DE69929425T2

DE69929425T2 - Gerät zum formen von kunststoffverschlüssen

Info

Publication number: DE69929425T2
Application number: DE69929425T
Authority: DE
Inventors: A. David Vineland MANERA; D. Arnold Williamstown ZINGLER; Dan Elmer LAKUTIS; Don Monroeville HORNEL; A. Richard Millville LAPPINE
Original assignee: Comar Inc
Current assignee: Comar Inc
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: TW445204B; WO1999050043A1; US20020086080A1; EP1069980A4; US6409498B1; EP1069980A1; US6079973A; US20040115301A1; EP1069980B1; DE69929425D1; ATE315463T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Verschiedene Geräte sind vorgeschlagen worden zum Formen von Kunststoffverschlüssen oder -kappen, die Niederhalteansätze oder geneigte Laschen bzw. Lappen aufweisen, die in der Lage sind, unter eine Schulter auf einem Behälter, wie einer Ampulle, einzugreifen, um die Kappe in einer geschlossenen, abgedichteten Position auf dem Behälter zu halten.
Vor dem Entfernen der fertiggestellten Kappe aus dem Formgerät, ist es notwendig, dass die den Lappen formenden Komponenten des Formgeräts und die geformte Kappe zueinander erneut ausgerichtet werden, sodass die Kappenlappen von jeglicher Behinderung in dem Formenhohlraum befreit sind, wodurch die fertiggestellte Kappe aus dem Formenhohlraum abgestriffen werden kann.
Die Rückorientierung der fertiggestellten Kappe und die Lappen bildenden Komponenten des Formgeräts relativ zueinander wird gewöhnlich entweder durch Bewegen der Lappen bildenden Komponenten weg von den Lappen auf der fertiggestellten Kappe, oder durch Drehen der fertiggestellten Kappe in eine Richtung weg von den Lappen bildenden Komponenten in dem Formgerät erreicht.
Das Formgerät der vorliegenden Erfindung ist so konstruiert und aufgebaut, dass es die fertiggestellte Kappe bezogen auf die Lappen bildenden Komponenten in dem Formgerät dreht.
Zusammnenfassung der Erfindung
Die Vorrichtung bzw. das Gerät der vorliegenden Erfindung zum Formen von Kunststoffverschlüssen oder -kappen, die geneigte Lappen und radial nach innen vorspringende Rippen aufweisen, weist im Wesentlichen eine herkömmliche Kernformspritzmaschine auf, mit einer festen Tiegelanordnung, die einen Kern stützt, und einer bewegbaren Tiegelanordnung, die eine Buchsenform trägt, die einen becherförmigen Hohlraum aufweist. Feste und bewegbare Plattenordnungen sind zwischen den Tiegelanordnungen angeordnet und der Kern erstreckt sich nach oben durch die bewegbaren und festen Plattenanordnungen zu der Buchsenform. Eine Mehrzahl von vertikal sich erstreckenden Flügeln ist mit einer der bewegbaren Plattenanordnungen verbunden und gleitbeweglich in axialen Nuten angebracht, die an der Außenoberfläche des Kerns vorgesehen sind. Der obere Endabschnitt der Flügel ist mit Vertiefungen versehen, die Ausgestaltungen aufweisen, die den geneigten Lappen und den radial nach innen sich erstreckenden Rippen auf der Kunststoffkappe erstrecken.
Ein lineares Antriebselement ist an einer der festen Plattenanordnungen angebracht, und eine Klinkenhülse ist drehbar an einer der beweglichen Plattenanordnungen angebracht und erstreckt sich koaxial mit dem Linearantriebselement nach oben. Die Klinkenhülse ist mit einem Paar von sich axial erstreckenden, diametral angeordneten Versetzungsschlitzen versehen, die Querzapfen aufnehmen, die mit dem Linearantriebselement verbunden sind. Der obere Umfangsrand der Klinkenhülse ist mit einer Mehrzahl von am Umfang beabstandeten Zähnen versehen, zwischen die der Kunststoff, der den unteren Rand der Kappenschürze bildet, während des Formprozesses durchfließt.
