutelně vyvolává celkovou pružnou deformaci těchto dílů, z nichž druhý díl je méně tlustý v úrovni jejich plochy vzájemného dotyku. Tato deformace sestavy přispívá ke vzájemnému oddělování obou ploch.

Možnosti realizace jsou různé, přičemž volba materiálů obou dílů a/nebo geometrie jejich povrchu dovoluje ve většině případů odformovat první díl od druhého dílu. Tento postup dovoluje dosáhnout pozoruhodnou těsnost, až po hodnoty dosud nedosažitelné při výrobě s vysokou produktivitou. Při výrobě určitých tvarů je však rovněž potřebné zajistit přidržování výrobků ve vzájemném dotyku u sebe. Toto přidržování může být dočasné (jedná-li se například o víčka, která musí zajišťovat uzavírání otvoru) nebo trvalé (jedná-li se například o kotvení části druhého dílu v prvním dílu).

Pro zvýšení spolehlivosti uzavření víčka je možné připojit k dotykovým plochám soustavu pro vzájemné zapadnutí, tvořenou vzájemně k sobě doplňkovou drážkou a žebrem, přičemž však tato přídavná úprava nepodporuje konečné od-11-.

formování druhého dílu. Pro zajištění kotvení části druhého dílu k prvnímu dílu, například rybinovitě kotveného k prvnímu dílu, je v okamžiku vytváření prvního dílu zapotřebí používat nástrojů pro zajištění podříznutí s kinematikou, která je složitá, ne-li nemožná. Způsob podle vynálezu dovoluje řešit tento problém mnohem jednodušším způsobem.

Jak je z výše uvedeného popisu patrné, dovoluje způsob podle vynálezu ovládat tok plastu během vytváření druhého dílu. Je tak možné během natvarovávání druhého dílu vyvolávat deformace geometrických částí prvního dílu. Působením tepla, proudění druhého plastu a účinků vyvozovaných pro zajišťování tohoto proudění se může osazení prvního dílu uvést svou jednou stěnou do pohybu tak, aby tato stěna vytvořila podříznutí, které v geometrickém uspořádání sestavy vytváří vytváří zdrsnění, i když jen s malou výškou, které umožňuje lehké a dostatečné zachycení vzájemné zachycení první a druhé části ve formě vzájemného ukotvení nebo mechanického pružného vzájemného zapadnutí. V dalším popisu budou patrné oba příklady provedení.

Vynález přináší úsporu materiálu, zejména výrazným zmenšením tlouštky v úrovni styčných ploch. Dále přináší úspory ve výrobním cyklu s velkou výrobní rychlostí odstraněním samostatných výrobních pochodů a zavedením automatizované montáže. Dále vynález přináší dokonalé utěsnění ve vzájemně k sobě přiléhajících dotykových plochách. Způsob podle vynálezu přináší velkou flexibilitu variant, s množstvím obměnitelných geometrických uspořádání.

• · • · · • * · ♦ • · ♦ · • · · · · · ·

-12-·..· :

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l axiální řez hlavou tuby, opatřenou natvarovaným uzávěrem, neopatřeným našroubovacími prostředky, obr.2a axiální řez hlavou tuby, opatřenou našroubovatelným natvarovaným uzávěrem, kde závitování zaujímá rovněž malou část společné dotykové plochy mezi uzávěrem a hlavou, obr.3a axiální řez hlavou tuby opatřenou natvarovaným víčkem s připojením kloubovým závěsem, obr.3b pohled shora na hlavu tuby z obr.3a, obr.3c zvětšený detail z obr.3a, obr.4a axiální řez, ukazující krok a) způsobu výroby podle vynálezu, použitý pro výrobu hlavy z obr.2a, obr.4b axiální řez, ukazující krok d) způsobu podle vynálezu, použitý pro vytváření hlavy z obr.2a, obr.5a axiální řez jinou sestavou hrdla a natvarovaného víčka, v níž je natvarované víčko opatřeno páskem zajištujícím neporušenost, obr.5b detail, v axiálním řezu, jiného prostředku pro zajištování neporušenosti, osazeného přímo na plášti natvarovaného uzávěru, jako je uzávěr z obr.2a, obr.6a znázorňuje axiální řez hlavou s dvoudílným uzávěrem, obr.6b detail z obr.6a, obr.7a axiální řez hlavou tuby, opatřenou předvýrobkem natvarovaného uzávěru, který se po zatlačení a následném znehybnění horního pláště podle patentové přihlášky FR 96-05342 stane dvoupláštovým uzávěrem z obr.7b.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady znázorňují řadu variant, týkajících se provedení ohebných tub s víčkem nebo uzávěrem. Hodí se však obecně pro vytváření jakékoli hlavy z plastu pro jakoukoli nádobu nebo kontejner z libovolné hmoty, opatřenou vydává• 0 ·· 0

