用于注射模塑具有防盗环的盖的装置和方法与流程

本发明涉及一种模塑方法和装置，尤其是用于模塑具有用于封闭容器颈部的安全器件的盖(capsule)，例如一种包括由金属材料制成的盖体和由塑料材料制成的安全环的盖。

具体地然而并非唯一地，本发明能够应用于模塑用于封闭玻璃瓶的盖，该盖例如包括金属盖体，其中盖体的侧壁通过旋拧与瓶颈部上的螺纹接合。

美国专利公开文献us4511053示出了用于封闭容器颈部的盖，其中盖包括由金属材料制成的盖体以及由塑料材料制成的安全环。安全环通过塑料材料的注塑单独模制并随后组装并且配合到盖体内。

美国专利公开文献us5071339示出了包括由金属材料制成的盖体以及由塑料材料制成的手动抓环的盖。该抓环通过二次模塑直接模制在盖体上。

上述诸如美国专利公开文献us4511053的用于模塑包括金属盖体和由塑料制成的安全环的盖的现有技术需要改进。尤其是需要简化和/或加快方法的各种步骤(例如组装步骤)。这将进一步有利于改进金属盖体和由塑料制成的安全环之间的结合强度。用来模塑盖的塑料材料和/或金属材料也是需要节约的。

美国专利公开文献us5,685,443在其权利要求1的前序部分揭示了一种成型方法，其中模具具有中心部分67、顶部半部分61、底部半部分65，并且模具在闭合位置时，在盖体和中心部分67之间形成有第一密封区域、在盖体和顶部半部分61之间形成有第二密封区域、而盖体和底部半部分65之间无接触，由此，在盖体同时接触半部分61和半部分65的区域处无密封，在中心部分67同时接触半部分61和半部分65的区域处无任何密封。

美国专利公开文献us5,685,443在其权利要求6的前序部分揭示了一种成型装置。

德国专利公开文献de202015101522u1揭示了具有塑料安全环的金属旋拧盖，该金属旋拧盖由多条轴向的纵向槽和在下限区域的多个材料桥分为多个段，当盖被旋开时，材料桥会断裂，由此，段会向外发生变形，越过从瓶颈部突出的环。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供能够克服现有技术的一个或多个上述缺点的模塑方法。

一个益处是简单且廉价地成型具有金属盖体和由塑料制成的安全环的盖。

一个益处是增加模塑具有金属盖体和由塑料制成的安全环的盖的生产力。

一个益处是节约用来成型盖的塑料材料和/或金属材料。

一个益处是改进金属盖体和由塑料制成的安全环之间的结合强度。

本发明的一个目的是制造结构性简单且廉价的用于成型具有金属盖体和由塑料制成的安全环的盖的装置。

本发明的一个目的是制造适用于封闭容器并且包括至少一个金属盖体和至少一个由塑料制成的安全环的盖。

通过根据一条或多条权利要求所述的方法、装置以及盖可以实现上述目的和益处以及其他目的和益处。

在一个实施例中，模塑用于安全封闭容器的盖(例如，旋拧盖)的方法包括：在模具的共形的模腔中设置盖体(由第一材料制成，尤其是由金属材料制成，例如铝)，该模腔被设置以用于安全环(由不同于第一材料的第二材料制成，尤其是塑料材料)在盖体上的二次模塑，在模腔中，在盖体的第一内表面和插入到盖体的中心内部空腔的第一模塑部分之间限定有至少一个塑料材料的环形密封区域以二次模塑安全环，此安全环将稳定且紧固地锚定至盖体。

