DE4326957C2 - Verschließkopf für eine Schraubverschlußkappe, Schraubverschlußkappe mit angerolltem Gewinde sowie Verfahren zum Anrollen eines Gewindes an eine Schraubverschlußkappe - Google Patents
Verschließkopf für eine Schraubverschlußkappe, Schraubverschlußkappe mit angerolltem Gewinde sowie Verfahren zum Anrollen eines Gewindes an eine SchraubverschlußkappeInfo
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- DE4326957C2 DE4326957C2 DE19934326957 DE4326957A DE4326957C2 DE 4326957 C2 DE4326957 C2 DE 4326957C2 DE 19934326957 DE19934326957 DE 19934326957 DE 4326957 A DE4326957 A DE 4326957A DE 4326957 C2 DE4326957 C2 DE 4326957C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verschließkopf zum
Aufbringen einer Schraubverschlußkappe auf einen
mit Gewinde versehenen Behälter, mit einer Rollvor
richtung, die mindestens zwei drehbar gelagerte Ge
winderollen aufweist, die radial gegen den Mantel
der Schraubverschlußkappe treten und durch Relativ
drehung von Verschließkopf und Behälter an die
Schraubverschlußkappe ein Gewinde anrollen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schraubver
schlußkappe aus plastisch verformbarem Material,
insbesondere aus Aluminium, mit einem an seinen
Mantel angerollten Gewinde.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Anrollen eines Gewindes an eine Schraubver
schlußkappe für einen mit Gewinde versehenen Behäl
ter.
Verschließköpfe der eingangs genannten Art sind be
kannt. Aus der deutschen Patentschrift 32 06 245
geht ein Verschließkopf hervor, dem eine Rollvor
richtung zugeordnet ist. Die Rollvorrichtung weist
zwei Gewinderollen auf, die dazu dienen, an eine
auf einen mit Gewinde versehenen Behälter aufge
setzte Schraubverschlußkappe ein Gewinde anzurol
len. Hierzu preßt der Verschließkopf die noch
gewindefreie Schraubverschlußkappe axial auf die
Öffnung des Behälterhalses. Anschließend umlaufen
die Gewinderollen die Außenmantelfläche des
Verschlusses, wobei sie das Material der Mantelwand
der Verschlußkappe plastisch verformen und das Ma
terial der Mantelwand im Bereich des Gewindes des
Behälters in dieses einpressen, wodurch die Ver
schlußkappe ebenfalls ein Gewinde erhält. Die be
kannten Gewinderollen können an ihren Umfangsrän
dern verschiedene Oberflächen aufweisen. Mittels
der Rollvorrichtung ist es somit möglich, an eine
Verschlußkappe - beispielsweise aus Aluminium - ein
Gewinde anzurollen, wobei sich die Gewinderollen
aufgrund des am Behälter ausgebildeten Gewindes ih
ren Weg selbst suchen, der durch die Behältergewin
degänge vorgegeben wird.
Der vorstehend genannte bekannte Verschließkopf so
wie der mittels dieses Verschließkopfes erzeugte
Schraubverschluß, als auch das beschriebene Verfah
ren zum Anrollen eines Gewindes an den Schraubver
schluß hat sich in der Praxis bewährt, ist jedoch
nur für einen begrenzten Innendruck im Behälter ge
eignet, einen dichten Abschluß zu schaffen. Sofern
- beispielsweise bei stark kohlensäurehaltigen Ge
tränken - höhere Innendrücke auftreten, kann es vor
kommen, daß die Behälter nicht optimal dicht
schließen. Dies wird insbesondere der Fall sein,
wenn der Innendruck etwa 8 bar übersteigt.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 77 17 456 ist ein
Verschließkopf mit einer Rollvorrichtung bekannt,
die zwei drehbar gelagerte Gewinderollen aufweist.
