PL193103B1

PL193103B1 - Form tool, method and closure for closing containers

Info

Publication number: PL193103B1
Application number: PL351494A
Authority: PL
Inventors: Günther Spatz; Hans-Dieter Dubs
Original assignee: Alcoa Gmbh Verpackwerke
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2007-01-31
Also published as: PL351494A1; DE19910443A1; ATE252515T1; EP1161399A1; WO2000053523A1; ES2208283T3; EP1161399B1; AU2910200A

Abstract

The invention relates to a form tool for closing containers, more particularly bottles, comprising closures (37) having a closure crown (45) and a jacket (47) starting therefrom, made of deep-drawable material, preferably aluminum sheet or steel sheet, and a sleeve (3) covering the closure (37) during a closing operation, said sleeve having a drawing tool (31) with a deep-drawn section (23) that engages from the outside with the transition area (41) between the closure crown (45) and the sleeve (47) of the closure (37) during closing and that subjects the transition area (41) to a deep-drawing process. The form tool is characterized in that the drawing tool (31) of the sleeve (3) has a formed section (27) contacting the transition area (41).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie kształtowe do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek.The subject of the invention is a shaped tool for closing containers, in particular bottles.

Znane jest zamykanie pojemników względnie butelek zamknięciami z materiału głębokotłocznego, korzystnie blachy aluminiowej lub stalowej. Do tego celu stosuje się narzędzia kształtowe zwane przez specjalistów również „nurnikami - które na wylocie pojemnika kształtują kołpak zamykający, zaopatrzony w koronę i wychodzący z niej płaszcz. Tego rodzaju narzędzie kształtowe jest znane z US-A-3 793 800. Przy zamykaniu butelek obszar przejściowy pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia poddaje się procesowi głębokiego tłoczenia, aby uszczelkę umieszczoną w obszarze korony dopasować optymalnie do wylotu pojemnika względnie butelki.It is known to close containers or bottles with closures made of deep drawing material, preferably aluminum or steel sheet. Shaping tools are used for this purpose, also known by specialists as "plungers" - which at the mouth of the container shape a closing cap, provided with a crown and a cloak extending from it. Such a forming tool is known from US-A-3 793 800. When closing bottles, the transition area between the crown and the closure mantle is deep drawn so that the seal arranged in the crown area aligns optimally with the mouth of the container or the bottle.

Okazało się, że przy zamykaniu pojemników za pomocą tego typu narzędzi lub sposobów pomiędzy uszczelką i zamknięciem pozostają pustki z pęcherzykami powietrza. Powoduje to nierównomierne uszczelnienie, co oznacza, że wewnątrz pojemnika powstają nie dające się dokładnie określić nadciśnienia. Poza tym siły potrzebne do pierwszego otwarcia zamknięcia są bardzo nierównomierne.It has been found that when the containers are closed with such tools or methods, voids with air bubbles remain between the seal and the closure. This results in an uneven seal, which means that undetermined overpressures are created inside the container. Moreover, the forces required to open the closure for the first time are very uneven.

Celem wynalazku jest zaproponowanie narzędzia kształtowego do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek, które nie wykazuje wspomnianych wyżej wad.The object of the invention is to propose a molding tool for closing containers, especially bottles, which does not suffer from the above-mentioned drawbacks.

Narzędzie kształtowe do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek, za pomocą zawierających koronę i wychodzący z niej płaszcz, zamknięć z materiału głębokotłocznego, korzystnie blachy aluminiowej lub stalowej, z zachodzącą podczas zamykania za zamknięcie tuleją, zawierającą formę do tłoczenia z odcinkiem głębokiego tłoczenia, który podczas zamykania dochodzi od zewnątrz do obszaru przejściowego pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia i poddaje obszar przejściowy procesowi głębokiego tłoczenia, przy czym należąca do tulei forma do tłoczenia zawiera wklęsły odcinek kształtowania, który współpracuje z obszarem przejściowym odcinek kształtowania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnętrzna powierzchnia odcinka kształtowania formy do tłoczenia - widziana w przekroju wzdłużnym - jest zakrzywiona w kształcie łuku koła, w związku z czym umieszczona wewną trz zamknię cia uszczelka jest dociś nię ta równomiernie, bez pustek lub szczelin powietrznych, do zewnętrznej powierzchni pojemnika i szczelnie przylega do odpowiedniej wewnętrznej powierzchni zamknięcia.Shaping tool for closing containers, in particular bottles, by means of deep-drawing material closures, preferably aluminum or steel sheets, containing a crown and extending from it, closures made of aluminum or steel, with a sleeve that extends beyond the closure, containing a mold for pressing with a deep-drawing section, which when closing it extends from the outside into the transition area between the crown and the closure mantle and submits the transition area to a deep drawing process, the pressing mold belonging to the sleeve having a concave forming section which cooperates with the transition area, the forming section, according to the invention, characterized in that the inner surface of the section is the forming of the pressing mold - seen in longitudinal section - is curved in the shape of a circular arc, so that the gasket placed inside the closure is pressed evenly, without voids or air gaps, against the outer surface of the container and seals against the respective inner surface of the closure.

