SE457946B - Expanderbar plunge foer aendfoerslutning - Google Patents

Description

'x-T '457 946 svetsbara materialskikten stelnat och svalnat tillräckligt för att ge en tät fog. I många fall formas locket från ett plant lockämne, vilket pressas genom en formningsring anordnad omedelbart ovanför förpack- ningstuben, och direkt ned i den öppna änden på förpackningstuben, lämpligen med hjälp av själva den expanderbara plungen.

Som expanderbar plunge har man i liknande sammanhang tidigare använt en plunge av den typ som visas det amerikanska patentet 2,4Z3,965 (J. Coylel eller i sökandens svenska patent nr 83 02841-5.

I båda fallen består plungen eller presskolven av två sinsemellan axiellt rörliga delar, mellan vilka ett elastiskt gummimaterial resp. en gummiring är anordnad, vilken vid sammanpressning av kolvdelarna pressas samman axiellt och därvid expanderar radiellt utåt.

Den expanderbara plunge som visas i det nämnda amerikanska patentet 2,423,965 ger en mycket stor anpressningsyta genom att gummimaterialet har stor tjockled i kolvens axialled och pressas ut till anliggning mot en stor yta av lockflänsen. Denna anordning är inte lämpad för att åstadkomma en pulvertät eller ens vätsketät förpackning, det expanderade gummimaterialet till stor del veck och skrynklor som oundgängligen bildas n genom formningsringen, framför allt beroende på att kommer attanligga mot de är lockämnet pressas ned och där skrynklorna och vecken blir allt större ju större avståndet är från lockets bottenplan, dels också beroende på att det är svårt att, bortsett förekomsten av skrynklor och veck, åstadkomma så starkt tryck som skulle erfordras för att pressa samman de smälta svetsmaterialskikten så starkt att man erhåller en tunn partiell fog som ger en gastätning, en s k barriär genomtemot gaskrypning i svetsmaterial- skikm ene»- -skikteit ' Sökandens svenska patent 83 02841-5 löser detta problem dels genom att den expanderbara gummiringen i presskolven har liten axiellt höjd, så att endast en liten del av den gemensamma ytan i locket och tuben pressas samman, varigenom det är möjligt att erhålla ett relativt hårdare press- tryck än vad som ör möjligt t ex med anordningen i det ovan nämnda amerikanska patentet, dels också genom att det expanderbara gummimateri- alet förlagts relativt nära lockets bottenplan, där skrynklorna och vecken är väsentligt mindre än närmare lockflänsens ovankant, och där det alltså föreligger ett minimalt hinder mot effektiv partiell samma npressning av lock- och tubdelarna. 457 946 I båda de kända fallen använder man väsentligt ringformade expanderbara gummielement, vilka är lämpade huvudsakligen endast för förpackningar med cirkulär tvärsnittsform, och vilka för vissa ändamål kan anses ge alltfört svagt presstryck. Gummiringarna slits också relativt snabbt, och det medför besvärande driftsstopp och kostnader när gummi- ringarna måste bytas ut. Gummiringarna kan vanligen inte heller anordnas tvångsstyrda i återföringsriktningen efter expandering, och vid snabba maskiner kan det hända att gummiringarna inte återtar sin urprungsform med hela ringen förlagd innanför pressplungens omkretsyta innan plungen dras upp ur förpackningens ände, och att därigenom gummiringen kan häfta fast mot lockflänsen och t o m krängas av pressplungen. i I många fall önskar man också på samma sätt tillverka en förpackning med annan tvärsnittsform än cirkulärcylindrisk, i vissa fall kan man önska ett kraftigare presstryck än vad som kan åstadkommas med en gummiring, och i vissa fall kan man önska åstadkomma en oregelbundet stark samman- pressning av lockflänsen och förpackningstuben, vilket normalt inte är möjligt vid användning av pressplungar försedda med expanderbara gummiringar.

Det har därför förelegat ett behov av en pressplunge för det ovan angivna ändamålet, vilken är utformad så att det expanderbara organet arbetar väsentligen tvångsstyrt i såväl expanderingsriktningen som återföringsriktningen, och som därmed arbetar snabbare och säkrare än de kända pressplungarna, där man har möjlighet att exakt styra och bestämma det ställe där expanderorganet skall sättas an, där expanderorganets pressyta kan ges valfri form och storlek och därmed varierande pressvidd, vilken kan användas även för förpackningar med annan form än cirkulärcylindrisk, t ex oval, fyrkantig, polygonal mm, där det är möjligt att genom val av material och tjocklek mm i det expanderbara organet variera det önskade presstrycket efter önskan, och där man efter önskan kan förlägga pressytan så nära lockplanet att man undviker alla problem som kan uppkomma på grund av lockflänsarnas förekommande skrynklor och veck. .

