Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherungsrings an einer
Verschlusskappe für einen Behälter, insbesondere für eine Getränkeflasche. Die Erfindung
betrifft weiter eine Anordnung zur Herstellung einer Verschlusskappe für einen Behälter
umfassend die Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verschlusskappe
für einen Behälter.
Stand der Technik
[0002] Um für die Verbraucher beim Kauf eines Behälters, wie z.B. einer Getränkeflasche,
sicher zu stellen, dass sich der Behälter noch im Originalzustand befindet und nicht
zuvor absichtlich oder unabsichtlich geöffnet wurde, werden Verschlusskappen für derartige
Behälter zumeist mit einem Sicherungsring versehen. Dieser Sicherungsring ist mit
einem die Verschlussfunktion erfüllenden Grundteil der Verschlusskappe über eine Sollbruchstelle
verbunden, so dass beim Öffnen des Behälters die Sollbruchstelle zwangsweise beschädigt
wird und damit von aussen her das erstmalige Öffnen des Behälters sicher erkennbar
ist. Um diese Sicherungsfunktion zu gewährleisten, wird der Sicherungsring beim Abziehen
oder Abschrauben des Kappenteils wenigstens bis zum Bruch der Sollbruchstelle am Behälter
gehalten. Hierzu weist der Behälter an einem Stutzen, auf welchem die Verschlusskappe
sitzt, üblicherweise in Abziehrichtung einen Hinterschnitt in der Form z.B. eines
Wulstes auf, der vom Sicherungsring von unten her, d.h. entgegen einer Öffnungsrichtung,
hintergriffen wird. Dadurch sperrt der Sicherungsring beim Abnehmen der Verschlusskappe
gegen ein Abziehen am Wulst des Behälters, sodass es zu einem Aufreissen der Sollbruchstelle
kommt. Typischerweise ist am Sicherungsring zu diesem Zweck ein umlaufender, mitunter
unterbrochener, nach innen gefalteter Falz ausgebildet, mit welchem der Sicherungsring
den Wulst am Behälter hintergreift. Es ist auch bekannt, anstelle eines Falzes einen
verdickten Abschnitt am Sicherungsring vorzusehen.
[0003] Um zu verhindern, dass das Grundteil nach dem Abnehmen von dem Behälter getrennt
werden kann, kann die Solbruchstelle derart ausgebildet sein, dass nach dem Abnehmen
eine Verbindung zwischen dem Grundteil und dem Sicherungsring bestehen bleibt. Dabei
sollte die Öffnung des Behälters bei abgenommenen Grundteil frei zugänglich sein,
was z.B. durch geeignete Ausführung der Sollbruchstelle bzw. des Sicherungsrings ohne
weiteres möglich ist. Das Grundteil ist somit im Rahmen einer vorgesehenen Benutzung
über den Sicherungsring unverlierbar am Behälter befestigt. Dies ist mit Blick auf
eine ökologische Verträglichkeit, insbesondere eine Verringerung von z.B. unkontrolliert
entsorgten Plastikabfällen, vorteilhaft.
[0004] Eine derartige Verschlusskappe ist beispielsweise in der
US 2016/0288961 A1 (M. J. Maguire) beschrieben. Hierbei werden mehrere Schnitte in einen Verschlusskappenrohling eingebracht,
welche eine Sollbruchstelle derart bilden, dass das Grundteil der Verschlusskappe
nach dem Bruch der Sollbruchstelle über mehrere Stege mit dem Sicherungsring verbunden
bleibt.
[0005] In der Regel werden derartige Sicherungsringe durch Einschneiden der Sollbruchstelle
in einen Verschlusskappenrohling erzeugt. Derartige Verfahren sind jedoch meist ungenau,
da z.B. der umgefaltete Falz des Sicherungsrings eine unpräzise Schneidunterlage bildet.
Zudem besteht das Risiko, das bei Abweichungen im Verschlusskappenrohling z.B. der
Falz des Sicherungsrings oder andere Teile beim Schnitt verletzt werden, was die Zuverlässigkeit
der so produzierten Verschlusskappe beeinträchtigen kann. Andere Verfahren wie z.B.
Laserschneiden sind aufwändig und kostenintensiv.
[0006] Es besteht somit ein Bedürfnis nach einer einfachen und zuverlässigen Möglichkeit
zur Herstellung einer Verschlusskappe mit einer Sollbruchstelle, welche die Nachteile
des Standes der Technik überwindet und insbesondere eine zuverlässige und einfache
Herstellung komplexer Schlitzgeometrien der Sollbruchstelle erlaubt.
Darstellung der Erfindung
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende
Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, die bzw. das eine zuverlässige und kostengünstige
Herstellung von Verschlusskappen mit einem Sicherungsring für Behälter ermöglicht.
[0008] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherungsrings an einer Verschlusskappe
für einen Behälter, insbesondere für eine Getränkeflasche, ein stationäres Schneidmesser
mit einer sich entlang einer Schneidstrecke erstreckenden Schneidklinge, deren Schneidenverlauf
einer in einem Mantel eines Verschlusskappenrohlings zu erzeugenden Schlitzgeometrie
zwischen einem Grundteil der Verschlusskappe und dem Sicherungsring entspricht. Weiter
umfasst die Vorrichtung eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Verschlusskappenrohlings
entlang der Schneidstrecke, wobei die Transporteinrichtung einen Stützdorn zum Stützen
des Mantels des Verschlusskappenrohlings, insbesondere zur direkten Unterstützung
an einer Mantelinnenseite, umfasst, derart, dass der Mantel während eines Schneidvorgangs
auf der Schneidklinge abgewälzt wird, wobei der Stützdorn eine drehbare Lagerung aufweist,
mit welcher er um eine senkrecht zur Schneidstrecke orientierten Drehachse drehbar
gelagert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Stützabschnitt
des Stützdorns, welcher während des Schneidvorgangs der Schneidklinge gegenüberliegt,
eine Nutgeometrie ausgebildet ist, welche wenigstens der zu erzeugenden Schlitzgeometrie
entspricht, wobei die Vorrichtung eine Synchronisationseinrichtung umfasst, mittels
welcher eine Bewegung der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke mit einer
Drehbewegung des Stützdorns um die Drehachse synchronisierbar ist.
[0009] Im vorliegenden Sinne bezeichnet die "Schneidstrecke" einen Streckenabschnitt eines
von der Transporteinrichtung definierten Transportweges des Verschlusskappenrohlings
während des Schneidvorgangs. Die Schneidstrecke ist dabei in einer Transportebene
angeordnet, welche senkrecht zur Drehachse des Stützdorns steht. Typischerweise ist
die Transportebene horizontal ausgerichtet.
[0010] Das "Schneidmesser" bezeichnet vorliegend eine Anordnung von einer oder mehreren
Schneidklingen, welche typischerweise länglich ausgebildet sind. Die Schneidklingen
weisen in der Regel ein Blatt auf, welches die Schneiden der Schneidklinge trägt.
Die Schneiden können in einer Projektion parallel zur Drehachse des Stützdorns auf
die Transportebene geradlinig oder, insbesondere vom Blatt her gesehen konkav, gekrümmt
sein.
[0011] Die "Schlitzgeometrie" bezeichnet den Verlauf eines oder mehrerer Schlitzabschnitte,
welche auf dem Verschlusskappenrohling erzeugt werden sollen bzw. auf der fertiggestellten
Verschlusskappe vorhanden sein sollen. Die Schlitzgeometrie weist Unterbrüche auf,
wodurch Verbindungsstellen zwischen dem Grundteil und dem Sicherungsring bestehen
bleiben. Die Verbindungsstellen bilden dabei z.B. Stütz- oder Haltestege, welche im
Sinne von Sollbruchstellen bei einer ganzen oder teilweisen Trennung des Grundteils
vom Sicherungsring zur Trennung vorgesehen sind, und/oder Verbindungsabschnitte, welche
bei einer teilweisen Trennung dazu vorgesehen sind, bestehen zu bleiben, d.h. das
Grundteil bleibt nach einer teilweisen Trennung mit dem Sicherungsring im Verbindungsabschnitt
verbunden.
[0012] Der "Schneidenverlauf" der Schneidklinge bezeichnet vorliegend gesamthaft die folgenden
zwei, im Allgemeinen überlagerten, Verläufe der Schneide: Einen Längsverlauf, welcher
den Schneidenverlauf längs der Schneidstrecke bezeichnet sowie einen Höhenverlauf,
welcher den Schneidenverlauf in einer Richtung senkrecht zur Schneidstrecke und parallel
zur Drehachse des Stützdorns bezeichnet. Um die Unterbrüche zwischen einzelnen Schlitzabschnitten
der Schlitzgeometrie zur erzeugen, kann z.B. der Längsverlauf der Schneidklinge entsprechend
unterbrochen sein. Falls z.B. ein gewellter Verlauf der Schlitzgeometrie im Mantel
der Verschlusskappe erzeugt werden soll, hat die Schneidklinge einen entsprechenden
welligen Höhenverlauf. Sollte es erforderlich sein, dass zusätzlich zu der Schlitzgeometrie
auch nur geschwächte Bereiche im Mantel des Verschlusskappenrohlings erzeugt werden
sollen, d.h. Bereiche, in welchen der Mantel der Verschlusskappe eingeschnitten, aber
nicht durchschnitten werden soll, kann zusätzlich auch ein Tiefenverlauf vorhanden
sein, welcher den Schneidenverlauf in einer Richtung senkrecht zur Schneidstrecke
und senkrecht zur Drehachse des Stützdorns bezeichnet. Die "Transporteinrichtung"
bezeichnet eine Vorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass der Verschlusskappenrohling
in der Schneidstrecke derart am Schneidmesser vorbeitransportiert werden kann, dass
ein Schneidvorgang, d.h. ein Einschneiden des Mantels des Verschlusskappenrohlings
durch das stationäre Schneidmesser, erfolgt. Typischerweise greift der Stützdorn der
Transporteinrichtung mit dem Stützabschnitt derart in einen Innenraum des Verschlusskappenrohlings
ein, dass der Mantel des Verschlusskappenrohlings vom Innenraum her vom Stützabschnitt
in einem momentanen Schneidbereich gegen die Schneidklinge geführt wird. Dabei unterstützt
der Stützbereich des Stützdorns den Mantel insbesondere durch direkte Anlage an einer
Mantelinnenseite im momentanen Schneidbereich. "Direkte Anlage" bezeichnet hierbei
einen unmittelbarenKontakt des Stützbereichs des Stützdorns mit der Innenfläche des
Mantelabschnitts zumindest im momentanen Schneidbereich, d.h. in demjenigen Mantelabschnitt,
in welchem gerade ein Schneidvorgang erfolgt.
