DE1216518B

DE1216518B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Stopfen mit Trocknungseinlage

Info

Publication number: DE1216518B
Application number: DES80686A
Authority: DE
Inventors: Werner Emich
Original assignee: Friedrich Sanner K G
Current assignee: Friedrich Sanner K G
Priority date: 1962-07-31
Filing date: 1962-07-31
Publication date: 1966-05-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Stopfen mit Trocknungseinlage Die Erfindung bezieht sich auf Stopfen zum Verschließen von Röhrchen oder anderen Behältnissen mit feuchtigkeitsempfindlichen Inhalt, beispielsweise Medikamenten. Es ist bekannt, solche Stopfen mit einer wasserentziehenden Einlage auszustatten, die in einem Hohlraum des Stopfens untergebracht wird.
Gebräuchlich sind für diesen Zweck Stopfen mit hohlzylindrischem Zapfen sowie einem ebenfalls hohlzylindrischen, zur Aufnahme der Trocknungseinlage dienenden Behälter, der den Zapfen gleichachsig frei durchragt. Diese Stopfen werden durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Nach Einfüllen der Trocknungseinlage in den hohlzylindrischen Behälter wird auf diese Füllung als Verschluß eine Scheibe aufgelegt, und über den Rand dieser Scheibe wird die Randkante des Behälters übergebördelt, so daß hierdurch die Verschluß scheibe zuverlässig festgelegt ist.
Die Abdichtung des Stopfens innerhalb der Röhrchenmündung erfolgt durch den äußeren hohlzylindrischen Zapfen, der auf seiner Außenfläche ballig gewölbt ist (Olivenform). Es hat sich aber gezeigt, daß trotz dieser Olivenform das Einbringen solcher Stopfen in die Röhrchen oder Mündungen sonstiger Behältnisse mittels automatischer Maschinen nicht immer einwandfrei erfolgt. Die lichten Querschnitte der Mündungen von Tablettenröhrchen, Flaschen od. dgl. weisen aus Fertigungsgründen unvermeidbare, durchaus merkbare Unterschiede der Durchmesser und auch Unregelmäßigkeiten der Form auf. Daher kommt es vor, daß die Maschine den Stopfen nicht genau in die Mündung hineinbringt, sondern ihn mit der Randkante des Zapfens auf die Randkante der Mündung drückt (sogenannte »Kantenaufsetzer«) Die dadurch bewirkte Zerstörung des Zapfens macht natürlich den ganzen Stopfen unbrauchbar und oft sogar das Behältnis. Da aber ein solcher Stopfen mit Doppelwandung und Trocknungseinlage preislich durchaus ins Gewicht fällt, bedeutet der bisher übliche hohe Anteil an zerstörten Stopfen zuzüglich der beschädigten Behältnissen einen erheblichen Verlust den man als offensichtlich unvermeidbar in Kauf genommen hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den erläuterten Mißstand zu beseitigen. Die zu diesem Zweck zunächst unternommenen Versuche, den Zapfen mit zum freien Ende ausreichend verjüngter Außenfläche zu spritzen, haben nicht zum Erfolg geführt. Führt man hierbei nämlich die Innenfläche des hohlen Führungszapfens zylindrisch aus, dann erfordert die Verjüngung der Außenfläche zur Mündung eine erhebliche Wandstärke am Kopfplattenende des Zapfens. Eine solche Verstärkung der Wand des Führungszapfens ist aber unvorteilhaft, weil der Zapfen dadurch zu starr wird und an Anpassungsfähigkeit verliert. Wenn man hingegen zur Vermeidung dieser unerwünschten Vergrößerung der Wandstärke die innere Mantelfläche des Zapfens nicht bis zur Randkante der Mündung genau zylindrisch ausbildet, sondern sie in dieser Richtung sich ebenfalls verjüngen läßt, so ergeben sich bei der Herstellung durch Spritzgießen erhebliche Schwierigkeiten, und zwar beim Auswerfen des fertigen Spritzlings aus der Form. Es läßt sich auf diesem Wege nur eine ganz geringfügige Verjüngung erzielen, weil bei größerer Bemessung der Verjüngung Zerstörungen des fertiggestellten Spritzlings im Zuge des Ausformungsvorgangs die Folge sind. Beide Lösungen haben sich somit als nicht geeignet erwiesen.
