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Spritzgussform zur Herstellung von Quetschtuben
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgussform zur Herstellung von Behältern aus biegsamen und thermoschweissbaren Kunststoffen, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen u. ähnl. Kuuststoffen.
Insbesondere bezieht sich vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Quetschtuben wie Zahnpastetuben u. dgl., die einen biegsamen Hohlkörper oder Schlauch aufweisen, auf welchen ein steifes, gegebenenfalls mit einem Gewindefortsatz zur Aufnahme einer Verschlusskappe versehenes Ansatzstück aufgegossen und damit verschweisst ist.
Es ist bereits bekannt, derartige Behälter herzustellen, indem auf eines der Enden eines Hohlkörpers oder Schlauches aus obenerwähntem biegsamen Kunststoffmaterial, der einen Querschnitt und eine Länge aufweist, die der beabsichtigten Matena1füllung entspricht, ein Ansatzstück aus Kunststoffmaterial, welches befähigt ist, sich mit dem Kunststoffmaterial des Hohlkörpers zu verbinden, aufgeschweisst wird.
Die für eine derartige Herstellung vorgeschlagenen Spritzgussformen bestehen im allgemeinen aus einem Dorn, dessen freier Endteil die innere Gestalt des Ansatzstückes formt und auf welchen ein in seiner Gestalt dem Behälter entsprechender Schlauch aus Kunststoffmaterial aufzuziehen ist, bis sein Ende, welches mit dem Ansatzstück zu verbinden ist, in den Formhohlraum ragt, und aus einem auf den Dorn aufsteckbaren Dekkel, welcher einen der äusseren Gestalt der Schulter des Ansatzstückes entsprechenden Formhohlraum und gegebenenfalls eine Bohrung für den Sitz eines'Stabes zur axialen Verlängerung des Domes aufweist.
Wenn nun auch diese bekannten Vorrichtungen für die Herstellung von Behältern, deren Körper in einem getrennten Spritzgussverfahren mit einer beträchtlichen Wandstärke hergestellt wurde, geeignet sind, sind sie praktisch unbrauchbar, wenn Hohlkörper oder Schläuche mit dünner Wandstärke, wie sie beispielsweise durch Strangpressen erhalten werden können vorliegen. In letzterem Falle, weisen diese Vorrichtungen hauptsächlich den Nachteil auf, dass das geschmolzene, in den Hohlraum des Kopfteiles zur Bildung des Ansatzes eingebrachte Kunststoffmaterial an den Seiten austritt, so dass eine mangelhafte Verbindung zwischen dem Hohlkörper des Behälters und dem Ansatzstück gebildet wird.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Spritzgussform vorerwähnter Art, mit welcher jedoch die beschriebenen Mängel vermieden werden. Die erfindungsgemässe Form besteht zu diesem Zweck aus einem Dorn, dessen Querschnitt etwas kleiner ist als derjenige des den Behälter bildenden Schlauches und aus einer zwischen dem Kopfende des Domes und der Seitenwand des Formhohlraumes im Deckel angeordneten, nachgiebigen Dichtung, durch deren axiale Zusammendrückung und entsprechende radiale Ausbauchung das Ende des Schlauches zwischen diesen beiden Teilen der Form dicht einspannbar ist.
Durch, diese Anordnung wird das Ansatzstück mit seiner Öffnung durch das in den Formhohlraum des Deckels durch die Eingussöffnung eingebrachte geschmolzene Kunststoffmaterial gebildet und dicht mit dem Behälterende verschmolzen, ohne dass hiebei das Kunststoffmaterial bei der zwischen dem Dorn und der inneren Seitenwand des Deckels angeordneten Dichtung austreten kann.
