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Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen oder Erweitern
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von Löchern in Kunstatoffbehältern Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Einbringen oder Erweitem von Löchern in Kunststoffbehältern.
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Kunststoffbehälter werden zunehmend jm Blasverfahren hergestellt,
d.h.,es wird ein geschlossenes Gefäß mit in der Regel nur einer Blasöffnung geschaffen,
in das weitere Öffnungen eingebracht oder bei dem die Blasöffnung oder andere Öffnungen
erweitert werden müssen.
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Bekannte Verfahren zum Erweitern oder Einbringen von Löchern arbeiten
spanabhebend. Mit derartigen Verfahren kann nicht mit Sicherheit verhindert werden,
daß Späne in das Innere des Behälters fallen, wenn das Werkzeug die Behälterwandung
durchdringt. Die Beseitigung der in den Behälter gefallenen Späne ist sehr aufwendig.
Man versucht durch Spülen oder Ausblasen die Späne aus dem Inneren zu entfernen.
Dies gelingt insbesondere bei kompliziert geformten Behältern in der Regel nicht
ohne weiteres. Auch die Verwendung
ionisierter Luft hat bisher
keinen zufriedenstellenden Erfolg gebracht. Häufig ist es aber unerläßlich, die
Späne vollständig zu entfernen, wenn z.B. der Behälter als Kraftstoffbehälter o
. dgl. eingesetzt werden soll. In derartigen Fällen werden Öffnungen mit einem Sieb
versehen und/oder über entsprechende Leitungen mit Pumpen verbunden, die sich mit
Spänen zusetzen können,so daß die Flussigkeitsentnahme aus dem Behälter gestört
wird.
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Aufgabe der Erfindung,ist ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen,
mit denen Löcher in Kunststoffbehälter eingebracht oder erweitert werden können,
ohne daß befürchtet werden muß, daß Späne und vorzugsweise auch das herausgetrennte
Teil in den Behälter fallen.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches
gelöst. Demnach wird die Öffnung ziehend geschnitten.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der ziehende
Schnitt mit einem mit mindestens einer Schneide versehenen Werkzeug und einer zwischen
Werkzeug und Kunststoffbehälter relativen Drehbewegung durchgeführt wird.
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Grundsätzlich kann das Werkzeug in eine Werkzeugmaschine eingesetzt
und zum Einbringen und/oder Erweitern der Öffnung um seine Längsachse in Rotation
versetzt werden, wobei der Kunststoffbehälter stillsteht. Alternativ kann die Anordnung
jedoch auch so getroffen sein, daß zum Einbringen und/oder Erweitern der Öffnung
der Behälter rotiert und das Werkzeug stillsteht. Nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß beide Teile rotieren.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Kunststoff zur Verminderung
der Viskosität im Schnittbereich erwärmt wird.
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Hierdurch wird es möglich, die Öffnung in relativ kurzer Zeit in den
Behälter einzubringen. Es ist vorteilhaft, wenn sich die Schneide durch eine entsprechend
gewählte Schnittgeschwindigkeit durch Reibung erwärmt.
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Die Form der Schneide kann dem gewUnschten Erwärmungsgrad entsprechend
gewählt werden. Dadurch, daß Schneide und Kunststoff beim Einbringen und/oder Erweitern
der Öffnung aneinanderreiben, erwärmt sich auch der Kunststoff im Schnittbereich.
Darüber hinaus fahrt der Wärmeübergang von der Schneide zum Kunststoff ebenfalls
zu einer Werkstofferwärmung. Je größer die durch die Formgebung der Schneide bestimmbare
Reibarbeit zwischen Schneide und Kunststoff beim Einbringen der Öffnung ist, desto
stärker wird sich die Schnittstelle erwärmen. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß
die Schneide mittels einer externen Wärmequelle erwärmt wird.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorne sehen. daß
während des Einbringens und/oder Erweiterns der Öffnung im Behälter ein Überdruck
erzeugt wird. Darüber hinaus kann während des Einbringens und/oder Erweiterns der
Öffnung im Schnittbereich außerhalb des Behälters ein Unterdruck erzeugt werden.Letztere
Maßnahme kann auch für sich alleine durchgefUhrt werden. Vorteilhafterweise wird
der Unterdruck durch Absaugung erzeugt. Mit Hilfe des Über- und/oder Unterdrucks
wird verhindert, daß während der Bearbeitung Verunreinigungen in das Behälterinnere
eindringen.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
das herauszuschneidende bzw. herausgeschnittene Kunststoffteil gehaltert wird. Dieses
kann dadurch erfolgen, daß
a) das herausgeschnittene Kunststoffteil
am Werkzeug festgeklemmt wird, b) das herausgeschnittene Kunststoffteil infolge
eines im Inneren des Werkzeuges erzeugten Unterdrucks gehalten wird, c) das herausgeschnittene
Kunststoffteil vom Werkzeug aufgespießt wird, und d) ein an der Außenwandstelle
des Behälters, an der die Öffnung in die Behälterwandung eingebracht werden soll,
bei der Behälterherstellung ein einstückig mit der Wandung verbundener Zapfen od.dgl.