[0013] Der Transport des Verschlusskappenrohlings durch die Transporteinrichtung umfasst
eine translatorische Bewegung längs des Transportweges (Vorschub) sowie eine diesem
Vorschub überlagerte Drehbewegung um eine zur Drehachse des Stützdorns parallele oder
koaxiale Drehachse. Die Drehbewegung des Verschlusskappenrohlings wird von einer Drehung
des Stützdorns um die durch die drehbare Lagerung definierte Drehachse unterstützt
bzw. erreicht. Auf diese Weise kann der Mantel des Verschlusskappenrohlings während
des Transports längs der Schneidstrecke auf den Schneidklingen abgewälzt werden.
[0014] Die erfindungsgemässe Nutgeometrie im Stützbereich des Stützdorns entspricht wenigstens
der zu erzeugenden Schlitzgeometrie, d.h. die Nutgeometrie ist derart ausgebildet,
dass sie im Zuge eines vollständigen Schneidvorgangs wenigstens den Verlauf der gesamten
Schneidklinge erfasst. Dies schliesst nicht aus, dass die Nutgeometrie z.B. aus herstellungstechnischen
Gründen auch weitere Nutabschnitte umfassen kann, welche über die vom Schneidmesser
bzw. von dessen Schneidklingen definierte Schlitzgeometrie hinausgehen. Es versteht
sich, dass dieselben Nutabschnitte im Zuge von mehr als einer Umdrehung des Stützdorns
während des Schneidvorgangs verschiedene Abschnitte des Verlaufs der Schneidklinge
erfassen können.
[0015] Die Nutgeometrie ist bevorzugt an einer Mantelfläche im Stützabschnitt des Stützdorns
ausgebildet. Der Stützabschnitt liegt, insbesondere mit der Mantelfläche, während
des Schneidvorgangs, insbesondere im momentanen Schneidbereich und bevorzugt direkt,
an einer Innenfläche des Mantels des Verschlusskappenrohlings an. Ein grösster radialer
Aussendurchmesser des Stützabschnitts ist dabei bevorzugt kleiner als ein kleinster
radialer Innendurchmesser des Verschlusskappenrohlings, damit dieser problemlos in
Richtung der Drehachse, d.h. auch längs einer Längsachse des Stützdorns, auf diesen
aufgesetzt und wieder von diesem abgenommen werden kann. Aufgrund des kleineren Durchmessers
rollt der Stützabschnitt in diesem Fall während des Schneidvorgangs mit seiner Mantelfläche
auf der Innenfläche des Mantels des Verschlusskappenrohlings ab. Für einen vollständigen
Umlauf des Verschlusskappenrohlings führt der Stützdorn in diesem Fall somit mehr
als eine Umdrehung um seine Drehachse aus. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass
ein grösster radialer Aussendurchmesser des Stützabschnitts einem kleinsten radialen
Innendurchmesser des Verschlusskappenrohlings weitgehend entspricht, sodass der Verschlusskappenrohling
satt auf dem Stützabschnitt des Stützdorns sitzen kann. In diesem Fall entspricht
eine vollständige Umdrehung des Stützdorns einem vollständigen Umlauf des Verschlusskappenrohlings.
Die Mantelfläche des Stützabschnitts kann an einen Verlauf der Innenfläche des Mantels
des Verschlusskappenrohlings angepasst sein. Im Allgemeinen ist die Mantelfläche des
Stützabschnitts, abgesehen von einer allenfalls nicht rotationssymmetrisch daran ausgebildeten
Nutgeometrie, im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der Drehachse des Stützdorns
ausgebildet.
[0016] Erfindungsgemäss umfasst die Vorrichtung eine Synchronisationseinrichtung, mittels
welcher eine Bewegung der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke mit einer
Drehbewegung des Stützdorns um die Drehachse synchronisierbar ist. Auf diese Weise
können der Vorschub der Transporteinrichtung sowie die Drehbewegung des Stützdorns,
insbesondere im Bereich der Schneidstrecke, derart miteinander gekoppelt werden, dass
die Nutgeometrie des Stützdorns im momentanen Schneidbereich mit dem Schneidenverlauf
der Schneidklinge übereinstimmend an dieser vorbeibewegt wird, d.h. in jedem Moment
ist im momentanen Schneidbereich der Schneide der Schneidklinge gegenüberliegend ein
Abschnitt der Nutgeometrie angeordnet. Der Verschlusskappenrohling wird dabei unter
anderem über den Stützbereich des Stützdorns mitgenommen und ebenfalls synchronisiert
auf den Schneidklingen abgewälzt, d.h. erfährt einen entsprechenden Vorschub mit entsprechend
überlagerter, synchronisierter Drehbewegung.
[0017] Die Synchronisationseinrichtung kann z.B. eine mechanische oder eine elektronische
Kopplung umfassen. Mechanisch kann z.B. über ein Getriebe eine synchronisierte Kopplung
des Vorschubs der Transporteinrichtung mit der Drehbewegung des Stützdorns erreicht
werden. Elektronisch kann z.B. eine entsprechend synchronisierte Steuerung separater
Antriebe für den Vorschub der Transporteinrichtung und die Drehbewegung des Stützdorns
vorgesehen sein. Dabei ist eine Steuerung oder eine Regelung denkbar, welche z.B.
über Sensoren Daten zur aktuellen Position und/oder Drehstellung erhält und die jeweiligen
Antriebe entsprechend steuert bzw. regelt.
[0018] Die im Stützbereich ausgebildete Nutgeometrie hat den Vorteil, dass der Mantel des
Verschlusskappenrohlings während des Schneidvorgangs im momentanen Schneidbereich
eine weitgehend vollständige Unterstützung erfährt, welche nur im Bereich der zu erzeugenden
Schlitzgeometrie, d.h. im Umfang der Nutgeometrie, unterbrochen zu sein braucht. Gleichzeitig
kann die Schneidklinge bzw. deren Schneide durch den Mantel hindurchdringen und, insbesondere
berührungslos, in die Nutgeometrie eingreifen, d.h. in eine Richtung senkrecht zur
Drehachse des Stützdorns in die Nut eingebracht werden. Auf diese Weise wird ein zuverlässiger
und wohldefinierter Schnitt zur Erzeugung der Schlitzgeometrie erreicht. Insbesondere
besteht kein Risiko, dass trotz vollständig durchdringendem Schnitt z.B. das Schneidmesser,
die Transporteinrichtung, insbesondere der Stützdorn, oder nicht zum Schneiden vorgesehene
Bereiche bzw. Teile des Verschlusskappenrohlings beschädigt werden.
[0019] Aufgrund der, insbesondere direkten, Unterstützung des Mantels im Schneidbereich
kann die Schlitzgeometrie auf besonders zuverlässige Weise mit hoher Schnittgenauigkeit
erzeugt werden. Insbesondere kann der Verschlusskapselrohling auch mit ungefaltetem
Mantel bearbeitet werden, im Gegensatz zu Lösungen im Stand der Technik, wo der zur
Bildung des Sicherungsrings umgefaltete Abschnitt des Mantels auch eine Stützfunktion
beim Erzeugen der Schlitzgeometrie wahrnehmen musste.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zu erzeugende Schlitzgeometrie Abschnitte,
welche sich in einem Winkel kleiner als 90° zur Drehachse des Stützdorns erstrecken.
Mit anderen Worten heisst dies, dass die Schlitzgeometrie Abschnitte umfassen kann,
welche bezüglich der Transportebene geneigt sind oder, sofern gewünscht, senkrecht
auf dieser stehen, das heisst parallel zur Drehachse des Stützdorns angeordnet sind.
Entsprechend kann die Schneide der Schneidklinge einen Höhenverlauf aufweisen, welcher
Abschnitte umfasst, die in einer Richtung parallel zur Drehachse ansteigend oder abfallend
sein können. Auf diese Weise können komplexe Schlitzgeometrien erzeugt werden, welche
eine vielseitige Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung ermöglichen. Derartige
Abwinkelungen der Schlitzgeometrie haben insbesondere an den Enden von Schlitzabschnitten
den Vorteil, dass ein Abreissen bzw. Einreissen des Schlitzes in weitere Bereich der
Verschlusskappe verhindert bzw. gehemmt werden kann. Zudem kann durch derartige Abwinkelungen
die Schlitzgeometrie derart geführt werden, dass z.B. in Bereichen grösserer Belastung
wie z.B. einem als gelenkige Verbindungsstelle vorgesehenen breiten Unterbruch in
der Schlitzgeometrie zur Verbesserung der Abstützung eine Ausbuchtung bzw. Verbreiterung
geschaffen werden kann.
