DE1258589B

DE1258589B - Schweissvorrichtung zum Verbinden von Hohlkoerperhaelften

Info

Publication number: DE1258589B
Application number: DESCH30190A
Authority: DE
Inventors: Max Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-08-24
Filing date: 1961-08-24
Publication date: 1968-01-11

Description

Schweißvorrichtung zum Verbinden von Hohlkörperhälften Zusatz zum Patent: 1 168 058 Kunststoffbehälter, wie Flaschen, Dosen od. dgl., werden im allgemeinen durch Spritzgießen, Pressen, Tiefziehen oder Blasen hergestellt. Die Fertigung von Behältnissen aus thermoplastisch verformbarenWerkstoffen ist im allgemeinen nur dann wirtschaftlich, wenn es sich um verhältnismäßig einfache Behälterausgestaltungen handelt. Dies gilt vor allem für die Tiefziehverformung von Folien, vermittels welcher in einfacher Weise mehr oder weniger große schalenförmige Behälter ausgeformt werden können. Das Tiefziehverfahren ist jedoch dann nicht mehr wirtschaftlich, wenn Behälter, z. B. Flaschen, hergestellt werden sollen, deren Ausguß öffnung sehr viel kleiner als der übrige Behälterteil ist. Diese Herstellungsprozedur ist sogar unmöglich, wenn der sogenannte Ziehling Unter- oder Hinterschneidungen aufweisen soll, da dieser nach dem Ziehvorgang nicht mehr aus dem Formwerkzeug herauslösbar ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, auf dem Weg der Tiefziehverformung von thermoplastischen Folien auch die Herstellung von Behältern der letztgenannten Art, also von mit Einschnürungen oder Ausbauchungen versehenen Hohlkörpern, zu bewerkstelligen. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der in dem Hauptpatent 1 168 059 beschriebenen Schweißvorrichtung zum Verbinden von Hohlkörperhälften aus thermoplastischem Kunststoff, die gegebenenfalls innenseitig eine aufgedampfte Metallauflage tragen, vermittels Reibungswärme aus, wobei eine Laderinne, an die sich ein geschlitztes Führungsrohr anschließt, ferner eine Abschneidvorrichtung sowie eine Klemmgreifvorrichtung zum Festhalten der abgeschnittenen Hohlkörper vorgesehen ist und welche zum Zuführen zur Reibungsschweißvorrichtung, bestehend aus einem mit regulierbarer Drehgeschwindigkeit auf- und abwärts bewegbarem Oberteil und einem über eine einstellbare Rutschkupplung fest oder drehbar gehaltenen Unterteil, eine weitere Klemmgreifvorrichtung zum Entnehmen des geschweißten Hohlkörpers und Zuführen zu einer Stanze mit Aufnahmebehälter aufweist. In näherer Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Behältern mit einer Öffnung, z.B. von Flaschen und Dosen u. dgl., ist ferner vorgesehen, daß der Schweißeinrichtung in Richtung des Fertigungsablaufes ein Schneidwerkzeug zum Abschneiden einer Kappe von dem Hohlkörper nachgeschaltet ist, die eine Halterung für den Hohlkörper und das Schneidorgan umfaßt.
Weiter ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die genannte Halterung aus zwei im Abstand über- einander angeordneten Ringen besteht, deren Innenseite als Fassung für den Hohlkörper während des Schneidvorganges ausgebildet und in den zwischen den Ringen gebildeten Zwischenraum das Schneidorgan, z. B. ein Sägeblatt, eingeführt ist.
Nach den erfindungsgemäßen Vorrichtungseinheiten lassen sich vor allem solche Behälter wirtschaftlich herstellen, die sich nach oben und unten hin verjüngen. Zu diesem Zweck können zwei durch Tiefziehen einer Folie hergestellte schalenförmige Formteile verwendet werden, von denen das eine, später das Behälterunterteil bildende Formteil bodenseitig abgeflacht ist, während das andere, später das Behälteroberteil bildende Formteil mindestens über den größten Teil seiner Länge konisch ausgebildet ist.