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ausgebildet ist, der vom Werkzeug gehaltert wird.
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Es ist auch eine beliebig gewählte Kombination der Möglichkeiten a)
bis d )denkbar. Im Fall d ist es zweckmaißig, daß der Zapfen am Werkzeug festgeklemmt
wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Werkzeug mit den Merkmalen
des Anspruches 19.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung des neuen Werkzeuges werden
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Es sind Werkzeuge, wie Spiralbohrer, Fräser, Kreisschneider o .dgl.
bekannt, mit denen in spanabhebender Bearbeitung Öffnungen in die Wandungen von
Kunststoffbehältern eingebracht bzw. vorhandene Öffnungen erweitert werden können.
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Hierbei ist es unvermeidbar, daß Späne in das Behälterinnere fallen.
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Weiterhin ist bei Verwendung eines Fräsergbekannt, daß vor dem Herausfräsen
von größeren Scheiben mit bereits vorhandener Mittelbohrung ein Bolzen durch diese
geschoben wird, auf dem nach dem Ausfräsvorgang die Scheibe verbleibt, so daß diese
nicht in das Behälterinnere fällt. Da die Aufnahme der herausgeschnittenen Scheibe
aufgrund der Schwerkraft erfolgt, ist diese Maßnahme nur dann möglich, wenn die
Öffnung in den unteren Boden oder die Seitenwände des Behälters eingebracht werden
soll. Liegt die einzubringende Öffnung in der oberen Deckelwandung des Behälters,
so kann die Scheibe durch den Bolzen nicht gehalten werden, so daß diese aufgrund
der Schwerkraft beim Durchtrennen der Wandung in das Behälterinnere fällt. Darüber
hinaus treten bei diesem bekannten Verfahren durch den Fräsvorgang Späne in das
Behälterinnere ein, die dann durch umfangreiche aufwendige Verfahren wieder entfernt
werden müssen.
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Die genannten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Durch
einen ziehenden Schnitt erfolgt ein spanloses Durchtrennen der Behälterwandung,
so daß keine Späne in das Behälterinnere fallen können. Um zu verhindern, daß das
herauszuschneidende Kunststoffteil in das Behälterinnere fällt, sind erfindungsgemäß
Maßnahmen getroffen, mit deren Hilfe das Kunststoffteil gehaltert wird. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeuges tritt
der Vorteil auf, daß nach der Bearbeitung ein Reinigen zum Entfernen der Späne bzw.
des herausgetrennten Teiles entfallen kann. Durch Wegfall dieses Reinigungsvorganges
wird das Herstellungsverfahren für mit Öffnungen versehene Kunststoffbehälter erheblich
vereinfacht.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Werkzeuges mit kreisringförmiger
Schneide; Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform
des Werkzeuges mit Zackenmesser; Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform des Werkzeuges mit bogenförmiger Schneide;
Fig.
4 einen Längsschnitt durch das Werkzeug gemäß Fig. 1; Fig. 5 einen Längsschnitt
durch das Werkzeug gemäß Fig. 1 mit Auswerferstange; Fig. 6 einen Längsschnitt durch
das Werkzeug gemäß Fig. 1 mit Aufnahmedorn; Fig. 7 eine Seitenansicht der Aufnahmedornspitze;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit AuswerferhUlse
und Aufnahmedorn; Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug
mit gleichschenkliger Schneide; Fig.10 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Werkzeug mit einem axial durch den Schaft verlaufenden Verbindungskanal; Fig.ll
einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit Fräsmessern; Fig.12
eine Draufsicht auf den Fräserkopf des Werkzeuges gemäß Fig. 11; und Fig.l3 einen
Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit Fräserkopf und axial verschiebbarer
Schneidenhülse.
