DE3439212A1

DE3439212A1 - Schraubverschluss mit originalitaetssicherung aus kunststoff und spritzgiesswerkzeug zur herstellung von kappen

Info

Publication number: DE3439212A1
Application number: DE19843439212
Authority: DE
Inventors: Theodor Diessenhofen Schöttli
Original assignee: SCHOETTLI AG
Current assignee: SCHOETTLI AG
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-02-27

Description

Schraubverschluss mit Originalitätssicherung aus Kunststoff
und Spritzgiesswerkzeug zur Herstellung von Kappen Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluss mit Originalitätssicherung aus Kunststoff gemäss Oberbegriff des Anspruches 1; sowie ein Spritzgiesswerkzeug zur Herstellung von Kappen gemäss Oberbegriff des Anspruches 6.
Schraubverschlüsse der eingangs genannten Art sind mehrfach bekannt, so beispielsweise aus der DE-OS 27 04 461. Bei diesem Schraubverschluss wird die Verbindung zwischen der Schraubkappe und dem Sicherungsring längs der Reisslinie durch radiale Stege gebildet, welche die Verbindung zwischen dem unteren Rand der Schraubkappe und dem oberen Rand des Sicherungsringes herstellen. Als Mitnehmerelemente sind am oberen Rand des Sicherungsringes axial vorstehende Nocken angeordnet, welche den Verbindungsstegen vorgelagert sind.
Auf der Innenseite des Sicherungsringes ist ein aus Rastelementen zusammengesetzter Rastwulst angeordnet, der einen Behälterwulst hintergreifen kann.
Dieser Schraubverschluss weist verschiedene Nachteile auf.
So ist die Verbindung zwischen der Schraubkappe und dem Sicherungsring relativ kompliziert und erfordert ein kompliziertes Spritzgiesswerkzeug zur Herstellung. Weiter weist der Schraubverschluss den Nachteil auf, dass die Verbindungsstege zwischen der Schraubkappe und dem Sicherungsring bei der Handhabung des Schraubverschlusses während des Sortierens und maschinellen Aufsetzens leicht zerstört werden können.
Dies hat zur Folge, dass die Originalitätssicherung bereits von Anfang an zumindest zum Teil zerstört ist. Zum anderen entstehen durch zusätzliche Kontroll- und Nachsortierarbeiten hohe Kosten bei der Verarbeitung dieses Schraubverschlusses. Weiter besteht die Gefahr, dass durch Verkanten des Schraubverschlusses der Sicherungsring mit seinem Rastwulst einseitig über den Behälterwulst rutschen kann und damit leicht vom Behälter entfernbar ist, was unerwünscht ist.
Spritzgiesswerzeuge zur Herstellung von Kappen der eingangs genannten Art, insbesondere zur Herstellung solcher Schraubverschlüsse, sind beispielsweise aus derDE-OS 29 43 717 bekannt. Dabei wird die Schraubkappe in einem Aussenformteil hergestellt, der zur Oeffnung der Form zurückfahrbar ist.
Der Sicherungsring wird in einer feststehenden Grundplatte ausgebildet. Die Innenform der Schraubkappe wird durch einen Kern ausgebildet, der in axialer Richtung verfahrbar ist.
Dieses Spritzgiesswerkzeug ist sehr einfach, weist aber entscheidende Nachteile auf. Zum Ausformen der hergestellten Kappe muss zunächst die Form durch Zurückfahren des Aussenformteiles geöffnet werden. Dann muss der Kern zurückgezogen werden, wobei die Schraubkappe radial nach aussen ausweichen muss, damit die radial in den Kern eingreifenden Profilteile frei kommen können. Schliesslich muss der noch mit dem Sicherungsring am unteren Werkzeugteil hängende Schraubverschluss mittels des durch den Kern vorstossenden Ausstossers aus der unteren Form befreit werden. Auch dies ist wieder nur durch radiales Verdrängen des Sicherungsringes aus der Formausnehmung möglich. Da die Verdrängung der Form radial nach innen erfolgt, was eine Stauchung des Schraubverschlusses zur Folge hat, ergeben sich bei der Ausformung Schwierigkeiten. Dies führt insbesondere dazu, dass die längs der Reisslinie vorgesehene Verbindungshaut beim Ausformen abreissen kann. Soll dies vermieden werden, so müsste die Verbin- dungshaut besonders stark gemacht werden, was jedoch wiederum das Ausformen und das Abreissen des Sicherungsringes beim Oeffnen des Schraubverschlusses erschweren würde. Ferner können mit dieser Vorrichtung nur einfache Profilierungen zwischen Schraubkappe und Sicherungsring ausgebildet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schraubverschluss sowie ein Spritzgiesswerkzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, dass diese die erwähnten Nachteile nicht aufweisen.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Schraubverschluss der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bei einem Spritzgiesswerkzeug der eingangs genannten Art wird die gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 6 gelöst.
