DE2040744A1

DE2040744A1 - Behaelter und Verschluss sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2040744A1
Application number: DE19702040744
Authority: DE
Inventors: Matras Walter F; Meadors William R
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1969-08-25
Filing date: 1970-08-17
Publication date: 1971-03-04
Also published as: CA951473A; GB1290241A; FR2060125A1; FR2060125B1; NL7012470A; BE755214A; US3634579A; SE372452B

Description

Behälter und Verschluß sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter und Verschluß, die aus thermoplastischem Material durch Kaltverformungen mittels einer Form- und Bördelvorrichtung hergestellt werden,

Bei der Herstellung von thermoplastischen Gegenständen, wie Gefäßen und Deckeln, im Preß- oder Spritzgußverfahren, stellt das Randbördeln im allgemeinen einen gesonderten Verfahrensschritt dar. Die USA-Patentschrift 3 096 5k6 von B. Edwards vom 14« Juli 1963 zeigt besondere Maschinen,, die den Rand eines Gefäßes oder Deckels erfassen und bördeln, indem, sie in einem Walzvorgang die Form des .Randes fortschreitend v-erengen. Bei verschiedenen Metallverf ornungevorgängen war es möglich, unter Verwendung einer Bördelformbadce zusammen .mit einen * Ziehrine οά·τ einer Ziehplatte dun Rand wühread " .des WorsBWQVgmnjgiB xu bSrdeln· Ia. dien·* Fall Jc&mn «la· prietf· B8rd«lune, -d«b· diareh. Vorrollen mit- einfädler Rttok- bimguae ■ 11» d·«. liuad magebzwoat werden· 'Eine- derartige Tor- .

101810/1-667'

richtung wird in dem USA-Patent 1 884 708 von G.R.Jeneson vom 25. Oktober 1932 beschrieben.

Mit der Entdeckung bestimmter thermoplastischer Materialien, die bei Raumtemperatur oder annähernd bei Raumtemperatur verformt werden können, sind die durch ein solches Verfahren gebotenen Vorteile, vie hohe Produktionsgeschwindigkeit und geringe Werkzeugkosten, sehr interessant geworden. Ein thermoplastisches Material, welches bei den Kaltformverfahren besonders gut verwendbar ist, ist ein Pfropfpolymerisat aus Acrylnitril, Butadien und Styrol (ABS).

Eines der Probleme, die beim Kaltverformen von Kunststoffplattenmaterial auftreten, bezieht sich auf Formung der Ränder. Im allgemeinen sind bei gestanzten Teilen die Ränder schartig und uneben. Hierdurch reißen sie nicht nur leichter ein, sondern auch das allgemeine Ansehen wird dadurch beeinträchtigt. Infolgedessen war es allgemein üblich, die Ränder in einem gesonderten Arbeitsgang, wie den oben beschriebenen Falzrollvorgang, herzustellen.

Die vorliegende Erfindung, welche sich auf Fabrikationsgegenstände und das Verfahren sowie die Vorrichtung zu deren Herstellung bezieht, beruht auf der Feststellung, daß es möglich ist, auf dem Rand sines Deckels oder eines Gefäßes eine fertiggerollte Bördelung in einem einzigen Ziehtakt zu

108810/1S67

bilden. Durch die Bildung einer Bördelnut sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Ziehring wird der Rand zunächst zur Bildung einer Vorrollung verformtj danach wird der Rand beim Hochdrücken gegen die in dem oberen Ziehring gebildete Bördelnut dazu gebracht, sich zur Bildung der Ferügrolle auf sich selbst zurückzubiegen. Dies verbessert nicht nur das Aussehen des Bördeis, weil die Randkante verborgen ist, sondern sie kann bei einem Deckel auch leicht abgewandelt werden, um festschließende Deckel und Mehr-Kweck-Deckel zu bilden, die im folgenden ausführlicher beschrieben werden·

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Behälter oder einen Verschluß für diesen Behälter zu schaffen, bei dem die Randkante infolge der Einrollung vollständig unsichtbar ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Form des eingerollten Randes, der zur Bildung eines festschließenden Deckels oder eines Doppelzweck-Deckels, d.h. eines Deckels, der gleichzeitig als Verschluß für zwei Behälter dient, abgewandelt werden kann.

Die Erfindung richtet sich ferner auf ein verbessertes Verfahren zum Kaltverformen thermoplastischen Materials, bei welchem ein fertiger Rollbördel in einem einzigen Ziehtakt gebildet wird.

109810/1567 - ^h "

20Λ0744

Außerdem richtet sich die Erfindung auf* die Schaffung einer Vorrichtung zur Ausführung des oben erwähnten Verfahrene .