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Gemäß Fig. 1 besteht das Werkzeug 1 zum Einbringen und/oder Erweitern
von Öffnungen in Wandungen von Kunststoffbehältern im wesentlichen aus einem kreiszylindrischen
Schaft 2 und einer koaxial zum Schaft 2 verlaufenden, einstückig mit
diesem
verbundenen Hülse 3, deren freies Ende 4 als kreisringförmige Schneide 5, vorzugsweise
Keilschneide, allsgebildet ist. Der obere Bereich 6 des Schaftes 2 (Fig. 1) ist
in seinem Durchmesser so ausgebildet, daß er in eine Werkzeugmaschine (nicht dargestellt)
einspannbar ist. Der an den oberen Bereich 6 anschließende untere Bereich 7 besitzt
gegenüber ersterem einen größeren Durchmesser und weist an seinem unteren Ende 8
eine Eindrehung 9 auf, die den Übergang zwischen dem Schaft 2 und der Hülse 3 bildet.
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Diese Eindrehung 9 kann beim Durchdringen der Behälterwandung die
Eindringtiefe des Werkzeuges 1 begrenzen.Die Hülse 3 besitzt einen geringeren Außendurchmesser
als der untere Bereich 7 des Schaftes 2. Der obere Bereich 6 sowie der untere Bereich
7 des Schaftes 2 und die Hülse 3 sind außenseitig als koaxial zueinander verlaufende
Kreiszylinder ausgeführt. Die Schneidkante 10 der Schneide 5 liegt in einer senkrecht
zu der Längsachse 11 des Werkzeuges 1 verlaufenden Ebene.
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Nach einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind auf der Eindrehung 9 Schneidzänne angeordnet, die dem Entgraten der in die
Behälterwandung eingebrachten Öffnung dienen.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die kreisringförmige
Schneide bzw. Schneidkante gewellt oder gezackt ausgeführt (nicht dargestellt).
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In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeuges
gezeigt. Hierin ist das freie Ende 13 der Hülse 12 als Zackermesser mit vier gleichmäßig
über den Umfang verteilten, trapezförmigen Schneidzähnen 14 ausgebildet. Jeder Schneidzahn
14 ist am Zahnkopf 18 und an der in Drehrichtung des Werkzeuges weisenden Zahnflanke
19 mit einer Schneide 15 versehen. Die Arbeitsdrehrichtung
des
Werkzeuges ist in Fig. 2 durch den Pfeil 17 angegeben.
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Nach einem weiteren, in Fig. 3 dargestellten AusfUhrungsbeispiel der
Erfindung weist das freie Ende 20 der Hülse 21 zwei sich diametral gegenüberliegende,
bogenförmige Schneidzähne 22 auf. Jeder Schneidzahn 22 besitzt in seinem Kopfbereich
23 und zumindest in seinem in Drehrichtung des Werkzeuges weisenden, an den Kopfbereich
23 anschließenden Flankenbereich 24 eine Schneide 25 auf. Der Pfeil 16 in Fig. 3
gibt die Arbeitsdrehrichtung des Werkzeuges an.
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Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Werkzeug 1 gemäß Fig.
1. Die Innenwandung 26 der Hülse 3 ist derart konisch ausgebildet, daß sich ihr
Innendurchmesser in Richtung auf den oberen Bereich 6 des Schaftes 2 zu stetig verkleinert.
Die Öffnung 27 der Hülse 3 verläuft weit in das Werkzeuginnere 28 hinein, so daß
der untere Bereich 7 des Schaftes 2 ebenfalls hülsenförmig ausgebildet ist. Nach
einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, daß der
untere Bereich7 des Schaftes 2 als Vollkörper ausgebildet ist. Dieses ist in Fig.
4 durch die gestrichelte Gerade 55 dargestellt. Werden durch die Werkzeuge der Fig.
2 und 3 Längsschnitte gelegt, die durch die Schneidzähne 14 bzw. 22 verlaufen, so
ergibt sich ebenfalls jeweils die in Fig. 4 dargestellte Ansicht.
