DE2109738A1 - Plastic tube welded to neck by internal pressure - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Tuben, deren Hauptkörper aus Kunststoff als Schlauch stranggepreßt und an einem Ende mit einem vorgefertigten Verschlußstück verschweißt wird, sowie auf eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
• Bei bekannten Verfahren der genannten Art bereitet die sichere Verbindung zwischen Schlauch und Verschlußstück vielfach Schwierigkeiten, da das Anpressen von außen erfolgt, wodurch nur ein beschränkter Bereich der gegenseitigen Auflagefläche für die Verbindung dienen kann. Die Folgen sind häufig ein Schiefsitzen der Verschlußstücke oder sogar ein Aufreißen der Verbindung beim Auspressen der Tube0 Erfindungsgemäß wird nun vargeschlagen, das verschlossene Ende des Schlauches von dessen Innern aus an das Verschlußstück anzupressen, Dies könnte grundsätzlich durch den 3lastdruck allein geschehen; in weiterer Ausbildung der Erfindung wird Jedoch vorgeschlagen, vorzugsweise ein erstes Verschweißen über einen Teil der Auflagefläche zwischen Hauptkörper und Verschlußstück durch einen mechanischen Druck zu erzielen, worauf im Innern des Hohlkörpers ein Gasdruck aufgebaut wird, der die gesamte Auflagefläche zum Anliegen bringt, Handelt es sich um einen Hohlkörper, der nach Verschweißen mit dem Verschlußstück durch Blasen weiter verformt wird, kann der Blasdruck selbst zum vollständigen Verschweißen benützt werden, Die Erfindung wird nun anhand der Figuren in einem AusfUhrungsbeispiel beschrieben. Der Schutz soll sich jedoch nicht auf diese mögliche Verwirklichung des Erfindungsgedankens beschränken, auch haben die Bezugsziffern nur erläuternden Charakter.
• Fig. 1 ist eine stark schematisierte Ansicht einer Einrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Tuben, Fig. 2 eine Teilansicht der Abquetsch- und Abschneid-Vorrichtung.
• Auf einem im nicht dargestellten Maschinengestell waagrecht befestigten Zapfen 12 ist eine Drehplatte 1t gelagert.
• Diese wird durch eine nicht dargestellte, an sich bekannte Einrichtung tXtweise Jeweils um 900 in Richtung des Pfeiles A bewegt.
• Auf der Drehplatte 11 sind vier Paare von Backen 8, 9 gleitend gelagert, die Öffnungsrichtung ist für das oberste, mit Bezugsziffern versehene Backenpaar durch die Pfeile O, die Schließrichtung durch die Pfeile S angegeben.
• Die Drehplatte 11 trägt außerdem vier vorzugsweise auswechselbare Haltezapfen 16, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Öffnung des Jeweils verwendeten Verschlußstückes 10 entspricht.
• Die Backen 8, 9 sind als Formbacken ausgebildet, sie umschließen in geschlossener Lage einen Hohlraum, der der gewünschten Außenform der Tube einschließlich des Verschlußstückes entspricht. An ihrem nach außen gerichteten Ende sind die Backen als Klemm- und Schneidvorrichtung ausgebildet (siehe Fig, 2).
• An Jedem Formbacken 8, 9 sind, vorzugsweise einstellbar, zwei Quetschbacken 17', 17 " bzw. 20', 20 " befestigt, welche jeweils einen in bezug auf die Drehachse der Drehplatte 11 radialen Abstand voneinander aufweisen. jeweils zwei Quetschbacken 17', 20' bzw. 17'', 20", bilden ein zusammenwirkendes Paar; derart, daß sie sich in geschlossener Lage der Formbacken 8, 9, mit nur geringem Abstand gegenüberstehen. Dieser Abstand ist auf alle Fälle geringer als die doppelte Wandstärke des gespritzten Schlauches 7 und er richtet sich nach der Art des verwendeten Materials und nach den sonstigen Spritzbedingungen, wie Temperatur, Arbeitsgeschwindigkeit, uswt Im radialen Zwischenraum zwischen den Paaren 17', 20' bzw.
• 17'', 20'', ist eine Abschneidevorrichtung für den gespritzten Schlauch 7 angeordnet. Sie besteht aus einem Schneidmesser 17, für welches die Gegenkante durch eine Ausnehmung 22 zwischen den gegenüberliegenden Quetschbacken gebildet wird. Zur Anpassung an verschiedenste Betriebsbedingungen ist das Schneidmesser 17 verschieblich gelagert und durch eine Feder 19 belastet.
• Oberhalb der Drehplatte 11 ist eine Schnecken-Spritzmaschine mit waagrechtem Spritzzylinder 4 angeordnet. Der Spritzkopf 3 hat eine nach unten weisende kreisförmige Öffnungs durch welche der gespritzte Schlauch 7 den Spritzkopf 3 verläßt.
• Auf den Spritzkopf 3 ist ein doppelt wirkender tydrauwischer Zylinder aufgesetzt, dessen Kolben 2 am Ende eines den Spritzkopf#3 senkrecht durchsetzenden Stößels 6 befestigt ist, welcher an seinem unteren Ende einen Kopf 21 größeren Durchmessers aufweist.
• leben der Drehplatte 11 ist auf einer Seite ein Blaskopf 13 mit einer Hohlnadel 23 angeordnet, auf der anderen Seite eine Zuführvorrichtung für die Verschlußstllcke, wobei nur der Zuführstift 14 dargestellt ist, auf dessen Ende durch bekannte Vorrichtungen Jeweils ein Verschlußstück 10 aufgesetzt wird.
• Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Auf der linken Seite wird zunächst durch den Zuführstift 14 ein Verschlußstück 10 auf den Haltezapfen 16 aufgeschoben und außerdem durch eine nicht dargestellte Vorrichtung ein kunststoffbeschichtetes Metallplättchen 15 in die Formbacke 8 eingelegt, Nach dem Zurückziehen aller Vorrichtungen aus dem Bereich der Formbacken dreht sich die Drehplatte 11 um 900 in Richtung Bs so daß die beiden betrachteten Formbacken nach oben zu liegen kommen.
• Nun wird gleichzeitig die Schnecke 5 in Drehung versetzt und der ober dem Kolben 2 liegende Raum des Zylinders 1 mit Drucköl beaufschlagt, so daß der Kopf 21 des Stößels 6 immer an der geschlossenen Stirnwand des gespritzten Schlauches 7 anliegt. Kurz vor dem Ende des Stößelhubes wird die Schnecke 5 stillgesetzt; dadurch wird der Schlauch 7 noch etwas gedreht, wodurch sich gleichmäßigere Wandstärken ergeben. Erforderlichenfalls kann die zusätzliche Dehnung bereits während des ganzen Spritzvorganges erfolgen, indem die Vorschubgeschwindigkeit des Stößels etwas größer als die Spritzgeschwindigkeit eingestellt wird. In jedem Fall wird durch den Stößel eine einwandfreie Geradführung gewährleistet, und die Gefahr eines Schiefsitzens des Hauptkörpers der Tube ist völlig ausgeschlossen.
• Damit setzt sich auch das Stirnende des Schlauches 7 einwandfrei zentrisch auf das Verschlußstück 10 auf, Trifft das Stirnende des Schlauches 7 auf das Verschlußstück 10 auf, so wird es durch den - gegebenenfalls erhöhten - Druck des Kopfes 21 gegen das Verschlußstück gepreßt und verschweißt mit diesem. Die Auflagefläche zwischen beiden Teilen kann dabei beliebig groß gewählt werden, der Anpreßdruck ist Je nach der gewählten Kopfform in radialer Richtung gleichmäßig oder auch variabel, der Ubergang zwischen Stirnende und zylindrischem Teil des Schlauches ist entsprechend der Stößel form gut abgerundet und wird somit nicht zusätzlich beansprucht; ein wesentlicher Vorteil der sentralen Andrückung von innen durch ein einziges Druckstück ist Jedoch die in Umfangsrichtung vollkommen gleichmäßige Pressung die sich bei einem Andrücken von außen wegen der Notwendigkeit einer Teilung der Druckstücke in mehrere Backen kaum erzielen läßt.
• Nach dem Zurückziehen des Stößels 6 schließen sich die Formbacken 8, 9, wodurch der Schlauch an zwei hintereinanderliegenden Stellen abgeklemmt und da#wischen abgeschnitten wird.
• Der in der Form liegende Hohlkörper 7 ist damit an seiner HintzF seite verschlossen, und gleichzeitig ist schon das Stirnende eines neuen Hohlkörpers gebildet, gegen welches sich dor Stößel 6 anlegen kann, so daß nach einer Drehung der Drehplatte tl ier ober beschriebene Spritzvorgang sofort wieder beginnen kann. A weiterer Vorteil kann genannt werden1 daß die Tubenheretellung ii Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren ohne jeden Abfall erfolgt.
• Auf der rechten Seite wird nun in bekannter Weise bei geschlossenen Formbacken 8, 9 durch den Boden des Hohlkörpers 7 die Hohlnadel 23 des Blaskopfes 13 eingeführt, und die Tube durch Blasen endgültig geformt. Dabei verschweißt sowohl das eingelegte Blättchen 15 mit der Seitenwand der Tube als auch die Stirnwand mit der ganzen Auflagefläche des Verschlußstückes.
• Nach einer weiteren Drehung der Drehplatte 11 um 900 werden die Formbacken 8, 9 geöffnet, und die fertige Tube fällt nach unten in einen Sammelbehälter; eine eigene Vorrichtung zum Ausstoßen ist nicht nötig.
• Das eingelegte und mit der Tubenwand verschweißte Blättchen dient einem doppelten Zweck: Einmal ist es möglich, darauf eine Aufschrift, Reklame, od. dgl. anzubringen, vor allem aber ermöglicht es das Aufrollen der Tube, da es durch seine Steifheit die Tube im aufgerollten Zustand hält. Be bisher bekannten geLla##nen Tuben ist dies nioht möglich, da sich die Tube infolge der Elastizität des Materials wieder von selbst streckt.
• Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten möglich.
• So kann es zweckmäßig sein, den Kopf 21 des Stößels 6 auswechselbar zu gestalten. Der Vorschub des Stößels könnte mechanisch durch einen Motor arfolgenç Die Quetach- und Äbschneidevorrichtung kante unabhängig von den Formbacken ausgeführt sein, wobei sie leichter und unabhängiger zu steuern wäre und nur in einfaeher Aueftihrung vorhanden sein müßte; allerdings ist eine abfallose Pabrika;tion dann schwieriger zu verwirklichen* Selbstverständlich könnte auch der Außendurohmesser der Tube größer als Jener der Yerschlußstückes sein oder auch die Tube eine von Zylinder abweichende Porm aufweisen.

