DE1096026B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Boeden an Kunststoffroehrchen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Boeden an Kunststoffroehrchen

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DE1096026B
DE1096026B DET8918A DET0008918A DE1096026B DE 1096026 B DE1096026 B DE 1096026B DE T8918 A DET8918 A DE T8918A DE T0008918 A DET0008918 A DE T0008918A DE 1096026 B DE1096026 B DE 1096026B
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DE
Germany
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tube
electrode
die
plastic
high frequency
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DET8918A
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English (en)
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Michel Baehr
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TUBOPHANE Sarl
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TUBOPHANE Sarl
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Priority to BE525816D priority patent/BE525816A/fr
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Böden an Kunststoffröhrchen Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Böden an Kunststoffröhrcben bekannt. Bei einem dieser Verfahren werden die Röhrchen aus einer Kunststoffolie hergestellt, und der gepreßte, durch Spritzgießen hergestellte oder ausgestanzte Boden wird dann angel schweißt. Bei einem anderen Verfahren werden die Becher ganz durch Pressen hergestellt, jedoch kann dieses Verfahren nur bei Bechern Anwendung finden, deren Höhe annähernd gleich ist dem Durchmesser.
  • Durch Spritzgießen kann man viel tiefere Becher herstellen, jedoch muß für jede Bechergröße eine besondere, teure Form benutzt werden. Ein weiteres Verfahren besteht darin, den Rand des Röhrchens zur Herstellung des Bodens durch Falten und Eindrücken zu benutzen. wobei das Schmelzen durch Hochfre quenzstrom bewirkt wird.
  • Bekannt ist weiter eine Vorrichtung zum Herstellen von Röhrchenböden aus Kunststoff, die aus einem mit einem ausgehöhlten Gesenk ausgerüsteten Teil zum Umfalzen der erwärmten Ränder am Ende der Röhrchen und einem Hochfrequenz-Verschweißungsteil zum Verschweißen des Kunststoffs, der zum Herstellen des Bodens benötigt wird, besteht.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Verfahrensweise und eine Vorrichtung zur Massenherstellung von Röhrchenböden.
  • Dieses Verfahren ist durch folgende Vorgänge gekennzeichnet: Es wird ein körniger Kunststoff, wie Polyvinylchlorid, benutzt, mit dem ein Röhrchen nach einem üblichen Verfahren durch Stauchen od. dgl. hergestellt wird. Dieses Röhrchen wird dann in Stücke der gewünschten Länge geschnitten.
  • Das Röhrchenstück wird auf einen Dorn gesteckt, der einen Anschlagring trägt. Das vorstehende Ende des Röhrchens wird durch Einbiegen in einem Gesenk vorgeformt, das auf 60 bis 80" C erwärmt ist. Auf das Ende des Dorns, auf dem der Röhrchenboden durch Einliegen vorgeformt ist, wird gegebenenfalls ein zweites flaches Gesenk aufgesetzt, durch das die Falten flachgedrückt werden, wobei auch die Größe des Bodens durch Abkühlen festgelegt wird. Der auf diese Weise gebildete Röhrchenboden wird schließlich durch Hitze, z. B. in einem Hochfrequenzfeld, behandelt.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann vorzugsweise einen Drehtisch aufweisen, auf dem aus leitendem Metall bestehende und mit der Masse elektrisch verbundene Stifte angeordnet sind, welche die Dorne bilden, die zur Aufnahme der Röhrchenstücke aus Kunststoff dienen. Die Dorne werden nacheinander unter feststehende Werkzeuge gebracht, die zum Vorformen und zur Hochfrequenzbehandlung dienen.
  • Die Elektroden zum Erwärmen mittels eines Hoch- frequenzstroms besitzen eine Metallplatte mit einer Verriegelung des Halters, eine Isolierbüchse mit den Abmessungen der Dorne und einen Kondensator, vorzugsweise aus Metall und einem Kunststoff auf Azetatbasis, der sich zwischen den Dornen und der Elektrode befindet.
  • An Hand der Zeichnung wird nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Röhrchenböden aus Kunststoff näher beschrieben: Fig. 1 ist ein lotrechter Schnitt durch ein aus Kunststoff bestehendes Röhrchenstück; Fig. 2 ist eine Schnittansicht des auf den Dorn gesteckten Röhrchens, über dem sich das zum Vorformen bestimmte Gesenk befindet; Fig. 3 zeigt das Röhrchen nach dem Umfalzen des freien Endes; Fig. 4 zeigt das Röhrchen nach dem Eindrücken des Bodens durch ein flaches Gesenk; Fig. 5 zeigt das Röhrchen unter der Elektrode zum Erwärmen im Hochfrequenzfeld; Fig. 6 ist ein Schnitt durch eine Elektrode zum Erwärmen mittels Hochfrequenzlstroms zum Schmelzen des vorgeformten Röhrchenbodens; Fig. 7 ist ein schematisches Schaubild einer Vorrichtung zur laufenden Herstellung; Fig. 8 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführung der Vorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich an Hand der Fig. 1 bis 6 der Zeichnung erklären. Das Röhrchenstück7, das etwas länger ist als der herzustellende Becher und von einem langen Kunststoffrohr abgeschnitten wird (Fig. 1), wird auf einen Dorn 2 gesteckt, über den es etwa um die Länge9 vorsteht, die durch die Lage des einstellbaren Anschlagrings 8 bestimmt wird. Das aufgesteckte Röhrchenstück wird dann unter das Gesenk 15 gebracht (Fig. 2). Dieses besitzt einen haubenartigen, Hohlraum 22 und wird auf eine Temperatur von 50 bis 800 C erwärmt, bei der das vorstehende Ende des Röhrchenstücks erweicht, ohne zerstört zu werden. Beim Aufdrücken des Gesenks auf das Röhrchenende (Fig. 3) wird die Seitenwand 4 umgelegt und eingedrückt.
