DE1429001B2

DE1429001B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines behaelters aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE1429001B2
Application number: DE19611429001
Authority: DE
Inventors: Alexander George Fayville Mass Makowski (VStA) B29c 27 02
Original assignee: American Can Co , New York N Y (V St A)
Priority date: 1960-09-15
Filing date: 1961-07-10
Publication date: 1972-04-06
Also published as: US3144495A; DE1429001A1; CH373552A

Description

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Frage kam, und die in der vorbeschriebenen Weise beschränkt, da die Erwärmung durch zwei feststedurchzuführende Anwendung von Wärme und Druck hende Gasflammen erfolgen soll, an denen vorbei der ließ sich bei zahlreichen Kunststoffen, insbesondere Rand des Behälters mit der eingesetzten Stirnwand Polyäthylen, von vornherein nicht anwenden, weil gedreht wird. Wegen der notwendigerweise überall dabei stets die Gefahr bestand, daß der erweichte 5 gleichen Erwärmung muß der Abstand zwischen Gas-Werkstoff an den beheizten Metallelementen hängen flamme und Behälterrand während des Erwärmungsbleiben würde. Vorgangs überall gleich sein, was nur mit kreisrunden

Beim zweiten vorbeschriebenen Verfahren ließ sich Behältern zu erreichen ist. Auch diese Vorrichtung zwar häufig eine gute Abdichtung und Verbindung weist keine Maßnahmen auf, die ein formgebendes zwischen den Behälterteilen erzielen, aber es war io Verpressen nach dem Verschweißen zuläßt. Infolgehierzu eine außergewöhnlich große Erfahrung in be- dessen wird auch bei dieser Vorrichtung nur eine zug auf die Temperaturregelung und die Beheizungs- relativ schmale Schweißzone erzielt, die außerdem dauer erforderlich; wurde nämlich das Verfahren unschön aussieht und Nacharbeiten erforderlich nicht mit hinreichender Genauigkeit durchgeführt, so macht. Durch die Z-förmige Ausgestaltung des Randkonnte die Folge davon sein, daß nur eine schwache 15 bereichs der Stirnwand ist auch hier trotz direkter Verbindung zwischen den beiden Teilen erzielt wurde Beheizung mit einer Gasflamme damit zu rechnen, oder daß die nach außen sichtbare Flanschverbin- daß die miteinander in Berührung stehenden Bereidung einen ungleichmäßigen und unschönen Anblick ehe nur unzureichend erwärmt werden,
bot oder daß beide Mangel gleichzeitig auftraten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf

Bekannt ist ferner ein Verfahren zum Verschweißen 20 kostensparende Weise unabhängig vom Querschnitt

der Radkanten von folien- oder plattenförmigen des Behälters eine besonders feste Schweißverbin-

thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere zum dung zwischen dem Mantelkörper und der Stirnwand

Einschweißen von Behälter- oder Flaschenböden, das zu gewährleisten.

dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mittel, welche Das zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene

die zusammenzuschweißenden Kanten halten, ein- 25 Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem

fassen oder stützen, zunächst die zur Verschweißung Einsetzen der Stirnwand in den Mantelkörper durch

erforderliche Wärme an die Schweißstelle übertragen kontaktlose Erwärmung der freien Kanten an jedem

und anschließend an den Schweißvorgang künstlich der beiden zu verschweißenden Teile je ein wulstarti-

gekühlt werden. ger Aufschmelzbereich erzeugt wird, daß diese auf-

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die zu ver- 30 geschmolzenen Bereiche miteinander formgebend schweißenden Bereiche nur oberflächlich erwärmt verpreßt und verschweißt werden und daß der werden und daß infolgedessen die beiden miteinander Schweißbereich in der Form abgekühlt wird,
zu verschweißenden Teile in dem Bereich, in dem sie Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll sich gegenseitig berühren, nur unvollkommen er- eine Stirnwand mit axial nach außen weisendem, umwärmt werden. 35 laufenden Rand in den Mantelkörper eingeschweißt

Da dieses Verfahren außerdem keine Verformung werden, wobei der nach außen weisende Rand der

der erwärmten Bereiche vorsieht, muß damit gerech- Stirnwand aus dem Mantelkörper hervorragt und zu-

net werden, daß die Schweißverbindung nur ober- sammen mit dem Rand des Mantelkörpers bei der

flächlich zustande kommt und eine gute Abdichtung Erwärmung wulstartige Aufschmelzbereiche bildet,

und Verschweißung nicht gewährleistet ist. Hinzu 40 Nach einem anderen Merkmal der Erfindung soll

kommt, daß die Erwärmung durch Oberflächenkon- eine Stirnwand mit axial nach innen weisendem, ab-

takt erfolgen soll, wodurch die Gefahr besteht, daß gewinkeltem, umlaufendem Rand in den Mantelkör-

Teile des thermoplastischen Materials an der zur Er- per eingeschweißt werden, wobei die Stirnwand

wärmung dienenden Vorrichtung klebenbleiben. außerdem radial über den inneren Durchmesser des

