BE525816A

BE525816A -

Info

Publication number: BE525816A
Authority: BE
Inventors: Michel Baehr; Pierre Bourg
Original assignee: Tubophane S A R L
Priority date: 1954-01-18
Filing date: 1954-01-18
Publication date: 1954-02-15
Also published as: GB752221A; DE1096026B; NL87251C; CH315668A; FR1083422A

Description

       

  PROCEDE ET INSTALLATION POUR FABRIQUER DES FONDS DE TUBES EN MATIERE

PLASTIQUE.

  
Il existe plusieurs procédés pour la fabrication de.fonds de tubes en matière plastique. Un procédé consiste à partir de flans de matière première en feuilles pour obtenir les tubes et à rapporter les

  
fonds emboutis, injectés ou découpés par soudure. Un autre procédé consiste à obtenir les récipients proprement dits par emboutissage, mais ce procédé n'est applicable que pour des tubes dont la hauteur est de l'ordre de grandeur du diamètre; par injection on peut obtenir une profondeur beaucoup plus importante mais pour chaque dimension le tube doit correspondre un moule très onéreux. Un autre procédé consiste à utiliser la matière du bord du tube pour former le fond par plissage et rabattement de ce bord sur lui-même et fusion par courants haute fréquence.

  
La présente invention a pour objet les perfectionnements à ce dernier procédé et un appareil pour la fabrication en série de fonds de tubes.

  
Ce procédé est caractérisé par les opérations successives suivantes :

  
On part de matière plastique granulée, telle. que chlorure de polyvinyle et on la transforme en tube par un procédé usuel, boudinage

  
ou autres, puis on coupe ce boudin en tubes élémentaires à la longueur voulue.

  
On pose le tube sur un mandrin de forme quelconque avec emploi d'une bague de positionnement; on préforme l'extrémité de ce tube par plissage dyun de ses bords dans une bouterolle en forme de calotte chauffée à 60-80[deg.], on coiffe éventuellement le mandrin sur lequel sont déjà rabattues par ce préformage les parties plissées du tube sous une seconde bouterolle plate qui écrase le plissage déjà formé et on le fixe en dimen-sions avec refroidissement; puis on traite le fond des tubes ainsi formés par thermie ou haute fréquence.

  
Dans le cas de tubes de grand diamètre, on ajoute dans le tube une pastille de matière thermoplastique destinée à complèter la matière du bord du tube pour la formation du fond par le chauffage subséquent à haute fréquence.

  
Le dispositif pour réalises ce procédé, peut comporter un

  
 <EMI ID=1.1> 

  
métal conducteur mis à la masse constituant les mandrins sur lesquels sont engagés les tubes de matière plastique coupés aux dimensions voulues; ces broches sont successivement amenées sous des postes fixes de préformage et de traitement à la haute fréquence, et éventuellement les postes d'addition de pastilles ou d'aplatissement à froid du fond préformé.

  
Les électrodes de chauffage à haute fréquence comportent une plaque métallique avec dispositif de verrouillage de leur support, un man-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
métal-acétate interposé entre les broches et l'électrode.

  
On décrira plus en-détail ci-après le procédé de fabrication des fonds de tubes en matière plastique suivant l'invention en référence au dessin annexé sur lequel :
La figure 1 montre en coupe verticale un morceau de tube en plastique. <EMI ID=3.1>  preinte de préformage vue en coupe. La figure 3 montre ce tube après plissage d'une de ses parois terminales. La figure 4 montre ce tube après plissage sous une bouterolle d'égalisation. La figure 5 montre ce tube sous l'électrode de chauffage à haute fréquence.

  
Les figures 6, 7, 8, 9 montrent le procédé appliqué à des tubes de plus grand diamètre avec addition de matière.

  
La figure 10 est une vue d'une électrode de chauffage à haute <EMI ID=4.1>  La figure 11 est une vue schématique d'une machine de fabrication continue. La figure 12 est une vue d'une variante de l'appareil.

  
Le procédé suivant l'invention peut être expliqué en référence

  
aux figures 1 à 6 du dessin annexé : le tube élémentaire 7, coupé à une longueur un peu supérieure à celle du tube définitif dans un boudin tubulaire de matière plastique appropriée (figure 1), est mis en place sur une broche 2 qu'il dépasse légèrement d'une quantité 9 réglée par la position de la butée réglable constituée par la bague 8 et amenée sous la bouterolle-15 (figure 2); celle-ci est creusée en cuvette en forme de calotte 22 et chauffée à une température ramollissant les parois terminales du tube à son contact sans détériorer la matière 50-80[deg.]G de sorte qu'en appliquant l'empreinte sur le tube (figure 3), les parois terminales 24 sont plissées et rabattues les unes sur les autres.

