DE69027604T2

DE69027604T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines zusammengebauten gegenstandes

Info

Publication number: DE69027604T2
Application number: DE69027604T
Authority: DE
Inventors: Jes Gram
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: EP0482037A1; DE69027604D1; DK349089D0; EP0482037B1; JP2950981B2; WO1991001213A1; AU6073190A; JPH04506781A; DK169598B1; ES2092509T3; DK349089A; ATE139735T1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Gießen eines zusammengebauten Gegenstands, wobei jedes einzelne Teil insbesondere für die wiederholte Trennung und Zusammenfügung mit den Händen allein bestimmt ist, wie zum Beispiel eine Kunststofftube mit zugehörigem Verschluß. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Maschine für die Durchführung, wie im Einführungsteil in Anspruch 1 beschrieben, sowie eine Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.

BISHERIGER STAND DER TECHNIK

Es gibt eine Anzahl bekannter Verfahren für die Herstellung zusammengebauter Gegenstände, die für die wiederholte Trennung und Zusammenfügung bestimmt sind, wie eine Tube und ihr Verschluß. In all diesen Fällen wirdjedoch jedes Teil entweder in einer eigenen separaten Form gegossen oder in derselben Form, aber separat nebeneinander plaziert, so daß die Teile erst in ihre Endposition zusammengebaut werden, wenn das Gießen und Außstoßen aus der Form stattgefunden haben. Im Fall einer Tube und ihres Verschlusses werden die beiden Teile in separaten Formen gegossen, jedes aus einem eigenen Material und normalerweise in zwei verschiedenen Gußmaschinen. Dann müssen Verschluß und Kunststofftube zusammengefügt werden, üblicherweise in einer Maschine, bevor die Tube mit ihrem Inhalt befüllt und verschlossen wird, ebenso wie das Etikettieren oder Bedrucken der Tube in dieses Verfahren eingefügt werden müssen.
Aus der EP-Veröffentlichung Nr. 73356 ist ein Verfahren zum Gießen einer Tube mit dazugehörigem Verschluß bekannt. Das Verfahren nach dieser bekannten Technik ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Tubenteil und anschließend der Verschluß gegossen wird. Ziel ist es, eine solche Dichtigkeit zwischen Verschluß und Tube zu erzielen, daß keine flüchtigen Substanzen, z.B. lösliche Stoffe, aus dem Tubeninhalt entweichen können. Indem sich der Verschluß, das letzte hergestellte Teil, um das Tubenteil zusammenzieht, kann dieser Effekt erzielt werden. Gleichzeitig wird es jedoch schwierig, wenn nicht unmöglich, den Verschluß allein mit den Händen von der Tube abzunehmen.