Nach einem anderen bekannten Verfahren zum 45 Mantelkörpers hinaus vergrößert ist und damit einen Verschließen der Einbauöffnung von Gefäßen elek- Zwischenrandteil bildet, der außerhalb des Manteltrischer Sammler aus Polyäthylen durch Aufschwei- körpers zu liegen kommt und über dessen äußeren ßen eines Verschlußstückes aus dem gleichen Werk- Durchmesser hinausragt und wobei der Zwischenstoff soll ein im Randbereich etwa Z-förmig ausge- randteil und der Rand des Mantelkörpers bei der Erbildetes Verschlußstück unter Zwischenschaltung 50 wärmung die wulstartigen Aufschmelzbereiche bileiner als Wärmebrücke dienenden Metallplatte er- den.

wärmt und mit dem Zellengefäß verschweißt werden. Das Verfahren ist vorteilhaft anwendbar für Be-Auch dieses Verfahren gestattet keine direkte Erwär- halter, deren Mantelkörper über seine gesamte Länge mung der miteinander zu verschweißenden Teile in eine gleichmäßige Wandstärke aufweist,
den Bereichen, in denen sie sich gegenseitig berühren. 55 Es wird außerdem eine Vorrichtung zur Durch-Damit kann keine befriedigende Schweißverbindung führung des Verfahrens vorgeschlagen, die gekennhergestellt werden. Außerdem weist das einzuschwei- zeichnet ist durch eine den Mantelkörper umgebende ßende Verschlußstück eine komplizierte Form auf, und diesen axial verschieblich haltende Hülse, einen die bei seiner Herstellung besondere Maßnahmen er- koaxial zur Hülse angeordneten Stempel mit zur Haiforderlich macht. Schließlich wird bei diesem Ver- 60 terung der Stirnwand dienender Stirnfläche, einen den fahren auch keine formgebende Maßnahme nach dem Stempel umgebenden und axial zu diesem verschieb-Erwärmen ergriffen. Dadurch werden Nacharbeiten liehen Hüllkörper und durch Mittel zum axialen Bezur Beseitigung etwa überstehender Schweißwülste wegen der genannten Vorrichtungsteile relativ zueinerforderlich. ander sowie durch eine Einrichtung zum kontaktlosen

Es ist ferner eine Vorrichtung bekanntgeworden, 65 Erwärmen der Aufschmelzbereiche an Mantelkörper

mit der eine direkte Beheizung der zu verschweißen- und Stirnwand.

den Bereiche möglich ist. Diese Vorrichtung ist je- Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der den

doch auf die Herstellung von kreisrunden Behältern Stempel umgebende Hüllkörper im Außendurchmes-

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ser so auf den Innendurchmesser der den Mantelkör- einer Stirnwand mit dem Mantelkörper nacheinander per umgebenden Hülse abgestimmt sein, daß der annehmen.

Hüllkörper bis in die Hülse einschiebbar ist. Ein Behälter, beispielsweise ein Behälter 10 der

Das vorgeschlagene Verfahren ist durch folgenden F i g. 4, wird aus einem nicht mit einer Abstufung Arbeitsablauf gekennzeichnet. 5 versehenen rohrförmig ausgebildeten Mantelkörper

Mittels des Stempels wird die Stirnwand in den 11 beliebigen Querschnitts und aus den beiden Stirn-Mantelkörper eingeschoben, wobei die den Mantel- wänden 12, 12 hergestellt. Der Behälterkörper 11 körper bzw. den Stempel umgebenden Hülsen zu- kann bereits in der Weise vorgeformt sein, daß ein rückgezogen sind und dadurch die Aufschmelzbe- entsprechender Kunststoff, vorzugsweise ein Kunstreiche an Mantelkörper und Stirnwand für die Er- io stoff mit den physikalischen Eigenschaften des PoIywärmung freigeben. Nach der Erwärmung werden äthylens, derart gepreßt wird, daß ein Rohr mit bebeide Hülsen axial in Richtung der Aufschmelzbe- liebigem Querschnitt gebildet und dieses Rohr dann reiche verschoben, so daß sie eine Form für die Auf- in entsprechend lange Stücke zerschnitten wird. Ein Schmelzbereiche bilden und diese formgebend ver- derartiger, nicht abgesetzter Mantelkörper 11 weist preßt werden. 15 über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Wandln Abwandlung des vorgeschlagenen Verfahrens stärke auf und besitzt keinerlei seitliche Ansätze, können auch Behälter hergestellt werden, indem in Schultern, Abstufungen, Flansche oder andere außenden Mantelkörper an seinen beiden Enden je eine seitig am Mantel umlaufende Teile. Der in F i g. 1 Stirnwand eingeschweißt wird. Eine Vorrichtung zur gezeigte, nicht abgestufte Mantelkörper 11 besteht Durchführung dieses abgewandelten Verfahrens ist 20 aus einem rohrförmigen Gebilde mit zylindrischem gekennzeichnet durch eine den Mantelkörper in Querschnitt, glatter Innenfläche 13 und glatter Außen-Längsrichtung mittig unverschieblich haltende Halte- fläche 14. Zum Zwecke der Beschreibung seien die rung, durch zwei beidseitig zu der genannten Halte- beiden Randbereiche des Mantelkörpers 11 mit dem rung angeordnete, den Mantelkörper umfassende, Bezugszeichen 15 versehen.