[0021] Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schlitzgeometrie einfach ausgebildet ist und
nur Abschnitte umfasst, welche unter einem Winkel von 90° bezüglich der Drehachse
angeordnet sind, d.h. geradlinige Schlitzabschnitte parallel zur Transportebene.
[0022] Bevorzugt ist die Schneidklinge derart relativ zum Stützdorn angeordnet, dass die
Schneidklinge, insbesondere eine Schneide der Schneidklinge, während des Schneidvorgangs
in die Nutgeometrie des Stützdorns eingreift. Auf diese Weise kann sichergestellt
werden, dass der Mantel des Verschlusskappenrohlings vollständig durchschnitten wird,
ohne dass das Schneidmesser, die Transporteinrichtung, insbesondere der Stützdorn,
oder nicht zum Schneiden vorgesehene Bereiche bzw. Teile des Verschlusskappenrohlings
beschädigt werden. Alternativ kann die Schneidklinge während des Schneidvorgangs aber
auch radial ausserhalb der Nut verbleiben, wobei durch die Nut sichergestellt ist,
dass bei geringfügigen Abweichungen in radiale Richtung keine Beschädigung erfolgt.
[0023] Mit Vorteil beträgt eine axiale Ausdehnung der Nutgeometrie des Stützdorns in Richtung
der Drehachse mindestens in Abschnitten, welche zur Drehachse des Stützdorns senkrecht
ausgerichtet sind, 0.2 - 0.8 mm, insbesondere 0.3 - 0.5 mm. Die konkret bevorzugten
Masse der Nutgeometrie hängen z.B. davon ab, mit welcher Breite die Schlitzgeometrie
in dem Mantel ausgebildet werden soll bzw. welche Schnittbreite die Schneidklingen
ergeben. Dabei ist auch eine gewisse Toleranz in der Relativbewegung des Stützdorns
gegenüber dem feststehenden Schneidmesser zu berücksichtigen. Es hat sich gezeigt,
dass eine Ausdehnung von 0.2 bis 0.8 mm für die meisten Anwendungen eine ausreichende
Unterstützung des Mantels mit ausreichend Platz für den Eingriff der Schneide bereitstellt.
Bevorzugt ist jedoch eine geringere Ausdehnung der Nutgeometrie von 0.3 bis 0.5 mm,
womit eine bessere Unterstützung des Mantels und damit letztlich ein besseres Schnittbild
erreicht werden kann. In Abschnitten, welche sich in einem Winkel kleiner als 90°
zur Drehachse des Stützdorns erstrecken, kann typischerweise eine grössere Ausdehnung
der Nutgeometrie erforderlich sein, da aufgrund der Drehbewegung des Stützdorns zusätzlicher
Platz für den Eingriff der Schneiden der Schneidklingen geschaffen werden muss.
[0024] Das Schneidmesser kann modular ausgebildet sein und eines oder mehrere auswechselbare
Schneidelemente umfassen, welche sich zur Schneidklinge ergänzen. Auf diese Weise
kann erreicht werden, dass Abschnitte des Schneidmessers, welche z.B. einen höheren
Verschleiss erfahren, z.B. schneller abstumpfen, separat ausgewechselt werden können.
Ebenso kann ein komplexer Schneidenverlauf des Schneidmessers auf einfache Weise durch
Zusammensetzen von z.B. mehreren geradlinigen, aber relativ geneigten Abschnitten
verschiedener Schneidelemente modular aufgebaut werden.
[0025] Insbesondere können Abschnitte mit einem Winkel von 90° bezüglich der Drehachse des
Stützdorns und Abschnitte mit einem Winkel von weniger als 90° von unterschiedlichen
Schneidelementen bereitgestellt werden. Bevorzugt kann ein Schneidelement auch sämtliche
um einen Winkel von weniger als 90° geneigten Abschnitte des Schneidmessers umfassen,
während die übrigen Abschnitte von einem oder mehreren weiteren Schneidelementen bereitgestellt
werden. Auf diese Weise können die in der Regel stärker abgenutzten geneigten Abschnitte
gemeinsam ausgetauscht werden. Ebenso können im Falle von mehreren Schneidklingen
des Schneidmessers diese durch unterschiedliche Schneidelemente bereitgestellt werden
oder jeweils mehrere auswechselbare Schneidelemente umfassen. Es ist allerdings auch
denkbar, dass die Schneidklinge(n) des Schneidmessers einstückig ausgebildet ist bzw.
sind, z.B. als integrale Stanz-Biegeteile, an welchen die Schneiden ausgebildet sind.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Schneidmesser mehrere Schneidklingen
aufweisen, welche in Richtung der Drehachse des Stützdorns, insbesondere zumindest
teilweise überlappend, übereinander angeordnet sind. Damit kann im Zuge z.B. nur eines
vollständigen Umlaufs des Verschlusskappenrohlings auf einfache Weise eine mehrlagige
Schlitzgeometrie erzeugt werden. Mehrlagig bezeichnet in diesem Zusammenhang eine
Schlitzgeometrie, welche in Richtung der Drehachse des Stützdorns auf verschiedenen
Höhen angeordnete Schlitzabschnitte aufweist.
[0027] In einer je nach Anforderung ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist die Schlitzgeometrie
durch mindestens 1.25 Umdrehungen des Stützdorns definiert und die Nutgeometrie des
Stützdorns entspricht einer Überlagerung der Schlitzgeometrie während der mindestens
1.25 Umdrehungen. Dabei rollt der Stützbereich des Stützdorns während des Schneidvorgangs
derart an einer Mantelinnenseite des Mantels ab, dass im Zuge der 1.25 Umdrehungen
des Stützdorns der Verschlusskappenrohling bevorzugt genau eine volle Umdrehung ausführt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass der Stützabschnitt einen Aussenumfang aufweisen
kann, welcher kleiner ist, als ein Innenumfang des Mantels des Verschlusskappenrohlings,
womit ein Ein- und/oder Ausbringen des Stützdorns in den bzw. aus dem Innenraum des
Verschlusskappenrohlings vereinfacht wird. Zudem kann die Erzeugung von verschiedenen
Abschnitten der Schlitzgeometrie im Zuge von mehr als einer Umdrehung insbesondere
bei einer komplexen Schlitzgeometrie vorteilhaft sein, welche z.B. sich kreuzende
Schlitzabschnitte umfasst.
[0028] Ebenso ist es auch denkbar, dass zur Durchführung eines vollständigen Schneidvorgangs
der Verschlusskappenrohling selbst mehr als einen vollständigen Umlauf durchführt.
Es versteht sich, dass im Falle von mehreren für einen vollständigen Schneidvorgang
erforderlichen Umläufen die Schneidstrecke in der Regel einen längeren Abschnitt des
Transportweges umfasst, als im Falle eines Schneidvorgangs, welcher nur einen Umlauf
erfordert.
[0029] Bevorzugt umfasst die Synchronisationseinrichtung einen Synchronisationsmechanismus,
welcher eine Achse der drehbaren Lagerung des Stützdorns mechanisch mit einer Bewegung
der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke synchronisiert. Ein mechanischer
Synchronisationsmechanismus umfasst typischerweise ein Getriebe, welches die Achse,
d.h. einen Achskörper oder eine Welle, des Stützdorns mit dem Vorschub der Transporteinrichtung
koppelt. Das Getriebe kann dabei form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkende Komponenten
wie z.B. Zahnräder, Reibrollen, ringförmige Innenverzahnungen oder Zugmitteltriebe
wie Keil-/Zahnriemen oder Ketten etc. umfassen. Typischerweise ist das Getriebe derart
ausgestaltet, dass eine Zwangskopplung zwischen der Drehbewegung der Achse und dem
Vorschub der Transporteinrichtung besteht. Bevorzugt umfasst der Synchronisationsmechanismus
einen gegenüber der Transporteinrichtung feststehenden Ring mit einer Innenverzahnung,
auf welcher ein mit der Achse der drehbaren Lagerung des Stützdorns zusammenwirkendes,
insbesondere fest mit der Achse verbundenes, Zahnrad bei der Bewegung der Transporteinrichtung
zumindest im Bereich der Schneidstrecke abrollt.
[0030] Das Getriebe kann selbstverständlich auch eine Kupplungsvorrichtung aufweisen, durch
welche die beiden Bewegungen im Bedarfsfall, z.B. zur Wartung, entkoppelt werden können.
[0031] Ebenso ist es denkbar, dass die Synchronisationseinrichtung auf elektrischem Wege
bewerkstelligt wird, z.B. durch eine entsprechende Steuerung von separaten Antrieben
für den Vorschub der Transporteinrichtung und die Drehbewegung des Stützdorns. Hierzu
umfasst die Synchronisationseinrichtung bevorzugt einen ersten elektrischen Motor
zum Antrieb einer Achse der drehbaren Lagerung des Stützdorns, einen zweiten elektrischen
Motor für die Bewegung der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke, d.h. für
den Vorschub der Transporteinrichtung, und eine Steuerungsvorrichtung zur Synchronisierung
einer Bewegung des ersten Motors und des zweiten Motors. Als elektrische Motoren können
dabei z.B. Servomotoren, Schrittmotoren oder Linearmotoren bzw. Kombinationen derselben
zum Einsatz kommen, mit welchen die gewünschten Bewegungen erreicht werden. Die Synchronisationseinrichtung
kann z.B. einen separat angetriebenen Zahnriemen umfassen, welcher über ein auf der
Achse des Stützdorns sitzendes Ritzel die Drehbewegung des Stützdorns mit dem Vorschub
der Transporteinrichtung synchronisiert. Alternativ kann z.B. auch jeder Stützdorn
einen separaten Antrieb aufweisen.
