PL183966B1 - Zespół głowiczki pojemnika oraz sposób formowania zespołu głowiczki pojemnika - Google Patents

Abstract

1 Zespól glowiczki pojemnika, zaopatrzony w kapsle oraz glowiczke, zawierajaca szyjke, której powierzchnia zewnetrzna jest w styku z powierzchnia wewnetrzna kapsli, znamienny tym, ze kapsla (5, 5', 5", 5"', 65, 75) jest z tworzywa sztucznego, którego temperatura topnienia jest w yzsza od temperatury topnienia tworzywa, stano- wiacego szyjke (3 , 3', 3", 3"’) 9 Sposób formowania zespolu glowiczki pojemnika, polegajacy na tym, ze formuje sie glowiczke z tworzywa sztucznego przez zblizenie pierwszego zewnetrznego zesta- wu narzedzi, którego wglebienie ksztaltuje zewnetrzna po- wierzchnie ramienia i szyjki oraz wewnetrznego zestawu narzedzi zawierajacego rdzen przeznaczony do uformowania przynajmniej wewnetrznej powierzchni szyjki, odsuwa sie pierwszy zewnetrzny zestaw narzedzi i przytrzymuje sie glowiczke na wewnetrznym zestawie narzedzi, umieszcza sie na swoim miejscu drugi zewnetrzny zestaw narzedzi, którego wglebienie wyznacza wraz z powierzchnia zewnetrzna szyjki przestrzen o malej grubosci, zbliza sie drugi zewnetrzny zestaw narzedzi i glowiczke, a nastepnie formuje sie kapsle, odsuwa sie zestawy narzedzi wewnetrzny i drugi zewnetrzny i wyciaga sie glowiczke pojemnika, zaopatrzona w uksztal towana kapsle, znamienny tym, ze formowanie kapsli (5, 5', 5", 5"', 65, 75) przeprowadza sie przez napelnienie przestrzeni (56) o malej grubosci naprzeciw powierzchni zewnetrznej (11, 11', 11", 11"') szyjki (3, 3 ’, 3", 3"') two- rzywem sztucznym, doprowadzonym do temperatury, wyz szej od temperatury topnienia tworzywa sztucznego glo- wiczki (1 0 , 10', 10", 10'", 60, 70) Fig. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół głowiczki pojemnika oraz sposób formowania zespołu głowiczki pojemnika.

Znane są głowiczki pojemników, zaopatrzone w kapsle korkujące, albo, mające elementy, obracające się względem siebie, takie jak przeguby kuliste, zawiasy, albo też elementy ślizgowe, takie jak szufladki do pudełek.

Zazwyczaj kapsle i głowiczkę wytwarza się oddzielnie. Wcześniej lub później konieczne jest połączenie kapsli i głowiczki, chociażby dla zabezpieczenia produktu, zawartego w pojemniku, oraz zapobieżenia jego wyjściu z niego. To łączenie przeprowadza się po raz pierwszy w warunkach przemysłowych podczas wytwarzania pojemnika lub napełniania go produktem. Powstałe wówczas zamknięcie należy utrzymać w stanie hermetycznym przed pierwszym użyciem. Te same środki zespalające powinny następnie służyć wielokrotnie podczas całego okresu użytkowania produktu.

W przypadku tub podatnych, wytwarzanych wielkoseryjnie i z dużą cyklicznością, takich jak te, które są przeznaczone do przechowywania pasty do zębów, kapsla jest nakręcana na głowiczkę przy końcu linii produkcyjnej za pośrednictwem skomplikowanych maszyn automatycznych. Maszyny te doprowadzają, z częstością kilkuset sztuk na minutę, kapslę, przed każdą głowiczkę, przy czym kapsla powinna być zaopatrzona w gwint, dokładnie odpowiadający gwintowi głowiczki, która znajduje się naprzeciw niej, a następnie nadają odpowiednio ruch obrotowy i postępowy głowiczce względem kapsli. Ta operacja automatycznego nakręcania kapsli wymaga zastosowania skomplikowanych maszyn automatycznych i powoduje konieczność dokładnego przygotowywania elementów, ich kontroli wymiarowej i ich sortowania, tak, aby ograniczyć wskaźnik wyrobów wybrakowanych. Aby zmniejszyć koszt pierwszego zespolenia kapsli i głowiczki, dąży się zatem do bezpośredniego formowania kapsli na szyjce, która otacza otwór wylotowy. Ogólny kształt geometryczny zewnętrznej powierzchni szyjki i wewnętrznej powierzchni kapsli jest walcowy lub korzystnie - nieco zbliżony do stożka ściętego. W zależności od warunków użytkowania, niezawodności zamknięcia i szczelności, nadawanych tubie, szyjka jest zaopatrzona lub nie w środki do zespalania przejściowego.

Oddzielne operacje wytwarzania i łączenia są długotrwałe i uciążliwe, ponieważ wymagają one specjalnych maszyn.

Ze zgłoszenia patentowego FR 2.451.867 znany jest sposób, pozwalający na wytwarzanie tuby, zaopatrzonej w kapslę, którą formuje się bezpośrednio dokoła szyjki. Aby móc z łatwością odkręcić kapslę z szyjki, szyjka jest wykonana z tworzywa o temperaturze topnienia, wyższej od temperatury topnienia żywicy kapsli, bądź jest całkowicie metalowa lub też z tworzywa wielowarstwowego, przy czym żywica syntetyczna tworzy ściankę wewnętrzną tuby i szyjki. Dzięki temu szyjka nie topi się, gdy styka się bezpośrednio z roztopioną żywicą. Użycie tub metalowych powoduje liczne trudności w produkcji wielkoseryjnej, ze względu na ich dużą odkształcalność.