axial verschiebliche Hülsen, durch zwei koaxial be- 25 Die Stirnwand 12 wird mit Hilfe des Spritzgußwegliche Stempel mit Halterungsvorrichtungen für Verfahrens oder eines anderen bekannten Verfahdie Stirnwände, durch zwei die Stempel umfassende, rens hergestellt, das zur Herstellung von Artikeln aus axial verschiebliche Hüllkörper und durch Mittel einem mit dem Werkstoff des Mantelkörpers 11 gut zum Bewegen der genannten Vorrichtungsteile rela- zu verarbeitenden oder diesem gleichen Werkstoff getiv zueinander sowie durch zwei Einrichtungen zum 30 eignet ist. Die Stirnwand 12 besitzt einen senkrecht Erwärmen der Aufschmelzbereiche an beiden Enden abstehenden Rand 16, dessen Dicke in seiner gesamdes Mantelkörpers und an den beiden Stirnwänden. ten axialen Länge gleich ist. Die Innenfläche dieses

Das letztgenannte abgewandelte Verfahren kann Randes ist mit 16' und die Außenfläche mit 17 beauch in der Weise durchgeführt werden, daß die ge- zeichnet. Die Außenfläche 17 entspricht dabei genau maß Anspruch 7 angegebene Arbeitsfolge gleichzei- 35 der Innenfläche 13 des Mantelkörpers 11. Bei der in tig an beiden Enden des Mantelkörpers durchgeführt den Fig. 1 bis 4 und 7 bis 11 gezeigten Ausführungswird. form ist die Stirnwand 12 topf- oder napfförmig aus-

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an gebildet und ihr Außendurchmesser entspricht im we-Beispielen näher erläutert. Es zeigt sentlichen dem Innendurchmesser der zylindrischen

F i g. 1 einen Schnitt, der die Halterung der Stirn- 40 Wandung des Mantelkörpers 11. In der Praxis ist die wände und des Mantelkörpers vor dem Einführen Randkante 16 mindestens annähernd und vorzugsder Stirnwände in den Mantelkörper darstellt, weise gleich dick wie die Wandung des Mantelkör-

F i g. 2 einen Teilschnitt, der die beim Erhitzen pers 11. Zum Zwecke der Beschreibung sei der Rand gegebene Relativstellung der in den Mantelkörper 16 als axial an den Boden 18 der Stirnwand 12 angeeingeführten Stirnwand zum Mantelkörper und ferner 45 formter, von dieser wegragender Teil beschrieben, der die Form der Ränder nach dem Erhitzen und Erwei- frei verschiebbar in den Mantelkörper 11 eingebracht chen darstellt, werden kann.

F i g. 3 einen Teilschnitt, der die Stellung des Man- An die jeweils gesonderte Herstellung von Mantelkörpers und der Stirnwand während des Pressens telkörper 11 und Stirnwand 12 schließt sich als näch- und Formens der erweichten Aufschmelzbereiche 50 ste Verfahrensstufe in der Fertigung der Behälter die wiedergibt, feste Anbringung der Stirnwand 12 am Mantelkör-

F i g. 4 einen gemäß der Erfindung hergestellten per 11 an. Zu diesem Zweck wird der Mantelkörper Behälter in perspektivischer Darstellung, 11 in eine Hülse 20 eingebracht (Fig. 1 und 7), de-

F i g. 5 einen Teilschnitt, der eine andere Ausfüh- ren Innenfläche 21 über den gesamten Umfang der rungsform der Verschluß- und Schweißvorrichtung 55 Außenfläche 14 des Mantelkörpers 11 an diesem andarstellt, mit der gleichzeitig ein Ornament in den liegt. In der Praxis kann die Hülse mehrteilig ausge-Behälterrand eingeformt werden kann, bildet sein, so daß die einzelnen Teile beim Einfüh-

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines nach ren des Mantelkörpers 11 in die Hülse 20 quer zur dem erfindungsgemäßen Verfahren am Rohrkörper Länge des Mantelkörpers 11 auseinanderbewegt weranzubringenden Stirnteiles, 60 den können. Wie aus den F i g. 1 und 7 hervorgeht,

Fig. 7 bis 11 Teilschnitte in vergrößertem Maß- wird der Mantelkörper dabei derart in die Hülse 20 stab, die nacheinander verschiedene Stufen des er- eingebracht, daß sein Randbereich 15 außerhalb der findungsgemäßen Verfahrens und die hierbei jeweils Hülse zu liegen kommt und nicht von dieser übernacheinander von den Aufschmelzbereichen ange- deckt wird. Die Stirnwand 12 wird auf den Stempel nommenen Formen darstellen, 65 22 aufgesetzt, dessen zylindrische Außenfläche 23 ge-

