DE3910099A1 - Apparatus for producing plastic containers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältern, mit einem Werktisch zur Aufnahme der mit einander zu verschweißenden Teile, einem neben dem Werktisch angeordneten, in der Höhe verstellbaren Support, einem auf dem Support in Richtung des Werktisches verschiebbaren Schlitten, einem auf dem Schlitten montierten Schweißextruder mit einem sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens erstreckenden und schräg zur Oberfläche des Werktisches gerichteten Extruderrohr und einer den Schlitten mit einer konstanten Kraft belastenden Antriebseinrichtung.The invention relates to a device for producing Plastic containers, with a work table to hold the parts to be welded to each other, one next to the workbench arranged, height-adjustable support, one on the Support slide that can be moved towards the work table, a welding extruder mounted on the slide with a extending in the direction of movement of the carriage and Extruder tube directed obliquely to the surface of the work table and one loading the sled with a constant force Drive device.
Bei der Herstellung großer Kunststoffbehälter aus Kunststoff platten, die in ebener oder gewölbter Form die Wände, den Boden und auch gegebenenfalls den Deckel eines solchen Behälters bilden, kommt der Verschweißung der Kunststoffteile eine sehr hohe Bedeutung zu, weil die beim Verschweißen dieser Teile entstehenden Schweißnähte sehr großen Kräften ausgesetzt sind. An die Festigkeit und Dichtigkeit solcher Nähte werden besonders dann sehr hohe Anforderungen gestellt, wenn es sich um Abwasser- Behälter handelt, in denen die Abwässer gesammelt werden, bevor sie Reinigungsstufen zugeführt werden, so daß das Lecken eines solchen Behälters Umweltschäden nach sich ziehen könnte. In diesen Behältern werden auch die Chemikalien für diese Reinigungsprozesse gelagert und werden in zum Teil sogar die Behandlungsprozesse durchgeführt. Die Dichtheit des Behälters spielt demnach eine große Rolle.When producing large plastic containers from plastic slabs, which in flat or arched form the walls, the floor and also, if necessary, the lid of such a container form, the welding of the plastic parts comes a very high importance because when welding these parts resulting welds are exposed to very large forces. The strength and tightness of such seams are special very high requirements when it comes to wastewater Containers in which the waste water is collected before they are supplied to cleaning stages so that the leakage of a such a container could cause environmental damage. In These containers are also the chemicals for this Cleaning processes are stored and in some cases even Treatment processes carried out. The tightness of the container therefore plays a major role.
Während die den Behältermantel bildenden Platten häufig an ihren Enden stumpf zusammengeschweißt werden, werden gewöhnlich die Wandungsteile auf eine den Boden bildende ebene Platte derart aufgesetzt, daß der Rand der Bodenplatte über die Außen fläche der Wandungsteile übersteht, so daß die Oberflächen der Wandungsteile und des Bodens einen meistens rechten Winkel miteinander bilden, in den eine diese Teile verbindende Schweiß naht gelegt werden kann. Die Herstellung solcher Schweißnähte kann mit Hilfe von bekannten und handelsüblichen Schweißextru dern erfolgen, die am Ende eines Extruderrohres einen Schuh aufweisen, der dazu bestimmt ist, in den Winkel zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen hineingedrückt zu werden, damit er zusammen mit diesen Oberflächen einen Hohlraum mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt begrenzt, in den der als Schweißmittel verwendete Kunststoff von dem Extruder hineinge presst werden kann. Ein Heißluft-Gebläse, dessen Blasrohr neben dem Extruderrohr mündet, bewirkt eine ausreichende Erwärmung der miteinander zu verschweißenden Kunststoffteile, so daß sich der mittels des Schweißextruders zugeführte Kunststoff einwandfrei mit dem Material der miteinander zu verschweißenden Kunststoffteile verbindet.While the plates forming the container jacket frequently their ends butt welded together are common the wall parts on a flat plate forming the floor placed so that the edge of the base plate over the outside surface of the wall parts protrudes, so that the surfaces of the Wall parts and the bottom of a mostly right angle form with each other in a sweat connecting these parts can be put. The production of such welds can with the help of known and commercially available extrusion that take place at the end of an extruder tube a shoe have, which is intended to the angle between the to be pushed into adjacent surfaces so that together with these surfaces it has a cavity with limited essential triangular cross section, in which the as Welding agent used plastic from the extruder can be pressed. A hot air blower, the blowpipe next to it opens the extruder tube, causes sufficient heating of the plastic parts to be welded together, so that the plastic supplied by means of the welding extruder perfectly with the material to be welded together Plastic parts connects.
Solche mit Hilfe eines Schweißextruders hergestellten Verbin dungen von Kunststoffteilen haben zwar die geforderten Eigen schaften, jedoch ist das Arbeiten mit einem solchen Schweißex truder sehr anstrengend, weil er von Hand an der Schweißnaht entlang geführt werden muß. Zwar stützt sich dabei der Extruder mit dem an dem Ende seines Schweißrohres angebrachten Schweiß schuh in dem Winkel zwischen den aneinander angrenzenden Ober flächen der miteinander zu verschweißenden Werkstücke ab, so daß der Schweißer nicht das gesamte Gewicht des Schweißextruders zu tragen braucht. Ein gleichmäßiger Vorschub des Extruders erfordert jedoch sehr viel Geschick und Aufmerksamkeit in Ver bindung mit einer noch immmer beträchtlichen Kraftanstrengung, so daß man einem mit einem solchen Gerät arbeitenden Schweißer häufige Arbeitspausen zubilligen muß. Es versteht sich von selbst, daß bei einem Großbehälter mit einem Durchmesser von 2300 mm und einer Schweißzeit von 60 bis 75 min pro Schweißnaht diese Naht von Hand nicht am Stück und nicht mit gleichbleibender Qualität hergestellt werden kann, da der Schweißer zur Erholung die Arbeit öfters unterbrechen muß.Such a connection made with the help of a welding extruder Plastic parts have the required properties but working with such a sweatex truder very exhausting because he hand on the weld must be led along. The extruder is supported with the sweat attached to the end of his welding tube shoe in the angle between the adjoining waiters surfaces of the workpieces to be welded together, so that the welder does not take the entire weight of the welding extruder needs to carry. A steady feed of the extruder however requires a great deal of skill and attention in ver commitment with a still considerable effort, so that a welder working with such a device must allow frequent breaks. It goes without saying even that with a large container with a diameter of 2300 mm and a welding time of 60 to 75 min per weld this seam by hand not in one piece and not with consistent quality can be produced because the Welders often have to interrupt work to relax.
Es ist eine Schweißvorrichtung bekannt (US-PS 38 95 991), mit der Kunststoffdeckel an einem Kunststoffbehälter angeschweißt werden können. Die Vorrichtung weist hierfür einen Werktisch zur Aufnahme der miteinander zu verschweißenden Teile auf, wobei die Teile in vorgefügtem Zustand, d.h. mit über den Behälter gestülpten Deckeln, in waagerechter Lage eingespannt werden. Dieser liegende zylindrische Behälter wird nun in Dre hung versetzt und die zu verschweißenden Teile mittels zweier von oben sich auf den Behälter absenkenden Schweißvorrichtungen miteinander verschweißt. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß sie nur Behälter mit begrenztem Durchmesser aufnehmen kann, d.h. mit ihr können nur Kleinstbehälter hergestellt werden. Als nachteilig hat sich außerdem gezeigt, daß bei unrunden Behältern die Schweißnähte unterschiedliche Dicken aufweisen, da der Abstand zwischen dem Schweißkopf der Schweißvorrichtung und der Schweißstelle nicht über den ganzen Schweißvorgang konstant ist.A welding device is known (US-PS 38 95 991), with the plastic lid is welded to a plastic container can be. The device has a work table for this to accommodate the parts to be welded together, the parts in the pre-assembled state, i.e. with over the Lids placed on containers, clamped in a horizontal position will. This lying cylindrical container is now in Dre hung and the parts to be welded by means of two welding devices descending from above onto the container welded together. This device has the disadvantage that they only accept containers with a limited diameter can, i.e. only very small containers can be produced with it will. A disadvantage has also been shown that at non-circular containers the weld seams of different thicknesses have, because the distance between the welding head of the Welding device and the welding point not all over Welding process is constant.
Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen, insbesondere Verschweißen von Kunststoffbehältern zu schaffen, mit der eine über die ganze Länge der Schweißstelle sich erstreckende gleichmäßige Naht, auch bei unrunden Behältern erzielt wird.The invention is therefore based on the object of a device for the manufacture, in particular welding, of To create plastic containers with one over the whole Length of the weld, extending uniform seam, is achieved even with non-round containers.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Werktisch als horizontaler, die zu verschweißenden Teile mit ihren Achsen in vertikaler Richtung aufnehmender Drehtisch oder als senkrecht zum Support verfahrbarer Schlitten ausgebildet ist, und der Schweißextruder gegenüber dem Support derart nachgiebig gelagert ist, daß er mit dem Ende seines Extruderrohres mit einer vorgegebenen Kraft auf der Schweißstel le aufliegt.This object is achieved in that the Workbench as horizontal, with the parts to be welded turntable receiving its axes in the vertical direction or as a slide that can be moved perpendicular to the support is trained, and the welding extruder opposite the support is so resiliently mounted that he with the end of his Extruder tube with a predetermined force on the welding point le rests.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht demnach von einem han delsüblichen Schweißextruder Gebrauch und umfaßt Einrichtungen, die es ermöglichen, den Schweißextruder in die richtige Stellung gegenüber dem Werkstück zu bringen, dort unter dem notwendigen Anpreßdruck zu halten und zugleich die zum Erzeugen einer Schweißnaht erforderliche Relativbewegung zwischen Extruder und Werkstück mittels des Drehtisches herzustellen. Auf diesen Drehtisch wird nun der plane Kunststoffboden für den Kunststoff behälter aufgelegt und auf diesen der Mantel aufgesetzt. Ist nun entweder der Mantel gegenüber dem Boden nicht zentriert oder besitzt der Mantel eine von der kreisrunden Form abwei chende, z.B. elliptische Form, so ist trotzdem sichergestellt, daß mit dem Schweißextruder eine saubere Schweißnaht erzeugt wird, da dieser gegenüber dem Support nachgiebig gelagert ist, und somit mit dem Ende seines Extruderrohres die Änderungen des Abstandes der Schweißstelle vom Support, die z.B. von der elliptischen Form herrühren, nachlaufen kann, so daß der Schweißkopf des Extruderrohres stets mit einer vorgegebenen Kraft auf der Schweißstelle aufliegt, und daher kein Schweißgut neben der Schweißnaht herausquillt. Daher lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Schweißnähte herstellen, die über ihre ganze Länge gleich hohe Qualität haben.The device according to the invention therefore makes a han conventional welding extruder use and includes facilities which allow the welding extruder to be in the correct position to bring to the workpiece, there under the necessary To maintain contact pressure and at the same time to generate one Relative movement between extruder required for the weld and manufacture the workpiece using the turntable. On this The flat plastic floor for the plastic now becomes a turntable placed on the container and placed on the coat. Is now either the mantle is not centered against the ground or has the coat deviating from the circular shape appropriate, e.g. elliptical shape, so it is still ensured that creates a clean weld with the welding extruder as it is resilient to the support, and thus the changes with the end of his extruder tube the distance of the welding point from the support, e.g. of the elliptical shape, can follow, so that the Welding head of the extruder tube always with a predetermined There is force on the weld and therefore no weld metal wells up next to the weld. Therefore, with the Device according to the invention produce welds that have the same high quality over their entire length.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist außerdem den Vorteil auf, daß auf dem Drehtisch Behälter mit unterschiedlichen Dimen sionen aufgesetzt werden können und die Schweißvorrichtung an diese Dimensionen problemlos anpaßbar ist. Mit dieser Vorrichtung werden bevorzugt Behälter mit einem Durchmesser von 800 bis 2600 mm und einer Höhe von ca. 2500 mm hergestellt. Die Vorrichtung ist aber nicht auf die Herstellung von Behälter mit diesen Dimensionen beschränkt. Bei Behältern mit hohem Gewicht kann sogar auf eine zusätzliche Fixierung mit dem Drehtisch verzichtet werden. Auch ein vorheriges Zusammenfügen der beiden miteinander zu verschweißenden Teile entfällt, da diese auf dem Drehtisch bereits so aufeinandergesetzt werden können, wie sie später verschweißt werden sollen.The device according to the invention also has the advantage on that on the turntable, containers with different dimensions sions can be put on and the welding device on these dimensions are easily adaptable. With this Device are preferably containers with a diameter made from 800 to 2600 mm and a height of approx. 2500 mm. However, the device is not for the manufacture of containers limited with these dimensions. For containers with high Weight can even be fixed with an additional fixation Rotary table can be dispensed with. Also a previous assembly of the two parts to be welded together is eliminated because they are already placed on top of each other on the turntable how they should be welded later.
Bei einer anderen Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoff behältern, bei der zwei neben dem Werktisch angeordneten Sup porte mit jeweils einem verschiebbaren Schlitten mit einem darauf montierten Schweißextruder vorgesehen sind, wird die obengenannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehtisch als horizontaler, die zu verschweißenden Teile mit ihren Achsen in vertikaler Richtung aufnehmender Drehtisch ausgebildet ist, der eine Schweißextruder über den einen Support von außen an die Schweißstelle und der andere Schweißextruder über den anderen Support von innen an die Schweißstelle heran geführt ist, und daß die Schweißextruder gegenüber den Supporten derart nachgiebig gelagert sind, daß sie mit dem Ende ihrer Extruderrohre mit einer vorgegebenen Kraft auf der Schweißstelle aufliegen.Another device for making plastic containers with the two Sup each with a sliding carriage with a welding extruders mounted on it are provided The above object is achieved in that the Rotary table as horizontal, with the parts to be welded turntable receiving its axes in the vertical direction is trained of a welding extruder via a support from the outside to the welding point and the other welding extruder approach the weld from the other support is led, and that the welding extruder compared to the supports are stored so resiliently that they with the end of their Extruder tubes with a given force on the weld lie on.
Diese andere erfindungsgemäße Vorrichtung macht ebenfalls von einem handelsüblichen Schweißextruder Gebrauch und umfaßt Ein richtungen, die es ermöglichen, neben dem einen, an der Außen seite vorgesehenen Schweißextruder einen weiteren Schweißextru der im Inneren des Behälters ebenfalls so anzuordnen, daß er mit einer vorgegebenen Kraft an der Schweißstelle aufliegt, und dieser in Richtung des Extruderrohres nachgeführt werden kann. Mit dieser Vorrichtung können demnach sowohl Innen- als auch Außennähte erzeugt werden, wobei auch bei auf dem Drehtisch nicht exakt zentrierten Behältern oder bei Behältern, die eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, eine saubere und vor allem über ihre ganze Länge eine konstante Qualität aufwei sende Schweißnaht erzeugt werden kann. Mittels dieser Vorrich tung ist es auch möglich, zwei ineinander geschobene Behälter mäntel mit einer Außen- und einer Innennaht miteinander zu verschweißen, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird. This other device according to the invention also makes a commercial welding extruder use and includes a directions that make it possible, next to one, on the outside provided welding extruder another welding extruder the inside of the container to be arranged so that he rests with a predetermined force at the welding point, and this can be tracked in the direction of the extruder tube. With this device, both inside and External seams are created, also at the turntable not exactly centered containers or for containers that have a have a shape different from the circular shape, a clean and constant quality especially over its entire length Sending weld seam can be generated. By means of this device tion, it is also possible to have two containers pushed into each other coats with an outer and an inner seam to each other weld as described in more detail below becomes.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mobile Einsatzmöglichkeit, z.B. in Werkstätten, auf Baustellen usw., d.h. direkt vor dem späteren Einsatzort der Behälter, so daß umständliche Transporte hergestellter Großbehälter vermieden werden können.Another advantage of the device according to the invention is that mobile application, e.g. in workshops, on construction sites etc., i.e. directly before the later place of use of the containers, see above that cumbersome transports of large containers are avoided can be.
Bei den beiden vorgenannten Vorrichtungen kann der Werktisch auch als Schlitten ausgeführt sein, der z.B. Rechteckformteile aufnimmt, die zu einem Rechteckbehälter miteinander verschweißt werden sollen. Dabei fährt der Schlitten an dem Support vorbei, so daß die Schweißstelle an dem Schweißschuh des Schweißextruders entlanggeführt wird.With the two aforementioned devices, the work table also be designed as a sled, which e.g. Rectangular shaped parts records that welded together to a rectangular container should be. The sled drives past the support, so that the weld on the welding shoe of the Extruder is guided along.
Wie oben erwähnt, soll der Schweißextruder mit einer ausreichend großen Kraft an den aneinandergrenzenden Oberlächen der Kunst stoffteile anliegen, so daß ein von diesen Oberflächen und von dem am Ende des Extruderrohres angebrachten Schweißschuh abgeschlossener Raum steht, der unter einem gewissen Druck mit dem vom Schweißextruder gelieferten Kunststoff ausfüllbar ist. Zum Aufrechterhalten dieses Druckes in Horizontalrichtung dient die oben erwähnte, den Schlitten mit einer konstanten Kraft belastende Antriebseinrichtung. Um diesen Druck auch in Verti kalrichtung aufrecht halten zu können, ohne daß hierfür kompli zierte Steuerungseinrichtungen erforderlich sind, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Schweißextruder gegenüber dem Support in Bewegungsrichtung des Supports derart nachgiebig gelagert, daß er mit dem Ende seines Schweißrohres mit einer vorgegebenen Kraft auf dem Werkstück zur Anlage kommt.As mentioned above, the welding extruder is said to be sufficient great power on the contiguous surfaces of art parts of fabric are applied so that one of these surfaces and of the welding shoe attached to the end of the extruder tube closed room that is under a certain pressure the plastic supplied by the welding extruder can be filled. Serves to maintain this pressure in the horizontal direction the one mentioned above, the sled with a constant force stressful drive device. To avoid this pressure in Verti to be able to maintain the direction of the kal without compli graceful control devices are required preferred embodiment of the invention of the welding extruder compared to the support in the direction of the support movement resiliently mounted that he with the end of his welding tube comes into contact with the workpiece with a predetermined force.
