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Hohlstopfen in Napfform aus plastischem Werkstoff, sowie Vorrichtung
zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlstopfen in Napfform
aus plastischem Werkstoff, dessen dem Mündungsrand des Behälters angepaßter Flansch
wenigstens eine flügelartige Handhabe aufweist, welche symmetrisch zu seinem Durchmesser
angeordnet ist und infolge ihrer Biegsamkeit aus einer waagerechten Ruhestellung
um 900 aufrichtbar ist.
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Bei einem bekannten napfförmigen Hohlstopfen dieser Art ist in dem
Flansch ein etwa halbkreisförmiger Einschnitt vorgesehen, durch welchen die aufrichtbare
Handhabe entsteht. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß der Einschnitt bei starkem
Kraftaufwand an der Handhabe weiter einreißen und schließlich abreißen kann. Auch
ist die Abdichtwirkung eines derartigen Stopfens beeinträchtigt, da die Dichtfläche
um die Stärke der Handhabe verkleinert ist.
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Die geschilderten Nachteile sind durch die Erfindung bei einem Hohlstopfen
der eingangs erwähnten Art dadurch behoben, daß erfindungsgemäß die in Nichtgebrauchsstellung
parallel zur Oberfläche des Flansches liegende Handhabe an diesem in voller Breite
angreift. Da die Handhabe aber ihre ganze Breite aus einem Stück mit dem Flansch
besteht, ergibt sich der Vorteil, daß eine starke Zugkraft auf dieselbe ausgeübt
werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, sie abzureißen. Darüber hinaus kann der
Außendurchmesser des Stopfens so bemessen werden, daß dieser auf die Innenwandung
des Mündungsrandes des Behälters einen starken Druck ausübt und somit einen vollkommen
dichten Verschluß gewährleistet. Die erfindungsgemäß herbeigeführte Verstärkung
der Handhabe gestattet es also, auch die Abdichtwirkung zwischen Stopfen und Behälter
zu verbessern.
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Es ist zwar auch bereits ein Vollstopfen bekannt, an dessen Stirnfläche
eine über deren gesamte Ausdehnung reichende flügelartige Handhabe angreift.
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Hierdurch war aber die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines napfförmigen
Hohlstopfens nicht nahegelegt, da die Anordnung einer Handhabe an der Oberfläche
des Flansches eines Hohlstopfens spritztechnisch völlig andere Maßnahmen erfordert,
als sie beim Anspritzen einer flügelartigen Handhabe an der Stirnfläche eines Vollstopfens
zur Anwendung gelangen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher auch eine Vorrichtung zur Herstellung
von napfförmigen Hohlstopfen der eingangs erwähnten Art, bei welchennerfindungsgemäß
die in Nichtgebrauchsstellung parallel zur Oberfläche des Flansches liegende Handhabe
an diesem in voller Breite angreift. Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß zwischen
einem Ständer mit einem in diesen eingeschraubten zweiteiligen Formstempel und einem
mit Stangen versehenen, feststehenden Ausstoßorgan vier um eine gemeinsame Längsachse
gegeneinander oder miteinander bewegbare Formkörper auf; dabei besteht der feststehende
zweiteilige Formstempel aus einem massiven Innenstempel für die innere Mantelfläche
des Einsatzes sowie den mittleren Innenteil des Bodens des Hohlstopfens und einem
hohlen Außenstempel für die äußere Mantelfläche des Einsatzes, den äußeren Bodenteil
des Stopfens sowie die innere Mantelfläche des Stopfens, wobei Innen-und Außenstempel
durch eine Schraube miteinander verbunden sind.