[0032] Die Synchronisationseinrichtung umfasst je nach Bedarf bevorzugt auch einen oder
mehrere Sensoren, mit welchen z.B. eine Drehposition der Achse des Stützdorns und/oder
eine Position der Transporteinrichtung überwacht bzw. gemessen werden kann. Die entsprechenden
Messungen können von der Steuerung ausgewertet werden, womit eine laufende Anpassung
der Synchronisation erfolgen kann. Ebenso versteht es sich, dass die Steuerung als
Regelkreis ausgebildet sein kann.
[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Transporteinrichtung als Drehtisch ausgebildet,
wobei bevorzugt mehrere Stützdorne entlang eines Umfangs des Drehtisches angeordnet
sind. Dabei erstreckt sich die Schneidklinge des Schneidmessers bevorzugt längs des
Umfangs des Drehtisches. Eine Drehachse des Drehtisches ist bevorzugt parallel zu
den Drehachsen der Stützdorne angeordnet, wobei die Stützdorne bei Drehung des Drehtisches
an dem Schneidmesser vorbeibewegt werden. Der Drehtisch kann z.B. zwei weitgehend
parallel voneinander beabstandete und senkrecht zur Drehachse angeordnete Tragstrukturen
aufweisen, an welchen die Stützdorne direkt oder indirekt gelagert sein können. Die
Achsen der Stützdorne können dabei z.B. mit einem ihrer Endbereiche an einer der Tragstruktur
drehbar gelagert sein. Der Drehtisch kann mit Vorteil aber auch derart ausgebildet
sein, dass die Achsen der Stützdorne nur einseitig am Drehtisch gelagert sind. Es
versteht sich, dass als Teil des Drehtischs selbst oder als separater, z.B. feststehender,
Teil eine Unterstützung oder Führung für die Verschlusskapselrohlinge vorhanden sein
kann, welche diese längs des Transportweges unterstützt bzw. führt. Eine Unterstützungsfläche
ist dabei zumindest im Bereich der Schneidstrecke bevorzugt parallel zur Transportebene
angeordnet.
[0034] Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Herstellung einer Verschlusskappe
für einen Behälter, umfassend eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherungsrings
wie vorliegend beschrieben sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung eines nach innen gefalteten
Abschnitts des Mantels der Verschlusskappe. Ein Falten nach innen bezeichnet hier
ein Falten des Mantelabschnitts, insbesondere eines Abschnitts des Sicherungsrings,
in einer Richtung, welche zum Innenraum der Verschlusskappe hin gerichtet ist.
[0035] Bevorzugt ist die Vorrichtung zur Erzeugung des nach innen gefalteten Abschnitts
der Vorrichtung zum Herstellen des Sicherungsrings in der Verarbeitungsrichtung nachgeordnet.
Die Verschlusskappe mit der in der erfindungsgemässen Vorrichtung erzeugten Schlitzgeometrie
kann somit z.B. von deren Transporteinrichtung oder von einer weiteren Transportanlage
der nachgeordneten Vorrichtung zur Erzeugung des gefalteten Abschnitts zugeführt werden.
In diesem Fall wird der bereits durch die Schlitzgeometrie erzeugte Sicherungsring
zumindest abschnittweise nach innen gefaltet, so dass die Herstellung der Verschlusskappe
mit dem Falten abgeschlossen werden kann. Alternativ kann die Vorrichtung zur Erzeugung
des nach innen gefalteten Abschnitts der Vorrichtung zum Herstellen des Sicherungsrings
in der Verarbeitungsrichtung auch vorgeordnet sein. In diesem Fall kann ein Mantelabschnitt,
welcher nach dem Herstellen der Schlitzgeometrie im Bereich des Sicherungsringes liegt,
vorgängig nach innen gefaltet werden. Erfindungsgemäss behindert der bereits nach
innen gefaltete Abschnitt den Schneidvorgang nicht, da der Stützdorn auch in diesem
Fall mit seinem Stützbereich jeweils im momentanen Schneidbereich, insbesondere direkt,
an der Mantelinnfläche anliegt.
[0036] In beiden Fällen bildet der nach innen gefaltete Teil des Sicherungsrings letztlich
einen innenseitig am Mantel umlaufenden Vorsprung, welcher als ringartiger und gegebenenfalls
unterbrochener Falz ausgebildet ist. Der Falz hintergreift beim Aufsetzen auf den
Behälter, z.B. auf einen Flaschenhals, einen am Behälter ausgebildeten Wulst und sperrt
somit den Sicherungsring im Sinne eines Widerhakens gegen ein Abziehen sperrt. Damit
kann sichergestellt werden, dass der Sicherungsring am Behälter verbleibt, wenn der
Grundteil der Verschlusskappe vom Sicherungsring ganz oder teilweise getrennt wird,
d.h. die von der Schlitzgeometrie bereitgestellte Sollbruchstelle gebrochen wird.
[0037] Statt durch einen nach innen gefalteten Teils des Sicherungsrings kann der Vorsprung
auch durch einen verdickten Mantelabschnitt gebildet sein. Es erübrigt sich in diesem
Fall das Falten des Mantelabschnittes. Die Schlitzgeometrie kann aber auf dieselbe
Weise erzeugt werden wie bei den Varianten mit Falz.
[0038] Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verschlusskappe
für einen Behälter mit einer Anordnung wie vorliegend beschrieben, umfassend folgende
Schritte:
- a) Bereitstellen eines Verschlusskappenrohlings;
- b) Herstellen eines Sicherungsrings durch Erzeugen einer Schlitzgeometrie im Mantel
des Verschlusskappenrohlings in einem Schneidvorgang durch Abwälzen des Mantels entlang
einer sich entlang einer Schneidstrecke erstreckenden Schneidklinge eines stationären
Schneidmessers, deren Schneidenverlauf der zu erzeugenden Schlitzgeometrie entspricht,
wobei während des Abwälzens der Mantel durch einen Stützdorn gestützt wird, welcher
um eine senkrecht zur Schneidstrecke orientierte Drehachse drehbar gelagert ist,
wobei in einem Stützabschnitt des Stützdorns, welcher während des Schneidvorgangs
der Schneidklinge gegenüberliegt und mit welchem der Stützdorn in einem momentanen
Schneidbereich, insbesondere direkt, an einer Mantelinnenfläche des Mantels anliegt,
eine Nutgeometrie ausgebildet ist, welche der zu erzeugenden Schlitzgeometrie entspricht,
und
wobei eine Drehbewegung des Stützdorns mit einem Vorschub des Mantels entlang der
Schneidstrecke synchronisiert erfolgt, und
[0039] Insbesondere wird vor oder nach dem Herstellen des Sicherungsrings durch Erzeugung
einer Schlitzgeometrie gemäss Schritt b) ein nach innen gefalteter Abschnitt des Mantels
erzeugt.
[0040] Wird der nach innen gefaltete Abschnitt vor dem Herstellen des Sicherungsrings erzeugt,
kann eine Nachbearbeitung der bereits geschnittenen Verschlusskappe entfallen. Wird
der nach innen gefaltete Abschnitt erst nach dem Herstellen des Sicherungsrings erzeugt,
wird der Verschlusskappenrohling in ungefaltetem Zustand bereitgestellt. Nach dem
Herstellen des Sicherungsrings durch Erzeugung der Schlitzgeometrie in der erfindungsgemässen
Vorrichtung wird die Verschlusskappe mit der eingebrachten Schlitzgeometrie der Vorrichtung
zur Erzeugung eines gefalteten Abschnitts zugeführt. In dieser wird der mittels der
erzeugten Schlitzgeometrie hergestellte Sicherungsring ausgehend vom Mantel der Verschlusskappe
nach innen gefaltet.
[0041] Unter einem ungefalteten Mantel des Verschlusskappenrohlings wird hierbei verstanden,
dass der Mantel in radialer Richtung einlagig ausgebildet ist, d.h. dass keine Abschnitte
des Mantels in einer Richtung senkrecht zur Drehachse des Stützdorns überlappend angeordnet
sind.
[0042] Indem erfindungsgemäss der Stützdorn im momentanen Schneidbereich mit dem Stützbereich,
insbesondere direkt, an einer Mantelinnenfläche des Mantels anliegt, ist der Mantel
während des Schneidvorgangs vom Stützdorn unterstützt. Der Stützbereich bildet somit
eine wohldefinierte Schneidunterlage zur Erzeugung der Schlitzgeometrie. Insbesondere
kann die Schneidklinge vollständig durch den Mantel hindurchdringen und z.B. in die
Nutgeometrie eingreifen, ohne dass andere Teil der Verschlusskappe oder des Stützdorns
beschädigt werden können. Die Synchronisierung der Drehbewegung mit dem Vorschub des
Mantels entlang der Schneidstrecke erfolgt dabei bevorzugt derart, dass in jedem Moment
während des Schneidvorgangs im momentanen Schneidbereich der Schneide der Schneidklinge
gegenüberliegend ein Abschnitt der Nutgeometrie angeordnet ist.