  
. Le fond ainsi formé est éventuellement passé ensuite sous une deuxième bouterolle 23 (figure 4) qui est à fond plat 28 et qui refroidit et stabilise le préforme qui vient d'être obtenu.

  
Le tube ainsi formé est .ensuite amené sous l'électrode à haute fréquence 26 qui égalise par chauffage à pertes diélectriques le fond 24 pour le rendre lisse et uni (figure 5).

  
Les bouterolles 15 et 23 de l'électrode 26 peuvent avoir des formes très variées suivant la fabrication envisagée.

  
La soudure se fait immédiatement après préformage quand la partie formée du tube ainsi que la partie supérieure du mandrin ont encore une température de 18[deg.] à 20[deg.] pour une électrode de forme et de condition appropriées à la forme du fond.

  
S'il s'agit de tubes de diamètre important où l'on aurait des difficultés à souder avec égalité tout le fond du tube, on remplace la bouterolle 15 de la figure 2 par un poinçon 29 de découpe d'une pastille
30 d'une bande 31 de matière plastique (figure 6) placée au-dessus d'une matrice de découpe 32 - la pastille 30 est poussée par le poinçon 29 dans la partie du tube 7 dépassant le mandrin 2 (figure 7). Les bouterolles
23 de la figure 4 et électrode 26 de la figure 5 sont modifiées comme le montre les figures 8 et 9 pour sertir le bord du tube 7 sur la pastille
30.

  
L'électrode 26 coiffe de toute façon la partie préformée, et effectue sous pression la soudure haute fréquence.

  
Cette électrode 26 peut être réalisée comme montré figure 10 ;

  
La partie supérieure 18 représente la partie électrode proprement dite. 

  
Une bague 19 en produit isolant assure un encerclement calibré de la partie supérieure du tube. 

  
Un support 21 maintient cette bague 19.

Un élément de verrouillage 25 peut assembler le tout.

  
Un condensateur 27 est placé entre l'électrode et la partie

  
à souder .

  
Ce condensateur est composé d'une épaisseur appropriée de matière thermoplastique, par exemple d'acétate de cellulose ou de triacétate, et d'une feuille préférablement en métal autre que celui utilisé pour l'électrode.

  
L'électrode étant en duralumin, la feuille de métal sera laiton ou cuivre ou vice-versa.

  
L'avantage de cette électrode munie de condensateur est d'accélérer (pour une puissance égale) très considérablement la soudure. L'abaissement du temps de soudure est de 3 à 1 seconde.

  
On peut prévoir différentes machines pour amener en continu les broches porte-tubes sous les postes de préformage et de finition ou pour déplacer ces postes devant les broches. Les commandes nécessaires

  
à l'obtention de ces opérations peuvent être obtenues, soit mécaniquement, soit par air comprimé, soit par un dispositif électromagnétique ou hydraulique.

  
A titre indicatif et pour illustrer le procédé on décrira ciaprès un exemple de réalisation mécanique en référence à la figure 11 du dessin annexé.

  
Sur un plateau rotatif 1 sont disposés plusieurs groupes de broches 2 préférablement amovibles, en métal conducteur et reliés à la masse.

  
Au-dessus de ce plateau sont placés en des points de sa périphérie des postes de préformage et un poste de finition à haute fréquence.

  
Le premier poste comprend un boîtier porte-empreintes de matriçage 5 susceptible d'être abaissé sur les broches, les bouterolles 15 portées par ce boîtier sont chauffées électriquement par une résistance
16 et présentant un profil en forme de cuvette favorisant le repli des bords du tube.

  
Eventuellement on peut prévoir un deuxième poste comprenant une bouterolle à fond plat susceptible de s'abattre sur le fond plissé pour l'égaliser à froid.

  
Le troisième poste comprend une tête 6 d'appareil haute fréquence en contact avec des électrodes 26 amovibles et de profil variables; ce poste est aussi susceptible d'être abaissé pour venir former le fond du tube.

  
Dans le cas de moyens thermiques autres que la haute fréquence, les électrodes isolantes sont reliées à une source de chaleur suffissamment importante pour amener la partie 24 à l'état de ramollissement nécessaire pour que sous l'effet d'une pression la soudure se réalise.