Korzystnie stanowiący część formy do tłoczenia odcinek głębokiego tłoczenia jest usytuowany bliżej przedniej krawędzi tulei niż odcinek kształtowania.Preferably, the deep drawing section of the mold is located closer to the leading edge of the sleeve than the shaping section.

Korzystnie odcinek głębokiego tłoczenia i odcinek kształtowania stykają się ze sobą bezpośrednio.Preferably, the deep drawing section and the shaping section are in direct contact with each other.

Korzystnie promień krzywizny łuku koła wynosi 1,0 do 2,0 mm, korzystnie 1,3 do 1,7 mm, zwłaszcza 1,5 mm.Preferably, the radius of curvature of the arc is 1.0 to 2.0 mm, preferably 1.3 to 1.7 mm, especially 1.5 mm.

Korzystnie forma do tłoczenia zawiera skos naprowadzający, usytuowany pomiędzy przednią krawędzią tulei i odcinkiem głębokiego tłoczenia.Preferably, the stamping mold comprises a guide slope between the leading edge of the sleeve and the deep drawing section.

Korzystnie skos naprowadzający i odcinek głębokiego tłoczenia przechodzą w siebie wzajemnie bezpośrednio lub korzystnie poprzez odcinek centrujący.Preferably, the guide chamfer and the deep drawing section pass into each other directly or preferably via a centering section.

Narzędzie kształtowe według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest zaopatrzone w tuleję, zawierającą formę do tłoczenia. Forma ta ma odcinek głębokiego tłoczenia, który podczas zamykania dochodzi od zewnątrz do obszaru przejściowego pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia i poddaje ten obszar procesowi głębokiego tłoczenia. Poza tym forma do tłoczenia ma, zwany poniżej w skrócie odcinkiem kształtowania, odcinek kształtowania końcowego, który - w przekroju wzdłużnym - ma zakrzywioną w kształcie łuku koła powierzchnię wewnętrzną i współpracuje z obszarem przejściowym, poddając go dodatkowemu procesowi kształtowania. Narzędzie kształtowe jest zatem dostosowane do tego, by przy zamykaniu pojemnika poddawać obszar przejściowy zamknięcia z materiału głębokotłocznego zarówno procesowi głębokiego tłoczenia, jak też procesowi kształtowania. Obszar przejściowy pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia uzyskuje zatem ostateczny kształt nie tylko w procesie głębokiego tłoczenia, lecz jest formowany dodatkowo w określony sposób przez odcinek kształtowania. Istnieje zatem możliwość bardzo dokładnego oddziaływania na kształt obszaru przejściowego. Dzięki temu obszar przejściowy można tak dopasować kształtem do zarysu zewnętrznego względnie wylotu zamykanego pojemnika, że umieszczona wewnątrz zamknięcia uszczelka jest bardzo równomiernie, zwłaszcza zaś bez jakichkolwiek pustych przestrzeni względnie pęcherzy powietrza, dociskana do zewnętrznej powierzchni pojemnika i przylega szczelnie do wewnętrznej powierzchni zamknięcia. Parametry uszczelnienia mieszczą się zatem w wąskim przedziale tolerancji. Poza tym siły potrzebne do pierwszego otwarcia zamknięcia są bardziej równomierne.The form tool according to the invention is characterized in that it is provided with a sleeve containing a pressing mold. The mold has a deep drawing section which, when closed, extends from the outside into the transition area between the crown and the closure shell and submits this area to a deep drawing process. In addition, the pressing mold has a final forming section, hereinafter abbreviated to shaping section, which - in longitudinal section - has a curved circular arc inner surface and cooperates with the transition area, subjecting it to an additional shaping process. The forming tool is thus adapted to subject the transitional region of the deep drawing material closure to both a deep drawing process and a shaping process when closing the container. The transition area between the crown and the closure shell is thus not only given its final shape by a deep drawing process, but is additionally formed in a defined manner by the shaping section. It is therefore possible to influence the shape of the transition area very precisely. As a result, the transition area can be adapted to the outer contour or the mouth of the container to be closed such that the seal arranged inside the closure is very uniformly pressed against the outer surface of the container, especially without any voids or air bubbles, and tightly adheres to the inner surface of the closure. The sealing parameters are therefore within a narrow tolerance range. Moreover, the forces required to open the closure for the first time are more uniform.

