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Tube sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine
Tube mit Körper und Mundstück, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind,
sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Tuben.
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Tuben werden gewöhnlich in einem zusammen-Iiängnden Teil aus weichem
Metall hergestellt. Im I linl)licli auf die wirtschaftliche Anwendung teurer .\metalle
können sie auch durch Zusammenfügung zweier gesonderter Teile aus verschiedenen
Materialien hergestellt werden, wobei der aus einem ltöhrenteil mit nach innen gekehrter
Schulter bestehende Tubenkörper aus einem billigen Material, wie z. 1s. Blei, verzinntem
Blei oder Aluminium, hestehen kann, während das Mundstück aus einem solideren und
chemisch widerstandsfähigen Material bestehen kann, z. B. synthetischem Harz, Glas,
Porzellan o. dgl.
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Die Verbindung der Schulter mit dem Mundstück muß eine so innige
sein, daß das Verdampfen und Aussickern der im Tubeninhalt vorhandenen Flüssigkeiten
durch die Verbindung ausgeschlossen ist, und das zum Vereinigen der beiden Teile
dienende Verfahren muß ferner ein solches sein, daß es keine Beschädigung der Innenfläche
des Tubenkörpers zur Folge hat, die zu chemischen Angriffen auf die Tubenwand Anlaß
geben könnte, wodurch die Tube als Behälter für viele Substanzen unverwendbar wäre.
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Verschiedene Verfahren zum Vereinigen der beiden Teile wurden bereits
vorgeschlagen.
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Ein Verfahren sieht vor, die Schulter des Tubenkörpers mit Flanschen
zu versehen und den Unterteil des Mundstückes innerhalb dieser Flansche anzuordnen,
die alsdann gegen zusammenwirkende Flächen am Mundstück eingepreßt werden, um dieses
dadurch in seiner Lage zu halten. Dieses Verfahren hat sich nicht bewährt, weil
selbst in weichem Metall stets eine gewisse Elastizität vorhanden ist. Sämtliche
Verfahren zum Anpressen des Mundstückes durch Verformung des Schultermetalls in
Richtung des Mundstückes ergeben einen nachträglichen Rückgang des Metalls, wodurch
Undichtigkeiten entstehen.
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Die bereits bekannten Verfahren bewirken auch in vielen Fällen eine
Beschädigung der inneren Oberfläche der Schulter und sind daher ungeeignet.
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Die Erfindung zeigt ein Verfahren, durch das sämtliche Forderungen
erfüllt werden und das leicht in Massenherstellung auszuführen ist, und zwar löst
sie die erwähnten Aufgaben prinzipiell dadurch, daß durch Anbringen des Tubenmunxlstückes
in der Tubenschulter eine Verformung des Schultermaterials in Richtung vom Mundstück
weg stattfindet, wodurch im Schultermaterial eine radiale Spannung in Richtung gegen
das Mundstück entsteht, die zum dichten Festhalten desselben dient.
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Gemäß der Erfindung wird in der erwähnten Schulter ein axiales durchgehendes
Loch geschaffen, dessen lichte Weite kleiner ist, als der äußere Querschnitt des
erwähnten Unterteils, und die beiden Teile werden dadurch vereinigt, daß der konische
Unterteil des Mundstückes in das kleinere Loch der Schulter eingetrieben wird, so
daß letztere ausge-. dehnt und der Unterteil des Mundstückes nach beendetem Eintreiben
durch nach innen wirkende radiale Spannung der ganzen Metallmasse der Schulter dicht
festgeklemmt gehaiten wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird praktisch wie folgt ausgeführt:
Der Röhrenteil der Tube mit nach. innen gekehrter Schulter kann wie üblich durch
Aufpressen von weichem Metall, wie Blei, verzinntem Blei oder Aluminium, hergestellt
werden.