Dieser Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung wird in jedem Fall erreicht, welches auch die Herstellungsart des den Behälterteil bildenden Hohlkörpers sein mag, d. h., ob dieser Hohlkörper oder Schlauch durch Spritzguss oder Strangpressen erzeugt wird. Die Anwendung der die Vorrichtung kennzeichnenden nachgiebigen Dichtung ist jedoch ganz besonders vorteilhaft, wenn der Körper des Behälters aus einem durch Strangpressen hergestellten Schlauch besteht, der eine verhältnismässig geringeWandstärke besitzt. Bekanntlich ist die Herstellung eines Hohlkörpers aus Kunststoffmaterial durch Strangpressen bedeutend wirtschaftlicher als das Spritzgussverfahren, gibt aber in der Regel keine Gewähr für eine sehr
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genaue Einhaltung des Durchmessers des Hohlkörpers.
Falls das Ende des das gegossene Ansatzstück aufnehmenden Hohlkörpers zwischen dem Dorn und der inneren Seitenwand des die Form des Ansatzteiles bildenden Deckels nicht durch eine nachgiebige Dichtung abgedichtet wäre, müsste der Hohlkörper mit grosser Genauigkeit auf den Dorn und in den Deckel passen, damit der Raum, in welchem das Ansatzstück geformt wird, dicht abschliesst.
Diese Bedingung kann bei einem spritzgegossenen Hohlkörper verhältnismässig leicht erfüllt werden, ist dagegen bei einem dünnen, durch Strangpressen erzeugten Schlauch oft unerfüllbar ; ist der Durchmesser des Hohlkörpers zu klein, so kann dieser, speziell bei dünnwandigen Hohlkörpern, beim Aufziehen auf den Dorn leicht reissen, ist der Durchmesser dagegen zu gross, dann kann der geschmolzene Kunststoff beim Formen des Ansatzstückes durch freibleibende Spalten austreten.
Durch Anwendung einer Spritzgussform für das Ansatzstück mit der obenerwähnten biegsamen Dichtung kann dagegen dem Dorn, der das Ende des Hohlkörpers hält, ein bedeutend kleinerer Querschnitt gegeben werden als derjenige des Hohlkörpers, weil die Dichtheit der Form auf jeden Fall durch das anschliessende Anpressen dieser Dichtung gewährleistet wird. Es ist dadurch möglich, unter sehr günstigen Umständen das Ansatzstück auf durch Strangpressen erzeugte Hohlkörper oder Schläuche aufzubringen, wobei die Wandstärke des Hohlkörpers sehr klein sein kann, z. B. kleiner als 25/100 mm, ohne dass eine Bruchgefahr des Hohlkörpers entsteht, oder der das Ansatzstück bildende Kunststoff austreten kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbei- spiele vorliegender Erfindung und aus den Zeichnungen, in welchen Fig. 1 einen Längsschnitt einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Tube, Fig. 2 einen Längsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform einer Tube mit einem eingesetzten Boden, Fig. 3 eine Ansicht mit teilweisem Schnitt der Form zur Durchführung des Verfahren, Fig. 4 eine Draufsicht mit teilweisen Schnitten der Form nach Fig. 3, Fig. 5 einen senkrechten Schnitt einer andern Ausführungsform einer zur Durchführung des Ver- fahrens geeigneten Form, deren Einzelteile vor dem Zusammenpressen der Dichtung dargestellt sind, und Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5, jedoch nach Anpressen der Dichtung darstellt.
Gemäss Fig. l besteht der Behälter gemäss vorliegender Erfindung aus emembchlauchl aus thermoschweissbarem nachgiebigem Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, auf dessen einem Ende ein Ansatzstück 2 aus demselben Kunststoffmaterial aufgeschweisst ist. Das Ansatzstück weist hier eine kreisförmige Gestalt auf und ist mit einem Gewinde 4 für eine Verschlusskappe versehen.
ZumAnbringen desAnsatzstückes2 auf den Schlauch dient eine Spritzgussform gemäss Fig. 3 und 4.
Diese Spritzgussform enthält die eigentliche Form in zwei Teilen 5 und 6, die mit Hilfe von Stiften 6a aneinander gesteckt werden. Der geschmolzene Kunststoff wird durch die Düse 7 eingespritzt. In je einer Erweiterung 9 der Form sind später beschriebene Spindeln 16 angeordnet ; die nach dem Verschliessen der Form 5, 6 mit Hilfe von Schrauben 20 und voi Flügelmuttern 20a gegen die Form 5-6 angedrückt werden.