Ze zgłoszenia FR 2.320.670 znane jest formowanie kapsli bezpośrednio na szyjce tuby podatnej z tworzywa które nie powinno mięknąć, ani topić się w warunkach temperaturowociśnieniowych formowania kapsli. Oprócz metali, stosowane są materiały na bazie żywicy termoutwardzalnej typu moczniko-formaldehydu. Jednakże to rozwiązanie narzuca użycie

183 966 wkładki, wytworzonej oddzielnie. Ponadto, przymocowanie takiej wkładki do pozostałej części tuby nie może być dokonane przez zgrzewanie, gdyż żywica nie zgrzewa się z materiałami, stosowanymi zazwyczaj na osłony tub, natomiast czysto mechaniczne zamocowanie wkładki na osłonie jest kłopotliwe ze względu na wymagania dotyczące szczelności takiego połączenia.

Z opisów patentowych DE 19 41 479, EP 0.073.356, US 3.281.295, WO 91/01213 i JP 61.047.223 znane jest stosowanie łączenia elementów całkowicie polimerowych. Wykonuje się pierwszy element, następnie nakłada się drugi element na pierwszy, ochłodzony element, który spełnia funkcję, przynajmniej częściowo, formy. W sposobie przedstawionym w opisach patentowych DE 19 41 479, US 3.281.295, WO 91/01213 i JP 61.047.223 stosuje się materiał drugiego elementu o temperaturze topnienia (lub mięknięcia), niższej od temperatury topnienia (lub mięknięcia) pierwszego elementu.

Celem wynalazku jest opracowanie głowiczki pojemnika i sposobu jej formowania mniej kosztownego i umożliwiającego wytwarzanie z dużącyklicznością.

Zespół głowiczki pojemnika, zaopatrzony w kapslę oraz głowiczkę, zawierającą szyjkę, której powierzchnia zewnętrzna jest w styku z powierzchnią wewnętrzną kapsli, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kapsla jest z tworzywa sztucznego, którego temperatura topnienia jest wyższa od temperatury topnienia tworzywa, stanowiącego szyjkę.

Korzystnie, szyjka ma zewnętrzną powierzchnię pozbawioną występów oraz szyjka ma w prostopadłym przekroju poprzecznym kształt eliptyczny, przy czym stosunek mniejszej osi do większej osi jest większy niż 0,9.

Korzystnie, zewnętrzna powierzchnia szyjki i wewnętrzna powierzchnia kapsli są wyposażone w odpowiadające sobie gwinty.

Korzystnie, szyjka jest zaopatrzona w wielokrotny gwint) o nachyleniu linii śrubowej zawartym pomiędzy 15$ a 25$ i długości kątowej wynoszącej około 30$, przy czym gwint jest usytuowany na zewnętrznej powierzchni i odpowiada gwintowi powierzchni wewnętrznej kapsli.

Korzystnie, w swej dolnej części kapsla jest zaopatrzona w pasek gwarancyjny nienaruszalności.

Korzystnie, zewnętrzna powierzchnia szyjki jest zaopatrzona w mały krążek, a powierzchnia wewnętrzna kapsli jest zaopatrzona naprzeciw małego krążka w okienko, w którym jest umieszczony krążek.

Korzystnie, kapsla zawiera element pierwszy oraz odpowiednio, zamknięcie i osłonę górną, połączone ze sobą, przy czym przynajmniej część powierzchni wewnętrznej elementu pierwszego jest w styku z zewnętrzną powierzchnią szyjki i ramienia.

Korzystnie kapsla zawiera dwie części, pierwszy element i osłonę górną, połączone ze sobą zatrzaskowo, przy czym część pierwszego elementu) ma postać płytki, zaopatrzonej na swym obwodzie w występy, a osłona górna, otacza szyjkę i jest zaopatrzona na swej powierzchni wewnętrznej w rowki podłużne, przyległe do wdrążeń, w których są umieszczone występy płytki.

Sposób formowania zespołu głowiczki pojemnika, polegający na tym, że formuje się głowiczkę z tworzywa sztucznego przez zbliżenie pierwszego zewnętrznego zestawu narzędzi, którego wgłębienie kształtuje się zewnętrzną powierzchnią ramienia i szyjki oraz wewnętrznego zestawu narzędzi zawierającego rdzeń przeznaczony do uformowania przynajmniej wewnętrznej powierzchni szyjki, odsuwa się pierwszy zewnętrzny zestaw narzędzi i przytrzymuje się głowiczkę na wewnętrznym zestawie narzędzi, umieszcza się na swoim miejscu drugi zewnętrzny zestaw narzędzi, którego wgłębienie wyznacza wraz z powierzchnią zewnętrzną szyjki przestrzeń o małej grubości, zbliża się drugi zewnętrzny zestaw narzędzi i głowiczkę a następnie formuje się kapslę, odsuwa się zestawy narzędzi wewnętrzny i drugi zewnętrzny i wyciąga się głowiczkę pojemnika, zaopatrzoną w ukształtowaną kapsle, według wynalazku charakteryzuje się tym, że formowanie kapsli przeprowadza się przez napełnienie przestrzeni o małej grubości naprzeciw powierzchni zewnętrznej szyjki tworzywem sztucznym, doprowadzonym do temperatury, wyższej od temperatury topnienia tworzywa sztucznego głowiczki.

183 966

Korzystnie, tworzywo sztuczne głowiczki nie jest całkowicie ustabilizowane, gdy umieszcza się drugi zewnętrzny zestaw narzędzi.

Korzystnie, całkowicie ochładza się i stabilizuje się oba tworzywa sztuczne przed ostatnią fazą kształtowania finalnego kapsli polegającą na przemieszczeniu co najmniej części kapsli względem szyjki.

Korzystnie, do tworzywa sztucznego kapsli dodaje się środek poślizgowy.

Korzystnie, kapslę wykonuje się z polipropylenu, a szyjkę z polietylenu.

Zaletami rozwiązania według wynalazku jest oszczędność materiału, zwłaszcza przez znaczne zmniejszenie grubości na poziomie powierzchni stykowych, oszczędność w cyklu wytwarzania z dużą cyklicznością przez wyeliminowania etapów oddzielnego wytwarzania i zautomatyzowanego montażu, doskonała szczelność zamknięcia, duża elastyczność w wykonaniu, dopuszczająca bardzo dużą liczbę wariantów, z mnóstwem kształtów geometrycznych.