[0043] Bevorzugt wird bei der Durchführung des Verfahrens während des Schneidvorgangs die
Schneidklinge, insbesondere deren Schneide, mit der Nutgeometrie im Stützabschnitt
des Stützdorns zum Eingriff gebracht.
[0044] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben
sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0045] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen schematisch:
- Fig. 1a-1c
- eine Verschlusskappe mit einem Sicherungsring zum Verschliessen eines Behälters;
- Fig. 2a
- eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung durch einen Stützdorn
mit einem Verschlusskappenrohling mit ungefaltetem Mantel;
- Fig. 2b
- einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung durch
einen Stützdorn mit einem Verschlusskappenrohling mit gefaltetem Mantel;
- Fig. 3
- eine Ansicht eines Schneidmessers mit zwei Schneidklingen sowie einer Nutgeometrie
des Stützdorns;
- Fig. 4
- eine ausschnittweise Aussenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung im Bereich einer
Schneidstrecke ohne Verschlusskappenrohling;
- Fig. 5
- eine kombinierte Aussenansicht mit Teilschnittansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung
im Bereich einer Schneidstrecke ohne Verschlusskappenrohling;
- Fig. 6
- eine Draufsicht längs einer Drehachse eines Stützdorns auf einen kreisförmig gekrümmten
Transportweg in einer Schneidstrecke entlang eines gekrümmten Schneidmessers;
- Fig. 7
- eine erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Transporteinrichtung umfassend einen
Drehtisch und einem feststehenden Synchronisationsring;
- Fig. 8
- eine erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Transporteinrichtung umfassend einen
Drehtisch und mit einem separat angetriebenen Synchronisationsriemen.
[0046] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0047] Figuren 1a bis 1c zeigen eine Verschlusskappe 1 zum Verschliessen eines Behälters.
Die Figur 1a zeigt eine Seitenansicht, die Figur 1b ein Schrägbild und die Figur 1c
einen Querschnitt durch eine Hauptachse A der Verschlusskappe 1. Ohne Einschränkung
der Allgemeinheit wird im Folgenden zur vereinfachten Darstellung anstelle allgemein
auf einen Behälter auf eine Flasche mit einem Flaschenhals Bezug genommen, welche
von der Verschlusskappe 1 verschlossen werden kann. Die entsprechende Anwendung bei
anders geformten Behältern erschliesst sich unmittelbar.
[0048] Die Verschlusskappe 1 umfasst eine kreisförmige Stirnseite 2 sowie einen weitgehend
rohrstutzenförmigen Mantel 3, welcher sich konzentrisch mit der Hauptachse A der Verschlusskappe
1 von der Stirnseite 2 weg erstreckt. Die Stirnseite 2 schliesst den rohrstutzenförmigen
Mantel 3 an einem Längsende in Richtung der Hauptachse A ab und ist konzentrisch mit
dieser angeordnet. Die Verschlusskappe 1 ist abgesehen von einer im Mantel 3 vorhandenen
Schlitzgeometrie 6 (siehe unten) sowie z.B. einem innenseitig allenfalls vorhandenen
Innengewinde (nicht dargestellt) bezüglich der Hauptachse A im Wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildet.
[0049] Der Mantel 3 kann in drei Längenabschnitte 3.1 bis 3.3 unterteilt werden. Der Mantelabschnitt
3.1 zusammen mit der Stirnseite 2 bildet ein Grundteil 4 der Verschlusskappe 1, welches
die Öffnung des Flaschenhalses verschliesst. Das Grundteil 4 weist typischerweise
innenseitig am Mantel 3 ein Verbindungsmittel wie ein Innengewinde oder ein Schnappmittel
auf (nicht gezeigt), mit welchem es am Flaschenhals durch Aufschrauben oder Aufschnappen
befestigt werden kann. Aussenseitig am Mantelabschnitt 3.1 ist eine Längsriffelung
vorhanden, welche das manuelle Abnehmen des Grundteils 4 vom Flaschenhals z.B. durch
eine Schraubbewegung erleichtert.
[0050] Der Mantelabschnitt 3.3 bildet einen Sicherungsring 5, welcher bei einem Abnehmen
des Grundteils 4 von der Flasche am Flaschenhals verbleibt. Zu einem offenen Ende
des Mantels 3 hin weist der Mantelabschnitt 3.3 einen Unterabschnitt 3.3a auf, welcher
zum Falten in einen Innenraum 1.1 der Verschlusskappe 1 vorgesehen ist. In den Fig.
1a und 1b ist der Unterabschnitt 3.3a in einem ungefalteten Zustand des Sicherungsrings
5 dargestellt. Der Querschnitt gemäss Fig. 1c zeigt die Verschlusskappe 1 der Fig.
1a und 1b, nachdem der Unterabschnitt 3.3a nach innen gefaltet wurde und einen nach
innen ragenden Falz bildet. Der nach innen ragende Falz ist zum Hintergreifen eines
am Flaschenhals ausgebildeten Hinterschnitts in der Form eines Wulstes oder einer
Kerbe vorgesehen. Mit dem Falz kann der Sicherungsring 5 am Hinterschnitt des Flaschenhalses
verhakt und gegen ein Abziehen gesichert werden.
[0051] Zwischen dem Grundteil 4 und dem Sicherungsring 5 ist die Schlitzgeometrie 6 ausgebildet,
welche vorliegend zwei unzusammenhängende, teilweise umlaufende Schlitze 6.1 und 6.2
umfasst. Die Schlitze 6.1 und 6.2 sind in Längsrichtung A beabstandet am Mantel 3
ausgebildet. Da die Schlitzgeometrie 6 somit zweilagig ausgebildet ist, entsteht der
weitere Mantelabschnitt 5.2, welcher einen Zwischenring zwischen dem Grundteil 4 und
dem Sicherungsring 5 bildet. Es versteht sich, dass bei einlagiger Schlitzgeometrie
6, d.h. falls z.B. nur der Schlitz 6.1 vorhanden ist, der Mantelabschnitt 5.2 und
damit der Zwischenring entfällt. Die Schlitzgeometrie 6 ist mittels einer erfindungsgemässen
Vorrichtung hergestellt und wirkt zumindest teilweise als Sollbruchstelle zum ganzen
oder teilweisen Trennen des Grundteils 4 vom Sicherungsring 5 während eines erstmaligen
Abnehmens des Grundteils 4 vom Flaschenhals.
[0052] Figur 1a zeigt überlagert die abgerollte Schlitzgeometrie 6 zur besseren Anschaulichkeit
deren Verlaufs. Figur 1b zeigt die Schlitzgeometrie 6 wie sie an der Verschlusskappe
1 ausgebildet ist.
[0053] Der Schlitz 6.1 begrenzt das Grundteil 4 in Längsrichtung A und ist bis auf einen
breiten Unterbruch 6.1a weitgehend vollständig umlaufend ausgebildet. Der breite Unterbruch
6.1a bildet eine Verbindungsstelle zwischen dem vom Mantelabschnitt 3.2 gebildeten
Zwischenring und dem Grundteil 4, welche beim Abnehmen des Grundteils 4 nicht zum
Trennen vorgesehen ist. Der weitere Verlauf des Schlitzes 6.1 weist mehrere schmale
Unterbrüche 6.1b auf, welche Halte- bzw. Stützstege zwischen dem Grundteil 4 und dem
vom Mantelabschnitt 3.2 gebildeten Zwischenring bereitstellen. Die Halte- bzw. Stützstege
bilden Sollbruchstellen, welche bei einem erstmaligen Abnehmen des Grundteils 4 vom
Flaschenhals zur Trennung vorgesehen sind, d.h. gebrochen werden. An den zum Unterbruch
6.1a hin gerichteten Enden ist der Schlitz 6.1 zur Stirnseite 2 hin abgewinkelt, d.h.
weist Endabschnitte 6.1c auf, welche einen Winkel kleiner als 90° gegenüber der Richtung
A aufweisen.
[0054] Der Schlitz 6.2 umläuft den Mantel 3 nur teilweise und weist einen breiten Unterbruch
6.2a auf, der in Fig. 1a auf der abgewandten Seite der Verschlusskappe 1, d.h. dem
Unterbruch 6.1a bezüglich der Längsachse A gegenüberliegend, angeordnet ist (in Fig.
1c hinter dem Mantelabschnitt 3.3a angedeutet). Der breite Unterbruch 6.2a bildet
eine Verbindungsstelle zwischen dem vom Mantelabschnitt 3.2 gebildeten Zwischenring
und dem Sicherungsring 5, welche beim Abnehmen des Grundteils 4 nicht zum Trennen
vorgesehen ist. Der weitere Verlauf des Schlitzes 6.2 weist mehrere schmale Unterbrüche
6.2b auf, welche als Sollbruchstellen wirkende Halte- bzw. Stützstege zwischen dem
vom Mantelabschnitt 3.2 gebildeten Zwischenring und dem Sicherungsring 5 bereitstellen.
Im Bereich des Unterbruchs 6.1a des ersten Schlitzes 6.1 weist der Schlitz 6.2 eine
vom Grundteil 4 weg gerichtete Ausbuchtung 6.2c auf, welche sich aus einem gegenüber
dem Hauptverlauf des Schlitzes 6.2 in Richtung von A parallel versetzten Abschnitt
sowie zwei gegenüber A geneigten Verbindungsabschnitten zusammensetzt. Abgesehen von
den Unterbrüchen 6.2b ist der Schlitz 6.2 einschliesslich der Ausbuchtung 6.2c zusammenhängend
ausgebildet.