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In der Schulter wird ein durchgehelldes axiales Loch geschaffen. Die
Wand der Schulter um das Loch herum ist erfindungsgemäß viel stärker als bei zusammenpreßbaren
Tuben üblich. Die normale Stärke des Metalls in einer Tubenschulter ist zwlschen
0,2 und 0,4 mm, während sieerfindungsgemäß zweckmäßig zwischen 3 und 6 mm ist. Das
Mundstück besteht aus einer Düse mit einem verlängerten Unterteil. Die Düse mag
mit Schraubengewinde versehen sein. Der Unterteil ist vorteilhaft nach oben verjüngt
und muß erfindungsgemäß, abgesehen vom verjüngten Ende, von größerem Querschnitt
sein als der Durchmesser des Schulterloches. Die Oberfläche des Unterteils kann
mit axial oder schräg verlaufeneden Rillen oder mit Schraubengewinde versehen sein.
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Das Mundstück läßt sich vorteilhaft aus einem Material herstellen,
das härter ist als dasjenige. aus welchem der Tubenkörper besteht, z. B. synthetischem
Harz, Bein, Glas, Porzellan oder ähnlichen nicht metallischen Stoffen, oder aber
es mag aus einem geeigneten Metall hergestellt sein, das gegebenenfalls mit einem
aiideren Metall überzogen sein kann.
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Das Mundstück und der Tubenkörper werden dadurch zusammengefügt,
daß der Unterteil des Mundstückes in das kleinere Loch der verdickten Schulter eingetrieben
xvird, wodurch die Schulter erweitert und das Metall im Inneren des Loches verformt
und gezwungen wird, die in der Oberfläche des Unterteils etwa vorhandenen Rillen
oder Schraubengänge auszufüllen. In dieser Weise entsteht eine innige Verbindung
des Unterteils mit der Innenseite des Schulterloches, und das Mundstück wird andauernd
am lolatz gehalten, da kein elastischer Rückgang eines verformten Metalls stattfindet,
durch den eine Trennung der beiden Teile bewirkt würde, vielmehr eine gegen das
Mundstück gerichtete konstante Spannung der ganzen Metall masse der Schulter auftritt.
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Wenn das Mundstück, wie beschrieben, durch axiales Eintreiben befestigt
ist, besteht eine gewisse Gefahr, daß es sich späterhin lockert, falls die Düse
Stößen in axialer Richtung ausgesetzt wird.
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Dies wird erfindungsgemäß durch Verriegelung des Unterteiles des Mundstückes
verhindert. Ein derartiges Verriegeln findet als ein integrierender Teil des Eintreibens
statt und wird in der Weise ausgeführt, daß die Stirnfläche des Kolbells, mittels
dessen das Mundstück eingetrieben wird, kleiner ist als die Unterfläche des Mundstückes
und im Äl>-stande von dieser Stirnfläche mit einem Vorsprung versehen ist, der,
nachdem der Tnkrteil heim Eintreiben in das Loch die Kante des Schulterloches passiert
hat, durch axiale P>eanspruchuna des Lochrandes bewirkt, daß etwas vom weichen
Metall des Randes über die Kante des Unterteils fließt.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Unterteil des Mundstückes mit
Schrauliengewinde versehen.
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Hier erfolgt das Eintreiben unter gleichzeitigem Einschrauben des
t)nterteils iii das kleinere Loch der Schulter, wobei die Sclirauliengänge im Unterteil
sich in das weiche Schultermetall einschneiden, während die Schulter sich gleichzeitig
etwas ausdehnt.
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Die Schulter kann während des Vereinigungsvorganges erwärmt werden.
Dies bewirkt, daß das Metall erweicht und das Loch erweitert wird, wodurch das Eintreiben
des blundstiickes erleichtert wird. Bei der folgenden ;2hkühlun,o schrumpft die
Schulter ein und hält mit größerer Kraft das Mundstück fest.
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In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 einen Axialschnitt durch
ein Werkzeug während des Eintreibells eines Nlundstückes, Fig. 2 einen ähnlichen
Schnitt nach erfolgtem Eintreiben; Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Irlundstücke
in Seitenansicht, und Fig. 5 und 6 entsprechen den Fig. 1 und 2 und zeigen Axialschnitte
durch Tuben und I>resseteile geänderter Ausführungsform.
