DE1204387B - Vorrichtung zum Herstellen von Tuben aus weichem thermoplastischem Material - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT Int. α.:

B29d

Deutsche KL: 39 a3-23/00

T^

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1204387
V25376X/39a3
12. Februar 1964
4. November 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Tuben aus weichem thermoplastischem Material, die mit einem rohrförmigen Körper und einem aus dem gleichen Material an diesen angeformten Kopf versehen sind. Eine solche Vorrichtung besteht aus einem einen aufgezogenen rohrförmigen Rohkörper tragenden Kern und einem an diesen anschließenden Zylinder, einer dem Kern oder dem Zylinder zugeordneten Kühlvorrichtung für den Rohkörper sowie einer auf einem am Kern angeordneten Dornfortsatz aufsetzbaren und den Tubenkopf formenden und an den rohrförmigen Tubenteil anschweißenden Matrize. Hierbei sind Einrichtungen vorgesehen, die zum Erwärmen eines auf den Dornfortsatz des Kernes aufgezogenen Ringkörpers sowie des dem Tubenkopf benachbarten Randes des Rohkörpers dienen.

Bei der industriellen Herstellung von Tuben aus weichem thermoplastischem Material (z. B. aus Polyäthylen, PVC) treten beachtliche Schwierigkeiten auf. Im allgemeinen geht man von einem rohrförmigen Rohkörper aus, an dessen einem Ende der Tubenkopf angeformt und angeschweißt werden muß. Tatsächlich muß es sich hierbei um eine einwandfreie Schweißung und nicht bloß um eine Umbördelung oder Verklebung handeln. Darüber hinaus sollen an der Schweißstelle keine rauhen Stellen oder Warzen usw. auftreten, während das Material keinen chemischen Umwandlungen, die zufolge übermäßiger Hitze auftreten können, unterworfen werden darf.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art lastet der federbelastete Kern auf dem in der Matrize eingeschlossenen, zunächst noch starren Ringkörper, der später den Tubenkopf ergeben soll. Hierauf wird die gesamte Matrize im Bereich des Tubenkopfes in eine Heizvorrichtung eingeführt, welche durch zunehmende Erwärmung der Matrize eine entsprechende Erweichung des Ringkörpers bewirkt, so daß die auf den Kern wirkende Feder den Kern im Maße der Erweichung des Ringkörpers vorschieben und somit den Tubenkopf ausbilden kann. Um eine übermäßige Erwärmung des rohrförmigen Tubenrohkörpers zu vermeiden, ist eine Wärmeisolierung nach Art einer Manschette vorgesehen, welche den Wärmefluß von der beheizten Matrize zu dem den Rohkörper umgebenden Zylinder hemmt.

Die bekannte Vorrichtung ist lediglich zur Einzelherstellung von Tuben eingerichtet. Eine Schwierigkeit liegt bei ihr darin, daß eine gleichmäßige Erwärmung des in der Matrize eingesetzten Ringkörpers nicht ganz einfach ist, da der Wärmeüber-Vorrichtung zum Herstellen von Tuben
aus weichem thermoplastischem Material

Anmelder:

Bertrand Voumard, La Chaux-de-Fonds

(Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Scherrmann

und Dr.-Ing. R. Rüger, Patentanwälte,

Eßlingen/Neckar, Fabrikstr. 9

Als Erfinder benannt:

Bertrand Voumard, La Chaux-de-Fonds

(Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 22. Februar 1963 (2302)

gang zunächst nur lediglich über die schmalen, an der Matrizeninnenwandung anliegenden Umfangsflächenbereiche erfolgen kann, bis der Ringkörper so weit erreicht ist, daß er von dem federbelasteten Kern gegen die konische Wandung des Matrizenunterteils gedrückt werden kann.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, Tuben aus plastischem Material unter einwandfreier Verschweißung zwischen rohrförmigen! .Tubenkörper und Tubenkopf in industriellem Rahmen herzustellen. Sie besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Einrichtungen zum Erwärmen des Ringkörpers und des Randes des Rohkörpers von einem Gehäuse umschlossen sind, das eine Durchtrittsöffnung für die Matrize besitzt, und in dem nach einer vorhergehenden Erwärmung die Formung des Tubenkopfes erfolgen kann.