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Der erste der vier Formkörper setzt sich zusammen aus einem den Außenstempel
umgebenden Hohlstutzen mit einer in der oberen Stirnfläche angeordneten Ausnehmung
für die Handhabe des Stopfens, einem auf der unteren Hälfte der Mantelfläche angebrachten
Ringflansch sowie zwei in der unteren Stirnfläche eingeschraubten, in verdickten
Köpfen endenden, im verbreiterten Unterteil des Außenstempels geführten Stangen,
der zweite Formkörper besteht aus einem den Hohlstutzen mit seiner inneren Mantelfläche
sowie einem in der Mitte für den Außenstempel durchbrochenen Innenflansch umschließenden
Ringkörper, dessen Innenflansch auf der Außenfläche eine Ausnehmung für den Flansch
des Stopfens besitzt und der durch einen Stift gegen Verdrehen gegenüber dem Hohlstutzen
gesichert ist, sowie einem von unten auf diesen aufgeschraubten topfförmigen, mit
einer zen-
tralen Bohrung für den Hohlstutzen versehenen, den Ringflansch
des Hohlstutzens mit sich in Längsrichtung erstreckendem Abstand umschließendem
Begrenzungsanschlag, der dritte Formkörper liegt an der Stirnfläche des Ringes sowie
mit einem Ringflansch an dessen Mantelfläche an, während der vierte Formkörper ein
Hohlzylinder ist, welcher in der Mitte einen napfförmigen Hohlraum für die äußere
Mantelfläche des Stopfens, zwei parallele, einander diametral gegenffberliegende
Führungsbohrungen für die Ausstoßstangen, einen am unteren Ende des Zylinders aufgeschraubten
winkelförmigen Anschlagring für den dritten Formkörper sowie einen am oberen Ende
fest angeschraubten Ringflansch aufweist, an welchem die Zugkraft zum Auswerfen
des Stopfens angreift.
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Weitere Merkmale des Stopfens gemäß der Erfindung ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform in Verbindung
mit der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Stopfens, Fig. 2 die Draufsicht
des Stopfens, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Stopfen, Fig. 4 bis 7 eine Vorrichtung
zur Herstellung des Stopfens im Spritzgußverfahren jeweils im Axialschnitt in verschiedenen
Arbeitsstufen.
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Wie Fig. 1 bis 3 zeigen, weist der Stopfen einen zylindrischen Hohlkörper
1 auf, der in einem zylindrischen Teil 2 geringeren Durchmessers endet und mit ersterem
durch ein kegelstumpfförmiges übergangsstück 3 verbunden ist. Der untere Teil 2
ist durch einen ebenen Boden 7 verschlossen. Der Stopfenhohlkörper 1 ist mit ringförmigen
Dichtrippen 4 und an seinem oberen Ende mit einem Randflansch 5 versehen, an welchem,
sich über dessen ganze Breite erstreckend, in der Nähe eines Durchmesser X-X zwei
flügelartige Handhaben 6 angebracht sind, welche normalerweise parallel zu der Ebene
des Randflansches 5 liegen. Der Innendurchmesser der Handhaben kann dem Innendurchmesser
des Hohlkörpers 1 entsprechen.
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Der Stopfen ist mit einem Einsatz 8 versehen, der sich vom Boden
7 etwa bis zur Höhe des Randflansches 5 erstreckt.
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Beim Verschließen dringt der Stopfenteil 2 leicht in den Flaschenhals
ein. Hierauf wird mittels eines in den Einsatz 8 eingeführten zylindrischen Stabes
ein Druck auf den Bogen 7 ausgeübt. Hierdurch wird eine Streckung und damit eine
Verkleinerung des Stopfendurchmessers herbeigeführt, so daß er leicht so weit in
den Flaschenhals eingeführt werden kann, bis der Randflansch 5 auf dem Flaschenmündungsrand
zur Auflage kommt. Beim Herausziehen des Stabes hat der Stopfen das Bestreben, seine
ursprüngliche Form wieder anzunehmen, wobei die Dichtrippen 4 gegen die innere Wandung
des Flaschenhalses gedrückt werden und eine vollkommene Abdichtung gewährleistet
wird.
