DE1163527B

DE1163527B - Verfahren zur Herstellung einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Verschlusskappe

Info

Publication number: DE1163527B
Application number: DED27939A
Authority: DE
Inventors: Donald Franklin Amour
Original assignee: Plax Deutsche GmbH
Current assignee: Plax Deutsche GmbH
Priority date: 1957-10-08
Filing date: 1958-04-23
Publication date: 1964-02-20
Also published as: GB926480A

Description

Verfahren zur Herstellung einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Verschlußkappe Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden, auf den Hals eines Behälters, beispielsweise einer Kunststoffflasche, abnehmbar zu befestigt genden Verschlußkappe mit einem derart drehbar in dieser gelagerten Düsenmundstück, daß durch Drehen des Düsenmundstückes ein Verschließen bzw. Öffnen des Verschlusses ermöglicht wird.
Derartige Verschlußkappen mit einem drehbar gelagerten Düsenmundstück sind bereits bekannt, wobei dieVersohlußkappen üblicherweise aus mehreren Teilen bestehen, die nach ihrer Herstellung entweder von XHand oder in besonderen Vorrichtungen zusammengesetzt werden.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung einer Verschlußkappe mit einem drehbar gelagerten Düsenmundstück in Vorschlag zu bringen. Der erfinderische Schritt besteht nun darin, daß die Verschlußkappe und das Düsenmundstück zunächst ,gleichachsig zueinander je für sich in voneinander getrennten Hohlräumen einer gemeinsamen, teilbaren Form geformt werden und Idaß beim anschließenden Öffnen der Form nach dem Erstarren des Werkstoffes das Düsenmundstück unter Bildung einer die gegenseitige Drehbewegung gestattenden verzahnten Verbindung in dieVerschlußkappe gezogen wird.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung kann dieVerschlußkappe und das Düsenmundstück in wirtschaftlicher Weise hergestellt und in einem Arbeitsgang mit dem Öffnen der Form zusammengesetzt werden. Der Zusammenbau der beiden je für sich geformten Einzelteile wird in vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung dadurch schnell und einfach ermöglicht, daß die Verschlußkappe und das Düsenmundstück lediglich koaxial aufeinander zu bewegt zu werden brauchen.
Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt nach der Erfindung kann die Verschlußkappe und das Düsenmundstück durch gleichzeitiges Einspritzen des plastifizierten Werkstoffes in die Spritzgießform geformt werden, wodurch erreicht wird, daß die Verschlußkappe und das Düsenmundstück zum gleichen Zeitpunkt erstarren und nicht nach dem Erstarren des einen Teiles mit dem Zusammensetzen gewartet zu werden braucht, bis der andere Teil erstarrt ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Spritzgießform zur Herstellung einer Verschlußkappe mit Düsenmundstück aus zwei gleichachsig zueinander angeordneten Hauptformtellen mit einer rechtwinklig zur Drehachse der zu formenden Verschlußkappe verlaufenden Tremifuge. Der eine Formteil dient dabei zur Formung eines Griffteiles des Düsenmundstückes und nimmt bei geschlossener Form zwei Nebenformteile mit durch die Drehachse der Verschlußkappe verlaufender Trennfuge zur Formung der Außenkonturen der Verschlußkappe und des an den Griffteil des Düsenmundstückes anschließenden, einen seitlichen Vorsprung aufweisenden Teiles in seinem Inneren auf. Der andere Formteil ist mit einem herausragenden, auf einer Grundplatte gelagerten Stempel zur Formung der Innenkonturen der Verschlußkappe sowie mit einem gleichachsig in diesem Stempel angeordneten, von einer den mit einer Ausnehmung versehenen Ringflansch der Verschlußkappe formenden Muffe umgebenen Stift versehen, dessen von der Grundplatte abgewandtes Ende eine sohwalbenschwanzförmige Ausnehmung zwecks Bildung einer Verzahnung mit dem verschlossenen Ende des lOüsenmundstückes besitzt. Zusammen mit der Muffe und dem Stempel sowie mit einem den Stempel umgreifenden, die Unterkante der Verschlußkappe formenden Abetreifring ist dieser Stift durch Lösen der Grundplatte nach Erstarrung des in die Form eingeführten Werkstoffes derart in Richtung vom die Nebenformteile in sich aufnehmenden anderen Hauptformteil zwecks Trennung der Nebenformteile wegbewegbar, daß der Abstreifrtng nach Entfernung der Nebenformteile gegen einen festen Anschlag stößt.
