DE4121619C2 - Kunststoff-Verschluß für Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Verschluß für Behälter nach der Gattung des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß Oberbe­ griff des Anspruchs 9; schließlich eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoff-Verschlusses mit Garantiering mit den im Oberbegriff des Anspruchs 12 genannten Merkmalen.

Es sind zahlreiche Kunststoffverschlüsse bekannt, die zum Verschließen beliebiger Behälter verwendet werden. Die Verschlüsse sind mit einem Garantiering versehen, der die Unversehrtheit des verschlos­ senen Behältnisses anzeigen soll. Bei einem ersten Öffnungsversuch wird der Garantiering aufgesprengt, so daß ein Verbraucher ohne weiteres erkennen kann, daß der Behälter nicht mehr original verschlossen ist.

Bei der Herstellung der Verschlüsse und der zuge­ hörigen Behälter treten selbstverständlich Maß­ unterschiede auf. Dabei ist es möglich, daß ein in­ nerhalb des Toleranzbandes liegender Verschluß mit maximalem Innendurchmesser mit einem Behälter kom­ biniert wird, dessen Außendurchmesser zwar inner­ halb des Toleranzbereiches liegt, jedoch den klein­ sten noch möglichen Außendurchmesser aufweist. In einem solchen Fall ist es möglich, daß beim ersten Öffnen des Behälters keine ausreichenden Auf­ sprengkräfte auf den Garantiering ausgeübt werden, so daß dieser unversehrt über die Außenwand be­ ziehungsweise den Mündungsbereich des Behältnisses abgleitet, wenn der Verschluß erstmalig geöffnet wird. Dieses Phänomen liegt einerseits daran, daß die Verhakungsmittel des Garantierings sich nicht richtig an der Außenwandung des Behälters festkral­ len können, andererseits insbesondere daran, daß die sogenannten Senkrechteinschnitte, durch die der Garantiering in mindestens zwei Ringsegmente unter­ teilt wird, eine fertigungsbedingte zu große Fe­ stigkeit aufweisen.

Aus der DE 32 33 805 C2 ist zwar eine Kunststoffverschlußkappe bekannt, bei der in einem dem Kunststoff-Formvorgang nachfolgenden Arbeitsschritt eine an einem Garantiering von einem Kappenteil trennende Fuge eingeschnitten ist. Diese Fuge bildet eine Sollbruchlinie für den gesamten Garantiering und verläuft periodisch zackenförmig, meanderförmig oder sägezahnförmig in Umfangsrichtung der Verschlußkappe. Beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses wird der Garantiering im Bereich der Sollbruchlinie aufgesprengt, von dem oberen Kappenteil getrennt und verbleibt dann am Behälter. Einen Hinweis auf einen sich über die Höhe des Garantierings erstreckenden Senkrechteinschnitt, der ein Abheben des Garantierings zusammen mit dem oberen Kappenteil ermöglichen würde, läßt sich dieser Druckschrift nicht entnehmen.

Desweiteren ist aus der DE 38 42 443 A1 eine Kunststoffverschlußkappe bekannt, in deren Garantiering senkrecht verlaufende, als Schlitze bezeichnete Bereiche reduzierter Wandstärke vorgesehen sind, die Sollbruchstellen bilden, die beim ersten Öffnen des Verschlusses aufgesprengt werden sollen. Diese Schlitze sind jedoch nicht in einem dem Kunststoff-Formvorgang nachfolgenden Herstellungsschritt eingeschnitten, sondern sie sind bereits im Zuge des Kunststoff-Formvorganges ausgebildet worden. Somit stellt sich bei der Herstellung dieser Verschlußkappe erst gar nicht das Problem, wie und an welcher Stelle des Garantierings ein Senkrechteinschnitt einzubringen ist. Nachteilig ist bei diesen bekannten Verschlußkappen, daß die Wandstärke im Kunststoff-Formvorgang nicht hinreichend genau ausgebildet werden kann, sodaß ein Aufsprengen der Sollbruchlinie nicht immer mit der erwünschten Sicherheit gewährleistet ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kunst­ stoff-Verschluß der eingangs genannten Art, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Her­ stellung zu schaffen, damit die genannten Nachteile nicht auftauchen.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines Kunststoff-Ver­ schlusses gelöst, der die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß der Senkrechteinschnitt in der Wandung des Garantierings zeitlich nach dem Kunststoff-Formvorgang des Verschlusses in einem hiervon getrennten Herstellungsschritt und in Abhängigkeit von bestimmten den Öffnungsvorgang beeinflussenden Ausformungsteilen beziehungsweise Formmerkmalen des Verschlusses, wie auf der Innen- und/oder Außenfläche des Verschlusses angeordneten Vertiefungen und/oder Erhebungen eingeschnitten wird, kann einerseits gewährleistet werden, daß die Materialstärke im Senkrechteinschnitt genau den gewünschten Voraus­ setzungen entspricht und daß andererseits die durch den Senkrechteinschnitt geschaffene Schwächungs­ linie im Garantiering so angeordnet ist, daß die beim ersten Öffnen des Verschlusses entstehenden Aufsprengkräfte genau in diesen Bereich eingeleitet werden. Auf diese Weise lassen sich Fehlfunktionen des Verschlusses praktisch ausschließen. Bei jedem Öffnungsversuch eines original verschlossenen Be­ hälters wird der Garantiering aufgesprengt, so daß der Verbraucher Manipulationen erkennen kann.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel eines Verschlusses, welches sich dadurch auszeich­ net, daß die Lage der Senkrechteinschnitte in Ab­ hängigkeit von der Anordnung der Haltestege gewählt wird, die die beim Aufplatzen entstehenden Ring­ segmente am Mantel des Verschlusses festhalten. Durch die Wahl des Abstandes der Senkrechtein­ schnitte zu den Haltestegen, die beim Aufsprengen des Garantierings nicht abreißen, werden die Senk­ rechteinschnitte in einen Bereich des Garantierings gelegt, der beim ersten Öffnen maximal ausgelenkt wird, sowohl in axialer als auch in radialer Rich­ tung. Damit wird ein Aufsprengen der Senkrechtein­ schnitte sichergestellt.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verschlusses, bei welcher die Senkrechteinschnitte durch Stege überbrückt werden. Damit wird vermie­ den, daß nach der Herstellung des Verschlusses wäh­ rend dessen Lagerung oder Transport aber auch beim ersten Aufsetzen die Senkrechteinschnitte beschä­ digt werden können, so daß ein Verbraucher mög­ licherweise fälschlich auf Manipulationen am Behäl­ ter schließen muß. Damit wird also die Sicherheit der Anzeige von Manipulationen noch weiter erhöht.

