DE8237300U1

DE8237300U1 - Vorrichtung zur Formung von Verschlußkappen mit einem Deckel und einem sich kegelig aufweitenden Mantel

Info

Publication number: DE8237300U1
Application number: DE8237300U
Authority: DE
Original assignee: Anchor Hocking LLC
Current assignee: Anchor Hocking LLC
Priority date: 1981-07-21
Filing date: 1982-05-25
Publication date: 1985-11-14
Also published as: JPS5830947A; LU84276A1; DE3219638C2; CA1180685A; CH658035A5; GB2149388A; BE893818A; IT1148357B; US4392580B1; DE8237299U1; DE8215209U1; GB2102775B; AU8423382A; MX154062A; NL8202146A; GB2102775A; IT8248814A0; DE3219638A1; GB2149388B; US4392580A

Description

PRINZ, LEiÖEFI,: QUkK^: A! PARTNER

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Patentanwälte ' ■ 'European "Patent Attorneys EmsbergerstraBe 19 - 8000 München 60

20. September 1985

2. Ausscheidung aus G 82 15 209.8
Anchor Hocking Corporation

Unser Zeichen; A I886xb

Vorrichtung zur Formung von Verschlußkappen mit einem

' Deckel und einem keglig aufweitenden Mantel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Formung von Verschlußkappen mit einem Deckel und einem sich keglig aufweitenden Mantel unter Verwendung von Nasen ausbildenden Ringen und den Kappenhohlkörper niederhaltenden Polstern.

Die Neuerung besteht darin, daß die niederhaltenden Polster keglich aufgeweitete äußere Flächen haben, die an dem keglig aufgeweiteten Mantelabschnitt der Kappe während der Einrollung des unteren Mantelrandes in Kontakt stehen.

Eine Weiterbildung besteht darin, daß zur Formung von Verschlußkappen mit Deckel und einem sich keglig aufweitenden Mantel mit Hilfe von Stanz- und Schneidwerkzeugen und

oberen und unteren Matrizen die untere Matrize so ausgebildet ist, daß sie auf dem kegligen Mantel Vertiefungen erzeugt .

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar sind in der Zeichnung:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Verschlußkappe zur Verwendung in der Packung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein vergrößerter Schnitt durch die Verschlußkappe nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6

teilweise geschnittene Seitenansichten der Kappe nach Fig. 1, woraus sich aufeinanderfolgende Arbeitsgänge bei der Herstellung der Kappennasen ergeben,

Fig. 7 und 8

vergrößerte Teilschnitte, welche die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge bei der Formgebung der Verschlußkappe gemäß Fig. 9 zeigen,

Fig. 9 ein senkrechter Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer Verschlußkappe nach Fig. 1,

Fig. 10 eine schaubildliche Ansicht eines Behälters, der mit einer Kappe nach Fig. 1 eine dichte Packung gemäß der Erfindung bildet.

Fig. 11 ein senkrechter vergrößerter Teilschnitt des Verschlusses nach Fig. 1 längs der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 ein senkrechter vergrößerter Teilschnitt durch die Verschlußkappe nach Fig. 10,

Fiy. 13 eine Unteransicht der Verschlußkappe nach Fig. 10,

Fig. 14 ein Schnitt nach Linie 14-14 in Fig. 12,

Fig. 15 und 16

vergrößerte Schnittdarstellungen, woraus sich die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge bei der Herstellung der Verschlußkappe mittels der Vorrichtung nach Fig. 17 ergeben,

Fig. 17 ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Verschlußkappen,

Fig. 18 ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung der Kappennasen und

Fig. 19 bis 22

vergrößerte Teilschnitte, welche die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge bei der Herstellung der Kappennasen mittels der Vorrichtung nach Fig. 18 zeigen.