Eine der Gewinderollen ist am Umfang mit Zähnen
ausgestattet. Die andere Gewinderolle besitzt am
Umfang längs desselben verlaufende Rillen. Beide
Gewinderollen besitzen den gleichen Außendurchmes
ser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Verschließkopf beziehungsweise eine Schraub
verschlußkappe beziehungsweise ein Verfahren zum
Anrollen eines Gewindes an eine Schraubverschluß
kappe zu schaffen, bei denen sehr hohe Abblaswerte
realisiert werden können, daß heißt die Schraubver
schlußkappe soll einem sehr hohen Innendruck stand
halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Gewinderollen an ihren Umfangsrändern ver
schieden große Radien aufweisen. Aufgrund dieser
Maßnahme bewegt sich die mit an ihrem Umfangsrand
mit relativ kleinem Radius versehene Gewinderolle
im Bereich der Gewindegangtäler und trägt dadurch
wesentlich zum Anrollvorgang bei. Die andere Gewin
derolle, die an ihrem Umfangsrand einen größeren
Radius aufweist, läuft im wesentlichen im Bereich
der Gewindeflanken ab und führt dort zu einer Mate
rialverfestigung, so daß insgesamt ein sehr haltba
res Gewinde mit engen Toleranzen an den Mantel der
Schraubverschlußkappe angerollt wird, wodurch hohe
Abblaswerte (über 10 bar) problemlos erzielbar
sind. Aufgrund der verschieden großen Radien an den
Umfangsrändern der Gewinderollen ist sicherge
stellt, daß die beiden Gewinderollen nicht entlang
desselben Weges ablaufen, wodurch eine von der
einen Rolle geschaffenen Verformung wieder aufge
walkt wird, so daß das Verschlußkappengewinde un
präzise wird und daher weniger Kraft aufnehmen
kann. Vielmehr führen die verschiedenen Radien
dazu, daß die mit kleinerem Radius an ihrem Um
fangsrand versehene Gewinderolle - wie gesagt - im
wesentlichen im Gewindegrund abläuft, während die
mit größerem Radius an ihrem Umfangsrand versehene
Rolle im Bereich der Gewindeflanken angreift.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine der Gewin
derollen eine entlang dem Umfangsrand verlaufende
Zahnung aufweist (Zahnrolle beziehungsweise Rändel
rolle beziehungsweise Kordelrolle oder dergleichen
- im nachstehenden stets Zahnrolle genannt). Die
Zahnrolle bildet an der Mantelwand des Verschlusses
ein entsprechendes Muster aus, das heißt, die ein
zelnen Zähne oder Noppen oder dergleichen drücken
sich in das Material des Schraubverschlusses, wobei
eine entsprechende Verformung erfolgt. Die Knickli
nien beziehungsweise eingeprägten Kanten führen zu
einer Stabilisierung, wobei insbesondere eine Ver
festigung dadurch eintritt, daß aufgrund der Ver
wendung einer weiteren Gewinderolle, die an ihrem
Umfangsrand einen größeren Radius als die mit Zah
nung versehene Gewinderolle vermieden wird, daß die
gebildeten Zahnabdrücke nochmals überrollt werden
und dadurch keine Versteifungswirkung mehr entfal
ten. Das überrollen wird dadurch verhindert, daß
die zweite Gewinderolle nicht in den Gewindegrund
eintaucht, sondern an der Flanken des Gewindes ab
rollt. Bei dem zuvor beschriebenen Vorgang ist es
selbstverständlich auch möglich, daß beide Gewinde
rollen eine Zahnung oder keine Zahnung aufweisen,
wobei jedoch stets aufgrund der unterschiedlichen
Radien an den Umfangsrändern sichergestellt ist,
daß die eine angerollte Verformung durch die andere
angerollte Verformung nicht wieder zerstört wird.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
die eine Gewinderolle - wie beschrieben - die Zahnung
auf (Zahnrolle), während die andere Gewinderolle
eine entlang dem Umfangsrand verlaufende glatte Um
fangsfläche aufweist (Glattrolle).
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zahnrolle am
Umfangsrand einen kleineren Radius aufweist als der
Radius am Umfangsrand der Glattrolle.