Weitere Ausgestaltungen des Verschlusses ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die genannte Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Verschlusses für Behälter gelöst, welches die in Anspruch 9 genann­ ten Merkmale aufweist. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Verschluß in bestimmter Stellung erfaßt wird, wodurch es möglich ist, daß hiernach der Senkrechteinschnitt in einem vorgegebenen Abstand zu den bestimmten Ausformungsteilen, das heißt an einer bestimmten Position des Garantierings, eingeschnitten wird, und zwar vor oder nach dem Einbringen eines ho­ rizontalen Schnitts, welcher eine Sollbruchlinie zwischen Mantel und Garantiering des Verschlusses schafft. Grundsätzlich werden alle Material­ schwächungen im Bereich des Mantels des Garan­ tierings als Senkrechteinschnitte bezeichnet, auch wenn lediglich Einkerbungen beziehungsweise Ma­ terialschwächungszonen in der Wandung des Garan­ tierings vorliegen, die durch einen Spritzvorgang nicht jedoch durch einen Schneidvorgang erzeugt wurden.

Bei dem hier relevanten Verfahren werden die Senkrechteinschnitte tatsächlich durch einen Schneidvorgang in die Wandung eingebracht, so daß eine definierte Materialschwächung vorgegeben ist, die sich viel exakter vorausbestimmen läßt als bei einem Spritzverfahren. Das heißt also, die Halte­ kräfte im Bereich des Senkrechteinschnitts lassen sich sehr exakt voraussagen. Überdies können durch die genaue Positionierung der Senkrechteinschnitte die dort entstehenden Aufsprengkräfte exakt vorher­ bestimmt werden. Auf diese Weise lassen sich Mani­ pulationen am Behälter ohne Beschädigung des Garan­ tierings mit hoher Sicherheit ausschließen.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem die Senkrechteinschnitte in Ab­ hängigkeit der Anordnung der Haltestege in die Wan­ dung des Garantierings eingeschnitten werden. Die Haltestege bleiben beim ersten Öffnen des Behälters unversehrt. Die Endbereiche der von den Haltestegen gehaltenen Ringsegmente werden sowohl in axialer als auch radialer Richtung maximal ausgelenkt, so daß hier die größten Aufsprengkräfte auftreten. Da­ durch, daß die Senkrechteinschnitte gerade hier an­ geordnet werden, werden diese mit hoher Wahrschein­ lichkeit aufgesprengt.

Zusätzliche Weiterentwicklungen des Verfahrens er­ geben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Schließlich wird die genannte Aufgabe durch die Schaffung einer Vorrichtung gelöst, die der Herstellung eines Kunststoff-Verschlusses mit Ga­ rantiering für Behälter dient und die in Anspruch 12 genannten Merkmale aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine Zentrierungseinrichtung aus, die den Verschluß in Abhängigkeit von dessen Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen positioniert erfaßt und hält, während der Verschluß mit der Schneideinrichtung in Ein­ griff gebracht wird.

Besonders bevorzugt wird eine Vorrichtung, deren Zentriereinrichtung sowohl eine Außenzentrierein­ richtung als auch eine Innenzentriereinrichtung aufweist, wobei erstere Formmerkmale auf der Außen­ fläche und letztere Formmerkmale auf der Innen­ fläche des Verschlusses abtastet. Auf diese Weise ist eine universelle Erfassung von Formmerkmalen des Verschlusses möglich, wobei diese entweder auf der Außen- oder auf der Innenfläche des Verschlus­ ses angeordnet sein können oder beidseitig vorge­ sehen sind.

Besonders bevorzugt wird eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, daß die Innenzentriereinrich­ tung so ausgebildet ist, daß die Innenkonturen des Verschlusses erst nach der Erfassung der Außenkon­ turen abgreifbar sind. Durch die doppelte Abtastung von Formmerkmalen auf der Außen- und dann auf der Innenseite des Verschlusses ergibt sich eine beson­ ders sichere Positionierung des Verschlusses, bevor die Senkrechteinschnitte in die Wandung des Garan­ tierings eingebracht werden.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Verschluß;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie II-II abge­ schnittenen Garantiering und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verschlusses gemäß Fig. 1.