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgeführtes Verschluß- oder Deckelformgerät (ohne die bekannten Pressenelemente) bei Darstellung der Beziehung der Teile zueinander vor Erfassung des Plattenmaterials,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1 bei Darstellung der Beziehung der Teile zueinander am Ende des Ziehhubes, d.h. nach Beendigung der Hälfte des Taktes,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich denjenigen der Fig. 1 und bei Darstellung der Beziehung der Teile zueinander nach Beendigung der Verformung des Teiles etwa in der Mitte zwischen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellungen,

Fig. k einen Einzelschnitt zur Darstellung der Bördel-

109810/1567

nuten in den oberen und unteren Ziehvorrichtungen,

Fig. 5 einen Teilschnitt zur Darstellung einer Verschlußform und eines zugehörigen Behälters in Ausführung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 5, die eine Abwandlung des Verschlusses zeigt,

Fig. 7 eine weitere Abwandlung zur Darstellung eines Doppelzweckverschlusses·

Die zur Erläuterung der Erfindung in den Fig. 1 bis k offenbarte Vorrichtung wird in Form einer üblichen Presse ausgeführt und umfaßt eine Schuh- oder Formbackenlagerplatte 10, die in der üblichen und bevorzugten Weise auf einem Pressenbett oder einer Polsterplatte (nicht gezeigt) gelagert ist. Die Formbackenlagerplatte 10 lagert einen ringförmigen Scherring 12, der auf einem Feststellring sicher in seiner Lage gehalten wird.

Unterhalb der unteren Lagerplatte 10 befindet sieh eine Druckplatte 16, die von einem Luftkissen oder einer ähnlichen Vorrichtung (nicht gezeigt) getragen wird, die s© ausgebildet ist,, daß si® auf den unteren Ziehria^ 18 einen. relativ konstanten Druck aufrecht erhält» Di® Luftkissen-

- 6- 109810/1567

stifte 20 stehen durch Löcher in 21 in den Schuh hinein vor und tragen den unteren Ziehring 18. Der letztere umgibt den Stempel 22, der durch Bolzen 2k an der Lagerplatte befestigt ist, und ist mit Bezug auf diesen beweglich.

Der obere Schuh oder die Lagerplatte 26, die an dem Stößel oder dem oberen beweglichen Teil der Presse (nicht gezeigt) befestigt ist und von diesem betätigt wird, lagert den oberen Ziehring 28, der von dem unteren Ende der Zylinderhülse 30 getragen wird. Ein Ausschlagstift 32 erstreckt sich durch eine abgedichtete Öffnung Jk in dem oberen Schuh 26 und durch eine in dem Kolben 38 gebildete Bohrung 36 hindurch. An dem unteren Ende des Stiftes 32 ist eine kombinierte Ausschlag- und Formplatte kO befestigt, die mittels der zylindrischen Innenoberfläche 42 auf dem oberen Ziehring 28 geführt wird und durch einen auf dem letzteren gebildeten Innenanschlag kk erfaßt werden kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Ausschlag- und Formplatte kO so ausgebildet ist, daß sie einen zentralen Vorsprung k6 aufweist, der mit einer entsprechend geformten Ausnehmung k8 auf der Stirnseite des Stempels 22 zusammenarbeitet. Hierdurch wird in der Mitte des Formgegenstandeβ ein Plattenfeld ausgebildet, das eine zusätzliche Verstärkung darstellt und auch das Aussehen bessert.

109810/1567

-T-

20407U

Bis zu diesem Punkt bezog sich, die Beschreibung auf die herkÖEBMliche Formbackenanordnung, wie sie zum Ziehen von Gegenständen aus einem endlosen Band verwendet wird· Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung, durch die auf dem Rand des Gegenstandes während des Ziehvorganges eine fertig eingerollte Bördelung gebildet werden kann« Wie am besten aus Fig. h ersichtlich, ist der untere Ziehring 18 im Bereich seiner Innenseite mit einer ringförmigen Nut $0 versehen; der obere Ziehring 28 ist mit einer ähnlichen, jedoch etwas kleineren Nut 52 versehen, die unmittelbar außerhalb des Innendurchmessers des Ziehringes liegt. Wenn sich die beiden Ziehringe mit der Platte in Eingriff befinden, dann bilden die Nuten 50 und 52 eine halbkontinuierlich gebogene Wand, beginnend an dem Innendurchmesser des unteren Ziehringes und nach unten und. dann nach oben quer über die Verbindungslinie verlaufend» Die Nuten haben die Aufgabe, die Ränder des teilweise geformten Gegenstandes während des Rückwärtshubes des Stößels zu erfassen, um den Rand in einen eingerollten Bördel zu verformen.