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Die Erfindung stellt eine dichte Packung mit einer Verschlußkappe derjenigen Art dar, die durch Drehung aufklemmbar ist. Derartige Verschlußkappen haben einen metallischen Hohlkörper und einen daran hängenden Hantel, der an seinem unteren Teil eine Anzahl von mit dem Behälter zu verbindenden Nasen trägt. Die Behälter haben zu diesem Zweck dazu passende Gewindegänge oder laBen, die sich nahe dem Behälterrand befinden und beim Anbringen der Verschlußkappe mit den Käsen der Kappe in Eingriff kommen, üblicherweise sind sowohl an der Verschlußkappe als auch an dem Behälter vier Nasen angebracht, so daß die Kappe durch Drehung um etwa»90° auf geklemmt bzw. wieder von dem Behälter gelöst werden kann. Es kommt jedoch auch eine andere Anzahl von Nasen in Betracht. Die Kappenhohlkörper haben auf ihrer Außenseite dekorative Schutzüberzüge und auf ihrer Innenseite Schutzauflagen oder -Überzüge. Zwischen der Kappe und dem Behälter befindet sich eine Dichtung. Eine bevorzugte, vielfach verwendete Dichtung besteht aus einem eingegossenen Plastisol-Ring, welcher üblicherweise in einem die Dichtung aufnehmenden Kanal is äußeren Abschnitt des Dekkels der Verschlußkappe angeordnet ist. Es können jedoch auch andere Dichtungen verwendet werden, wie z.B. Scheiben, welche die ganze Unterseite des Kappendeckels abdecken.

Durch Drehung aufklemmbare Kappen dieser Art finden ausgedehnte Verwendung und werden beispielsweise für verschiedene Lebensmittelbehälter oder -packungen hergestellt. Diese bekannten Kappen haben im Schnitt gesehen einen im allgemeinen flachen Deckel mit davon herabhängendem geradem zylindrischen Mantel. Die Nasen der Kappen befinden sich an den Unterkanten des Kappenmantels und die eingegossenen Dichtungen decken wenigstens einen ringförmigen Kanal in dem Kappendeckel ab.

Bei der Gestalt der derzeit üblichen und bevorzugten Behälter

befindet sich an dem äußeren .Rand der hierfür verwendeten Verschlußkappen und ganz allgemein Im Bereich der Eckkante ein beträchtlicher Überhang. Diese besondere Formgebung erfordert genügend Metall, das sich rund um die rechtwinklige Eckkante erstreckt. Außerdem muß genügend Dichtungsmaterial vorhanden sein, das sich wenigstens von der Eckkante der Kappe bis zum Inneren Rand des die Dichtung aufnehmenden Kanals erstreckt.

Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Kappe zur Verwendung in einer Packung nach der Erfindung. Die Kappe 1 besteht aus einem aus einer Metallplatte geformten Hohlkörper 2. Die fertiggestellte Kappe 1 hat einen Deckel 3 und einen daran hängenden Mantel 4. Die Dichtung der Kappe ist als eingegossene Plastisol-Dichtung 5 dargestellt, welche einen nach unten offenen Kanal 6 ausfüllt.

Ein typischer Behälter ist bei 7 in Fig. 2 dargestellt. Der Behälter hat einen Rand 8, welcher durch die Kappendichtung 5 abgedichtet ist. Am unteren Ende trägt der Kappenmantel 4 Käsen 9, die mit Hasen 10 an dem Behälter ? in Eingriff gebracht weiden können. Die Kappennasen 9 erstrecken sich von einer Umfaltung 11 an der Unterkante des Kappenmantels nach Innen. Ein bevorzugtes und neues Verfahren zur Herstellung der Nasen 9 und der Umfaltung 11 wird später in Verbindung mit den Fig. 3 bis 9 und 18 bis 22 beschrieben werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Gestaltung des vollständigen Kappenhohlkörpers. Der Kappenmantel 4 hat einen sich keglig aufweitenden Abschnitt 12, der sich von einer Stelle an der Eckkante 13 über der Außenkante des Behälterrandes 8 nach unten und außen erstreckt. Der sich keglig aufweitende Abschnitt 12 geht mit einer leichten Kurve in einen

im allgemeinen senkrechten unteren Mantelabschnitt 14 über, ~$ welcher seinerseits mit seinem unteren Teil in die nach ff innen gerichtete Umfaltung 11 übergeht. Der Radius des im ?·. allgemeinen zylindrischen unteren Mantelabschnittes 14 ist durch die radiale Länge der Kappennasen 9 bestimmt. Die Nasen 9 erstrecken sich um eine größere strecke radial nach innen, als die Tiefe der Verschlußnasen 10 beträgt, so daß die Nasen 9 eine gewisse Flexibilität aufweisen, welche das dichte Verschließen der Behälter sowie die Aufrechterhaltung der Abdichtung während der Speicherung und des Versandes der packung erleichtert.