附图说明

参考以非限制性示例的方式示出了一些实施例的附图，可以更好的理解和实施本发明。

图1为根据本发明的一种方法制造的盖的第一实施例的立体图；

图2为在用于制造图1中的盖的方法中可使用的盖体的半部分；

图3为图1中的盖的半部分；

图4为在用于制造图1中盖的方法中可用的模塑装置在将塑料材料注入模腔内部的步骤期间的工作配置中的部分图解；

图5为在模腔由塑料材料填充的工作配置中的图4中的图解；

图6为对于在盖中形成促进断裂区域可用的剪切装置的部分的图解；

图7为使用根据本发明的方法制造的盖的第二实施例的半部分；

图8为使用根据本发明的方法制造的盖的第三实施例的半部分；

图9为使用根据本发明的方法制造的盖的第四实施例的半部分；

图10至图13示出了包括图4的模塑装置的多个实施例的车间的四个图解；

图14为使用根据本发明的方法制成的盖的第五实施例的立体图；

图15为图14中的盖的侧视图；

图16为图14中的盖的一部分；

图17为图14中的盖的剖开后的局部视图。

具体实施方式

在该说明书中，示出的不同实施例共有的相同元素由相同数字指代。

用于封闭容器的盖用1指代，该容器尤其是设有颈部的容器，例如由玻璃、塑料或金属制成的瓶。特别地，盖可为旋拧式。例如，盖1可设有与容器的颈部上的外螺纹结合的内螺纹(特别地，以已知方式制成的)。

如在这些实施例中，盖1可包括至少一个至少部分由金属材料(例如铝或铝合金或其他可塑性变形的材料)制成的盖体2。特别地，盖体2可包括至少一个用来封闭容器的(顶部)封闭壁3。(中心)封闭壁3可包括诸如圆盘状的壁。特别地，盖体2可包括至少一个用来与容器的颈部(螺纹)连接的(侧)环形壁4。环形壁4可包括诸如裙状壁。环形壁4可从封闭壁3的周界延伸出来。

盖体2可包括诸如通过拉伸而可塑性变形的单片(金属)材料。盖体2可通过在压机中拉伸(例如已知类型的)制成。

如在这些实施例中，盖1可包括至少一个至少部分由塑料材料(例如聚乙烯、聚丙烯、或其他热塑性树脂)制成的安全环5。特别地，安全环5可包括至少一个连接(固定约束)至环形壁4的环形边缘的连接部分6。特别地，安全环5可包括至少一个通过(环形形状的)弱化区域8连接至连接部分6的(环形形状的)可拆开部分7，弱化区域8旨在在盖1打开的情况下破坏。特别地，可拆开部分7可包括鳍部71，鳍部71可向内折叠形成抵靠装置，该抵靠装置在使用中，在盖的第一次打开的情况下，通过抵靠在容器的颈部的突起上，导致弱化区域8破坏。

模塑装置用9指代，尤其是用于模塑用于封闭容器的盖(诸如，例如，盖1)，其中盖设有用于防止容器拆封的器件(诸如安全环5)。特别地，模塑装置9配置用来形成包括由第一材料(金属)制成的盖体2和由第二材料(塑料)制成的安全环5的盖1。

模塑装置9可为绕(竖直)旋转轴旋转的模塑传送带的一个要素，所述模塑传送带承载了多个模塑装置(如装置9)，这些模塑装置在传送带的外围成角度地彼此间隔开。模塑传送带可操作地与供应塑料材料的挤出装置相关联并且可设有移除装置，在传送带的每轮传送期间，该移除装置从挤出装置的喷嘴移除至少一剂用于每个模塑装置9的塑料材料。

特别地，模塑装置9可包括可插入至盖体2内部的模具的第一部分10。如下所述，正如在该实施例中的，模具的第一部分10可包括具有(圆柱形)外表面的管状主体，该外表面具有至少一个与盖体2的内表面的直径相同的直径，以与所述内表面接触并且制造密封区域来防止塑料的泄露(下面将详述)。

特别地，模塑装置9可包括模具的至少两个半部分11(每个都为半环形形状)，这两个半部分11可设置在模具的第一(中心)部分10周围和盖体2的端部(边缘)周围以限定用于在所述端部上二次模塑塑料材料的模具。

模具的这两个(或更多)半部分11相对于彼此可移动(每一个半部分都根据径向方向f，在此径向是参照模塑装置9的轴线x而言限定的，当盖插入装置内部时，模塑装置9的轴线x与盖的轴线x方向一致)，于是可以采取至少一个打开位置和至少一个封闭位置(图4和图5)，在打开位置中，盖体2可插入至模具的两个半部分11和第一部分10之间，在封闭位置中，模具的两个半部分11和第一部分10限定适用于在盖体2上二次模塑安全环5的模腔12。