Ähnlich wie bei Werkzeugmaschinen kann der Support radial zum stationären Drehtisch verschiebbar angeordnet sein. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn Kunststoffteile mit stark variierenden Dimensionen miteinander verschweißt werden sollen.Similar to machine tools, the support can be radial stationary rotary table can be arranged displaceably. Such Arrangement is particularly advantageous when plastic parts welded together with widely varying dimensions should be.
Im allgemeinen ist ein Schweißextruder auf die im Winkel an einandergrenzenden Oberflächen so auszurichten, daß sein Ex truderrohr sich etwa längs der Winkelhalbierenden zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen erstreckt. Es kann aber im Einzelfall durchaus zweckmäßig sein, von dieser Regel abzu weichen, beispielsweise um an bestimmte Belastungen angepaßte, unsymmetrische Nähte zu erzeugen, und es kann auch der Winkel zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen sehr unterschied liche Werte annehmen, auch wenn dieser Winkel vielfach 90° be trägt. Im Hinblick auf diese Möglichkeiten sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß der Schweißextruder auf einem gegenüber dem Schlitten um eine zur Werktisch-Oberfläche parallele Achse verschwenkbaren Träger befestigt ist. Dieser Träger ermöglicht es, stehts die für den Schweißextruder opti male Winkellage gegenüber dem Werktisch und damit gegenüber den aneinandergrenzenden Oberflächen der miteinander zu ver schweißenden Kunststoffteile einzustellen. Eine weitere, der optimalen Einstellung des Schweißextruders dienende Maßnahme besteht darin, daß der Schweißextruder auf einer gegenüber dem Schlitten um eine zur Schlittenebene senkrechte Achse drehbaren Platte angeordnet ist.In general, a welding extruder is based on the angle aligning surfaces so that his Ex truderrohr approximately along the bisector between the adjacent surfaces extends. But it can In individual cases it may be advisable to deviate from this rule give way, for example to adapt to certain loads, to produce asymmetrical seams and it can also be the angle very different between the adjacent surfaces values, even if this angle is often 90 ° wearing. In view of these options, this looks preferable Embodiment of the invention that the welding extruder one opposite the sled by one to the work surface parallel axis pivotable support is attached. This Carrier makes it possible to opti for the welding extruder Male angular position in relation to the work table and thus opposite the contiguous surfaces of the ver adjust welding plastic parts. Another, the Measure used to optimally adjust the welding extruder is that the welding extruder on a compared to the Carriage rotatable about an axis perpendicular to the plane of the carriage Plate is arranged.
Auf dem Support kann weiterhin wenigstens eine Schweißdraht trommel befestigt sein. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der in den Schweißextruder einzuführende Schweißdraht den Be wegungen des auf dem Support befestigten Schweißextruders ständig folgt und keinerlei Zufuhrstörungen eintreten können. Dabei kann am Schweißdraht-Einlauf des Schweißextruders eine Vorrichtung zum Reinigen des Schweißdrahtes angeordnet sein. At least one welding wire can still be on the support drum attached. This ensures that the welding wire to be inserted into the welding extruder is the loading movements of the welding extruder attached to the support constantly follows and no feeding disruptions can occur. There can be one at the welding wire inlet of the welding extruder Device for cleaning the welding wire can be arranged.
Eine solche Vorrichtung, bei der es sich um eine einfache Ab streif-Manschette handeln kann, ist sehr wichtig, weil sich bei einem nicht besonders überwachten Betrieb einer solchen Vorrichtung am Schweißdraht sehr viel Staub ansetzen kann, der zu einer Verunreinigung des Extruders und zu einer fehlerhaften Schweißnaht führen kann.Such a device, which is a simple Ab streif-cuff can be very important because yourself in the case of an operation which is not particularly monitored Device on the welding wire can accumulate a lot of dust contamination of the extruder and faulty Can lead to a weld.
Die Antriebseinrichtung für den Schlitten kann in besonders einfacher Weise einen im wesentlichen mit konstantem Luftdruck betriebenen Pneumatikzylinder umfassen. Ein solcher Zylinder gewährleistet über einen größeren Hub eine im wesentlichen nur vom Luftdruck abhängige, konstante Anpreßkraft, so daß der Schweißextruder Schwankungen im Abstand eines Kunststoffteiles vom Rand des Werktisches ohne weiteres folgen kann. Um unter allen Umständen einen konstanten Luftdruck zu gewährleisten, kann dem Pneumatikzylinder ein vorzugsweise am Support befes tigter Luftdruckbehälter vorgeschaltet sein.The drive device for the carriage can in particular simply a substantially constant air pressure operated pneumatic cylinders include. Such a cylinder essentially ensures a larger stroke constant contact pressure dependent on air pressure, so that the Welding extruder fluctuations in the distance of a plastic part can easily follow from the edge of the workbench. To under to ensure constant air pressure in all circumstances, can the pneumatic cylinder preferably attached to the support air pressure tank upstream.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung eine Steuer- und Regeleinrichtung umfassen, die auf eingegebene Sollwerte für Betriebsgrößen und auf an den Komponenten der Vorrichtung angeordnete Sensoren anspricht und insbesondere dazu eingerichtet ist, die Betiebszustände des Schweißextruders und der Einrichtung zum Erzeugen der Relativbewegung zwischen Werktisch und Support zu überwachen.In a further embodiment of the invention, the device comprise a control and regulating device that is entered Setpoints for operating parameters and on the components of the Device arranged responses and in particular is set up, the operating states of the welding extruder and the device for generating the relative movement between Monitor workbench and support.
Zu den Betriebszuständen des Schweißextruders gehören insbe sondere Temperatur und Förderleistung des Extruders, die Menge und Temperatur des zum Vorwärmen der Schweißstelle dienenden Gases und nicht zuletzt die Überwachung der Schweißdraht-Zufuhr. Die Relativbewegung zwischen Werktisch und Support muß sehr fein regelbar sein, weil diese Relativbewegung genau auf die Förderleistung des Extruders abgestimmt sein muß, damit eine gleichmäßige Schweißnaht ohne Einfallstellen und auch ohne durch überquellendes Material gestörte Ränder entsteht. Weiter hin kann beispielsweise ein Sensor vorhanden sein, der die der Antriebseinrichtung zugeführte Preßluft sowie die Länge und insbesondere das Vervollständigen einer Schweißnaht überwacht.The operating states of the welding extruder include in particular special temperature and flow rate of the extruder, the amount and temperature of the one used to preheat the weld Gases and last but not least the monitoring of the welding wire feed. The relative movement between workbench and support must be very be finely adjustable, because this relative movement exactly on the Delivery rate of the extruder must be coordinated so that a uniform weld seam without sink marks and also without edges disturbed by overflowing material. Next For example, there may be a sensor that detects the Compressed air supplied to the drive device and the length and especially monitored the completion of a weld.
Eine sich durch ihre besondere Einfachheit auszeichnende Aus führungsform der Erfindung besteht darin, daß sie einen beweg lichen Werktisch und einen daneben aufgestellten Gabelstapler umfaßt, dessen Hubbühne den Support bildet, auf dem sich die vorstehend beschriebenen Einrichtungen befinden.An Aus characterized by its special simplicity leadership form of the invention is that it moves work table and a forklift next to it includes, the lifting platform forms the support on which the facilities described above.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Support für den inneren Schweißextruder als in den Behältermantel von oben eingreifendes Rahmengestell ausgebildet. Dabei besteht das Rahmengestell vorteilhaft aus einem vertikalen Turm mit Ausleger und einem, am freien Ende des Auslegers vorgesehenen, den Schweißextruder haltenden Aufzug. Über das als verwindungssteife Konstruktion ausgebildete Rahmengestell wird der, die Innennaht erzeugende Schweißextruder in das Behälterinnere eingeführt und dort exakt und mit einer vorbestimmten Kraft an der Schweiß stelle gehalten. Mittels des Aufzugs kann der Schweißextruder in vertikaler Richtung genau positioniert werden und nach Be endigung des Schweißvorganges auf eine Lage oberhalb des Be hälters angehoben und durch Verfahren des Rahmengestells aus dem Behälterbereich entfernt werden.According to an advantageous embodiment, the support for the inner welding extruder as in the container jacket from above engaging frame formed. Here is what Frame advantageous from a vertical tower with outrigger and one, provided at the free end of the boom, the Elevator holding welding extruder. About that as a torsionally rigid Construction trained frame is the, the inner seam producing welding extruder introduced into the interior of the container and there exactly and with a predetermined force on the sweat held. The welding extruder can be lifted be positioned exactly in the vertical direction and according to Be completion of the welding process to a position above the loading raised and by moving the frame out the container area.