Die angestrebte Wirkung tritt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor allem dadurch ein, daß der Ringkörper gleichmäßig über seine ganze Ausdehnung auf die günstigste Schweißtemperatur gebracht wird; weiteres dadurch, daß ebenso auch der rohrförmige Rohkörper der gleichen Temperatur und damit Erwärmung ausgesetzt ist, und schließlich, daß sich der Form- und Verschweißvorgang unter den gleichen Temperaturbedingungen vollzieht, so daß schädliche Abkühlungen im Zuge der Herstellung sicher vermieden sind.

509 720/396

3 4

Die Bildung von rauhen Stellen, Warzen u. dgl. an Die Halterung des Rohkörpers zwischen dem Kern 6

der Verschweißstelle wird dadurch vermieden, daß und dem Zylinder 4 ist nicht näher dargestellt; jeden-

einerseits der Ringkörper während des Erweichungs- falls wird er bis zum Aufsitzen auf der Grundplatte

Vorganges vom Rohkörper entfernt gehalten ist und 11 hinuntergedrückt.

dem Material die Möglichkeit genommen ist, nach 5 Auf den Stachel 1 des Kernes 6 wird ein Ringaußen auszuweichen (was die Warzenbildung usw. körper 2 aus dem gleichen Material wie der Rohfördern würde), und es vielmehr gezwungen ist, sich körper aufgesetzt, welcher Ringkörper ebenfalls vorder Mittelachse der Form zu nähern, und anderer- gefertigt wurde und nach dem Aufsetzen in einem seits dadurch, daß das erwärmte Ende des Roh- gewissen Abstand über dem eigentlichen Kern verkörpers während des Erwärmens den Zylinder nicht io harrt.

überragt, sondern vielmehr mit dessen Stirnfläche Es ist wichtig, daß der Rohkörper 3 derart einfluchtet oder sogar von ihr zurückweicht, ehe die gesetzt wird, daß seine Außenseite über die ganze Matrize angreift. Da schließlich das erwärmte Ende Länge des Zylinders 4 anliegt, ohne aber dessen des Rohkörpers ständig zwischen Kern und Zylinder Oberkante zu überragen, ehe die Matrize angewendet gehalten ist, ehe die Matrize angreift, besteht keine 15 wurde, wohingegen er aber die obere Schulter des Möglichkeit, daß es nach außen ausweicht. Zylinders 6 ein wenig überragt. Dies geschieht mit

Die Gefahr einer übermäßigen Erwärmung und dem Ziele, eine Erwärmung des Inneren des über damit die Gefahr chemischer Veränderungen ist ver- den Kern vorstehenden Randes des Rohkörpers zu mieden, weil der Ringkörper von allen Seiten her ermöglichen, um sein Verschweißen mit dem Material erwärmt wird und damit schnell auf die notwendige ao des Ringkörpers 2 herbeizuführen.
Temperatur kommt, und dies über sein ganzes Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ist auf eine Volumen, während der zylindrische Rohkörper über- bewegliche Unterlage gesetzt, mit der sie zum Erwiegend zwischen dem gekühlten Zylinder und Kern wärmen unter einen tunnelförmigen Heizofen 18 gegehalten ist. bracht werden kann. Dieser Ofen besitzt Heizkörper

Die Erfindung bringt den zusätzlichen Vorteil, daß 25 19, die sowohl den Ringkörper 2 aus thermoplastieine Erhöhung der Ausstoßfrequenz bei der Her- schem Material als auch den inneren Teil des oberen Stellung erzielbar ist, wobei jeweils nur eine einzige Randes des Rohkörpers 3 bestrahlen. Nach einer geTube ausgeführt wird. wissen Zeit erweicht das Material durch Aufnahme

Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausfüh- einer angemessenen Wärmemenge, wohingegen die

rungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung und 30 mit dem Kern 6 und dem Zylinder 4 in Berührung

ihre Wirkungsweise. stehenden Teile des Rohkörpers 3 unbeeinflußt

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Kern bleiben.

mit seinem Stachel, den rohrförmigen Rohkörper, Oberhalb und koaxial zum Kern 6 befindet sich

den Zylinder und den Ringkörper, wie sie in einem eine z. B. durch einen hydraulischen Antrieb beweg-

ersten Schritt des Verfahrens gelagert sind, 35 bare Matrize 15 mit einer, z. B. eine heiße Flüssig-

Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt, vermehrt um die keit enthaltenden Heizkammer 16 und einem Form-Matrize und den Heiztunnel, in einem zweiten Ver- kopf 17 für den Kopf der Tube. Dieser Formkopf 17 fahrensschritt, enthält eine Zone zum Einziehen des Rohkörpers 3,

Fig. 3 die gleichen Elemente gemäß Fig. 2 in einen konischen Teil und einen Gewindeteil, mit dem

einem dritten Schritt und die 4° das Verschlußgewinde der Tube hergestellt wird. Es

Fig. 4 einen vierten Schritt, jedoch ohne Matrize ist klar, daß jede andere Form eines Tubenkopfes und Heiztunnel. geformt werden kann, etwa einer mit flachem End-Die Einrichtung besteht aus einer Grundplatte 11, teil, einem konischen Kopf ohne Gewinde oder ohne auf der ein Kern 6 mit einem Hohlraum 12 und Öffnung überhaupt.

einer Reihe von Öffnungen 13 befestigt ist. Das 45 Innerhalb des Ofens wird die Formanordnung von

obere Ende 1 des Kernes 6 bildet einen Stachel, der der Heizstellung in die Formungslage gebracht. Der

das Innere des Kopfes der flexiblen Tube ausfüllt. Ofen 18 besitzt eine Öffnung 20, durch die die Ma-

Auf dem Kern 6 ist der rohrförmige Rohkörper 3 trize 15 hindurchtreten kann.

der Tube aus thermoplastischem Material aufgesetzt, In der in F i g. 2 dargestellten Kernlage ist der der im voraus vorbereitet und auf genaue Länge ge- 5° Ofen in seinem oberen Teil 20 geschlossen. Die seitschnitten wurde. liehen Wangen des Ofens fördern die Erwärmung des

Die Außenwand dieses Rohkörpers liegt satt an Ringkörpers 2 vor dem Formungsvorgang, bis die der Innenwand eines Zylinders 4 an, in dem ein Matrize 15 den Ringkörper 2 bedeckt hat. Zwecks Hohlraum 5 zur Aufnahme eines umlaufenden Kühl- Formung wird der Kern unter die Öffnung 20 gemitteis ausgespart ist. Diese Kühlung verhindert jede 55 bracht und die bewegliche Matrize 15 auf den Wärmeeinwirkung auf die Außenfläche des Roh- Kern 6 aufgesetzt und der erweichte Bereich des körpers 3. Der Zylinder 4 ist gegenüber dem Roh- Ringkörpers 2 in der Kammer 21 (Fig. 3) einkörper 3 derart bemessen, daß er auf diesem der geschlossen. Durch Druck auf die Matrize 15 nimmt Länge nach ohne Spiel gleiten kann, ohne ihn aber der Ringkörper die durch die Matrize und den Kern 6 dabei aus seiner Lage zu bringen. 60 bestimmte Form an.