[0055] Nach einem erstmaligen Abnehmen des Grundteils 4, d.h. wenn die Halte- bzw. Stützstege
6.1b und 6.2b getrennt bzw. gebrochen wurden, bleibt das Grundteil 4 somit via dem
vom Mantelabschnitt 3.2 gebildeten Zwischenring über die vom breiten Unterbruch 6.1a
des Schlitzes 6.1 und dem breiten Unterbruch 6.2a des Schlitzes 6.2 gebildeten Verbindungsstellen
mit dem Sicherungsring 5 verbunden. Grundteil 4, Zwischenring und Sicherungsring 5
können somit nach dem ersten Abnehmen zickzackförmig zueinander auseinandergezogen
werden, wobei die von den breiten Unterbrüchen 6.1a und 6.2a gebildeten Verbindungsstellen
als gelenkige Verbindung zwischen den Teilen dienen. Dies ermöglicht ein einfach abnehmbares
und wieder aufsetzbares Grundteil 4 der Verschlusskappe 1, welches unverlierbar über
den Zwischenring mit dem am Flaschenhals verankerten Sicherungsring 5 verbunden bleibt.
Zudem ist sichergestellt, dass ein erstmaliges Öffnen des Behälters, d.h. ein erstmaliges
Abnehmen des Grundteils 4, unmittelbar für einen Verbraucher erkennbar ist.
[0056] Figur 2a zeigt ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen
Vorrichtung 10 durch einen Stützdorn 12 einer Transporteinrichtung 11 während eines
Schneidvorgangs. Ein Verschlusskappenrohling 1A, aus welchem durch Einbringen der
Schlitzgeometrie 6 mit Schlitzen 6.1 und 6.2 mit der Vorrichtung 10 die Verschlusskappe
1 hergestellt wird, wird in der Darstellung der Fig. 2a vom Stützdorn 12 im Bereich
einer Schneidstrecke S (siehe z.B. Fig. 3) der Vorrichtung 10 an einem feststehenden
Schneidmesser 13 längs eines Transportweges vorbeitransportiert. Hierzu greift der
Stützdorn 12 mit einem Stützbereich 12.1 in den Innenraum 1.1 des Verschlusskappenrohlings
1A ein.
[0057] Ein grösster radialer Durchmesser d des Stützdorns 12 im Stützbereich 12.1 ist kleiner
als der grösste radiale Durchmesser D einer axialen endseitigen Öffnung des Verschlusskappenrohlings
1A. Die endseitige Öffnung ist vorliegend durch den ungefalteten Unterabschnitt 3.3a
des Mantelabschnitts 3.3 bestimmt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Stützdorn
12 in einem Ladebereich der Vorrichtung 10 (nicht gezeigt), in welchem der Verschlusskappenrohling
1A von der Transporteinrichtung 11 erfasst wird, einfach in den Innenraum 1.1 eingebracht
werden kann. Ebenso kann der Stützdorn 12 zur Entnahme der fertiggestellten Verschlusskappe
1 in einem Entnahmebereich (nicht gezeigt) wieder einfach aus dem Innenraum 1.1 ausgebracht
werden. Aufgrund des kleineren Durchmessers d sind die Drehachse B des Stützdorns
12 und die Hauptachse A des Verschlusskappenrohlings 1A zueinander versetzt, d.h.
nicht koaxial angeordnet.
[0058] Der Stützbereich 12.1 weist einen kreiszylindrischen Abschnitt 12.2 auf, mit welchem
der Stützdorn 12 in einem beim Schneidmesser 13 angeordneten momentanen Schneidbereich
direkt an einer Innenseite des Mantels 3, insbesondere im Mantelabschnitt 3.2, des
Verschlusskappenrohlings 1A anliegt. Der Stützdorn 12 ist um eine Drehachse B drehbar
an einem Drehtisch 14 der Vorrichtung 10 angeordnet (siehe z.B. Fig. 6 und 7). Der
Drehtisch 14 sorgt dabei für einen Vorschub längs des Transportweges T während eine
Drehung des Stützdorns 12 bzw. des Stützbereichs 12.1 um die Drehachse B eine überlagerte
Drehung des Verschlusskappenrohlings 1A unterstützt. Bei Drehung des Stützdorns 12
um die Drehachse B rollt der Stützabschnitt 12.1 auf der Innenseite des Mantels 3
ab. Der momentane Transportweg T ist zumindest im Bereich der Schneidstrecke S im
Wesentlichen senkrecht zur Drehachse B ausgerichtet und steht in der Darstellung der
Fig. 2a senkrecht zur Zeichnungsebene. Die Längsachse A des Verschlusskappenrohlings
1A ist parallel zur Drehachse B des Stützdorns 12 angeordnet. Eine Unterstützungsfläche
16 unterstützt den Verschlusskappenrohling 1A an der Stirnseite 2 und verhindert ein
Abrutschen des Verschlusskappenrohlings 1A in Richtung von B. Der Sicherungsring 5
des Verschlusskappenrohlings 1A ist während des Schneidvorgangs ungefaltet, d.h. der
Unterabschnitt 3.3a des Mantelabschnitts 3.3 ist nicht in den Innenraum 1.1 des Verschlusskappenrohlings
1A gefaltet und erstreckt sich von der Stirnseite 2 weg weisend in Richtung von A.
[0059] Das feststehende Schneidmesser 13 ist an einer gegenüber dem Drehtisch 14 feststehenden
Haltestruktur 15 der Vorrichtung 10 derart angeordnet, dass eine Schneidklinge 13.2
des Schneidmessers 13 im Bereich des Mantels 3 in den Transportweg des Verschlusskappenrohlings
1A hineinragt. Eine Anlagefläche 15.1 der Haltestruktur 15 dient der lateralen, d.h.
senkrecht zur Drehrichtung B gerichteten, Unterstützung des Verschlusskappenrohlings
1A an einer Aussenseite des Mantelabschnitts 3.1 (siehe auch Fig. 4 und 5).
[0060] Im Stützbereich 12.1 am kreiszylindrischen Abschnitt 12.2 ist eine Nutgeometrie 7
ausgebildet, welche vorliegend zwei Nutabschnitte 7.1 und 7.2 umfasst. Die Nutgeometrie
7, d.h. die Nutabschnitte 7.1 und 7.2, sind derart ausgebildet und angeordnet, dass
die jeweils im momentanen Schneidbereich angeordneten Abschnitte einer Schneide der
Schneidklinge 13.1 oder 13.2 (siehe auch Fig. 4 oder 5) in einen der Nutabschnitte
7.1 oder 7.2 hineinragen. Die Schneidklinge 13.1 oder 13.2 durchdringt dabei im momentanen
Schneidbereich den Mantel 3, insbesondere im Mantelbereich 3.2, und erzeugt einen
lokalen Abschnitt der Schlitze 6.1 bzw. 6.2 der Schlitzgeometrie 6 der Verschlusskappe
1.
[0061] Figur 2b zeigt eine Teilansicht einer Vorrichtung 10', welche im Wesentlichen der
Vorrichtung 10 entspricht. Im Unterschied zur Vorrichtung 10 ist die Vorrichtung 10'
jedoch zum Schneiden eines Verschlusskappenrohlings 1A' vorgesehen, welcher einen
bereits vor dem Schneidvorgang nach innen gefalteten Unterabschnitt 3.3a' eines Mantelabschnitts
3.3' eines Mantels 3' aufweist. Ein zylindrischer Abschnitt 12.2' des Stützdorns 12'
unterstützt direkt die Innenseite eines Mantels 3' des Verschlusskappenrohlings 1A'.
Ein Stützbereich 12.1' eines Stützdorns 12' der Vorrichtung 10' ist dabei derart ausgebildet,
dass Raum zur Aufnahme des bereits gefalteten Unterabschnitts 3.3a' besteht. Zudem
befindet sich die Vorrichtung 10' in der Darstellung der Fig. 2b in einem Bereich
der Schneidstrecke S, in welchem im momentanen Schneidbereich Abschnitte beider Schneidklingen
13.1 und 13.2 gleichzeitig jeweils in Nutabschnitte 7.1' bzw. 7.2' des Stützdorns
12' hineinragen. Die Schneidklingen 13.1 und 13.2 durchdringen in diesem momentanen
Schneidbereich gleichzeitig einen Mantelabschnitt 3.2' des Mantels 3' des Verschlusskappenrohlings
1A'.
[0062] Figur 3 zeigt in einem oberen Bereich eine schematische Ansicht des Schneidmessers
13 mit zwei Schneidklingen 13.1 und 13.2 und in einem unteren Bereich eine Darstellung
der entsprechenden Nutgeometrie 7 des Stützdorns 12 mit Nutabschnitten 7.1 und 7.2.
Ein Höhenverlauf der Schneidklingen 13.1 und 13.2 entspricht dabei der überlagerten
Darstellung der Schlitze 6.1 und 6.2 der Fig. 1a. Die Schneidklingen 13.1 und 13.2
sind mit ihrer Hauptrichtung in Richtung des Transportweges T ausgerichtet und definieren
mit ihrer gesamten Länge die Schneidstrecke S. Die Hauptrichtung der Schneidklingen
13.1 und 13.2 ist senkrecht zur Drehachse B des Stützdorns 12 ausgerichtet. Die Schneidklingen
13.1 und 13.2 sind in Richtung von B übereinander angeordnet und überlappen in einer
Projektion längs der Drehachse B teilweise.