-13cím otvorem, obklopovaným hrdlem a uzavřeným víčkem nebo uzávěrem.

Obvykle jsou uzávěr a hlava vyráběny samostatně. Dříve nebo později je zapotřebí pevně spojit uzávěr s hlavou, a to buď pro ochranu obsahu v nádobě, nebo pro bránění tomu, aby z ní mohl vystoupit. Toto pevné spojení se provádí poprvé v průmyslových podmínkách výroby nádoby pro plnění výrobkem, který má obsahovat. Uzavření, které z toho vyplývá, musí být udržováno jako hermetické do prvního použití. Stejné prostředky pro pevné spojení musí po té sloužit s několikanásobným opakováním nejméně po dobu použití obsahu nádoby.

V případě ohebných tub vyráběných ve velkých sériích a s velkou produktivitou, jako jsou tuby pro zubní pastu, našroubovává se uzávěr na hlavu na konci výrobní linky prostřednictvím složitých automatů. Tyto stroje uvádějí uzávěr v rytmu několika stovek za minutu před každou hlavu, která musí být opatřena závitováním, dokonale přizpůsobeným hlavě, na kterou se má osazovat, načež se uvádí hlava a uzávěr do vzájemného rotačního a translačního pohybu. Toto samočinné zasroubovávávání uzávěru vyžaduje investici do složitých samočinných strojů a vyžaduje zvláštní přípravu dílů a jejich rozměrové ovládání a třídění tak, aby se omezila zmetkovost.

Aby se zlevnilo první upevnění uzávěru na hlavě, byla proto sledována snaha vytvářet uzávěr přímo na hrdle, obklopujícím vydávací otvor. Celková geometrie vnějšího povrchu hrdla a vnitřního povrchu uzávěru je válcová a s výhodou s mírnou kuželovítostí do tvaru komolého kužele.

• ·

-14V závislosti na podmínkách použití a záruce uzavření a těsnosti, jaké jsou vyžadovány u tuby, je nebo není hrdlo opatřeno prostředky dočasného upevnění. V tomto smyslu bylo navrženo v rámci vynálezu více obměňovaných variant, které jsou rozebírány v následujících osmi příkladech, přičemž detail fází způsobu výroby je rozebrán v příkladě 3. Ve všech následujících příkladech, v nichž je uzávěr nebo víčko našroubován na hrdle, se dá snadno postupovat jako v příkladě 5, t.j. přizpůsobit formy, určené pro přímé natvarovávání uzávěru na hrdlo, pro vytvoření pásku pro zaručování neporušenosti na spodní části uzávěru.

V prvním příkladě, znázorněném na obr.l, je tuba 1 opatřena hlavou 10, tvořenou přechodovou částí 2 a hrdlem 3, opatřeným na svém vrcholu vydávacím otvorem 4. Hrdlo 3 neobsahuje žádné zdrsnění a víčko 5 je vstřikováním natvarováno přímo na vnější povrch 11 hrdla 3. Těsný kontakt mezi plochami, získanými tímto způsobem, zajišťuje dokonale těsné udržování víčka 5 na hrdle 3.·

Hrdlo a víčko mají v tomto příkladě tvar komolého kužele s úhlem slonu (polovinou vrcholového úhlu kužele) 2° v případě uzávěru a 3° v případě hrdla, ale je rovněž možné jim dodat pro usnadňování konečného odformování uzávěru válcový tvar s eliptickým průřezem, přičemž poměr menší osy k větší ose zůstává vyšší než 0,9.