Die Anordnung kann so getroffen sein, daß beim Auf
bringen einer Verschlußkappe auf den mit Gewinde
versehenen Behälter zunächst die Zahnrolle im Ge
windegrund abläuft und anschließend die Glattrolle
den Flankenbereich bearbeitet. Dies führt dazu, daß
durch die Zahnung geschaffene Knickausläufer von
der Glattrolle beaufschlagt und somit insgesamt
eine hohe Festigkeit geschaffen wird. Ganz beson
ders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zunächst die
radiusgrößere Glattrolle an den Flanken abläuft und
anschließend die im Radius des Umfangsrands klei
nere Zahnrolle den Gewindegrund beaufschlagt. Dies
führt dazu, daß Knickausläufer aufgrund der durch
die Zähne erfolgenden Verformung bis in den Bereich
laufen wollen, jedoch nicht können, da dieser Be
reich vorher mit der radiusgrößeren Glattrolle be
aufschlagt worden ist, wobei durch diese Beauf
schlagung mit der Glattrolle eine Materialverfest
igung vorgenommen wurde, so daß sich die Knickaus
läufer in diesen verfestigten Materialzonen gar
nicht ausbilden können, sondern vorher bereits en
den. Diese Ausgestaltung führt zu ganz besonders
hohen Abblaswerten, das heißt, es wird ein äußerst
präzises Gewinde an den Mantel des Schraubver
schlusses angerollt, wobei optimale Verhältnisse
für die Kraftaufnahme geschaffen sind, so daß
selbst Abblaswerte von 12 bar und mehr erzielbar
sind.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vor
gesehen, daß der Radius am Umfangsrand der Zahn
rolle 0,3 bis 0,7 mm, insbesondere 0,5 mm, beträgt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Radius am Um
fangsrand der Glattrolle 0,6 bis 1,2 mm, insbeson
dere 0,9 mm beträgt. Sofern eine Zahnrolle mit 0,5
mm eingesetzt wird und eine Glattrolle mit einem
Radius von 0,9 mm verwendet wird und überdies der
Radius im Gewindegrund des Behälters 0,55 mm be
trägt, so werden optimale Verschlußergebnisse er
zielt, wobei stärkste Behälterinnendrücke dicht ab
schließbar sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese
hen, daß die Zahnrolle 20 bis 70 Zähne, insbeson
dere 36 Zähne, aufweist, die gleichmäßig um ihren
Umfang herum verteilt angeordnet sind.
Vorzugsweise beträgt die Zahnhöhe der Zahnrolle 0,3
bis 1,5 mm, insbesondere 1 mm.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist vorgese
hen, daß die Zahnung der Zahnrolle als die Wandung
des Schraubverschlusses perforierende Schneidzah
nung ausgebildet ist. Dies hat zur Folge, daß mit
der Schneidzahnung nicht nur eine entsprechende
Verformung der Mantelwand der Schraubverschlußkappe
vorgenommen wird, daß also nicht nur die einzelnen
Zähne, Kordeln beziehungsweise Rändel dort abgebil
det werden, sondern daß die Mantelwand der Schraub
verschlußkappe sogar durchstochen wird, das heißt,
es bilden sich Löcher und somit eine Perforation
aus, die schraubenförmig die Schraubverschlußkappe
im Bereich des Gewindes umwendelt. Aufgrund der
vorstehend beschriebenen Effekte ist trotz des
punktuellen Durchschneidens der Mantelwand eine
hohe Stabilität erzielt, so daß ein derartiger, mit
Perforation versehener Verschluß sehr hohe Innen
drücke des Behälters abdichtet. Die durch die Per
foration geschaffenen Löcher haben den Vorteil, daß
im Falle eines Blow-Offs beim öffnen eines Behäl
ters aufgrund der Perforation Abblaswege geschaffen
werden, bevor die Gewinde am Schraubverschluß und
am Behälter außer Eingriff gelangt sind. Der hohe
Behälterinnendruck kann somit durch die Löcher der
Perforation bereits abgebaut werden, bevor die
Schraubverschlußkappe vom Behälter genommen ist,
wodurch das ansonsten bei einem Blow-Off erfolgende
Wegschleudern des Verschlusses vermieden ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn am Verschließ
kopf die Gewinderollen derart angeordnet sind, daß
die Glattrolle gegenüber der Zahnrolle in Richtung
auf den Schraubverschlußrand versetzt an der Roll
vorrichtung lagert. Sofern die Behälter stehend
verschlossen werden, das heißt, das Behältergewinde