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Der obere, in gleicher Höhe mit der oberen Fläche des Stopfens liegende
Rand des Einsatzes 8 bildet eine Stütze für den Boden einer Kapsel, welche gegebenenfalls
auf den Hals des Behälters aufgepreßt oder aufgeschraubt werden kann. Durch diese
Stütze wird das Eindrücken oder Beschädigen der Kapsel beim Aufbringen derselben
vermieden.
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Zum Herausziehen des Stopfens genügt es, die beiden flügelartigen
Handhaben 6 um 900 in die mit strichpunktierten Linien angegebene Stellung aufzurichten
und nach oben zu ziehen, zu welchem Zweck ein Finger oder ein hierfür geeigneter
Gegenstand eingeführt werden kann. Wenn die Handhaben zu
klein sind, klemmt man sie
zwischen zwei Finger, wobei die Griffseiten der Handhaben aufgerauht sein können,
um das Abgleiten der Finger zu verhindern.
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Da die Handhaben 6 über ihre ganze Breite mit dem Randflansch 5 zusammenhängen,
kann eine starke Zugkraft ausgeübt werden, ohne daß die Gefahr besteht, sie abzureißen.
Der Außendurchmesser des Stopfens kann daher so bemessen werden, daß dieser auf
die Innenwandung des Halses des Behälters einen starken Druck ausübt und somit einen
vollkommen dichten Verschluß gewährleistet.
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Fig. 4 bis 7 zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stopfens
gemäß der Erfindung im Spritzgußverfahren.
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Diese Vorrichtung besteht aus mehreren Formkörpern C, D, E und F,
welche um die gleiche Achse zentriert und längs dieser Achse gegeneinander oder
miteinander zwischen zwei in bezug auf diese Achse feststehenden Teilen, nämlich
einem Ausstoßorgan A und einem Ständer B, beweglich sind.
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Die eigentliche Spritzform besteht aus: 1. dem Formkörper C in Gestalt
eines Hohlzylinders 10, dessen Innenfläche der Außenfläche des Stopfens, ohne den
Randflansch 5 und die Handhaben 6, entspricht; auf diesen Formkörper C ist oben
ein Ring 11 und unten ein Anschlagring 12 aufgebracht; der Innenrand des Anschlagringes
ragt geringfügig in den Hohlzylinder 10 hinein, der mit zwei parallelen, einander
diametral gegenüberliegenden Längsbohrungen 13 versehen ist; 2. dem in bezug auf
den Formkörper C beweglichen Formkörper D; 3. dem von einem Ring 14 und einem mit
ihm fest verschraubten Begrenzungsanschlag 15 gebildeten Formkörper E; 4. dem Formkörper
F, der durch einen Hohlstutzen 16 und zwei in diesen eingeschraubte und mit einem
Kopf 18 endende Stangen 17 gebildet wird; 5. dem zweiteiligen Formstempel G, welcher
von einem massiven Innenstempel 20 und einem letzteren umgebenden hohlen Außenstempel
19 gebildet wird, die beide durch eine Schraube 21 miteinander fest verbunden sind;
der Formstempel G, welcher mit dem Hohlzylinder 10 des Formkörpers C zusammenwirkt,
begrenzt die Innenfläche des Stopfens und des Einsatzes 8; der Formstempel G ist
in den Ständer B eingeschraubt und daher feststehend.
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Die Formkörper D und E wirken zur Bildung des Stopfenrandflansches
5 zusammen, während die Formkörper D und F zur Herstellung der Handhaben 6 dienen.
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Der Ring 14 und der Hohlstutzen 16 sind gegeneinander in Längsrichtung
beweglich, werden jedoch durch einen in den Ring 14 fest eingepreßten Stift 22,
welcher durch den Flansch 23 des Hohlstutzens 16 hindurchgeführt ist, daran gehindert,
sich gegenseitig zu verdrehen.
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Die in Fig. 4 veranschaulichte Stellung ist die EinspritzsteIlung.