  
Les postes sont solidaires d'un manchon 14 monté coulissant sur l'extrémité supérieure de l'axe 13 du plateau et maintenu en position haute par un ressort 12.

  
Une pédale 11 reliée par un brin souple 10 au manchon 14 commande l'abaissement des postes de préformage 3. Les bouterolles 15 portées par résistance 16 à une température appropriée à la matière replient rapidement les bords ramollis 9 des tubes et les plissent les uns sur les autres. L'action sur la pédale 11 se continuant,les électrodes 26

  
 <EMI ID=5.1> 

  
mé 24; sous l'action de la haute fréquence ou de la chaleur communiquée

  
à 18 les fonds plissés fondent instantanément et les tubes sont terminés. On cesse l'action sur la pédale 11, les postes 3 et 4 remontent, on imprime au plateau 1 un mouvement rotatif d'un quart de tour, on retire les tubes terminés et approvisionne en tubes à préformer et le cycle recommence. Il est à noter que le poste 3 est monté coulissant sur le manchon 14 et soumis à l'action d'un ressort antagoniste 17 afin de permettre l'abaissement du poste 4, tout en restant lui-même en contact avec les tubes.

  
Au lieu de plateau à déplacement linéaire ou rotatif et de postes de préformage et de finition fixes on pourrait prévoir l'inverse. Les commandes des porte-empreintes et porte-électrodes pourraient naturellement varier, de même que la constitution du porte-électrodes et des dispositifs de détail ci-dessus décrits.

  
Une variante de l'appareil de la figure 11 est représentée à la figure_12.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ches 2.

  
Les postes A sont des postes où s'effectue la pose par l'ouvrier de deux tubes 7 sur chaque couple de broches.

  
Le poste B comporte les bouterolles de préformage 15 de la figure 2 ou les poinçons de découpe 29 de la figure 6.

  
Le poste C comporte les bouterolles d'aplatissement 23 de la figure 4 ou de sertissage de la figure 8.

  
 <EMI ID=7.1> 

  
dans tous les cas et le poste E est le poste d'éjection.

  
Ce plateau tourne à volonté de l'ouvrier par saccades successives, avec un rendement considérablement accru par rapport à celui des procédés connus, du fait de la rapidité de la soudure.

  
Les tubes:ainsi obtenus rapidement, avec une main d'oeuvre réduite et dans un temps très court sont d'une belle finition; il y a une solution de continuité entre les parois et le fond, aucun risque de fuite, bien qu'il n'y ait eu aucun apport de matière. Ils peuvent'être à fond plat ou à fond en forme-d'embout distributeur.

REVENDICATIONS.

  
1. - Perfectionnements au procédé de fabrication de fonds de tubes en matière plastique par exemple du type chlorure de vinyle, par fusion à l'aide de courant à haute fréquence caractérisés en ce que le bord du tube est préformé à chaud avec formation d'un plissé de matière plastique avant soudure avec égalisation sous l'électrode de courant haute fréquence.

  
 <EMI ID=8.1> 



  PROCESS AND INSTALLATION FOR MANUFACTURING TUBE BOTTOMS IN MATERIAL

PLASTIC.

  
There are several processes for the manufacture of plastic pipe bottoms. One method consists of starting from blanks of raw material in sheets to obtain the tubes and to bring back the

  
stamped, injected or cut by welding bases. Another method consists in obtaining the actual containers by stamping, but this method is applicable only for tubes whose height is of the order of magnitude of the diameter; by injection, a much greater depth can be obtained, but for each dimension the tube must correspond to a very expensive mold. Another method is to use the material of the edge of the tube to form the bottom by pleating and folding this edge on itself and melting by high frequency currents.

  
The present invention relates to improvements to the latter process and to an apparatus for the mass production of tube heads.

  
This process is characterized by the following successive operations:

  
We start with granulated plastic material, such. as polyvinyl chloride and is transformed into a tube by a usual process, extrusion

  
or others, then this coil is cut into elementary tubes to the desired length.

  
The tube is placed on a mandrel of any shape with the use of a positioning ring; the end of this tube is preformed by pleating one of its edges in a cap-shaped snap-cap heated to 60-80 [deg.], the mandrel is optionally capped onto which the pleated parts of the tube are already folded over by this preforming under a second flat fastener which crushes the pleating already formed and is fixed in dimen-sions with cooling; then the bottom of the tubes thus formed is treated by thermal or high frequency.