befindet sich oben, und von oben wird die Ver
schlußkappe aufgebracht, so daß der Schraubver
schlußrand (Kappenrand) nach unten zeigt, so liegt
die Glattrolle gegenüber der Zahnrolle auf einer
tieferen Position. Dies ist deshalb vorteilhaft,
weil aufgrund der tieferliegenden Glattrolle diese
sofort in den - von oben gesehenen - zweiten Gewinde
gang des Behälters eintritt, wodurch vermieden ist,
daß eine an der Schraubverschlußkappe vorgesehene
Handhabungsriffelung, die ein Aufdrehen und Zudre
hen erleichtern soll, von der Glattrolle, die an
ihrem Umfangsrand einen größeren Radius aufweist,
beaufschlagt wird. Die Zahnrolle, die an ihrem Um
fangsrand einen kleineren Radius aufweist, liegt
hingegen gegenüber der Glattrolle höher und taucht
daher in den ersten Gewindegang des Behälters ein
und beaufschlagt damit auch die Zone der Schraub
verschlußkappe, die die Handhabungsriffelung auf
weist. Diese Handhabungsriffelung wirkt jedoch auf
grund der durch die Erzeugung der Riffelung er
folgten Materialverfestigung derart, daß beim Prä
gen der Zähne der Zahnrolle in das Material dort
entstehende Materialknicke nicht auslaufen können,
sondern aufgrund der Riffelung sehr kurz bleiben,
was die zuvor bereits erwähnten Vorteile mit sich
bringt, nämlich eine hohe Materialversteifung und
damit ein fester Eingriff des Gewindes der Ver
schlußkappe in die Gewindegänge des Behälters.
Insbesondere ist vorgesehen, daß die vorstehend er
wähnte Versetzung zwischen Glattrolle und Zahnrolle
1 bis 4 mm, insbesondere 2,5 mm, beträgt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Ver
schließkopfes ist vorgesehen, daß die Rollvorrich
tung vier Gewinderollen aufweist, die um 90° win
kelversetzt zueinander liegen, wobei sich jeweils
zwei Zahnrollen und zwei Glattrollen diametral ge
genüberliegen. Vorzugsweise liegen die beiden
Glattrollen gegenüber den beiden Zahnrollen nach
unten versetzt in einer tieferen Position.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schraubver
schlußkappe aus plastisch verformbarem Material,
insbesondere Metall, vorzugsweise Aluminium, mit
einem an ihren Mantel angerollten Gewinde, wobei in
den Gewindetälern eine Zahnung oder Rändelung oder
Kordelung oder Perforierung angerollt ist, deren
Ausläufer, insbesondere Knickausläufer, im Bereich
der Gewindeflanken aufgrund von dort durch einen
Rollvorgang, insbesondere Glattrollvorgang, er
folgten Einebnung und/oder Materialverfestigung,
insbesondere durch Stauchung, enden. An der ferti
gen Schraubverschlußkappe ist somit ersichtlich,
daß in den Gewindetälern aufgrund eines Rollvor
gangs die Zahnung oder dergleichen geschaffen wor
den ist, wobei aufgrund der Zahnausbildung oder
dergleichen erfolgte Materialverwerfungen (Knick
ausläufer und dergleichen) nicht bis weit in den
Flankenbereich des Gewindes hineinverlaufen, weil
dort zeitlich vor der Zahnausbildung beziehungs
weise zeitlich nach der Zahnausbildung ein Rollvor
gang stattgefunden hat, der insbesondere mit einer
Glattrolle erfolgt ist, das heißt, einer Rolle, die
an ihrem Umfang keine Zahnung oder dergleichen auf
weist. Hierdurch wird eine Einebnung durchgeführt
(dies, wenn der Glattrollvorgang nach dem Zahnroll
vorgang erfolgt) und/oder eine Materialverfestigung
durchgeführt, wobei diese Materialverfestigung vor
zugsweise zunächst dadurch geschaffen ist, daß erst
der Glattrollvorgag durchgeführt wird und daß an
schließend dann die Zahnung in den Gewindetälern
geschaffen wird. Die Knickausläufer können dann
aufgrund der durch Stauchung erfolgten Materialver
festigung nicht bis in die Flankenbereiche des Ge
windes hinein verlaufen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum An
rollen eines Gewindes an eine Schraubverschlußkappe
für einen mit Gewinde versehenen Behälter, wobei
beim Anrollen des Gewindes zunächst die Gewinde
flanken durch einen Rollvorgang im Material, insbe
sondere durch Stauchung, verfestigt werden und wo
bei dann die Gewindetäler durch einen weiteren,