Na początku formuje się przez wtryskiwanie, prasowanie albo termoformowanie głowiczkę, która ma powierzchnię stykającą się z kapslą i która ma kształt wypukły. Wymagane jest tu użycie zestawu narzędzi, zwanego zewnętrznym, ponieważ formuje on przynajmniej częściowo tę całkowicie wypukłą powierzchnię, oraz użycia zestawu narzędzi, zwanego wewnętrznym, gdyż zawiera on co najmniej jeden rdzeń, wchodzący do przestrzeni wewnętrznej powierzchni wypukłej. Powierzchnia jest nazywana całkowicie wypukłą, ponieważ może zawierać części wystające o małym wymiarze lub też otwory, przy czym otwory te są zajęte przez rdzeń wewnętrznego zestawu narzędzi. Zatem w przypadku połączenia szyjka-korek szyjka stanowi część składową głowiczki i zewnętrzna ścianka walcowa szyjki (zaopatrzona lub nie w gwint), stanowi całkowicie wypukłą powierzchnię, mającą otwór w miejscu ujścia wydającego szyjki. Otwór ten jest zajęty aż do chwili formowania kapsli przez występ rdzenia, przy czym przy pomocy rdzenia formuje się powierzchnię wewnętrzną szyjki.

Rdzeń znajduje się w każdym punkcie blisko powierzchni, tak, iż uformowana w ten sposób głowiczka ma dosyć małą grubość naprzeciw powierzchni stykowej. W zależności od kształtu głowiczki zewnętrzny zestaw narzędzi może być monolityczny lub zawierać kilka części w postaci suwaków, które powinny być dosunięte do siebie przed formowaniem.

Zamiany pierwszego zewnętrznego zestawu narzędzi na drugi zewnętrzny zestaw narzędzi dokonuje się w bardzo krótkim czasie, gdy tworzywo sztuczne głowiczki nie jest jeszcze całkowicie ustabilizowane. Drugi zewnętrzny zestaw narzędzi, po doprowadzeniu do zetknięcia bezpośrednio z głowiczką ogranicza wraz z nią, pomiędzy swoim wgłębieniem i całkowicie wypukłą powierzchnię głowiczki, przestrzeń o małej grubości przeznaczoną do wypełnienia przez tworzywo sztuczne kapsli.

Gdy całkowicie wypukła powierzchnia głowiczki jest zaopatrzona w otwór, a rdzeń jest przytrzymywany na swym miejscu, jego występ zostaje wykorzystany do wyznaczenia przestrzeni do wypełnienia. Zatem w przypadku formowania zespołu szyjka-kapsla rdzeń, umożliwiający wykonanie powierzchni wewnętrznej szyjki, jest utrzymywany na swym miejscu i służy do wykonania tej części powierzchni wewnętrznej nakrywki kapsli, która znajduje się naprzeciw otworu wylotowego.

Kapslę formuje się, wypełniając przynajmniej przestrzeń, wyznaczoną przez zbliżenie drugiego zewnętrznego zestawu narzędzi i głowiczki, która jest przytrzymywana przez wewnętrzny zestaw narzędzi i która spełnia funkcję formy ewentualnie z pomocą części rdzenia. Całkowicie wklęsłą powierzchnię formuje się bezpośrednio przy całkowicie wypukłej powierzchni głowiczki. Przestrzeń, pozostawiona przez zbliżenie zestawów narzędzi i głowiczki, nadaje kapsli wygląd łupiny o mniejszej lub większej grubości w sąsiedztwie tej całkowicie wklęsłej powierzchni. Przy końcu procesu kapslę odłącza się od głowiczki przez rozdzielenie całkowicie wypukłej powierzchni i całkowicie wklęsłej powierzchni, która służyła jej jako swego rodzaju forma. Nazywa się to rozdzielenie ostatnią fazą kształtowania lub kształtowaniem finalnym kapsli.

Po odłączeniu, kapsla jest przeznaczona do ponownego połączenia z głowiczką, pozostając jednocześnie ruchomą względem niej, lecz mając możliwość utrzymywania się w położeniu, w którym całkowicie wklęsła powierzchnia, znajduje się w stanie komplementarnego styku z całkowicie wypukłą powierzchnią głowiczki, która służyła jej jako forma.

183 966

Powierzchnia całkowicie wklęsła jest komplementarna względem całkowicie wypukłej powierzchni.

Tworzywo sztuczne, użyte do uformowania kapsli, jest odmienne od tworzywa głowiczki w tym znaczeniu, że te dwa tworzywa nie są mieszalne. Nie jest tu niezbędne, aby tworzywo głowiczki miało temperaturę topnienia, wyższą od temperatury topnienia tworzywa kapsli. Kapsla może być wykonana z polipropylenu, natomiast szyjka z polietylenu i kapsla jest kształtowana na szyjce za pomocą polipropylenu, doprowadzonego do temperatury, wyższej o ok. 80°C od temperatury topnienia szyjki. Jest to możliwe dzięki utrzymywaniu wewnętrznego zestawu narzędzi podczas formowania w pobliżu rdzenia w każdym punkcie całkowicie wypukłej powierzchni głowiczki.

Jest ponadto możliwe nadawanie odkształceń częściom geometrycznym głowiczki podczas formowania drugiego. W ten sposób bądź za pomocą kształtu drugiego zewnętrznego zestawu narzędzi, bądź za pomocą kształtu komplementarnego zestawu narzędzi, bądź wreszcie za pomocą kształtu samej głowiczki można regulować strumień drugiego tworzywa sztucznego tak, aby powodować napływ jego części w postaci występu na głowiczce. Dzięki temu odsądzenie głowiczki może nadać jednej z jej ścianek rozbieżność, w konfiguracji geometrycznej, sprzyjającej słabemu zatrzaśnięciu kapsli na głowiczce.