Fig. 12 bis 16 Teilschnitte ähnlich den Fig. 7 bis nau der Innenfläche 16' des Randes 16 entspricht und 11, die aber die Formen darstellen, welche die Rän- dessen Stirnseite 23' mindestens im Bereich des Rander bei Verwendung einer anderen Ausführungsform des 16 entsprechend der Darstellung der F i g. 1 am

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Boden 18 anliegt; die Halterung zwischen diesen bei- tatsächlich in den teilweise erweichten Rand 16 ein-

den Teilen erfolgt hierbei durch Reibung oder gege- gedrückt, so daß in diesem eine Art Einkerbung ent-

benenfalls auch durch Anlegen eines Vakuums. Der steht. Die Fig. 10 zeigt, wie die nunmehr mit 15c

Stempel 22 ist koaxial zur Hülse 20 ausgerichtet, so und 19 c bezeichneten erweichten Aufschmelzberei-

daß Stirnwand 12 und Mantelkörper 11 koaxial mit- 5 ehe der beiden Behälterteile völlig ineinandergreifen

einander fluchten (F i g. 1). und welche Form sie nach dem vollständigen Vor-

Anschließend werden Mantelkörper 11 und Stirn- schieben der Hülse 20 einnehmen. Außerdem ist zu

wand 12 mit Hilfe der Hülse 20 und des Stempels 22 bemerken, daß die Wulst 19 c oberhalb der Wulst

durch entsprechende Relativbewegung dieser bei- 15 c zu liegen kommt und daß die beiden Wülste

den Teile derart in die erforderliche Stellung zuein- io mindestens teilweise axial miteinander fluchten und

ander gebracht, daß entsprechend der Darstellung sich ihre verschweißbaren Bereiche in Kontakt mit-

der F i g. 2 und 7 nicht nur der Boden 18 der Stirn- einander befinden. Bis zu diesem Punkt hat sich die

wand 12, sondern zum Zwecke der Halterung auch Hülse 20 relativ zum Rand des Rohrkörpers 11 min-

ein Teil des Randes 16 innerhalb des Mantelkörpers destens so weit bis zu diesem hin verschoben, daß

11 zu liegen kommt, während der Aufschmelzbereich 15 sich die Aufschmelzbereiche 15 c und 19 c im wesent-

19 axial frei aus dem Mantelkörper herausragt. Der liehen innerhalb der Hülse 20 befinden.

Aufschmelzbereich 15 des Mantelkörpers 11 umgibt Als nächstes verschiebt sich der Hüllkörper 25 in

hierbei die Außenfläche 17 des Randes 16 derart, daß Richtung des Pfeiles B auf die Hülse 20 zu und in

er sich ihr zumindest nähert oder sie an einer zwi- diese ein (Fig. 11). Diese Relativbewegung wird so

sehen Aufschmelzbereich 19 und Boden 18 des Stirn- 20 lange fortgeführt, bis die einzelnen Teile die in den

teiles 12 befindlichen Stelle berührt. Die Aufschmelz- F i g. 3 oder 11 gezeigte Stellung erreicht haben,

bereiche 15 und 19 besitzen also nur einen geringen Entsprechend der Darstellung dieser Figuren wird

axialen Abstand voneinander, der zu dem Zweck vor- die Relativbewegung von Hülse 20, Stempel 22 und

gesehen ist, daß sie während ihres gleichzeitigen Er- Hüllkörper 25 oder 25' so lange weitergeführt, bis

hitzens durch eine geeignete Heizvorrichtung noch 25 der Zwischenraum zwischen Hülse 20 und Stempel

nicht in Berührung miteinander kommen. 22 durch den Hüllkörper 25 überbrückt wird (F i g. 3)

Daran schließt sich das gleichmäßige Erweichen oder der Hüllkörper 25 in ihn eintritt (Fig. 11). Die

der Aufschmelzbereiche 15 und 19 an, indem ihnen Außenfläche des Stempels 22, die Stirnfläche der

durch eine Heizvorrichtung, beispielsweise eine in Hüllkörper 25 oder 25' und die Innenfläche der

den F i g. 2 und 8 dargestellte elektrische Strahlring- 30 Hülse 20 bilden eine zusammenhängende Innenform,

beheizung 24, Wärme zugeführt wird. ' durch welche die Randwülste beim Verschweißen