Uppfinnigen avser alltså en expanderbar pressplunge bestående av två sinsemellan axiellt rörliga delar benämnda formningsdel och expanderdel, 457 946 där expanderdelen är anordnad att vid sammanföring av delarna åstadkomma en expandering av åtminstone någon del av plungen, och den kännetecknas i första hand av att expanderdelen innehåller en i opåverkat läge skålformad expanderskiva, som kan vara tillverkad ur ett plant ämne eller kan vara formgjuten eller på annat sätt formad till en skål, och av att formnings- delen bildar en runtom gående slits, genom vilken expanderskivan är anordnad att tränga ut när de två delarna förskjuts axiellt i förhållande till varandra och den skålformade expanderskiyan i samband därmed planas ut mer eller mindre.

Närmare kännetecken kommer att framgå av den följande detaljerade beksrivningen i anslutning till bifogade ritningar, som visar ett icke begränsande utföringsexempel av en expanderande pressplunge enligt uppfinningen.

På ritningarna visar figur 1 schematiskt ett axiellt snitt genom en anordning med expanderbar plunge enligt uppfinningen för insvetsning av ett uppkragat invändigt lock i en förpackning före expanderingen av plungen. Figur 2 visar på samma sätt anordningen efter expanderingen av plungen. Figur 3 visar en något modifierad utföringsform av en anordning enligt uppfinningen på samma sätt som i figur 1. Figur 4 är en förklarande skiss motsvarande ett axiellt snitt genom en expanderande plunge enligt uppfinningen, och figur 4 visar ett horisontellt snitt genom en press- plunge enligt uppfinningen sett efter linjen IV-IV i figur 1.

Den i figurerna 1 och 2 visade anordningen består allmänt av en hållare 1 för en förpackningshylsa 2, en formningsring 3 för ett plant lockämne och en pressplunge 4 för formning av lockämnet och inpressning av locket 5 inuti en i hållaren 1 anordnad förpackningshylsa 2 och för anpressning av lockets uppkragade kant mot insidan på hylsan 2.

Hållaren 1 är av i och för sig känt slag, och den är vid ett förutbestämt ställe försedd med en högfrekvenssvetsningsring 6, som är anordnad att avge högfrekvent ström i samband med att pressplungen pressar samman locket 5 och förpackningshylsan 2. Ovanför hållaren är en formningsring 3 av känt slag fast monterad. På formningsringen placeras ett lockämne, och vid nedföringen av pressplungen 4 i den öppna änden till förpackningshylsan Z formar plungen det plana lockämnet med en runtom gående uppkragad kant 7, över vilken locket 5 och hylsan 2 är anordnade att svetsas samman tätande. 457 946 Eftersom hållaren 1 med formningsringen 3 samt förpackningsmetoden som sådan är kända tidigare kommer delarna resp. metoden inte att beskrivas i detalj.

Pressplungen 4 består av två sinsemellan axiellt förskjutbara delar, vilka kan kallas en formningsdel 8 och en expanderingsdel 9, vilka som helhet är monterade på änden av en axiellt förskjutbar axel 10, så att plungen kan förskjutas mellan ett övre läge ovanför formningsringen 3 och ett undre läge, där plungen tillsammans med locket 5 befinner sig införda i förpacknignshylsan. Förskjutningen uppåt och nedåt av pressplungen 4 sker också på i och för sig känt sätt. Plungens formningsdel 8 är förskjutbar på axeln 10 mot verkan av ett antal tryckfjädrar 11 som verkar mellan ovansidan på formningsdelen 8 och ett fast anhåll 12 på axeln 10.

Fjädrarna 11 hålls på plats av var sin hållarskruv 13, som med sin ena ände är fäst i anhållet 12 och med sin andra ände bär upp expanderingsdelen 9. Expanderingsdelen 9 är alltså fast i axeln 10, medan formningsdelen 8 är förskjutbar på axeln 10 i förhållande til expanderingsdelen 9.

Plungens formningsdel 8 bildar en i botten öppen skål 14 med en cetral tapp 15, i vilken en bottenbricka 16 är fäst med hjälp av en skruv 17 eller på motsvarande sätt. Bottentappen 15 sträcker sig till en något lägre nivå än skålens 14 underkanter 18, så att det mellan ovansidan på bottenbrickan och undersidan på skålkanterna 18 bildas en spalt som är lämpad för genomföring av ett expanderingsorgan, t ex en ring eller skiva 19 av ett material som kan anta skålform så som visas i figur 1 och helt eller delvis planas ut så som visas i figur 2 under det att ringen eller skivan 19 ökar sin omkrets. Skålformen för expanderskivan 19 kan åstadkommas genom tvångsstyrning från formningsdelens 8 skål 14 eller formning av expanderskivan 19 till skålform från ett plant ämne. Beroende på omfattningen av den önskade omkretsökningen kan materialet i ringen eller skivan 10 vara mer eller mindre elastiskt eller formförändringsbart.