Eine exakte Justierung der Schweißextruderrohres wird dadurch erleichtert, daß der Aufzug an seinem freien, dem Ausleger abgewandten Ende den Träger und/oder die drehbare Platte, an denen der Schweißextruder festgelegt ist, aufweist. Mittels des Trägers sind genaue Einstellungen der Winkellage bezüglich der Behälterwand bzw. des Behälterbodens und mittels der dreh baren Platte ist eine lotrechte Ausrichtung des Schweißextru derrohres bezüglich der Schweißnaht erzielbar. Dabei ist der Schweißextruder über einen Winkel von mindestens 45 Grad bezüglich der Horizontalen verschwenkbar am Träger festgelegt. Hierdurch wird erreicht, daß mit dem Schweißextruder eine Schweißnaht, z.B. bei der Verschweißung des Behältermantels mit dem Behälterboden erzeugt werden kann, bei der der Schweißextruder eine unter einem Winkel von 45 Grad schräg nach unten gerichtete Schweißposition einnimmt, jedoch auch andere Schweißlagen einnehmbar sind, bei der der Schweißextruder unter einem Winkel von etwa 45 Grad schräg nach oben auf die Schweißstelle gerichtet ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein zweiter, in den unteren Behältermantel eingesetzter oberer Behältermantel angeschweißt werden soll. Eine geringe Antriebskraft für den Aufzug wird dadurch erreicht, daß dieser mittels eines im vertikalen Turm des Rahmengestells vorgesehenen Ausgleichsgewichts über Zugseile gewichtsausgeglichen im vorderen Ende des Auslegers geführt ist. Dieser gewichtsausgeglichene Ausleger kann vorteilhaft mittels eines Stellmotors mit Rutschkupplung bewegt werden. Mittels des Stellmotors sind exakte Zustellungen des Aufzugs und somit des Schweißextruders auf die Schweißstelle möglich, wobei über den Gewichtsausgleich des Aufzugs ermöglicht wird, daß der Schweißextruder der Schweißstelle auch in vertikaler Richtung folgen kann, ohne daß das Gewicht des Aufzugs samt Schweißextruders angehoben werden muß.This ensures an exact adjustment of the welding extruder tube relieved that the elevator at its free, the boom opposite end of the carrier and / or the rotatable plate to which the welding extruder is fixed. Means of the wearer are accurate settings regarding the angular position the container wall or the container bottom and by means of the rotary The plate is a vertical alignment of the extrusion derrohres achievable with respect to the weld. Here is the Welding extruder over an angle of at least 45 degrees fixed to the support so as to be pivotable with respect to the horizontal. This ensures that a with the welding extruder Weld, e.g. when welding the container casing can be generated with the container bottom, in which the Welding extruder angled at an angle of 45 degrees downward welding position, but also other welding positions are ingestable, in which the welding extruder at an angle of about 45 degrees upwards on the Weld is directed. This is especially the case Case when a second, in the lower container jacket inserted upper container jacket to be welded. A low driving force for the elevator is achieved that this by means of a in the vertical tower of the frame provided balance weight via pull ropes balanced in the front end of the boom is. This weight balanced boom can be advantageous be moved by means of an actuator with a slip clutch. The servomotor is used to deliver the elevator exactly and thus possible of the welding extruder on the welding point, whereby the weight balance of the elevator enables that the welding extruder of the welding point also in vertical Direction can follow without the weight of the elevator Extruder must be raised.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei einzelnen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen in schematischer Darstellung.The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments described in more detail and he purifies. Those to be found in the description and the drawing Features can be in individual embodiments of the invention individually or in any combination Find application. They show a schematic representation.
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung nach der Erfindung mit lediglich im Ausschnitt dargestelltem Werktisch gemäß einer ersten Ausführungsform; Figure 1 is a side view of a device according to the invention with a work table shown only in detail according to a first embodiment.
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1; und Fig. 2 is a top view of the device of Fig. 1; and
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung. Fig. 3 is a side view of another embodiment of the invention.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen als Drehtisch 42 ausgebildeten Werktisch 1, der auf einem einen Antrieb für den Drehtisch enthaltenden Sockel 2 montiert ist. Solche Drehtische mit Antrieb sind handelsüblich.The device shown in FIGS . 1 and 2 comprises a work table 1 designed as a turntable 42 , which is mounted on a base 2 containing a drive for the turntable. Such rotary tables with drive are commercially available.
Diesem Werktisch 1 ist ein in der Höhe verstellbarer Support 3 zugeordnet, der von der Hubbühne eines Gabelstaplers 4 gebildet wird. Dieser Gabelstapler 4 ist neben dem Werktisch 1 so aufge stellt, daß seine Fahrrichtung etwa radial zum Werktisch 1 gerichtet ist.A height-adjustable support 3 , which is formed by the lifting platform of a forklift 4 , is assigned to this work table 1 . This forklift 4 is placed next to the work table 1 so that its direction of travel is approximately radial to the work table 1 .
Auf dem von der Hubbühne gebildeten Support 3 ist mittels einer Linearführung 5 ein Schlitten 6 verschiebbar gelagert, dessen Verschieberichtung bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung des Gabelstaplers 4 ebenfalls radial zu dem kreisrunden Werktisch 1 gerichtet ist. Auf diesem Schlitten 6 ist ein Schweißextruder 7 in solcher Weise montiert, daß sein Extruder rohr 8 mit einem auf dem Werktisch 1 befestigten Werkstück in Eingriff gebracht werden kann. Um eine optimale Ausrichtung des Schweißextruders auf das Werkstück zu ermöglichen, ist der Schweißextruder auf dem Schlitten 6 mittels einer Platte 9 befestigt, die um eine zur Schlittenebene senktrechte Achse drehbar ist, und es ist weiterhin der Schweißextruder an einem auf der Platte 9 angeordneten Träger 10 angebracht, der gegen über der Platte um eine horizontale, zur Bewegungsrichtung des Schlittens 6 senkrecht verlaufende Achse 11 verschwenkbar ist.On the support 3 formed by the lifting platform, a slide 6 is slidably mounted by means of a linear guide 5 , the direction of displacement of which, in the position of the forklift 4 shown in the drawing, is also directed radially to the circular work table 1 . On this carriage 6 , a welding extruder 7 is mounted in such a way that its extruder tube 8 can be brought into engagement with a workpiece attached to the work table 1 . In order to enable the welding extruder to be optimally aligned with the workpiece, the welding extruder is fastened on the carriage 6 by means of a plate 9 which can be rotated about an axis perpendicular to the plane of the carriage, and it is also the welding extruder on a carrier 10 arranged on the plate 9 attached, which is pivotable relative to the plate about a horizontal, perpendicular to the direction of movement of the carriage 6 axis 11 .
Als Schweißextruder 7 wird ein handelsübliches Gerät verwendet, das in nicht näher dargestellter Weise in einem Gehäuse eine motorisch angetriebene Extruderschnecke und eine Heizeinrichtung aufweist, damit kalt zugeführter Kunststoff im Extruder pla stifiziert und mittels der Extruderschnecke 7 durch das Ex truderrohr 8 der Schweißstelle 12 zugeführt werden kann. Außer dem umfaßt der Schweißextruder einen Heißlufterzeuger mit einem Rohr 13, das die erzeugte Heißluft auf die Schweißstelle richtet, um sie auf die Schweißtemperatur anzuwärmen, damit eine Verschmelzung mit dem über das Extruderrohr 8 in plas tischem Zustand zugeführten Kunststoff erfolgen kann.As a welding extruder 7 , a commercial device is used which, in a manner not shown, has a motor-driven extruder screw and a heating device in a housing, so that cold-fed plastic is verified in the extruder and fed by the extruder screw 7 through the extruder tube 8 to the welding point 12 can. In addition, the welding extruder comprises a hot air generator with a tube 13 , which directs the hot air generated at the welding point to warm it up to the welding temperature, so that a fusion with the plastic tube supplied via the extruder tube 8 can take place.
Dem bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendeten Schweißextruder 7 wird der zur Erzeugung der Schweißnaht be nötigte Kunststoff in Form eines Drahtes 17 zugeführt, der sich auf einer auf dem Support 3 befestigten Trommel 18 be findet. Der von der Trommel 18 zum Einlauf 14 des Schweißex truders verlaufende Draht 17 durchsetzt einen am Schweißextruder 7 mittels eines Armes 15 befestigten Drahtreiniger 16, der in nicht näher dargestellter Weise ein ringförmiges Abstreif-Ele ment enthält, beispielsweise einen Filzring, der auch noch mit einem Reinigungsmittel getränkt sein könnte, um zu gewährleisten, daß das dem Extruder zugeführte Material frei von Verunreinigungen, insbesondere von Staub, ist, die eine Beeinträchtigung der Qualität der erzeugten Schweißnaht zur Folge haben könnten.The welding extruder 7 used in the illustrated embodiment is supplied with the plastic required to produce the weld in the form of a wire 17 which is located on a drum 18 attached to the support 3 . The wire 17 extending from the drum 18 to the inlet 14 of the welding extruder passes through a wire cleaner 16 fastened to the welding extruder 7 by means of an arm 15 , which contains an annular stripping element in a manner not shown, for example a felt ring, which also has a ring Detergent could be soaked to ensure that the material fed to the extruder is free of contaminants, especially dust, which could adversely affect the quality of the weld seam produced.