Die Schrauben sind durch einen Rahmen & , 8a geführt, der mit der einen Formhälfte 5 fest verbunden ist.
Jede Spindel 16 besteht aus einem Rohr, dessen eines Ende durch einen auf einer Schraube 20 ruhenden Stopfen 17 und dessen anderes Ende durch einen Dorn 14 verschlossen ist, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des verwendeten Schlauches 1 und auf welchem eine Scheibe 13 aus nachgiebigem Kunststoff liegt, der eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist, wie z. B. Neopren, Silikon od. dgl. Oberhalb der nachgiebigen Scheibe 13 befindet sich eine Platte 19 mit einer Spitze 3a, die die Tubenöffnung 3 bildet und gegen einen Anschlag 10a im Kunststoffmaterial-Zuführungskanal 10 des Bodens der Form anliegt. Der AnscMag 10a wird beispielsweise durch eine schwache Verengung im Kanal 10 gebildet. Das Herausfallen der Platte 19 wird durch eine Schraube 15 verhindert.
Im Bereich der Scheibe 13 ist um die Spindel ein Deckel 11 angeordnet, dessen Durchmesser etwas grösser ist als derjenige des verwendeten Schlauches und der in der Erweiterung 9 der Form 5, 6 liegt.
Der den Körper des Behälters bildende Schlauch 1 wird so auf die Spindel autgestülpt, dass sein Ende einige Millimeter über der Dichtung 13 hervorsteht. Der Deckel 11 wird auf das Ende des Schlauches 1 bis über die Dichtung 13 aufgesteckt und die auf dieser Art zusammengesetzte Spindel wird zwischen beiHe Teile 5, 6 der Form eingeführt, die, falls erforderlich, das Gewinde 4a trägt.
Beim Anziehen der Flügelmuttern 20a legt sich das Ende 3a der Spindel gegen den Anschlag im KanaIlO der Form, wobei der Teil 19 die Dichtungsscheibe 13 nach der Seite zusammendrückt. Der Schlauch wird dadurch gegen die Wand des Deckels 11 gedrückt, so dass beim Einspritzvorgang der Kunststoff am Abfliessen entlang des Schlauches durch die Dichtung 13 gehindert wird. Die Temperaturdes beispielsweise durch Nuten 3b am Ende 3a der Spindel eingespritzten Kunststoffes muss so bemessen sein, dass das Verschweissen mit dem Schlauch l durch örtliches Schmelzen erfolgt, ohne dass jedoch eine Be-
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schädigung des Schlauches erfolgt.
Nach Füllung der Tube mit dem hiezu bestimmten Material kann der Behälter durch Zusammenschweissen der aneinander gebrachten unteren Ränder la (Fig. l) geschlossen werden. Das Schweissen kann dabei auf irgend eine bekannte Art erfolgen und insbesondere durch Zusammenpressen der unteren Ränder zwischen entsprechend aufgeheizten Werkzeugen oder Klauen.
Das Verschliessen des unteren Teiles der Tube kann auch durch Aufschweissen eines vorgefertigten Bodens 2a (Fig. 2) erfolgen, der vorzugsweise aus demselben Stoff besteht wie der Hohlkörper 1.
Die Spritzgussform gemäss Fig. 5 und 6 ist ebenfalls zum Aufgiessen eines kreisförmigen Ansatzstückes geeignet, welches mit einem Gewinde zur Aufnahme einer Verschlusskappe versehen ist. Zur besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung ist eine einzige Form dargestellt, obwohl es in der Praxis angebracht ist, eine Reihe von Formen auf einem gemeinsamen Gestell anzuordnen und sie durch eine gemeinsame Einspritzdüse zu speisen. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Form aus dem Deckel 21, in wel chem eine Aussparung 21a vorgesehen ist, deren Gestalt derjenigen der Schulter und des Gewindes des Ansatzstückes entspricht.