Mit dieser Konstruktion und dieser Anordnung verursacht, wenn die bewegbare Plattenanordnung, die die Klinkenhülse trägt, sich nach oben bewegt, die Zapfenverbindung zwischen dem linearen Antriebselement und der Klinkenhülse, dass sich die Klinkenhülse dreht, wodurch die Zähne am Ende der Klinkenhülse, die in Eingriff mit dem unteren Rand der Kappenschürze sind, ein Drehen der Kappe bezüglich der oberen Endabschnitte der Flügel hervorrufen, um dadurch die Kappenlappen und -rippen aus dem Lappen und Rippenformungsvertiefungen vor dem Abstreifen der fertigen Kappe aus dem Gerät wegzubewegen.
Ein Gerät gemäß der US-A-2,583,093 ist die Basis des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Dort ist eine schlitz- und -zapfengesteuerte Bewegung eines Flügels beschrieben, zum Ausführen einer Entformungssequenz. Eine Welle wird an dem Drehen verhindert.
Die DE 195 38 838 A zeigt eine Mehrzahl von sich nach innen erstreckenden Rippen und eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Flügeln, die gleitbeweglich und drehbar angebracht sind, sowie einen Kern, der an dieser Drehung gehindert ist.
Die beigefügten Ansprüche kennzeichnen die vorliegende Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht des Formungsgeräts der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ampulle bzw. eines Fläschchens, das eine Verschlusskappe aufweist, die mittels des Geräts der vorliegenden Erfindung daran angeformt ist.
3 ist eine Seitenschnittansicht der Kappe gezeigt in 2, ohne die Staubabdeckung.
4 ist eine perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten Kappe.
5 ist eine Ansicht von unten auf die Kappe gezeigt in 3.
6 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht des Formgeräts der vorliegenden Erfindung in der geschlossenen, Kappen bildenden Position.
7 ist eine perspektivische Ansicht der Klinkenhülse und der oberen Endabschnitte des Kerns und der Flügel, die in der Formmaschine der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
8 ist eine Ansicht entlang der Linie 8–8 von 9.
9 ist eine Ansicht entlang der Linie 9–9 von 1.
10, 11 und 12 sind Seitenschnittansichten, die den Betrieb der Formmaschine darstellen, wenn sie die in 3 gezeigte Kappe formt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und genauer auf 1, weist die Formvorrichtung bzw. das Formgerät 1 der vorliegenden Erfindung eine herkömmliche Einzelhohlraumspritzgießmaschine auf, die eine, auf einer zentralen Säule 2 angebrachte vertikal bewegbare Tiegelanordnung 3 und eine feste Tiegelanordnung 4 aufweist, auf der Hydraulikzylinder 5 angebracht sind. Die feste Tiegelanordnung 4 und die Hydraulikzylinder 5 sind in einem geeigneten Gehäuse 6 vorgesehen, in die sich Schläuche 7 und 8 erstrecken zur Zuführung und zur Abführung von Hydraulikflüssigkeit zu den Zylindern 5.
Die Einspritzformmaschine dient zum Formen von Ampullen- oder Fläschchenverschlüssen bzw. Kappen 9, die in den 2 bis 5 dargestellt sind und auch in der US 5,718,348 beschrieben sind. Die Kappe 9 ist in der Lage eine Glasampulle 10 abzudichten und ist mit einer Staubabdeckung 10 versehen. Die Kappe weist eine obere Wand 9a und einen Schürzenabschnitt 9b, der davon abhängt, auf. Die obere Wand 9a ist mit einer Öffnung 9c versehen, zum Halten der Staubabdeckung 10 daran.