Um am Ende des auf der Schweißdrahttrommel 18 aufgewickelten Schweißdrahtes keine Arbeitsunterbrechung in Kauf nehmen zu müssen, ist auf dem Support 3 noch eine Halterung für eine zweite Schweißdrahttrommel 19 angeordnet, von der der Schweiß draht 20 unmittelbar abgezogen und dem Extruder 7 zugeführt werden kann, wenn das Ende des Schweißdrahtes 17 auf der ersten Trommel 18 festgestellt wird. Die leere Trommel 18 kann dann durch eine volle ersetzt werden, so daß hier wieder ohne Unter brechung weitergearbeitet werden kann, wenn der Schweißdraht 20 auf der Trommel 19 erschöpft ist.In order not to have to take a break in work at the end of the welding wire wound on the welding wire 18 , a holder for a second welding wire drum 19 is arranged on the support 3 , from which the welding wire 20 can be pulled off and fed to the extruder 7 if the end of the welding wire 17 on the first drum 18 is determined. The empty drum 18 can then be replaced by a full one, so that work can continue here without interruption when the welding wire 20 on the drum 19 is exhausted.
Bevorzugt ist ein Überwachungselement (nicht dargestellt) vorgesehen und mit einem Steuerpult verbunden, das bei leerer Schweißdrahttrommel 18 ein Signal gibt, so daß z.B. vor Ablauf des letzten Meters der Schweißdraht der zweiten Schweißdrahttrommel 19 herangeführt werden kann, wodurch Unterbrechungen der Schweißung vermieden werden können.A monitoring element (not shown) is preferably provided and connected to a control panel which gives a signal when the welding wire drum 18 is empty, so that, for example, the welding wire of the second welding wire drum 19 can be brought up before the end of the last meter, whereby interruptions in the welding can be avoided.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist vor allem dazu geeignet, die Wandung 21 eines im Querschnitt kreisrunden Behälters mit einem ebenen Boden 22 zu verschweißen. Zu diesem Zweck wird der Boden 22, wie in der Zeichnung dargestellt, auf den Werktisch 1 konzentrisch aufgelegt und die einen zylin drischen Mantel bildende Behälterwand 21 auf den Boden aufge setzt. Dabei wird der Zylindermantel 21 an dem Behälterboden 22 durch einzelne, von Hand angebrachte Schweißpunkte oder eine "Wurzelnaht" fixiert. Eine solche Fixierung gewährleistet weder eine dichte Verbindung zwischen Behältermantel und Boden noch hat sie die Festigkeit, um den hohen Belastungen stand halten zu können, denen die Schweißnaht bei gefülltem Behälter ausgesetzt ist.The device shown in the drawing is particularly suitable for welding the wall 21 of a container with a circular cross section to a flat bottom 22 . For this purpose, the bottom 22 , as shown in the drawing, is placed concentrically on the work table 1 and the container wall 21 forming a cylindrical jacket is placed on the floor. In this case, the cylinder jacket is fixed to the container bottom 22 by individual, affixed by hand welding points or a "root pass." 21 Such a fixation neither guarantees a tight connection between the container jacket and the bottom, nor does it have the strength to withstand the high loads to which the weld seam is exposed when the container is full.
Zur dauerhaften und dichten Verbindung von Behälterwand 21 und dem mit seinem Rand 23 über die Behälterwand überstehenden Boden 22 wird in den Winkel zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen der Wand 21 und des Bodens 22 mittels des Schweiß extruders 7 eine Naht mit hoher Materialstärke und hoher Festigkeit gelegt, die zugleich die notwendige Dichtigkeit gewährleistet. Der Schweißextruder 7 trägt am Ende des Extruder rohres 8 einen gewöhnlich aus PTFE bestehenden Schweißschuh 24, der zusammen mit den angrenzenden Abschnitten der Wand 21 und des überstehenden Randes 23 des Bodens 22 einen im Quer schnitt dreieckförmigen Hohlraum begrenzt, in den das von dem Extruder 7 gelieferte, durch Wärmeeinwirkung plastifizierte Material hineingepreßt wird, das gewöhnlich aus dem gleichen Kunststoff besteht wie die Wand 21 und der Boden 22 . Durch einen mittels des Rohres 13 in den Winkel gerichteten, der Schweißstelle vorauseilenden Heißluftstrom wird der Kunststoff der Wand 21 und des Bodens 22 so stark erweicht, daß mit dem unter hohem Druck in den Winkel gepreßten Kunststoff eine Ver schmelzung stattfindet und die den Winkel zwischen den anein andergrenzenden Wandungsteilen ausfüllende Wulst zu einem in tegralen Bestandteil von Wand 21 und Boden 22 wird. Dabei ge statten die oben beschriebene Drehplatte 9 eine genau radiale Ausrichtung des Extruderrohres 8 zum drehbaren Werktisch 1 und der schwenkbare Träger 10 eine Einstellung des Extruderrohres 8 in einem gewünschten Winkel zu den miteinander zu verschweißenden Wandungsteilen. Auch wenn die Oberflächen der miteinander zu verschweißenden Kunststoffteile in der Regel unter einem Winkel von 90° aufeinander stoßen und die Schweiß naht die beiden Oberflächen auf gleicher Breite überdecken soll, so daß eine Ausrichtung des Extruderrohres 8 unter einem Winkel von 45° zur Oberfläche des Werktisches 1 am häufigsten vorkommt, können im Einzelfall durchaus auch andere Winkel zwischen den Wandungsteilen möglich sein und es sind auch un symmetrische Nähte denkbar, zu deren Erzeugung das Extruderrohr 8 unter einem von 45° abweichenden Winkel gegenüber der Ober fläche des Werktisches 1 ausgerichtet sein muß. Die Schweißnahtstärke ist proportional zur Wandstärke der zu verschweißenden Kunststoffplatten. Bei konstanter Schweißdrahtzufuhr kann vorteilhaft die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches (bei einer nicht dargestellten Ausführungsform die Bewegungsgeschwindigkeit des als Schlitten ausgebildeten Werktisches) stufenlos auf unterschiedlich große Schweißschuhe eingestellt und diese Geschwindigkeit überwacht werden.For permanent and tight connection of the container wall 21 and the on the container wall protruding with its edge 23 bottom 22 of the wall 21 and the bottom 22 is placed a seam with high material strength and high resistance by means of the welding extruder 7 in the angle between the adjacent surfaces, which also ensures the necessary tightness. The welding extruder 7 carries at the end of the extruder tube 8 a welding shoe 24 usually made of PTFE, which together with the adjacent sections of the wall 21 and the protruding edge 23 of the bottom 22 defines a cross-sectionally triangular cavity into which the extruder 7th supplied, plasticized by the action of heat, which is usually made of the same plastic as the wall 21 and the bottom 22nd By means of the pipe 13 in the angle directed, the welding point leading hot air flow, the plastic of the wall 21 and the bottom 22 is softened so much that a melting takes place with the plastic pressed under high pressure into the angle and the angle between the bulge filling a bordering wall part becomes an integral part of wall 21 and floor 22 . Here ge equip the rotary plate 9 described above, a precisely radial alignment of the extruder tube 8 to the rotatable work table 1 and the pivotable support 10 an adjustment of the extruder tube 8 at a desired angle to the wall parts to be welded together. Even if the surfaces of the plastic parts to be welded to one another usually meet at an angle of 90 ° and the welding seam is to cover the two surfaces over the same width, so that an orientation of the extruder tube 8 at an angle of 45 ° to the surface of the work table 1 is the most abundant, other angles between the wall may be possible in the individual case and it is also un symmetrical seams conceivable to their production, the extruder barrel 8 surface at a 45 ° deviating angle to the upper must be aligned of the worktable. 1 The weld seam thickness is proportional to the wall thickness of the plastic plates to be welded. With a constant welding wire supply, the speed of rotation of the turntable (in an embodiment not shown, the speed of movement of the work table designed as a slide) can be continuously adjusted to welding shoes of different sizes and this speed can be monitored.