In diesen Figuren sind die Aufschmelzbereiche be- "^d Abkühlen in ihre endgültige Form gebracht werreits im erweichten Zustand gezeigt, in dem sie eine den. Tatsächlich wird durch die Relativbewegung diewulstartige Form 15 a und 19 a annehmen, wobei sie ser Teile in Zusammenwirkung mit den nicht erhitzsich normalerweise leicht vom Stempel 22 weg nach 35 ten Teilen des Rohrkörpers 11 und des Randes 16 außen umbiegen. Dies ist offensichtlich darauf zu- ein Formraum gebildet, in dem die nunmehr mit 15 d rückzuführen, daß der Kunststoff durch die Heizwir- und 19 d bezeichneten Wülste zu einer homogenen kung eine Form annimmt, die etwa seiner Ursprung- dichten Verbindung zusammenschweißen. Auf diese liehen Form vor dem Spritzen oder Pressen ähnlich Weise wird ganz automatisch ein neuartiger Verist. Die Folge davon ist eine seitliche Ausbauchung 40 Schluß mit queraxialer Verschlußfläche geschaffen, oder Auswölbung der dünneren Teile, wodurch na- die eine ausgezeichnete Abstützfläche für den Druck turgemäß eine radial nach innen gerichtete Kraft bildet, den die Hüllkörper 25 oder 25' in ihrer Endverursacht wird, welche die Wülste 15 α und 19 α in stellung ausüben. Die zusammenhängende Innender in den Figuren gezeigten Weise nach außen ver- form entsteht also dadurch, daß der Hüllkörper 25 biegt. Gleichzeitig erweichen die der Hitzequelle am 45 entsprechend der Darstellung der F i g. 3 sich an die nächsten befindlichen Wulstflächen an den in F i g. 8 Hülse 20 anlegt oder entsprechend der Darstellung gestrichelt gezeichneten Stellen hinreichend stark, um der F i g. 11 in diese hineingeführt wird,
klebrig und miteinander verschweißbar zu werden. Die Auf Schmelzbereiche 15 d und 19 d werden auf Sobald dieser Punkt erreicht ist, wird der den Stern- diese Weise vollkommen eingeschlossen, zusammenpel 22 formschlüssig umgebende Hüllkörper 25 50 geschweißt und in dem durch die Hülse 20, die Hüll-(Fig. 3) oder 25' (Fig. 11) derart relativ zum Stern- körper 25 oder 25', den Stempel 22 und die sich anpel 22 und zur Hülse 20 bewegt, daß sich eine Ring- schließenden nicht geschmolzenen Teile des Mantelform um die erweichten Aufschmelzbereiche 15 α körpers 11 und des Randes 16 der Stirnwand 12 ge- und 19 a schließt und der darin befindliche weiche bildeten Formraum unter Druck in die gewünschte Werkstoff durch Druckanwendung in die gewünschte 55 Form gebracht.

Form gebracht und gleichzeitig die verschweißbaren Die Temperatur von Hülse 20, Stempel 22 und

Anteile der erweichten Aufschmelzbereiche zusam- Hüllkörper 25 oder 25' wird dabei auf einem Wert

mengeschweißt werden. gehalten, der bei oder unterhalb der Verfestigungs-

Durch eine solche Relativbewegung werden die temperatur der Aufschmelzbereiche 15 d und 19 d

einzelnen Teile nacheinander aus der in den F i g. 2 60 liegt. Dies geschieht beispielsweise durch Durchleiten

und 8 gezeigten Ausgangsstellung in die in den Fig. 3 von Kühlwasser durch entsprechende, in einem oder

und 11 dargestellte Endstellung gebracht. Der Pfeil Λ mehreren der Teile Hülse 20, Stempel 22 und Hüll-

der F i g. 9 deutet eine Bewegung der Hülse 20 auf körper 25 ausgebildete Leitungen, beispielsweise die

den Stempel 22 zu an, und durch diese Bewegung Leitung 26 in dem Hüllkörper 25. Bei Einwirkung

wird die erweichte Randwulst 15 a so weit auf den 6₅ der Kühltemperatur verhärten sich die in der Form

Randbereich 19 α zubewegt, bis die beiden Teile die eingeschlossenen Aufschmelzbereiche, und es ent-

bei 15 b und 19 b angezeigte neue Form und Stellung steht auf diese Weise eine feste dicht abschließende

einnehmen. Wie festzustellen ist, wird die Wulst 15 b Verbindung zwischen Mantelkörper 11 und Stirn-

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wand 12, so daß der fertige Behälter 10 entsprechend ein nach außen ragender Gewindehals 118 a vorgeder Darstellung der F i g. 4 erhalten wird. Einem sehen ist. Des weiteren ist die Stirnwand 112 mit axialen Verschieben des Mantelkörpers mit der Stirn- einem senkrecht zum Rand 116 nach außen ragenden wand infolge des während der Relativbewegung der umlaufenden Vorsprung oder Ansatz 119 versehen. Hülsen und des Stempels darauf ausgeübten Druckes 5 Wie weiter aus der Zeichnung hervorgeht, wird in kann in der Weise entgegengewirkt werden, daß die diesem Fall auch ein anders ausgebildeter Stempel Abmessungen des Stempels 22 und der Hülse 20 der- 122 verwendet, da durch diesen ja auch die Stirnart gewählt werden, daß ein Zwischenraum verbleibt. wand 112 gehalten werden muß. Die Halterung kann der um weniges geringer ist als die Wandstärke des hierbei auf verschiedene Weise, z. B. durch An-Mantelkörpers 11 und des Randes 16 zusammenge- io schrauben oder Reibungshalterung am Hals 118« nommen, so daß Mantelkörper und Rand ganz fest oder auch durch Ansaugen oder Adhäsion erfolgen, gehalten sind. Vorzugsweise kann die gleiche Wir- wie dies bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kung jedoch auch in der Weise erzielt werden, daß der Fall ist.