Claims (8)

P a t e n t a n s p r ü 0 h e#:

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Tuben, deren Hauptkörper aus Kunststoff als Schlauch -stranggepreßt und an einem Ende mit einem vorgefertigten Verschlußstück verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Ende des Schlauches (7) von dessen Innern aus an das Verschlußstück (10) angepreßt wird0

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Anpressen mechanisch erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (7) vor dem Anpressen an das Verschlußstück (10) mechanisch in Längsrichtung gedreht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpressen zunächst auf einem Teil der Auflagefläche zwischen Hauptkörper (7) und Verschlußstück (10) mechanisch und anschließend auf dem Rest der Auflagefläche pneumatisch erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hohlkörpern, welche nach dem ersten Verschweißen mit dem Verschlußstück durch Blasen weiter verformt werden, der Blasdruck zum vollständigen Verschweißen von Hauptkörper (7) und Verschlußstück (10) dient.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlkörpers (7) mit einem plastisch verformbaren Blättchen (15), vorzugsweise einer kunststoffbeschichteten Metallfolie, verschweißt wird.

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Stößel (6), welcher vorzugsweise einen Kopf (21) von größerem Durchmesser als Jener des Schaftes aufweist, wobei der Stößel (6) den Spritzkopf (3) der Strangpreßvorrichtung durchsetzt und auf der der Austrittsseite des gespritzten Schlauches (7) abgewandte Seite des Spritzkopfes (3) mit einer Einrichtung zum Vor- und Rückschieben, vorzugsweise mit einem doppelt beaufschlagten Kolben (2), versehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine taktweise bewegliche Drahtplatte (11), auf welcher vier geradlinig, tangential zur Drehrichtung (A) der Drehplatte (11) verschiebbare Paare von Formbacken (8,9) gelagert sind.

9o Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch vier, vorzugsweise an oder in den äußeren Abschlußenden der Formbacken (8, 9) angebrachte radial in einem gegenseitigen Abstand angeordnete und Jeweils paarweise zusammenwirkende Quetschbacken (1Z', 20'; 17", 20 ") und eine dazwischen angeordnete Abschneidvorrichtung, vorzugsweise ein in der einen Formbacke (9) durch eine Feder (19) belastetes Schneidmesser (18), welches beim Schließen der Formbacken (8, 9) in eine Ausnehmung (22) in der anderen Formbacke (8) eintreten kann,