Der Zylinder 4 wird von einem Ring 8 mittels Die Matrize 15 drückt nun den Zylinder 4 weiter

eines Gewindes 7 gehalten, mit dessen Hilfe die nach unten, wobei erstere nun den Kopf der Tube

Höhenlage des Zylinders einstellbar ist. Der Ring 8 vervollständigt, indem sie zunächst zwischen der Öff-

wird durch eine Feder 10 nach oben gedrückt, wobei nung 17 und dem Kern 6 eine Materialeinziehung am

er mit einem Flansch gegen einen ringförmigen, auf 65 Tubenende ausbildet, welche verhindert, daß das in

der Grundplatte 11 befestigten Anschlag 9 anliegt. der Kammer 21 zusammengepreßte Material das

Die Öffnung des Ringes 8 ist so bemessen, daß der Tubenrohr 3 aus der Zone 17 der Matrize heraus-

Rohkörper3 ohne Berührung hindurchtreten kann. drückt.

i 204

Da auch der obere Rand des Tubenrohres 3 erweicht wurde, verschweißt das in der Kammer 21 befindliche Material, und nach einer gewissen Stabilisierungs- und Härtungsperiode behält die Tube ihr endgültiges Aussehen.

Zufolge der Einziehung der Tubenwand zwischen Matrize 15 und Kern 6 muß, um die Tube freizubekommen, die fertige Tube und die Matrize um eine Strecke angehoben werden, die ein wenig größer ist, als die Einziehzone ausmacht. Wenn man sodann bei 22 gegen den Zylinder 4 drückt, bleibt die Tube zwischen Kern 6 und Rohr 4 eingezwängt haften.

Mittels einer nicht gezeichneten Anordnung wird sodann die Matrize gedreht und angehoben, wodurch sie sich vom Gewinde und der Tube löst. Am Ende dieses Vorganges nimmt die Matrize wieder die Lage gemäß F i g. 2 ein.

Das Abziehen der Tube erfolgt sodann mittels eines in die Höhlung 12 und durch die Öffnung 13 geblasenen Luftstromes, wodurch die Tube emporgedrückt und von einem ebenfalls nicht gezeichneten System erfaßt und abgezogen wird.

Unter der Wirkung der Feder 10 folgt der Zylinder 4 der Aufstiegsbewegung der Matrize und begibt sich in die Ausgangslage gemäß Fig. 1, bereit, einen neuen Rohkörper und Ringkörper aufzunehmen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Tuben aus weichem thermoplastischem Material mit einem rohrförmigen Körper und einem aus dem gleichen Material an diesen angeformten Kopf, bestehend aus einem einen aufgezogenen rohrförmigen Rohkörper tragenden Kern und einem an diesen anschließenden Zylinder, einer dem Kern oder dem Zylinder zugeordneten Kühlvorrichtung für den Rohkörper sowie einer auf einem am Kern angeordneten Dornfortsatz aufsetzbaren und den Tubenkopf formenden und an den rohrförmigen Tubenteil anschweißenden Matrize, wobei Einrichtungen zum Erwärmen eines auf den Dornfortsatz des Kernes aufgeschobenen Ringkörpers sowie des dem Tubenkopf benachbarten Randes des Rohkörpers vorgesehen sind, dadurchgekennzeichnet, daß die Einrichtungen (19) zum Erwärmen des Ringkörpers und des Randes des Rohkörpers von einem Gehäuse (18) umschlossen sind, das eine Durchtrittsöffnung (20) für die Matrize (15) besitzt und in dem nach einer vorhergehenden Erwärmung die Formung des Tubenkopfes erfolgen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) und der Kern (6) in Richtung einer tunnelartigen Heizeinrichtung (18, 19) von einer Erwärmungszone in den Bereich der Durchtrittsöffnung (20) verlagerbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) in bezug auf den Kern (6) axial verschiebbar ist, indem sich ein Rand der Matrize (15) gegen die Stirnseite des Zylinders (4) anlegt, so daß ein Abschnitt des Rohkörpers (3) zur Formung des Tubenkopfes in die Matrize (15) übertritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) federbelastet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (15) mit einer Kühlvorrichtung (16) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2947 035.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 720/396 10.65 © Bundesdruckerei Berlin