Pouhý kontakt vnější plochy 11 hrdla 3. a vnitřní plochy víčka 5 zajišťuje udržování sestavy, t.j. uzavření otvoru, v uspokojivých podmínkách, ale pokud se má zajistit lepší bezpečnost uzavření, stačí připojit k základně hrdla • ·

-153. osazení 6,. Jestliže během natvarování odpovídá vstřikovací bod situaci popsané v následujícím příkladě a na obr.4b, horní úhel tohoto osazení 6 se mění, takže jeho svislá stěna 7 pohybuje do lehkého podříznutí. Tvarově doplňkově bude vnitřní plocha uzávěru obsahovat na svém konci 8 vnitřní relief, který dovoluje v návaznosti na podříznutou stěnu 7 sotva pozorovatelné mechanické zachycení na konci zatlačování a tvoří překážku nežádoucímu oddělování uzávěru, a to i po několika použitích. Taková tuba, velmi jednoduchá a vzhledná, je dokonale uzpůsobena pro balení vzorků, u nichž se počítá s omezeným počtem otvírání a opětovného uzavření uzávěru.

Hrdlo může být opatřeno závitováním, podobným běžně používanému závitování, tvořenému jediným závitem lichoběžníkového průřezu a ve tvaru šroubovice s více než dvěma otočkami, zpravidla třemi až čtyřmi otočkami. Krycí víčko je v tomto případě natvarováno z plastu, obsahujícího značný obsah kluzného činidla (činidla zajišťujícího klouzání), jako je stearát zinečnatý. Vyšroubovávací moment při odformování je značný, ale je přijatelný pro uzávěru, které usnadňují uchopení rukou uživatele. Jejich vnější stěna je opatřena prostředky protiskluzového uchopení, jako je rýhování, a velkým průměrem, což přináší násobící efekt vyšroubovávací síly. Může-li být lichoběžníkový průřez tohoto závitování měněn, bude dávána přednost půlkruhovému průřezu.

Takové řešení představuje omezení z estetického hlediska, protože uzávěr je rýhovaná, na rozdíl od uzávěru z prvního příkladu, při němž může být vnější stěna 9 dokonale hladká. Má kromě toho omezení z hlediska použití, ne« · • · * · 4 • « «

Φ *·

-16boř činidlo, zajištující klouzání, není vždy doporučováno v oblasti farmaceutiky, parafarmaceutiky nebo kosmetiky. Naproti tomu je možno považovat za určitou výhodu, že přebírá dříve obvyklý běžný tvar, na který je spotřebitel zvyklý.

Třetí příklad dovoluje popsat pomocí obr.4a a 4b způsob podle vynálezu, aplikovaný na hlavu tuby, znázorněnou na obr.2a. Obr.4a ukazuje výrobu hlavy tuby 10' z polyethylenu vstřikováním. Při tomto postupu se použije vnější nástroj 50, jehož otisk vymezuje vnější stěnu hrdla 3'. Horní nástroj 51 vymezuje horní stěnu hrdla a dolní vnější nástroj 52 vymezuje vnější povrch přechodové části 2. Jádro 40 vymezuje vnitřní stěnu hrdla 3.' a nad jádrem je uložen dosedá na horní nástroj 51 a slouží 4. V této sestavě nástrojů dochází k prvnímu natvarovávání, neboř konec přechodové části 2 se během této operace těsně tavně napojuje na plášř 100 tuby.

výstupek 42., který k vytvoření otvoru

Hrdlo 3.' , takto vytvořené v tomto příkladě, je opatřené v dolní části své vnější stěny 11’ ve tvaru komolého kužele krátkým, rychlým a násobným kónickým závitováním 20, majícím obzvláštní průřez, vyznačující se malou výškou reliefu 0,3 mm. Sklon šroubovice je poměrně značný, od 15 do 25°. Úhlová délka závitu je pouze 30°. Větší část povrchu hrdla se tak ponechává hladká, čímž se mu dodává čistý vzhled, který uspokojuje uživateli jak z estetického, tak i z hygienického hlediska, protože je menší riziko zachycování výrobku, vydávaného tubou.