ZUSAMMENFASSUNG UND ZIEL DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Verfahren zielt darauf ab, das oben beschriebene Verfahren zu vereinfachen und zu automatisieren.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands wie in Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 genannt.
Durch Gießen der Teile des Gegenstands, der in derselben Maschine, in derselben Form und praktisch zur selben Zeit zusammengebaut werden soll, sowie durch gleichzeitigen Ausstoß der Teile aus der Form und Zusammenfügung in der exakten Position, die sie einnehmen sollen, wenn sie verwendet werden, wird eine Reihe von Vorteilen erzielt, die in diesem Fall exemplarisch an einer Kunststofftube und dem dazugehörigen Verschluß dargestellt werden:
Wenn der Verschluß vor dem Ausstoßen aus der Form an seiner richtigen Position auf der Tube gegossen wird und dadurch nach dem Gießen nicht auf der Tube plaziert werden muß, werden erhebliche Einsparungen in Zeit und Speicherkapazität erzielt, und mögliche Komplikationen bei der richtigen Plazierung des Verschlusses auf der Tube werden vermieden. Wenn die Tube mit aufgesetztem Verschluß in der Form hergestellt wird, besteht auch die Möglichkeit, daß die Tube dann und dort mit ihrem Inhalt befüllt und verschlossen werden kann, bevor sie mit richtig aufgesetztem Verschluß aus der Form ausgestoßen wird. Dies bedeutet, daß das gesamte Verfahren, vom Gießen der Tube bis zum Ausstoßen der befüllten, verschlossenen und zweckmäßigerweise auch bedruckten Tube als Einheit in einer Maschine erfolgen kann. Das führt zu einer preiswerteren, einfacheren und besseren sowie sterilen Art der Herstellung von Material in Tuben, und zwar zu einem solchen Grad, daß dadurch neue und bessere Absatzmöglichkeiten für diesen Produktionstyp erzeugt werden können.
Ein besonders zweckmäßiges erfindungsgemäßes Produktionsverfahren für zusammengebaute Gegenstände ist, daß das Teil des Gegenstands, das an der gemeinsamen Grenzfläche im Verhältnis zum anderen Teil des Gegenstands zuäußerst plaziert ist, zuerst gegossen wird. Wenn das zuerst gegossene Teil seine Endform angenommen hat, kann es bei der Herstellung des anderen Teils/der anderen Teile des Gegenstands als unabhängiges Gußteil dienen.
Der Vorteil der in dieser Reihenfolge durchgeführten Herstellung ist, daß das äußere Teil, in diesem Fall der Verschluß, wenn es nach dem Gießen abkühlt, sowohl außen als auch innen auf geringere Maße schrumpft, da die Wärmezahl 'a' der Ausdehnung im Ausdruck LT = L&sub1;(1+a(T-t)) positiv ist. Das andere Teil des Gegenstands, in diesem Fall die Tube selbst, wird unmittelbar danach mit dem Schaft im Verschluß in derselben Form gegossen, möglicherweise erst nach Einspritzen eines Trennungsmittels z.B. Siliziumspray. Wenn der Schaft der Tube nun abkühlt, schrumpft er im Verschluß und erzeugt dadurch rundherum einen sehr kleinen, aber wahrnehmbaren Abstand zum Verschluß, was das Abschrauben des Verschlusses bei Benutzung und das spätere wiederholte Auf- und Abschrauben erleichtert.
Das Einspritzen eines Siliziumsprays oder eines anderen Trennungsmittels kann vollständig weggelassen werden, wenn sich das Verschlußmaterial vom Tubenmaterial so unterscheidet, daß sie nicht zusammengeschweißt werden, sondern sich im Gegenteil abstoßen. Das Material für den Verschluß kann daher zweckmäßigerweise einen Erweichungstemperaturbereich haben, der merklich höher ist als die Temperatur, bei der das Material für die Tube selbst gegossen wird, so daß ein Zusammenhaften vermieden wird.
Da der Verschluß zuerst gegossen wird, kann er zur Befestigung des Kerns der Tube in seiner richtigen Position in der Form beitragen, da der Kern ansonsten leicht zu einer der Seiten verschoben würde, wenn das Tubenmaterial in die Form eingespritzt wird. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Wandstärke der Tube, die somit dünner gemacht werden kann, wodurch sowohl Material als auch Kühlzeit gespart wird.
Dies kann z.B. dadurch erzielt werden, daß mindestens eines der Kernteile am Schaft verbleibt, während mindestens eines der übrigen Kernteile einen größeren Durchmesser als der Rest des Kerns hat, wodurch ermöglicht wird, die Tubenwände dünner zu machen, wenn dieses Kernteil herausgezogen wird und so das Material der Tubenwände dünner und länger streckt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Detailliertere Vorteile und eine Darstellung der Erfindung gehen aus den Abbildungen und der Beschreibung hervor.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Tube mit aufgesetztem Verschluß.
Fig. 2 zeigt eine Form für die Herstellung von Verschluß und Tube.
Fig. 3 zeigt dieselbe Form in einer anderen Position, und
Fig. 4 zeigt dieselbe Form in einer dritten Position.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Fig. 1 zeigt den oberen Teil einer Tube 1, deren Schaft 2 Wände hat, die so dick sind, daß sie das Gewinde 3 aufnehmen können, mit dem sie einen dazugehorigen Verschluß 4 festhalten können. Der Verschluß 4 hat ein eigenes Gewinde 5 und eine nach unten gerichtete Ausstülpung 6, die verwendet werden kann, um den Kern während des Gießvorgangs festzuhalten.