PL 193 103 B1PL 193 103 B1

Jeżeli narzędzie kształtowe charakteryzuje się specjalnym kształtem formy do tłoczenia, polegającym na tym, że odcinek głębokiego tłoczenia jest usytuowany bliżej przedniej krawędzi tulei niż odcinek kształtowania, wówczas przy zamykaniu pojemników tuleję przesuwa się w kierunku zamknięcia tak, że jej przednia krawędź - widziana w kierunku ruchu - znajduje się z przodu. Wskutek tego również odcinek głębokiego tłoczenia jest usytuowany z przodu i dochodzi do przejściowego obszaru zamknięcia jeszcze przed odcinkiem kształtowania. Zamknięcie jest zatem wychwytywane przez odcinek głębokiego tłoczenia i poddawane najpierw procesowi głębokiego tłoczenia, zanim zostanie ostatecznie uformowane przez odcinek kształtowania.If the forming tool is characterized by a special shape of the pressing mold, in which the deep drawing section is located closer to the front edge of the sleeve than the shaping section, then when closing the containers the sleeve moves towards the closure so that its leading edge - seen in the direction of movement - located at the front. As a result, the deep-drawing section is also situated at the front and comes to the transitional closure area even before the shaping section. The closure is thus captured by the deep drawing section and subjected first to a deep drawing process before being finally formed by the shaping section.

Za pomocą tego narzędzia kształtowego można realizować sposób zamykania pojemników, który charakteryzuje się tym, że obszar przejściowy pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia poddaje się w trakcie zamykania głębokiemu tłoczeniu i że ten obszar przejściowy poddaje się dodatkowemu procesowi kształtowania. Głębokie tłoczenie i późniejsze kształtowanie powodują takie uformowanie zamknięcia na pojemniku, że jest on szczelnie zamknięty, zaś panujące w pojemniku ciśnienia, przy których zachodzi wypchnięcie zamknięcia, leżą w wąskim zakresie tolerancji. Poza tym osiągane są bardziej równomierne wartości sił potrzebnych do pierwszego odkręcenia zamknięcia.With this shaping tool, a method for closing containers can be carried out, characterized in that the transition area between the crown and the closure shell is deep drawn during closing and that this transition area is subjected to an additional shaping process. Deep drawing and subsequent shaping causes the closure to be formed on the container so that it is tightly closed and the pressure in the container, at which the ejection of the closure takes place, is within a narrow tolerance range. In addition, more uniform force values for the first unscrewing of the closure are achieved.

Narzędzie kształtowe służy do wytwarzania zamknięcia z materiału głębokotłocznego, które charakteryzuje się tym, że jest głęboko tłoczone i kształtowane w obszarze przejściowym pomiędzy koroną i płaszczem. W porównaniu do zamknięć jedynie głęboko tłoczonych jest to o tyle korzystne, że pozwala optymalnie uszczelnić zamykany pojemnik. To z kolei pozwala utrzymać w wąskich granicach wartości ciśnienia wewnątrz pojemnika.The form tool serves to produce a deep-drawn closure, which is characterized by being deeply drawn and shaped in the transition area between the crown and the mantle. Compared to only deep-drawn closures, this is advantageous in that it allows you to optimally seal the container to be closed. This in turn allows the pressure values inside the container to be kept within narrow limits.

Jedne części obszaru przejściowego mogą być głęboko tłoczone i dodatkowo kształtowane, podczas gdy inne są wyłącznie głęboko tłoczone. Pozwala to w optymalny sposób dopasować obszar przejściowy do konkretnych warunków.Some parts of the transition area can be deep drawn and further shaped, while others are exclusively deep drawn. This allows the transition area to be optimally adapted to the specific conditions.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, nazywane również nurnikiem, narzędzie kształtowe, przeznaczone do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek, za pomocą zamknięć z materiału głębokotłocznego, fig. 2 - dolną część tulei w przekroju wzdłużnym, oraz fig. 3 - część zamknięcia w przekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a shaped tool, also called a plunger, intended for closing containers, especially bottles, with closures made of deep-drawing material, fig. 2 - lower part of the sleeve in longitudinal section, and Fig. 3 shows a part of the closure in longitudinal section.

Narzędzia kształtowe omawianego tutaj rodzaju są w zasadzie znane. Służą one do umieszczania na pojemniku zamknięcia, złożonego z korony i wychodzącego z niej płaszcza, przy czym umieszczona wewnątrz zamknięcia uszczelka jest dociskana do wylotu pojemnika. Celem zamocowania zamknięcia wygniata się od zewnątrz w powierzchni jego płaszcza gwint przy użyciu odpowiedniego narzędzia.Shaping tools of the type discussed herein are basically known. They serve to place a closure on the container, consisting of a crown and a mantle extending therefrom, the seal inside the closure being pressed against the mouth of the container. In order to fasten the closure, a thread is pressed from the outside into the surface of its casing using a suitable tool.

Narzędzia kształtowe i narzędzia do wygniatania gwintu są znane, w związku z czym ich zasadnicza funkcja nie będzie tu bliżej opisywana.Form tools and thread forming tools are known, so their essential function will not be described in more detail here.