Nástroje 50 a 51 se po té oddálí od sebe, ale hlava

-17**· · • · ·· » e r » • · » 9·· · • · · ·· · a»« ···· je udržována v opření o jádro 40 , jakož i mezi nástroji 41 a 52. Aniž by se čekalo na úplné vychladnutí hlavy, osadí se na nástroj 52 nový vnější nástroj 55. Jeho otisk na vnějším povrchu 11¹ hrdla 2' ^a výstupek 42 jádra 40 vymezují objem 56 malé tlouštky, který bude zaujímán budoucím uzávěrem 5’. Tímto způsobem je možné uspořit mnoho materiálu, protože uzávěr může být o polovinu tenčí, než když je vytvořen samostatně. V daném případě se zde vytvoří uzávěr mající střední tlouštku 0,7 mm.

Po vzájemném přiblížení nástrojů 55, 3' a 52) se vstřikuje polypropylen, uvedený na teplotu 210°C. I když je hrdlo z polyethylenu, jehož teplota tavení je nižší, než je tato teplota vstřikování, vytvoří se dokonalý uzávěr 5', mající na konci svého pláště závitování doplňkové k závitování 20 . vytvořenému na hrdle 2'· Závitování je tedy negativní (vybrané), má malou hloubku (0,3 mm) s malým sklonem a je násobné. To usnadňuje středění během nasazování uzávěru.

Po té se nástroje odtáhnou a sestava se vyjme. Sestava se nechá vychladnout tak, aby došlo k úplné rozměrové stabilizaci hrdla a uzávěru. To nebrání s takto vytvořenou sestavou manipulovat, například pro naplnění tuby materiálem, který se v ní má skladovat a z ní vydávat. Je to teprve finální uživatel, který provádí poslední fázi odformování uzávěru tím, že provádí první otevření, a to klasickým způsobem a bez zvláštních obtíží, protože vyšroubovávací moment je malý.

Ve čtvrtém příkladě, znázorněném na obr.2b, má hlava • ·

-18tuby 10 protáhlé hrdlo 2, ve formě kanyly, a je na své dolní části opatřena krátkým, rychlým a násobným závitováním. Jako v předchozím příkladě přiléhá stěna natvarované uzávěru 5 těsně ke vnější stěně hrdla 11, čímž zajišťuje dokonalou těsnost. Společná dotyková plocha má tvar komolého kužele, což usnadňuje oddělování uzávěru. Fakultativní vnější válcovitý plášť dovoluje usnadňovat uchopování uzávěru.

Na obr.3a a 3b je znázorněn pátý příklad způsobu výroby tuby 1', která se liší od předchozích provedení tím, že během výroby hlavy vytváří na dolním konci hrdla 2' hluboká drážka 32. Obr. 3c ukazuje v detailu řez touto drážkou. Během tvarování hlavy z polyethylenu je okraj 31 této drážky 32 tvořen svislým výběžkem. Během natvarovávání stěny 33 víčka 5' je tento okraj 31 přehnut nad drážku 32 pouhým přibližováním druhého vnějšího nástroje, který v podstatě podobně jako nástroj 55 z obr.4b poskytuje otisk přizpůsobený této obzvláštní geometrii. Vstřikovaný polypropylenový plast vyvolává pohyb osazení 34 vyplňováním drážky a přesouvá tak svislou stěnu 35 do polohy vytvářející podříznutí. Tato stěna a okraj 31, přehnutý a změkčený během natvarovávání, tvoří sestavu s výrazným svěrným účinkem, která zachycuje plast, vyplňující objem drážky 32 a slouží jako základ foliového kloubu 36, určený pro otáčení sestavy hlavy 30 pro uvolnění vydávacího otvoru 4'.