Im Hinblick auf einen nach der Fertigstellung des Behälters an diesem anzubringenden Verschluß erweist es sich als zweckmäßig, daß das später den Behälteroberteil bildende schalenförmige Formteil bereits von seiner Fertigung her wenig unterhalb der für das Abschneiden der Kappe vorgesehenen Trennstelle eine Eindrückung aufweist. Diese Eindrückung kann mit einem an dem Behälterverschluß vorgesehenen Wulst in der Weise zusammenwirken, daß dieser die Eindrückung hintergreift. Der Verschluß kann dabei beispielsweise vermittels eines Scharniers mit dem Behälter unlösbar, jedoch auch in Form eines Steck- oder Schnappverschlusses lösbar mit diesem verbunden sein. Dabei wird der Behälterverschluß zweckmäßigerweise ebenfalls aus Kunststoff bestehen.
Ein besonderer Vorteil für das nach der Erfindung hergestellte Fertigprodukt besteht darin, daß das Behälterober- und -unterteil verschiedenfarbig ausgebildet werden kann. Es brauchen hierfür lediglich unterschiedlich eingefärbte Kunststoffschalen bzw.
Folien verwendet zu werden.
Als Werkstoff für die Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters kommen beispielsweise Polyäthylen oder Polyvinylchlorid in Betracht. Durch Beimischung von mehr oder weniger Weichmacher kann den schalenförmigen Formteilen und damit auch der Behälterwandung eine nach den jeweiligen Bedürfnissen bzw. Druckbeanspruchungen sich richtende Elastizität verliehen werden. Die jeweils gewünschte Elastizität läßt sich auch durch die jeweilige Dicke der Wandung der zur Anwendung kommenden Formteile einstellen.
Schließlich besteht noch die Möglichkeit, die Formteile aus einer transparent eingefärbten Folie durch Tiefziehen herzustellen. Nach dem Tiefziehen können auf der Innenseite der Formteile Überzüge, Aufschriften od. dgl. angebracht werden, die dann zwar von der Außenseite des Behälters sichtbar, jedoch gegen Beschädigungen, z.B. gegen Verkratzen, geschützt sind.
Diese Ausführungsform erweist sich z. B. dann als sehr zweckmäßig, wenn der Behälter auf der Innenseite mit - einem Spiegelbelag versehen werden soll.
Dieser läßt sich beispielsweise, wie an sich bekannt, durch Metallisieren der bereits tiefgezogenen Folie aufbringen.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung und eines mittels dieser hergestellten Behälters. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf den Tisch der Fertigungsvorrichtung, auf dem die einzelnen Einrichtungen in schematischer Darstellung wiedergegeben sind, Fig.2 eine schaubildliche Ansicht der Greifereinrichtung zur Beförderung des Hohlkörpers von der Stanze zum Schneidwerkzeug, Fig.3 eine schaubildliche Ansicht des Schneidorgans, - das Fig. 4 das als Behälteroberteil verwendete, schalenförmige Formteil im Schnitt, F i g. 5 das als Behälterunterteil verwendete, schalenförmige Formteil im Schnitt, Fig. 6 den fertigen Behälter mit eingesetztem Verschluß, Fig.7 einen Längsschnitt durch den in Fig.6 gezeigten Behälter und Fig.8 das in Fig.4 gezeigte Behälteroberteil nach Abschneiden der Kappe.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Gesamtanlage, einschließlich der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung, ist mit Ausnahme der in F i g. 2 und 3 gezeigten Greifereinrichtung und Schneideinrichtung sowohl hinsichtlich ihrer Ausbildung als auch im Hinblick auf deren Funktion im Patent 1 168 058 eingehend beschrieben, so daß sie hier lediglich mit den Bezugszeichen für ihre wesentlichen Bauelemente erwähnt sind.