Korzystne jest ochłodzenie i całkowite ustabilizowanie obu tworzyw sztucznych przed ostatnią fazą kształtowania finalnego kapsli polegające na wzajemnym przemieszczeniu jednego elementu lub części jednego elementu względem drugiego.

Pozostawia się zatem tak uformowaną całość do ostygnięcia i odczekuje się na całkowitą stabilizację obu tworzyw sztucznych przed przemieszczeniem jednego elementu względem drugiego. To przemieszczenie stanowi niejako ostatnią fazę kształtowania kapsli. Stabilizację wymiarową pierwszego elementu przyspiesza się przez nagrzanie, uwarunkowane formowaniem drugiego elementu, jednak całkowita stabilizacja drugiego tworzywa sztucznego może wymagać kilku dni. Nie przeszkadza to w wykonaniu komplementarnych operacji wytwarzania z zespołem tych dwóch elementów, utrzymywanych w zespoleniu podczas tego okresu. Dzięki temu w przypadku tub podatnych, które mają być napełnione produktem, głowiczkę tuby, zaopatrzoną w kapslę za pomocą tego sposobu, łączy się z osłoną podatną, a następnie całość odwraca się, aby wyciskać produkt bez potrzeby odczekania na całkowitą stabilizację tworzyw sztucznych. To właśnie użytkownik finalny sam przeprowadzi ostatnią fazę kształtowania kapsli, odkręcając ją, czyli po raz pierwszy otwierając tubę.

Ta stabilizacja, niewątpliwie dzięki pełnemu skurczeniu się drugiego tworzywa sztucznego, poprawia jakość połączenia stykowego pomiędzy elementami. W praktyce, pomiędzy obiema powierzchniami stykowymi nie ma luzu, co czyni to połączenie szczelnym. Takiej spójności pomiędzy powierzchniami nie można było wcześniej uzyskać w warunkach wytwarzania wielkoseryjnego. Uzyskuje się w ten sposób szczelne połączenia szyjka-kapsla o gwincie znacznie płytszym niż uprzednio stosowany, a więc kapsle mogą być dwa razy cieńsze.

Parami materiałów, zalecanych w myśl wynalazku, są nie mieszalne ze sobą tworzywa termoplastyczne takie jak pary polipropylen-polietylen, poliester-polietylen, alkohol winylowo-etylenowy-polietylen, poliamid-polipropylen.

Ostatnia faza kształtowania finalnego kapsli polega na przemieszczeniu wzajemnym jednego elementu lub części jednego elementu względem drugiego. Wystarczy przemieścić każdą z części elementu, która znajduje się w sąsiedztwie wspólnej powierzchni stykowej. To przemieszczenie przeprowadza się korzystnie po całkowitej stabilizacji cieplnej i wymiarowej, przy czym korzystne jest włączenie go do operacji, wykonywanej zazwyczaj przez użytkownika finalnego.

Jednak, jeśli stabilizacja czyni styk pomiędzy powierzchniami komplementarnymi ścisłym, to powoduje ona również zwiększenie momentu odmocowującego. Aby wyeliminować tę trudność, zastosowano dwa kombinowane ze sobą rozwiązania. Wykorzystuje się bądź materiały składowe, bądź też kształt geometryczny powierzchni.

Często komplementarne powierzchnie stykowe są zaopatrzone w środki do tymczasowego łączenia obu elementów, takie jak gwint. Są to gwinty stożkowe oraz niezbyt głębokie. Mogą one mieć małą długość i nie ciągnąć się na całej wspólnej powierzchni stykowej.

183 966

Większość z nich ma odmienne od tradycyjnych kształty geometryczne, jednakże wyraźnie poprawiają szczelność połączenia.

Gdy powierzchnie nie mogą być zaopatrzone w gwint, możliwe jest wykorzystanie jednego i/lub drugiego z tworzyw sztucznych przez dodanie do nich czynników poślizgowych, takich jak stearynian cynku.

Jeśli chodzi o połączenia szyjka-kapsla, to użycie czynnika poślizgowego, takiego jak stearynian cynku, nie jest zalecane przy pakowaniu produktów farmaceutycznych, parafarmaceutycznych lub kosmetycznych. W tym przypadku układ szyjka-kapsla może być pozbawiony gwintu, gdy powierzchnie stykowe szyjki i kapsli mają kształty walcowe, lecz o prostopadłym przekroju eliptycznym, przy czym stosunek mniejszej osi elipsy do jej większej osi powinien pozostawać większy od wartości krytycznej, poniżej której nie można uniknąć nieodwracalnego odkształcenia plastycznego powierzchni. W przypadku kapsli z polipropylenu, formowanych na szyjkach z polietylenu, gdzie kapsle te mają średnią średnicę, zawartą w granicach od 15 do 45 milimetrów, oraz grubość osłony, zawartą w granicach od 0,5 do 2 milimetrów, stosunek mniejszej osi do większej osi powinien pozostawać większy od 0,9.

Tę samą zasadę można rozciągnąć na inne kształty geometryczne przy obrotowym przemieszczaniu jednego elementu względem drugiego, gdy oś obrotu pokrywa się z osią symetrii wspólnej powierzchni stykowej.

Dobór materiałów obu elementów i/lub kształtu geometrycznego ich wspólnej powierzchni stykowej umożliwia w większości przypadków odłączenie kapsli od głowiczki przy kształtowaniu finalnym. Jednakże w pewnych konfiguracjach niezbędne jest również zapewnienie możliwości utrzymywania głowiczki i kapsli we wzajemnym połączeniu. Połączenie może być przejściowe (np. kapsla, która powinna zapewniać zamknięcie otworu wylotowego) lub trwałe (np. zakotwienie części kapsli w głowiczce).