Fig. 1 zeigt die relative Lage der Teile zueinander vor der Zusammenwirkung mit der Platte oder dem Band $h_t welches zu Beginn auf der Oberfläche des Scherringes 12 liegt. Sowie sich der Stößel zwischen den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellungen bewegt, erfassen der obere Ziehring 28 und die Ausschlagplatte kO das Plattonmaterial, schneiden oder

10 9 810/1567 " ⁸ "

20407U

stanzen den Teil an dem Rand des Scherringes aus und erfassen den Rohling zwischen den beiden Ziehringen· Während sich der Stößel weiter nach unten bewegt, zieht er den Teil über den Stempel 22 und bildet dabei die Seitenwand des Gegenstandes (siehe Fig. 2). Beim Rückwärtshub wird durch den Kanal 56 Luft in den oberen Schuh 26 eingelassen, wodurch auf den Kolben 38 Druck ausgeübt wird, um die Anschlagplatte gegen den Stempel zu halten. Da sich die Druck-platte nach oben bewegt, heben die Nadeln 20 den unteren Ziehring 18 bis zu einem Punkt an, wo die untere Einrollnut 50 den Rand des Gegenstandes erfaßt und ein Auswärtsbiegen desselben entsprechend der. Kontur der Nutwand verursacht»

Nach dem Herausbiegen um etwa 180 wird er durch die obere Einrollnut 52 zurückgehalten und zwangsweise nach innen gedrückt, um die erwünschte Einrollung zu erzeugen, durch welche die Randkante innerhalb der Vorrollung verborgen wird.

Fig. 5 zeigt einen typischen durchgehend aus einem Stück bestehenden Verschluß 60, der in der soeben beschriebenen Weise gebildet wurde. Der Hauptteil umfaßt einen mittleren Deckabschnitt 6k_t der durch die Ausschlagplatte geformt wurde, eine primäre Einrollung 65 von etwa 180 ° und eine sekundäre Einrollung 66 von etwas mehr als I80 °. Der Verschluß arbeitet mit de-m Bördelrand 62 des Behälters 63 zusammen, wobei eine

109810/ 1567 - 9 .

20407U-

wieder verwendbare Aufschnappkombination gebildet wird. Es ist zu beachten, daß auch der Bördelrand 62 eine Einrollung aufweist und in derselben Weise wie der Verschluß gebildet werden kann; der einzige nennenswerte Unterschied besteht in der Ziehtiefe.

In der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung ist die sekundäre Biegung 66a geringer als 180 °, damit die Unterseite des Randbördeis 62 im Reibeingriff erfaßt werden kann. Diese Kombination kann für festschließende Deckel verwendet werden.

Der in Fig. 7 gezeigte neuartige Mehrzweck-Verschluß arbeitet mit zwei Behältern zusammen, und zwar mit dem Behälter 63 (wie in den Fig. 5 und 6) und dem Behälter 70. Es ist zu beachten, daß der Wandteil 72 zwischen dem Deckabschnitt 6k und der Einrollung 65 innen so geformt ist, daß er den Bördelrand Jk des zweiten Behälters erfaßt und die drei Elemente zusammenhält· Dieser Doppelzweckgedanke ist insbesondere anwendbar bei Schnellgerichten, die vor ihrer gemeinsamen Verwendung getrennt zu halten sind.

Diese Erfindung ist zwar in Verbindung mit bestimmten ^s Ausführungsformen beschrieben worden, was selbstverständlich als Erläuterung und nicht als Begrenzung aufzufassen ist. Der Bereich der beigefügten Ansprüche ist so weit auszulegen, vie es der Stand der Technik gestattet.

109810/1567 - 10 -

Claims

Patentansprüche

M.J Einstückiger Verschluß aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß einen eingerollten Rand mit einer ersten Einrollung (65) von etwa 180 und einer zweiten Einrollung {66) aufweist, die sich von der ersten Einrollung radial nach innen erstreckt.
2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrollung {66) weniger als 180 beträgt, wobei der Rand des Verschlusses sich nach oben und radial nach innen erstreckt, um einen Verriegelungsverschluß zu bilden.
3. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrollung größer ist als 180 , wobei sich der

W Rand des Verschlusses nach oben und radial nach außen erstreckt.
4. Formbackensatz zur Bildung eines Verschlusses nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Backenkörper zur Erfassung des dazwischenliegenden Plattenmaterials, einen ersten Ziehring (18), der den ersten Backenkörper umgibt und relativ dazu beweglich ist, einen zweiten Ziehring (28), der den zweiten Backenkörper umgibt und mit den ersten Ziehring zur Erfassung des Plattenmaterial β

109810/1567 - n -

zusammenarbeitet, Mittel zur Bildung einer ersten Einrollnut (5O) in dem ersten Ziehring (18) und Mittel zur Bildung einer zweiten Einrollnut (52) in dem zweiten Ziehring (28), wobei die ersten und zweiten Einrollnuten zur Erfassung des Randes eines ausgestanzten Teiles (5*0 und zur Bildung des eingerollten Randes auf dem Teil während des Rückwärtshubes zusammenwirken·

Formbackensatz nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach außen liegenden Abschnitte der ersten und zweiten Einrollnuten (5Of 52) axial fluchten und so angeordnet sind, daß der Rand der Platte während des Einrollvorganges gezwungen ist, einer durch die Oberflächen der ersten und zweiten Einrollnuten gebildeten halbkontinuierlichen Wand zu folgen.

10 9810/1567