DD213628A5

DD213628A5 - Formwerkzeug fuer einen behaelter-kopfteil aus kunststoff

Info

Publication number: DD213628A5
Application number: DD83257324A
Authority: DD
Inventors: Heinrich Ueberegger
Original assignee: Maegerle Karl
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1984-09-19
Also published as: AU563834B2; DK544683D0; SE462026B; GB8331387D0; NZ206358A; IT1167393B; PL138856B1; DK159058C; IT8323870A0; AU2154383A; CH657088A5; CS893983A2; ES8501299A1; ZA838843B; BG50381A3; NO171151B; DE3341228A1; BE898331A; CS244805B2; KR850002071A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug fuer einen Behaelter- Kopfteil aus Kunststoff, der einen durchgehenden axialen Halskanal und in diesen einmuendende seitliche Nebenzugaenge aufweist. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, die Gebrauchswerteigenschaften derartiger Formwerkzeuge auf kostenguenstige Weise zu erhoehen, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Formwerkzeug fuer die Herstellung von Behaelter-Kopfteilen aus Kunststoff zu schaffen, welches ohne radial bewegte Teile auskommt. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass der aeussere Werkzeugteil eine in Umfangsrichtung ungeteilte Huelse und der einstueckige innere Werkzeugteil einen Stift mit einem die Huelsenbohrung spielfrei eindringenden ersten Abschnitt aufweist, der in Laengsrichtung verlaufende Nuten besitzt, sowie einen weiteren Abschnitt mit einem gegenueber dem ersten Abschnitt und der Huelsenbohrung verjuengten Querschnitt.

Description

Berlin, 7. 2, 1984

|· AP B 29 Ρ/257 324/5 _:

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Formwerkzeug für einen Behälter-Kopfteil aus Kimstötoff

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für einen Behälter-Kopfteil aus Kunststoff, der einen durchgehenden axialen Halslcanal und in diesen einmündende seitliche Nebenzugänge aufweist, mit einem äußeren Werkzeugteil und einem in diesen eindringenden axial beweglichen inneren Werkzeugteil·

Charakteristik der bekannten technischen Löeunpen

Verpackungstuben, deren Kopfteil in der eingangs genannten Art ausgestaltet sind, sind bekannt« Dabei ist der Tubenhals als vorgefertigter Teil so in den Tubenkopf eingepreßt, daß er in den Tubenkörper hineinragt. Die Nebenzugänge stehen ebenso wie der Halskanal mit dem Innenraum der Tube in Ver- ι bindung und dienen zur Ausbildung eines Stranges, der an seiner Oberfläche parallel verlaufende Streifen aufweist« Sofern das Füllgut in der Nachbarschaft der Nebenzugänge eine vom Übrigen Füllgut abweichende Farbe hat, können diese Streifen farbig sein·

Da die Nebenzugänge des Tubenhalses äußere Hinterschneidungen bilden, weisen die bekannten Formwerkzeuge, neben einem den Halskanal bildenden inneren Teil einen mehrteiligen äußeren Teil, ζ, Β· mit radial beweglichen Backen aufj um beim Entformen des gespritzten Tubenhalses die Hinterschneidungen freizugeben.

Von den Gestehungskosten solcher Werkzeuge abgesehen, ist der

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Aufwand für deren Betätigung beträchtlich· Hinzu kommt, daß diese infolge vergleichsfweise rascher Abnutzung der Backenteile eine kurze Lebensdauer haben· Die Herstellung solcher Halsteile ist deshalb teuer.

Ziel der Erfindung ί / · . " : :;^: . . ' ' .-. . ' '.