Die durch eine Öffnung 24 eingespritzte fließbare plastische Masse füllt alle zwischen
den verschiedenen Teilen der Spritzform ausgesparten Zwischenräume aus, um den Stopfen
einstückig herzustellen, wobei die Handhaben durch die vom Randflansch verdrängte
Masse gebildet werden, welche zwischen dem Ring 14 und dem Hohlstutzen 16 durch
die im Ring 14 beiderseits von Ausbuchtungen 25 im Hohlstutzen 16 (Fig. 5) vorgesehenen
Kanäle hindurchfließt. Die diese Kanäle füllende Masse bildet die Ansatzstelle der
Handhaben am Randflansch. Nach
dem Formen des Stopfens kann durch
einen in Richtung nach oben ausgeübten und am Ringflansch 11 angreifenden Zug das
Ganze mit Ausnahme des Ständers B und des mit diesem fest verbundenen zweiteiligen
Formstempels G abgehoben werden.
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Bei dieser Bewegung wird der Stopfen, dessen Dichtrippen 4 im Hohlzylinder
10 eingebettet sind, von diesem mitgenommen. Wenn die Stangenköpfe 18 am Formstempel
G zur Anlage kommen, wird der Hohlstutzen 16 der Spritzform festgehalten. Die Formkörper
C, D, E setzen ihre Bewegung nach oben fort und ziehen den Stopfen mit sich, bis
der Begrenzungsanschlag 15 am Ringflansch 23 anliegt (Fig. 5).
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In diesem Augenblick wird der Formkörper E festgehalten, während
die Formkörper C, D und der Stopfen ihre Aufwärtsbewegung fortsetzen, bis die Stangen
26 des feststehenden Ausstoßorgans A, welche in die Bohrungen 13 eingedrungen sind,
auf den Formkörper D auftreffen (Fig. 6).
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Bei dem Hub von der Stellung nach Fig. 5 in die Stellung nach Fig.
6 werden die Handhaben 6 infolge des durch den restlichen Teil des eingebetteten
Stopfens ausgeübten Zugs gezwungen, sich um 90° um ihre Ansatzstelle am Randflansch
5 aufzurichten und aus den (senkrecht zu der Ebene der Zeichnung verlaufenden) Kanälen
herauszutreten, und nehmen hierauf infolge ihrer Elastizität wieder die in Fig.
6 gezeigte Stellung ein.
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Da der Formkörper E nun nicht mehr unterstützt ist, fällt er durch
sein Eigengewicht wieder auf den Formkörper F zurück, welcher seinerseits wieder
seinen Platz auf dem Ständer B einnimmt.
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Da die Formkörper C und D ihre Bewegung nach oben fortsetzen, wird
letzterer durch die Ausstoßstangen 26 gegen den Anschlagring 12 gedrückt. Bei dieser
Bewegung wird der fertige Stopfen ausgestoßen, wobei die Dichtrippen 4 aus ihrer
Einbettung im Hohlzylinder 10 herausgelöst werden. Der Stopfen wird durch eine nicht
dargestellte Vorrichtung aufgefangen, bevor alle Teile die in Fig. 4 gezeigte Lage
für einen neuen Formungsvorgang wieder einnehmen.
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Zur Erleichterung der Beschreibung wurden die verschiedenen Arbeitsphasen
gesondert dargestellt.
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In der Praxis folgen diese ohne Unterbrechung aufeinander und sind
lediglich die Folge einer ununterbrochenen auf den Ringflansch 11 des Formkörpers
C ausgeübten Zugkraft.
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PATENTANSPR0CHE 1. Hohlstopfen in Napfform aus plastischem Kunststoff,
dessen dem Mündungsrand des Behälters angepaßte Flansch wenigstens eine flügelartige
Handhabe aufweist, welche symmetrisch zu seinem Durchmesser angeordnet ist und infolge
ihrer Biegsamkeit aus einer waagerechten Ruhestellung um 900 aufrichtbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Nichtgebrauchsstellung parallel zur Oberfläche des Flansches
(5) liegende Handhabe (6) an diesem in voller Breite angreift.