Der vorstehend beschriebene äußere Abschnitt und der Mantel der Kappe tragen gemeinsam dazu bei, daß ein starres !Profil gebildet wird, welches die innere Steifigkeit eines U-Profil hat. Dieses Merkmal und die keglige Abschrägung an der Kante erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen. Beschädigung. Infolgedessen können Kappen dieser Gestaltung aus leichterem Metallblech hergestellt werden, als dies bei den bekannten Kappen mit rechtwinkliger Eckkante der Fall war, wobei es keine Rolle spielt, welches Metall für die Kappen benutzt wird. So erforderte beispielsweise früher ein Kappenhohlkörper ein 75 Pfund-Blech, während für die Kappe der obigen Art ein Blech von 55 bis 60 Pfund ausreichend ist. Es können also etwa 20 bis 25 % Metall gespart werden. Da das eingegossene Dichtungsmaterial nach auben bis zu dem Mantel reicht, so trägt der kleinere Kappendenkeldurchmesser der Kappe auch dazu bei, um 30 bis 50 % des PIastisol-Dichtungsmaterials für die Dichtung 5 einzusparen. Die Verwendung leichteren Metalls liefert auch das notwendige Maß an Flexibilität des Kappenmantels, damit dieser Änderungen in dem Verschlußdruck durch Glastoleranzen oder das die

Dichtung bewirkende Aufklemmdrehmoment aufnehmen kann.

Die mehr oder weniger konventionellen Stanz- und Formwerkzeuge, die zur Herstellung von Kappenhohlkörpern der derzeitigen Gestalt mit rechtwinkliger Eckkante verwendet werden, haben sich für die Herstellung der Verschlußkappe der obigen Art als mangelhaft erwiesen. Insbesondere tritt mit den konventionellen Ziehwerkzeugen bei der Aufweitung des Mantelteiles 12 aus der Ebene des Deckelteiles 3 eine Faltenbildung auf, die nicht annehmbar ist.

Eine neue bevorzugte Vorrichtung, welche diesen Mangel behebt, ist in den Fig. 7 bis 9 dargestellt, fig. 9 zeigt den Kopf einer Stanz- und Ziehvorrichtung für die Herstellung eines Kappenhohlkörpers aus Metallblech. Der hin- und hergehend angetriebene obere Kopf 15 hat einen Stanzring 16 und eine formgebende Matrize 17· Eine fest angeordnete Auflageplatte 18 trägt einen ortsfesten Schneidring 19 und einen federbelasteten unteren Stanzring 20.

Der obere Kopf wird gegen die Blechplatte 21 nach unten bewegt, wobei die zusammenarbeitenden Stanzringe 16 und 20 und der Schneidring 19 aus der Platte 21 einen kreisförmigen Zuschnitt 22 ausschneiden. Der Zuschnitt 22 wird durch die Ringe 16 und 20 nach unten gezogen, wobei sein Rand an der unteren Formmatrize bzw. am Widerlager 24 um die Eckkante herumgezogen wird (Fig. 7)* Eine weite Abwärtsbewegung der Ringe 16 und 20 zieht den äußeren Teil des Zuschnitts 22 gegen den kegelförmig aufgeweiteten Teil 25 des Widerlagers 24 und gegen eine entsprechende keglige Fläche 26 eines nachgiebig gelagerten Ringes 27. Die unterstützende Kraft des abwärts gedrückten Ringes 27 bewirkt, daß der aufgeweitete Teil 12 dee Zuschnittes 22 eine glatte faltenloee Gestalt erhält.

In der endgültigen Stellung der Werkzeuge, wie sie in Pig.8 gezeigt ist, hat der Mantelteil des Hohlkörpers den aufgeweiteten Abschnitt 12 und einen länglichen unteren Mantelabschnitt 14, wie er in Fig. 2 eu erkennen ist.