(装置9和盖1的)轴线x可定向为诸如水平方向。然而，前述轴线x还可定向为其他方向，例如相对于水平具有给定的斜度。

模具的两个半部分11(可包括例如线性的相互接近和远离运动的打开和闭合动作)可形成整体(当两个半部分为闭合时)的、环绕模具的第一部分10的管状的第二(外围)模塑部分，所述第二模塑部分与所述第一部分10合作限定模腔12。

特别地，模塑装置9可包括至少一个入口通道13，所述入口通道13在模具的所述两个半部分11中的至少一者中获得并且与模腔12连通。

特别地，模塑装置9可包括用于将一剂塑料材料注入入口通道13内部的供应装置。特别地，该供应装置(例如已知类型的)可包括设有至少一个塑料材料分配喷嘴的挤出装置(未示出)以及用于将一剂材料从通过喷嘴分配的连续流中分离的分离装置。

特别地，模塑装置9可包括至少一个可移动(沿方向h，通过驱动未示出的致动装置，例如由凸轮驱动的致动装置)至入口通道13内部以用塑料材料填充模腔12的顶推元件14(活塞)。顶推元件14可例如与将剂从挤出装置分离的装置连接(固定、刚性连接、一体成型、整合)。

特别地，模塑装置9可包括至少一个提取器15，所述提取器15可(沿轴向方向g)滑入模具的第一部分10内部的空腔中以(利用已经模塑完成的安全环5)顶推盖体2并且为后续处理将盖体2从模具提出。

参考图10至13，示出了盖的模塑车间的确切图解，每个车间都包括生产线，该生产线包括陆续串联设置的各种机器。特别地，生产线可包括持续的作业线。

生产线(图10)可包括旋拧盖压机ptv(例如已知类型的)，在ptv处由金属板形成未加工的盖体。生产线可包括诸如设置在压机ptv下游的旋拧盖筛vtv(例如已知类型的)，在vtv处发生未加工的盖体和生产废料之间的分离。

生产线可包括诸如设置在压机ptv和/或筛vtv下游的旋拧盖封边机btv(例如已知类型的)，在btv处盖体的环形边被滚花处理以形成盖抓取区域。生产线可包括诸如设置在压机ptv和/或筛vtv以及/或封边机btv下游的用于模塑密封的(例如已知类型的)机器pmv，在机器pmv处形成用作容器上的盖的密封件的内涂层。

生产线可包括诸如设置在压机ptv和/或筛vtv和/或封边机btv以及/或机器pmv下游的至少一个根据本发明制造的模塑装置9，以用于模塑防拆封器件(安全环5)。

生产线可包括诸如设置在压机ptv和/或筛vtv和/或封边机btv和/或机器pmv以及/或装置9下游的剪切和/或模塑机器sfm(例如已知类型的)，以用于剪切和/或折叠安全环5。机器sfm可包括具有至少一个刀片16的剪切装置(例如图6)和构造成在剪切期间将盖保持就位的盖止动系统17，例如已知类型的盖止动系统。机器sfm可包括折叠器件(例如已知类型的)，所述折叠器件构造成向内折叠安全环的至少一个鳍部。

筛vtv和/或封边机btv和/或机器pmv和/或装置9以及/或机器sfm中的每一者均可包括(持续)旋转传送带、圆拱路径、以及处理后的产品的出口，其中(持续)旋转传送带能够承载多个相互成角度间隔开布置的产品(盖或盖体)并且具有用于接收待处理的产品的入口，在圆拱路径处基于要执行的加工任务处理产品。可在生产线中陆续设置多种传送带，从而执行持续的处理。

生产线(图11)可包括用于模塑密封(例如已知类型的)的机器pmv，如图10中的实施例，pmv可设置在压机ptv和/或筛vtv和/或封边机btv和/或装置9以及/或剪切和/或模塑机器sfm的下游。

生产线(图12)可包括剪切和/或模塑机器sfm，sfm其本身还可包括旋拧盖封边机btv的功能，从而机器sfm可包括用于盖体的环形边缘的滚花装置，从而形成盖抓取区域。特别地，该生产线对于形成图8中的盖可为适合的，下方将更详细公开。

生产线(图13)可包括诸如设置在压机ptv和/或筛vtv和/或封边机btv以及/或装置9下游的剪切机器scm(例如已知类型的)，用于剪切(无折叠)防拆封器件(安全环5)。特别地，该生产线对于形成图9中的盖可为适合的。