Die Erfindung zeigt demgegenüber einen brauchbaren Weg zur Erzielung einer ausreichend großen Verjüngung des Führungszapfens zur Randkante. Es handelt sich also um ein Verfahren zum Herstellen von Stopfen mit hohlzylindrischem Zapfen sowie mit einem diesen gleichachsig frei durchragenden, ebenfalls hohlzylindrischen, eine Trocknungseinlage enthaltenden Behälter, der mittels einer durch die übergebördelte Randkante des Behälters festgelegten Scheibe verschlossen ist, und zwar zum Herstellen dieser Stopfen in der üblichen Weise durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff. Das wesentliche Merkmal dieses erfindungsgemäßen Verfahrens, durch das es sich gegenüber den bisher gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung solcher Stopfen unterscheidet, besteht darin, daß zunächst der Stopfenkörper mit in Richtung zu den Randkanten etwa achsparallel auslaufendem Zapfen- und Behältermantel gefertigt wird und daß dann nach Einfüllen der Trocknungseinlage sowie Auflegen der Verschlußscheibe gleichzeitig die Randkante des Behälters und die Randkante des Zapfens nach innen umgebördelt werden.
Da hierbei also nicht nur der Behältermantel, sondern auch der Führungszapfen zunächst als achsparalleler Hohlzylinder gespritzt wird, treten beim Ausformen des fertigen Spritzlings keine Schwierigkeiten auf. Die nachträglich im zweiten Verfahrensschritt erfolgende Umbördelung der Randkante des Führungszapfens kann diesem Rand ohne Schwierigkeiten eine derart starke Verjüngung in Richtung zur Randkante hin geben, daß die spätere Einführung des fertigen Stopfens in die Mündung einer Flasche oder eines anderen Behältnisses mit Sicherheit einwandfrei erfolgt.
Da diese nachträgliche Umbördelung des zunächst mit zylindrischem Mantel gespritzten Führungszapfens zugleich mit der Umbördelung der Randkante des Behältermantels vorgenommen wird, bereitet sie keine besonderen Umstände und Kosten. So kann zu diesem Zweck gemäß weiterer Erfindung eine Vorrichtung in Form eines beheizten Stempels mit zwei stirnseitig angebrachten konzentrischen, den Randkanten der beiden Hohizylinder zugewandten Ringflächen benutzt werden, deren Querschnittsformen den zu formenden Randumbördelungen entsprechen.
Bei dem Arbeitsgang des Umbördeln der beiden Randkanten drücktlder unmittelbar oder mittelbar beheizte Stempel mit den beiden erwähnten stirnseitigen Ringflächen auf die Randkante des Behälters und auf diejenige des Führungszylinders, so daß diese sich unter Erweichen des Materials nach innen umbördeln und später nach Entfernen des Stempels und Abkühlen des Materials diese umgebördelte Form beibehalten.
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung die Herstellungsweise dargestellt.
F i g. 1 zeigt den Stopfen in dem Fertigungsstadium vor der Verformung der Randkanten, und zwar zusammen mit dem das Umbördeln bewirkenden Stempel, während in F i g. 2 der fertige Stopfen dargestellt ist.
Der aus Kunststoff in einem Stück gespritzte Stopfenkörper besteht aus der Griffplatte 1, dem den Zapfen darstellenden Hohlzylinder 2 sowie dem gleichachsig hiermit angeordneten Hohlzylinder 3 geringeren Durchmessers, der die Wandung des Behälters darstellt. In diesem Behälter 3 ist die körnige Trocknungseinlage 4 eingefüllt, und oben ist -auf diese Füllung 4 eine Scheibe 5 zunächst lose aufgelegt.
Diese Scheibe ist luft- und feuchtigkeitsdurchlässig, so daß über sie die Trocknungseinlage später mit dem Innenraum des durch diesen Stopfen verschlossenen Behältnisses in Verbindung steht. In der Regel bestehen diese Verschlußscheiben aus Pappe oder einem anderen fasrigen Material.
Wie F i g. 2 zeigt, ist bei dem fertigen Stopfen die Verschlußscheibe 5 durch den übergebördelten Rand 3' des den Behälter darstellenden Mantels 3 festgelegt. Dieser Mantel3 ist in seinem Hauptteil stärker ausgeführt als im Bereich der Randkante 3'.
Dadurch erhält der Behälter die erforderliche Festigkeit, während die geringe Stärke der Randzone 3' das Umbördeln erleichtert. Wird der Übergang von der dünnen Randzone zu dem dickeren Hauptteil des Mantels 3 stufenförmig ausgeführt, wie es bei dem gewählten Ausführungsbeispiel der Fall ist, so kann diese Stufe zugleich als Auflage für die Verschlußscheibe 5 benutzt werden. Diese Scheibe kann allerdings ebensogut auch auf dem genau dosierten und daher stets bis zur richtigen Höhe reichenden Trocknungsmaterial ruhen, so daß eine ausgesprochene Stufe nicht unerläßlich ist.