Das untere Ende des Schürzenabschnitts 9b ist mit einer Mehrzahl von einstückigen sich nach innen und nach oben erstreckenden Lappen 9d versehen, die in der Lage sind, die untere Oberfläche mit einer Schulter des Halses der Ampulle 10 in Eingriff zu kommen, zum Festlegen der Kappe 9 an der Ampulle 10, und eine Mehrzahl von radial sich nach innen erstreckenden Rippen 9e ist einstückig mit der Innenwandfläche der Schürze 9b ausgebildet, wobei die Rippen 9e in der Lage sind, zwischen die Zähne eines Antriebsabschlusses des Halses der Ampulle 10 gesetzt zu werden, um dabei die Kappe 9 daran zu hindern, sich zu drehen, wenn sie an der Ampulle 10 befestigt ist.
Die Details der Konstruktion des Geräts zum Formen der Kappe 9 sind in den 6 bis 9 dargestellt, und weisen eine herkömmliche Spritzgießmaschine auf, wobei das untere Ende eines sich vertikal erstreckenden Kerns 11 an der festen Tiegelanordnung 4 angebracht ist. Der obere Endabschnitt des Kerns 11 erstreckt sich in eine Aufnahmeform 12, die eine becherförmige Vertiefung aufweist, die von der beweglichen Tiegelanordnung 3 getragen wird. Das obere Ende des Kerns ist so ausgestaltet, dass es die obere Wand 9a der Kappe und die Umfangsabschnitte der Kappenschürze 9b zwischen den Lappen 9d und den Rippen 9e bildet.
Zur Bildung der Kappenlappen 9d und -rippen 9e ist eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Flügeln 13 gleitbeweglich in Schlitzen 11a (8) angebracht, die an der Außenseite des Kerns 11 vorgesehen sind. Die unteren Enden der Flügel 13 sind an einer bewegbaren Plattenanordnung 14 befestigt und der obere Endabschnitt der Flügel 13 ist mit Vertiefungen 13a und 13b versehen, die Ausgestaltungen entsprechend den Kappenlappen 9d bzw. -rippen 9e aufweisen.
Die 9 zeigt eine Spritzgießmaschine in der geschlossenen Position zum Formen der Kappe 9, wobei Kunststoff durch die Säule 2 durch einen Eintritt 2a in den becherförmigen Hohlraum der Aufnahmeform 12 eingespritzt wird. Die oberen Endabschnitte des Kerns 11 und der Flügel 13 sind leicht radial nach innen beabstandet von der Innenwand der Aufnahmeform angeordnet, um eine Öffnung zu schaffen, in die der Kunststoff fließt, um die Kappe 9 zu bilden.
Bevor die fertiggestellte Kappe 9 von der Form 12 entfernt werden kann, muss sie innerhalb der Form 12 rückausgerichtet werden, um die Lappen 9d und Rippen 9e aus deren entsprechenden Flügelvertiefungen 13a und 13b zu entfernen. Hierzu ist ein lineares Antriebselement 15 in einer festen Plattenanordnung 16 angeordnet, und eine Klinkenhülse 17 ist koaxial innerhalb des linearen Antriebselements 15 positioniert und deren unteres Ende wird auf der bewegbaren Plattenanordnung 14 abgestützt und ist drehbar daran durch geeignete Lager 18 angebracht. Die Klinkenhülse 17 erstreckt sich durch die feste Plattenanordnung 16 nach oben und ist drehbar darin durch ein Lager 19 angebracht. Die Klinkenhülse 17 ist mit einem Paar von sich axial erstreckenden, diametral angeordneten versetzten Schlitzen 17a versehen, die Querzapfen 20 aufnehmen, die mit dem linearen Antriebselement 15 verbunden sind. Der obere Umfangsrand der Klinkenhülse 17 ist mit einer Mehrzahl von am Umfang beabstandeten Zähnen 17b versehen, zwischen die der Kunststoff, der den unteren Rand der Kappenschürze bildet, während des Formvorganges fließt.