einfach eine entsprechende Halterung oder Anlage- Die Relativbewegungsfolge entspricht hier im \ve-

fläche gleichzeitig auf die einander gegenüberliegen- 15 ^entliehen der im Zusammenhang mit dem Ausfüh-

den Enden des Behälters einwirkt. Eine derartige rungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 oder 7 bis 11

Anordnung kommt z. B. besonders dann in Frage, beschriebenen.

wenn beide Stirnwände in nachstehend noch näher Der Mantelkörper 11 wird also in die Hülse 20

zu erläuternder Weise gleichzeitig am Mantelkörper eingeschoben und die Stirnwand 112 auf den Stem-

angebracht und angeschweißt werden. 20 pel 122 aufgesetzt. Die Hülse 25' umschließt auch

Es kann nämlich in manchen Fällen zweckmäßig hier den Stempel 122. Die Fig. 12 zeigt, welche Stelerscheinen, beide Stirnwände gleichzeitig an einem lung die einzelnen Teile zueinander zu Beginn der _<p- ■ Mantelkörper anzubringen. Sind die Stirnwände ent- Relativbewegung vor dem Erhitzen einnehmen. Der ' >4 sprechend der Darstellung der F i g. 1 einander voll- Ansatz 119 liegt am Rand 15 an, und der Rand oder kommen gleich, so können entsprechend auch Stern- 25 Flansch 116 ragt in den Mantelkörper 11 hinein. Die pel und Hülsen die gleiche Ausbildung besitzen. Soll Aufschmelzbereiche 15 und 119 werden in dieser dann beispielsweise eine der ersten Stirnwand 12 Stellung erhitzt, so daß es entsprechend der Darstelgleiche zweite Stirnwand gleichzeitig mit der ersten lung der Fig. 12 zu den Wulstbildungen 15α und Stirnwand am anderen Rand 15 des Mantelkörpers 119a kommt, die in Fig. 13 bereits im erweichten 11 angeschweißt werden, so wird ein von eiaer zwei- 30 Zustand gezeigt sind. Sie befinden sich nunmehr in ten Hülse 26 umschlossener zweiter Stempel 22, wie geringem Abstand voneinander, was darauf zurückaus dem rechten Teil der F i g. 1 ersichtlich, mit dem zuführen ist, daß die Aufschmelzbereiche beim Eranderen Ende des Mantelkörpers 11 axial ausgerich- hitzen leicht schrumpfen und eine Gestalt annehmen, tet. In ähnlicher Weise wird der Mantelkörper 11 die keinerlei scharfe Kanten aufweist; es liegen vielanalog zum erstbeschriebenen Fall auch derart durch 35 mehr fortlaufend abgerundete Flächen vor, in derem die Hülse 20 a gehalten, daß der Randbereich 15 des oberen Bereich der Werkstoff teilweise geschmolzen Mantelkörpers frei aus der Hülse ragt. ist. Der Pfeil A in F i g. 14 zeigt an, wie sich die

Zur Erzielung einer entsprechenden Relativbewe- Hülse 20 auf den Stempel 122 zu bewegt und wie gung zwischen den einzelnen Hülsen und Stempeln dadurch der nunmehr mit 15 b bezeichnete erweichte wird der Mantelkörper 11 vorzugsweise entsprechend 40 Aufschmelzbereich zum nunmehr mit 119 b bezeichder Darstellung der F i g. 1 in einem Haltering 30 ge- _neten erweichten Aufschmelzbereich der Stirnwand halten. Das Verfahren zum Verschweißen des Ran- verschoben und in den erweichten Bereich des Randes der zweiten Stirnwand 12 mit .dem anderen Man- des 116 eingedrückt wird.

telkörperrand wird genau in der gleichen Weise Aus der F i g. 15 wird ersichtlich, wie die erweich- fce

durchgeführt wie vorstehend bereits im Zusammen- 45 ten Randbereiche über- und ineinandergreifen und

hang mit dem Anschweißen der ersten Stirnwand be- welche Form sie nach vollständiger Durchführung

schrieben, so daß sich eine nochmalige Erläuterung der Verschiebebewegung des Bundes 20 und dem

erübrigt. Zusammenbringen annehmen. Wie ersichtlich, über-

Wahlweise kann entsprechend der Darstellung der greift die nunmehr mit 119 a bezeichnete Randwulst

F i g. 5 beim Verschweißen der Teile auch ein 50 die Wulst 15 c, und die beiden Wülste fluchten min-

Schmuckmuster 31 mit in die Schweißstelle einge- destens teilweise axial miteinander; die am stärksten

drückt werden. Die Verzierung wird dabei in der erweichten Bereiche berühren einander. Bis zu die-

Weise erhalten, daß schmuckartige Vertiefungen oder sem Punkt wurde die Hülse 20 mindestens bis zum