Uchycení víčka této vydávací hlavy s otočným kloubem dovoluje vytvářet tuby se snadným otvíráním, které se dá zajistit prstem jedné ruky, držícím tubu.

• ·

-19Další příklad uzávěru, realizovatelného tímto způsobem, poskytuje hlava z obr.5a. Uzávěr má horní plástový díl 58, který usnadňuje jeho uchopování. Horní plástový díl 58 má malou tlouštku, což vede k úspoře materiálu, a dále střední zpětně zahnutou část uvnitř otvoru, a pásek 59 pro zajištování indikace neporušenosti. Proti tomuto zajištovacímu pásku 59 je základna hrdla opatřena zuby, například rohatkovými zuby, jaké jsou znázorněny na obr.2 spisu FR 2 665 142 se vztahovou značkou 9. Zajištovací pásek 59, vytvarovaný souvisle s pláštěm uzávěru prostřednictvím napájecích můstků malého průřezu, zaujímá vybrání vynechaná těmito zuby a je nucen ke znehybnění při prvním otočení určeným k vyšroubování uzávěru. Působením tohoto otáčení, vyvolávanému v úrovni pláště víčka, se můstky přetrhnou a uvolní víčko v jeho vyšroubovacím pohybu.

Vyšroubovací prostředky, znázorněné na obr.5a, mohou být s výhodou nahrazovány kuželovitým krátkým, násobným a rychlým závitováním s malou hloubkou, jaké bylo popsáno v příkladě 3.

Obr.5b znázorňuje jiný prostředek, zajištující rovněž indikaci neporušenosti. Tento prostředek je vytvořen na plášti víčka 5' obr. 2a. Jedná se o kotouček 49 , vytvarovaný v reliefu na hrdle 3.' · Při natvarovávání víčka 5' je druhý vnější nástroj opatřen proti kotoučku 49 výstupkem ve tvaru komolého kužele, který vytváří na plášti uzávěru 5' otvor 48. Při prvním otvírání se kotouček přestřihne a spadne. Hraje tak roli indikátoru zviditelnění poškození obalu.

Podle obr.6a je víčko 65, osazené na hlavě 60 « · • ·

-20obr.6a, tvořené samo dvěma díly, a to prvním dílem natvarovaným na přechodové části 62 a hrdle, shodném s hrdlem 2' se závitováním s krátkými, násobnými, rychlými a málo hlubokými závity z obr.2a. Obsahuje vnější plást 66, umístěný v prodloužení těla 100 tuby. Na vrchu prvního dílu 61 je umístěn uzavírací díl 63 pro krytí prstencové dutiny 64 prvního dílu 61, čímž zlepšuje estetický vzhled tuby. K dotyku mezi prvním dílem 61 a hlavou tuby dochází ve velké ploše, protože kryje vnější stěnu hrdla a osazení. Konečné odformování tohoto dílu 61 je přes to možné díky účinku pákového ramena, které násobí síly vyvíjené na vnější stěnu vnějšího pláště 66, ležící v prodloužení tělesa 100 tuby.

Tuba, opatřená takovým víčkem, se vyznačuje těsným dotykem víčka nejen se stěnou hrdla, ale rovněž s přechodovou částí, dovolující dosáhnout výjimečně účinné těsnosti.