Narzędzie kształtowe 1, przedstawione w przekroju wzdłużnym na fig. 1, zawiera tuleję 3, która celem zamknięcia pojemnika zachodzi za zamknięcie i kształtuje obszar przejściowy pomiędzy koroną i płaszczem zamknięcia. Wewnętrzna średnica tulei 3 jest w zwią zku z tym tak dobrana, że tuleja co najmniej swym - na fig. 1 dolnym - obszarem zachodzi za zamknięcie. Tuleja ma przednią krawędź 5, stanowiącą jej dolne ograniczenie.The shaping tool 1, shown in longitudinal section in Fig. 1, comprises a sleeve 3 which overlaps the closure to close the container and forms a transition area between the crown and the closure mantle. The inner diameter of the sleeve 3 is therefore selected in such a way that the sleeve at least in its lower area - in FIG. 1 - overlaps the closure. The sleeve has a leading edge 5 which is its lower limit.

Tuleja 3 otacza wewnętrzną przestrzeń 7, w której umieszczony jest wypychacz 9, przemieszczany w kierunku osi symetrii 11 narzędzia kształtowego 1. Na fig. 1 płytkowy wypychacz 9 znajduje się w swojej najniższej pozycji, w której jego odstęp względem przedniej krawędzi 5 jest najmniejszy. W tym poło żeniu wypychacz 9 jest zabezpieczony kołkiem 13 przed wypadnięciem z wewnętrznej przestrzeni 7. Wypychacz 9 jest dociskany przez co najmniej jeden element sprężysty 15, w tym przypadku sprężynę śrubową, ze skierowaną w dół siłą wstępnego docisku. W przedstawionym tutaj przykładzie wykonania wokół osi symetrii 11 rozmieszczonych jest kilka elementów sprężystych 15, 15'. Są one umieszczone w wybraniach względnie otworach 17, 17', w zasadzie równoległych do osi symetrii 11 i znajdujących się w korpusie 19 tulei 3. Usytuowanie i kształt wypychaczy 9 opisanego tutaj rodzaju jest znane, w związku z czym nie będzie tutaj bliżej opisywane.The sleeve 3 surrounds the inner space 7 in which the ejector 9 is located, which is moved towards the symmetry axis 11 of the forming tool 1. In Fig. 1, the plate ejector 9 is in its lowest position, in which its distance from the leading edge 5 is the smallest. In this position, the ejector 9 is prevented by a pin 13 from falling out of the inner space 7. The ejector 9 is biased by at least one elastic element 15, in this case a helical spring, with a downward biasing force. In the embodiment shown here, several spring elements 15, 15 'are arranged about the axis of symmetry 11. They are located in recesses or openings 17, 17 'substantially parallel to the axis of symmetry 11 and in the sleeve body 19 of the sleeve 3. The location and shape of the ejectors 9 of the type described here are known and will therefore not be described in further detail here.

W pobliżu przedniej krawędzi 5 tulei 3 znajduje się skos naprowadzający 21, który - na fig. 1 rozszerza się stożkowo z góry do dołu, zatem jego wewnętrzna powierzchnia ma kształt stożkowego płaszcza. Skos naprowadzający 21 służy do tego, by przy nasadzaniu narzędzia kształtowego 1 na zamknięcie ułatwić jego wejście w tuleję 3.Near the front edge 5 of the sleeve 3 there is a guide slope 21 which - in Fig. 1 widens conically from top to bottom, so its inner surface has the shape of a conical shell. The guide slope 21 serves to facilitate insertion into the sleeve 3 when fitting the shaped tool 1 onto the closure.

Ze skosem naprowadzającym 21 połączony jest odcinek głębokiego tłoczenia 23, który ma wystający w kierunku osi symetrii 11, zwany również progiem ciągowym, promień głębokiego tłoczenia 25, którego zewnętrzna powierzchnia jest wypukła, czyli wchodzi w wewnętrzną przestrzeń 7.Connected to the guide slope 21 is a deep-drawing section 23 which has a deep-drawing radius 25 projecting in the direction of the symmetry axis 11, also called a drawing ridge, the outer surface of which is convex, i.e. it enters the inner space 7.

PL 193 103 B1PL 193 103 B1

Wewnętrzna powierzchnia progu ciągowego 25 tworzy w przekroju wzdłużnym łuk koła, zwłaszcza o promieniu równym 0,8 mm.The inner surface of the drawing ridge 25 longitudinally forms an arc of a circle, in particular with a radius of 0.8 mm.