Durch diese Konstruktion und Anordnung verursacht, wenn die bewegbare Plattenanordnung 14, die die Klinkenhülse 17 trägt, nach oben bewegt wird, die Zapfenverbindung 20 zwischen dem linearen Antriebselement 15 und der Klinkenhülse 17, dass sich die Klinkenhülse 17 dreht, wodurch der Zahn 17b am inneren Ende der Klinkenhülse 17, die in den unteren Rand der Kappenschürze eingreift, verursacht, dass sich die Kappe 9 relativ zu den Flügeln 13 dreht, um dadurch die Kappenlappen 9d und -rippen 9e aus ihren entsprechenden Vertiefungen 13a, 13b herauszubewegen.
Die Aufwärtsbewegung der bewegbaren Plattenanordnung 14 wird bewerkstelligt durch Hydraulikzylinder 5, die an ihren oberen Enden mit einer bewegbaren Platte 14a verbunden sind, die eine herabhängende Stange 14b aufweisen, die sich nach unten durch die feste Plattenanordnung 16 erstreckt und gleitbeweglich darin angebracht ist. Das untere Ende der Stange 14b ist mit einem federgespannten Teleskopabschnitt 14c versehen, und eine Reibungshülse 14a ist in der bewegbaren Plattenanordnung 14 angebracht. Wenn die Hydraulikzylinder 5 ausgefahren werden, wie in 10 gezeigt, wird die bewegbare Platte 14a nach oben gedrückt, weg von der Oberseite der festen Plattenanordnung 16. Die Stange 14b, die von der bewegbaren Platte 14a getragen wird, zieht die bewegbare Plattenanordnung 14 nach oben, bis die bewegbare Plattenanordnung 14 in Eingriff kommt mit der Unterseite der festen Plattenanordnung 16, wie in 11 gezeigt. Eine kontinuierliche Aufwärtsbewegung der bewegbaren Platte 14a, wie in 12 gezeigt, wird durch das Ausfahren des teleskopischen Abschnitts 14c der Stange 14b bewerkstelligt.
Zur Vervollständigung der Struktur des Formgeräts, erstrecken sich geeignete Führungsstangen 21, 22 zwischen der festen Plattenanordnung 16 und der bewegbaren Platte 14a, die einen Abstreifer 23 darin aufweist, und ein Kühlrohr 24 ist an seinem unteren Ende an der festen Tiegelanordnung befestigt und erstreckt sich nach oben in den Kern 11.
Beim Betrieb des Formgeräts der vorliegenden Erfindung sind die Komponenten der Spritzgießmaschine ausgangs in der geschlossenen Position, wie in 9 gezeigt, wobei Kunststoff durch die Säule 2, den Eingang 2a und in die becherförmige Vertiefung der Aufnahmeform 12 eingespritzt wird, wobei die Ausgestaltungen der oberen Endabschnitte des Kerns 11 und der Flügel 13, zusammen mit dem becherförmigen Hohlraum die Kappe 9 bilden. Nach Verfestigen des Kunststoffs wird der bewegbare Tiegel 3 angehoben, wie in 10 gezeigt, und die Hydraulikzylinder 5 werden ausgefahren, um die bewegliche Platte 14a von der Oberseite der festen Plattenanordnung 16 wegzubewegen, während gleichzeitig die bewegbare Plattenanordnung 14 nach oben gegen die Unterseite der festen Plattenanordnung 16 bewegt wird. Da die Flügel 13 und die Klinkenhülse 17 auf der bewegbaren Plattenanordnung 14 angebracht sind, gleiten sie ebenfalls bezüglich des Kerns 11 nach oben, der auf dem festen Tiegel 4 angebracht ist. Die Klinkenhülse 17 gleitet auch bezüglich dem linearen Antriebselement 15 nach oben. Während dieser Aufwärtsbewegung gleiten die Zapfen 20 auf dem linearen Antriebselement 15 in den Schlitzen 17a der Klinkenhülse 17. Da der erste Abschnitt des Schlitzes 17a axial ist, wie schematisch in 10 dargestellt, gibt es keine Drehung der Klinkenhülse 17. Eine kontinuierliche