Die im Deckel 21 vorgesehene Aussparung 21a wird durch eine Platte 22 verschlossen, in welcher ein Giessloch 23 vorgesehen ist, das mit der Aussparung 21a in Verbindung steht und durch einen Kanal 24 mit der Einspritzdüse 25 verbunden ist.
In die Aussparung 21a greift ein Teil 26 ein, dessen axialer Kern 26a der Öffnung 3 des Tubenhalses entspricht und dessen Bund 26b die innere Wandung des Ansatzstückes begrenzt. Ausserdem weist der Teil 26 unten eine Stange 26c auf, die in eine Bohrung 27a eingreift, die in einem Dorn 27 vorgesehen ist, dessen oberes Ende eine Erweiterung 27b aufweist. Die Stange 26c ist in der Bohrung 27a axial verschiebbar, kann sich jedoch in dieser nicht drehen, da ein Stif : 28 des Dornes 2 7. in eine Nute 26dder Stange 26c eingreift. Zwischen dem Bund 26b und dem Endteil 27b des Domes 27 liegt eine Scheibe 29 aus hitzebeständigem nachgiebigem Kunststoff, wie z. B. Neopren, Silikon od. dgl.
Der Bund 26b, der Dornteil 27b und die Scheibe 29 weisen einen Querschnitt auf, dessen Gestalt derjenigen des Querschnittes des herzustellenden Behälters entspricht, z. B. einen kreisförmigen Querschnitt, wenn es sich um einen rohrförmigen Behälter handelt. Der Durchmesser dieser Teile ist um etwa 1-2 mm kleiner als der Durchmesser des als Körper des Behälters verwendeten Schlauches 1 aus Kunststoff.
Der Dorn 27 ist auf geeignete Weise an einem Sockel 30 des Gestelles befestigt, welcher mit Hilfe von geeigneten Mitteln mehr oder weniger dem Deckel 21 angenähert oder von ihm entfernt werden kann.
Ausserdem weist der Dorn 27 unten einen Bund 27c auf, der in einem solchen Abstand vom Dcrnende 27b liegt, dass sich das untere Ende des Schlauches 1 während des Formvorganges auf diesen Bund stützen kann.
Die beschriebene Spritzgussform wird wie folgt verwendet :
Der zur Bildung des Körpers des Behälters bestimmte Hohlkörper l, der vorzugsweise durch Strangpressen mit einer Wandstärke von einigen Hundertstel Millimetern aus Kunststoff erzeugt wird, wird über das Dornende 27b, die nachgiebige Scheibe 29 und den Bund 26b derart aufgestülpt, dass sein Ende um einige Millimeter über den Rand des Bundes 26b hervorsteht. Dies kann leicht durchgeführt werden, weil der Schlauch, wie oben erwähnt, einen Durchmesser aufweist, der etwas grösser ist als derjenige der vorerwähnten Teile.
Die so gebildete Einheit wird daraufhin in die Aussparung 21a des Deckels 21 so eingeführt, dass sich das obere Ende des Kerns 26a gegen die Platte 22 aufstützt (Fig. 5), worauf der Sockel 30 dem Deckel 21 derart angenähert wird, dass durch Anpressen des Dornteiles27b auf den Bund 26b die biegsame Scheibe 29 flach gedrückt wird und sich seitlich ausdehnt (Fig. 6). Der Schlauch 1 wird somit zwischen die Seitenwand der Aussparung 21a und den Umfang der nachgiebigen Scheibe 29 gedrückt, so dass beim Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes durch das Giessloch 23 zur Bildung des Ansatzstückes der Kunststoff entlang des Schlauches l nicht austreten kann.
Wie bereits erwähnt, muss die Temperatur des eingespritzten Stoffes ausreichen, um das Anschweissen des Ansatzstückes auf den Scnlauch 1 zu bewirken, aber nicht zu hoch sein, damit keine Beschädigung des Schlauches erfolgt.
Nach Beendigung des Formvorganges und Verfestigung des Ansatzstückes wird die Platte 22 vom Dekkel 21 getrennt und das Ansatzstück mit dem Hohlkörper 1 durch Abschrauben von dem Gewinde der Aussparung 21a aus der Form herausgenommen.
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