nachfolgenden Rollvorgang mit einer Zahnung oder
Rändelung oder Kordelung oder Perforierung versehen
werden. Unter Perforierung ist ein Vorgang zu ver
stehen, der nicht nur eine Materialverformung durch
Ausbildung von Oberflächenerhöhungen und -vertie
fungen mit sich bringt, sondern auch Durchbrüche in
der Mantelfläche der Schraubverschlußkappe schafft.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das vor
stehend erwähnte Verfahren zum Anrollen eines Ge
windes an die Schraubverschlußkappe dadurch er
folgt, daß beim Anrollen des Gewindes zunächst die
Gewindetäler durch einen Rollvorgang mit einer Zah
nung oder Rändelung oder Kordelung oder Perforie
rung versehen werden und daß dann anschließend mit
einem weiteren Rollvorgang die Gewindeflanken im
Material, insbesondere durch Stauchung, verfestigt
werden. Bei diesem zweiten Rollvorgang werden dann
etwaige Knickausläufer, die durch die Ausbildung
der Zahnung geschaffen worden sind, nochmals über
rollt und insofern verfestigt beziehungsweise ein
geebnet.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Rollvor
gang mittels mindestens einer Zahn- und einer
Glattrolle erfolgt, wobei beide Rollen jeweils mit
etwa 3 bis 10 Kilogramm, insbesondere 7 Kilogramm,
Seitendruck an die Wandung der Schraubverschluß
kappe unter Relativdrehung von Behälter und der je
weiligen Rolle angepreßt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an
hand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Verschließkopfes zum Aufbringen einer
Schraubverschlußkappe auf ein Gewinde
eines Behälters,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Roll
vorrichtung des Verschließkopfes,
Fig. 3 die Rollvorrichtung der Fig. 2 in
Funktion,
Fig. 4 eine Detailansicht hinsichtlich des An
rollens eines Gewindes an den Mantel
einer Schraubverschlußkappe,
Fig. 5 Draufsichten auf Gewinderollen der
Rollvorrichtung und
Fig. 6 eine schematische Darstellung verschie
dener Gewinderollen an einem Ver
schließkopf.
Die Fig. 1 zeigt einen Verschließkopf 1, der dem
Aufbringen von Schraubverschlußkappen auf einen mit
Gewinde versehenen Behälter dient. Derartige Ver
schließköpfe sind grundsätzlich bekannt, so daß im
nachstehenden nur auf die für die Erfindung wesent
lichen Teile eingegangen werden soll.
Der Verschließkopf 1 weist einen Vertikalstößel 2
auf, unter den ein Behälter, beispielsweise eine
Glasflasche 3 mit einem kohlensäurehaltigen Getränk
transportiert wird, wobei die Glasflasche 3 im
Halsbereich 4 ein Gewinde 5 aufweist (Fig. 3). Auf
den mit Gewinde 5 versehenen Halsbereich 4 ist eine
Schraubverschlußkappe 6 aufgesetzt derart, daß der
Deckenbereich 7 der Schraubverschlußkappe 6, der
mit einer Dichtung versehen sein kann, auf der
Stirnfläche der Mündung der Glasflasche 3 aufliegt
und der Mantel 8 der Schraubverschlußkappe 6 das
Gewinde 5 überfängt. Der Mantel 8 weist etwa zylin
drische Gestalt auf; er ist noch nicht mit Gewinde
gängen versehen. Mittels des bereits erwähnten Ver
tikalstößels 2 wird die Schraubverschlußkappe 6 mit
ihrem Deckenbereich 7 fest auf die Mündung der
Glasflasche 3 gepreßt und gleichzeitig tritt - unter
Drehung des Verschließkopfes 1 - relativ zur still
stehenden Glasflasche 3 eine Rollvorrichtung 9 in
Funktion, indem mittels Schwenkarmen 10 Gewinde
rollen 11, 12 gegen die Außenseite des Mantels 8
treten und auf diese Art und Weise das Material des
Mantels, der vorzugsweise aus Aluminium bestehenden
Schraubverschlußkappe 6, in die Gewindegänge des
Gewindes 5 einpressen, wodurch an der Schraub
verschlußkappe 6 ein Gewinde 24 angerollt wird.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Rollvorrich
tung 9 mindestens zwei Gewinderollen 11 und 12 auf
weist, wobei jede Gewinderolle 11, 12 mit ihrer
Welle 13 in einer Führung 14 lagert. Die Anordnung
ist derart getroffen, daß die Gewinderollen 11, 12
sich selbsttätig ihren Weg im Gewinde 5 der Glas
flasche 3 suchen und dabei - von oben beginnend -
entlang der Gewindegänge nach unten laufen.