模塑装置9的操作可实施模塑方法的至少一个部分，特别地，该部分可包括如下步骤。

(最初)步骤提供包括至少一个由金属材料制成的环形壁4的盖体2。特别地，该步骤可包括在旋拧盖压机ptv和/或旋拧盖筛vtv和/或旋拧盖封边机btv以及/或模塑密封机器pmv中执行的处理操作。

随后可在模具中设置盖体2，用于形成安全环5。在将盖体2布置(插入)到模塑装置9中的该步骤中，模具的两个半部分11可以打开配置设置(模具的半部分11彼此远离移动)。

由于模具的两个半部分11随后的闭合，因此能够在模具中限定适用于在环形壁4上二次模塑安全环5的模腔12。在环形壁4上二次模塑安全环5的步骤可包括诸如将一剂塑料材料注入模腔12内部。该剂塑料材料可通过至少一个诸如可能与顶推元件14连接的可移动的(剪切)分离元件从挤出喷嘴分离。该剂随后插入到入口通道13内部。顶推元件14可随后推进(沿方向h)以填充模腔12。

特别地，限定模腔12的步骤可包括限定三个(环形)密封区域以防止从模腔12泄露塑料材料。塑料材料的第一(环形)密封区域18可设置在盖主体2的第一表面19(内侧)和模具插入盖体2的第一部分10之间。盖体2的前述第一表面19可设置在环形壁4上。塑料材料的第二(环形)密封区域20可设置在盖体2的第二表面21(外侧)和模具的两个半部分11之间。盖体2的前述第二表面21可设置在环形壁4上。塑料材料的第三(环形)密封区域可设置在模具的第一部分10和模具的两个半部分11之间。塑料材料的另一个密封区域可设置在顶推元件14(活塞)和入口通道13(活塞腔)之间。

在图7和图8示出的盖实施例中，连接部分6的至少一个部分接触地围绕侧环形壁4的至少一个端部23。特别地，该端部23可包括嵌入连接部分6从而具有至少两个环形表面的环形边缘、与连接部分6的塑料材料接触的外表面24和内表面25，在此处“外”和“内”参照相对于盖的轴线x的径向方向限定。如图7和图8的实施例，端部23可包括折叠的环形边缘，尤其是向外折叠的。

换句话说，环形壁4埋入连接部分6中从而具有由塑料“弄湿”的相对的两个边。

嵌入端部23使得盖体2和安全环5之间能够获得特别坚韧和耐用的连接。进一步地，由于端部23的边缘埋入连接部分6内部，金属盖体2的剪切或尖的边缘可能刺伤使用者的手指的风险减少。

例如，前述环形边缘可折叠，从而形成围封自身具有基本上环形状部分(图7)的折叠边缘，或形成不完全折叠边缘，不完全折叠边缘具有相对于盖的轴线(图8)具有包括0°至90°之间、或0°至60°之间、或0°至45°之间、或10°至90°之间、或10°至60°之间、或10°至45°之间的角度倾斜的敞开部分，或具有诸如以大于1mm、或大于2mm、或大于5mm、或大于10mm的半径发散的弯曲敞开部分。

在图9中示出了盖，其中可拆开部分7的鳍部71形成为在模腔12内部已经部分折叠。在该情况下，折叠的步骤得到促进并且可在密封模塑机器pmv(可见图13中车间)中作出。在该情况下，模塑装置可具有额外的可移动模具部分以使得尽管由于已经在模具内部的鳍部的折叠而导致的倒扣，盖仍能被提出。

特别是参考图3和图9中的实施例，环形壁4的一个端部可包括内凹的环形边缘，该边缘的内凹环形表面接触围绕连接部分6并且包含连接部分6。如在这些情况下的，环形边缘的外凸环形表面的大部分、或整个外凸环形表面可不与塑料材料接触。

特别地，如之前的示例，图14至图17中的实施例的盖可包括盖体2、封闭壁3、环形壁4、安全环5、连接部分6、可拆开部分7、弱化区域8、鳍部71。

同样如上述示例中描述的，弱化区域8可包括多个脆性桥26。特别地，弱化区域8可包括多个以轴向方向(沿盖的x轴线方向)纵向延伸的肋27以及至少一个穿过盖的大部分环形壁、留下完整的与肋板27对应的易断桥26的凹口(以圆周方向延伸)。肋27和凹口28的形状和尺寸设置为生成能够在盖的打开的情况下发生破坏的脆性桥26。