Sie nächsten Arbeitsgänge bei der Herstellung des Kappenhohlkörpers beetehen in dem Einrollen und in der Ausbildung der Nasen. Die Fig. 4 und 5 zeigen aufeinanderfolgende Arbeitsgänge bein Einrollen des Randes des Hohlkörpers 2, wodurch die ümfaltung 11 entsteht. Fig. 6 zeigt das Ende der Ümfaltung, und die Hasen 9 sind auf der Ümfaltung 11 in Abstand voneinander ausgebildet.

Sie Fig. 18 bis 22 zeigen eine verbesserte Vorrichtung zum Einrollen und zur Ausbildung der Nasen an einer Verschlußkappe der obigen Art.

Bei der Einrollung und der Ausbildung der Nasen werden die umgekehrten Kappenhohlkörper vor eine Reihe von Werkzeugen, wie z.B. das Werkzeug 31 der Fig. 19, gebracht, wo eine Vorelnrollung 28 der Fig. 4 erfolgt. Das Werkzeug Ai der Fig. bewirkt die erste Einrollung nach Fig. 5, während durch das Werkzeug 37 der Fig. 18, 21 r^d 22 die endgültige Randeinrollung und die Ausbildung der Nasen stattfindet. Diese Werkzeuge unterscheiden sich von den früheren Werkzeugen durch die unterschiedliche Gestaltung dee Mantels der Verschlußkappe. Die geraden Mäntel der früheren Drehklemmkappen werden durch eine direkte abwärts gerichtete Kraft eingerollt und mit Nasen versehen, ohne daß eine Mißbildung oder ein Riß entsteht. Diese bisherigen Werkzeuge sind, wie schon gesagt, für die Kappe nicht brauchbar, da der keglig aufgeweitete Mantel die Neigung hat, unter der Kraft eines sich nach unten bewegenden Werkzeuges zu reißen.

Die verbesserten Vorrichtungen nach den Flg. 18 bis 22 beseitigen dieses Problem und ermöglichen das Slnrcllen und die Herstellung dsr Hasen mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.

Wie aus Fig· 19 ersichtlich, ist in dem Voreinrollwerkzeug 31 ein Hiederhaltekiseen 30 mit aufgeweiteten äußeren Flächen 32 angeordnet, welches so geformt ist, daß es den Mantel 4 erfaßt und ihn gegen unerwünschte Falten- oder Risse-Mldung in den aufgeweiteten vod untem Abschnitten 12 und 14 festhält. Der Voreinrollring 33 des sonst üblichen Yoreinrollwerkzeuges 31 führt die übliche Yoreinrollung durch.

Ähnliche Niederhaltekissen 34 und 35 sind gemäß Fig. 20 für das erste Einrollwerkzeug 36 mit dem Einrollring 44 und für das zweite Einroll- und Nasenbildungswerkzeug 37 nach den Fig. 18 und 22 vorgesehen.

Fig. 18 zeigt das zweite Einroll- und Nasenbildungswerkzeug 37. Durch eine Relativbewegung wird der Einroll- und Nasenbildungekopf 38 mit einem Kappenhohlkörper 2 in eine Hohlform 39 mit einem Werkstückausatoßer 40 in Eingriff gebracht. Daa nachgiebig gelagerte oder belastete Niederhaltekissen 35 mit der aufgeweiteten Auflagefläche 41 hält den Hohlkörper 2 bei der sonst üblichen Arbeltsweise des Einrollringes 42 und der die Nasen bildenden Backen 43 fest in Stellung. Diese Einroll- und Nasenbildungsvorrichtung und ihre Arbeitsweise sind für die beschriebene Verschlußkappe besonders zweckmäßig.

Die Fig. 10 bis 14 zeigen ein anderes Ausführungebeispiel einer durch Drehung aufklennbaren Verschlußkappe für eine dichte Packung gemäß der Erfindung. Die Verschlußkappe 50 besteht aus einem Hohlkörper 51 mit einem Mantel 52 und einem Deckel 53, der im