Dadurch, dass bei dem Schraubverschluss die Reisslinie durch eine axiale Verbindungshaut zwischen der Schraubkappe und dem Sicherungsring gebildet ist, steht der Sicherungsring nicht radial vor, sodass bereits dadurch die Gefahr des Abtrennens des Sicherungsringes beim maschinellen Verarbeiten des Schraubverschlusses verhindert wird. Diese Gefahr wird durch die durchgehende Verbindungshaut weiter vermindert.
Auch der in der Reisslinie integrierte Mitnehmerzahn verhindert eine Zerstörung der Verbindungshaut beim Aufsetzen des Schraubverschlusses. Dennoch wird durch die Flachflanke ein sicheres Abtrennen des Sicherungsringes längs der Reisslinie beim Abschrauben der Schraubkappe, d.h. beim Oeffnen des Schraubverschlusses erzielt.
Vorteilhafte Ausbildungen des Schraubverschlusses sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.
Die Sicherheit gegen Zerstören des Schraubverschlusses längs der Reisslinie beim maschinellen Aufsetzen einerseits und das sichere Abreissen des Sicherungsringes längs der Reisslinie beim erstmaligen Oeffnen der Schraubkappe wird durch eine Ausbildung des Schraubverschlusses nach Anspruch 2 gefördert.
Die Steilflanke des Mitnehmerzahnes kann einen Winkel zur Längsachse aufweisen. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausgestaltung nach Anspruch 3. Auch bezüglich der Ausgestaltung der Flachflanke ergeben sich verschiedene Möglichkeiten.
Besonders zweckmässig ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 4.
Besonders zweckmässig ist eine Ausgestaltung des Schraubverschlusses nach Anspruch 5. Durch die mit axialem Abstand voneinander angeordneten Rastwülste wird sichergestellt, dass selbst beim Verkanten des Schraubverschlusses während der Handhabung, insbesondere beim erstmaligen Oeffnen selbst dann ein sicherer Halt des Sicherungsringes am Behälter gewährleistet ist, wenn durch ein Verkanten des Schraubverschlusses ein Rastwulst über den Behälterwulst geglitten sein sollte. Ein weiteres Abgleiten wird dann durch den zweiten Rastwulst verhindert.
Das neue Spritzgiesswerkzeug zeichnet sich durch einen besondern einfachen Aufbau aus und ermöglicht auch die Herstellung von Kappen, insbesondere Schraubverschlusskappen der vorliegenden Art, mit eingezogenen Profilteilen. Durch die seitlichen spannzangenartigen Formteile wird beim Oeffnen der Form sichergestellt, dass auch diese seitlichen Formteile geöffnet werden und den Formling freigeben. Damit lassen sich auf einfache Art auch komplizierte seitlich eingezogene Profilteile am Formling herstellen und es können solche Formlinge auch schonend ausgestossen werden. Ein solches Spritzgiesswerkzeug ermöglicht es insbesondere Schraubverschlüsse der oben erwähnten Art schonend herzustellen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Spritzgiesswerkzeuges sind in den Ansrüchen 7 bis 11 beschrieben.
Die spannzangenartigen Formteile können in beliebiger Weise angeordnet sein und betätigt werden. So ist beispielswe#ise auch eine Anordnung der spannzangenartigen Formteile im zurückführbaren Aussenformteil möglich. Zweckmässigerweise sind die spannzangenartigen Formteile jedoch im feststehenden Formteil des Spritzgiesswerkzeuges angeordnet. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung und Ausbildung gemäss Anspruch 7.