Der im folgenden beschriebene Verschluß ist univer­ sell einsetzbar. Bevorzugt wird er zum Verschließen von Flaschen herangezogen, die auf der Außenseite unterhalb ihres Mündungsbereichs mit einem Schraub­ gewinde versehen sind und darüber hinaus einen Vor­ sprung aufweisen, der mit entsprechenden Widerhaken auf der Innenfläche des Garantierings zusammen­ wirkt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Ver­ schluß 1 vor dessen Aufbringung auf einem zu ver­ schließenden Behälter. Der Verschluß 1 weist einen Verschlußspiegel 3 auf, an den sich ein rundum ge­ schlossener Mantel 5 anschließt. Im unteren Saumbe­ reich 7 des Mantels 5 ist ein Garantiering 9 vorge­ sehen, der über Abreißstege 11 mit dem übrigen Man­ tel verbunden ist, wobei die Abreißstege 11 eine Soll­ bruchlinie 13 überspannen, die durch einen horizon­ tal verlaufenden in die Wandung des Mantels 5 ein­ gebrachten Schnitt hergestellt ist.

Die Sollbruchlinie 13 wird außerdem von einem Hal­ testeg 15 überspannt, der sich praktisch über die gesamte Höhe des Garantierings 9 hinzieht. Die Ab­ reißstege 11 und der Haltesteg 15 sind durch auf die Innenfläche des Mantels aufgebrachte, in Längs­ richtung des Verschlusses 1 verlaufende Material­ streifen gebildet. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Abreißstege 11 wesentlich schmaler ausgebildet sind als der Haltesteg 15, der jeweils einem durch Aufsprengen des Garantierings 9 entstehenden Ring­ segment 33 zugeordnet ist.

Auf der Unterseite des Verschlußspiegels ist eine Dichtung 17 vorgesehen, die durch in diese hinein­ ragende Haltenocken 19 an einer Relativbewegung ge­ genüber dem Verschlußspiegel 3 beziehungsweise dem Verschluß 1 gehindert wird. Zusätzlich sind mehrere von der Innenfläche des Mantels 5 entspringende Stege 21 vorgesehen, die die Dichtung 17 an der vorge­ sehenen Stelle halten. Die Dichtung 17 tritt nach dem Aufsetzen des Verschlusses 1 auf einen zu ver­ schließenden Behälter mit dessen Mündungsbereich in Eingriff und dichtet diesen damit ab.

Auf der Innenfläche des Mantels 5 sind Gewindegänge 23 erkennbar, die mit einem entsprechenden Außenge­ winde auf der Außenseite des Behälters kämmen.

Außen auf der Außenfläche des Mantels 5 sind in axi­ aler Richtung verlaufende Rippen 25 vorgesehen, die die Griffigkeit des Verschlusses 1 erhöhen.

In die Wandung 27 des Garantierings 9 sind Senk­ rechteinschnitte 29 eingebracht, die sich nicht über die gesamte Höhe des Garantierings 9 erstrecken. Es bleibt jeweils mindestens ein Überbrückungssteg 31 vorhanden, der eine Verbindung der durch die Senkrechteinschnitte 29 getrennten Endbereiche der Ringsegmente 33 bildet.

Die Überbrückungsstege 31 können dadurch gebildet werden, daß bei der Einbringung der Senkrechtein­ schnitte 29 ein Messer mit einer Nut vorgesehen ist, die einen Bereich der Wandung 27 des Garan­ tierings 9 unversehrt läßt. Es ist auch möglich, daß auf der Innenfläche des Garantierings 9 ein ra­ dial nach innen versetzter Steg aufgebracht wird, der, ähnlich wie die Abreißstege 11 und der Haltesteg 15, bei einem Schneidvorgang mit definierter Tiefe unversehrt bleibt.

Von der Innenfläche 35 des Garantierings 9 ent­ springen hier schräg nach unten verlaufende Vor­ sprünge 37, die auf ihrer Oberseite mit Verstei­ fungsrippen 39 versehen sind, die - ausgehend von der Vorderseite 41 der Vorsprünge 37 - rampenförmig in Richtung auf die Innenfläche 35 des Garan­ tierings 9 abfallen und in einem Abstand vor dieser Innenfläche in die Oberfläche der Vorsprünge 37 übergehen. Die Vorderfläche der Versteifungsrippen 39 bildet mit der Vorderfläche der Vorsprünge 37 eine gemeinsame Anschlagfläche.

Die Vorsprünge 37 sind so ausgebildet, daß sie in einem Abstand von einem Haltesteg 15 von der Innen­ fläche 35 des Garantierings 9 entspringen und auf ih­ rer dem Haltesteg 15 zugewandten Seite mit schräg ab­ fallenden Seitenkanten 43 versehen sind. Die auf der gegenüberliegenden Seite der Vorsprünge 37 vorge­ sehenen Seitenkanten 45 schließen mit der Innen­ fläche 35 des Garantierings 9 einen rechten Winkel ein. Der Abstand dieser Seitenkanten 45 zu einem unmittelbar daneben liegenden Senkrechteinschnitt 29 ist wesentlich geringer als zu dem benachbarten Haltesteg 15.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Senkrechteinschnitt 29 Abreiß­ stege 11/1 und 11/2 vorgesehen sind, die ein ver­ sehentliches Abreißen der Endbereiche der Ringseg­ mente 33 verhindern.

Auf der Außenseite des Saums 7 des Mantels 5 sind Ausnehmungen 49 vorgesehen, von denen in Fig. 1 eine Seitenkante ersichtlich ist.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen entlang der Linie II-II, die in Fig. 1 eingezeichnet ist, ab­ geschnittenen Garantiering 9.

Gleiche Teile sind in den Fig. 1 und 2 mit glei­ chen Bezugszeichen versehen, so daß auf deren aus­ führliche Beschreibung verzichtet werden kann.

Aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 sind die abge­ schnittenen Abreißstege 11 sowie 11/1 und 11/2 er­ kennbar, auch ist der Schnitt durch die Haltestege 15 ersichtlich.