I det fall att man önskar en förhållandevis stor omkretsökning kan ringen eller skivan 19 vara av gummi, fiberarmerat gummi, elastiskt plastmaterial eller liknande, i det fall att det är tillräckligt med en förhållandevis liten omkretsökning kan man använda hårdare eller hårdare armerade gummi- eller plastmaterial eller t o m metall såsom mässing, fjäderstål mm.

Ringen eller skivan 19 är företrädesvis jämntjock, och den är utformad med ~457 946 ett centralt hål motsvarande formningsdelens 8 centrumtapp 15. Expander- skivan 19 är fast förbunden med plungeaxeln 10 över hållarskruvarna 13, vilka lämpligen är jämnt fördelade runt plungeaxeln 10 och är anordnade på lämpligt radiellt avstånd för plungens vertikala axel. att expanderskivan 19 veckar sig uppåt vid nedföringen med expanderskivan i förhållande till formningsdelen 8 anordnas på hållarskruvarna 13 ovanför expanderskivan 1 skall ha sådan dimension, att den i sitt oexpanderade l figur 1 befinner sig innanför formningsdelens 8 och bot omkretsyta. G För att förhindra av plungeaxeln 10 kan en stödskiva 21 9. Expanderskivan äge, vilket visas i tenbrickans 16 Vid utföringsformen enligt figur 4 är expanderskivan 19' inspänd mellan en övre stödskiva 22 och en undre stödskiva 23 med en ansats 24 mot vilken kanten på expanderskivan 19 stödjer. I detta fall åstadkoms expanderingen av skivan 19 genom att en röraxel 10' är förskjutbar utanpå en solid, fast axel 10" , i vilken bottenbrickan 16 är fäst. Om den undre stödskivans 23 ansats 24 utformas med större ytterdimension eller diameter än hålet på expanderskivan 19'i opåverkat tillstånd förstärks skivans skålform, och mindre friktionskrafter u ppstår mot underkanten 18 på skålen 14 och mot bottenbrickan 16.

Storleken på expansionen av expanderskivan 19 bestäms i första hand av expanderskivans 19 rörelsemöjlighet i vertikal riktning mellan botten 20 på formningsdelens 8 skål 14 och bottenbrickan 16. Expansions- möjligheten ökar med ökande sådant vertikalt rörelseavstånd. Vid cirkulär- cylindriska plungar är vertikalrörelsen i förhållande till diametern den enda faktor som bestämmer expansionen.

Pressplungen enligt uppfinningen kan emellertid ha många andra former, t ex oval, kvadratisk, rektangulär eller polygonal med företrädes- vis rundade hörn eller andra former såsom fackmannen på området lätt inser, och vid sådana icke-cirkulära former bestäms expansionsmöjligheten dels av den vertikala rörelsemöjligheten, dels också av horisontella längd utanför infästningsstället i hållarskruvarna eller stödskivan 21.

Figurerna 4 och 5 illustrerar ett av många tänkbara exempel på icke- cirkulära förpackningsformer, där pressplungen enli gt uppfinningen kan användas.

I det visade fallet har expanderskivan en största horisontell utsträckning dL och en minsta horisontell utsträckning dK samt en vertikal rörelsemöjlighet H. Om expanderskivan i detta fall vore infäst vid eller 457 946 nära plungeaxelns centrum skulle skivan i dK-riktningen få större expansion än i dL-riktningen. Detta kan i vissa fall utnyttjas som en fördel, nämligen när man önskar en större expansion och/eller ett hårdare presstryck på vissa ställen än på andra ställen. Om man omvänt vill undvika detta skillnad i expansion kan stödskivan 21' utföras med samma form som förpackningen, och expanderskivan 19' fästs vid ytterkanterna på denna stödskiva 21' och formas så att dess ytterkanter i oexpanderat tillstånd har samma form som förpackningen Z och hållaren 1, varvid man erhåller samma expansion i alla riktningar för dL och dK samt i hörnen.

Denna expansion markeras schematiskt med pilarna i figur 4. Om man skulle vilja öka eller minska expanderskivans presstryck vid något ställe har man möjlighet att ändra infästningsstället för expanderskivan i riktning mot pressplungens axel 10' respektive bort från denna axel.