Z odcinkiem głębokiego tłoczenia 23 połączony jest odcinek kształtowania 27, którego wewnętrzna powierzchnia -widziana od strony wewnętrznej przestrzeni 7 - jest wklęsła. Promień krzywizny tego odcinka kształtowania 27 wynosi 1,0 do 2,0 mm, korzystnie 1,3 do 1,7 mm. Szczególnie korzystny jest promień krzywizny równy 1,5 mm, ponieważ zapewnia on wyjątkowo dobrą szczelność i bardzo równomierne siły otwierania. Dotyczy to butelek, zamkniętych przy użyciu zamknięcia gwintowanego z materiału głębokotłocznego i mających w obszarze wylotu średnicę równą około 25 mm. Promień krzywizny na odcinku kształtowania 27 można dobierać w zależności od wymiarów zamykanych pojemników. Podane tutaj dane liczbowe dotyczą dostępnych na rynku, szklanych butelek na soki i napoje zawierające kwas węglowy, zwłaszcza wodę mineralną.Connected to the deep drawing section 23 is a shaping section 27, the inner surface of which - seen from the inner side of space 7 - is concave. The radius of curvature of this shaping section 27 is 1.0 to 2.0 mm, preferably 1.3 to 1.7 mm. A radius of curvature of 1.5 mm is particularly advantageous since it provides an extremely good seal and very uniform opening forces. This applies to bottles closed by a threaded closure of deep-drawn material and having a diameter of approximately 25 mm in the region of the outlet. The radius of curvature in the shaping section 27 may be selected depending on the dimensions of the containers to be closed. The figures given here relate to commercially available glass bottles for juices and drinks containing carbonic acid, especially mineral water.

Dolna część tulei 3, obwiedziona kółkiem 29, nazywana jest również formą 31 do tłoczenia, opisaną bliżej w odniesieniu do fig. 2.The lower part of the sleeve 3, encircled by a circle 29, is also called a stamping mold 31, described in more detail with reference to Fig. 2.

Na figurze 2 ukazana jest w przekroju wzdłużnym dolna część tulei 3, zwłaszcza jej przednia krawędź 5 z połączoną z nią formą 31 do tłoczenia. Te same części opatrzone są tymi samymi odnośnikami, w związku z czym można się tutaj odnieść do opisu fig. 1.2 shows the lower part of the sleeve 3 in longitudinal section, in particular its front edge 5 with the stamping mold 31 connected to it. The same parts have the same reference numerals, so reference may be made to the description of Fig. 1 here.

Na figurze 2 widać wyraźnie, że z przedniej krawędzi 5 wychodzi skos naprowadzający 21, biegnący stożkowo w kierunku osi symetrii 11. Skos naprowadzający 21 jest połączony bezpośrednio z przednią krawędzią 5 i rozszerza się w jej kierunku na zasadzie lejka. Skos naprowadzający 21 przechodzi w odcinek centrujący 33, mający w zasadzie cylindryczny kształt. Nad tym odcinkiem centrującym 33 leży próg ciągowy 25, którego wewnętrzna powierzchnia, jak już wspomniano, wchodzi w przekroju wzdłużnym na kształt łuku koła do wnętrza tulei 3. Próg ciągowy 25 odcinka głębokiego tłoczenia 23 wystaje pod kątem 90° względem odcinka centrującego 33. Możliwe są jednak również kąty większe lub mniejsze niż 90°. W przedstawionym tutaj przykładzie wykonania próg ciągowy 25 przechodzi przez cylindryczny obszar częściowy 35, zaliczający się również do odcinka głębokiego tłoczenia 23, bezpośrednio we wklęsły odcinek kształtowania 27.2 it is clearly seen from the front edge 5 that a guide slope 21 extends conically in the direction of the axis of symmetry 11. The guide slope 21 is connected directly to the front edge 5 and widens in its direction like a funnel. The guide ramp 21 passes into a centering portion 33 which is substantially cylindrical in shape. Above this centering section 33 lies a drawing sill 25, the inner surface of which, as already mentioned, extends in an arc longitudinal section into the inside of the sleeve 3. The drawing sidewall 25 of the deep drawing section 23 projects at an angle of 90 ° with respect to the centering section 33. but also angles greater than or less than 90 °. In the exemplary embodiment shown here, the drawing ridge 25 passes through a cylindrical sub-area 35, also belonging to the deep-drawing section 23, directly into a concave shaping section 27.

W przedstawionym tutaj przykł adzie wykonania widać wyraź nie, ż e przy nasadzaniu tulei 3 na nie przedstawione tutaj zamknięcie najpierw działa skos naprowadzający 21, który wraz z odcinkiem centrującym 33 odpowiada za to, by zamknięcie wchodziło centrycznie do wnętrza tulei 3. Bezpośrednio po nasadzeniu tulei 3 na zamknięcie jego obszar przejściowy, leżący pomiędzy koroną i płaszczem, znajduje się wewnątrz tulei w obszarze odcinka centrującego 33.In the exemplary embodiment shown here, it is clear that when fitting the sleeve 3 onto the closure not shown here, a guide slope 21 first acts, which together with the centering portion 33 is responsible for ensuring that the closure extends centrally into the sleeve 3. Immediately after inserting the sleeve. 3 for the closure, its transition area lying between the crown and the mantle is inside the sleeve in the area of the centering section 33.