In entsprechender Weise, wie es der Rand 3' des Behälters zeigt, ist auch bei den hohlzylindrischen Zapfen 2 die Randzone 2' nach innen umgebördelt.
Dieses Umbördeln ist auch hier dadurch erleichtert, daß diese Randzone etwas schwächer ausgeführt ist als der ballig zur Olivenform verdickte Hauptteil des Zapfens 2.
Fig. 1 zeigt oberhalb des für die Umbördelung bereiten Stopfens den diesen Arbeitsgang ausführenden Stempel 6, der auf seiner Stirnfläche zwei konzentrische Ringflächen 7 und 8 aufweist. Die aus F i g. 1 ersichtliche Querschnittsform der beiden Ringflächen 7 und 8 entspricht derjenigen Form, die den Randkanten 2' bzw. 3' gegeben werden soll.
Dieser Stempel 6 wird für den Formungsvorgang erwärmt, was beispielsweise elektrisch durch eine in den Stempel 6 eingebaute Heizwicklung erfolgen kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in der Praxis bisher für das Verschließen des Behälters 3 benutzte konstruktive Lösung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Beheizung des Stempels 6 nicht unmittelbar mit Hilfe einer in ihn selbst eingebauten Heizvorrichtung, sondern mittelbar von einer großen Heizplatte 9 aus. Der Grund hierfür liegt darin, daß eine solche Maschine in der Regel zwecks Serienfertigung für das gleichzeitige Verformen einer größeren Anzahl von Stopfen eingerichtet wird, zumal jeder Stopfen der erweichenden Einwirkung der Wärme eine gewisse Zeitspanne ausgesetzt bleiben muß. So kann -die Heizplatte 9 als Kreisscheibe ausgebildet sein, längs deren Umfang eine größere Anzahl solcher Stempel angeordnet ist.
Die Heizwicklung befindet sich hierbei innerhalb der Heizplatte 9. Die Stempel 6 sind aus Material von guter Wärmeleitfähigkeit gefertigt, beispielsweise aus Kupfer, und sind mittels eines Gewindebolzens 10 in die Heizplatte 9 hineingeschraubt, so daß ein guter Wärmeübergang stattfindet. Somit können mit einer einzigen Heizvorrichtung sämtliche Stempel 6 zugleich beheizt werden.
Auf diese Weise ist in laufender Reihenfolge das Einbringen der für die Umbördelung vorbereiteten Stopfen möglich, während die verformten Stopfen je nach Beendigung eines Umlaufs aus der Drehscheibe herausgenommen werden. Der genannte Verformungsvorgang vollzieht sich hierbei in der Weise, daß der den Stopfen tragende Halter 11 zunächst nach oben gedrückt und nach Verformung des Stopfens gesenkt wird, worauf der Stopfen nach erfolgter Abkühlung entnommen werden kann.
Das Ergebnis des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Verwendung der aus F i g. 1 ersichtlichen Vorrichtung ist jedenfalls ein doppelwandiger Stopfen mit Trocknungseinlage, der den Anforderungen der automatisch arbeitenden Verschlußmaschinen ahne jede Schwierigkeit gewachsen ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Stopfen durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff mit hohlzylindrischem Zapfen sowie einem diesen gleichachsig frei durchragenden, ebenfalls hohlzylindrischen, eine Trocknungseinlage enthaltenden Behälter, der mittels einer durch die übergebördelte Randkante des Behälters festgelegten Scheibe verschlossen ist, dadurch gebennz e i c h n e t, daß zunächst der Stopfenkörper mit in Richtung zu den Randkanten (2' bzw. 3') etwa achsparallel auslaufendem Zapfen- und Behältermantel (2 und 3) gefertigt wird und daß dann nach Einfüllen der Trocknungseinlage (4) sowie Auflegen der Verschlußscheibe (5) gleichzeitig die Randkante (3') des Behälters (3) und die Randkante (2') des Zapfens (2) nach innen umgebördelt werden.
2. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen beheizten Stempel (6) mit zwei stirnseitig angebrachten konzentrischen, den Randkanten (2' bzw. 3') der beiden Hohlzylinder(2 und 3) zugewandten Ringflächen (7 bzw. 8), deren Querschnittsformen den zu formenden Randumbördelungen (2' bzw. 3') entsprechen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1045 639, 1078 000; französische Patentschriften Nr. 1051052, 1209027,1257670.