Fig. 2 zeigt eine Gußform 7 zur Herstellung sowohl der Tube 1 als auch des dazugehörigen Verschlusses 4. In der Gußform 7, welche die äußere Begrenzung des Verschlusses 4 bildet, befindet sich ein Einlaß 8 für Kunststoffmaterial für den Verschluß 4. Die innere Grenze des Verschlusses 4 ist durch ein System von geeignet konzentrischen Kernteilen definiert, die aus einem Stab 9 im Mittelpunkt bestehen, der zweckmäßigerweise in der Mitte der Tube 1 und des Verschlusses 4 angeordnet ist. Um den Stab 9 herum gibt es ein rohrförmiges Kernteil 10, das an Schaft so geformt wurde, das es das Gewinde 5 des Verschlusses und die Ausstülpung 6 des Verschlusses bildet. An der Außenseite dieses rohrförmigen Kernteils 10 befindet sich das äußerste Kernteil 11, das sich in Fig. 2 in der höchsten Position befindet und hierbei die Grenze der untersten Fläche des Verschlusses 4 bildet. In der dargestellten Position kann das Einspritzen des Materials für den Verschluß durch den Einlaß 8 erfolgen, und fast gleichzeitig kann das Einspritzen des Materials für die Tube zweckmäßigerweise durch einen anderen Einlaß 12 in das Tubenrohr 13 mit einer eingestellten Geschwindigkeit beginnen. Wenn das Material im Verschluß 4 genügend ausgehärtet ist, wird das Tubenrohr 10 nach unten und aus dem Verschluß 4 herausgezogen, der während dieses Verfahrens durch das äußerste rohrförmige Kernteil 11 in seiner Position in der Gußform 7 gehalten wird. Gleichzeitig kann ein Trennmittel, Siliziumspray, in die Innenseite des Verschlusses 4 eingespritzt werden, z.B. durch eine Düse im Mittelstab 9 (in der Abbildung nicht dargestellt). Nun wird das äußerste Kernteil 11 nach unten und etwas vom Verschluß 4 weg gezogen, wodurch ermöglicht wird, daß das Tubenmaterial in den Schaft 2 fließt. Die dadurch erzielte Plazierung der Teile der Gußform ist in Fig. 3 dargestellt.
Fig. 3 zeigt die Plazierung der drei Teile 9, 10 und 11 des Kerns während der Endbearbeitung des Gießens des Tubenrohrs 13 und des Schafts 2, den fertigen Verschluß 4, der nun als Gußform dient, während die Ausstülpung 6 den Stab 9 fixiert, so daß der Kern nicht zu einer der Seiten verschoben wird und dadurch eine gleichmäßige und geringe Wandstärke der Tube gewährleistet wird. Wenn das Tubenmaterial genügend ausgehärtet ist, werden alle Kernteile 9, 10 und 11 aus der Tube herausgezogen, möglichst jedoch nicht, bevor die Gußform geöffnet wurde, z.B. in dem in der Abbildung gezeigten Querschnitt, woraufhin die Tube mit einem recht einfachen automatischen Verfahren, das in der Abbildung nicht dargestellt ist, bedruckt oder etikettiert werden kann.
Fig. 4 zeigt das oberste Teil der leeren Tube 1, die sich noch in der Gußform 7 befindet, aus der jedoch alle Kernteile 9, 10 und 11 entfernt wurden. Die Tube kann nun mit ihrem Inhalt befüllt werden, z.B. durch ein Verbindungsteil, das am unteren Ende befestigt ist, aber in der Abbildung nicht dargestellt ist, und am unteren Rand kann sich auch ein geeigneter Schweißmechanismus befinden, in der Abbildung nicht dargestellt, mit dem die Tube nach dem Befüllen verschlossen werden kann. Nun kann die fertige Tube mit Aufdruck und Inhalt aus der Gußform ausgestoßen werden.
Neben den in der Abbildung gezeigten Beispielen gibt es möglicherweise andere Wege zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Maschine zur Herstellung zusammengebauter Gegenstände. Als Beispiel dafür können die Verwendung von Sandwich-Gußformen sowie ein spezielles Rotationsprinzip genannt werden.
Für diese letzte Variation des Herstellungsverfahren kann eine Spritzgußmaschine verwendet werden, wobei das feststehende Teil und das bewegliche Teil zueinander um eine Achse gedreht werden können, die zentral in Arbeitsrichtung des beweglichen Teils angeordnet ist. Nur ein Teil muß sich drehen können, ebenso wie die Drehkapazität möglicherweise und zweckmäßigerweise in eines der Gußteile eingebaut werden kann. Die graduelle Drehung, die zweckmäßigerweise die ganze Zeit in eine Richtung erfolgt, kann folgende Stufen aufweisen:
Als erstes wird der Verschluß gegossen, z.B. im feststehenden Teil, während das bewegliche Teil einen vorspringenden Kern hat, der die Innenseite des Verschlusses bildet. Das bewegliche Teil wird nun vom feststehenden Teil abgezogen, so daß der Kern freikommt, während der Verschluß im feststehenden Teil verbleibt.
Der bewegliche Teil wird nun gedreht, bis sich die Tubenform mit ihrem Kern außerhalb des Verschlusses befindet, der als Gußform für die Tube dient, wenn die beiden Gußteile zusammengebracht werden, möglicherweise nachdem ein Trennmittel aufgetragen wurde.
Dann wird die Tube gegossen, der Kern wird herausgezogen, und die Tube wird in die nächste Position gebracht, wo beispielsweise der Text aufgedruckt werden kann. Das Bedrucken kann jedoch auch stattfinden, bevor der Kern herausgezogen wird. In der nächsten Position kann die Tube befüllt werden, in der nächsten Position kann sie, z.B. durch Schweißen, verschlossen werden, und in der letzten Position wird die nun fertige, befüllte und verschlossene Tube aus der Gußform ausgestoßen, die sich nun vorwärts bewegt und das Verfahren wiederholt.
Das oben beschriebene Rotationsprinzip kann auch auf andere Weise stattfinden, z.B. indem mehrere Verfahren in derselben Stufe erfolgen.