Aby zwiększyć niezawodność zamknięcia kapsli, można dodać na powierzchniach stykowych układ zapadkowy z rowka i żebra, komplementarnych względem siebie, lecz taki dodatkowy układ utrudnia kształtowanie finalne kapsli. Aby zapewnić zakotwienie części kapsli na głowiczce, utworzone, np. przez ogon jaskółczy na głowiczce, wykorzystuje się regulację strumienia tworzywa sztucznego podczas formowania kapsli. Tym sposobem możliwe jest nadanie odkształceń częściom geometrycznym głowiczki podczas formowania kapsli. Pod działaniem ciepła, przepływu drugiego tworzywa sztucznego i sił, użytych dla zapewnienia tego przepływu, odsądzenie głowiczki może sprawić, że jedna z jego ścianek staje się rozbieżna, dzięki czemu uzyskuje się połączenie zapadkowe, bądź też zakotwienie kapsli na głowiczce.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju osiowym zespół głowiczki tuby, zaopatrzony w kapslę, nie zaopatrzoną w środki do nakręcania, fig. 2a przedstawia w przekroju osiowym zespół głowiczki tuby, zaopatrzony w kapslę, przy czym gwint zajmuje tylko podstawę szyjki, fig. 2b przedstawia w przekroju osiowym zespół głowiczki tuby z głowiczką w postaci tulejki, zaopatrzony w kapslę nąkręcaną, gdzie gwint zajmuje również małą część wspólnej powierzchni stykowej pomiędzy kapslą i głowiczką, fig. 3a przedstawia w przekroju osiowym zespół głowiczki tuby z kapslą zawiasową, fig. 3b przedstawia w widoku z góry zespół głowiczki tuby z kapslą zawiasową z fig. 3a, fig. 3c przedstawia w przekroju osiowym powiększenie obszaru zakotwienia podstawy zawiasy na głowiczce tuby z fig. 3a, fig. 4a przedstawia widok w przekroju osiowym, ilustrujący sposób wytwarzania według wynalazku, zastosowany do wykonania zespołu głowiczki z fig. 2a, fig. 4b przedstawia widok w przekroju osiowym, ilustrujący dalszy ciąg sposobu wytwarzania według wynalazku, zastosowanego do wykonania zespołu głowiczki z fig. 2a, fig. 5a przedstawia inny zespół głowiczki tuby z kapslą, przy czym szyjka w swej górnej części i kapsla są przedstawione w przekroju osiowym, przy czym kapsla jest zaopatrzona w pasek gwarancyjny nienaruszalności, fig. 5b przedstawia w powiększeniu i przekroju osiowym inny element gwarancyjny nienaruszalności, umieszczony bezpośrednio na osłonie kapsli, takiej jak przedstawiona na fig. 2a, fig. 6a przedstawia w przekroju osiowym głowiczkę tuby z kapslą dwukorpusową, przy czym element o podwójnej osłonie jest ukształtowany na głowiczce, a następnie połączony z tarczką zamykającą górne wydrążenie, fig. 6b przedstawia w przekroju osiowym szczegół podstawy szyjki głowiczki z fig. 6a na

183 966 poziomie zgrubienia zapadkowego zabezpieczenia przeciwodkręceniowego, fig. 7a przedstawia w przekroju osiowym zespół głowiczki, zaopatrzonej we wstępną postać kapsli, która po zagłębieniu, a następnie unieruchomieniu górnej, staje się kapslą podwójną z osłoną z fig. 7a.

Zespół głowiczki zawiera głowiczkę i kapslę. W przypadku wszystkich przykładów, które są podane poniżej i w których kapsla jest połączona z szyjką za pomocą gwintu łatwo jest przystosowywać formy, przeznaczone do bezpośredniego formowania kapsli na szyjce tak, aby wykonywać przy jej podstawie pasek gwarancyjny nienaruszalności.

W tym przykładzie, przedstawionym na fig. 1, tuba 1 jest zaopatrzona w głowiczkę 10, złożoną z ramienia 2 i szyjki 3, mającej u wierzchołka otwór wylotowy 4. Szyjka 3 nie zawiera żadnej nierówności, a kapsla 5 jest natryśnięta na zewnętrzną powierzchnię 11 szyjki 3. Styk powierzchni, otrzymanych tym sposobem, zapewnia dokładnie szczelne umocowanie kapsli 5 na szyjce 3.

W tym przykładzie szyjka 3 i kapsla 5 mają kształt stożków ściętych, z połową kąta przy wierzchołku, zawartą w granicach od 2 do 3°, jednak, w celu ułatwienia kształtowania finalnego kapsli 5, możliwe jest również nadanie im kształtu walcowego o eliptycznym przekroju poprzecznym, przy czym stosunek mniejszej osi do większej osi pozostaje większy od 0,9.

Zwykły styk powierzchni zewnętrznej 11 szyjki 3 i wewnętrznej kapsli 5 zapewnia przytrzymywanie całości, a zatem zamknięcie wylotu w zadowalających warunkach, jednak jeśli chce się zapewnić większe bezpieczeństwo zamknięcia, wystarcza dodać przy podstawie szyjki 3 odsądzenie 6. Podczas formowania, jeżeli punkt wtrysku odpowiada punktowi, opisanemu w następnym przykładzie i na fig. 4b, to górny kąt tego odsadzenia 6 umożliwia uzyskanie niewielkiej rozbieżności jego ścianki pionowej 7. W sposób komplementarny powierzchnia wewnętrzna kapsli 5 ma na swym końcu 8 relief wewnętrzny, który przez skojarzenie z rozbieżną ścianką pionową 7 odsadzenia 6 pozwala na ledwo dostrzegalne zaskoczenie kapsli 5 przy końcu nasadzania i utrudnia otwarcie, nawet po kilku użyciach. Ścianka zewnętrzna 9 kapsli 5 jest gładka.

Taka prosta i estetyczna tuba jest przystosowana do ekonomicznego przechowywania próbek, dla których przewidziana jest ograniczona ilość otwierań i ponownych zamykań.

W tym przykładzie szyjka 3 jest nagwintowana, pojedynczym gwintem o przekroju trapezoidalnym lub półkolistym i w kształcie linii śrubowej o więcej niż dwóch zwojach, na ogół od trzech do czterech.