Obr. 7a ukazuje další hlavu tuby 70., opatřenou zátkovým předvýrobkem 75, natvarovaným přímo na hrdle 2'· Hrdlo 2' je na své spodní části opatřeno závitováním 20 s krátkými, rychlými, násobnými a málo hlubokými závity. Předvýrobek 75 má první díl 71, přímo natvarovaný na hrdle 2', obsahujícím první plástový úsek 80., nad nímž je uložen kotoučovitý úsek 72 , jehož obvod 73., mající průměr větší, než průměr prvního plástovým úsekem 80, je opatřen třemi kolíkovitými výstupky 74 a je připojen snadno dělitelnou oblastí, v daném případě třemi můstky 79, vzájemně posunutými v úhlu 60° vzhledem ke kolíkovitým výběžkům 74, k hornímu plástovému úseku 76, který sestavě uděluje tvar obráceného klobouku. Vnitřní povrch horního plástového dílu 76 je opatřen proti každému z uvedených tří kolíkovitých výběžků • ·

-21vycházej ící a sahající podélnou drážkou 77 malé hloubky, konce horního plášťového dílu 76 k o něco hlubším vybrání 78, způsobilém zachytit výběžek 74.

z dolního alespoň až kolíkovítý

Ihned po vytvoření tohoto předvýrobku 75 vstřikováním se odejmou vnější nástroje, ale přidržují se vnitřní nástroje stejného typu, jako vnitřní nástroje 40 a 41 z obr.4a. Po té se o horní konec pláště opře deska, která na něj působí zatlačovacím pohybem. Přitom všechny tři můstky 79 povolí a horní plášťový díl 76 se zasouvá okolo kotoučovitého úseku 72, přičemž kolíkovíté výběžky 74 jsou vedeny v drážkách 77. Když se vybrání 78 dostanou do úrovně kolíkovitých výběžků 74, zachytí se v nich kolíky a dojde ke znehybnění horního plášťového dílu 76, z něhož se stane plášť 76' obklopující hrdlo a fixovaný definitivním mechanickým zaskočením s kotoučovitým dílem 72. Konečný výsledek je znázorněný na obr.7b.

Toto řešení dovoluje získat jako v předchozím případě uzávěry velkého průměru, jemuž je z estetických důvodů často dávána přednost v kosmetickém průmyslu, ale které se vyznačuje vůči předchozímu řešení dvěma výhodami. Jednou výhodou je to, že je dotyková plocha menší, což zlepšuje podmínky odformovávání víčka. Druhou výhodou je, že není zapotřebí osazovat samostatně vyráběný díl, což dovoluje dosáhnout velkých výrobních rychlostí.

Jak je uvedeno ve francouzské patentové přihlášce č.96-05342, je dále možné přizpůsobovat takový předvýrobek víčka jakékoli plastové hlavě nádoby, obalu nebo tuby jaké• ·

-22hokoli tvaru, opatřené hrdlem, přičemž horní plášťový díl, určený pro nasunutí a po té k upevnění ke kotoučovému dílu může být vytvarován současně nebo odděleně.

Výrobek, získaný způsobem podle francouzské patentové přihlášky č.96-05342 se vyznačuje přítomností víčka ze dvou částí, vzájemně mezi sebou spojených, například vzájemným mechanickým zaskočením, z nichž jedna má tvar kotoučovitého členu a druhá plášťového dílu, obklopujícího hrdlo. V přednostním provedení je plášťový díl opatřen na vnitřním povrchu podélnými drážkami, přilehlými k vybráním, vyúsťujícím směrem ven nebo nikoli, které zachycují kolíkovité výběžky kotoučovitého členu. Pomocí způsobu podle vynálezu je kotoučovitý člen natvarován na hrdle v jenom kuse s druhým plášťovým členem, opatřeným prostředky pro dočasné upevňování, dokonale doplňkovými s upevňovacími prostředky hrdla, například málo hlubokými našroubovacími závity z příkladu 3.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vytváření sestavy (10 a 5, 10’ a 5'; 10 a 5; 10' a 5”'), obsahující nejméně dva díly z plastů, vzájemně vůči sobě pohyblivé a uložené v nejméně jednom uspořádání, v němž jejich styčné plochy zaujímají vzájemně doplňkové tvary, vyznačený tím, že se

   a) první díl (10; 10'; 10; 10') z plastu tvaruje přiblížením prvního vnějšího nástroje (50 a 51), jehož otisk vymezuje alespoň v podstatě konvexní tvar plochy (11; 11'), určené k tomu, aby byla ve styku s druhým dílem (5; 5'; 5; 5'), a vnitřního nástroje (40 a 41), obsahujícího nejméně jedno jádro (40), vložené do vnitřního objemu uvedené v podstatě konvexní plochy,