Die Draufsicht zeigt, daß bei dem hier dargestell­ ten Ausführungsbeispiel ein Garantiering 9 aus drei Ringsegmenten 33 besteht, die jeweils von einem Haltesteg 15 gehalten werden.

In den Endbereichen der Ringsegmente sind V-förmige Materialausnehmungen 49 ersichtlich, in deren Grund die Senkrechteinschnitte 29 eingebracht sind. Eine durch den Herstellungsvorgang vorgegebene Material­ schwächung wird durch den gezielten Einschnitt 29 auf exakt vorbestimmte Weise geschwächt.

Aus der Draufsicht sind die in die Außenfläche des Garantierings 9 eingebrachten Nuten 47 ersichtlich, die genau dort angeordnet sind, wo auf der Innen­ fläche 35 des Garantierings 9 die Haltestege 15 an­ geordnet sind. Die Breite der Nuten 47 ist größer gewählt als die Breite der Haltestege, die mittig gegenüber der Nut angeordnet sind.

Aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist deutlich er­ sichtlich, daß die Abreißstege 11 und die Halte­ stege 15 aus Materialbereichen bestehen, die radial nach innen versetzt sind, so daß sie bei einem de­ finierten Horizontalschnitt durch die Wandung 27 des Garantierings 9 praktisch unversehrt bleiben.

Insbesondere aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist ableitbar, daß der Verschluß 1 beziehungsweise des­ sen Garantiering 9 mit mehreren Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen versehen ist, die auf der Außen- oder auf der Innen­ fläche des Garantierings 9 angeordnet sind. Anhand dieser Ausformungsteile kann eine Ausrichtung des Ver­ schlusses 1 während der Einbringung der Senkrechtein­ schnitte 29 sichergestellt werden. Als Ausformungsteile können hier die Vorsprünge 37 beziehungsweise deren Seitenkanten 45 und 43 herangezogen werden. Auch kann die Lage der Haltestege 15 auf der Innenfläche 35 des Garantierings 9 für die genaue Ausrichtung des Verschlusses 1 herangezogen werden. Schließlich können die auf der Außenfläche des Garantierings 9 vorgesehenen Nuten 47 beziehungsweise V-förmigen Ausnehmungen 49 für die genaue Positionierung des Verschlusses 1 für die Einbringungen der Senkrecht­ einschnitte 29 berücksichtigt werden. Nach allem ist ersichtlich, daß auch auf der Außenfläche des Mantels 5 des Verschlusses 1 Vorsprünge oder Ver­ tiefungen für dessen Positionierung vorgesehen wer­ den können.

Im folgenden wird davon ausgegangen, daß für die exakte Ausrichtung des Verschlusses 1 die auf der Außenfläche vorgesehenen Nuten 47 und die in diesen Bereichen vorgesehenen Haltestege 15 auf der Innen­ fläche 35 des Verschlusses 1 herangezogen werden.

Anhand der Schnittdarstellung in Fig. 3 soll die Vorrichtung zur Herstellung des anhand der Fig. 1 und 2 gezeigten Kunststoff-Verschlusses erläutert werden.

Das Werkzeug 50 weist ein Gehäuse 51 auf, welches mit einem Antrieb koppelbar ist, der das Gehäuse 51 in Rotations- und Translationsbewegung versetzt. Dabei ist eine Rotation des Werkzeugs 50 um die Dreh- beziehungsweise Längsachse 53 möglich. Eine Translationsbewegung wird entlang dieser Achse durchgeführt.

Das Gehäuse 51 ist vorzugsweise zylindrisch, insbe­ sondere kreiszylindrisch ausgebildet. Es ist mit einer Durchgangsbohrung versehen, die der Aufnahme einer Innenzentrierungseinrichtung 55 dient.

Auf der rechten Stirnseite des Gehäuses 51 ist in eine geeignete Ausnehmung eine Halterung 57 für eine Außenzentrierung 59 eingebracht.

Die Innenzentrierungseinrichtung 55 weist eine Füh­ rungshülse 61 auf, die in das Gehäuse 51 eingebracht ist. Die Führungshülse 61 ist in axi­ aler Richtung innerhalb des Gehäuses 51 gegen die Kraft eines als Schraubenfeder ausgebildeten Feder­ elements 63 verschiebbar. Die Schraubenfeder stützt sich an entsprechenden Vorsprüngen sowohl an der Führungshülse 61 als auch in der Durchgangsbohrung des Gehäuses 51. Durch eine in die Innenwandung des Gehäuses 51 eingebrachte Nut 64 und durch eine von der Führungshülse 61 ausgehende Feder 66 wird eine Verdrehung der beiden Elemente gegeneinander ver­ hindert.

Im Inneren der Führungshülse 61 ist eine Fixie­ rungseinrichtung 65 vorgesehen, die einen die In­ nenzentrierungseinrichtung 55 durchdringenden Druckstempel 67 und ein Widerlager 69 aufweist, welches im Inneren der Führungshülse 61 verankert ist, beispielsweise durch eine Verschraubung. Im Inneren des Widerlagers 69 stützt sich eine Schrau­ benfeder 71 ab, die durch eine nachgiebige Kraft den Druckstempel 67 aus der Stirnseite der Innen­ zentrierungseinrichtung 55 herausdrückt. Der Druck­ stempel 67 ist durch eine geeignete Lagereinrichtung 73 so gehalten, daß er während einer Rotationsbe­ wegung des Werkzeugs 50 bereits von einer geringen Gegenkraft festgehalten wird und nicht mitrotiert. Das im Inneren des Werkzeugs 50 gelegene Ende des Druckstempels 67 wird von einer mit der Schraubenfeder 71 zusammenwirkenden Lagerung 75 gehalten, die ih­ rerseits mit einem Lager 77 ausgerüstet ist, um eine Endkopplung der Rotationsbewegung des Werk­ zeugs 50 sicherzustellen.