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Zum Einbringen bzw. Erweitern einer Öffnung in einer Kunststoffbehälterwandung
wird das Werkzeug um seine Längsachse 11 in Drehung versetzt und die Schneide 5,
15 bzw. 25 durch axialen Vorschub gegen die Behälterwandung gepreßt. Hierbei zerteilt
die Schneide 5, 15 bzw. 25 den Werkstoff, ohne daß dabei Späne anfallen. Die Durch
-trennung der Behälterwandung erfolgt durch ziehendes *Der Außendurchmesser der
Hülse 3 verläuft konisch nach oben, d.h. daß der untere Durchmesser größer ist als
der obere, an den Schaft 7 angrenzende. Hierdurch wird ein Reiben des Werkzeuges
an der Kunststoffwand verhindert und dadurch auch ein eventueller Spanabrieb.
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Schneiden, wobei eine We rkstoffverdrängung und somit keine spanabhebende
Bearbeitung stattfindet. Bei z.B. entsprechEnd hoch gewählter Schnittgeschwindtgkeit
kann sich die Schneide 5, 15 bzw. 25 so starK erwärmen, daß dr Durchtrennen durch
einen Schmelzvorgang unterstützt wird. Durch externe Erwärmung der Werkzeugschneide
kam dieser Etekt noch erhöht oder auch gew-sleiste werden. Das aus der Behälterwandung
herausgetrennte Kunststoffteil verklemmt sich in dem Werkzeuginneren 28 (Fig.4)
Dieses erfolgt aufgrund der Konizität der Innenwandung 26 der Hülse 3, 12 bzw. 21.
Hierdurch wird somit erreicht, daß das herausgetrennte Kunststoffteil nicht in das
Behälterinnere fällt. Da die Öffnung spanlos in die Behälterwandung eingebracht
wird, fallen auch keine Späne an, die in das Behälterinnere eindringen können. Somit
lassen sich mit jedem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeuges Öffnungen
in die Wandungen von Kunststoffbehältern einbringen, ohne daß anschließend eine
Beseitigung von Spänen und/oder des herausgetrennten Teiles nötig ist.
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In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des Werkzeuges gemäß
Fig. 4 dargestellt. Hierbei besitzt der Schaft 2 eine koaxial zur Längsachse 11
des Werkzeuges verlaufende Bohrung 31, durch die eine Auswerferstange 32 verläuft,
die bis in das Innere 33 der Hülse 3 hineinragt. Die Auswerferstange 32 ist axial
verschieblich in dem Werkzeug gelagert und kann maschinell oder manuell bedient
werden. Für die Bedienung Uberragt das in Fig. 5 betrachtet, obere Ende 35 der Auswerferstange
32 den Schaft 2 . Wird auigrund der Konizität der Innenwandung 26 der Hülse 3 ein
herausgetrenntes Kunststoffteil in dem Inneren 33 der Hülse 3 verklemmt, so kann
durch axiales Verschieben in Richtung auf die Schneide 5 zu mit dem unteren Ende
38 der Auswerferstange 32 das Kunststoffteil aus dem Werkzeug herausgedrückt werden.
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Anschließend steht das Werkzeug zum Einbringen einer weiteren Öffnung
wieder zur Verfügung.
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Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei
das Werkzeug ebenso wie in Fig. 5 dargestellt, ausgebildet ist. Anstelle einer Auswerferstange
ist jedoch ein sich koaxial durch das Werkzeug erstreckender Aufnahmedorn 39 vorgesehen.
Der Aufnahmedorn 39 ist vorzugsweise axial unverschieblich in einer den Schaft 2
axial durchsetzenden Bohrung 40 gelagert. Hierbei kann der Aufnahmedorn 39 drehbar
oder drehfest in der Bohrung 40 angeordnet sein. An seinem, im Längsschnitt der
Fig. 6 betrachteten,unteren Ende 41 besitzt der Aufnahmedorn 39 eine Spitze 42,
die derart angeordnet ist, daß vor dem Durchschneiden der Kunststoffwandung das
herauszuschneidende Teil auf dieser aufgespießt wird. Hierdurch wird das Kunststoffteil
auf dem Aufnahmedorn 39 gehalten, so daß es nicht in das Behälterinnere fallen kann.