Genom att expanderskivan påverkas av plungeaxeln 10 resp. 10' så att kraften utvecklas huvudsakligen endast i plan med skivan utsätts den för mycket liten om ens något vertikal komprimering, och man har därför möjlighet att åstadkomma betydligt större presskrafter än vad som är möjligt med de ovan nämnda kända anordningarna, och man har också möjlighet att åstadkomma betydligt smalare presskanter än vad som hittills varit möjligt. Det står fackmannen fritt att utforma expanderskivan av vilket som helst lämpligt material, med vilken som helst önskad form, med vilken som helst önskad tjocklek och för vilken som helst önskad expansion. Ytterkanten på expanderskivan kan göras rak, rundad, spetsad eller formad på vilket som helst annat önskat sätt. Genom att kona den övre delan av bottenbrickan 16 utåt-nedåt och forma underkanterna 18 på formingsdelen på motsvarande sätt är det möjligt att styra expanderskivan snett nedåt-utåt vid expanderingen, så att ytterkanten angriper locket mycket nära lockplanet. Det är alternativt också möjligt att utforma bottenbrickan tjockare och med annan form än den visade för att på så sätt inrikta ytterkanten på expanderskivan till exakt önskat ställe.

Claims (10)

457 946 P a t e n t k r a v

1. Expanderbar pressplunge (4) bestående av två sinsemellan axiellt rörliga delar benämnda formningsdel (8) och expanderdel (9), där expan- derdelen (9) är anordnad att vid sammanföring av delarna åstadkomma en expandering av åtminstone någon del av plungen (4), k ä n n e t e c k - n a d av att expanderdelen (9) innehåller en rörlig, i opåverkat till- stånd skålformad expanderskiva (19), och av att formningsdelen (8) är utformad med en bottenbricka (16) för att stödja en yttre del på den skålformade expanderskivan (19) under dess rörelser i förhållande till formninqsdelen (8), och med medel (10-13) för att trycka ihop expander- skivan (19) i axlell riktning mot verkan av bottenbrickan (16), varvid expanderskivan (19) planas ut mer eller mindre och dess omkrets ökar och den tränger ut i radiell riktning utanför formningsdelens (8) omkretsyta.

2. Pressplunge enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att pressplungen (4) och expanderskivan (19) har cirkulär, oval, eller annan rundad tvärsnittsform eller kravdratisk, rektangulär eller annan polygonal tvärsnittsform med eller utan rundade hörn.

3. Pressolunge enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att expanderskivan (19) är tvångsstyrd vid rörelse såväl ut utanför formningsdelens (8) periferi som tillbaka innanför denna periferi.

4. Pressplunge enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att formningsdelen (8) är utförd som en invändig skål (14), vars sidor bildar en slits för expanderskivan (19) i samverkan med bottenbrickan (16). vilken är av väsentligen samma form och storlek som formnings- delens (8) huvudkropp, och där åtminstone delar av expanderskivan (19) är rörlig uppåt och nedåt inuti denna skål (14L

5. Pressplunge enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att den i opåverkat tillstånd skålformade expanderskivan (19) samverkar med en stödskiva (21), vilken medverkar som stöd för expander- skivan (19) vid den axiella inbördes förskjutningen av formningsdelen (B) och expanderdelen (9L 457 946

6. Pressplunqe enligt krav 5 av väsentligen cirkulärcylindrisk typ, k ä n n e t e c k n a d av att expanderskivan (19) är fäst vid eller nära centrumaxeln för den axiella inbördes förskjutningen mellan form- ningsdelen (8) och expanderdelen (9).

7. Pressplunqe enligt krav 5 av annan tvärsnittsform än cirkulärcylindrisk, k ä n n e t e c k n a d stödskivan (21) har väsentligen samma form som presspl ungen men är mindre än denna, och av att expanderskivan (19) är fäst vid eller nära ytterkanten på stödskivan (21).

8. Pressplunqe enligt något av föreoående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att expanderskivan (19) är väsentligen Jämntjock och är utförd av ett mer eller mindre elastiskt eller formförändringsbart material som gumrni, plast, armerat gummi eller armerad plast, eller av metall.

9. Pressplunge enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att expanderskivan (19') är inspänd mellan en övre och* en undre stödskiva (22, 23), vilka bildar ett snett nedåt-utåt riktat klämspår, vilket är utformat med en ansats (24) för expanderskivan (19'), och vilket vid inspänningen av en från ett plant ämne utförd expanderskiva formar denna till skålform.

10. Pressplunge enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att stödskivans eller -skivornarnas ansats (24) har större ytterdimension (diameter) än infästningshålet till en av elastiskt material utförd expanderskiva (19') 1' opåverkat tillstånd.