Wie oben erwähnt, muß der Schweißschuh 24 unter einem gewissen Druck am Umfang der zylindrischen Wand 21 und auch an der Ober seite des Randes 23 anliegen, damit der von dem Schweißschuh 24 begrenzte Raum, der gewissermaßen als Gießform dient, aus reichend dicht abgeschlossen ist und kein in diesen Raum ein gespritzter Kunststoff seitlich am Schuh hervorquillt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der notwendige Anpreß druck gegen die zylindrische Wand 21, also radial zum Werktisch 1, dadurch erzeugt, daß zwischen dem Support 3 und dem Schlitten 6 ein pneumatischer Zylinder 25 angeordnet ist, der mit kon stantem Luftdruck in einem solchen Sinn beaufschlagt wird, daß der Schlitten 6 mit konstanter Kraft in bezug auf den Support 3 nach außen und damit das Extruderrohr 8 mit seinem Schuh 24 gegen die Zylinderwand 21 des Behälters drückt. Der Hub des pneumatischen Zylinders 25 gewährleistet dabei einen Ausgleich von Abstandsänderungen zwischen Support 3 und der zylindrischen Wand 21 infolge von Fehlern bei der zentrischen Anordnung der zylindrischen Wand 21 auf dem drehbaren Werktisch 1 und bei Abweichungen der zylindrischen Wand 21 von einer genau kreis förmigen Kontur. Dabei ist dem mit konstantem Luftdruck be triebenen Pneumatikzylinder 25 ein am Support 3 befestigter Luftdruckbehälter 26 vorgeschaltet, der als Puffer für die Änderung der Luftmenge dient, die mit einer Bewegung des Schlittens 6 gegenüber dem Support 3 verbunden ist.As mentioned above, the welding shoe 24 must bear under a certain pressure on the circumference of the cylindrical wall 21 and also on the upper side of the edge 23 , so that the space delimited by the welding shoe 24 , which serves as a casting mold, is sealed off from sufficiently and no plastic injected into the side of this shoe In the illustrated embodiment, the necessary contact pressure against the cylindrical wall 21 , that is, radial to the work table 1 , generated in that a pneumatic cylinder 25 is arranged between the support 3 and the carriage 6 , which acts with constant air pressure in such a sense is that the carriage 6 with constant force with respect to the support 3 to the outside and thus presses the extruder tube 8 with its shoe 24 against the cylinder wall 21 of the container. The stroke of the pneumatic cylinder 25 ensures a compensation of changes in distance between the support 3 and the cylindrical wall 21 due to errors in the central arrangement of the cylindrical wall 21 on the rotating work table 1 and in the event of deviations of the cylindrical wall 21 from a precisely circular contour. Here, the be operated with constant air pressure pneumatic cylinder 25 attached to the support 3 air pressure container 26 , which serves as a buffer for changing the amount of air, which is associated with a movement of the carriage 6 relative to the support 3 .
Damit der Pneumatikzylinder 25 keinen übermäßig großen Hub aufzuweisen braucht, trotzdem aber eine erhebliche radiale Verstellung des Schlittens 6 gegenüber dem Support 3 möglich ist, sind für das Ende der Kolbenstange 27 des Pneumatikzy linders 25 mehrere Anschlußstellen 28 am Support 3 vorgesehen, die zwischen den Elementen der Linearführung 5 leicht zugänglich sind und daher durch Versetzen der Kolbenstange 27 von einer Anschlußstelle zur anderen eine schrittweise Verschiebung des Schlittens ermöglichen, während der Pneumatikzylinder 25 eine Bewegung des Schlittens in dem Bereich zwischen jeweils zwei An schlußstellen ermöglicht.So that the pneumatic cylinder 25 does not need to have an excessively large stroke, but nevertheless a considerable radial adjustment of the slide 6 with respect to the support 3 is possible, for the end of the piston rod 27 of the pneumatic cylinder 25 several connection points 28 are provided on the support 3 , which are between the elements the linear guide 5 are easily accessible and therefore enable a gradual displacement of the carriage by moving the piston rod 27 from one connection point to another, while the pneumatic cylinder 25 allows movement of the carriage in the area between two connection points.
Der Andruck des Schweißschuhes 24 an den Rand 23 des Bodens 22 kann einerseits einfach dadurch erfolgen, daß der von der Hubbühne des Gabelstaplers 4 gebildete Support 3 abgesenkt und die vertikale Abstützung des Supportes 3 aufgehoben wird, so daß der Support unter seinem Eigengewicht, vermindert durch die Reibung an der Vertikalführung 41 des Gabelstaplers, auf dem Rand 23 des Bodens 22 aufliegt, andererseits auch dadurch, daß ein weiterer Pneumatikzylinder 75 am Träger 10 vorgesehen wird, dessen Wirkrichtung parallel zur Richtung des Schweißrohres 8, d.h. in Richtung des Pfeiles 76 verläuft. Bei hydraulischem Vertikalantrieb könnte der zum Anheben des Supportes 3 dienende hydraulische Zylinder des Gabelstaplers mit einem Druck beaufschlagt werden, der zu einer genau definierten Differenzkraft zwischen Hubkraft und Gewicht des Supportes 3 mit seinen Aufbauten führt, die dann als An preßkraft am Schweißschuh 24 wirksam wird. Es wäre aber auch möglich, den Schweißextruder gegenüber dem Support 3 bzw. dem Schlitten 6 in Vertikalrichtung nachgiebig abzustützen, bei spielsweise unter Verwendung von zwischen der drehbaren Platte 9 und dem Träger 10 angeordneten Vertikalführungen, die ein Ausweichen des Extruders gegen eine vorgegebene Kraft nach oben ermöglichen, mit welcher dann der Extruder stets an die Oberseite des auf dem Werktisch aufliegenden Kunststoffteiles anliegt.The pressure of the welding shoe 24 on the edge 23 of the bottom 22 can be done simply by lowering the support 3 formed by the lifting platform of the forklift 4 and lifting the vertical support of the support 3 so that the support under its own weight, reduced by the friction on the vertical guide 41 of the forklift truck rests on the edge 23 of the base 22 , on the other hand also by the fact that a further pneumatic cylinder 75 is provided on the carrier 10 , the direction of action of which runs parallel to the direction of the welding tube 8 , ie in the direction of the arrow 76 . In the case of hydraulic vertical drive, the hydraulic cylinder of the forklift serving to lift the support 3 could be pressurized, which leads to a precisely defined differential force between the lifting force and the weight of the support 3 with its superstructures, which then becomes effective as a pressing force on the welding shoe 24 . But it would also be possible to support the welding extruder flexibly in the vertical direction with respect to the support 3 or the slide 6 , for example using vertical guides arranged between the rotatable plate 9 and the carrier 10 , which deflect the extruder upwards against a predetermined force enable with which the extruder then always lies on the top of the plastic part lying on the work table.