[0063] Die untere Schneidklinge 13.1 umfasst zwei durch einen breiten Unterbruch 13.1a getrennte
Abschnitte. Jeder dieser Abschnitte weist mehrere schmale Unterbrüche 13.1b auf. Zum
breiten Unterbruch 13.1a hin sind endseitig abgewinkelte Abschnitte 13.1c1 ausgebildet,
welche gegenüber der Richtung B geneigt sind, d.h. einen Winkel β <90° aufweisen.
Die Länge der Schneidklinge 13.1 in ihrer Hauptrichtung längs des Transportweges T
ist derart bemessen, dass diese wenigstens der Länge eines äusseren Umfangs des Mantels
3 des Verschlusskappenrohlings 1A entspricht. Mit der Schneidklinge 13.1 wird der
Schlitz 6.1 erzeugt, wobei nach einem vollständigen Umlauf des Verschlusskappenrohlings
1A die von Endbereichen 13.1d und 13.1e erzeugten Schlitzbereiche aneinandergrenzen
bzw. geringfügig überlappen. Der von der Schneidklinge 13.1 erzeugte Schnitt 6.1 ist
somit an den äusseren, vom breiten Unterbruch 6.1a abgewandten Enden durchgehend ausgebildet.
Der breite Unterbruch 13.1a der Schneidklinge 13.1 erzeugt den Unterbruch 6.1a des
Schlitzes 6.1, während die schmalen Unterbrüche 13.1b die schmalen Unterbrüche 6.1b
erzeugen.
[0064] Die Schneidklinge 13.2 ist in Transportrichtung T mittig über der Schneidklinge 13.1
angeordnet. Im Bereich des breiten Unterbruchs 13.1a weist die Schneidklinge 13.2
eine Ausbuchtung 13.2c in Richtung der Drehachse B auf. Die Ausbuchtung 13.2c setzt
sich aus drei Schneidenabschnitten 13.2c1 und 13.2c2 zusammen. Die Schneidenabschnitte
13.2c1 sind gegenüber der Richtung B geneigt, d.h. weisen einen Winkel α <90° auf.
Zwischen den geneigten Schneidenabschnitten 13.2c1 ist der Schneidenabschnitt 13.2c2
angeordnet, welcher senkrecht zur Richtung B verläuft. Die Ausbuchtung 13.2c erzeugt
die Ausbuchtung 6.2a des Schlitzes 6.2. Ausserhalb der Ausbuchtung 13.2c weist die
Schneidklinge 13.2 mehrere schmale Unterbrüche 13.2b auf, welche die Unterbrüche 6.2b
im Schlitz 6.2 erzeugen.
[0065] Die Schneidklinge 13.2 ist gesamthaft kürzer ausgebildet, als die Schneidklinge 13.1
und überdeckt somit nur einen Teil des Aussenumfangs des Verschlusskappenrohlings
1A. Damit ergibt sich aufgrund der schneidenfreien Abschnitte 13.2a längs S der breite
Unterbruch 6.2a des Schlitzes 6.2.
[0066] Der untere Abschnitt der Fig. 3 zeigt die entsprechenden Nutabschnitte 7.1 und 7.2
des Stützdorns 12, welche im Stützbereich 12.1, insbesondere im kreiszylindrischen
Mantelabschnitt 12.2, ausgebildet sind. Die Ansicht der Fig. 3 zeigt dabei eine Abwälzung
des kreiszylindrischen Mantelabschnitts 12.2 auf eine gedachte Ebene. Eine Länge eines
Umfangs U des kreiszylindrischen Mantelabschnitts 12.2 ist kürzer als die Schneidstrecke
S. Die Schneidstrecke S entspricht vorliegend im Wesentlichen einer Länge eines Aussenumfangs
des Mantels 3 des Verschlusskappenrohlings 1A. Im Zuge eines vollen Umlaufs des Verschlusskappenrohlings
1A führt der Stützdorn 12 somit mehr als eine Umdrehung um seine Drehachse B aus.
Im Zuge nur einer vollständigen Umdrehung des Stützdorns 12 wird die Schneidklinge
13.1 somit nur teilweise vom Nutabschnitt 7.1 überdeckt. Die senkrecht zur Drehrichtung
B ausgerichteten Endbereiche 13.1d und 13.1e der Schneidklinge 13.1 werden daher von
ebenfalls senkrecht zur Drehrichtung B ausgerichteten Endbereichen 7.1e bzw. 7.1d
des Nutabschnitts 7.1 im Zuge einer vorherigen bzw. einer nachfolgenden Umdrehung
des Stützdorns 12 überdeckt (in Fig. 3 gestrichelt angedeutet).
[0067] Figuren 4 und 5 zeigen ausschnittweise eine Aussenansicht (Fig. 4) sowie eine kombinierte
Aussenansicht mit Teilschnittansicht (Fig. 5) der erfindungsgemässen Vorrichtung 10
im Bereich der Schneidstrecke S ohne Verschlusskappenrohling 1A. Der Stützdorn 12
der Transporteinrichtung 10 wird längs einer Transportrichtung T translatorisch bewegt
(Vorschub V). Gleichzeitig rotiert der Stützdorn 12 mit dem Stützbereich 12.1 um seine
Drehachse B, derart, dass die in der kreiszylindrischen Mantelfläche 12.2 des Stützbereichs
12.1 ausgebildete Nutgeometrie 7 mit Nutabschnitten 7.1 und 7.2 deckungsgleich auf
den Schneidklingen 13.1 und 13.2 des Schneidmessers 13 abgewälzt wird. Die Nutgeometrie
7 weist dabei einen Verlauf auf, welcher den Schneidenverlauf am Umfang des Stützbereichs
12.1 im Zuge von mehr als einer Umdrehung des Stützdorns 12 überdeckt (siehe z.B.
auch Fig. 3). Die Schneidklingen 13.1 und 13.2 greifen dabei im momentanen Schneidbereich
in die Nutabschnitte 7.1 bzw. 7.2 ein (siehe z.B. auch Fig. 5).
[0068] Die Anlagefläche 15.1 weist eine Zahnung auf, welche mit der Längsriffelung der Aussenseite
des Mantelabschnitts 3.1 derart zusammenwirkt, dass der Verschlusskappenrohling 1A
bei einem Vorschub V des Stützdorns 12 längs der Transportrichtung mitgedreht wird.
Die Zahnung der Anlagefläche 15.1 wirkt somit als eine Innenverzahnung, in welche
die Längsriffelung zahnradartig eingreift. Ein Abstand des Stützdorns 12 von der Anlagefläche
15.1 sowie den Schneidklingen 13.1 und 13.2 ist derart bemessen, dass der Verschlusskappenrohling
1A zwischen Stützbereich 12.1 und der Anlagefläche 15.1 sowie den Schneidklingen 13.1
und 13.2 angeordnet oder eingeklemmt sein kann. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der
Transportweg T zumindest im Bereich der Schneidstrecke S, bevorzugt kreisförmig, gekrümmt.
Das Schneidmesser 13, d.h. insbesondere die Schneidklingen 13.1 und 13.2 sind entsprechend
gekrümmt und folgen dem Verlauf des Transportweges T.
[0069] Das Schneidmesser 13 kann modular aufgebaut sein und insbesondere ein einfach auswechselbares
Schneidenmodul 13.3 aufweisen, in welchem die geneigten Abschnitte 13.1c1 und 13.2c1
angeordnet sind. Da diese Abschnitte erfahrungsgemäss einem höheren Verschleiss ausgesetzt
sind, ist es von Vorteil, zumindest diesen Bereich separat austauschbar auszugestalten.
[0070] Figur 6 zeigt schematisch eine Draufsicht längs der Drehachse B des Stützdorns 12
auf den Transportweg T längs eines kreisförmig gekrümmten Pfades. Das Schneidmesser
13 bzw. dessen Schneidklingen 13.1 und 13.2 sind dem Transportweg T entsprechend gekrümmt,
sodass der Stützdorn 12 auf seiner Bewegungsbahn während des Vorschubs V der Transporteinrichtung
10 in kontantem Abstand zum Schneidmesser 13 längs diesem bewegt wird. Gleichzeitig
rotiert der Stützdorn 12 um seine Drehachse B in einer Rotationsbewegung R. Der Transportweg
T im Bereich des Schneidmessers 13 definiert die Schneidstrecke S.
[0071] Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung 10 mit
der Transporteinrichtung 11, welche den Drehtisch 14 und den Stützdorn 12 umfasst.
In der Ausführungsform der Fig. 7 ist der Stützdorn 12 am Drehtisch 14 (gestrichelt
dargestellt) gelagert. Der Drehtisch 14 ist hierbei nur schematisch angedeutet und
kann ein oder mehrere Tragestrukturen umfassen, an welchen der Stützdorn 12 an einer
oder mehreren Gegenlagern 14.1 bezüglich des Drehtisches 14 drehbar um die Drehachse
B gelagert ist. Der Stützdorn 12 kann aber auch z.B. ein Gehäuse aufweisen, in welchem
die drehbare Lagerung ausgebildet ist und welches fest am Drehtisch 14 verankert ist.