  • Der auf diese Weise vorgeformte Boden 24 gelangt dann unter ein zweites Gesenk 23 (Fig.4), das einen flachen Boden28 aufweist und durch das der vorgeformte Boden gekühlt und verfestigt wird.
  • Das nun geschlossene Röbrchenstück wird unter die Hochfrequenzelektrode 26 gebracht, die durch dielektrische Verlusterwärmung den Boden 24 glättet (Fig. 5).
  • Die Gesenke 15 und 23 ssswie die Elektrode 26 können sehr verschiedenartige Gestalt aufweisen, die von der Gestalt des herzustellen'den Bodens abhängig ist.
  • Das Verschweißen erfolgt unmittelbar nach dem Vorformen, solange der vorgeformte Teil des Röhrchenstücks und das obere Ende des Dorns noch eine Temperatur von 18 bis 200 C aufweisen für eine Elektrode einer dem Boden angepaßten Gestalt und Beschaffenheit.
  • Die Elektrode26 überdeckt in allen Fällen den vorgeformten Teil und bewirkt unter Druck das Verschmelzen durch den Hochfrequenzstrom.
  • Die Elektrode26 kann in der in Fig. 6 dargestellten Weise ausgeführt sein.
  • Der obere Teil 18 ist die eigentliche Elektrode.
  • Ein Ring 19 aus Isolierstoff umgibt den oberen Teil des Röhrchens und ist diesem angepaßt. Der Ringl9 wird durch einen Halter 21 festgehalten. Eine Klemmscheibe 25 hält das Ganze zusammen. Ein Kondensator 27 befindet sich zwischen der eigentlichen Elektrode und dem zu verschmelzenden Teil.
  • Der Kondensator besteht aus einer Scheibe aus thermoplastischem Kunststoff27, beispielsweise aus Zelluloseazetat oder Zellulosetriazetat, und aus einer vorzugsweise metallischen Scheibe 30, jedoch aus einem anderen Metall als die Elektrode. Besteht bei spielsweise die Elektrode aus Hartaluminium, so kann das Metallblatt aus Messing oder Kupfer hergestellt sein oder umgekehrt.
  • Der Vorteil der mit einem Kondensator versehenen Elektrode besteht darin, daß (bei gleichem Energie verbrauch) das Verschmelzen sehr beschleunigt wird.
  • Die Verkürzung der Schmelzzeit beträgt 1 bis 3 Sekunden.
  • Die Konstruktion der Maschinen kann beliebig sein, durch welche die mit Röhrchen versehenen Dorne unter die Vorrichtungen zum Vorformen und Fertigmachen gebracht werden können oder welche diese Vorrichtungen an den Dornen vorbeiwandern lassen.
  • Die Steuerung dieser Vorgänge kann mechanisch, durch Druckluft, durch Elektromagnete oder durch eine Druckflüssigkeit bewirkt werden.
  • Es wird nachfolgend an Hand der Fig. 7 eine mechanisch gesteuerte Maschine zur Ausübung des Verfahrens beschrieben: Ein Drehtisch 1 trägt paarweise zusammengestellte Dorne 2, die vorzugsweise abnehmbar sind, aus einem stromleitenden Metall bestehen und elektrisch mit der Masse verbunden sind.
  • Über dem Drehtisch sind an bestimmten Stellen des Umfangs Vorrichtungen zum Vorformen und eine Vorrichtung zum Verschweißen mittels Hochfrequenzstrom angeordnet.
  • Die erste Vorrichtung 3 trägt ein GehäuseS mit einem Gesenk und läßt sich auf den zugehörigen Dorn senken. Das Gesenk 15 wird elektrisch durch einen Widerstand 16 erhitzt. Es weist eine becherförmige Aussparung auf, die das Einbiegen der Röhrchenränder erleichtert.
  • Es kann gegebenenfalls eine zweite Vorrichtung vorgesehen sein, die mit einem Gesenk mit flachem Boden versehen ist und zum Eindrücken und Glätten des Bodens in kaltem Zustand dient.
  • Die dritte Vorrichtung trägt den Kopf 6 eines Hochfrequenzgeräts, das mit abnehmbaren und verschieden geformten Elektroden 26 in Berührung steht. Diese Vorrichtung läßt sich auch zum Formen des Rohrbodens senken.