Aufwärtsbewegung der bewegbaren Plattenanordnung 14 und der bewegbaren Platte 14a, wie in 11 gezeigt, wird dazu führen, dass die linearen Antriebselemenzapfen 20 in den versetzten Abschnitten der Schlitze 17a gleiten, wodurch die Klinkenhülse 17 im Wesentlichen um 60 Grad gedreht wird. Da die Zähne 17b am Ende der Klinkenhülse 17 mit dem unteren Umfangsrand der Kappe 9 verbunden sind, wird die Kappe bezüglich der Flügel 13 gedreht, sodass die Kappenlappen 9d und -rippen 9e aus den Flügelvertiefungen 13a, 13b herausbewegt werden. Die Kappe 9 befindet sich nunmehr in der Position zum Entfernen aus dem Formgerät, was in 12 gezeigt ist, wobei eine kontinuierliche Aufwärtsbewegung der bewegbaren Platte 14a den Abstreifer 13 dazu verursacht, mit dem unteren Randabschnitt der Kappenschürze in Eingriff zu kommen, um dadurch die Kappe 9 außer Eingriff mit den Zähnen 17b der Klinkenhülse zu drücken.
Die Form der Erfindung, die hierin beschrieben und gezeigt ist, soll als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derselben verstanden werden soll, und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne die Erfindung oder den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Gerät zum Formen eines Kunststoffverschlusses (9), mit einer oberen Wand (9a) und einem herabhängenden Schaft (9b), der eine Mehrzahl von sich nach innen und oben erstreckenden geneigten Lappen (9d), die einstückig mit dem unteren Rand des Schaftes ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von sich radial nach innen erstreckenden Rippen (9c) aufweist, die einstückig mit der inneren Wandoberfläche des Schaftes sind, einer feste Drucktiegelanordnung (4), einem Kern (11), der an der festen Drucktiegelanordnung befestigt ist, einer beweglichen Drucktiegelanordnung (3), die von der festen Drucktiegelanordnung beabstandet ist, einer Aufnahmeform (12), die eine becherförmige Vertiefung in der beweglichen Drucktiegelanordnung aufweist, wobei die becherförmige Vertiefung mit einer Zuführung von fließfähigem Kunststoffmaterial verbunden ist, einer bewegbaren Plattenanordnung (14) und einer festen Plattenanordnung (16), die zwischen dem festen (4) und beweglichen (3) Drucktiegel angeordnet sind, wobei sich der Kern (11) durch die bewegliche und feste Plattenanordnung in die becherförmige Vertiefung in der Aufnahmeform erstreckt, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden Flügeln (13), die gleitbeweglich an der Außenfläche des Kerns (11) angebracht sind, wobei ein erstes Ende eines jeden der Flügel an der beweglichen Plattenanordnung (14) befestigt ist, wobei ein zweites Ende eines jeden der Flügel sich in die Aufnahmeform erstreckt, wobei Aussparungen (13a, 13b) in dem zweiten Ende eines jeden der Flügel vorgesehen sind, wobei die Aussparungen Ausgestaltungen haben, die den geneigten Lappen und den sich radial nach innen erstreckenden Rippen an dem Verschluss entsprechen, wobei der Kern und die Flügel innen von der Wand der Vertiefung beabstandet sind, um einen Zwischenraum zur Aufnahme des Kunststoffmaterialflusses darin zu schaffen, um den Verschluss zu formen, ein Antriebselement (15), das an der festen Plattenanordnung (16) befestigt ist, ein Drehantriebselement (17), das an der beweglichen Plattenanordnung (14) angebracht ist, wobei das Drehantriebselement in Zusammenhang mit dem Antriebselement steht