Eine einfache Ausbildung und Anordnung des Zentrierringes bzw. der spannzangenartigen Formteile beschreibt Anspruch 8. Besonders einfach und vorteilhaft ist jedoch eine Ausgestaltung nach Anspruch 9. Die spannzangenartigen Formteile können entweder in Schliessstellung oder gemäss Anspruch 10 in Offenstellung vorgespannt sein. Letzteres ist in der Regel vorteilhafter.
Anspruch 11 beschreibt eine zweckmässige Ausgestaltung des Spritzgiesswerkzeuges, wobei die Ausstosshülse das Oeffnen der Spannzange entweder unterstützen oder bewerkstelligen kann. Letzteres inbesondere dann, wenn die Spannzange in Schliessstellung vorgespannt ist.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: Figur 1 einen Schraubverschluss in Seitenansicht und halbseitig geschnitten; Figur 2 den Hals eines Behälters zum Ansetzen eines Schraubverschlusses gemäss Figur 1; Figur 3 den Ausschnitt eines Sicherungsringes mit zwei Rastwülsten in Ansicht auf die Innenseite; Figur 4 ein erstes Spritzgiesswerkzeug mit geöffneter Form im Vertikalschnitt; Figur 5 das Spritzgiesswerkzeug der Figur 4 im Schnitt V-V der Figur 4; Figur 6 das Spritzgiesswerkzeug der Figur 4 mit geschlossener Form; Figur 7 ein weiteres Spritzgiesswerkzeug mit geöffneter Form im Vertikalschnitt; Figur 8 das Spritzgiesswerkzeug der Figur 7 im Schnitt VIII-VIII der Figur 7; und Figur 9 das Spritzgiesswerkzeug der Figur 7 mit geschlossener Form.
Die Figur 1 zeigt einen Schraubverschluss 2, wie er für einen Behälter 4 gemäss Figur 2 geeignet ist. Der Schraubverschluss enthält eine Schraubkappe 6, die ein Innengewinde 8 und an der Aussenseite Rippen 10 zum besseren Erfassen der Schraubkappe 6 aufweist. Die Schraubkappe kann ganz den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend ausgestaltet sein und beispielsweise eine Dichtlippe 12 aufweisen, oder mit Ausgiessvorrichtungen und dergleichen ausgestattet sein. Am unteren Rand 14 der Schraubkappe 6 ist über eine Reisslinie 16 ein Sicherungsring 18 angeschlossen.
Die Reisslinie 16 wird gebildet durch eine Verbindungshaut 20, welche die Schraubkappe 6 mit dem Sicherungsring 18 verbindet. In diese Reisslinie 16 ist ein Mitnehmerzahn 22 eingeformt, der eine in Aufschraubrichtung A wirksame Steilflanke 24 und ein in Abschraubrichtung B wirksame Flachflanke 26 aufweist. Die Steilflanke 24 ist vorzugsweise parallel zur Achse 28 der Schraubkappe 6. Die Flachflanke 26 hingegen bildet mit der Umfangslinie einen Winkel Ci , der vorzugsweise 4 bis 100, zweckmässigerweise 70 beträgt. Zweckmässigerweise weist der Schraubverschluss 2 mindestens zwei gleichmässig am Umfang verteilte Mitnehmerzähne 22 auf, von denen in Figur 1 jedoch nur einer dargestellt ist.
Der Sicherungsring 18 enthält auf seiner Innenseite einen Rastwulst 30, der vorzugsweise in Rastwulstelemente 32 unterteilt ist, die am Umfang des Sicherungsringes 18 und mit Abstand voneinander angeordnet sind. Der Rastwulst 30 mit seinen Rastwulstelementen 32 greift beim Aufschrauben des Schraubverschlusses 2 auf den Behälter 4 hinter einen Behälterwulst 34 ein und hält den Sicherungsring 18 dort fest.