W tym przypadku kapsla 5 jest z tworzywa sztucznego, zawierającego dużą ilość wypełniacza z czynnika poślizgowego, takiego jak stearynian cynku. Moment odkręcania przy finalnym kształtowaniu jest znaczny, jednak akceptowalny w przypadku kapsli 5, które ułatwiają uchwycenie gdyż ich ścianka zewnętrzna jest zabezpieczona przed poślizgiem rowkowaniem oraz ma dużą średnicę.

Następny przykład jest przedstawiony na fig. 2a, 4a i 4b.

Figura 4a przedstawia wtryskowe formowanie głowiczki 10' tuby 1' z polietylenu przez zbliżenie pierwszego zewnętrznego zestawu narzędzi 50, wyznaczającego zewnętrzną ściankę szyjki 3'. Górny zestaw narzędzi 51 wyznacza górną ściankę szyjki 3', a dolny zewnętrzny zestaw narzędzi 52 wyznacza zewnętrzną powierzchnię ramienia 2. Rdzeń stanowiący pierwszy wewnętrzny zestaw narzędzi 40 wyznacza wewnętrzną ściankę szyjki 3' i znajduje się na nim występ 42, który dociska się do górnego zestawu narzędzi 51, aby wykonać otwór wylotowy 4. Tu przeprowadza się pierwsze formowanie, ponieważ koniec ramienia 2 zgrzewa się ściśle z końcem osłony 100 podczas tej operacji.

Uformowana w ten sposób szyjka 3' jest w tym przykładzie zaopatrzona przy podstawie swej zewnętrznej powierzchni 11' w kształcie stożka ściętego w stożkowy, krótki, wielokrotny, gwint 20 o szczególnym przekroju, mający małą wysokość wynoszącą 0,3 mm. Nachylenie linii śrubowej jest dość duże i wynosi od 15 do 25°. Długość kątowa gwintu wynosi tylko 30°. Dużą część powierzchni szyjki 3' pozostawia się gładką, co zmniejsza niebezpieczeństwo osadzania się resztek produktu na gwincie 20.

Następnie, zestawy narzędzi pierwszy 50 i górny 51 odsuwa się, lecz głowiczkę 10' przytrzymuje się na rdzeniu 40, a także pomiędzy zestawami narzędzi drugim wewnętrznym 41 i dolnym zewnętrznym 52.

183 966

Bez czekania na całkowite ochłodzenie głowiczki 10' drugi zewnętrzny zestaw narzędzi 55 ustawia się na danym miejscu na zestawie narzędzi 52. Jego wgłębienie, zewnętrzna powierzchnia 11' szyjki 3' oraz występ 42 wyznaczają przestrzeń 56 o małej grubości, która zostanie zajęta przez przyszłą kapslę 5'. Dzięki temu, sposobowi można zaoszczędzić dużo materiału, gdyż kapsla 5' może być o połowę cieńsza niż wtedy, gdy jest wykonana oddzielnie. W tym przypadku wykonuje się kapslę 5' o średniej grubości 0,7 mm.

Po zbliżeniu zestawów narzędzi drugiego zewnętrznego 55 i dolnego zewnętrznego 52 wtryskuje się polipropylen, doprowadzony do temperatury 210°C. Chociaż szyjka 3' byłaby z polietylenu, którego temperatura topnienia jest mniejsza od tej temperatury wtryskiwania, to jednak kapslę 5' formuje się bez trudności z gwintem komplementarnym względem gwintu 20 szyjki 3' na końcu osłony. To nagwintowanie jest zatem wklęsłe o małej głębokości (0,3 mm), o dużym nachyleniu i wielokrotne, co ułatwia centrowanie podczas wstawiania kapsli 5' podczas ponownego zamykania.

Usuwa się zestawy narzędzi i wyciąga się całość. Pozostawia się całość aż do ochłodzenia, tak, aby nastąpiła całkowita stabilizacja wymiarów szyjki 3' i kapsli 5'. Nie przeszkadza to w manipulowaniu utworzonym w ten sposób zespołem, np. w celu napełnienia tuby produktem. Ostatnią fazę kształtowania finalnego kapsli 5' wykonuje użytkownik finalny dokonując pierwszego otwarcie w sposób tradycyjny i bez szczególnej trudności, ponieważ moment odkręcania jest mały.

W tym przykładzie, przedstawionym na fig. 2b, głowiczka 10 tuby ma wydłużoną szyjkę 3 w postaci tulejki oraz posiada przy swej podstawie krótki gwint. Jak w poprzednim przykładzie ścianka kapsli 5 obejmuje ściśle zewnętrzną powierzchnię 11 szyjki 3 zapewniając szczelność. Wspólna powierzchnia stykowa ma kształt stożka ściętego, co ułatwia odłączenie kapsli 5. Walcowa osłona zewnętrzna ułatwia chwytanie kapsli 5.

Sposób wykonania tej tuby Τ', z kapslą 5' zawiasową przedstawiony w przekroju osiowym na fig. 3a i w widoku z góry na fig. 3b, różni się od poprzednich wykonaniem, podczas formowania głowiczki 10', głębokiego rowka 32 prostoliniowego przy podstawie 30 szyjki 3'. Fig. 3c uwidacznia szczegółowo przekrój tego rowka 32. Podczas formowania głowiczki 10' z polietylenu jedną krawędź 31 tego rowka 32 zewnętrznej powierzchni 11' szyjki 3' wykonuje się w postaci występu pionowego. Podczas formowania kapsli 5' o boku 33, krawędź 31 zostaje odchylona nad rowek 32 przez zwykle zbliżenie drugiego zewnętrznego zestawu narzędzi 55, podobnego do przedstawionego na fig. 4b i mającego wgłębienie, przystosowane do tego szczególnego kształtu geometrycznego. Wtryśnięte tworzywo sztuczne, mianowicie polipropylen, powoduje pełzanie odsądzenia 34 z wypełnieniem rowka 32 i nadaniem w ten sposób rozbieżności ściance 35. Ta ścianka 35 i krawędź 31, odchylona w dół i zmiękczona podczas formowania, stanowią razem znaczne zwężenie, które hamuje tworzywo sztuczne, wypełniające przestrzeń rowka 32 i służy jako podstawa dla cienkowarstwowej zawiasy 36, przeznaczonej do obracania całej kapsli 5' w celu otwarcia otworu wylotowego 4'.