Es ist ohne Weiteres erkennbar, daß die beschriebene Vorrichtung die vollautomatische Herstellung der Schweißnaht zwischen den Wandungsteilen 21, 22 ermöglicht, wenn der Werktisch 1 in lang same Umdrehung versetzt wird, so daß die miteinander zu ver bindenden Kunststoffteile 21, 22 längs des gesamten Umfanges des Bodens 22 an dem Schweißschuh 24 des Schweißextruders 7 vorbeigeführt werden, während dieser Schweißextruder in Betrieb ist und dabei plastifizierten Kunststoff in den mittels eines Heißluftstromes vorgewärmten, durch den Schweißschuh 24 be grenzten Raum preßt. Es ist aber auch ohne weiteres verständ lich, daß die Fördergeschwindigkeit des Schweißextruders 7 und die Drehgeschwindigkeit des Werktisches 1 sehr genau aufeinander abestimmt sein müssen, damit einerseits das vom Schweißextruder 7 zugeführte Material ausreicht, um den vom Schweißschuh 24 begrenzten Raum unter Druck auszufüllen und dadurch eine feste Schweißnaht einwandfreier Qualität herzustellen, damit aber auch andererseits kein Schweißmaterial aus dem abgegrenzten Raum hinausquillt, das ebenfalls zu einer unsauberen Naht Anlaß geben könnte. Es muß daher eine Feineinstellung für die Dreh geschwindigkeit des Werktisches und/oder die Fördergeschwin digkeit des Schweißextruders 7 vorgesehen sein. Diese Abstimmung und Einstellung der Dreh- und Fördergeschwindigkeiten läßt sich unter Beobachtung der Schweißnaht von einem Steuerpult 31 aus vornehmen, das an der den Schweißdraht-Trommeln 18, 19 gegenüberliegenden Seite des Schlitten 6 auf dem Support 3 angeordnet ist und sich demgemäß an einer Stelle befindet, von der aus die Schweißstelle gut beobachtet werden kann. Das Steuerpult 31 enthält auch weitere Betriebsschalter, insbeson dere zum Absenken und Anheben des Supportes 3, zum Einschalten der Preßluft für den Pneumatikzylinder 25, zum radialen An stellen des Schlittens 6, zum Ein- und Ausschalten des Schweiß extruders 7 mit seinem Heißluftgebläse und dgl. Weiterhin kann ein solches Steuerpult 31 auch Instrumente enthalten, welche die Größe überwachter Betriebswerte angeben, wie beispielsweise die Temperaturen der zum Vorwärmen dienenden Heißluft und des der Schweißstelle vom Extruder 7 zugeführten Kunststoffes, der vom Extruder erzeugte Druck, den Füllungsgrad der Schweißdraht- Trommeln und dgl. Weiterhin können am Umfang des Werktisches 1 Nährungsschalter 32 vorgesehen sein, die in Verbindung mit geeigneten Sensoren ein Abbrechen des Schweißvorganges bewirken, wenn der rotierende Werktisch 1 eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, oder die kurz vorher ein Signal auslösen, das den Benutzer der Vorrichtung davon unterrichtet, daß eine Schweißnaht nahezu vollendet ist, so daß der Benutzer dann durch Handsteuerung die Schweißnaht vervollständigen kann. Insgesamt versteht es sich, daß alle für die Ausführung eines Schweißvorganges hoher Qualität maßgebenden Größen durch Sen soren überwacht und die dabei gemessenen Ist-Werte in üblicher Weise dazu benutzt werden können, um durch geeignete Steuer- und Regeleinrichtungen unzulässige Abweichungen dieser Ist- Werte von vorgegebenen Soll-Werten zu vermeiden und auf diese Weise einen weitgehend automatischen Betrieb einer solchen Vorrichtung zu ermöglichen.It is readily apparent that the device described allows the fully automatic production of the weld between the wall parts 21 , 22 when the work table 1 is set in slow rotation, so that the plastic parts 21 , 22 to be bonded to each other ver along the entire circumference of the are fed past the welding shoe 24 of the welding extruder 7 bottom 22, during which welding extruder is in operation while the plasticized plastic in the preheated by a hot air stream, pressed by the welding shoe 24 be confined space. However, it is also readily understandable that the conveying speed of the welding extruder 7 and the rotational speed of the work table 1 must be coordinated very precisely with one another, so that on the one hand the material supplied by the welding extruder 7 is sufficient to fill the space delimited by the welding shoe 24 under pressure and thereby To produce a solid weld of impeccable quality, so that, on the other hand, no welding material spills out of the confined space that could also give rise to an unclean seam. There must therefore be a fine adjustment for the rotational speed of the work table and / or the speed of the Förderextrwin the welding extruder 7 is provided. This adjustment and adjustment of the rotational and conveying speeds can be carried out while observing the weld seam from a control panel 31 which is arranged on the support 3 on the side of the carriage 6 opposite the welding wire drums 18 , 19 and is accordingly located at one point , from which the weld can be observed well. The control panel 31 also contains other operating switches, in particular for lowering and raising the support 3 , for switching on the compressed air for the pneumatic cylinder 25 , for the radial setting of the slide 6 , for switching the extruder 7 on and off with its hot air blower and the like. Furthermore, such a control panel 31 can also contain instruments which indicate the size of monitored operating values, such as, for example, the temperatures of the hot air used for preheating and the plastic supplied to the welding point from the extruder 7 , the pressure generated by the extruder, the degree of filling of the welding wire drums and the like Furthermore, proximity switches 32 can be provided on the circumference of the work table 1 , which, in conjunction with suitable sensors, cause the welding process to be interrupted when the rotating work table 1 has completed a complete revolution, or which trigger a signal shortly beforehand that the user of the device thereof teaches that a SC weld seam is almost completed, so that the user can then complete the weld by hand control. All in all, it goes without saying that all of the variables that are decisive for the execution of a welding process of high quality are monitored by sensors and the actual values measured in the process can be used in a customary manner to prevent inadmissible deviations of these actual values from given by suitable control and regulating devices Avoid target values and in this way enable largely automatic operation of such a device.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Schweißvorrichtung, mit der sowohl eine Außennaht als auch eine Innennaht an dem Behälter 33 erzeugt werden können. Für die Erzeugung der Außennaht ist ein erster Teil 29 der Vorrichtung vorgesehen, der dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel entspricht, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Neben dem ersten Teil 29 der Vorrichtung weist diese zweite Ausführungsform einen zweiten Teil 30 auf, mit dem im Inneren des Behälters 33 eine Schweißnaht 34 bzw. 35 erzeugt werden kann. Dieser zweite Teil 30 der Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gabelstapler 36, auf dem ein als Support 37 dienendes Rahmengestell 38 festgelegt ist. Das Rahmengestell 38 besteht aus einem vertikalen Turm 39 und einem horizontalen Ausleger 40, der im wesentlichen radial zum Drehtisch 42 ausgerichtet ist. Am freien Ende des horizontalen Auslegers 40 ist ein vertikaler Aufzug 43 vorgesehen, an dessen freien Ende 44 eine Halterung 45 zur Aufnahme eines Schweißextruders 46 vorgesehen ist. Diese Halterung 45 besteht aus einem den Schweißextruder 46 aufnehmenden Träger 47, auf dem der Schweißextruder 46 über einen Schlitten 48 in Richtung des Pfeils 49 mittels eines Pneumatikzylinders 50 verschieblich geführt ist. Der Träger 47 ist seinerseits über Schenkel 51 an einer Aufnahme 52 festgelegt, wobei die Schenkel 51 an der Aufnahme 52 derart verschwenkbar und festlegbar sind, daß der Schweißextruder 46 Lagen einnehmen kann, bei denen er um wenigstens 45 Grad gegenüber der Horizontalen nach unten als auch um wenigstens 45 Grad gegenüber der Horizontalen nach oben verschwenkt werden kann. Die Aufnahme 52 ist ihrerseits an einer Platte 53 befestigt, die um ihre vertikale Achse drehbar an einem Schlitten 54 festgelegt ist. Der Schlitten 54 ist mittels eines Pneuma tikzylinders 55 in einer als Schlittenführung ausgebildeten Trägerplatte 56 in Wirkrichtung des Pneumatikzylinders 55 ver schieblich gelagert. An der Trägerplatte 56 greifen vier Schub stangen 57 an (von denen nur zwei gezeichnet sind), die ihrerseits in Lager 58 am freien Ende des Auslegers 40 in vertikaler Richtung verschieblich geführt sind. Weiterhin greift etwa mittig am oberen Ende der Trägerplatte 56 ein Zugseil 59 an, das über Umlenkrollen 60 geführt ist und dessen anderes Ende mit einem Gegengewicht 61 verbunden ist. Dieses Gegengewicht 61 ist innerhalb des vertikalen Turms 39 in Führungen 62 in vertikaler Richtung verschieblich geführt. Das Gewicht des Gegengewichts 61 entspricht etwa dem Gewicht des aus den Schubstangen 57 und der Halterung 45 bestehenden Aufzugs 43 mit dem daran festgelegten Schweißextruder 46, so daß dieser gewichtsausgeglichen über den Aufzug 43 am äußeren Ende des Auslegers 40 geführt ist. Mit dem Gegengewicht 61 ist außerdem eine um ein Kettenrad 64 und um den Antrieb eines Stellmotors 65 geführte Endloskette 66 verbunden, mittels derer über den Stellmotor 65 das Gegengewicht 61 verlagert werden kann. Zu Sicherheitsgründen weist der Servomotor 65 eine Rutschkupplung auf. Zur sicheren Abstützung ist der Gabelstapler 36 mit einer rechten und einer linken Stütze 67 versehen, die einen sicheren Stand des zweiten Teils 30 der Vorrichtung gewährleisten. Fig. 3 shows a further embodiment of the welding device according to the invention, with which both an outer seam and an inner seam can be produced on the container 33 . For the production of the outer seam, a first part 29 of the device is provided, which corresponds to the exemplary embodiment explained above, the same parts being provided with the same reference numerals. In addition to the first part 29 of the device, this second embodiment has a second part 30 with which a weld seam 34 or 35 can be produced in the interior of the container 33 . This second part 30 of the device essentially consists of a forklift 36 on which a frame 38 serving as support 37 is fixed. The frame 38 consists of a vertical tower 39 and a horizontal arm 40 which is aligned essentially radially to the turntable 42 . At the free end of the horizontal arm 40 , a vertical elevator 43 is provided, at the free end 44 of which a holder 45 is provided for receiving a welding extruder 46 . This holder 45 consists of a welding extruder 46-carrying substrate 47 on which the welding extruder 46 is guided by a carriage 48 in the direction of arrow 49 by means of a pneumatic cylinder 50 slidably. The carrier 47 is in turn fixed via legs 51 to a receptacle 52 , the legs 51 being pivotable and fixable on the receptacle 52 in such a way that the welding extruder can assume 46 positions in which it is at least 45 degrees below the horizontal and down can be pivoted upwards by at least 45 degrees with respect to the horizontal. The receptacle 52 is in turn attached to a plate 53 which is fixed on a carriage 54 so as to be rotatable about its vertical axis. The carriage 54 is mounted by means of a pneumatic cylinder 55 in a slide plate designed as a slide guide 56 in the effective direction of the pneumatic cylinder 55 slidably ver. On the support plate 56 engage four push rods 57 (of which only two are drawn), which in turn are guided in the bearing 58 at the free end of the boom 40 in the vertical direction. Furthermore, a traction cable 59 , which is guided over deflection rollers 60 and whose other end is connected to a counterweight 61 , engages approximately in the middle of the upper end of the carrier plate 56 . This counterweight 61 is guided in the vertical tower 39 in guides 62 in the vertical direction. The weight of the counterweight 61 corresponds approximately to the weight of the elevator 43 consisting of the push rods 57 and the holder 45 with the welding extruder 46 attached thereto, so that the latter is guided in a balanced manner over the elevator 43 at the outer end of the boom 40 . Also connected to the counterweight 61 is an endless chain 66 which is guided around a chain wheel 64 and around the drive of a servomotor 65 and by means of which the counterweight 61 can be displaced via the servomotor 65 . For safety reasons, the servo motor 65 has a slip clutch. For safe support, the forklift 36 is provided with a right and a left support 67 , which ensure a secure stand of the second part 30 of the device.