Ziel der Erfindung ist es, die Qebrauchswerteigenschaften von Porrawerkzeugen für einen Behalter-Köpfteil aus Kunststoff auf kostengünstige Weise zu erhöhen·

Darle.^ung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung 1st es deshalb, ein Formwerkzeug für die Herstellung von Behälter-Kopfteilen aus Kunststoff zu schaffen, welches ohne radial bewegte Teile auskommt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß derart, daß der äußere Werkzeügteil eine in Umfangsrichtung ungeteilte Hülse und der einstückige innere Werkzeugteil einen Stift mit einem die Hülsenbohrung spielfrei eindringenden ersten Abschnitt aufweist, der in !ausrichtung verlaufende Nuten besitzt sowie einen weiteren Abschnitt mit einem gegenüber dem ersten Abschnitt und der Hülsenbohrung verjüngten Querschnitt·

Da die Nebenzugänge in den Hälskanal dort entstehen, wo der erste Abschnitt des Stiftes spielfrei mit der Hülsenbohrung zusammenwirkt, nämlich in den zwischen den Kuten befindlichen Urnf ängsbereichen dieses Abschnitte s und da die se Umf angsbereiche über die ganze Eindringtiefe des ersten Abschnittes Verlaufende Rippen bilden, entfallen sowohl äußere wie innere Hinterschneidungen* Das Formwerkzeug läßt sich somit allein

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durch axiale Relativbewegung von Hülse und Stift öffnen und schließen, wobei auch der hergestellte Kopfteil in axialer Richtung entformt werdenkann.

Das erfindungsgemäße Werkzeug läßt sich sowohl für die Herstellung der Haisteile im Spritzverfahren als auch für jene im Preßverfahren anwenden·

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeuges sitzt das Ende des weiteren Abschnittes des Stiftes in einer von der Hülsenbohrung gebildeten Führung» Hierdurch werden die im ersten Abschnitt zwischen den Hüten gebildeten Rippen, insbesondere beim öffnen und Schließen des Werkzeuges, entlastet und deren Abnützung durch Reibung vermindert.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Abschnitt des Stiftes konisch ist und in einen Teil der Hülsenbohrung von gleicher Konizität eingreift. Damit kann sichergestellt werden, daß die Nebenzugänge auch dann noch vollständig ausgeformt werden, wenn der erste Abschnitt an dessen Rippen eine Abnützung erfahren hat. Entsprechend der Abnützung kann der Stift tiefer in die Hülse eindringen, bis das entstandene Spiel zwischen dessen erstem Abschnitt und dem entsprechenden Teil der Hülsenbohrung aufgehoben ist. Wenn dabei in bevorzugter Weise der Stift sich mit dem Ende des weiteren Abschnittes in der Hülse axial abstützt, um den Schließdruck des Werkzeuges abzufangen und ein Eintauchen der Rippen zu verhindern, so läßt sich durch Nachbearbeitung dieses Endes das tiefere Eindringen ermöglichen.

Zweckmäßigerweise ist das Ende des weiteren Abschnittes des

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Stiftes durch einen zylindrischen Zapfen und die Führung durch einen zylindrischen Teil der Hülsenbohrung gebildet, wobei die Eindringtiefe des Zapfens in den zylindrischen Bohrungsteil größer ist als die Eindringtiefe des ersten Abschnittes in die Hülsenböhrung· Damit stützt und zentriert der Zapfen den Stiftteil in bezug auf die Hülsenbohrung beim Schließen des Werkzeuges» noch bevor der ersten Abschnitt in die Hülsenbohrung eindringt·

Erfindungsgemäß ist ebenfalls», daß der Stift in einer Matrize sitzt und die Hülse eine Patrize bildet, wobei die Matrize und Patrize gemeinsam einen Formhohlraüm begrenzen, durch welchen sich der Stift erstreckt und welcher mit einem zwischen Hülse und Stiftgebildeten Hohlraum in Verbindung steht· Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß die Patrize durch den Endteil eines Stempels gebildet ist, auf welchen Tubenrohre aufsteckbar sind· Erfindungsgemäß ist auch, daß der Stift in der Matrize entgegen der Wirkung einer Feder verschiebbar angeordnet ist·