   b) načež se odtáhne vnější nástroj (50 a 51) a první díl se udržuje na vnitřním nástroji (40 a 41),

   c) osadí se druhý vnější nástroj (55), jehož otisk vymezuje s v podstatě konvexní plochou (11; 11') prvního dílu objem (56) malé tloušťky proti uvedené v podstatě konvexní ploše,

   d) načež se uvedený druhý vnější nástroj (55) a první díl (10;' 10'; 10; 10') přiblíží k sobě, a vytváří se druhý díl (5; 5'; 5; 5') tím, že se vyplňuje uvedený objem (56) plastem, uváděným na teplotu vyšší, než je teplota tavení plastu uvedeného prvního dílu,

   e) načež se nástroje (55 a 52; 40 a 41) odsunou od sebe a vyjme se sestava obou takto vytvořených dílů (10 a 5, 10' a 5'; 10 a 5; 10' a 5').
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že plast prvního dílu (10; 10'; 10; 10'') není při začátku kroku

   c) plně stabilizován.

   -243. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se dokončuje krokem, ve kterém se oba plastové díly před poslední fází odformování druhého dílu (5; 5'; 5; 5'), která spočívá ve vzájemném posouvání jednoho dílu (5; 5'; 5; 5') nebo části tohoto dílu (5') vzhledem ke druhému (10; 10'; 10; 10') z obou dílů, ochlazují a plně stabilizují.
3. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že jádro (40) vnitřního nástroje (40 a 41) se nachází v každém bodě uvedené v podstatě konvexní plochy (11') v blízkosti prvního dílu (10').
4. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že plast druhého dílu obsahuje kluzné činidlo.
5. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že první díl (5, 5', 5, 5') je z polyethylenu a druhý díl (10, 10 ' ,10,10') je z polypropylenu.
6. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedený v podstatě konvexní a v podstatě konkávní první a druhý díl jsou opatřeny prostředky pro dočasné upevňování, které spolupůsobí v poslední fázi odformování druhého dílu.
7. 8. Způsob tvarování hlavy nádoby nebo kontejneru, opatřené víčkem (10 a 5, 10' a 5'; 10 a 5; 10' a 5'), vyznačený tím, že se

   a) hlava (10; 10'; 10; 10') z plastu tvaruje přiblížením prvního vnějšího nástroje (50 a 51), jehož otisk vymezuje vnější povrch přechodové části a vnější povrch hrdla (3, • · • · ·»»* · ·······

   -253', 3, 3') a vnitřního nástroje (40 a 41), obsahujícího jádro (40), určené k vytváření nejméně jednoho vnitřního povrchu hrdla (3, 3', 3, 3'),

   b) načež se odtáhne první vnější nástroj (50 a 51) a hlava se udržuje na vnitřním nástroji (40 a 41),

   c) osadí se druhý vnější nástroj (55), jehož otisk vymezuje s vnější plochou (11; 11'; 11, 11') hrdla (3; 3’; 3; 3') objem (56) malé tlouštky proti uvedené vnější ploše,

   d) načež se uvedený druhý vnější nástroj (55) a hlava (10;' 10'; 10; 10') přiblíží k sobě, a vytváří se víčko (5; 5'; 5; 5') tím, že se vyplňuje uvedený objem (56) malé tlouštky plastem, uváděným na teplotu vyšší, než je teplota tavení plastu hrdla,

   e) načež se nástroje (55 a 52; 40 a 41) odsunou od sebe a vyjme se takto vytvořená sestava hlavy nádoby nebo kontejneru opatřené víčkem (10 a 5, 10' a 5'; 10 a 5; 10' a 5'),

   f) a oba plasty se ochlazují a plně stabilizují před poslední fází odformování víčka (5; 5'; 5; 5'), která se-

   stává v posunu vzhledem k hrdlu víčka (5; 5';5) nebo části víčka (10; 10'; 10; 10'). (5’ ) 9. Způsob podle návrhu 8, vyznačený tím, že víčko ( 5 ; 5 ' ; 5 ; 5 ' ) je z polypropylenu a hrdlo (10; 10' ; 10;
8. 10') je z polyethylenu.