Zakotwienie tej zawiasowej głcwiczk1 10' pozwala wykonywać tuby, które są łatwo otwierane.

Głowiczka 10 z fig. 5a ma kapslę 5 wyposażoną w górną osłonę 58, ułatwiającą jej uchwycenie. Kapsla 5 ma małą grubość, co oszczędza materiał, a część środkowa kapsli 5 jest cofniętą do wewnątrz wylotu. U dołu, kapsla 5 ma pasek 59 gwarancyjny nienaruszalności. Naprzeciw tego paska 59 gwarancyjnego podstawa szyjki jest zaopatrzona w zęby, np. w zęby zapadkowe. Pasek 59, formowany w ciągłości z osłoną 58 za pośrednictwem mostków zasilających o małym przekroju, zazębia się z zębami i nie może być obrócony podczas pierwszego odkręcenia kapsli 5, dlatego właśnie mostki zrywają się i uwalniają kapslę 5.

Figura 5b przedstawia, powiększony i w przekroju osiowym, inny element zabezpieczający wykonany na osłonie kapsli 5' z fig. 2a. Elementem tym jest krążek 49, uformowany wypukłe wraz z szyjką 3' na jej zewnętrznej powierzchni 11'. Podczas formowania kapsli 5' drugi zewnętrzny zestaw narzędzi 55 jest zaopatrzony naprzeciw tego małego krążka 49 w występ w kształcie stożka ściętego, który wykonuje okienko 48 na osłonie kapsli 5'. Podczas pierwszego otwarcia krążek 49 jest ścinany i odpada, spełniając w ten sposób rolę wizualnego świadectwa naruszenia opakowania.

183 966

Kapsla 65, nakrywająca głowiczkę 60 z fig. 6a, sama składa się z dwóch elementów. Pierwszy element 61 jest formowany bezpośrednio na ramieniu 62 i szyjce, 3', zaopatrzonej w gwint 20 krótki, wielokrotny i mało głęboki (fig. 2a). Zawiera on osłonę zewnętrzną 66, która mieści się na przedłużeniu osłony 100 tuby. Zamknięcie 63 jest zamocowane na wierzchu pierwszego elementu 61, aby przykryć wydrążenie pierścieniowe 64 pierwszego elementu 61 i stanowić w ten sposób korek zamykający. Styk pomiędzy pierwszym elementem 61 a głowiczką 60 tuby odpowiada dużej powierzchni, gdyż pokrywa ściankę zewnętrzną szyjki 3' i ramienia 62. Finalne kształtowanie pierwszego elementu 61 jest jednak możliwe dzięki działaniu ramienia dźwigniowego, które zwielokratnia siłę, przyłożoną do zewnętrznej ścianki osłony zewnętrznej 66, znajdującej się na przedłużeniu osłony 100 tuby.

Taka tuba, umożliwia uzyskanie dużej szczelności.

Figura 7a przedstawia inną głowiczkę 70 tuby, zaopatrzoną w wstępną postać 75' kapsli 75, formowaną bezpośrednio na szyjce 3'. Szyjka 3' jest wyposażona przy swej podstawie w gwint 20 krótki, wielokrotny i mało głęboki. Wstępna postać 15' ma pierwszy element 71, formowany bezpośrednio na szyjce 3', zawierającą pierwszą osłonę 80, na której znajduje się płytka 72, której obwód 73 o średnicy, większej od średnicy pierwszej osłony 80, jest zaopatrzony w trzy występy 74 i jest połączony za pomocą łatwo oddzielanego obszaru, tu trzech mostków 79, przesuniętych o 60° względem występów 74, z osłoną górną 76, która nadaje całości kształt odwróconego kołpaczka. Wewnętrzna powierzchnia osłony górnej 76 jest zaopatrzona naprzeciw każdego z trzech występów 74 w mało głęboki rowek podłużny 77, wychodzący z dolnego końca górnej osłony 76 i dochodzący przynajmniej do wydrążenia 78, nieco bardziej głębokiego, mogącego pomieścić występ 74.

Natychmiast po uformowaniu wtryskowym tej wstępnej postaci 75' usuwa się zewnętrzne zestawy narzędzi dolny 52 i drugi 55 lecz przytrzymuje się wewnętrzne zestawy narzędzi pierwszy 40 i drugi 41 (fig. 4a). Następnie na górnym końcu osłony 76 zaczyna opierać się płytka 72, nadając ruch zagłębiania, trzy mostki 79 ustępują i górna osłona 76 zagłębia się, nawlekając się dokoła płytki 72, a występy 74 są prowadzone w rowkach 77. Gdy wydrążenia 78 dochodzą do poziomu występów 74, te ostatnie są wprowadzane do wewnątrz i następuje unieruchomienie osłony 76, która stała się osłoną 76', otaczającą szyjkę i połączoną trwale przez ostateczne zaskoczenie płytki 72. Wygląd końcowy kapsli 75 jest uwidoczniony na fig. 7b.

Podobnie jak poprzednie, również to rozwiązanie pozwala uzyskać kapsle o dużej średnicy, których wygląd estetyczny jest często preferowany w przemyśle kosmetycznym, lecz wykazuje ono w porównaniu z tym ostatnim dwie zalety, gdyż powierzchnia styku jest mniejsza, co poprawia warunki kształtowania finalnego kapsli oraz nie potrzeba nakładać elementu, wytworzonego oddzielnie, co pozwala na uzyskanie bardzo dużej cykliczności wytwarzania.