Die erfindungsgemäße Spritzgießform gestattet die Formung und das Zusarnrnerrsetzen der Versohlußkappe mit Hilfe einer einzigen Vorrichtung, so daß sich das Zusammensetzen der beiden Teile von Hand oder die Anwendung von Hilfswerkzeugen bzw. -vorrichtungen erübrigt. Nach dem vollständigen Öffnen der Form steht die fertige Verschlußkappe mit eingesetztem Düsenmundstück zur Verfügung.
In der Zeichnung sind eine Verschlußkappe mit Düsenmundstück sowie eine Form zu deren Herstellung in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Verschlußkappe mit Düsenmundstück in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig.4 eine Spritzgleßform zur Herstellung einer Verschlußkappe mit Düsenmundstück nach den Fig. 1 bis 3, Fig. 5 und 6 die Spritzgießform nach Fig.4 in aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen.
Das Gewinde pa der Verschlußkappe 1 dient zum Aufschrauben auf den Hals eines nicht dargestellten Behälters, beispielsweise einer weichen Plastikflasche.
Weiterhin weist die Verschlußkappe 1 eine Auslaßöffnung 2 auf, in die ein Düsenmundstück 3 eingesetzt ist, das gegenüber der Verschlußkappe 1 eine begrenzte Drehbewegung zwischen den Einstellungen »offen« und »geschlossen« ausführen kann. Das Düsenmundstück 3 ist an seinem aus der Verschlußkappe 1 herausragenden Ende mit einem Griffteil 32 versehen, der gegenüber dem übrigen Teil einen größeren Durchmesser besitzt und mit dem durch die Erweiterung gebildeten Absatz an die Außenseite der oberen Wandung 4 der Verschlußkappe 1 zur Anlage kommt.
Von der oberen Wandung 4 der Verschlußkappe 1 aus erstreckt sich nach unten zu ein axial angeordneter zylindrischer innerer Flansch 5 um die Auslaßöffnung2 herum. Wie aus Fig. 3 und 6 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 5 zwecks Bildung einer Öffnung 6 eine Unterbrechung. Anstatt unterbrochen kann der Flansch 5 an dieser Stelle an seiner Innenseite zurückspringend abgeflacht ausgeführt sein.
Wenn das Düsenmundstück 3 in der Verschlußkappe 1 in eine Stellung gedreht ist, in der ein radialer Querkanal 7 mit der Öffnung 6 in einer Linie liegt, kann durch die Öffnung 6 hindurch Flüssigkeit abgegeben werden. Ist dagegen das Mundstück 1 in entgegengesetzte Richtung gedreht, so ist die Verbindung des Querkanals 7 mit dem Innenraum der Kappe 1 durch den Flansch 5 unterbrochen und die Einrichtung geschlossen.
Am Düsenmundstück 3 ist ein ringsektorförmiger Fortsatz8 vorgesehen, der radiale Halteanschläge 9 und 10 besitzt, die in Anlage an Gegenanschläge 11 und 12 an den Enden einer halbkreisförmigen Schulter 13 gelangen können. Die Schulter 13 erstreckt sich von der oberen Wandung 4 der Verschlußkappe 1 aus nach oben zu um die Öffnung2 herum und begrenzt die Drehung des Düsenmundstückes 3 auf eine Bewegung zwischen den Stellungen »offen« und »geschlossen«.
Ein sich nach dem freien Ende zu erweiternder, im Düsenmundstück 3 vorgesehener Hohlraum 14 erstreckt sich nach oben zu und steht mit dem Querkanal 7 in Verbindung. Der Hohlraum 14 endigt oben in einer Auslaßöffnung 15. Vorzugsweise ist das Mundstück 3 an seiner Außenseite oberhalb der Kappe 1- wie bei 3a in Fig. 1 angedeutet ge- riffelt, um das Drehen von Hand in die Stellungen »offen« und »geschlossen« zu erleichtern. Wie F i g. 6 zeigt, ist ein seitlicher Vorsprung 16 in Form eines Ringflansches vorgesehen, der den Flansch 5 untergreift und infolge Anlage des durch den erweiterten Griffteil 32 des Düsenmundstückes 3 gebildeten Absatzes an die obere Wandung 4 der Kappe 1 dazu dient, das Mundstück 3 begrenzt drehbar in der Verschlußkappe 1 zu halten.