Na figurze 3 ukazana jest w przekroju wzdłużnym część zamknięcia 37, nasadzonego na pojemnik 39, na przykład butelkę ze szkła. Wyraźnie widać tutaj obszar przejściowy 41, leżący pomiędzy zamykającą wylot pojemnika koroną 45 i wychodzącym z niej płaszczem 47 zamknięcia 37. Pomiędzy koroną 45 i częściami obszaru przejściowego 41, wewnątrz zamknięcia 37 umieszczona jest uszczelka, która nie tylko zamyka poziomy obszar wylotu 43, lecz sięga do bocznej powierzchni 51 pojemnika. Poniżej obszaru przejściowego 41 widoczne jest zgrubienie 53, korzystnie radełkowane, co z jednej strony służy wzmocnieniu zamknięcia 37, z drugiej zaś ułatwia jego uchwycenie.FIG. 3 shows in longitudinal section a part of the closure 37 attached to the container 39, for example a glass bottle. Clearly visible here is the transition area 41 which lies between the crown 45 closing the mouth of the container and the closure 47 of the closure 37 extending therefrom. Between the crown 45 and the parts of the transition area 41, inside the closure 37 is a gasket which not only closes the horizontal area of the mouth 43 but extends to the side surface 51 of the container. Below the transition area 41, a bead 53 is visible, preferably knurled, which on the one hand serves to strengthen the closure 37 and, on the other hand, makes it easier to grasp.

Wewnętrzna średnica tulei 3, z której widoczne są jedynie części formy 31 do tłoczenia, jest dopasowana do zewnętrznej średnicy zamknięcia 33. Przed nasadzeniem tulei 3 na zamknięcie 37 jego zewnętrzna średnica jest większa niż wewnętrzna średnica w cylindrycznym obszarze częściowym 35. Dzięki temu dopasowaniu wymiarów próg ciągowy 25 odcinka 23 głębokiego tłoczenia tak współpracuje z zamknięciem 37 względnie jego obszarem przejściowym 41, że można go poddać operacji głębokiego tłoczenia.The inner diameter of the sleeve 3, from which only the parts of the stamping mold 31 are visible, is matched to the outer diameter of the closure 33. Before the sleeve 3 is fitted onto the closure 37, its outer diameter is greater than the inner diameter in the cylindrical partial region 35. Due to this dimensional adjustment, the threshold the traction 25 of the deep drawing section 23 cooperates with the closure 37 or its transition region 41 such that it can be subjected to a deep drawing operation.

W pł aszczu 47 zamknię cia 37 po głębokim tł oczeniu i kształ towaniu wzglę dnie koń cowym kształtowaniu obszaru przejściowego 41 wygniata się gwint 57, kształtując w ten sposób płaszcz na zewnętrznym gwincie 58 pojemnika 39 i mocując pewnie zamknięcie 37 na pojemniku 39.After deep drawing and shaping or final shaping of the transition region 41 in the closure jacket 47, a thread 57 is punched, thus forming the jacket on the outer thread 58 of the container 39 and firmly securing the closure 37 to the container 39.

Poniżej opisana zostanie bardziej szczegółowo funkcja objaśnionego na podstawie figur narzędzia kształtowego 1, sposób zamykania pojemników za pomocą głębokotłocznego zamknięcia oraz zamknięcie 37.The function of the molding tool 1 explained in more detail below, the method for closing containers by means of a deep drawing closure and the closure 37 will be described in more detail.

Celem zamknięcia pojemnika 39 na jego wylot 43 nasadza się zamknięcie 37. Płaszcz 47 zamknięcia 37 nie jest przy tym jeszcze zaopatrzony w gwint, natomiast znajduje się na nim obwodowe zgrubienie 53.In order to close the container 39, a closure 37 is placed on its mouth 43. The closure casing 47 is not yet provided with a thread, but is provided with a peripheral bead 53.

Po nasadzeniu zamknięcia 37 na pojemnik 39 narzędzie kształtowe opuszcza się na zamknięcie 37. Na figurze 1 widać, że dociskacz 59 narzędzia kształtowego 1 zabezpiecza zamknięcie 37 do chwili, gdy wejdzie ono w tuleję 3. Najpierw skos naprowadzający 21 sprawia, że zamknięcie 37After the closure 37 has been fitted onto the container 39, the forming tool is lowered onto the closure 37. In FIG. 1, it can be seen that the clamp 59 of the forming tool 1 secures the closure 37 until it engages in the sleeve 3. First, the guide slope 21 causes the closure 37

PL 193 103 B1 wchodzi centrycznie w wewnętrzną przestrzeń 7 tulei 3. Przed obróbką zamknięcia 37 za pomocą narzędzia kształtowego 1 zewnętrzna średnica obszaru przejściowego 41 jest większa niż wewnętrzna średnica w cylindrycznym obszarze częściowym 35. Wskutek tego próg ciągowy 25 dochodzi do obszaru przejściowego 41, który podlega głębokiemu tłoczeniu przy dalszym opuszczaniu tulei 3 względem - wykonanego z głębokotłocznego materiału, zwłaszcza blachy aluminiowej lub stalowej - zamknięcia 37. Dochodzi przy tym jedynie do względnego przemieszczania się zamknięcia 37 i tulei 3. Możliwe byłoby zatem również teoretycznie wprowadzanie zamknięcia 37 do wewnętrznej przestrzeni 7 tulei 3.The outer diameter of the transition area 41 is larger than the inner diameter of the cylindrical sub-area 35. As a result, the drawing threshold 25 reaches the transition area 41, which is then machined by the closure 37 with a shaped tool 1. undergoes deep drawing as the sleeve 3 continues to descend relative to the closure 37 made of deep drawing material, in particular aluminum or steel sheet. In this case, only the relative movement of the closure 37 and the sleeve 3. It would therefore also theoretically be possible to insert the closure 37 into the inner space 7. sleeve 3.