[0072] Der Drehtisch 14 ist um eine Drehachse C drehbar an einer feststehenden Haltestruktur
(nicht gezeigt) der Vorrichtung 10 gelagert. Eine Drehbewegung r des Drehtisches 14
um die Drehachse C definiert den Vorschub V des Stützdorns 12 der Transporteinrichtung
11 längs des Transportweges T. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung 10 mit Drehtisch
14 ist der Transportweg T somit kreisförmig. Es versteht sich, dass längs des Umfangs
mehrere Stützdorne 12 am Drehtisch 14 drehbar gelagert angeordnet sein können, welche
gleichzeitig längs des Transportweges T bewegt werden und nacheinander die Schneidstrecke
S passieren.
[0073] An einem koaxial mit der Drehachse B angeordneten Achskörper 12.3 des Stützdorns
12 ist koaxial mit der Drehachse B ein Zahnrad 12.4 fest angeordnet. Das Zahnrad 12.4
rollt an einer Innenverzahnung 17.1 eines bezüglich des Drehtisches 14 feststehenden
Rings 17 ab. Auf diese Weise kann eine Synchronisation der Drehbewegung R des Stützdorns
12 mit dem durch die Drehbewegung des Drehtisches 14 gegebenen Vorschub V erreicht
werden. Die Drehbewegungen R und r weisen dabei einen entgegengesetzten Drehsinn auf.
Bei geeigneter Ausbildung der Verzahnung kann die Synchronisation derart gewählt werden,
dass die Mantelfläche 12.2 des Stützdorns 12 umfassend die Nutgeometrie 7 exakt auf
dem Schneidmesser 13 abgewälzt wird, sodass die Schneiden der Schneidklingen 13.1
und 13.2 im momentanen Schneidbereich jeweils in den Nutabschnitten 7.1 und 7.2 angeordnet
sein können. Das Zahnrad 12.4 zusammen mit dem Ring 17 bildet somit Teile einer einfach
auszubildenden Synchronisationseinrichtung der Vorrichtung 10. Bei mehreren Stützdornen
12 können die Zahnräder 12.4 aller Stützdorne 12 auf demselben Ring 17 abrollen, sodass
dieser die Drehbewegungen R der Stützdorne 12 um die jeweiligen Drehachsen B koppelt.
[0074] Figur 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 10, bei welcher eine
Synchronisation der Drehbewegungen R und r des Stützdorns 12 bzw. des Drehtisches
14 (in Fig. 8 nicht dargestellt) über einen separaten Antrieb 18 erreicht wird. Der
Antrieb 18 treibt einen Zahnriemen 19 an, welcher über Ritzel 12.5 von mehreren drehbar
um lokale Drehachsen B am Drehtisch 14 gelagerte Stützdorne 12 läuft. Der Zahnriemen
19 läuft aussenseitig in einer dem Drehsinn der Drehbewegung r des Drehtisches 14
entgegengesetzten Richtung über die Ritzel 12.5, sodass die Stützdorne 12 mit entgegengesetztem
Drehsinn zu r um die jeweilige Drehachse B rotieren. Der Zahnriemen 19 koppelt damit
die Drehbewegung aller Stützdorne 12 um ihre jeweilige Drehachse B und rotiert mit
dem Drehtisch 14 mit. Durch Steuerung des Antriebs 18 kann eine unabhängige Synchronisation
der Drehbewegungen R der Stützdorne 12 mit dem Vorschub V der Transporteinrichtung
11 erreicht werden.
[0075] Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit einer Vorrichtung gemäss der Erfindung
eine besonders zuverlässige und kostengünstige Herstellung von Verschlusskappen mit
einem Sicherungsring für Behälter ermöglicht, wobei komplexe Schlitzgeometrien zur
Erzeugung einer Sollbruchstelle zwischen dem Grundteil und dem Sicherungsring erzeugbar
sind.
1. Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherungsrings an einer Verschlusskappe für einen
Behälter, umfassend:
a) ein stationäres Schneidmesser mit einer sich entlang einer Schneidstrecke erstreckenden
Schneidklinge, deren Schneidenverlauf einer in einem Mantel eines Verschlusskappenrohlings
zu erzeugenden Schlitzgeometrie zwischen einem Grundteil der Verschlusskappe und dem
Sicherungsring entspricht;
b) eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Verschlusskappenrohlings entlang
der Schneidstrecke, wobei die Transporteinrichtung einen Stützdorn zum Stützen des
Mantels des Verschlusskappenrohlings, insbesondere zur direkten Unterstützung an einer
Mantelinnenseite, umfasst, derart, dass der Mantel während eines Schneidvorgangs auf
der Schneidklinge abgewälzt wird, wobei der Stützdorn eine drehbare Lagerung aufweist,
mit welcher er um eine senkrecht zur Schneidstrecke orientierten Drehachse drehbar
gelagert ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
c) in einem Stützabschnitt des Stützdorns, welcher während des Schneidvorgangs der
Schneidklinge gegenüberliegt, eine Nutgeometrie ausgebildet ist, welche wenigstens
der zu erzeugenden Schlitzgeometrie entspricht; und
d) die Vorrichtung eine Synchronisationseinrichtung umfasst, mittels welcher ein Vorschub
der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke mit einer Drehbewegung des Stützdorns
um die Drehachse synchronisierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzgeometrie Abschnitte umfasst, welche sich in einem Winkel kleiner als
90° zur Drehachse des Stützdorns erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklinge derart relativ zum Stützdorn angeordnet ist, dass die Schneidklinge
während des Schneidvorgangs in die Nutgeometrie des Stützdorns eingreift.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Ausdehnung der Nutgeometrie des Stützdorns in Richtung der Drehachse
mindestens in Abschnitten, welche zur Drehachse des Stützdorns senkrecht ausgerichtet
sind, 0.2 - 0.8 mm beträgt, insbesondere 0.3 - 0.5 mm.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser modular ausgebildet ist und mehrere auswechselbare Schneidelemente
umfasst, welche sich zur Schneidklinge ergänzen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser mehrere Schneidklingen aufweist, welche in Richtung der Drehachse
des Stützdorns, insbesondere zumindest teilweise überlappend, übereinander angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzgeometrie durch mindestens 1.25 Umdrehungen des Stützdorns um seine Drehachse
definiert ist und dass die Nutgeometrie des Stützdorns einer Überlagerung der Schlitzgeometrie
während der mindestens 1.25 Umdrehungen entspricht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinrichtung einen Synchronisationsmechanismus umfasst, welcher
eine Achse der drehbaren Lagerung des Stützdorns mechanisch mit einer Bewegung der
Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke synchronisiert.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinrichtung einen ersten elektrischen Motor zum Antrieb einer
Achse der drehbaren Lagerung des Stützdorns umfasst, einen zweiten elektrischen Motor
für die Bewegung der Transporteinrichtung entlang der Schneidstrecke und eine Steuerungsvorrichtung
zur Synchronisierung einer Bewegung des ersten elektrischen Motors und des zweiten
elektrischen Motors.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung als Drehtisch ausgebildet ist, wobei mehrere Stützdorne
entlang eines Umfangs des Drehtisches angeordnet sind, und dass die Schneidklinge
des Schneidmessers sich dem Umfang des Drehtisches entlang erstreckt.
11. Anordnung zur Herstellung einer Verschlusskappe für einen Behälter, umfassend
a) eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sicherungsrings nach einem der Ansprüche
1 bis 10;
b) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines nach innen gefalteten Abschnitts des Mantels
der Verschlusskappe.
12. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung des nach innen gefalteten
Abschnitts des Mantels der Verschlusskappe der Vorrichtung zum Herstellen des Sicherungsrings
in Verarbeitungsrichtung nachgeordnet ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Verschlusskappe für einen Behälter, umfassend folgende
Schritte:
a) Bereitstellen eines Verschlusskappenrohlings;
b) Herstellen eines Sicherungsrings durch Erzeugen einer Schlitzgeometrie im Mantel
des Verschlusskappenrohlings in einem Schneidvorgang durch Abwälzen des Mantels entlang
einer sich entlang einer Schneidstrecke erstreckenden Schneidklinge eines stationären
Schneidmessers, deren Schneidenverlauf der zu erzeugenden Schlitzgeometrie entspricht,
wobei während des Abwälzens der Mantel durch einen Stützdorn gestützt wird, welcher
um eine senkrecht zur Schneidstrecke orientierte Drehachse drehbar gelagert ist,
wobei in einem Stützabschnitt des Stützdorns, welcher während des Schneidvorgangs
der Schneidklinge gegenüberliegt und mit welchem der Stützdorn in einem momentanen
Schneidbereich, insbesondere direkt, an einer Mantelinnenfläche des Mantels anliegt,
eine Nutgeometrie ausgebildet ist, welche der zu erzeugenden Schlitzgeometrie entspricht,
und
wobei eine Drehbewegung des Stützdorns mit einem Vorschub des Mantels entlang der
Schneidstrecke synchronisiert erfolgt.
14. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Herstellen des Sicherungsrings durch Erzeugen einer Schlitzgeometrie
gemäss Schritt b) ein nach innen gefalteter Abschnitt des Mantels erzeugt wird.
15. Verfahren gemäss Anspruch 14, wobei der Verschlusskappenrohling mit ungefaltetem Mantel
bereitgestellt wird und der nach innen gefaltete Abschnitt des Mantels nach dem Herstellen
des Sicherungsrings erzeugt wird, indem der mittels der erzeugten Schlitzgeometrie
hergestellte Sicherungsring ausgehend vom Mantel der Verschlusskappe nach innen gefaltet
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei während des Schneidvorgangs die
Schneidklinge mit der Nutgeometrie im Stützabschnitt des Stützdorns zum Eingriff gebracht
wird.