Die Lagereinrichtung 73 ist mit einer Außenhülse versehen, die verdrehsicher in der Führungshülse 61 durch das Zusammenspiel von Nut 64 und Feder 67 gehalten wird.

Auf der in Fig. 3 rechts liegenden Vorderseite der Innenzentrierungseinrichtung 55 ist ein Formelement 79 vorgesehen, dessen Außenkontur an die Innenkon­ tur eines zu erfassenden Verschlusses, der hier nicht eingezeichnet ist, angepaßt ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Außenkon­ tur des Formelements 79 so ausgebildet, daß bei­ spielsweise die Haltestege 15 des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verschlusses von einer ent­ sprechenden Nut 81 aufgenommen werden, die auf der Außenfläche des Formelements 79 angeordnet ist.

Das Formelement 79 ist austauschbar, so daß mit dem Werkzeug 50 mehrere verschieden ausgebildete Ver­ schlüsse erfaßt werden können.

Die Außenzentrierungseinrichtung 59 weist ein in Richtung der Mittelachse 53 gegen die Kraft eines Federelements 83 elastisch verlagerbares Abtast­ organ 85 auf, welches einen Fühlstift 87 umfaßt. Dieser tastet die Außenfläche des Verschlusses ab und ist so ausgebildet, daß er in die in dieser Außenfläche vorgesehene Nut 47 paßt.

Im folgenden wird auf die Durchführung des Verfah­ rens und auf die Funktion der Vorrichtung näher eingegangen:
Ein Verschluß, wie er anhand der Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird dem Werkzeug 50 zugeführt, dabei ist der Verschlußspiegel 3 von der Stirnseite des Werkzeugs 50 abgewandt, so daß der Druckstempel 67 bei einer Annäherung des Werkzeugs 50 in das Innere des Verschlusses 1 eingreift und auf der Innen­ fläche des Verschlußspiegels 3 zu liegen kommt.

Zur Abtastung der Außenkonturen des Verschlusses 1 wird entweder der Verschluß gegenüber dem Werkzeug 50 oder, wie hier, das Werkzeug 50 gegenüber dem Ver­ schluß 1 in Rotation versetzt.

In der Ruhestellung des Werkzeugs 50, die in Fig. 3 dargestellt ist, ragt der Druckstempel 67 über die Stirnseite der Innenzentrierungseinrichtung 55 hin­ aus, ebenso überragt der Fühlstift 87 der Außenzen­ trierungseinrichtung 59 deren Stirnfläche.

Bei einer Annäherung des Werkzeugs gegenüber dem Verschluß 1 wird dieser durch eine von dem Druckstem­ pel 67 ausgeübte Druckkraft in seiner Halterung fi­ xiert und drehfest gehalten. Durch die Rotation des Werkzeugs 50 gelangt nun der Fühlstift 87 der Außenzentrierungseinrichtung 59 mit der Außenkontur des Verschlusses 1 in Eingriff, bis der Fühlstift 87 in die auf der Außenfläche vorgesehene Nut 47 einrastet. Die Halterung des Verschlusses 1 ist so ausgelegt, daß nunmehr der Verschluß 1 innerhalb sei­ ner Halterung mit dem Werkzeug 50 synchron mitro­ tiert.

Durch eine geeignete, hier nicht eingezeichnete Be­ tätigungseinrichtung wird nun die Führungshülse 61 gegen die Kraft der Schraubenfeder 63 in Richtung der Drehachse des Werkzeugs 50 nach rechts ver­ lagert, so daß sich die Innenzentrierungseinrich­ tung 55 beziehungsweise deren Formelement 79 in das Innere des Verschlusses hineinbewegt. Durch die ortsfeste Zuordnung zwischen der Außenzentrierungs­ einrichtung 59 und der Innenzentrierungseinrichtung 55 kann die Innenzentrierungseinrichtung 55 ohne wei­ tere Nachjustierung in die Innenkontur des Ver­ schlusses 1 eingreifen.

Es ist also sichergestellt, daß, wenn der Fühlstift 87 in die Nut 47 des Verschlusses eingreift, die Nut 81 am Formelement 79 in Deckung liegt mit dem Haltesteg 15 eines Verschlusses. Selbstverständlich sind hier bei diesem Ausführungsbeispiel drei der­ artige Nuten 81 auf der Außenfläche des Form­ elements 79 vorgesehen, so daß bei einer Einführung der Innenzentrierung 55 in das Innere des Ver­ schlusses 1 die Nuten 81 die Haltestege 15 erfas­ sen.

Die Innenzentrierung 55 wird nun so weit vorgeschoben, daß sich die Stirnfläche des Formelements 79 bis auf den Grund des Verschlusses 1 absenkt und dieser sicher gehalten wird. Bei einer derartigen Einfüh­ rung der Innenzentrierung 55 in das Innere des Ver­ schlusses 1 werden die Vorsprünge 37 nach innen ge­ klappt, so daß sie schräg nach oben in Richtung auf die Innenseite des Verschlußspiegels 3 verschwenkt sind. Dadurch hält sich der Verschluß 1 sicher auf dem Formelement 79 der Innenzentrierungseinrichtung 55. Nachdem die Innenzentrierung 55 eingerastet ist, fährt die Außenzentrierung 59 hoch, um die Außen- be­ ziehungsweise Mantelfläche des Verschlusses 1 für den Schnittvorgang freizugeben.