  
In the case of large diameter tubes, a thermoplastic pellet is added to the tube intended to complete the material of the edge of the tube for the formation of the bottom by the subsequent high frequency heating.

  
The device for carrying out this process may include a

  
 <EMI ID = 1.1>

  
conductive metal grounded constituting the mandrels on which are engaged the plastic tubes cut to the desired dimensions; these pins are successively brought under fixed preforming and high frequency treatment stations, and possibly the stations for adding pellets or cold flattening the preformed base.

  
The high frequency heating electrodes have a metal plate with locking device for their support, a handle

  
 <EMI ID = 2.1>

  
metal-acetate interposed between the pins and the electrode.

  
The process for manufacturing plastic tube ends according to the invention will be described in more detail below with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 shows a piece of plastic tubing in vertical section. <EMI ID = 3.1> preforming preformed sectional view. Figure 3 shows this tube after pleating one of its end walls. Figure 4 shows this tube after pleating under an equalizing die. Figure 5 shows this tube under the high frequency heating electrode.

  
Figures 6, 7, 8, 9 show the process applied to tubes of larger diameter with addition of material.

  
Figure 10 is a view of a high <EMI ID = 4.1> heating electrode. Figure 11 is a schematic view of a continuous manufacturing machine. Figure 12 is a view of a variant of the apparatus.

  
The method according to the invention can be explained by reference

  
in Figures 1 to 6 of the accompanying drawing: the elementary tube 7, cut to a length slightly greater than that of the final tube in a tubular rod of suitable plastic material (Figure 1), is placed on a pin 2 that it slightly exceeds an amount 9 adjusted by the position of the adjustable stop constituted by the ring 8 and brought under the snap-15 (Figure 2); this is hollowed out in a bowl-shaped cup 22 and heated to a temperature which softens the end walls of the tube on contact without damaging the material 50-80 [deg.] G so that by applying the imprint to the tube (Figure 3), the end walls 24 are pleated and folded over one another.

  
. The bottom thus formed is optionally then passed under a second pin 23 (FIG. 4) which has a flat bottom 28 and which cools and stabilizes the preform which has just been obtained.

  
The tube thus formed is then brought under the high frequency electrode 26 which equalizes the bottom 24 by heating with dielectric losses to make it smooth and even (FIG. 5).

  
The pins 15 and 23 of the electrode 26 can have very varied shapes depending on the manufacture envisaged.

  
Welding is done immediately after preforming when the formed part of the tube as well as the upper part of the mandrel still have a temperature of 18 [deg.] To 20 [deg.] For an electrode of shape and condition appropriate to the shape of the bottom .

  
If these are tubes of large diameter where it would be difficult to weld the entire bottom of the tube evenly, the snap 15 of Figure 2 is replaced by a punch 29 for cutting a pellet
30 of a strip 31 of plastic material (FIG. 6) placed above a cutting die 32 - the pellet 30 is pushed by the punch 29 into the part of the tube 7 extending beyond the mandrel 2 (FIG. 7). The bouterolles
23 of figure 4 and electrode 26 of figure 5 are modified as shown in figures 8 and 9 to crimp the edge of the tube 7 onto the pellet
30.

  
The electrode 26 covers the preformed part anyway, and performs high-frequency welding under pressure.

  
This electrode 26 can be produced as shown in FIG. 10;

  
The upper part 18 represents the electrode part proper.

  
A ring 19 made of insulating product ensures a calibrated encircling of the upper part of the tube.

  
A support 21 maintains this ring 19.

A locking element 25 can assemble the whole.

  
A capacitor 27 is placed between the electrode and the part

  
welding .

  
This capacitor is composed of a suitable thickness of thermoplastic material, for example of cellulose acetate or of triacetate, and of a sheet preferably of metal other than that used for the electrode.

  
Since the electrode is made of duralumin, the metal sheet will be brass or copper or vice versa.

  
The advantage of this electrode provided with a capacitor is to accelerate (for an equal power) very considerably the welding. The reduction of the welding time is from 3 to 1 second.

  
Different machines can be provided to continuously bring the tube holder spindles under the preforming and finishing stations or to move these stations in front of the spindles. The necessary commands

  
these operations can be obtained either mechanically or by compressed air or by an electromagnetic or hydraulic device.

  
By way of indication and to illustrate the process, an example of a mechanical embodiment will be described below with reference to FIG. 11 of the attached drawing.