Flächenmuster 31a an der Innenfläche der Hülse 20 Ende des Behälterkörpers 11 verschoben, so daß sich

ausgebildet sind. Werden dann nämlich Hülse 20, 55 die Aufschmelzbereiche 15 und 19 nunmehr im we-

Stempel 22 und Hüllkörper 25 zusammengebracht. sentlichen innerhalb der Hülse 20 befinden,

so daß sie die die schweißbaren Aufschmelzbereiche Daraufhin wird der Hüllkörper 25' in Richtung des

des Mantelkörpers 11 und der Stirnwand 12 ein- Pfeiles B der Fig. 16 auf die Hülse 20 zu bewegt,

schließende Formkammer bilden, fließt der schweiß- Diese Relativbewegung wird so weit fortgeführt, bis

und formbare Werkstoff unter Druck in die schmuck- 60 die Teile die in Fig. 16 dargestellte Stellung zuein-

artigen Vertiefungen 31a ein und bildet so nach dem ander erreicht haben, in der sich die Aufschmelzbe-

Erhärten das gewünschte Dekor 31. reiche 15 α" und 19 d in der gezeigten Eingriffsstellung

Die Fig. 12 bis 16 zeigen die Relativbewegungs- befinden. In dieser Stellung verbleiben sie dann so

folge, wie sie beim Anbringen einer anderen Aus- lange, bis die Aufschmelzbereiche zu einer homoge-

führungsform einer Stirnwand 112 am Mantelkörper 65 nen, dicht schließenden Verbindung zwischen Stirn-

11 gegeben ist. Die Stirnwand 112 ist hier konvex wand 112 und Mantelkörper 11 zusammengeschweißt

nach außen gebogen und weist eine annähernd ko- sind,

nisch ausgebildete Scheibe 118 auf, in deren Mitte Bei entsprechend der Darstellung der Fig. 1 und

der vorhergehenden Beschreibung durchgeführtem gleichzeitigem Anschweißen der beiden Stirnwände können selbstverständlich gegebenenfalls ein oder beide Stirnwände von der mit 112 gekennzeichneten Art sein, für die das in den Fig. 12 bis 16 dargestellte Verfahren anwendbar ist.

Die F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der freie Randbereich 219 des Randes 216 der Stirnwand 212 einen kleinen, nach außen ragenden Flansch 219' aufweist, dessen Querabmessung nicht viel größer ist als die Wandstärke des Mantelkörpers 11. Die Befestigung der Stirnwand 212 am Mantelkörper 11 erfolgt auch hier wieder in der vorstehend beschriebenen Weise, indem die Auf-

Schmelzbereiche 15 und 219 des Mantelkörpers 11 bzw. der Stirnwand 212 erweicht und in der vorstehend beschriebenen Weise zusammengepreßt werden. Der Flansch 219' dient hauptsächlich dazu, die Ausgangsaxialstellung der Stirnwand festzulegen, und seine Gegenwart wirkt sich im Verlaufe der vorbeschriebenen Verfahrenstufen nicht wesentlich auf das Verhalten der Aufschmelzbereiche aus. Die Verfahrensfolge bleibt dementsprechend die gleiche wie ίο bei der Darstellung nach den Fig. 8 bis 11, ohne daß hierbei darauf Rücksicht genommen werden muß, daß im Aufschmelzbereich der Stirnwand noch zusätzlich der zur Bildung des kleinen Flansches 219' erforderliche Werkstoff hinzukommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Patentansprüche: *'che Hülsen (20, 20a), durch zwei koaxial bewegliche Stempel mit Halterungsvorrichtungen

1. Verfahren zum Herstellen eines Behälters für die Stirnwände, durch zwei die Stempel umaus thermoplastischem Material durch Ein- fassende, axial verschiebliche Hüllkörper (25) schweißen einer mit einem abgewinkelten, um- 5 und durch Mittel zum Bewegen der genannten laufenden, in den Mantelkörper passenden Rand Vorrichtungsteile relativ zueinander sowie durch versehenen Stirnwand in einen rohrförmigen, zur zwei Einrichtungen zum Erwärmen der AufAufnahme der Stirnwand nicht abgesetzten Man- Schmelzbereiche an beiden Enden des Mantelkörtelkörper, dadurch gekennzeichnet, daß pers und an den beiden Stirnwänden.

nach dem Einsetzen der Stirnwand in den Mantel- io
körper durch kontaktlose Erwärmung der freien

Kanten an jedem der beiden zu verschweißenden

Teile je ein wulstartiger Aufschmelzbereich erzeugt wird, daß die aufgeschmolzenen Bereiche

miteinander formgebend verpreßt und verschweißt 15 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und werden und daß der Schweißbereich in der Form eine Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters aus abgekühlt wird. thermoplastischem Material durch Einschweißen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- einer mit einem abgewinkelten, umlaufenden, in den kennzeichnet, daß eine Stirnwand mit axial nach Mantelkörper passenden Rand versehenen Stirnwand außen weisendem abgewinkeltem, umlaufendem 20 in einen rohrförmigen, zur Aufnahme der Stirnwand Rand in den Mantelkörper eingeschweißt wird, nicht abgesetzten Mantelkörper.