Die Verschlußkappe 1 und das Düsenmundstück 3 werden gleichzeitig geformt und durch die Bewegung der Formteile beim Abstreifen bzw. Entfernen der Teile 1 und 3 von der Form zusammengesetzt.
Wie die F i g. 4 bis 6 zeigen, kann eine Spritzgießform Anwendung finden, bei der ein mit einer Höhlung versehener Hauptformteil 17 und ein Einsatz 18 an der oberen Spannplatte 19 der Form befestigt ist, Wie ersichtlich, besitzt der Einsatz 18 eine derartige Formgebung, daß durch ihn die Außenkonturen des oberen geriffelten Teiles des Mundstückes 3 geformt wird. Die äußere Gestaltung des unteren Teiles des Mundstückes 3 und die Kappe 1 erfolgt durch Nebenformteile, die durch einen aus den Hälften 20a und 20 b bestehenden Hohl einsatz 20 gebildet sind.
Unterhalb des Formteiles 17 befindet sich ein weiterer Hauptformteil 31, zu dem die nachstehend beschriebenen Einzelteile gehören.
Der mit Gewinde versehene Innenraum der Kappe l wird durch das entsprechend ausgebildete obere Ende 21 eines Stempels 22 hergestellt. der durch eine Druckplatte 23 und eine Buchse 24 an einer Grund-oder unteren Stempelplatte 25 der Spritzgießform gehalten ist.
Der zylindrische Innenflansch 5 und die in diesem angeordnete Öffnung 6 werden durch das entsprechend geformte obere Ende einer Muffe 26 im Innern des Stempels 22 geformt.
Der Durchlaß durch den Flansch 5, in dem das untere Ende des Düsenmundstückes 3 drehbar befestigt ist, entsteht durch einen Stift 27, der durch die Muffe 26 an der Bodenspannplatte 25 der Spritzgießform gehalten ist.
Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, wird der untere Teil des Mundstückes 3 durch das obere Ende des Stempels 22, das eine sich nach unten zu erweiternde, im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Ausnehmung 36 besitzt, geformt, und zwar derart, daß eine verzahnte Verbindung 35 geschaffen ist, mit deren Hilfe das Düsenmundstück 3 in die Kappe 1 gezogen und der Flansch 5 gehalten werden kann.
Zwischen dem Hauptformteil 17 und der Spannplatte 25 ist eine lose AbstreifpEatte 24 a angeordnet, die eine Abstreifbuchse 25 a besitzt, durch die der Stempel 22 hindurch gleitbar herausragt. Die Oberfläche der Buchse 25 a formt dabei den unteren Rand der Kappe 1.
Die sich erweiternde Öffnung 14 im Düsenmundstück 3 wird durch einen Kernstift 33 geformt, dessen oberes Ende im Formteil 17 befestigt ist und dessen unteres Ende nach unten in den Einsatz 18 ragt. Wie F i g. 4 zeigt, berührt die Spitze des Stiftes 33 fast die Seitenwandung eines Stiftes 34 dessen freies Ende von der Hohleinsatzhälfte 20b aus, in der dieser Stift befestigt ist, nach innen ragt. Der Stift 33 ist vorzugsweise mit einer Axialbohrung versehen, in der eine federbelastete Nadel 28 gleitbar gehalten ist, so daß die Spitze der Nadel den Stift 34 berührt, wenn die Formteile, wie F i g. 4 zeigt, geschlossen sind.
Wie ersichtlich, kaim plastifizierter Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen, in die Formhohlräume eingespritzt und die Teile 1 und 3 gleichzeitig geformt werden. Die Kraft der auf der Nadel 28 lastenden Feder 29 ist dabei gerade groß genug, daß die Nadelspitze am Stift 34 in Anlage bleibt, wenn der pastifizierte Werkstoff unter starkem Druck zwecks Formung des Düsenmundstückes 3 eingespritzt wird.