Zur Verbesserung der Haltewirkung ist der an die Spitze 42 angrenzende Dornschaftbereich
43 gegenüber dem übrigen Dornschaft 44 verdickt ausgeführt, wie z.B. in Fig. 7 dargestellt.
Beim Aufspießen des Kunststoffteiles durchdringt der Aufnahmedorn 39 das Kunststoffteil
so weit, bis die Verdickung auf der anderen Seite des Kunststoffteiles vollständig
herausschaut. Nach dem Durchdringen der Verdickung zieht sich der Kunststoff aufgrund
seiner Elastizität wieder zusammen, so daß u.a. mittels der konischen Wandung 45,die
den Ubergang zwischen Dornschaftbereich 43 und Dornschaft 44 bildet, das Kunststoffteil
sicher auf dem Aufnahmedorn 39 gehalten wird. Zusätzlich kann die Innenwandung 26
der Hülse 3 konisch ausgebildet sein, so daß sich auch hier die oben beschriebene
Verklemmung des herausgetrennten Kunststoffteiles einstellen kann. Die Ausführung
des Werkzeuges mit dem Aufnahmedorn 39 bewirkt somit eine zusätzliche Halterung.
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Nach einem weiteren, in der Fig. 8 dargestellten AusfUhrungsbeispiel
der Erfindung ist eine axial verschiebbare, koaxial zur Längsachse 11 des Werkzeuges
verlaufende Auswerferhülse 47 vorgesehen. Die Auswerferhülse 47 nimmt in ihrem Inneren
48 den Aufnahmedorn 39 auf und befindet sich in einer koaxial zur Längsachse 11
verlaufenden Bohrung 46 des Schaftes 2. Die Auswerferhülse 47 ist in Richtung des
in Fig. 8 eingetragenen Doppelpfeiles 56 verschieblich, wobei dieses manuell oder
maschinell mittels des zugänglichen oberen Endes 49 der Auswerferhülse 47 erfolgen
kann. Die Auswerferhülse 47 dient dazu, ein auf dem Aufnahmedorn 39 aufgespießtes,
ausgeschnittenes Kunststoffteil von diesem wieder herunterzudrücken, so daß es aus
dem Werkzeug entfernt wird. Hierbei drückt das,in Fig. 8 betrachtet, untere Ende
50 der Auswerferhülse 47 aufgrund von Axialverschiebung der Auswerferhülse 47 in
Richtung auf die Schneide 5 zu gegen das im Werkzeuginneren 28 aufgenommene Kunststoffteil,
so daß dieses von dem Aufnahmedorn 39 heruntergedrückt wird.
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Nach einem anderen, in Fig. 9 dargestellten AusfUhrungsbeispiel der
Erfindung ist die Schneide 5 als, im Längsschnitt betrachtet, gleichschenkliges
Dreieck ausgebildet.
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Durch diese Schneidenausbildung wird aufgrund der konischen HUlseninnenwandung
(Pfeil 57) ebenfalls eine Klemmwirkung auf das herauszuschneidende Kunststoffteil
ausgeübt.
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Die Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der
Schaft 2 axial von einem Verbindungskanal 58 durchsetzt wird, der in das Innere
33 der Hülse 3 mündet.
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Das obere Ende 59 des Verbindungskanales 58 ist an eine nicht dargestellte
Vorrichtung anschließbar, die über
den Verbindungskanal 58 einen
Unterdruck bzw. Uberdruck in dem Inneren 33 der Hülse 3 erzeugt. Hierdurch wird
das herausgetrennte Kunststoffteil in dem Werkzeug gehaltert bzw. aus dem Werkzeug
ausgeworfen. Die Hülse.
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innenwandung (Pfeil 60) ist in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung
kreiszylindrisch ausgeführt. Nach einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, daß bei einer konisch verlaufenden Htilseninnenwandung
die Haltewirkung für das Kunststoffteil pneumatisch (wie oben beschrieben) unterstützt
und das Auswerfen mit Druckluft durchgeführt wird.