Wie oben bereits erwähnt kann mittels des Aufzugs 43 der Schweißextruder 46 in das Innere des Behälters 33 eingeführt werden, und dort mittels einer Verstellung der Halterung 45 der Schweißschuh 24 exakt an die Schweißstelle 12 herangeführt werden. Hierfür kann der Schweißextruder 46 über die um ihre vertikale Achse drehbare Platte 53 verdreht und mittels des in der Trägerplatte 56 geführten Schlittens 54 über den Pneumatik zylinder 55 radial an die Schweißstelle in Richtung des Pfeiles 68 herangeführt werden. Über den Pneumatikzylinder 50, sowie über den Pneumatikzylinder 55 kann der Schweißschuh 24 mit einer vorgegebenen Kraft auf der Schweißstelle 12 gehalten werden und insbesondere bei einer Lageänderung der Schweiß stelle, was z.B. bei exzentrischer Anordnung des Behälters auf dem Drehtisch 42 oder bei unrunden Behältern der Fall ist, folgen, wobei stets der Schweißschuh 24 mit der vorgegebenen Kraft auf die Schweißstelle drückt.As already mentioned above, the welding extruder 46 can be introduced into the interior of the container 33 by means of the elevator 43 , and the welding shoe 24 can be brought exactly to the welding point 12 there by means of an adjustment of the holder 45 . For this purpose, the welding extruder 46 can be rotated via the plate 53 rotatable about its vertical axis and can be guided radially to the welding point in the direction of the arrow 68 by means of the slide 54 guided in the carrier plate 56 via the pneumatic cylinder 55 . About the pneumatic cylinder 50 and the pneumatic cylinder 55 , the welding shoe 24 can be held at the welding point 12 with a predetermined force and in particular when the welding position changes, which is the case, for example, with eccentric arrangement of the container on the rotary table 42 or with non-circular containers is followed, the welding shoe 24 always pressing on the welding point with the predetermined force.
Mit diesem zweiten Teil 30 der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können sowohl, wie in der Fig. 3 dargestellt, innenliegende Schweißnähte 34, mit denen die Behäl terwandung 21 mit dem Behälterboden 22 verschweißt wird, erzeugt werden, es können aber auch Schweißnähte erzeugt werden, die, wie im rechten Teil des in der Fig. 3 abgebildeten Behälters 33 dargestellt ist, zwei ineinander gesteckte Behältermäntel miteinander verbinden. Hierfür wird der Schweißextruder 46 um etwa 90 Grad um die Achse 68 derart verschwenkt, daß das Extruderrohr 8 in Richtung des Pfeils 69 zeigt, d.h. mit einem Winkel von etwa 45 Grad gegenüber der Horizontalen nach oben gerichtet ist. Mit dem auf diese Art angeordneten Schweißextruder 46 kann nunmehr die Schweißnaht 35 erzeugt werden, mit der der innenliegende Behältermantel 70 an der Innenseite der Behälterwandung 21 festgelegt ist. Die Außennaht 71 wird mit dem ersten Teil 29 der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschweißt, wobei der Support 3 über die Vertikalführung 41 am Gabelstapler 4 in der Höhe verstellt wird, so daß der Schweißschuh 24 des Schweißextruders 7 in Richtung des Pfeiles 72 an der Schweißstelle für die Schweißnaht 71 zu liegen kommt. With this second part 30 of the second embodiment of the device according to the invention, both internal weld seams 34 , with which the container wall 21 is welded to the container bottom 22 , can be produced, as shown in FIG. 3, but weld seams can also be produced, which, as shown in the right-hand part of the container 33 shown in FIG. 3, connect two container shells which are inserted into one another. For this purpose, the welding extruder 46 is pivoted about 90 degrees about the axis 68 in such a way that the extruder tube 8 points in the direction of the arrow 69 , ie is directed upward at an angle of about 45 degrees with respect to the horizontal. With the welding extruder 46 arranged in this way, the weld seam 35 can now be produced, with which the inner container jacket 70 is fixed on the inside of the container wall 21 . The outer seam 71 is welded to the first part 29 of the device according to the invention, the support 3 being adjusted in height via the vertical guide 41 on the forklift 4 , so that the welding shoe 24 of the welding extruder 7 in the direction of arrow 72 at the welding point for the welding seam 71 comes to rest.
Auch hier kann die Umfangsgeschwindigkeit des Drehtisches 42 an die Dicke der Schweißnähte 35 und 71 angepaßt werden.Here too, the peripheral speed of the turntable 42 can be adapted to the thickness of the weld seams 35 and 71 .
Schließlich wird dem Schweißextruder 46 über einen Einlauf ein Schweißdraht 73 zugeführt, der ebenfalls auf einer Schweißdraht trommel 74 aufgewickelt ist, die, wie in der Fig. 3 dargestellt, auf dem Support 3 des ersten Teils 29 der Vorrichtung angeordnet ist, jedoch aber auch an jeder anderen beliebigen Stelle angeordnet sein kann. Auch diese Ausführungsform weist einen Steuerpult 31 auf, mit dem die Schweißvorgänge überwacht werden können.Finally, the welding extruder 46 is supplied via an inlet, a welding wire 73, which is also wound on a welding wire drum 74, as shown in FIG. 3, the device is arranged on the support 3 of the first part 29, but however at can be arranged anywhere else. This embodiment also has a control panel 31 with which the welding processes can be monitored.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es insbesondere möglich, Spezialmaschinen zu bauen, bei denen der Support sich an einem gegenüber dem Werktisch statio nären Ständer befindet, und es ist auch denkbar, den Support auf einem Wagen anzuordnen, der es ermöglicht, den Support mit den darauf angeordneten Einrichtungen an dem Rand eines statio nären Werktisches entlangzufahren. Eine Anordnung der letzt genannten Art ist besonders dann von Vorteil, wenn geradlinige Schweißnähte zwischen ebenen Kunststoffteilen anzufertigen sind. Weitere Varianten können sich daraus ergeben, daß der Support dazu eingerichtet ist, in das Innere eines Behälters abgesenkt zu werden, so daß eine Schweißnaht an der Innenseite einer auf einem Boden aufgesetzten Wand hergestellt werden kann. Weiterhin können im Winkel aneinandergrenzende Oberflächen von Kunststoffteilen auch dadurch entstehen, daß dickwandige Kunststoffteile einander überlappend miteinander verbunden werden, derart, daß die eine der im Winkel aneinandergrenzenden Oberflächen von der Stirnfläche des einen Teiles gebildet wird, welches den Rand des anderen Teiles übergreift. Demnach können nach der Erfindung ausgebildete Vorrichtungen vielfältige Formen annehmen und zu den unterschiedlichsten Zwecken eingesetzt werden.It is understood that the invention is not limited to that shown Embodiment is limited, but deviations from it are possible without leaving the scope of the invention. So it is particularly possible to build special machines at where the support is located at a statio opposite the workbench stands and it is also conceivable to support to be arranged on a trolley that enables support to be carried with the facilities arranged on it at the edge of a station driving along the workbench. An arrangement of the last mentioned type is particularly advantageous if straightforward To produce welds between flat plastic parts are. Further variants can result from the fact that the Support is set up inside a container to be lowered so that a weld seam on the inside a wall placed on a floor can. Furthermore, surfaces that are adjacent to one another at an angle of plastic parts also arise from the fact that thick-walled Plastic parts connected to each other overlapping each other be such that the one of the angularly adjacent Surfaces formed by the face of one part which overlaps the edge of the other part. So you can Devices designed according to the invention various forms accept and used for a variety of purposes will.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8310 | Action for declaration of annulment | ||
8314 | Invalidation rejected | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DIDIER GUETLING GMBH, 70736 FELLBACH, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: VIVENDI WATER SYSTEMS DEUTSCHLAND HOLDING GMBH, 56 |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WEGENER GMBH, 52074 AACHEN, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WEGENER INTERNATIONAL GMBH, 52074 AACHEN, DE |