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In der Zeichnung stellt 1a i den Tulienkörper dar, bestehend aus
einem Röhrenteil la mit einer
nach innen gekehrten Schulter 1b,
während 2a, 2b das Mundstück bezeichnet, bestehend aus einer Düse 2a mit Schraubengewinde
und einem Unterteil 2b, der dazu bestimmt ist, in der Schulter 1b befestigt zu werden.
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Bei der in Fig. I und 2 gezeigten Ausführungsform ist der Unterteil
2b der Düse nach oben verjüngt und wird von der Innenseite des Tubenkörpers aufwärts
in ein in der Schulter Ib bereits hergestelltes, durchgehendes zylindrisches Loch
eingetrieben. Der Unterteil 2b des Mundstückes weist, wie gezeigt, längs verlaufende
Rillen auf. Zum Eintreiben in die Schulter wird das Mundstück auf einem Kolben 3
angeordnet, der an seiner oberen Endfläche einen Zapfen 3a aufweist, welcher in
die Bohrung des Mundstückes eingreift, wodurch die Bohrung zentriert wird. Der Tubenkörper
wird dann über den Unterkolben gestreift, so daß die Düse 2 durch das Loch in der
Schulter 1b geht, und die Schulter, wie in Fig. I gezeigt, auf der Oberkante des
Unterteils 2b ruht. Ein der Außenfläche der Schulter Ib angepreßter Oberkolben 4
hat eine Aussparung 4a, in welche die mit Schraubengewinde versehene Düse 2a frei
eingeführt werden kann, ohne mit dem Kolben 4 in Eingriff zu gelangen. Wenn deröberkolben
herabgedrückt wird, wird der Unterteil 2b des SIundstückes in das Schulterloch eingetrieben,
wobei letzteres verformt und die Schulter ausgedehnt wird (vgl. Fig.. 2).
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In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Unterteil
2b mit schräg verlaufenden Rillen, in dem in Fig. 4 gezeigten Mundstück mit Schrauhengewinde
versehen.
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Das in Fig. 4 gezeigte Mundstück wird durch Einschrauben befestigt,
wobei durch besondere, nicht dargestellte Vorkehrungen, die Drehbewegung während
des Eintreibens bewirkt wird.
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Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausfährungsform hat der Unterkolben
3 einen Vorsprung 3b mit einer Abstufung 3d kleineren Querschnitts als das Bodenende
des Unterteils 2b, so daß ein Absatz 3C etwas größeren Querschnitts als der des
Bodenendes des Unterteils 2b entsteht. Wenn der Unterteil 2b in das Loch der Schulter
1b eingetrieben wird, bis der Absatz 3C den Rand um das Schulterloch trifft, und
die Bewegung darüber hinaus fortgesetzt wird, bewirkt der Absatz 3c, daß ein Teil
1e des weichen Schultermetalls über die Unterfläche des Unterteils 2b einfließt,
wodurch das Mundstück, wie in Fig. 6 gezeigt, verriegelt wird.
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Der Unterkolben oder der Oberkolben oder beide Kolben Ikönnen mit
Heizorganen zur Wärmeübertragung an die Schulter des Tubenkörpers versehen sein,
so daß die Vereinigung erleichtert und durch die bei der folgenden Abkühlung stattfindend
Schrumpfung der Schulter wirkungsvoller wird.
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PATENTANSPRSCHE I. Tube aus Metall, bestehend aus einem röhrenförmigen
Körper mit nach innen gekehrter Schulter und einem in dieser Schulter angebrachten
Mundstück aus einem verschiedenen Material als der Körper, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schulter (Ib) eine zentrale Verdikkung hat, durch die ein axial durchgehendes
Loch führt, und das Mundstück (2a, 2b) aus einer Düse (2a) mit verlängertem konischem
Unterteil (2b) von größerem Querschnitt als die lichte Weite des Schulterloches
besteht, welcher Unterteil (2b) unter radialer Spannung des gesamten Schultermetalls
im genannten Loch festgeklemmt sitzt.