In Fig. 1 bedeuten 9 und 10 die Transport- und Führungseinrichtung für die noch in - Streifen zusammenhängenden, aufeinandergelegten Formteile 56 (Fig. 4) und 57 (Fig.5). Auf - einer Schiene 11 ist ein Greifer 14 angeordnet. Die Schneideinrichtung 16 dient zum Abtrennen von jeweils aus zwei übereinanderliegenden Formteilen 56 und 57 bestehenden Einheiten der über die Transport- 9 und Führungseinrichtung 10 zugeführten Streifen. Der Greifer 21 bewerkstilligt das Uberführen dieser Einheiten in die Schweiß einrichtung 39, und der Greifer 43 befördert sukzessive die aus den Teilen 56 und 57 ergänzten Hohlkörper aus der Schweißeinrichtung 39 zur Stanze 44.
Der Stanze 44 ist die Greifereinrichtung 58 zugeordnet, deren Aufbau sich im einzelnen aus der Darstellung in F i g. 2 ergibt. Dort ist auf dem Schwenkarm 59 ein Gehäuse 60 angeordnet, in dessen Zylin-Oberteil 61 der Kolben62 verschiebbar ist. Dieser steht über die Stange 63 mit einem Schieber 64 in Verbindung, der beidseitig mit einem Druckmittel, z. B. mit Preßluft, das über die Durchgänge 65, 66 in der Wandung des Gehäuses 60 dem Zylinderraum 67 zugeführt werden kann, beaufschlagbar ist. Der Zylinder 61 steht über den Kanal 68 mit einer Wölbung 69 an der Unterseite des Gehäuses 60 in Verbindung. Die Wölbung 69 ist der Form der Kappe 56 a des Behälteroberteiles55 derart angepaßt, daß jene darin satt zur Anlage kommt.
Der Schwenkarm 79 sitzt auf der Welle 70, die ihrerseits mit dem Hebel 71 verbunden ist, der über die Stange 72 des beispielsweise pneumatisch beaufschlagten Zylinders 73 betätigbar ist. Vermittels der aus dem Zylinder 74 ausfahrbaren Stange 75 ist der Schwenkarm 59 und damit auch die gesamte Greifereinrichtung in ihrer Höhe verstellbar. Der in dem Zylinder 74 befindliche Kolben kann ebenfalls pneumatisch betätigt werden.
Das in Fig.3 gezeigte Schneidwerkzeug 76 umfaßt zwei in Abstand übereinander angeordnete Ringe77, 78, die als Halteeinrichtung für den aus den Formteilen 56, 57 gebildeten Behälter während des Abschneidens der Kappe 56 a dienen. Dementsprechend ist die Innenseite der Ringe 77, 78 so ausgebildet, daß sie den Behälter formschlüssig umfassen.
Das eigentliche, als Sägeblatt ausgebildete Schneidorgan 79 sitzt auf dem Schwenkarm 80 und wird über die Transmission 81 von der Welle 82 des Motors 83 angetrieben. An dem Schwenkarm 80 greift die Stange 84 an, die aus dem beispielsweise pneumatisch beaufschlagten Zylinder 85 ausfahrbar ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Greifereinrichtung und Schneideinrichtung ist folgende: Durch Zurückführen des Kolbens 62 im Zylinder 61 wird in der Wölbung 69 ein Unterdruck erzeugt, der den auf der Stanze 44 sitzenden Behälter in die Wölbung 69 einsaugt und so am Gehäuse 60 festhält.