  • Bei anders als mit einem Hochfrequenzstrom arbeitenden Wärmequellen sind die Elektroden mit einer Wärmequelle verbunden, die zum Erweichen des Teils 24 genügt, damit unter der Einwirkung des Drucks das Verschmelzen erfolgt.
  • Die Vorrichtungen sitzen fest an einem Ring 14, der drehbar auf dem oberen Ende der Spindel 13 des Tisches 1 gelagert ist und in der oberen Lage durch eine Feder 12 gehalten wird.
  • Ein Fußhebel 11, der durch ein biegsames Zugmittel 10 mit dem Ring 14 verbunden ist, bewirkt das Senken der Vorrichtungen 3 zum Vorformen. Die Gesenke 15, die durch die Widerstände 16 auf eine entsprechende Temperatur gebracht werden, biegen rasch den erweichten Rand 9 der Röhrchen ein und bringen ihn dabei in Falten. Während des Niederhaltens des Fußhebels 11 gelangen auch die Elektroden 26 der Vorrichtung 4 zum Fertigmachen mit den vorgeformten Röhrchenhöden 24 in Berührung. Unter der Einwirkung des Hochfrequenzfelds oder der sonstwie übertragenen Wärme schmelzen die Falten der Böden, und die Röhrchen werden fertiggemacht. Der Fußhebel 11 wird dann losgelassen, so daß die Vorrichtungen 3 und 4 wieder gehoben werden. Der Tisch 1 wird um 9()° verdreht, die fertigen Röhrchen werden herausgezogen und durch frische ersetzt, und das Arbeitsspiel wird wiederholt. Die Vorrichtung 3 ist gleitbar auf dem Ringl4 gelagert und wird durch eine Feder 17 beeinflußt. Diese Anordnung gestattet das Senken der Vorrichtung 4 und die Aufrechterhaltung der Berührung mit den Röhrchen.
  • Der drehbar oder verschiebbar gelagerte Tisch und die feststehenden Vorrichtungen zum Vorformen und Fertigmachen können auch durch bewegliche Vorrichtungen und einen feststehenden Tisch ersetzt werden.
  • Die Steuerung der Gesenk- und Elektrodenhalter kann natürlich auch auf andere Weise erfolgen, ebenso können die Elektrodenhalter und die beschriebenen Einzelanordnungen in anderer Weise ausgebildet sein.
  • Eine andere Ausführung der Maschine ist in Fig. 8 dargestellt.
  • Auf dem Tisch 1 befinden sich beispielsweise sechs Dornpaare 2. An den Stellen werden vom Bedienenden zwei Röhrchen 7 auf beide Dornpaare gesteckt.
  • An der Stelle B sind Gesenke 15 zum Vorformen gemäß Fig. 2 oder Stanzstempel 29 vorgesehen.
  • An der Stelle C sind Gesenke23 zum Flachdrücken gemäß Fig. 4 oder zum Bördeln vorgesehen.
  • An der Stelle D erfolgt das Verschmelzen mittels Hochfrequenzstroms. Bei E werden die fertigen Röhrchen ausgeworfen.
  • Der Bedienende verdreht den Tisch ruckweise, und das Arbeiten erfolgt mit einem viel größeren Wirkungsgrad als bei bekannten Verfahren, weil das Verschmelzen sehr rasch stattfindet.
  • Die rasch mit wenig Handarbeit und in sehr kurzer Zeit hergesitellten Röhrchen haben ein schönes Aussehen. Zwischen den Außenwänden und dem Boden ist keine Unterbrechung vorhanden, und Undichtheiten sind nicht zu befürchten, obwohl kein zusätzliches Material aufgebracht wird. Die Röhrchen können mit einem flachen oder einem gewölbten Boden versehen sein.
  • PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines ebenen Verschlusses an einem Ende eines Röhrchens aus thermoplastischem Kunststoff durch Umlegen des Randes des betreffenden Röhrchenendes nach innen und durch Verschweißen unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ohne Materialzugabe allein aus dem umgelegten Rand des Röhrchens gebildet wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung des umgelegten Randes des Röhrchens im Hochfrequenzfeld vorgenommen wird.
    3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 mit einem Dorn zum Aufstecken der Kunststoffröhrchen, einem hohl - förmigen, mit Heizung versehenen Gesenk zum Umlegen des Randes der Röhrchen an ihrem freien Ende und einer Hochfrequenzelektrode zum Verschweißen des Kunststoffs am gefalzten Teil der Röhrchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Gesenk (23) mit glattem Boden zum Abplatten des umgelegten Randteiles der Röhrchen vorgesehen ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Hochfrequenzelektrode (18) mit einem Kondensator aus einer dielektrischen Scheibe (27), z. B. aus Celluloseazetat, und einer Metall scheibe (30) versehen ist, der durch einen isolierenden Ring (19) auf dem Röhrchenboden gehalten wird (Fig. 6).
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (18) aus einem anderen Metall besteht als die am Boden des Röhrchens liegende Metallscheibe (30) des Kondensators.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 288 038; britische Patentschrift Nr. 599 174.
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