Wie insbesondere den Fig. 2, 3 und 5 zu entneh
men ist, weisen die beiden Gewinderollen 11 und 12
an ihren Umfangsrändern 15, 16 unterschiedlich
große Radien R1, R2 auf. Der Radius R1 am Umfangs
rand 15 der Gewinderolle 11 ist größer als der Ra
dius R2 am Umfangsrand 16 der Gewinderolle 12. Der
Radius R1 beträgt vorzugsweise 0,9 mm; der Radius
R2 ist vorzugsweise 0,5 mm groß. Überdies ist er
sichtlich, daß es sich bei der Gewinderolle 11 um
eine Glattrolle 17 handelt, was bedeutet, daß ent
lang dem Umfangsrand 15 eine glatte Umfangsfläche
18 vorliegt. Die Gewinderolle 12 entgegen ist als
Zahnrolle 19 ausgebildet, das heißt, entlang dem
Umfangsrand 16 ist eine Zahnung 20 angeordnet, die
- gemäß Fig. 5 - aus 36 Zähnen 21 (beziehungsweise
Nocken) besteht, die eine Zahnhöhe von 1 mm aufwei
sen und gleichmäßig über den Umfang der Zahnrolle
19 verteilt angeordnet sind.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei nicht be
aufschlagter Rollvorrichtung 9, das heißt, in einem
Zustand, bei dem die Gewinderollen 11 und 12 von
oben her gerade der Schraubverschlußkappe 6 zuge
führt werden, diese jedoch noch nicht berühren, ein
Versatz a zwischen den Gewinderollen 11 und 12 der
art vorliegt, daß die mit größerem Radius R1 ver
sehene Gewinderolle 11 tiefer als die mit kleinerem
Radius R2 versehene Gewinderolle 12 liegt. Der
Versatz a beträgt vorzugsweise 2,5 mm.
Die Gewinderollen 11 und 12 weisen selbst einen
Durchmesser von 30 mm auf.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die mit dem Radius
R1 = 0,9 mm versehene Glattrolle 17 nicht bis in
den Gewindegrund 22 des Gewindes 5 der Glasflasche
3 - unter Zwischenschaltung des Mantels 8 - eintritt,
sondern das Material des Mantels 8 der Schraub
verschlußkappe 6 im Bereich der Flanken 23 des Ge
windes 5 beaufschlagt. Hierdurch wird in diesem Be
reich das Material durch den entsprechenden Anroll
vorgang und der dabei erfolgenden Material
verformung bzw. Stauchung verfestigt. Die mit dem
Radius R2 = 0,5 mm versehene Zahnrolle 19 hingegen
tritt - unter Zwischenschaltung des Mantels 8 - bis
kurz vor den Gewindegrund 22 in die Gewindegänge
des Gewindes 5 ein, wobei der Gewindegrund vorzugs
weise einen Radius R3 von 5,5 mm aufweist. Durch
die Zahnung 20 werden im Bereich des Gewindegrundes
entsprechende Verformungen in den Mantel 8 der
Schraubverschlußkappe 6 eingeprägt, wobei jedoch
Verformungsausläufer wie Knicke und dergleichen
nicht bis weit in den Bereich der Flanken 23 ver
laufen können, da dort zuvor mittels der Glattrolle
17 das Material verfestigt wurde.
Aufgrund der vorstehend genannten Umstände wird an
die Schraubverschlußkappe 6 ein Gewinde 24 ange
rollt, das die Schraubverschlußkappe 6 optimal an
der Glasflasche 3 hält und zu einer extrem dichten
Abschließung auch bei extrem hohen Innendrücken in
der Glasflasche 4 führt.