Ein entscheidender Forteil des erfindungsgemäßen Werkzeuges beateht darin, daß es eine wesentlich rationellere Herstellung von Behälterköpfen bzw· Behältern gestattet, deren Hals in der vorerwähnten Weise ausgebildet ist und es entspricht einem weiteren Erfindungsgedanken, daß der Behälterkopf einstückig hergestellt, d.h· der Halskanal im gleichen Formvorgang wie der Kopf selbst gebildet wird·

Dementsprechend können nach diesen weiteren Erfindungsgedanken die Hülse und der Stift Teile eines Formwerkzeuges bilden, das z« B* den ganzen Tubenkopf einschließlich Halsteil formt; entweder als vorgefertigter Teil der Tube oder unter

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gleichzeitiger Verbindung mit einein vorgefertigten Tubenkörper oder -rohr zu einer fertigen Verpackungstube«

Diese Verpackungstube ist für die Erzeugung eines gemeinsamen Produktenstranges aus Füllgut, das sich einerseits im Bereich des Tubenrohrs und andererseits im Bereich der Nebenzugänge befindet und das sich z. B, durch Farbe und/oder Aromatisierungsgrad oder -art unterscheidet, geeignet, gleichgültig , ob die Aromaunterschiede produktions- oder lagerungs~ bedingt sind·

Ausführungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Formwerkzeug soll nachfolgend in einem Ausftihrungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert v/erden. Es zeigen

Fig. 1: einen Axialschnitt durch das Formwerkzeug nach dem Ausführungsbeispiel und

Fig. 2: einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus Fig# 1.·

Das in der Fig. 1 dargestellte Formwerkzeug mit der Matrize und dem Stempel 2 dient der Herstellung eines Tubenkopfes aus Kunststoff unter gleichzeitiger Verbindung desselben mit einem vorgefertigten Tubenrohr 5» Das Tubenrohr 5 besteht dabei entweder ganz aus Kunststoff oder einem Kunststoffschichten aufweisendem Verbindungsmaterial, das ζ. Β« eine metallische Zwischenschicht enthält.

Die Matrize 1 ist aus einem Schulterteil 6 und einem Gewindeteil 7 aufgebaut, wobei die Gewindeteile in einer Büchse 8 drehbar gelagert und über nicht dargestellte Mittel antreib-

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bar sind» Das Schulterteil 6ist an der Büchse starr.befestigt . ' : ' .' ^ ":-' - --; ..·' .' ^:. .: ' - '.-. ".-..'. .: " ^;·· .'

Durch den Gewindeteil .7 der Matrize.-1 erstreckt sich koaxial zu diesem ein Stift 9, der in einem Lagereinsatz 10 verschiebbar geführt ist und einen in der Büchse 8 angeordneten Kopf 11 aufweist, Eine Feder.12, die in einer an der Büchse .8 angebrachten Schraubkappe 13 abgestützt ist, greift am Kopf 11 an und wirkt einer Verschiebung des Stiftes 9 nach abwärts entgegen. . ·^; ' ''.; '"';.:.",, ; " '.; ' ' ' .-·."·

Die Büchse 8 ist in einem nur andeutungsweise dargestellten Drehtisch 14 eingesetzt, der um eine nicht dargestellte vertikale Achse schrittweise bewegbar ist· Der Drehtisch 14 bildet ieil einer Maschine zur Herstellung von Tuben, die eine iehrzahl von Stationen aufweist. An jener Station der Maschine, an welcherdas Formwerkzeug geschlossen wird, nachdem in dieses Kunststoff zur Erzeugung des Tubenkopfes eingebracht wurde, ist am Gestell 15der Maschine eine Zylinder-Kolben-Einheit 16 angebracht. Eine Kolbenstange 17 der Zylinder-Kolben-Einheit 16 wirkt bei deren Betätigung mit einem Stößel 18 zusammen, der am Kopf 11 des Stiftes 9 starr befestigt ist, um den letzteren in der dargestellten Lage zu halten. In Fig. 1 ist die z. B. pneumatisch betätigbare Einheit bzw. deren Kolbenstange in der Ruhelage dargestellt, in welcher diese den am Kopf 11 befestigten Stößel 18 für die Drehung des Drehtisches 14 freigegeben hat.