Nachdem die Formhohlräume gemäß F i g. 4 ausgefüllt sind und der Werkstoff erstarrt ist, wird die untere Spannplatte 25, wie F i g. 5 zeigt, zurückgezogen, so daß die Verbindung 35 zwischen dem Stift 27 und der Düse 3 letztere mitnimmt und vom Formeinsatz 18 abstreift und der zweigeteilte Hohleinsatz 20 von dem Formteil 17 weggezogen wird.
Danach werden die Formhälften20a und 20b des Einsatzes 20 in Richtung der in F i g. 5 dargestellten Pfeile geöffnet. Durch einen Anschlag 30 wird eine weitere Abwärtsbewegung der Abstreifplatte 24 verhindert, so daß bei Abwärtsbewegung der Druckplatte 25 der Stift 27 das Düsenmundstück 3 in den Flansch 5 zieht und gleichzeitig die Kappe 1 vom Stempel 22 abgestreift wird. Wenn das Düsenmundstück 3 unter dichtem Anliegen gegen die obere Wandung 4 der Kappe 1 eingeführt ist, wird der Stift 27 von Mundstück 3 gelöst und die nunmehr vollständige Verschlußkappe aus der Form genommen.
Die Kappe steht nunmehr bereit zum Aufsetzen und zum Aufschrauben auf eine zusammendrückbare Flasche oder einen anderen Behälter und kann sofort bezüglich der Öffnungs- und Schließbewegung betätigt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden, auf den Hals eines Behälters, beispielsweise einer Kunststoffflasche, abnehmbar zu befestigenden Verschlußkappe mit einem derart drehbar in dieser gelagerten Düsenmundstück, daß durch Drehen des Düsenmundstückes ein Verschließen bzw. Öffnen des Verschlusses ermöglicht wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe und das Düsenmundstück zunächst gleichachsig zueinander je für sich in voneinander getrennten Hohlräumen einer gemeinsamen, teilbaren Form geformt werden und daß beim anschließenden Öffnen der Form nach dem Erstarren des Werkstoffes das Düsenmundstück unter Bildung einer die gegenseitige Drehbewegung gestattenden ver- zahnten Verbindung in die Verschlußkappe gezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plastiflzierte Kunststoff gleichzeitig in die Formhohlräume für die Verschlußkappe und für das Düsenmundstück eingespritzt wird.
3. Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, ,gekennzeichnet durch zwei gleichachsig zueinander angeordnete Hauptformteile (17, 31) mit einer rechtwinklig zur Drehen achse der zu formenden Verschlußkappe (1) verlaufenden Trennfuge, von denen der eine Formteil (17) zur Formung eines Griffteiles (32) des Düsenmundstückes (3) dient und bei geschlossener Form zwei Nebenformteile (20a, 20b) mit durch die Drehachse der Verschlußkappe verlaufender Trennfuge zur Formung der Außenkonturen der Verschlußkappe (1) und des an den Griffteil des Düsenmundstückes anschließenden, einen seitlichen Vorsprung (16) aufweisenden Teiles in seinem Innern aufnimmt und von denen der andere Formteil (31) mit einem herausragenden, auf einer Grundplatte (25) gelagerten Stempel (22) zur Formung der Innenkonturen der Verschlußkappe (1) sowie mit einem gleichachsig in diesem Stempel (22) angeordneten, von einer den mit einer Ausnehmung (6) versehenen Ringflansch (5) der Verschlußkappe (1) formenden Muffe (26) umgebenden Stift (27) versehen ist, dessen von der Grundplatte (25) abgewandtes Ende eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung (36) zwecks Bildung einer Verzahnung mit dem verschlossenen Ende des Düsenmundstückes (3) besitzt und der zusammen mit der Muffe (26) und dem Stempel (22) sowie mit einem den Stempel umgreifenden, die Unterkante der Verschlußkappe (1) formenden Anstreifring (24a, 25a) durch Lösen der Grundplatte (25) nach Erstarrung des in die Form eingeführten Werkstoffes derart in Richtung vom die Nebenformteile (20 a, 20 b) in sich aufnehmenden anderen Hauptformteil (17) zwecks Trennung der Nebenformteiie wegbewegbar ist, daß der Abstreifriag (24 a, 25 a) nach Entfernung der Nebenformteile (20 a, 20 b) gegen einen festen Anschlag (30) stößt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 39 640; schweizerische Patentschrift Nr. 37 107; USA.-Patentschrift Nr. 1 060 237.