Letzteres auch dann, wenn der Schraubverschluss 2 geöffnet wird, d.h. die Schraubkappe 6 abgeschraubt wird. Dann bleibt der Sicherungsring 18 mittels der Rastwulst 30 an dem Behälterwulst 34 hängen und die Schraubkappe 6 wird über die Reisslinie 16 unter Zerstörung der Verbindungshaut 20 vom Sicherungsring 18 getrennt. Der Mitnehmerzahn 22 unterstützt dabei den Trennvorgang mittels der Flachflanke 26.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sicherungsringes, wobei mit axialem Abstand vom ersten Rastwulst 30 ein zweiter Rastwulst 36 aus Rastwulstelementen 38 angeordnet ist. Dieses gilt als weitere Sicherheit gegen das abgleiten des Sicherungsringes 18 vom Behälter 4.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein erstes Spritzgiesswerkzeug zur Herstellung von Kappen generell, welches insbesondere auch zur Herstellung von Kappen gemäss Figur 1 geeignet ist.
Das Spritzgiesswerkzeug enthält ein Maschinengestell 42 an dem ein feststehender Formteil 44 angeordnet ist, dem ein verfahrbarer Aussenformteil 46 zugeordnet ist. In letzterem greift in geschlossenem Zustand der Form (Figur 6) ein Kern 48 ein, der an einem Kernhalter 50 befestigt ist, welcher seinerseits am Maschinengestell 42 gehalten ist. Koaxial zum Kern 48 und Kernhalter 50 ist in diesem ein Ausstosser 52 axial verschiebbar gelagert, der an einer Ausstossplatte 54 befestigt ist. Letztere wirkt über Bolzen 56 mit einer weiteren Platte 58 zusammen, welche eine Ausstosshülse koaxial zum Kern 48 und Kernhalter 50 und axial verschiebbar trägt. Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6 sind spannzangenartige Formteile 62 vorhanden, die koaxial zur Ausstosshülse 60 angeordnet und in axialer Richtung verschieblich sind.
Konische Aussenflächen 64 der spannzangenartigen Formteile 62 wirken mit einem Zentrierring 66 zusammen, der im feststehenden Formteil 44 angeordnet ist. Die spannzangenartigen Formteile 62 sind nach aussen vorgespannt und werden in ihrer zentrierten Lage durch den verfahrbaren Aussenformteil 46 gehalten, wenn sich dieser in der in Figur 6 gezeigten Schliessstellung befindet. Die spannzangenartigen Formteile 62 haben Rippen 68, welche zusammen mit dem Kern 48 den Formhohlraum zur Herstellung der Verbindungshaut 20 zwischen der Schraubkappe 6 und dem Sicherungsring 18 bilden. Die spannzangenartigen Formteile 62 sind im feststehenden Formteil 44 frei verschiebbar. Zum Oeffnen der spannzangenartigen Formteile 62 muss zunächst der verfahrbare Aussenformteil 62 zurückgefahren werden (Figur 4). Beim Vorstossen der Ausstossplatte 54 wird gleichzeitig die Ausstosshülse 60 vorgestossen, die über einen konischen Absatz 70 an einem konischen Absatz 72 an den spannzangenartigen Formteilen 62 angreift und diese ebenfalls vorstösst, bis ein hinterer Flansch in der Ausnehmung 74 des feststehenden Formteiles 44 ansteht.
Dabei öffnen sich die spannzangenartigen Formteile 62 aufgrund ihrer Federvorspannung nach aussen und geben den hergestellten Schraubverschluss 2 frei. Diese Oeffnungsbewegung der spannzangenartigen Formteile 62 kann durch das Zusammenwirken der konischen Absätze 70, 72 noch unterstützt werden.
Durch die synchrone Bewegung des Ausstossers 52 und der Ausstosshülse 60 wird die so hergestellte Kappe bzw. der Schraubverschluss 2 schonend vom Kern 48 abgenommen.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein weiteres Spritzgiesswerkzeug, das analog dem Spritzgiesswerkzeug der Figuren 4 bis 6 aufgebaut ist, sodass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Im Gegensatz zu dem Spritzgiesswerkzeug der Figuren 4 bis 6 werden bei dem Spritzgiesswerkzeug der Figuren 7 bis 9 spannzangenartige Formteile 76 verwendet, die im feststehenden Formteil 44 fest, d.h. nicht axial verschieblich angeordnet sind. Der zum Schliessen des spannzangenartigen Formteiles 76 dienende Zentrierring 78 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an dem verfahrbaren Aussenformteil 46 angeordnet.