Es kann nun mit Hilfe einer Schneideinrichtung die Sollbruchlinie 13 durch einen horizontalen Schnitt in den Saumbereich 7 des Mantels 5 eingebracht wer­ den, wobei die Schnittiefe auf die Dicke der Wan­ dung 27 so abgestimmt ist, daß das Messer die ra­ dial nach innen versetzten Abreißstege 11 und die Haltestege 15 nicht verletzt.

Die Außenfläche des Formelements 79 ist so ausge­ bildet, daß es gleichzeitig als Widerlager für die Schneideinrichtung sowohl bei der Ausführung des horizontalen als auch der vertikalen Schnitte dient.

Nach Einbringen des Horizontalschnitts kann der Verschluß 1 aufgrund seiner Orientierung auf der Innenzentrierungseinrichtung 55 in einer vorge­ gebenen Lage der Schneideinrichtung zugeführt wer­ den, damit diese die Senkrechteinschnitte 29 in die Wandung 27 des Garantierings 9 einbringt. Der An­ trieb des Werkzeugs 50 ist so ausgelegt, daß es in einer genauen Orientierung an das Messer der Schneideinrichtung herangeführt werden kann.

Nach allem ist ersichtlich, daß durch das Zusammen­ spiel der Außenzentrierungseinrichtung 59 mit der Innenzentrierungseinrichtung 55 eine genaue Lage­ orientierung des Verschlusses 1 erzielt werden kann, so daß die zur Abgrenzung des Garantierings 9 in Ringsegmente erforderlichen Schnitte mit hoher Präzision geführt werden können.

Dadurch, daß eine Relativdrehung zwischen der mit der Hülse 51 starr verbundenen Außenzentrierungs­ einrichtung 59 gegenüber der Führungshülse 61 der Innenzentrierungseinrichtung 55 nicht möglich ist, kann die Innenzentrierungseinrichtung 55 beziehungs­ weise deren Formelement 79 nach Erfassung der Außenkontur mit Hilfe des Fühlstifts 87 ohne wei­ teres in das Innere des Verschlusses 1 eingeführt werden, wobei die Orientierung des Verschlusses 1 er­ halten bleibt.

Durch die in Fig. 3 dargestellte Ruheposition des Werkzeugs 50, in welcher der Druckstempel 67 der Fixierungseinrichtung 65 die Stirnseite des Form­ elements 79 gemeinsam mit dem Fühlstift 87 überragt ist sichergestellt, daß der Verschluß 1 zunächst in seiner Halterung durch den Druckstempel 67 sicher ge­ halten wird, während der mit dem Werkzeug 50 um­ laufende Fühlstift 87 die Außenkonturen des Ver­ schlusses 1 abtastet. Sobald der Fühlstift 87 in der zu­ gehörigen Nut 47 einrastet, wird die Mitnehmerkraft des Werkzeugs 50 so groß, daß der Verschluß in sei­ ner Halterung gemeinsam mit dem Werkzeug 50 in Rota­ tion versetzt wird. Auf diese Weise kann die Innen­ zentrierung 55 in den mitrotierenden Verschluß 1 sicher eingeführt werden. In der Endposition, in welcher die Innenzentrierungseinrichtung 55 durch Vorschub der Führungshülse 61 ganz herausgefahren ist, über­ ragt die Innenzentrierung 55 sowohl die Stirnseite des Druckstempels 67 als auch den Fühlstift 87 der Außenzen­ trierungseinrichtung 59, so daß eine Verlagerung des Verschlusses 1 nunmehr durch das Werkzeug 50 selbst nicht mehr zu befürchten ist. Überdies ist durch die Vorschubbewegung der Innenzentrierungseinrich­ tung 55 sichergestellt, daß die Schneideinrichtung bei Einbringung des Horizontalschnitts zur Fer­ tigung der Sollbruchlinie 13 oder bei der Einbrin­ gung der in Längsrichtung verlaufenden Senkrecht­ einschnitte 29 mit dem Außenzentrierungswerkzeug 59 nicht in Eingriff kommt. Dadurch werden Beschädi­ gungen sowohl der Schneideinrichtung als auch des Werkzeugs 50 ausgeschlossen.

Wenn bei der Einbringung der Senkrechteinschnitte 29 kein Messer mit einer Nut verwendet wird, durch welche die Senkrechteinschnitte 29 überbrückenden Be­ reiche beziehungsweise Stege 31 bestehen bleiben, kann auch ein Messer mit durchgehender Schneide verwendet werden, wenn auf der Innenfläche 35 des Garantierings 9, ähnlich wie bei den Abreißstegen 11 und den Haltestegen 15, radial nach innen ver­ setzte Materialbereiche vorgesehen sind, die bei dem Schneidvorgang mit definierter Tiefe nicht ver­ sehrt werden oder wenigstens im wesentlichen unge­ schnitten bleiben.

Zur Erhöhung der Effektivität der Vorrichtung be­ ziehungsweise des Herstellungsverfahrens, kann das Werkzeug 50 in einen Bearbeitungsstern eingebracht werden, dem die zu bearbeitenden Verschlüsse auf bekannte Weise zugeführt werden.

Nach allem ist ohne weiteres ersichtlich, daß das Fertigungsverfahren und die Vorrichtung unabhängig davon einsetzbar sind, welche Außen- beziehungs­ weise Innenkonturen bei der Einbringung der Senk­ rechteinschnitte 29 in den Verschluß 1 zur Abtastung herangezogen werden. Es ist lediglich erforderlich, daß die relative Anordnung der abgetasteten Ausformungsteile beziehungsweise Formmerkmale zu der Position der einzubringenden Senkrechteinschnitte 29 bekannt ist, so daß die Zusammenführung von Werkzeug 50 und Schneideinrichtung, die hier nicht dargestellt ist, entsprechend so ausgeführt werden kann, daß die Senkrechteinschnitte 29 an die gewünschten Endbereiche zweier benachbarter Ringsegmente 33 gelegt werden, so daß diese Endbereiche von den Abreißstegen 11/1 und 11/2 gehalten werden und daß der Schnitt der Senkrechteinschnitte 29 vorzugsweise in den Grund der V-förmigen Ausnehmung 49 eingebracht wird. Auf diese Weise ist relativ wenig Material zu schnei­ den, so daß die Standzeit der Messer wesentlich er­ höht wird.