und einen Endabschnitt aufweist, der in Eingriff steht mit der unteren Umfangswand des geformten Verschlussschaftes in der Aufnahmeform (12), Mitteln (5) zum Bewegen der bewegbaren Plattenanordnung relativ zu der festen Plattenanordnung, wodurch das Antriebselement (15) auf der festen Plattenanordnung das angetriebene Element (17) auf der bewegbaren Plattenanordnung in Drehung versetzt, um dadurch den geformten Verschluss bezüglich des zweiten Endes eines jeden der Flügel zu drehen, um die Verschlusslaschen und -rippen weg von den Flügelaussparungen zu bewegen, bevor der fertig gestellte Verschluss von dem Gerät abgestreift wird, wobei das Antriebselement (15) ein zylindrisches Linearantriebselement aufweist, und das angetriebene Element eine Klinkenhülse (17) aufweist, die koaxial innerhalb des zylindrischen Antriebselements (15) angeordnet und gleitbeweglich auf dem Kern und den Flügeln angebracht ist, wobei wenigstens ein sich axial erstreckender versetzter Schlitz (17a) in der Seitenwand der Klinkenhülse angeordnet ist, und wenigstens ein Zapfen (20) fest in dem linearen Antriebselement angebracht ist und sich davon radial in den Schlitz erstreckt, wodurch auf eine Bewegung der bewegbaren Plattenanordnung der Zapfen in dem Schlitz die Klinkenhülse in Drehung versetzt.
Gerät zum Formen eines Kunststoffverschlusses nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von am Umfang beabstandeten Zähnen (17b) an dem Endabschnitt der Klinkenhülse (17) vorgesehen ist, wobei die Zähne in Eingriff mit dem unteren Umfangsrand des geformten Verschlussschaftes (9b) stehen.
Gerät zum Formen eines Kunststoffverschlusses nach Anspruch 2, wobei die bewegliche Plattenanordnung (14) ein erstes und ein zweites Plattenelement umfasst, die auf entgegengesetzten Seiten zu der festen Plattenanordnung (16) positioniert sind, und die Einrichtung zum Bewegen der bewegbaren Plattenanordnung bezüglich der festen Plattenanordnung wenigstens einen Hydraulikzylinder (5) aufweist, der mit dem ersten Plattenelement auf einer Seite der festen Plattenanordnung verbunden ist, wobei eine herabhängende Stange (14b) mit dem ersten Plattenelement verbunden ist und sich durch die feste Plattenanordnung erstreckt, wobei das Ende der Stange mit dem zweiten Plattenelement verbunden ist, wodurch nach Ausdehnung des hydraulischen Zylinders (5) das erste Plattenelement weg von einer Seite der festen Plattenanordnung bewegt wird und das zweite Plattenelement durch die Stange (14) zu der entgegengesetzten Seite der festen Plattenanordnung (16) gezogen wird.
Gerät zum Formen eines Kunststoffverschlusses nach Anspruch 3, wobei das Ende der Stange (14b), das mit dem zweiten Plattenelement verbunden ist, mit einem federgespannten teleskopischen Abschnitt (14c) versehen ist, wodurch, wenn das zweite Plattenelement gegen die entgegengesetzte Seite der festen Plattenanordnung (16) anschlägt, der teleskopische Abschnitt (14c) sich derartig erstreckt, dass er dem ersten Plattenelement ermöglicht, weiter weg von der einen Seite der festen Plattenanordnung (16) bewegt zu werden.
Gerät nach Anspruch 4, wobei ein Abstreifer (23) in dem ersten Plattenelement angebracht ist, wodurch der Abstreifer den fertiggestellten Verschluss (9) von dem zweiten Ende eines jeden der Flügel (13) während der weiteren Bewegung des ersten Plattenelements entfernt.