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allgemeinen demjenigen der Verschlußkappe 1 einschließlich ''·■ der Käsen 54 und der Sichtung 55 ähnlich ist. Der keglig aufgeweitete Abschnitt 56 des Mantels 52 unterscheidet eich ! jedoch von der Kappe 1 durch eine Reihe von in Abstand be- * findlichen Wellungen oder Vertiefungen 57. Bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Vertiefungen 57_f wie sie sich aus den Pig= 10 bis 14 ergibt, handelt es sich um konkave ' Vertiefungen von im allgemeinen ovalem Umriß. Sie Vertiefungen versteifen durch ihre wellige Form den oberen Teil f des Mantels, wodurch eine wesentliche Verminderung des Me- ψ tallgewichts dee Kappenhohlkörpers und eine weitere Ver- J Stärkung der bereits bei der Verschlußkappe 1 der Fig. 1 und ' 2 erwähnten Versteifungswirkung auf den Mantel erzielt wird. Sie bevorzugte Gestalt des aufgeweiteten AbscJinittes ist gewölbt oder konvex gebogen, wie man dies am besten aus den Fig. 11 und 12 erkennen kann. Wellungen oder Vertiefungen von anderer Form sind ebenfalls verwendbar, um die vorstehend genannten Wirkungen zu erzielen.

Obwohl die Vorrichtungen nach den Fig. 7 bis 9 auch zur Herstellung der Verschlußkappe nach Fig. 10 mit Matrizen Verwendung finden können, die Ausschnitte für die Vertiefungen haben_s so ermöglichen die Vertiefungen jedoch andererseits die "Verwendung neuer etwas einfacherer Vorrichtungen, die in den Fig. 15 bis 17 gezeigt sind.

Fig. 17 zeigt den Kopf einer Stanz- und Ziehvorrichtung für einen Kappenhohlkörper 51 aus einer Metallblechtafel. Der hin- und hergehend angetriebene obere Kopf 60 enthält einen Stanzring 61 und eine Fornnoatrize 62. Eine fest angeordnete Polsterplatte 63 trägt einen stationären Schneidring 64 und einen federbelasteten unteren Stanzring 65.

Wenn der obere Kopf 60 abwärts gegen die Metallblechtafel

66 bewegt wird, stanzen die zusammenarbeitenden Stanzringe 61 und 65 und der schneidring 64 aus der Tafel 66 einen kreisrunden Zuschnitt aus (Fig. 15). Der Zuschnitt wird durch die Ringe 61 und 65 mit seinem Rand rund um die Eckkante auf eine untere Formmatrize 68 gezogen (Fig. 15 und 16). Eine weitere Abwärtsbewegung der Ringe 61 und 65 legt den äußeren Teil des Zuschnitts gegen die Matrize 68 an, während die obere Matrize 62 die Formgebung des Deckels 53 vervollständigt.

Durch die Erfindung wird, wie man sieht, eine verbesserte dichte Packung mit einer durch Drehung aufklemmbaren Verschlußkappe geschaffen, die auf bereits bestehenden Behältern eine sichere Abdichtung gewährleistet, die gleichzeitig eine Ersparnis an Metall, Dichtungsmaterial und an Packraum ermöglicht. Durch das leichtere Metallgewicht wird auch eine Verminderung des Transportgewichts und der Transportkosten erreicht. Die beschriebenen Vorrichtungen zur Herstellung der Ausführungsformen der Verschlußkappe ermöglichen die Fabrikation durch abgeänderte Formen üblicher Hochleistungsmaschinen .

Claims

PRINZ, L£iSEB',:9;pKfeß:;& PARTNER

Patentanwälte '' european* Patent Attorneys EmaberaeretraBe 19 · 8000 München 60

17. September 1985
2. Ausscheidung aus G 82 15 209.8
Anchor Hocking Corporation

Unser Zeichen: A 1886xb

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Formung von Verschlußkappen mit einem Deckel und einem sich keglig aufweitenden Mantel unter Verwendung von Nasen ausbildenden Ringen und den Kappenhohlkörper niederhaltenden Polstern, dadurch gekennzeichnet, daß die niederhaltenden Polster (30, 35) keglig aufgeweitete äußere Flächen (32, 41) haben, die an dem keglig aufgeweiteten Mantelabschnitt (14) der Kappe {~\;- 5C) während der Einrollung des unteren Mantelrandes in Kontakt stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Formung von Verschlußkappen mit Deckel und einem sich keglig aufweitenden Mantel mit Hilfe von Stanz- und Schneidwerkzeugen und oberen und unteren Matrizen, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Matrize (68) so ausgebildet ist, daß sie auf dem kegligen Mantel (52) Vertiefungen (57) erzeugt.

:hw/scha