Durch Betätigung der Schubstangen 72 und 75 kann der Schwenkarm 59 und das auf diesem angeordnete Gehäuse 60 in Richtung auf das Schneidwerkzeug 76 geschwenkt und gleichzeitig angehoben werden. Dadurch wird der in der Wölbung 69 haftende Behälter in die Position vertikal über den Ringen 77, 78 übergeführt. Durch horizontalen Vorschub des Kolbens 62 im Zylinder 61 mittels Preßluftaufschlags kann der Behälter nunmehr in dem von den Ringen 77, 78 umschlossenen Raum ausgestoßen werden. Danach wird das rotierende Schneidorgan 79 durch Rückführung der Schubstange 84 in dem Zylinder 85 gegen den Behälter angesetzt und in den zwischen den Rin--gen 77 und 78 ausgesparten Abstand hineingezogen, wodurch die Kappe 56a längs der Schnittlinie vom bis dahin geschlossenen Behälter getrennt wird. Das Schneidorgan 79 weicht sodann wieder in die Ausgangslage zurück und der fertige, d. h. der mit einer Einfüllöffnung versehene Behälter kann sodann beispielsweise durch Preßluft aus der von den Ringen 77 und 78 gebildeten Zentrierung ausgeworfen werden.
Dabei gelangen die Behälter zweckmäßigerweise auf eine Rutsche od. dgl., über die er einer Sammeleinrichtung zugeführt wird. Gegebenenfalls können die Hohlkörper noch vor dem Schneidvorgang einer Bedruckungseinrichtung zugeleitet werden, mittels welcher auf der Außenseite der Behälterwandung, wie an sich bekannt, Aufschriften anbringbar sind.
Wie aus F i g. 4 weiter ersichtlich ist, weist das Behälteroberteil 56 einen Halsansatz 86 auf, welcher nach dem Einsetzen eines Verschlusses 87 von einem an diesem vorgesehenen Wulst 88 untergriffen wird.
Zur besseren Handhabung ist der Verschluß 87 mit einem Griff 89 versehen. Die Schweißnaht zwischen den Behälterteilen 56, 57 ist mit 90 bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Schweißvorrichtung zum Verbinden von Hohlkörperhälften aus thermoplastischen Kunststoif-Folien mittels Reibungswärme, wobei eine Laderinne, an die sich ein geschlitztes Führungsrohr und eine Transportvorrichtung anschließen, ferner eine Abschneidvorrichtung sowie eine Klemmgreifvorrichtung zum Festhalten der abgeschnittenen Hohlkörper vorgesehen sind, und wobei zum Zuführen zur Schweißeinrichtung, bestehend aus einem mit regulierbarer Drehgeschwindigkeit auf- und abwärts bewegbarem Oberteil und einem über eine einstellbare Rutschkupplung fest oder drehbar gehaltenen Unterteil, eine weitere Klemmgreifvorrichtung zum Entnehmen des geschweißten Hohlkörpers und Zuführen zu einer Stanze mit Aufnahmebehälter vorgesehen ist, nach Patent 168058, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen von Behältern mit öffnung, z. B. Flaschen und Dosen, der Schweißeinrichtung (39) in Richtung des Ferti- gungsablaufes ein Schneidwerkzeug (76) zum Abschneiden einer Kappe (56 a) von dem Hohlkörper (56, 57) nachgeschaltet ist, wobei die Schweißeinrichtung eine Halterung für den Hohlkörper und für das Schneidorgan umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus zwei im Abstand übereinander angeordneten Ringen (77, 78) besteht, deren Innenseite als Fassung für den Hohlkörper während des Schneidvorganges ausgebildet und in den zwischen den Ringen (77, 78) gebildeten Zwischenraum das Schneidorgan, z. B. ein Sägeblatt (79), einführbar ist.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (76) an einem über die Steuerung der Vorrichtung betätigbaren Schwenkarm (80) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (76) der Stanze (44) zur Entfernung des Schweißrandes nachgeschaltet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung (58) zum Überführen des Hohlkörpers von der Stanze (44) zur Schneideinrichtung (76) den Hohlkörper durch Ansaugen festhält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (60) auf einem über die Steuerung der Vorrichtung betätigbaren und vorzugsweise auch in seiner Höhe verstellbaren Schwenkarm (59) befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 180 163; USA.-Patentschrift Nr. 2 991 500.