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In einem in der Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß der untere Bereich 7 des Schaftes 2 eine von der Hülse 3 überragte und von ihrer
Innenwandung 26 berandete kreisförmige Stirnfläche 51 aufweist. Die Stirnfläche
51 ist als Fräskopf 52 mit mehreren Fräsmessern 53 (Fig. 12 ) ausgebildet. Die Schneide
5 der Hülse 3 überragt die Fräsmesser 53 in axialer Richtung. Die Außenwandung 61
des unteren Bereiches 7 des Schaftes 2 und die Außenwandung 54 der Hülse 3 gehen
übergangslos ineinander über und befinden sich auf der Mantelfläche eines koaxial
zu der Längsachse 11 verlaufenden Kreiszylinders. Mit Hilfe des Werkzeuges kann
nun, vorzugsweise bei relativ dicken Behälterwandungen, eine spanlose sowie spanende
Bearbeitung erfolgen. Die 'voraneilende' Schneide 5 durchdringt spanlos die Behälterwandung,und
die Fräsmesser 53 des Fräskopfes 52 fräsen dabei ein Sackloch in das Kunststoffmaterial.
Da, in Vorschubrichtung betrachtet, die Schneide voranläuft, wird eine Durchtrennung
der Behälterwand spanlos vorgenommen, so daß keine Späne in das Behälterinnere gelangen
können. Durch die Zerspanung des Werkstoffes lassen sich auch dicke Behälterwandungen
durchfräsen, ohne daß sich das Werkzeug verklemmt. Das beim Durchtrennen der Behälterwandung
anfallende Kunststoffteil verklemmt sich zwischen
den konisch verlaufenden
Innenwandungen 26 der Hülse so daß dieses nicht in das Behälterinnere hineinfallerl
kann. Zum Festhalten des Kunststoff.teiles können natürlich auch die anderen erfindungsgemäßen
Halteeinrichtungen verwendet werden.
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Die Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem anstelle
der feststehenden, mit dem Schaft 2 einstückig verbundenen Hülse 3 gemäß Fig. 11
eine axial auf dem unteren Bereich 7 des Schaftes 2 verschiebbare Hülse 3 vorgesehen
ist. Die Hülse 3 läßt sich in Richtung des in Fig. 13 eingetragenen Doppelpfeiles
62 verschieben.
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Das untere Ende 8 des Schaftes 2 ist hülsenförmig ausgeführt.
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Auf der Stirnfläche 63 des Schaftes 2 sind mehrere Fräsmesser 53 angeordnet.
Mit diesem Werkzeug wird zunächst bei zurückgezogener Hülse, wobei die Schneide
5 die Fräsmesser 53 nicht überragen, eine kreisringförmige Sacköffnung in die Behälterwandung
eingebracht (nicht dargestellt). Anschließend wird die Hülse 3 derart vorgeschoben,
daß ihre Schneide 5 die Fräsmesser 53 überragen und die verbleibende Gehäusewandung
spanlos durchschneidet. Hierbei können wieder die erfindungsgemäßen Haltemittel
für das herausgetrennte Kunststoffteil eingesetzt werden. Darüber hinaus ist es
auch denkbar, daß die Bearbeitung in zwei Stufen erfolgt, wobei zunächst ein Fräsereine
Sacköffnung in die Behälterwandung einbringt und dann das spanlos schneidende Werkzeug
die Durchtrennung der Wandung vornimmt.
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Bei dem Verfahren zum Einbringen und/oder Erweitern von Öffnungen
in Wandungenvon Kunststoffbehältern wird die Behälterwandung spanlos durch ziehendes
Schneiden durchtrennt. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeuges wird dieses
zunächst um seine Längsachse in Drehung versetzt und dann durch axialen Vorschub
gegen die Behälterwandung gedrückt. Hierbei wird die Behälterwandung spanlos durchschnitten.
Je nach Werkzeugausbildung wird das herausge-
schnittene Kunststoffteil
infolge der Konizität der Hülseninnenwandung 26 von dieser festgeklemmt,vor dem3urchschneiden
der Behälterwandung von dem Aufnahmedorn 39 aufgespießt oder aufgrund eines im Inneren
33 der Hülse 3 erzeugten Unterdruckes gehalten. Es ist auch eine Kombination dieser
Festhaltemaßnahmen für das Kunststoffteil möglich. Das herausgeschnittene, festgeklemmte
Kunststoffteil kann bei konischen Innenwandungen 26 mittels einer in der Hülse 3,12
bzw. 21 axial verschiebbar angeordneten Auswerferstange 32 aus dem Werkzeug herausgedrückt
werden. Bei der Verwendung eines Aufnahmedornes 39 ist vorgesehen, daß das herausgeschnittene,
aufgespießte Kunststoffteil mittels einer in der Hülse 3, 12 bzw. 21 axial verschiebbar
angeordneten, den Aufnahmedorn 39 umgreifenden Auswerferhülse 47 von dem Aufnahmedorn
39 heruntergedrückt und aus dem Werkzeug ausgeworfen wird. Bei dem pneumatischen
Verfahren erfolgt das Auswerfen aufgrund eines im Inneren 33 der Hülse 3 erzeugten
Uberdruckes.