Możliwe jest ponadto przystosowanie takiej wstępnej postaci kapsli do głowiczki z tworzywa sztucznego, o dowolnym kształcie i materiale, zaopatrzonej w szyjkę, przy czym górna osłona, przeznaczona do nasadzenia, a następnie zespolenia z płytką, może być formowana wspólnie lub wytworzona oddzielnie.

Dzięki sposobowi według wynalazku płytka 72 zostaje kształtowania na szyjce 3' jako jedna całość z inną osłoną 76, zaopatrzoną w środki do przejściowego zespalania, w pełni komplementarne względem środków szyjki 3, np. w gwinty krótkie i o małej głębokości.

183 966

183 966

Fig. 3b

Fig. 3c

183 966

Fig. 5a

Fig. 5b

183 966

100

Fig. 6a

Fig. 6b

183 966

77

fig; 7a

Rg. 7b

183 966

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół głowiczki pojemnika, zaopatrzony w kapslę oraz głowiczkę, zawierającą szyjkę, której powierzchnia zewnętrzna jest w styku z powierzchnią wewnętrzną kapsli, znamienny tym, że kapsla (5, 5', 5”, 5', 65, 75) jest z tworzywa sztucznego, którego temperatura topnienia jest wyższa od temperatury topnienia tworzywa, stanowiącego szyjkę (3,3', 3, 3''').
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że szyjka (3) ma zewnętrzną powierzchnię (11) pozbawioną występów oraz szyjka (3) ma w prostopadłym przekroju poprzecznym kształt eliptyczny, przy czym stosunek mniejszej osi do większej osi jest większy niż 0,9.
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchna (11') szyjki (3') i wewnętrzna powierzchnia kapsli (5') są wyposażone w odpowiadające sobie gwinty (20).
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że szyjka (3’, 3) jest zaopatrzona w wielokrotny gwint (20) o nachyleniu linii śrubowej zawartym pomiędzy 15$ a 25$ i długości kątowej wynoszącej około 30$, przy czym gwint (20) jest usytuowany na zewnętrznej powierzchni (11', 11) szyjki (3’, 3) i odpowiada gwintowi powierzchni wewnętrznej kapsli (5', 5, 65, 75).
5. 5. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że w swej dolnej części kapsla (5) jest zaopatrzona w pasek (59) gwarancyjny nienaruszalności.
6. 6. Zespół według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia (11') szyjki (3') jest zaopatrzona w mały krążek (49), a powierzchnia wewnętrzna kapsli (5') jest zaopatrzona, naprzeciw małego krążka (49) w okienko (48), w którym jest umieszczony krążek (49).
7. 7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że kapsla (65, 75) zawiera element pierwszy (61, 71) oraz odpowiednio, zamknięcie (63) i osłonę górną (76), połączone ze sobą, przy czym przynajmniej część powierzchni wewnętrznej elementu pierwszego (61, 71) jest w styku z zewnętrzną powierzchnią szyjki (3') i ramienia (62).
8. 8. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że kapsla (75) zawiera dwie części, pierwszy element (71) i osłonę górną (76'), połączone ze sobą zatrzaskowo, przy czym część pierwszego elementu (71) ma postać płytki (72), zaopatrzonej na swym obwodzie (73) w występy (74), a osłona górna (76') , otacza szyjkę (3') i jest zaopatrzona na swej powierzchni wewnętrznej w rowki podłużne (77), przyległe do wydrążeń (78), w których są umieszczone występy (74) płytki (72).
9. 9. Sposób formowania zespołu głowiczki pojemnika, polegający na tym, że formuje się głowiczkę z tworzywa sztucznego przez zbliżenie pierwszego zewnętrznego zestawu narzędzi, którego wgłębienie kształtuje zewnętrzną powierzchnię ramienia i szyjki oraz wewnętrznego zestawu narzędzi zawierającego rdzeń przeznaczony do uformowania przynajmniej wewnętrznej powierzchni szyjki, odsuwa się pierwszy zewnętrzny zestaw narzędzi i przytrzymuje się głowiczkę na wewnętrznym zestawie narzędzi, umieszcza się na swoim miejscu drugi zewnętrzny zestaw narzędzi, którego wgłębienie wyznacza wraz z powierzchnią zewnętrzną szyjki przestrzeń o małej grubości, zbliża się drugi zewnętrzny zestaw narzędzi i głowiczkę, a następnie formuje się kapslę, odsuwa się zestawy narzędzi wewnętrzny i drugi zewnętrzny i wyciąga się głowiczkę pojemnika, zaopatrzoną w ukształtowaną kapslę, znamienny tym, że formowanie kapsli (5, 5', 5, 5’, 65, 75) przeprowadza się przez napełnienie przestrzeni (56) o małej grubości naprzeciw powierzchni zewnętrznej (11, 11', 11, 11') szyjki (3, 3', 3, 3') tworzywem sztucznym, doprowadzonym do temperatury, wyższej od temperatury topnienia tworzywa sztucznego głowiczki (10,10', 10, 10’”, 60, 70).
10. 10. Sposóbwedhig eastrz . 9, znamienny tym, że tworeywo zztucznzułowe czki (10,1 01 10, 10') nie jest całkowicie ustabilizowane, gdy umieszcza się drugi zewnętrzny zestaw narzędzi (55).

    183 966
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że całkowicie ochładza się i stabilizuje się oba tworzywa sztuczne przed ostatnią fazą kształtowania finalnego kapsli (5) polegającą na przemieszczeniu co najmniej części kapsli (5, 5', 5”, 5’, 65, 75) względem szyjki (10,10’, 10, 10”', 60, 70).
12. 12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że do tworzywa sztucznego kapsli (5, 5', 5, 5', 65, 75) dodaje się środek poślizgowy.
13. 13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że kapslę (5, 5’, 5, 5', 65, 75) wykonuje się z polipropylenu, a szyjkę (10,10', 10, 10', 60, 70) z polietylenu.