Z objaśnień do figury 2 wynika, że próg cią gowy 25 dochodzi do obszaru przejś ciowego 41, zanim zacznie pracować odcinek kształtowania 27. Podczas opuszczania tulei 3 względem zamknięcia 37 obszar przejściowy 41 podlega wyłącznie głębokiemu tłoczeniu, dopóki próg ciągowy 25 i cylindryczny obszar przejś ciowy 35 współpracują z obszarem przejś ciowym 41. Jednak przy dalszym opuszczaniu również odcinek kształtowania 27 zaczyna współpracować z obszarem przejściowym 41, kształtując dodatkowo ten obszar. Na zakończenie tuleja 3 znajduje się względem zamknięcia 37 w pozycji ukazanej na fig. 3. W ten sposób osiągnęła ona maksymalne przemieszczenie w odniesieniu do swej pozycji wyjściowej, zaś operacja głębokiego tłoczenia, podobnie jak operacja kształtowania, jest zakończona.From the explanations of FIG. 2, it is clear that the drawing threshold 25 reaches the transition region 41 before the shaping section 27 starts working. When the sleeve 3 is lowered relative to the closure 37, the transition region 41 is only deep drawn as long as the drawing threshold 25 and the cylindrical transition region 35 cooperate with the transition area 41. However, on further lowering, also the shaping section 27 begins to cooperate with the transition area 41, further shaping this area. Finally, the sleeve 3 is in the position shown in FIG. 3 with respect to the closure 37. It has thus reached its maximum displacement with respect to its starting position, and the deep drawing operation, like the shaping operation, is complete.

W typowych zamknięciach i pojemnikach wzgl ędnie butelkach wymagana głębokość tłoczenia wynosi około 2,6 mm. Stąd wynika, że przy opuszczaniu tulei 3 względem zamknięcia 37 na pierwszym odcinku, wynoszącym około 0,8 mm, zachodzi wyłącznie głębokie tłoczenie obszaru przejściowego 41 za pomocą progu ciągowego 25 oraz głębokie tłoczenie za pomocą cylindrycznego obszaru częściowego 35, wynoszące około 0,3 mm. Przy tej głębokości tłoczenia zakrzywiony obszar wewnętrznej powierzchni odcinka kształtowania 27 dochodzi do obszaru przejściowego 41, w związku z czym, podczas gdy obszar przejś ciowy jest dalej głęboko tł oczony, w jego obszarze zachodzi również proces kształtowania. Aby osiągnąć głębokość tłoczenia wynoszącą około 2,6 mm, dla odcinka kształtowania 27 dobiera się promień równy około 1,5 mm.In typical closures and containers or bottles, the required depth of pressing is about 2.6 mm. It follows that when the sleeve 3 is lowered relative to the closure 37 in a first section of approximately 0.8 mm, only a deep drawing of the transition area 41 by means of the thrust threshold 25 and a deep drawing of approximately 0.3 mm by means of a cylindrical sub-area 35 takes place. . At this embossing depth, the curved area of the inner surface of the shaping section 27 extends into the transition area 41, whereby, while the transition area continues to be deeply embossed, a shaping process also takes place in this area. In order to achieve an embossing depth of approximately 2.6 mm, a radius of approximately 1.5 mm is selected for the forming section 27.

Głębokość tłoczenia w typowych zamknięciach 37 butelek o średnicy 25 mm jest znormalizowana i wynosi 2,6 mm. Wysokość cylindrycznego obszaru częściowego 35, mierzona w kierunku osi symetrii 11, zależy zatem od doboru promieni progu ciągowego 25 i odcinka kształtowania 27. Jeżeli wybierze się promienie większe od podanych wyżej, wówczas wysokość cylindrycznego obszaru częściowego 35 może być praktycznie równa zeru. W tym przypadku proces głębokiego tłoczenia jest dokonywany przez próg ciągowy 25, ewentualnie także przez pierwszy, połączony z nim, obszar odcinka kształtowania 27.The depth of discharge in typical closures of 37 bottles with a diameter of 25 mm is standardized at 2.6 mm. The height of the cylindrical subregion 35, measured in the direction of the symmetry axis 11, therefore depends on the choice of the radii of the drawing ridge 25 and the shaping portion 27. If radii greater than those given above are selected, the height of the cylindrical subregion 35 may be practically zero. In this case, the deep drawing process is performed by a drawing sill 25, possibly also by a first region of the shaping section 27 connected thereto.