wobei der nach außen weisende Rand der Stirn- Es ist bekannt, Behälter dieser Art durch An-

wand aus dem Mantelkörper hervorragt und zu- schmelzen bzw. Anschweißen einer Stirnwand an die

sammen mit dem Rand des Mantelkörpers bei Stirnkante des Behälterkörpers herzustellen; der Be-

der Erwärmung die wulstartigen Aufschmelzbe- 25 hälterkörper war dabei bisher derart ausgebildet, daß

reiche bildet. er eine querverlaufende Abstufung oder Schulter auf-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- wies, die zur Lagerung und Halterung der Stirnwand kennzeichnet, daß eine Stirnwand mit axial nach diente und ein Verschieben der Teile zueinander innen weisendem abgewinkeltem, umlaufendem verhinderte. Stirnwand und eigentlicher Behälterkör-Rand in den Mantelkörper eingeschweißt wird, 30 per bestanden dabei aus durch Einwirkung von Druck wobei die Stirnwand außerdem radial über den und Hitze miteinander verschmelzbarem Kunststoff, inneren Durchmesser des Mantelkörpers hinaus Bei diesen bekannten Verfahren mußte bisher stets vergrößert ist und damit einen Zwischenrandteil endseitig am Behälterkörper eine seitlich nach außen bildet, der außerhalb des Mantelkörpers zu liegen ragende Abstufung vorgesehen werden, und es waren kommt und über dessen äußeren Durchmesser 35 zu diesem Zweck besondere Behandlungsmaßnahmen hinausragt und wobei der Zwischenrandteil und und zusätzliche Arbeitsgänge erforderlich. Die Stirnder Rand des Mantelkörpers bei der Erwärmung wand war am Umfang erweitert und derart ausgebildie wulstartigen Aufschmelzbereiche bilden. det, daß sie der am Behälterkörper vorspringenden

4. Verfahren zum Herstellen eines Behälters Kante entsprach und mit ihr zum Eingriff gebracht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 40 werden konnte. Nachdem die seitlich erweiterten in den Mantelkörper an seinen beiden Enden Teile von Behälterkörper und Stirnwand zur Anlage eine Stirnwand eingeschweißt wird. aneinander gebracht worden waren, wurden sie an-

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- schließend durch zwei flache Druckpreßformen zurens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn- sammengepreßt, von denen mindestens eine erhitzt zeichnet durch eine den Mantelkörper umgebende 45 wurde. Hierdurch sollte eine Art dichtender Schmelz- und diesen axial verschieblich haltende Hülse (20), verbindung hergestellt werden. Die nach außen raeinen koaxial zur Hülse (20) angeordneten Stem- gende Kante des Behälterkörpers diente dabei als pel (22) mit zur Halterung der Stirnwand dienen- Gegendruckfläche, die ein endseitiges Verschieben der Stirnfläche, einen den Stempel umgebenden der Gesamtanordnung verhinderte, wie es gegebenen- und axial zu diesem verschieblichen Hüllkörper 50 falls durch einen auf die querliegende Stirnwand aus-(25) und durch Mittel zum axialen Bewegen der geübten axialen Verschlußdruck hätte verursacht wergenannten Vorrichtungsteile relativ zueinander den können.

sowie durch eine Einrichtung zum kontaktlosen Andere Kunststoffbehälter dagegen wurden in der Erwärmen der Aufschmelzbereiche an Mantel- Weise hergestellt, daß ein flacher topfförmiger Stirnkörper und Stirnwand. 55 teil in das Ende eines Rohrkörpers eingebracht, die

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- so aufeinander zu liegen kommenden Randbereiche kennzeichnet, daß der den Stempel (22) umge- bis zum Erweichungspunkt erhitzt und anschließend bende Hüllkörper (25) im Außendurchmesser ab- am Rande der beiden Teile eine gewisse Flanschbilgestimmt ist auf den Innendurchmesser der den dung nach außen herbeigeführt und die erweichten Mantelkörper umgebenden Hülse (20) und daß 60 Randabschnitte durch axiales Anlegen einer ebenen der Hüllkörper (25) bis in die Hülse (20) ein- Kühlfläche wieder verfestigt wurden, so daß sie nach schiebbar ist. dem Zusammenschmelzen wieder erhärteten.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- Bei den vorbeschriebenen bekannten Verfahren fahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch traten jedoch verschiedene Mangel auf. Im erstgecine den Mantelkörper in Längsrichtung mittig 65 nannten Falle nämlich war die Herstellung der für unverschieblich haltende Halterung (30), durch das Verfahren erforderlichen vorgeformten Behälterzwei beidseitig der Halterung (30) angeordnete, körper derart kostspielig, daß das Verfahren für den Mantelkörper umfassende, axial verschieb- zahlreiche kommerzielle Zwecke gar nicht erst in