Der Stempel 2, welcher das Tubenrohr 5 trägt, umfaßt einen in bekannter* hier nicht dargestellter Weise beweglich mit dem Drehtisch 14 verbundenen zylindrischen Dorn 20 sowie eine an dessen freiem Ende, als Hülse 19 gestaltete, angebrachte Pa-

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trize, die mit der Matrize 1 zusammenwirkt« Die Anordnung des Dornes 20 bzw. des Stempels 2 kann .so· gewählt sein, daß die als Hülse 19 ausgebildete Patrize der Matrize 1 beim Umlauf des Drehtisches 14 ständig zugeordnet bleibt* Die als Hülse 19 ausgebildete Patrize dringt zusammen mit dem Tubenrohr 5 in den Schulterteil 6 der Matrize 1 ein und begrenzt mit der letzteren einen Pormhohlraum 21, der mit thermoplastischem Kunststoff gefüllt ist. Beim Schließen des Formhohlraumes 21 durch axiale Bewegung des Stempels 2 in Richtung der Matrize wird dabei der Kunststoff zu dem dargestellten Tubenkopf 4 geformt und gleichzeitig mit dem Tubenrohr 5 vermittels der im Kunststoff enthaltenen Wärme verschweißt. Das Einbringen des Kunststoffes in den Formhohlraum kann erfolgen, während der Stempel 2 aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Matrize entfernt ist.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist nun eine Hülse 19 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel die Patrize bildet. Die Hülse könnte aber, wenn nicht der ganze Tubenkopf hergestellt werden soll, von der Patrize unabhängig sein· Beim Herstellen eines einstückigen Tubenkopfes wäre es aber auch möglich, die Patrize aus zwei (oder mehr) Teilen zu bilden, wobei die Hülse einen radial inneren Körper der Patrize bildet.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die als Hülse 19 ausgebildete Patrize eine Hülsenbohrung 22 auf. Wie aus Pig. 2 näher ersichtlich ist, besitzt die Bohrung einen konischen Teil 23 sowie einen zylindrischen Teil, eine Führung 24» mit reduziertem Durchmesser. Der Stift 9, der sich durch den Formhohlraum 21 hindurch erstreckt, ragt mit einem ersten konischen Abschnitt 25 in den Teil 23 sowie mit einem zylin-

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drischen Abschnitt 26 am freien Ende in die Führung 24» Da·* bei 3itzt dieStirnflache des Stiftes 9 auf dem Boden 28 der Hülsenbohrung 22 .auf\ während der Abschnitt 25» dessen Konizitat geringfügig kleiner als jenedes Teiles 23 ist, spielfrei mit diesem Bohrungsteil zusammenwirkt«. Die auf den Stift 9 in axialer Richtung ausgeübte Kraft wird jedoch am Boden 28 abgefangen. ;

Zwischen dem ersten konischen Abschnitt 25 und dem zylindri*» sehen Abschnitt26 weist der Stift 9 einen weiteren ebenfalls konischen Abschnitt 29 auf Und bildet mit dem Teil 23 der Bohrung einen Hohlraum 30· Im ersten konischen Abschnitt 25 besitzt der Stift 9 mehrere über den Umfang 'gleichmäßig verteilt angeordnete liu-ten 31» die axial verlaufen und den Hohlraum 30 Biit dem Formhohl räum 21 verbinden« Dementsprechend kann beim vollständigen Schließen des Formwerkzeuges Kunststoff aus dem sich verkleinernden Formhohlraum 21 über die Nuten 31 auch in den Hohlraum 30 eindringen und sowohl diesen wie auch die Nuten ausfüllen.