  
On a rotary plate 1 are arranged several groups of preferably removable pins 2, in conductive metal and connected to ground.

  
Above this plate are placed at points on its periphery preforming stations and a high frequency finishing station.

  
The first station comprises a die-forging impression-holder housing 5 capable of being lowered on the pins, the pins 15 carried by this housing are electrically heated by a resistance
16 and having a cup-shaped profile promoting the folding of the edges of the tube.

  
Optionally, a second station can be provided comprising a flat-bottomed snap button capable of falling on the pleated bottom to equalize it when cold.

  
The third station comprises a head 6 of a high frequency device in contact with removable electrodes 26 and of variable profile; this station is also likely to be lowered to form the bottom of the tube.

  
In the case of thermal means other than high frequency, the insulating electrodes are connected to a sufficiently large heat source to bring part 24 to the state of softening necessary for the welding to take place under the effect of pressure. .

  
The stations are integral with a sleeve 14 slidably mounted on the upper end of the axis 13 of the plate and held in the upper position by a spring 12.

  
A pedal 11 connected by a flexible strand 10 to the sleeve 14 controls the lowering of the preforming stations 3. The fasteners 15 carried by resistance 16 at a temperature suitable for the material quickly fold the soft edges 9 of the tubes and fold them over each other. others. As the action on the pedal 11 continues, the electrodes 26

  
 <EMI ID = 5.1>

  
me 24; under the action of high frequency or heat imparted

  
at 18 the pleated bottoms melt instantly and the tubes are finished. The action on the pedal 11 is stopped, the stations 3 and 4 go back up, the plate 1 is given a rotary movement of a quarter turn, the finished tubes are removed and the tubes to be preformed are supplied and the cycle begins again. It should be noted that the station 3 is slidably mounted on the sleeve 14 and subjected to the action of an antagonist spring 17 in order to allow the lowering of the station 4, while remaining itself in contact with the tubes.

  
Instead of a linear or rotary displacement table and fixed preforming and finishing stations, the reverse could be expected. The orders of the impression trays and electrode holders could naturally vary, as could the constitution of the electrode holder and of the detail devices described above.

  
A variant of the apparatus of figure 11 is shown in figure_12.

  
 <EMI ID = 6.1>

  
ches 2.

  
The stations A are stations where the installation by the worker of two tubes 7 on each pair of pins.

  
Station B comprises the preforming pins 15 of Figure 2 or the cutting punches 29 of Figure 6.

  
Station C comprises the flattening pins 23 in FIG. 4 or crimping in FIG. 8.

  
 <EMI ID = 7.1>

  
in all cases and station E is the ejection station.

  
This plate rotates at will of the worker in successive jerks, with a considerably increased efficiency compared to that of the known methods, due to the speed of the welding.

  
The tubes: thus obtained quickly, with reduced labor and in a very short time, are of a beautiful finish; there is a solution of continuity between the walls and the bottom, no risk of leakage, although there has been no addition of material. They can be flat-bottomed or bottom-shaped as a dispenser tip.

CLAIMS.

  
1. - Improvements to the process for manufacturing plastic tube bottoms, for example of the vinyl chloride type, by melting using high-frequency current characterized in that the edge of the tube is hot preformed with formation of a pleated plastic material before welding with equalization under the high frequency current electrode.

  
 <EMI ID = 8.1>

Claims

the edge of the tube is pleated on itself by application of a hot snap button.

3. - Method according to claim 1, characterized in that a plastic pellet is engaged in the edge of the tube before crimping the edges of the tube onto it and welding.

4. - Method according to claim 1, characterized in that the preformed bottom is cold flattened before welding.

5. - Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a series of pins, with adjustment rings for the installation at the desired height, of plastic tubes, and stations with snap pins preforming as well as with high frequency welding electrode that can be lowered onto the tubes at the desired time.

6. - Apparatus according to claim 5, characterized in that it comprises a hot preforming station with hollow cap pins, intended to crease the edges of the tube exceeding the spindle, and a flattening and equalization station cold of the bottom thus pleated,

7. - Apparatus according to claim 6, characterized in that it comprises a station for cutting plastic pellets and engaging in the edge of the tube extending beyond the pin, and a station for crimping the edges of the tube on the pellet. added.

8. Apparatus according to claim 5 characterized in that the welding electrode shaped according to the shape of the bottom of the tube, comprises a metal-acetate capacitor held against it by an insulating ring covering the edges of the tube.