Bei der hier beschriebenen Auslegung des Werkzeugs 50 beziehungsweise bei der Durchführung des Her­ stellungsverfahrens nach der hier beschriebenen Art ist sichergestellt, daß die Senkrechteinschnitte 29 in unmittelbarer Nähe zwischen den senkrecht zur Innenfläche 35 abfallenden Seitenkanten 45 der Vor­ sprünge 37 angeordnet sind, wo bei einem ersten Öffnen des Verschlusses die maximale Kraft in den Garantiering 9 eingeleitet wird. Auch wenn also den Senkrechteinschnitten 29 durch die überbrückenden Stege 31 eine gewisse Festigkeit gegeben wird, ist sichergestellt, daß der Garantiering 9 des Ver­ schlusses 1 beim ersten Öffnen aufgesprengt wird. Dabei verkrallen sich die als Widerhaken dienenden Vorsprünge 37 unter den erwähnten Vorsprüngen auf der Außenseite des Behälters und führen zu axialen und radialen Aufweitungskräften auf den Garan­ tiering 9, so daß dieser aufgesprengt wird. Die Hal­ testege 15 liegen im Dreh- und Schwenkpunkt der Ring­ segmente 33 und bleiben beim Aufsprengen des Garan­ tierings 9 unversehrt. Sie sind so fest ausgelegt, daß sie die aufgesprengten Ringsegmente 33 in ihrer verschwenkten Lage halten, so daß der Verbraucher ohne weiteres Manipulationen am Verschluß 1 erkennen kann.

Schließlich ist noch festzuhalten, daß in einzelnen Anwendungsbereichen, bei denen die Positionierung der Senkrechteinschnitte 29 weniger kritisch ist, auf die Außenzentrierung verzichtet werden kann. In diesem Fall wird die Innenzentriereinrichtung 55 gegen den von einer Halterung fixierten Verschluß 1 gefahren, bis das Formelement 79 in die gegebenen Innenkonturen des Verschlusses 1 einrastet und diesen sicher hält.

Claims (25)

1. Kunststoff-Verschluß für Behälter, mit einem Verschlußspiegel, einem von diesem ausgehenden Man­ tel sowie mit einem im Saumbereich des Mantels vor­ gesehenen mindestens zwei von je einem Haltesteg gehaltene Ringsegmente aufweisenden Garantiering mit mindestens einem sich über die Höhe des Garan­ tierings erstreckenden, je zwei benachbarte Ring­ segmente voneinander abgrenzenden Senkrechtein­ schnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Senkrechteinschnitt (29) - nach einem Kunststoff-Formvorgang in einem getrennten Herstellungsschritt - in Abhängigkeit von bestimmten den Öffnungsvorgang beeinflussenden Ausformungsteilen beziehungsweise Formmerkmalen des Verschlusses (1) so positioniert und in die Wandung (27) des Garantierings (9) eingeschnitten ist, daß er - in Umfangsrichtung gesehen - in einem vorgegebenen Abstand zu den Ausformungsteilen beziehungsweise Formmerkmalen angeordnet ist.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als die Position der Senkrechteinschnitte (29) bestimmende Ausformungsteile bzw. Formmerkmale des Verschlusses (1) die die Ringsegmente (33) haltenden Haltestege (15) wählbar sind.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Senkrechteinschnitte (29) durch zumindest einen in Umfangsrichtung verlaufen­ den Bereich (31) überbrückt sind.

4. Verschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bereich als Überbrückungssteg (31) ausgebildet ist.

5. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Haltestege (15) durch auf der Innenfläche (35) des Mantels (5) vor­ springende Materialbereiche gebildet werden.

6. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß als Ausformungsteile bzw. Formmerkmale Vor­ sprünge oder Vertiefungen (47, 49) auf der Außen­ fläche des Mantels (5) vorgesehen sind.

7. Verschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsprünge oder Vertiefungen den Hal­ testegen (15) räumlich zuordenbar sind.

8. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß drei Ringsegmente (33) und drei Haltestege (15) und dementsprechend drei Senkrechteinschnitte (29) vorgesehen sind, die je­ weils zu den Haltestegen gleiche Abstände aufwei­ sen.

9. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Ver­ schlusses für Behälter, mit einem Verschlußspiegel, einem von diesem ausgehenden Mantel sowie mit einem im Saumbereich des Mantels vorgesehenen mindestens zwei von je einem Haltesteg gehaltene Ringsegmente aufweisenden Garantiering, mit mindestens einem sich über die Höhe des Garantierings erstreckenden je zwei benachbarte Ringsegmente voneinander ab­ grenzenden Senkrechteinschnitt, wobei der Kunststoff- Verschluß, nach einem Kunststoff-Formvorgang in einem separaten, nachgeschalteten Herstellungsschritt einem Schneidvorgang unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß in einer bestimmten, von den Öffnungsvorgang beeinflussenden Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen des Verschlusses abhängigen Stellung erfaßt wird, daß zur Trennung des Garantierings (9) vom übrigen Mantel (5) des Verschlusses (1) an einer vorbestimmten Stelle am unteren Saum (7) des Mantels (5) ein in Umfangsrichtung des Mantels (5) verlaufender Horizontalschnitt eingeschnitten wird, der die Wandung des Mantels (5) ganz oder fast ganz durchschneidet und die Haltestege (15) wenigstens im wesentlichen unversehrt läßt, und daß der senkrecht zur Umfangsrichtung des Garantierings (9) verlaufende Senkrechteinschnitt (29) in den Garantiering (9) eingeschnitten wird, um einzelne Ringsegmente (33) voneinander zu trennen, und daß der Senkrechteinschnitt (29) den bestimmten Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen in einem vorgesehenen Abstand zugeordnet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als die Position der Senkrechteinschnitte bestimmende Ausformungsteile bzw. Formmerkmale die Haltestege und/oder Vorsprünge oder Vertiefungen auf der Außenfläche des Mantels des Verschlusses gewählt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verschluß zunächst in Ab­ hängigkeit der Position der Vorsprünge oder Vertie­ fungen auf der Außenfläche des Mantels positioniert wird und daß dann dessen Ausrichtung in Abhängig­ keit von dem vorzugsweise auf der Innenfläche vor­ springenden Haltestegen erfolgt.

12. Vorrichtung zur Herstellung eines Behälterver­ schlusses, der aus Kunststoff besteht und mit einem Verschlußspiegel, einem von diesem ausgehenden Man­ tel sowie mit einem im Saumbereich des Mantels vor­ gesehenen, mindestens zwei von je einem Haltesteg gehaltene Ringsegmente aufweisenden Garantiering und mit mindestens einem sich über die Höhe des Garan­ tierings erstreckenden, je zwei benachbarte Ringsegmente voneinander abgrenzenden Senkrechtein­ schnitt versehen ist, gekennzeichnet durch eine Zentriereinrichtung (55; 59), die den Verschluß (1) im Zuge eines einem Kunststoff-Formvorgang nachgeschalteten Schneidvorgangs während einer Relativ- Drehbewegung in Abhängigkeit von den Öffnungsvorgang beeinflussenden Ausformungsteilen beziehungsweise Formmerkmalen des Verschlusses positioniert, erfaßt und hält, während dieser mit einer Schneideinrichtung in Eingriff gebracht wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentriereinrichtung eine Außen­ zentrierungseinrichtung (59) mit einer auf der Außenfläche des Verschlusses (1) angeordnete Ausformungsteile bzw. Form­ merkmale erfassenden Außenabtasteinrichtung (87) und/oder eine Innenzentrierungseinrichtung (55) mit einer auf der Innenfläche (35) des Verschlusses (1) angeordnete Ausformungsteile bzw. Formmerkmale erfassenden Innenabtast­ einrichtung (79) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest die Innenzentrierungsein­ richtung (55) gegenüber dem Verschluß (1) drehbar ist, wobei die Drehachse (53) der Zentriereinrich­ tung (55, 59) mit der Mittelachse des Verschlusses (1) zusammenfällt, und daß die Zentriereinrichtung (55, 59) in Richtung der Mittelachse des Verschlusses (1) hin und her verfahrbar ist, so daß die Außenzentrierungs­ einrichtung (59), die vorzugsweise in Richtung der Drehachse (53) der Vorrichtung (50) nachgiebig fe­ dernd verlagerbar ist, mit Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen (47) auf der Außenfläche des Verschlusses (1) in Eingriff bringbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (55, 59) so ausgebildet ist, daß die Innenkonturen des Verschlusses (1) nach dessen Außenkonturen er­ faßbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenzentrierungseinrichtung (59) die Innenzentrierungseinrichtung (55) in Richtung auf den abzutastenden Verschluß (1) überragt und daß die Innen- und Außenzentrierungseinrichtung ge­ geneinander in Richtung der Drehachse (53) ver­ schiebbar gelagert sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Relativ­ drehung zwischen Außenzentrierungseinrichtung (59) und Innenzentrierungseinrichtung (55) verhindernde Verriegelungseinrichtung (65, 67) vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, die den Verschluß (1) während der Abtastung von auf dessen Außen- und/oder Innenseite vorgesehenen Ausformungsteilen bzw. Formmerkmalen verdrehungssicher hält.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (55, 59) eine Fixierungseinrichtung (65) aufweist, die den abzutastenden Verschluß (1) in der Halte­ einrichtung hält.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixierungseinrichtung einen die Zentriereinrichtung (55, 59) durchdringenden, vor­ zugsweise drehbar gelagerten Druckstempel (67) auf­ weist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, gekennzeichnet durch ein die einzelnen Baugruppen aufnehmendes, vorzugsweise kreiszylindrisches Ge­ häuse (51), welches sowohl mit einem Rotationsan­ trieb als auch mit einem die Vorschubbewegung ent­ lang der Dreh- und Mittelachse (53) des Werkzeugs (50) bewirkenden Antrieb verbindbar ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung der Einbringung des Horizontalschnitts (13) und/oder der Senkrechteinschnitte (29) dient.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneideinrichtung so betätigbar ist, daß ein die Senkrechteinschnitte (29) ein­ schneidendes Messer gegen den von der Zentrierein­ richtung (55) gehaltenen Verschluß (1) verfahrbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzentrierungs­ einrichtung (55) gegenüber der Außenzentrierungs­ einrichtung (59) so verfahrbar ist, daß die Außen­ seite des Verschlusses (1) für die Schneideinrich­ tung ungehindert zugänglich ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung so ausgelegt ist, daß beim Schneiden der Senkrecht­ einschnitte (29) Bereiche, vorzugsweise Überbrüc­ kungsstege (31), unversehrt bleiben, die die Senk­ rechteinschnitte (29) überbrücken.