Bei geschlossener Form (Figur 9) drückt der Zentrierring 78 die spannzangenartigen Formteile 76 gegen den Kern 48. Beim Zurückfahren des verfahrbaren Aussenformteiles 46 gibt der Zentrierring 78 die spannzangenartigen Formteile 76 wieder frei (Figur 7). Bei diesem Ausführungsbeispiel können die spannzangenartigen Formteile 76 auch gegen den Kern 48 vorgespannt sein, wobei dann die Oeffnungsbewegung ausschliesslich durch das Ausfahren der Ausstosshülse 60 und das Zusammenwirken der konischen Absätze 70, 72 der Ausstosshülse 60 und der spannzangenartigen Formteile 76 erfolgen kann.
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Claims

Patent ansprüche t)Schraubverschluss mit Originalitätssicherung aus Kunststoff, wobei eine Schraubkappe am unteren Rand über eine Reisslinie mit einem Sicherungsring verbunden ist, der auf seiner Innenseite mindestens einen einen Behälterwulst hintergreifenden Rastwulst aufweist und der über in Aufschraubrichtung wirksame Mitnehmerelemente mit der Schraubkappe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Reisslinie (16) durch eine axiale Verbindungshaut (20) gebildet ist und mindestens einen Mitnehmerzahn (22) eingeformt enthält, der eine in Aufschraubrichtung (A) wirksame Steilflanke (24) und eine in Abschraubrichtung (B) wirksame Flachflanke (26) aufweist.
2. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reisslinie (16) mindestens zwei gleichmässig am Umfang verteilte Mitnehmerzähne (22) aufweist.
3. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steilflanke (24) mindestens annähernd parallel zur Längsachse (28) des Schraubverschlusses (2) ist.
4. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachflanke (26) einen Winkel CC von 4 bis 100 mit der Umfangslinie bildet.
5. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (18) auf seiner Innenseite mindestens zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Rastwülste (30, 36) aufweist, die vorzugsweise jeweils aus am Umfang des Sicherungsringes (18) verteilten Rastwulstelementen (32, 38) gebildet sind.
6. Spritzgiesswerkzeug zur Herstellung von Kappen mit eingezogenen Profilteilen, mit einem zur Oeffnung der Form zurückfahrbaren Aussenformteil und einem Kern sowie seitlichen Formteilen zur Herstellung des eingezogenen Profilteiles, ferner mit einem Ausstosser, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Formteile (62, 76) spannzangenartig ausgebildet sind und bei geschlossener Form mittels eines Zentrierringes (6, 78) zusammenhaltbar sind.
7. Spritzgiesswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spannzangenartig ausgebildeten Formteile (62, 76) koaxial über einer Ausstosshülse (60) angeordnet sind, wobei die Ausstosshülse (60) ihrerseits koaxial und verschieblich über einem Kernhalter (50) angeordnet und synchron mit dem Ausstosser (52) bewegbar ist.
8. Spritzgiesswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (66) feststehend und die spannzangenartigen Formteile (62) axial verschiebbar angeordnet sind, das Ganze vorzugsweise derart, dass die spannzangenartigen Formteile (62) bei geschlossenem Aussenformteil (46) mittels diesen geschlossen haltbar sind und bei geöffnetem Aussenformteil (46) mittels des Ausstossers (52) axial in Offenstellung verschiebbar sind.
9. Spritzgiesswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spannzangenartigen Formteile (76) feststehend und der Zentrierring (78) axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der Zentrierring (78) vorzugsweise am verfahrbaren Aussenformteil (46) angeordnet ist.
10. Spritzgiesswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spannzangenartigen Formteile (62, 76) in Offenstellung vorgespannt sind.
11. Spritzgiesswerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die spannzangenartigen Formteile (62, 76) auf der Innenseite einen konischen Absatz (72) aufweisen, der in Schliessstellung der Form mit einem gegenkonischen Absatz (70) der Ausstosshülse (60) zusammenwirkt.