Beim Schließvorgang des Formwerkzeuges_? welcher eingeleitet wird, nachdem ©ine dosierte Menge von Kunststoff z_e B« in Form eines Ringes in die Matrize 1 eingebracht wurde, dringt der Stift 9» infolge Axialbewegung des Stempels 2 gegen die Matrize Iy in die Hüisenbohrung 22 ein» Dabei kommt zuerst der zylindrische Abschnitt'26 inEingriff mit dem zylindrischen Teil der Führung 24s da die Eindringtiefe dieses Abschnittes in die Führung 24 größer ist als jene des ersten Abschnittes 25 in den Teil 23 der Hülsenbohrung 22* Durch diesen Eingriff wird der Stift 9 in der Hülsenbohrung 22 sentrie rt_e Kommt schließlich die Stirnfläche zur Anlage am Boden 28 der Bohrung, während gleichzeitig der erste Abschnitt 25 in Eingriff bzw* Berührung mit dem Teil 23 der Bohrung

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gelangt, so ist von den mischen den Hüten 31 vorhandenen Flächen dieses Abschnittes nur eine geringfügige Belastung aufzunehmen. Die Spielfreiheit des Eingriffes zwischen Abschnitt 25 und Teil 23 kann deshalb über eine große Anzahl von Schließvorgängen des Formwerkzeuges aufrechterhalten '.werden. ':..' .·' '. · · ' ' ' , ' ' : - ' ' \

Da die vorgespannte Feder 12 den Stift 9 normalerweise in einer Lage hält, in welcher der Kopf 11 am Lagereinsatz 10 ansteht, trifft dieser Stift mit seiner Stirnfläche auf den Boden 28 der Hülsenbohrung 22 auf, bevor die Patrize in den Schulterteil 6 eindringt· Bewegt sich der Stempel 2 bei der Schließbewegung weiter in Richtung der Matrize 1, so verschiebt sich der Stift 9 entgegen der Wirkung der Feder 12· Die in den Schulterteil 6 eindringende Patrize beginnt nun den in diesen eingebrachten Kunststoff durch Verdrängung zu verteilen, und zwar einerseits in den¹Gewindeteilo7. Andererseits fließt verdrängter Kunststoff im Schulterteil an das die Patrize überragende Ende des Tubenrohres 5, um sich mit diesem zu verbinden. Schließlich dringt verdrängter Kunststoff auch in die Hüten 31 bzw· den Hohlraum 30« Um den im Kunststoff durch die Verringerung des Volumens des Formhohlraumes sich rasch aufbauenden Druck an einer Verschiebung des Stiftes 9 entgegen der Wirkung der Feder 12 zu hindern, wirkt auf den letzten Teil des Schließweges des Stempels 2 der Kolbenstange 17 Über den Stößel 18 dieser Verschiebung entgegen. Die Zylinder-Kolben-Einheit 1-6 ist zu diesem Zwecke nach Ankunft des dargestellten Formwerkzeuges an der entsprechenden Station betätigt worden, um die Kolbenstange 17 unter Druck in eine obere Endlage zu verfahren· Die an der Kolbenstange 17 wirksame Sperrkraft ist zwar geringer als die Schließkraft des Stempels 2« Der Stempel 2 kann deshalb die dargestellte Schließlage dadurch erreichen, daß der Stift

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über den Stößel 18 die Kolbenstange um ein geringes Maß nach abwärts bewegt. Andererseits ist aber die Sperrkraft genügend groß, Uta eine Verschiebung des Stiftes 9 unter den im Formhohlraum entwickelten Druck des Kunststoffes zu verhindern*