Aufgrund der aus der Fig. 2 ersichtlichen Verset
zung a tritt bei einem Rollvorgang zunächst die
Glattrolle 17 in Aktion, die den ersten Gewindegang
des Gewindes 5 der Glasflasche 3 unberücksichtigt
läßt und gleich in den zweiten Gewindegang eintritt
und dort die Anrollung vornimmt. Die höherliegende
Zahnrolle 19 hingegen tritt nachfolgend in den er
sten Gewindegang des Gewindes 5 der Glasflasche 3
ein, wobei in diesem Bereich vorzugsweise an der
Schraubverschlußkappe 6 eine Handhabungsriffelung
vorgesehen ist, das heißt, die Zahnprägung wird im
Bereich der Handhabungsriffelung vorgenommen, wobei
die Handhabungsriffelung ebenfalls verhindert, daß
durch die Beaufschlagung mit der Zahnrolle 19 auf
tretende Verformungsausläufe lang sind, sondern sie
bleiben auf sehr kurze Abschnitte beschränkt, was
zu einem optimalen Ergebnis führt.
Dadurch, daß die Glattrolle 17 aufgrund ihres
größeren Radius R1 nur in die Flanken 23, nicht
jedoch in den Bereich des Nutgrunds 22 eintritt,
wird verhindert, daß die von der Zahnrolle 19 ein
gebrachte Riffelung nicht durch den Anrollvorgang
mittels der Glattrolle 17 beaufschlagt wird, wo
durch es zu einem Plattwalzen der Oberflächenstruk
tur käme. Überdies würde eine doppelte Beaufschla
gung von Gewindeabschnitten mittels beider Gewinde
rollen 11 und 12 zu einem Aufwalken führen, wodurch
nicht mehr gewährleistet ist, daß die Schraubver
schlußkappe 6 hohe Innendrücke innerhalb der Glas
flasche 3 sicher abschließt.
Die Fig. 6 deutet schematisch an, daß die Rollvor
richtung 9 insgesamt vier Gewinderollen aufweist,
nämlich zwei Gewinderollen 11 und zwei Gewinderol
len 12, also zwei Glattrollen 17 und zwei Zahnrol
len 19, wobei alle vier Rollen relativ zueinander
um 90° winkelversetzt liegen und sich die beiden
Zahnrollen 19 und die beiden Glattrollen 17 diame
tral gegenüberliegen. Der Pfeil 25 deutet die Dreh
richtung des Verschließkopfes 1 an.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise werden
Abblaswerte von bis zu 11 bzw. 12 bar erzielt. Vor
zugsweise werden Zahnrollen verwendet, deren Ver
hältnis Zahnbreite zur Zahnlücke etwa 1 : 1 ist. Be
vorzugt werden die Gewinderollen 11 und 12 mit ei
nem Seitendruck von ca. 7 kg zugeführt. Es werden
dann optimale Dichtergebnisse erzielt.
Claims (19)
1. Verschließkopf zum Aufbringen einer Schraubver
schlußkappe auf einen mit Gewinde versehenen Behäl
ter, mit einer Rollvorrichtung, die mindestens zwei
drehbar gelagerte Gewinderollen aufweist, die ra
dial gegen den Mantel der Schraubverschlußkappe
treten und durch Relativdrehung von Verschließkopf
und Behälter an die Schraubverschlußkappe ein Ge
winde anrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge
winderollen (11, 12) an ihren Umfangsrändern
(15, 16) verschieden große Radien (R1, R2) aufwei
sen.
2. Verschließkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine der Gewinderollen (12) eine ent
lang dem Umfangsrand (16) verlaufende Zahnung (20)
aufweist (Zahnrolle (19), Rändelrolle, Kordelrolle
oder dergleichen).
3. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Ge
winderolle (11) eine entlang dem Umfangsrand (15)
verlaufende glatte Umfangsfläche (18) aufweist
(Glattrolle 17).
4. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrolle
(19) am Umfangsrand (16) einen kleineren Radius
(R2) als die Glattrolle (17; R1) aufweist.
5. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius
(R2) am Umfangsrand (16) der Zahnrolle (19) 0,3 bis
0,7 mm, insbesondere 0,5 mm, beträgt.
6. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius
(R1) am Umfangsrand (15) der Glattrolle (17) 0,6
bis 1,2 mm, insbesondere 0,9 mm, beträgt.
7. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrolle
(19) 20 bis 70 Zähne, insbesondere 36 Zähne, über
den Umfangsrand (16) verteilt aufweist.
8. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnhöhe
der Zähne (21) der Zahnrolle (19) 0,3 bis 1,5 mm,
insbesondere 1 mm, beträgt.
9. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung
(20) der Zahnrolle (19) als die Wandung des
Schraubverschlusses (6) perforierende Schneidzah
nung ausgebildet ist.
10. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glatt
rolle (17) gegenüber der Zahnrolle (19) in Richtung
auf den Schraubverschlußrand versetzt an der Roll
vorrichtung (9) lagert.
11. Verschließkopf nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Versatz 1 bis 4 mm, insbeson
dere 2,5 mm, beträgt.
12. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollvor
richtung (9) vier Gewinderollen aufweist, die um
90° winkelversetzt zueinander liegen, wobei sich
jeweils zwei Zahnrollen (19) und zwei Glattrollen
(17) diametral gegenüber liegen.
13. Schraubverschlußkappe aus plastisch verformba
rem Material, insbesondere aus Aluminium, mit einem
an ihren Mantel angerollten Gewinde, hergestellt
mit einem Verschließkopf gemäß einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Gewindetälern der Schraubverschluß
kappe (6) eine Zahnung (20) oder Rändelung oder
Kordelung oder Perforierung angerollt ist, deren
Verformungsausläufer im Bereich der Gewindeflanken
(23) aufgrund von dort durch einen Rollvorgang er
folgter Einebnung oder Materialverfestigung enden.
14. Schraubverschlußkappe nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verformungsausläufer als
Knickausläufer ausgebildet sind.
15. Schraubverschluß nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rollvorgang als Glattrollvor
gang durchgeführt ist.
16. Schraubverschluß nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Materialverfestigung als
Stauchung ausgebildet ist.
17. Verfahren zum Anrollen eines Gewindes an eine
Schraubverschlußkappe für einen mit Gewinde ver
sehenen Behälter, zur Herstellung einer Schraubver
schlußkappe gemäß einem der vorhergehenden Ansprü
che oder zur Durchführung mit einem Verschließkopf
gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anrollen
des Gewindes (24) zunächst die Gewindeflanken durch
einen Rollvorgang im Material verfestigt werden und
daß dann anschließend die Gewindetäler durch einen
weiteren Rollvorgang mit einer Zahnung (20) oder
Rändelung oder Kordelung oder Perforierung versehen
werden.
18. Verfahren zum Anrollen eines Gewindes an eine
Schraubverschlußkappe für einen mit Gewinde verse
henen Behälter zur Herstellung einer Schraubver
schlußkappe gemäß Anspruch 13 oder zur Anwendung
bei einem Verschließkopf gemäß einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß beim Anrollen des Gewindes (24) zunächst
die Gewindetäler durch einen Rollvorgang mit einer
Zahnung (20) oder Rändelung oder Kordelung oder
Perforierung versehen werden und daß dann an
schließend die Gewindeflanken durch einen Rollvor
gang im Material, insbesondere durch Stauchung,
verfestigt werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollvorgänge
mittels mindestens einer Zahn- und einer Glattrolle
(19, 17) erfolgen, die jeweils mit etwa 3 bis 10
Kilogramm, insbesondere 7 Kilogramm, Seitendruck an
die Wandung der Schraubverschlußkappe (6) unter Re
lativdrehung von Behälter (3) und der entsprechen
den Rolle (11, 12) angepreßt werden.
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DE19934326957 DE4326957C2 (de) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | Verschließkopf für eine Schraubverschlußkappe, Schraubverschlußkappe mit angerolltem Gewinde sowie Verfahren zum Anrollen eines Gewindes an eine Schraubverschlußkappe |
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GB1588106A (en) * | 1978-05-31 | 1981-04-15 | Metal Closures Ltd | Method and apparatusfor securing closures to bottles |
DE3206245A1 (de) * | 1982-02-20 | 1983-09-01 | Alcoa Deutschland Gmbh Verpackungswerke, 6520 Worms | Bausatz fuer einen kappenverschluss |
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1993
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