同样在图1中示出的示例中，盖可包括至少一个沿轴向方向(沿盖的x轴线方向)、基本上平行于肋27纵向延伸并且相对于肋27尺寸更大的肋29。在具体的示例中，肋29具有与肋27相同的厚度但是更大(至少两倍、三倍、四倍、或更大)的宽度。肋29某种程度上横越凹口28。与肋27的脆性桥26不同，肋29设计为在盖的打开的情况下不会破坏，以此可拆开部分7由于桥26的关系从连接部分6分离，然而通过肋29保持连接，从而当处于盖从容器移除的打开情况时，可拆开部分7保持与盖的剩余部分连接并且不会保持在容器上。可拆开部分7作为防拆封带包括通过脆性装置和非脆性装置(其中非脆性装置包括诸如至少一个并不易于破坏的增大元件，如肋29)连接至连接部分6的环形壁，从而防拆封带并不从盖的剩余部分完全脱离，而是通过非脆性装置保持连接。这是由于包括防拆封带的盖不得保持在也可能重新使用的容器(例如玻璃瓶)上。桥26的破坏还留下具有防拆封功能的打开的可见印记。

特别地，将防拆封带(可拆开部分7)与连接部分6连接(固定至金属盖体2)的非脆性装置可包括两个、三个、或更多肋29。在具体案例中，成角度间隔(以90°)设置四个肋29。

特别地，可拆开部分7可包括至少一个沿轴向方向(平行于盖的x轴线)连续且纵向延伸的脆性线30。如图14至图17中的示例中的，脆性线30可纵向延伸达可拆开部分7的轴向长度的大部分(大于一半)。特别地，脆性线30可从向内折叠的鳍部71开始的位置延伸长达至可拆开部分7的下端边缘。特别地，可拆开部分7可包括多个脆性线30。在该具体案例中，成角度间隔(以90°)设置四个脆性线30。

如在具体示例中，每个脆性线30可包括在可拆开部分7的外表面上形成的纵向凹陷部分的底部上设置的薄壁。每个脆性线30相应于鳍部71(设置在内部)的不连续性定位，也就是定位在两个相邻鳍之间分隔的空区中。在具体的案例中，鳍部71包括多个(四个)设置(向内折叠)并且彼此圆周地间隔开的鳍，鳍的数量与脆性线30的数量(四个)相同。如在该示例中，每个脆性线30可设置成正对着两个相邻的鳍分隔开的间隙的区域。

特别地，在打开可拆开部分7和连接部分6之间的连接之后保留的非脆性装置可包括多个(两个或更多，在该示例中四个)肋29。特别地，纵向脆性装置可包括多个(两个或更多，在该示例中四个)脆性线30。如在该示例中的，每个连接肋29可布置为在两个脆性线30之间的圆周空间中，尤其是基本上在两个脆性线30之间的中间位置。

在盖拧开的情况下，鳍部71(向内折叠)旨在与在容器的颈部上的突起接触，通过抵靠作用，从而破坏设置在弱化区域8(将可拆开部分7与连接部分6划分开)中的脆性装置(桥26)。在容器第一次打开的情况下，向内折叠部分勾到容器的突起，导致脆性桥26的断裂。

可拆开部分7通过适合尺寸的非脆性装置(肋29)保持连接至连接部分6，并且因此保持连接至盖体2，从而断裂不会发生。

在可拆开部分7(由一个或多个非穿透型弱化组成，例如，以薄壁的形式)上纵向延伸的脆性装置(线30)还旨在在盖的第一次拧开的情况下断裂。特别地，纵向脆性装置(线30)可以构造成界定两个或更多(在该具体案例中四个)环形壁扇区，在轴向的纵向脆性装置的破坏的情况下，环形壁扇区能够扩展以允许盖越过容器颈部上的突起(环形)打开。

在桥26破坏之后，继续拧出盖，在某一个点纵向脆性装置(线30)被破坏越过容器颈部上的突起破并且允许瓶的打开。