   10. Hlava (10) nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (5), sestávající z přechodové části (2) a hrdla (3) ve tvaru komolého kužele, přičemž hrdlo (3) je opatřeno ve své dolní části osazením (6), vyznačená tím, že vnější povrch (11) hrdla (3) neobsahuje žádné zdrsnění a je ve stavu • · • · ···· · : .· ..

   • · · * ~ .. ·· ·· • · · ·*·····

   -26uzavření nádoby v těsném dotyku bez vůle s vnitřním povrchem víčka tak, že je zajištěno těsné držení víčka (5) na hrdle (3).
9. 11. Hlava (10) nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (5), sestávající z přechodové části (2) a hrdla (3), majícího ortogonální eliptický průřez, vyznačená tím, že vnější povrch (11) hrdla (3) neobsahuje žádné zdrsnění a je ve stavu uzavření nádoby v těsném dotyku bez vůle s vnitřním povrchem víčka tak, že je zajištěno těsné držení víčka (5) na hrdle (3).
10. 12. Hlava nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (5), sestávající z přechodové části (2) a hrdla (3), vyznačená tím, že vnější povrch hrdla a vnitřní povrch víčka jsou v těsném dotyku a bez vůle a nesou dokonale vzájemně doplňkové šroubovací prostředky, odpovídající závitování tvořenému jediným závitem lichoběžníkového průřezu, přičemž plast víčka obsahuje kluzné činidlo.
11. 13. Hlava (10) nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (5'), sestávající z přechodové části (2') a hrdla (3'), vyznačená tím, že vnější povrch (11') hrdla (3') a vnitřní povrch víčka jsou v těsném vzájemném dotyku bez vůle a nesou dokonale vzájemně doplňkové šroubovací prostředky, odpovídající rychlým, násobným, krátkým a málo hlubokým závitům (20).
12. 14. Hlava nádoby nebo kontejneru, opatřená uzavíracím víčkem podle nároku 12 nebo 13, vyznačená tím, že víčko je opatřeno ve své dolní části páskem (59) pro zaručování • ·

    -27neporušenosti.
13. 15. Hlava nádoby nebo kontejneru, opatřená uzavíracím víčkem podle nároku 12 nebo 13, vyznačená tím, že vnější povrch hrdla je opatřen kotoučkem (49), zatímco vnitřní povrch víčka (5*) je proti kotoučku opatřen vybráním (48), prodlužujícím otvor, které je dokonale doplňkové ke kotoučku (49) a zastává funkci viditelného indikátoru porušení nádoby.
14. 16. Hlava (60; 70) nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (65; 75), podle nároku 12 nebo 13, vyznačená tím, že víčko (65; 75) obsahuje dva vzájemně spolu spojené díly (61 a 63; 71 a 76'), přičemž nejméně část vnitřního povrchu jednoho z těchto dílů (61; 71) je v poloze uzavření víčka (65; 75) v těsném dotyku a bez vůle s vnějším povrchem hrdla a přechodovou částí.
15. 17. Hlava (70) nádoby nebo kontejneru, opatřená víčkem (75), podle nároku 16, vyznačená tím, že víčko (75) obsahuje dvě části (71 a 76') spojené mezi sebou vzájemným zapadnutím, z nichž nejméně jedna (71) má tvar kotoučovítého členu (72), opatřeného na svém obvodě (73) kolíkovitými výběžky (74), a druhá má tvar pláště (76') obklopujícího hrdlo a je opatřená na vnitřním povrchu podélnými drážkami (77), přiléhajícími k vybráním (78), která zachycují kolíkovité výběžky (74) kotoučovitého členu (72).