Zamknięcie 37 charakteryzuje się zatem tym, że część obszaru przejściowego 41, stykająca się bezpośrednio z płaszczem 47, podlega wyłącznie głębokiemu tłoczeniu. Chodzi tutaj o cylindryczną część obszaru przejściowego 41, stykającą się z obwodowym zgrubieniem 53. Nad tą częścią obszar przejściowy 41 jest poddawany zarówno głębokiemu tłoczeniu, jak też kształtowaniu.The closure 37 is thus characterized in that the portion of the transition region 41 directly in contact with the skirt 47 is only deep drawn. It is a cylindrical part of the transition area 41 which contacts the circumferential bead 53. Above this part, the transition area 41 is both deep drawn and shaped.

Na figurze 3 widać wyraźnie, że uszczelka 49 jest przykładana względnie dociskana z jednej strony bez pustek do zewnętrznej powierzchni pojemnika 39, również do bocznej powierzchni 51 oraz że pomiędzy wewnętrzną powierzchnią zamknięcia 37 względnie obszaru przejściowego 41 i uszczelką 49 również nie wystę pują puste przestrzenie. Uszczelka jest zatem w całym obszarze przejściowym 41 dociskana od zewnętrz do pojemnika 39, co zapewnia jego szczelne zamknięcie. Uszczelka 49 przylega do biegnącej poziomo wokół wylotu 43 powierzchni F pojemnika 39, poza tym w obszarze bocznej powierzchni 51, usytuowanej poniżej tej powierzchni F. Takie usytuowanie uszczelki 49 zapewnia tak zwane boczne uszczelnienie pojemnika 39.FIG. 3 clearly shows that the seal 49 is applied or pressed on one side without voids to the outer surface of the container 39, also to the side surface 51, and that there are no voids between the inner surface of the closure 37 or the transition area 41 and the seal 49 either. The seal is thus, in the entire transition area 41, pressed from the outside against the container 39, which ensures its tight closure. The seal 49 rests against a surface F of the container 39 which runs horizontally around the mouth 43, moreover in the area of the side surface 51 below this surface F. This positioning of the seal 49 ensures a so-called lateral seal of the container 39.

Ponieważ pomiędzy pojemnikiem 39 i uszczelką 49 z jednej strony oraz pomiędzy uszczelką i wewnę trzną powierzchnią obszaru przejś ciowego 41 z drugiej strony nie występują puste przestrzenie, zmniejsza się siła potrzebna do nakręcenia zamknięcia. Poza tym ma tu miejsce ciasne uszczelnienie, co oznacza, że w każdym przypadku, dla przekraczającego wyraźnie przedział tolerancji nadciśnienia wewnątrz pojemnika 39, może zachodzić tak zwane odpowietrzanie, w ramach którego płyny i/lub gazy mogą wydostawać się z wnętrza pojemnika 39 obok uszczelki 49.Since there are no voids between the container 39 and the seal 49 on the one hand and between the seal and the inner surface of the transition area 41 on the other hand, the force needed to screw the closure on is reduced. In addition, a tight seal takes place here, which means that in any case, for an excess pressure clearly exceeding the tolerance range inside the container 39, a so-called venting can take place, in which liquids and / or gases can escape from the inside of the container 39 next to the seal 49. .

Claims

Patent claims

1. Shaping tool for closing containers, in particular bottles, by means of a deep-drawing material, preferably aluminum or steel sheet, closures containing a crown and extending from it, closures made of aluminum or steel sheet, with a sleeve that extends beyond the closure, containing a mold with a deep drawing section, which when closing, it reaches from the outside into the transition area between the crown and the closure skirt and submits the transition region to a deep drawing process, the pressing mold belonging to the sleeve having a concave shaping section which cooperates with the shaping section transition area, characterized in that the inner surface of the shaping section (27) of the pressing mold (31) - seen in longitudinal section - is curved in the shape of a circular arc, so that the seal (49) placed inside the closure (37) is pressed evenly, without voids or air gaps, against the outer surface ( 51) container i tightly adheres to the corresponding inner surface of the closure.

2. The form tool according to claim 1 A method as claimed in claim 1, characterized in that the deep drawing section (23) forming part of the mold (31) is positioned closer to the leading edge (5) of the sleeve (3) than the shaping section (27).

3. The form tool according to claim 1 The method of claim 1 or 2, characterized in that the deep drawing section (23) and the shaping section (27) are in direct contact with each other.

4. The contouring tool according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the radius of curvature of the arc of the circle is 1.0 to 2.0 mm, preferably 1.3 to 1.7 mm, in particular 1.5 mm.

5. The contouring tool according to claim 1 A machine as claimed in claim 1, characterized in that the stamping mold (31) comprises a guide slope (21) between the leading edge (5) of the sleeve (3) and the deep drawing section (23).

6. The contouring tool according to claim 1 5. The device according to claim 5, characterized in that the guide ramp (21) and the deep drawing section (23) extend into each other directly or preferably via a centering section (33).