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Das Einbringen und/oder Erweitern einer Öffnung kann auch dadurch
erfolgen, daß der Behälter in Rotation versetzt wird und das Werkzeug stillsteht.
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Weiterhin ist bei Verwendung des entsprechenden Werkzuges die Möglichkeit
gegeben, daß vor dem Durchschneiden der Behälterwandung die auf einer Stirnfläche
63 des Schaftes 2 angeordneten Fräsmesser 53 eine Sacköffnung in die Behälterwandung
einbringen und daß dann die die Fräsmesser 53 axial Uberragende Schneide 5 der Hülse
3 die Gehäusewandung spanfrei durchschneidet. Dieses Verfahren ist insbesondere
bei Behältern mit relativ dicken Wandstärken
vorteilhaft. Weiterhin
kann erfindungsgernäß vorgesehen sein, daß die Hülse 3 axial auf dem Schaft 2 verschiebbar
angeordnet ist und zunächst mit den Fräsmessern 53 eine Sacköffnung in die Behälterwandung
eingebracht wird und anschließend die Hülse 3 derart axial verschoben wird, daß
ihre Schneide 5 die Fräsmesser 53 überragt, wobei dann die noch verbleibende Behälterwandstärke
spanlos durchschnitten wira. Das kombinierte Verfahren (spanloses Schneiden, spanendes
Fräsen) kann auch mit zwei separaten Werkzeugen in rvei Arbeitsschritten dumhgefuhrt
werden.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist außerdem vorgesehen, daß
die Schnittgeschwindigkeit so gewählt wird, daß sich die Schneide erwärmt. Hierdurch
verringert sich die Viskosität des Kunststoffes, so daß das Einbringen einer Öffnung
in relativ kurzer Zeit möglich ist. Die Erwärmung der Schneide 5, 15 bzw. 25 kann
auch mittels einer externen Wärmequelle durchgeführt werden. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Aufnahmedorn zur leichteren Durchdringung
des Kunststoffes mittels einer externen Warmequelle erwärmt wird.
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Das Verfahren sieht weiterhin erfindungsgemäß vor, daß während des
Einbringens der Öffnung das Behälterinnere mit Druckluft beaufschlagt wird. Weiterhin
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren außerhalb des Behälters im Bereioh der
Schnittstelle ein Unterdruck erzeugt. Dieses kann auch in Kombination mit der Druckluftbeaufschlagung
des Behälterinneren erfolgen. Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß eventuelle
Verunreinigungen in das Behälterinnere eindringen können. Die Druckluftzufuhr erfolgt
hierbei entweder durch einen vorhandenen, konstruktiv bedingten Durchbruch der Behälterwandung
oder mittels einer Hohlnadel, die durch die Behälterwandung hindurchgestochen wird.
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Darviber hinaus kann bei der Fertigung der Behälter vorgesehen sein,
daß an den Stellen, an denen später eine Öffnung in die Behälterwandung eingebracht
werden soll, Zapfen o .dgl. angegossen werden, die dann beim Durchschneiden der
Wandung zum Einbringen der Öffnung von dem Werkzeug erfaßt werden, so daß die herausgeschnittenen
Kunststoffteile nicht in das Behälterinnere hineinfallen können.
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Das Haltern des Zapfens kann durch konisch verlaufende Innenwandungen
der Hülse klemmend erfolgen oder aufgrund eines im Inneren der Hülse erzeugten Unterdruckes,
wobei der Zapfen kreiszylindrisch ausgebildet ist und einen Durchmesser aufweist,
der dem Innendurchmesser der Hülse entspricht. Das Einbringen der Öffnungen erfolgt
mittels der erfindungsgemäßen Schneide, so daß keine Späne anfallen.
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