Claims

1. Verfahren zum Gießen eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen (1) und (4) besteht, die gleichzeitig und zusammenhängend in ihrer Endposition aus der gemeinsamen Gußform (7) ausgestoßen werden, und dessen trennbare Teile (1, 4) für die wiederholte Trennung und Zusammenfügung mit den Händen allein bestimmt sind, wie zum Beispiel eine Kunststofftube (1) mit Schaft (2) und dem dazugehörigen Verschluß (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Teil des zusammengebauten Gegenstands (4), das an der gemeinsamen Grenzfläche im Verhältnis zum anderen Teil (2) des Gegenstands zuäußerst plaziert ist, zuerst geformt/gegossen wird und nachdem es seine Endform angenommen hat als das äußere Gußformteil (das heißt als aufnehmendes Teil) an der gemeinsamen Grenzfläche zur Herstellung von mindestens einem der übrigen Teile (1) des Gegenstands dient.

2. Verfahren zum Gießen eines zusammengebauten Gegenstands nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zuerst gegossene Teil (4) zum Festhalten eines Kerns (9, 10, 11) verwendet werden kann, evtl. indem das gegossene Teil mit einer Ausstülpung (6) oder ähnlichem versehen ist.

3. Verfahren zum Gießen eines zusammengebauten Gegenstands nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernteil (11) während des Gießens so angebracht werden kann, daß das Gießen des anderen Teils (1) des Gegenstands mindestens in zwei Stufen erfolgt, und vorzugsweise zuerst im dünnwandigen Bereich.

4. Verfahren zum Gießen eines zusammengebauten Gegenstands nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile (9), (10) und (11) durch ihre Verschiebung zueinander eine einheitliche Wandstärke der Tube ermöglichen, die somit dünner gemacht werden kann, wodurch sowohl Material als auch Kühlzeit gespart wird.

5. Maschine zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen besteht, von denen eines als Formteil beim Gießen des anderen Teils dient, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine einen Kern zur Plazierung im zusammengebauten Gegenstand (1, 4) enthält, wobei der Kern aus mehr als einem, vorzugsweise aus drei oder mehr, konzentrisch angebrachten und zueinander beweglichen Kernteilen (9), (10) und (11) zusammengebaut ist.

6. Maschine zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen besteht, von denen eines als Formteil beim Gießen des anderen Teils dient, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kernteile (9) und (10) am Schaft (2) verbleibt, während mindestens eines der übrigen Kernteile einen größeren Durchmesser als der Rest des Kerns hat, wodurch ermöglicht wird, die Tubenwände dünner zu machen, wenn dieses Kernteil herausgezogen wird und so das Material der Tubenwände dünner und länger streckt.

7. Maschine zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen besteht, von denen eines als Formteil beim Gießen des anderen Teils dient, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform (7) zur Herstellung der beiden Teile (1) und (4) mit Vorrichtungen zum Einfüllen von diversen Inhalten in den Hohlraum ausgerüstet ist, in dem sich die Kernteile (9), (10) und (11) während des Gießens befunden haben.

8. Maschine zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen besteht, von denen eines als Formteil beim Gießen des anderen Teils dient, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform (7) zur Herstellung der beiden Teile (1) und (4) mit einer Vorrichtung zum Verschließen des Teils (1) nach Einfüllen seines Inhalts, z.B. durch Verschweißen des unteren Endes, und mit einer Vorrichtung zum Ausstoßen des jetzt gefüllten, zusammengebauten Gegenstands aus der Gußform (7), ausgerüstet ist.

9. Maschine zur Herstellung eines zusammengebauten Gegenstands, der mindestens aus zwei trennbaren Teilen besteht, von denen eines als Formteil beim Gießen des anderen Teils dient, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform (7) nach einem besonderen Rotationsprinzip mit mindesten zwei Stationen gefertigt ist, was das sukzessive Gießen des Verschlusses (4) und der Tube (1), das Füllen, Verschließen z.B. durch Verschweißen des unteren Endes der Tube, Bedrucken der Tube oder ihre Etikettierung, Kontrolle etc. sowie die Herstellung komplizierter Gegenstände mit mehr trennbaren Teilen ermöglicht.