Im dargestellten Zustand des Formwerkzeuges hat dieses aus dem in plastifiziertem Zustand in den Formhohlraum 21 eingebrachten Kunststoff einen an das Tubenrohr 5 angeschweißten · Tubenkopf 4 gebildet. Dieser 'Tubenkopf umfaßt nicht nur die Verbindung; mit dem Tuberirohr herstellenden kegelstumpfförmi« gen Schulterteil, sondern auch einen Gewindehals 32 und eine in das Innere der Tube ragende Schürze 33· Dabei begrenzen Gewindehals 32 und Schürze 33 zusammen einen axial durchgehen- ::den Halskanal 34» der einerseits über eine Mndung 35 mit dem Inneren der Tube verbunden ist· Andererseits ist das Innere der Tube über seitliche lJebenzugänge 36 mit dem Halskanal verbunden. Diese Nebenzügänge werden durch den Abschnitt 25 an dessen Umfang verteilt, entsprechend den Zwischenräumen zwischen den Hüten 31 gebildet, und zwar in jenem Axialbereich, der spielfrei mi;fc^ dem Teil 23 der Hülsenbohrung 22 zusammenwirkt. Entsprechend den Uuten 31 im Abschnitt 25 bilden sich im Halskanal 34 radial einwärts ragende Rippen 3? ab, die sich bis in die Nachbarschaft der Austrittsöffnung 38 des Halskanals 34 erstrecken. Die Entförmung des hergestellten und mit dem Tubenrohr verbundenen Tubenkopfes 4 erfolgt durch Rückzug des Stempels 2 unter Drehung des Gewindeteiles 7 der Matrize so, daß der Gewinclehals 32 herausgeschraubt wird.

Claims

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Erfindunftsanspruch

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1. Formwerkzeug füreinen Behälter-Kopfteil aus Kunststoff, der einen durchgehenden axialen Halskanal und in diesen einmündende seitlicheüfebenzugänge aufweist, mit einem äußeren Werkzeugteil und. einem in diesen eindringenden, axial bewegi lohen inneren Werkzeugteil, gekennzei ohne t dadurch, daß der äußere Werkzeugteil eine in Umfangsrichtung ungeteilte Hülse (19) und der einstückige innere Werkzeugteil einen Stift (9) mit einem die Hülsenbohrung (22) spielfrei eindringenden ersten Abschnitt (25) aufweist, der in Längsrichtung verlaufende Nuten (31) besitzt sowie einen weiteren Abschnitt (26) mit einem gegenüber dem ersten Abschnitt und der Htilsenbohrung verjüngten Querschnitt.

2· Formwerkzeug nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Ende des weiteren Abschnittes (26) des Stiftes (9) in einer von der Hülsenbohrung (22) gebildeten Führung (24) sitzt.
3. Formwerkzeug nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Abschnitt (25) des Stiftes (9) konisch ist und in einen Teil (23) der Hülsenbohrung von gleicher oder größerer Konizität eingreift, wobei der Stift sich mit dem Ende (27) des Weiteren Abschnittes (26) in der Hülse (19) axial abstützt.

4« Formwerkzeug nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß der weitere Abschnitt (26) des Stiftes (9) durch einen zylindrischen Zapfen und die Führung £4) durch einen zy-1indrisehen Teil der Hülsenbohrung (22) gebildet ist und

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daß die Eindringtiefe des Zapfens in den zylindrischen Bohrungsteil größer ist als die Eindringtiefe des ersten Abschnittes (25) in die Hillsenbohrung.

5· formwerkzeug nach einem der vorangehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Stift (9) in einer Matrize (1) sitzt und die Hülse (19) eine Patrize bildet, wobei die Matrize und Patrize gemeinsam einen Pormhohlrauin (21) begrenzen t durch welchen sich der Stift erstreckt und welcher mit einem zwischen Hülse und Stift gebildeten Hohlraum (30) in Verbindung steht·

6v Formwerkzeug nach Punkt 5 zur Herstellung von Verpackungstuben, gekennzeichnet dadurch, daß die Patrize durch den Endteil eines Stempels (2) gebildet ist, auf welchen Tuben- :'."', rohre (5) aufsteckbar sind»

7· Formwerkzeug nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Stift (9) in de_r Matrize (1) entgegen der Wirkung einer Feder (12) verschiebbar angeordnet ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen