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Maschine zur Herstellung von mit Flüssigkeiten oder Pasten gefüllten
Behältern Es ist bekannt, mit Flüssigkeiten oder Pasten gefüllte, dicht geschlossene
Behälter aus einem mit der Masse gefüllten Rohrstrang aus biegsamem, thermoplastischem
Werkstoff herzustellen, indem der Rohrstrang unter Zerteilung seines Inhaltes in
bestimmten Abständen abgepreßt, an den Preßstellen durch Verschweißen der Rohrwände
dicht gemacht und dann an diesen Stellen zur Bildung der Einzelbehälte,r durchschnitten
wird.
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Bei einer bekannten derartigen Maschine erfolgt das Zu.sammenpressen
und Schweißen der Rohrwandungen durch ständig geheizte Werkzeuge. Hierbei bringt
die Hitze dieser Werkzeuge die Außenfläche. des mit Masse gefüllten Rohrstranges
zum Erweichen, bevor die Füllmasse verdrängt und die \wandungen in Berührung miteinander
gekommen sind. Die Folge davon ist, daß der im Innern des luftdicht geschlossenen,
gefüllten Rohres herrschende Druck sich auf die erweichten Rohrwandungen auswirkt
und diese häufig zum Platzen bringt, so daß der Inhalt entweichen kann, bevor die
Schweißung durchgeführt ist. Infolgedessen läßt sich. diese Maschiene nur bei der
Verarbeitung von Rohren anwenden, die eine beträchtliche Wandstärke haben. Hierdurch
wird aber der Clestehnngspreis der Behälter erhöht und die Schnelligkeit der Herstellung
verringert. Außerdem muß bei Rohren mit stärkerer Wandung ein höherer Druck angewandt
werden, andernfalls die Gefahr besteht, daß insbesondere bei konsistenten Pasten
ein Film der Paste zwischen. den unter Druck gesetzten Wandungen verbleibt und einer
guten Schweißung hinderlich ist.
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Bei einer anderen bekannten Maschine wird das Zusammenpressen des
Rohres durch Finger bewirkt, die sich nach dem Pressen auseinanderbewegen, um ein
Heizwerkzeug durchtreten zu lassen, welches ebenfalls ständig geheizt wird. Für
das Zusammenpressen einerseits und das Schweißen andererseits werden also hier zwei
verschiedene Werkzeuge verwendet. Außerdem ist die Stelle des Rohres, an der das
Heizwerkzeug angesetzt wird, zur Zeit des Schweißens nicht mehr unter dem Druck
der Preßwerkzeuge, da diese auseinanderbewegt worden sind.
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Mit den genanten Preßfingern ist es sehr schwer, die Füllmasse, sei
sie nun eine Flüssigkeit oder eine Paste, vollkommen an den Preßstellen zu verdrängen.
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Außerdem wird beim Öffnen der Finger von diesen auf die Außenwand
der Rohrwandung eine Reibung ausgeübt, welche besonders dann schädlich ist, wenn
die Wandungen dünn sind.
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Die Erfindung betrifft eine Maschine. zu.r Herstellung von mit Flüssigkeiten
oder Pasten gefüllten, dicht geschlossenen Behältern aus einem mit der Masse gefüllten
Rohrstrang aus biegsamem thermo-
plastischem Werkstoff, bei der die Nachteile der
vorgenannten bekannten Maschinen vermieden sind.
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Die Maschine gemäß der Erfindung weist eine Preßvorrichtung aus zwei
auf entgegengesetzten Seiten des absatzweise fortbewegten Rohrstranges liegenden
symmetrischen Werkzeugen auf, die in ihrer Schließstellung die Wände des Rohrstranges
in einer durch dessen Achse gehenden Ebene zusammenbringen und durch einen gesteuerten.
Schalter derart mit der Stromquelle verbunden sind, daß sie erst nach beendetem
Abpressen und Verdrängen des Rohrinhaltes die zum Verschweißen der sich berührenden
Wände nötige Hitze erzeugen.
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Bei der Vorrichtung können die Heizmittel aus in die Preßwerkzeuge
eingebauten regelbaren eleiktrischen Heizwiderständen bestehen, oder die Preßwerkzeuge
sind als an einen Hochfrequenzerzeuger angeschlossene Elektroden ausgelbildet.
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Die Preßwerkzeuge liegen zwischen Isolierungen, die relativ zu den
Preßwerkzeugen beweglich sind und die sich, wenn die Preßwerkzeuge ihren Schließvorgang
beendet haben, auf den abgeplatteten Rohr-Strang an den Preßstellen aufsetzen, so
daß die Hitzeeinwirkung auf die Preßstellen selbst beschränkt wird.
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Zur Steuerung der aufeinander abgestimmten Bewegungen der Preßwerkzeuge
und des Rohrstranges in der Maschine dient gemäß der Erfindung eine sich drehende
Scheibe, die auf einer oder beiden Seiten einen Nocken trägt, der mit einer Rolle
zusammenarbeitet, die auf die Antriebsteile der Preßwerkzeuge wirkt, welche bei
der Drehung der genannten. Scheibe eine periodische Auf- und Abbewegung erhalten,
durch die sie in regelmäßigen Zeitabständen in feste Berührung mit dem gefüllten
Rohrstrang gebracht werden, und daß die Scheibe einen weiteren Nocken aufweist,
der mit einer Rolle zusammenarbeitet, die auf die Antriebsteile der Vorrichtung
wirkt, durch die der Rohrstrang absatzweise, aber in gleichbleibender Richtung fortbewegt
wird, wobei die beiden genannten Nocken so zueinander eingestellt sind, daß jeweils
eine Vorschubbewegung des Rohrstranges stattfindet, wenn die Preßwerkzeuge auseina.ndergezogen
sind.
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Wenn die Preßwerkzeuge als Elektroden ausgebildet sind, werden in
deren Nähe Düsen vorgesehen, durch die beim Schweißen Luft auf die Preßwerkzeuge
und das Rohr geblasen wird, um den Rohrstrang während des Preßvorganges zu kühlen
und eine etwaige Funkenbildung zwischen den Elektroden zu vermeiden. Je eine Blasdüse
ist an jedem der Preßwerkzeuge und mit diesem beweglich angebracht.
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Um den Inhalt des Rohrstranges während der Bearheitung unter einem
gleichmäßigen Druck zu halten, wird z. B. das hintere Ende des gefüllten Stranges
in einer erhöhten Lage gehalten.
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Nach einer Ausführung der Maschine ist der gefüllte Rohrstrang um
einen drehbaren Halter gewunden, von dem er sich mit einer dem Zeitmaß seiner Fortbewegung
durch die Maschine entsprechenden Geschwindigkeit abwickelt.
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Zur Aufnahme der bei jedem Preßvorgang im Rohrstrang zurückgedrückten
Flüssigkeitsmenge ist ein Behälter vorgesehen, in dem das hintere Ende des Rohrstranges
durch eine entsprechende Krümmung von oben einmündet, ohne daß jedoch das umgebogene
Ende in die Flüssigkeit des Behälters eintaucht.
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In der Maschine bzw. in Verbindung mit der Maschine kann der Rohrstrang
selbst auch hergestellt werden, und zwar durch eine vorgeschaltete Rohrstrangpresse,
durch deren Formmundstück sich ein Zuführungsrohr für die Flüssigkeit oder Paste
bis zu einem Punkt des entstehenden Rohres erstreckt, an dem dieses genügend abgekühlt
und fest geworden ist.
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Dabei ist der Antrieb der Förderschnecke der Strangpresse mit der
Vorrichtung zur Fortbewegung des gefüllten Rohrstranges in der Maschine so abgestimmt,
daß das Auspressen des Rohrstranges mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die der Einführung
des gefüllten Rohrstranges in die Maschine entspricht.
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Für das Abteilen der einzelnen geformten Behälter kann ein elektrisch
geheiztes Schneidwerkzeug vorgesehen sein, das in Form und Bewegung ähnlich den
Preßwerkzeugen ist und den Rohrstrang etwa in der Mitte der durch die geheizten
Preßwerkzeuge vereinigten Preßstellen zerteilt.
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In den Zeichnungen sind einige Beispiele von Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Maschine bzw. von Teilen dieser Maschine dargestellt.
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Abb. 1 ist eine schematische Darstellung desjenigen Teiles der Maschine,
durch den gleichzeitig die symmetrischen Bewegungen der Heiz-Preß-Werkzeuge und
die entsprechende absatzweise Fortbewegung des thermoplastischen Rohrstranges gesteuert
werden; Abb. 1 a ist eine ähnliche schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführung,
bei welcher für die Bewegungen der Heiz-Preß-Werkzeuge und die Fortbewegung des
Rohrstranges pneumatische Vorrichtungen zur Verwendung gelangen; Abb. 2 ist eine
Schnittansicht nach Linie 11-11 der Abb. 1; Abb. 3 ist eine Schnittansicht nach
Linie III-III der Abb. 1; Abb. 4 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
zum Plattdrücken des Rohrstranges; Abb. 5 zeigt die Vorrichtung der Abb. 4 nach
erfolgtem Plattdrücken des Stranges; Abb. 6 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung
zum Plattdrücken des Rohrstranges; Abb. 7 zeigt die Vorrichtung der Abb. 6 nach
erfolgtem Plattdrücken; Abb. 8 zeigt eine weitere Ausführung der Vorrichtung zum
Plattdrücken des Rohrstranges; Abb. 9 zeigt die Vorrichtung der Abb. 8 nach erfolgtem
Plattdrücken; Abb. 10 und 11 sind Darstellungen der Vorrichtung zum Plattdrücken
des Rohrstranges und der Druckteile, welche den Inhalt des Rohres aus der unmittelbaren
Nähe der Heiz-Preß-Werkzeuge fernhalten; Abb. 12 zeigt eine schematische Darstellung
der Heiz-Preß-Werkzeuge und der Fördervorrichtung für den Rohrstrang; Abb. 13 ist
eine schaubildliche Ansicht eines der Halter des Förderers; Abb. 14 zeigt einen
Teil der Ausrüstung, in dem sich das hintere Ende des Rohrstranges befindet; Abb.
15 zeigt eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht einer Vorrichtung, die es gestattet,
in dem bereits mit flüssiger Masse gefüllten Rohrstrang aus thermoplastischem Werkstoff
einen stetigen Druck zu unterhalten; Abb. 16 zeigt eine zum Teil im Schnitt gehaltene
schematische Ansicht einer Vorrichtung, mittels welcher der Rohrstrang aus thermoplastischem
Werkstoff hergestellt und im Zuge der Herstellung mit Flüssigkeit oder Paste gefüllt
wird, und zwar ist das Füllen mit Flüssigkeit dargestellt; Abb. 17 ist ein Schnitt
durch einen Teil der Ma-Maschine, der mit einem Zuführungsrohr versehen ist, durch
welches die Füllmasse in den Rohrstrang an der Stelle eintritt, an der dessen Einführung
in die Maschine erfolgt; Abb. 18 ist ein Querschnitt durch das Einführungsrohr nach
Linie XIX-XIX der Abb. 17; Abb. 19 ist ein der Abb. 18 ähnlicher Schnitt durch eine
abgeänderte Form des Einführungsrohres; Abb. 20 ist eine schematische Darstellung
einer Vorrichtung zum Zerschneiden des Rohrstranges aus thermoplastischem Werkstoff
an den durch die Preßwerkzeuge zusammengepreßten und verschweißten Stollen; Abb.
21 zeigt einen Teil eines gefüllten Rohrstranges, der Preßstellen aufweist, die
wechselweise rechtwinlclig und schiefwinklig zur Strangachse liegen;
Abb.
22 zeigt einen einzelnen aus diesem Rohrstrang abgetrennten gefüllten Behälter;
Abb. 23 zeigt einen Teil eines gefüllten Rohrstranges, bei dem abwechselnd eine
haisförmige Verschluß stelle und eine glatte rechtwinklig zum Strang liegende Verschlußstelle
gebildet wird; Abb. 24 ist eine schematische Ansicht einer Zusammenstellung einer
Maschine, auf der der Rohrstrang hergestellt und im gleichen Arbeitsgang gefüllt
wird und die einzelnen Behälter gebildet und schließlich aus dem Strang abgetrennt
werden.
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Nach einem der Hauptmerkmale der Erfindung kommt der mit Flüssigkeit
oder Paste gefül.lte Rohrstrang 1 aus thermoplastischem Werkstoff unter zwei Preßwerkzeuge
2 und 3, die sich symmetrisch mit Bezug auf die Achse des Rohrstranges 1 bewegen
können.
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Diese symmetrischen Bewegungen der Preßwerkzeuge können durch irgendeine
geeignete, zwischen ihnen vorgesehene kinematische Verbindung herbeigeführt werden.
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Gemäß d.er in Abb. 1, 1 a, 2 und 3 der Zeichnung dargestellten Ausführung
sitzt das Preßwerkzeug 2 fest an einem umgekehrt U-förmigen Bügel 4, dessen Schenkel
4a und 4 b auf den einander zugekehrten Innenseiten mit eine Zahnstange bildenden
Zähnen versehen sind. Das Preßwerkzeug 3 sitzt fest auf einer senkrechten Stütze
5, deren den Schenkeln 4a und 4b des Bügels 4 zugekehrte Seiten mit den Zähnen dieser
Schenkel entsprechenden Zahnungen. versehen sind. Mit den Zähnen der Schenkel4a
und 4 b einerseits und den Zähnen der Stütze 5 andererseits stehen Ritzel 6 a und
6b im Eingriff, die auf Wellen 7a und 7b aufgekeilt sind, die fest, aber drehbar
in einem Rahmen 8 gelagert sind. Zufolge dieses Zahngetrie.les wird bei der Abwärtsbewegung
des das Werkzeug 2 tragenden Bügels 4 die Stütze 5 des Preßwerkzeuges 3 um das gleiche
Stück aufwärts bewegt, und umgekehrt. Der Bügel 4 ist in seiner Bewegung durch die
Außenflächen seiner Schenkel 4c und 4b auf Gleitbahnen des Rahmens 8 geführt, während
der Träger 5 in seiner Bewegung durch einen Zapfen 9 in einer entsprechenden Bohrung
10 des Gleitrahmens 8 geführt ist.
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Zwischen den unteren Enden der Schenkel 4a und 4b des Bügels 4 und
dem Rahmen 8 vorgesehene Federn 11 a und 11 b drücken den Bügel 4 ständig nach.
oben, d. h., sie halten die Preßwerkzeuge 2 und 3 auseinander.
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Der Bügel 4 des Preßwerkzeuges 2 ist auf seinem oberen Teil mit zwei
Rollen 12 versehen, die mit zwei gleichen Nocken 13 zusammenarbeiten, die auf entgegengesetzten
Seiten einer sich drehenden Scheibe 14 angebracht sind. Bei der Einwirkung der Nocken
13 auf die Rollen 12 wird der Bügel 4 gegen die Wirkung der Federn 11 a und 11 b
abwärts bewegt, wodurch die beiden Preßwerkzeuge 2 und 3 symmetrisch gegeneinander
bewegt werden, welche Bewegung nachstehend als Schließbewegung der Preßwerkzeuge
bezeichnet wird. Sobald die Wirkung der Nocken auf die Rollen 12 aufhört, arbeiten
die Federn,lla und 11 b in der entgegengesetzten Richtung und ziehen die Preßwerkzeuge
2 und 3 wieder auseinander, welch letztere Bewegung im nachstehenden als Öffnnngsbewegung
der Preßwerkzeuge bezeichnet wird.
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In der dargestellten' Ausführung erfolgt der Antrieb der sich drehenden
Scheibe 14 beispielsweise durch ein Zahnrad 15, das mit einem Zahnkranz 16 am Umfang
der Scheibe 14 im Eingriff steht. Die Nocken scheibe 13 besitzt einen Umfangsteil,
der einen
solchen Halbmesser aufweist, daß, wenn dieser Teil mit der Rolle 12 in
Berührung steht, die Preßwerkzeuge 2 und 3 in Schließstellung zum Rohrstrang 1 treten.,
dessen Wände dann völlig abgeplattet und fest gegeneinandergedrückt werden, wobei
der abgeplattete Teil des Rohrstranges in eine Ebene kommt, welche durch die Strangachse
hindurchgeht.
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Auf der Welle der Scheibe 14 ist ein weiterer Nocken 17 befestigt,
der mit einer Rolle 18 zusammenarbeitet, die fest an einer Stange 19 sitzt, welche
gelenkig mit dem einen Arm eines bei 21 drehbaren Schwinghebels 20 verbunden ist,
dessen anderes gabelförmiges Ende 22 auf eine Vorrichtung wirkt. die dazu dient,
den Rohrstrang 1 in regelmäßigen Zeitabständen in Richtung des Pfeiles F vorzuziehen.
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Durch eine Feder 23 wird die Rolle 18 ständig gegen den Nocken 17
angedrückt.
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Die das Vorziehen des Rohrstranges in regelmäßigen Zeitabständen
bewirkende Vorrichtung besteht aus zwei Backen 24 und 25, die, auf parallelen Spindeln
26 gleitend, gegen- und voneinander bewegt werden können, während die ganze Vorrichtung
parallel zur Rohrstrangachse abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen dadurch
bewegt werden kann, daß sie mit Stiften 27 in Schlitze 28 der Schenkel der Gabel
22 eingreift.
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Die Backen 24 und 25 sind außerdem mit Zapfen 29 und 30 versehen,
die im Eingriff mit symmetrisch verlaufenden Nuten 31 und 32 der Seitenwände. eines
Gehäuses 33 stehen.
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Jede der Nuten 31 und 32 weist zwei Teile auf, die parallel zueinander
und zu der Achse des Rohrstranges 1 liegen. Sie sind so gestaltet, daß, wenn die
Backen 24 und 25 mittels der Gabel 22 nacheinander in entgegengesetzten Richtungen
bewegt werden, die Zapfen 29 und 30 bei der Hinbewegung, d. h. in Richtung des Pfeiles
F. in den inneren Teilen der Nuten 31 und 32 und bei der Herbewegung in den äußeren
Teilen dieser Nuten laufen. Dadurch werden die Backen 24 und 25 bei der Hinbewegung
gegeneinander gebracht und bei der Herbewegung auseinandergezogen.
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Wenn die Backen bei der Hinbewegung zusammengeführt werden, klemmen
sie den Rohrstrang 1 zwischen sich und nehmen ihn in ihrer Parallelverschiebung
mit.
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Wenn die Backen bei der Herbewegung auseinandergehen, geben sie den
Rohrstrang 1 frei, der dann liegenbleibt. Der Rohrstrang wird also nur in Richtung
des Pfeiles F, und zwar absatzweise bewegt.
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Die lineare Fortbewegung des Rohrstranges 1 hängt von der Größe der
Schwingbewegung der Gabel 22 ab. Durch Veränderung der Lage des Drehpunktes 21 des
Hebels 20 kann diese Schwingbewegung un.d damit der jeweilige Vorschub des Rohrstranges
geändert werden.
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Diese Ziehvorrichtung für den Rohrstrang ist übrigens an sich bekannt
und ist, was die Erfindung anbelangt, nur von geringer Bedeutung. Sie kann auch
durch eine andere gleichwertige Vorrichtung ersetzt werden.
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Die gegenseitige Einste!llung der Nocken 13 und 17 auf ihrer gemeinsamen
Achse ist derart, daß die Fortbewegung des Rohrstranges 1 erst eingeleitet wird,
wenn die Preßwerkzeuge 2 und 3 ihre größten Abstände voneinander haben, während
die Ziehvorrichtung in der Zeit, in welcher die Preßwerkzeuge 2 und 3 auf dem Strang
geschlossen werden, keinerlei Zug auf diesen ausübt.
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Bei der beschriebenen Ausführung sind die von den Nocken 13 und 17
betätigten Übertragungsteile für die taktmäßigen I3ewegungen der Preßwerkzeuge und
der Ziehvorrichtung mechanischer Art. Natürlich können hierfür auch pneumatische,
hydraulische, elektromechanische, elektromagnetische, photoelektrische oder ähnliche
Mittel verwendet werden.
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So zeigt Abb. 1 a eine Ausführung mit pneumatischen Ül>ertragungsmitteln.
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Der Nocken 13 arbeitet mit einer Rolle 34 zusammen, die an einem
Schwingarm 35 sitzt, der je nach der Lage des Nockens 13 das Öffnen oder Schließen
eines Hahnes 36 einer Leitung 37 bewirkt, die eine Druckgasquelle 38 mit der Kammer
39 eines Zylinders 40 verbindet, in dem ein Kolben 41 gegen die Wirkung einer Feder
42 gleiten kann.
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Die Bewegung des Kolbens 41 wird durch eine Stange 43 auf den das
Preßwerkzeug 2 tragenden Bügel 4 übertragen.
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In ähnlicher Weise arbeitet der Nocken 17 mit einer Rolle 44 zusammen,
die an einem Schwingarm 45 sitzt, der das Öffnen oder Schließen eines Hahnes 46
hewirkt, der sich in einer zweiten Leitung 47 befindet, welche die Druckgasquelle38
mit einem dem Zylinder 40 ähnlichen zweiten Zylinder 48 verbindet, der durch einen
Kolben 49 auf das Ende des Hebels 20 wirkt und dadurch die Vorrichtung zum absatzweisen
Fortbewegen des Rohrstranges steuert.
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Zur Vereinigung der von den Preßwerkzeugen 2 und 3 in ihrer Schließstellung
zusammengepreßten Wände des Rohrstranges werden für die Preßwerkzeuge Heizmittel
vorgesehen. Das Heizen erfolgt in regelmäßigen Zeitabständen, um Kraft zu sparen'und
auch vor allem zu vermeiden, daß die thermoplastische Rohrwandung auch außerhalb
der genann.ten Stellen erhitzt wird, an denen die Vereinigung vorgenommen werden
soll.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Heizen
der Preßwerkzeuge2 und 3 erst vorgenommen wird, wenn diese Werkzeuge sich völlig
auf dem thermoplastischen Rohrstrang geschlossen haben, das vollkommene Abplatzen
des Stranges stattgefunden hat und der Inhalt des Rohrstranges durch den Druck der
Werkzeuge von der Preßstelle weg verdrängt worden ist. Natürlich kann die Vereinigung
der Rohrwände durch das Zusammenwirken von Hitze und Druck nur dann mit Erfolg stattfinden,
wenn diese Wände in fester Berührung miteinander stehen und nichts von der im Rohrstrang
befindlichen Masse zwischen ihnen eingeschlossen ist.
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Die Preßwerkzeuge2 und 3 können beispielsweise durch periodische
Zuführung von überhitztem Dampf oder durch periodisch eingeschaltete elektrische
Widerstände geheizt werden. Die Dampfzuführung l>zw. die Einschaltung der Widerstände
ist ze;itmäßig auf die absatzweise Fortbewegung des thermo plastischen Rohrstranges
abgestimmt.
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Bei dem gezeigten Beispiel bilden die Preßwerkzeuge 2 und 3 Elektroden,
die mit dem negativen und positiven Pol eines Hochfrequenzerzeugers 50 verhunden
sind. Das Ein- und Ausschalten dieses Erzeugers erfolgt durch einen Kontakt 51,
der mit einem Schwingarm 52 ausgerüstet ist, der mit beweglichen Anschlägen 53 zusammenarbeitet,
die in einer Reihe von zu diesem Zweck auf der sich drehenden Scheibe 14 vorgesehenen
Löchern 54 befestigt werden. Wenn der Schwingarm 52 bei der Drehung der Scheibe
mit den Anschlägen 53 in Berührung kommt, legt er sich in die bei 52' dargestellte
Schräglage um, in welcher der Erzeuger eingeschaltet wird, so daß ein Hoch-
frequenzstrom
zwischen den Elektrodenwerkzengen 2 und 3 fließt und die Vereinigung der Wände des
thermoplastischen Rohrstranges bewirkt.
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Die Stellung der Anschläge 53 auf der sich drehenden Scheibe 14 mit
Bezug auf die Stellung des Nockens 13 ist derart, daß das Einschalten des Erzeugers
50 und der Stromdurchgang zwischen den Elektrodenwerkzeugen 2 und 3 nur erfolgt,
wenn die Werkzeuge 2 und 3 sich völlig auf dem thermoplastischen Rohrstrang geschlossen
haben und dessen Inhalt voii der Preßstelle verdrängt worden ist. Der genaue Augenblick
des Einschaltens des Erzeugers und die Dauer seiner Einschaltung läßt sich übrigens
durch Veränderung der Stellung der beweglichen Anschläge 53 auf der Scheibe 14 und
durch die Zahl der verwendeten Anschläge ändern.
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Die Abb. 4 bis 11 zeigen von den Abb. 1 bis 3 abweichende Ausführungen
von Vorrichtungen zum Plattdrücken des Rohrstranges in bestimmten Abständen.
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In der Ausführung nach Abb. 4 und 5 ist eine Preßvorrichtung gezeigt,
deren Teil 2 sich nach unten bewegen kann. um den gefüllten Rohrstrang 1 auf einem
feststehenden Gegenwerkzeug 3 plattzudrücken.
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Damit das Plattdrücken des Stranges in seiner Längsachse erfolgen
kann, ist für letzteren ein Auflagetisch vorgesehen, der aus den beiden Teilen 55a
und 55b besteht. Dieser Tisch bewegt sich zur gleichen Zeit wie das Preßwerkzeug
2 abwärts, und zwar ist der Hub des Tisches dabei so groß wie der halbe Durchmesser
des gefüllten Rohrstranges, wie sich aus Abb. 5 erkennen läßt, in welcher der Tisch
seine untere Stellung mit Bezug auf das Gegenwerkzeug 3 eingenommen hat.
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Bei der Ausführung nach Abb. 6 und 7 ist das bewegliche Preßwerkzeug2
noch an beiden Seiten mit Druckteilen 56 und 57 versehen. Diese Druckteile 56 und
57 sitzen derart zum Preßwerkzeug 3, daß sie den gefüllten Strang 1 erst erreichen,
wenn das Werkzeug 2 bereits seinen halben Hub gemacht hat, worauf sie dann, auf
dem gefüllten Rohrstrang 1 aufliegend, diesen in einer festen Lage halten.
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Bei der Ausführung nach Abb. 8 und 9 wird der gefüllte Rohrstrang
von zwei Ringen 58 umal 59 geführt, die fest an den Teilen 55a und 55b des Auflagetisches
sitzen.
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Bei der Ausführung nach Abb. 1O und 11 sind die Preßwerkzeuge 2 und
3 mit Druckteilen 60 und 61 versehen, die dazu dienen, den Inhalt des Rohrstranges
aus der unmittelbaren Nähe der Preßwerkzeuge 2 und 3 fortzuhalten.
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Die Abb. 12 zeigt schematisch den Teil der Anlage, in dem sich die
Preßvorrichtung und der Förderer zur Fortbewegung des Rohrstranges durch die Maschine
befinden. Der gefüllte Rohrstrang 1 wird in gleichen Abständen durch die Preßwerkzeuge
2 un.d 3 zusammengepreßt. Zur Fortbewegung des Rohrstranges in der Maschine wird
dieser auf Förderbänder 62 und 63 gelegt, welche über Rollen 64, 65 67 und 68 laufen.
Die Rollen 64 und 67 werden mittels Scheiben 69 und 70 von Riemen. 71 und 72 mit
der Antriebsscheibe 73 angetrieben.
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Jedes Förderband besitzt Halter 74, die den Rohrstrang 1 aufnehmen
und vorwärts ziehen.
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Wie Abb. 13 zeigt, sind die Halter 74 V-förmig, so daß Rohre verschiedener
Größe in dieselben eingelegt werden können.
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Jedes der Preßwerkzeuge 2 und 3 ist mit einer fest an ihm sitzenden
Düse 75 und 76 versehen, durch die kalte Luft geblasen wird, um den Rohrstrang während
des
Preßvorganges zu kühlen. und eine etwaige Funkenbildung zwischen den Heiz-Preß-Tei4en
2 und 3 zu verhindern. wenn zum Schweißen Hochfrequlen.zstrom benutzt wird.
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DieAbb. 14 zeigt eineVorrichtung, mittels welcher der Maschine ein
mit Flüssigkeit gefüllter thermoplastischer Rohrstrallg zugeführt werden kann. Diese
Vorrichtung kreist einen Behälter 77 auf, der die Flüssigkeit 79 aufnimmt, die bei
jedem Preßvorgang im Rohrstrang zu dem Behälter hin zurückgeführt wird. In awrerhindung
mit dem Behälter 77 ist ein Rohr vorgesehen, dessen oberes Ende 78 über den Stand
des Behälters in diesen hinein umgebogen, aber so kurz ist daß es nicht in die in
dem Behälter sich ansammelnde Flüssigkeit eintaucht. Der Hauptteil 80 des genannten
Rohres mündet in das Lager 81 des Zapfens 82 einer drehl>aren Tromme.l 83.
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(-Jegenül)er der Einmündung des Rohres 80 in das Lager 81 ist in
dem Zapfen 82 eine Leistung 84 angeordnet, die sich durch das Innere der Trommel
83 erstreckt und am Umfang der Trommel bei 85 in einen hiegsamen Schlauch 86 mündet,
der dauernd an der Trommel sitzt.
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An dem Ende des biegsamen Schlauches 86 hentidet sich ein Nippel
87 zum Anschließen des Endes des thermoplastischen Rohrstranges 1 und ein Hahn 88,
huber den der Strang mit dem Behälter 77 durch die Ieituiig 84 und das Rohr 80,
78 in Verbindung gesetzt werden kann. Das Lager 81 ist natürlich vollständig dicht
ausgeführt.
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Der Rohrstrang 1 wird spiralförmig um die Trommel 83 gewunden und
sein freies Ende in d.ie Maschine eingelegt, durch die er absatzweise mittels der
bereits beschrielwellen Vorrichtungen hindurchgezogen wird. Dabei wickelt sich der
Strang unter Umdrehung der Trommel 83 absatzweise von dieser ah.
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Der biegsame Schlauch 86 ist so lang. daß er bis zum ersten Arheitsteil
der Maschine reicht. so daß der Rohrstrang 1 in seiner ganzen Länge verarbeitet
werden kann und daher Materia.lverluste praktisch vermieden werden.
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.Die All). 15 zeigt eine Vorrichtung, mittels welcher der Maschine
ein flüssigkeitsgefüllter thermoplastischer Rohrstrang 1 zugeführt werden kann.
Der Rohrstrang wird auf einem endlosen von Rollen 90 getragenen Band 89 fortbewegt.
Auf das Band 89 ist ebenfalls ein Behälter 77 aufgesetzt, der mit dem Strang 1 durch
ein gebogenes Rohr 78 verbunden ist, welches über dem Spiegel der Flüssigkeit im
Behälter 77 mündet.
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Beim Zusammenpressen des Rohrstranges zwischen den Preßwerkzeugen
wird jeweils die dabei verdrängte, im wesentlichen immer gleiche Flüssigkeitsmenge
durch das gebogene Rohr 78 in. den Behälter 77 ausgestoßen.
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Der Behälter 77 kann mit einem Überlauf versehen sein, durch den
vermieden wird, daß derFlüssigkeitsspiegel im Behälter 77 bis zu dem Arm des Rohres
78 steigt, der in den Behälter hineinragt. Der mit dem Rohr 78 verbundene gefüllte
Rohrstrang 1 bewegt sich absatzweise in die Maschine hinein und zwischen den Preßwerkzeugen
hindurch.
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Die Abb. 16 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in welcher gleichzeitig
der thermoplastische Rohrstrang hergestellt und mit einer Flüssigkeit oder Paste
gefüllt wird.
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Diese Vorrichtung besteht vor allem aus ein,er Förderschnecke 95,
die sich in einem Zylinder 96 dreht. Dieser Zylinder ist an einem Ende 97 luftdicht
abgeschlossen und am anderen Ende mit einem ring-
förmigen Formstück 98 versehen.
Durch einen Beschickungstrichter 99 wird der zur Herstellung des Rohrstranges dienende
thermoplastische Werkstoff in den Zylinder 96 eingeführt. Die Förderschnecke preßt
den Werkstoff durch das Formstück 98 hindurch, aus dem er fortlaufend unter Bildung
des Rohrstranges 1 austritt.
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Die Förderschnecke 95 hesitzt eine hohle Welle. durch die sich in
der Längsrichtung ein Rohr 100 erstreckt. Dieses Rohr geht durch die Mitte des Formstückes
98 hindurch und um ein gewisses Stück ihrer dieses hinaus. Das andere Ende des Rohres
100 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an dem langen Schenkel 101 eines Siphons
angeschiossen, dessen kürzerer Schenkel 102 in einen Behälter 103 eintaucht. der
die zum Füllen des Rohrstranges dienende Flüssigkeit 104 enthält.
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Die Flüssigkeit wird durch den Siphon 102, 101 und das Rohr 100 in
das Innere des Rohrstranges 1 an einem Punkt eingeführt, an dem der thermoplastische
Werkstoff des Stranges bereits genügend aJJgekühlt und fest geworden ist.
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Da der Durchmesser des Rohres 100 wesentlich kleiner als der Durchmesser
des Rohrstranges 1 ist, wird die Flüssigkeit in den Strang mit einer linearen Geschwindigkeit
eingeführt, die wesentlich höher ist als die lineare Vorschubgeschwindigkeit des
Stranges während seiner Herstellung. Dadurch läßt sich eine vollkommen gleichmäßige
und homogene Fiillung des Rohrstraiiges erreichen.
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Das über das Formstück 98 hinausragende Ende des Rohres 100 ist mit
einem kegelstumpfförmigen Kopf 105 versehen, dessen größter Durchmesser genau dem
Innendurchmesser des Rohrstranges entspricht oder bei elastischen Rohrsträngen etwas
größer als der Innendurchmesser ist. Der Rohrstrang umschließt also das Kopfstück
105 mit einem gewissen Druck und verhindert dadurch jedes Zurückfließen der durch
die Mündung des Rohres 100 eingeführten Flüssigkeit zu dem hinter dem Kopfstück
105 liegenden Teil des Rohrstranges 1 hin, der noch nicht völlig gekühlt und fest
ist.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hängt der zwischen dem Austritt
des Formstückes 98 und dem Kopfstück 100 liegende Teil des Rohrstranges etwas durch,
weil er noch nicht ganz kalt und fest ist. Da möglichst vermieden werden soll, daß
die Innenfläche des betreffenden Strangteiles mit dem Rohr 100 in Berührung kommt,
ist die Länge dieses Strangteiles auf ein Minimum herahzusetzen, und zu diesem Zweck
wird erfindungsgemäß eine Kühlung dieses Teiles des Rohrstranges vorgenommen. Hierzu
können Mittell dienen, deren Art sich nach der Beschaffenheit des für die Rohrherstellung
verwendeten thermoplastischen Werkstoffes richtet.
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Der als aus den Kegel rädern 106 und 107 bestehend dargestellte Antriel>
der Förderschnecke 95 ist auf die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 14 der Abb. 1
und 1 a abgestimmt, durch die das Zeitmaß des Vorschubs des Rohrstranges in der
Maschine festgelegt ist. Auf diese Weise erfolgt die Herstellung des Rohrstranges
mit einer Geschwindigkeit, die seiner Fortbewegung durch die Maschine angepaßt ist,
wodurch unzulässige Zugspannungen vermieden werden, die für das Arbeiten der Maschine
störend sein würden.
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Wenn die in den Rohrstrang einzufüllende Masse eine Paste ist, die
sich nicht durch den Siphon absaugen läßt, so muß die Masse mittels einer Pumpe
in den Rohrstrang eingeführt werden. Damit der Rohrstrang, wie vorstehend angegeben,
entsprechend
seinei Ilerstellung mit stetigem Druck gefiillt wird,
muß die Pumpenl>ewegung auf die Drehhewegung der Scheibe. 14 (Abb. 1 und la),
welche das Zeitmaß des Vorschubs des Rohrstranges in der Maschine festlegt. a.lxgestimmt
sein.
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Die Abb. 17 zeigt eine andere Ausführung des Teile. der Maschine,
der mit einem Einfiihrungsrohr für die in deii Rohrstrang einzufüllende Masse versehen
ist. und die Stelle. wo die Masse in den Rohrstrang eintritt.
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Während gemär> Abb. 16 die Füllmasse durch die hohlc Welle der
Förderschnecke in den Rohrstrang tingtführt wird. geht l>ei der Ausführung nich
Aldi. 17 das Zuführungsrohr 101 in den Kopf des Formstückes hinein. Von dem 1>eheizten
Teil 109 aus in welchem der Rohrstrang durch Verfestigung eines synthetischen Harzes
96 oder eines sonstigen plastischein Werkstoffes geformt wird, führt das Rohr 101
die Füllmasse in die Achse des Rohrstranges 1 hinein Das Zuführungsrohr 101 mündet
in einer Bohrung 110 eines Stückes 108, die sich in einem Rohr 100 fortsetzt durch
welches die Masse in. den gekühlten Rohrstrang 1 gelangt. Das Rohr 101 durchquert
die Wandung des soeben geformten Rohrstranges 1, die, da sie noch heiß ist. hinter
dem Rohr 101 ihre Form wieder annimmt.
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Nach den in den Abb. 18 und 19 gezeigten Querschnitten von Formen
des Rohres 101 bildet dieses gemäß Abb. 18 eine scharfe Kante 111, welche den Itohrstrang
l>ei seinem Vorschub fortschreitend auf schneidet, und einen abgerundeten zylindrischen
Teil 112, hinter welchem die beiden Kanten des Schlitzes sich wieder schließen und
miteinander vereinigen.
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Ilei der Form nach Abb. 19 besitzt das Rohr 101 eille spitze Kante
111, welche den Rohrstrang 1 aufschlitzt. und eine zweite Kante 112, welche die
Kanten des Schlitzes wieder zusammenführt, so daß sie sich miteinander vereinigen.
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Die Abb. 20 zeigt eine Vorrichtung der Niaschine, die dazu dient,
die geschlossenen, gefüllten Rohrstrangteile durch einen Schnitt in der Mitte der
Breite der Schweißstellen voneinander zu trennen.
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Diese Vorrichtung besteht aus einem an einem Schlitten 114 sitzenden
Messer, welches durch einen Widerstand 115 heizbar ist. 116 ist einGegenschlitten
mit einer Einkerbung 117, der dem Schlitten 114 gegenüberliegt. Beide Schlitten
können sich durch eine gegenläufige Bewegung ähnlich derjenigen der Preßwerkzeuge
2 und 3 gegeneinander bewegen, bis das Messer 113 durch Eintreten. in die Einkerbung
117 den zwischen ihnen liegenden zusammengeschweißten Teil des Rohrstranges zerschneidet.
Die Bewegungen der Schneidvorrichtung finden taktmäßig in Übereinstimmung mit denjenigen
der Preßwerkzeuge 2 und 3 statt. Sie werden von dem gleichen Nocken 13 oder einem
besonderen mit letzterem in Form und Bewegung iibereinstimmenden Nocken gesteuert.
Das Heizen des Messers 113 kann in be.lieobiger Weise erfolgen.
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Während die Maschine im allgemeinen. dazu dient, gefüllte Rohrstränge
von gleichmäßigem Querschnitt zu bearbeiten, können auch gefüllte Rohrstränge von
ungleichmäßigem Querschnitt zur Verwendung gelangen.
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Bei dem in Abb. 21 gezeigten Rohrstrang von gleichmäßigem Querschnitt
ist das Pressen und Verschließen derart vorgenommen worden, daß wechselweise von
dem einen Werkzeug eine rechtwinklig zur Rohrstrangachse liegen.de Verschlußstelle
4a und von dem anderen eine schiefwinklig zu jener Achse
liegende N7erschlußstel;1e5a
gebildet worden ist. Die Al>h. 22 zeigt einen einzelnen gefüllten Behälter, der
durch Schneiden längs den Mittellinienk4-B und C-D der Schweiß stellen abgetrennt
worden ist.
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Die Abb. 23 zeigt einen Teil eines gefüllten Rohrstranges 1, bei
dem durch Pressen ein halsartiger Verschluß 6a gebildet worden ist. Ein solches
halsartiges Ende wird vorgesehen, wenn es sich da.rum handelt, zusammendrückbare
Behälter herzustellen.
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Der Hals besitzt einen Einschnitt 7a, der gleichzeitig mit dem Abtrennen
der gefüllten Einheiten vom Rohrstrang angebracht werden kann.
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Bei der durch die Abb. 24 gezeigten Zusa.mmenstellung der Maschine
ist eine Zuführungsleitung 101 zur Überführung der Füllmasse aus einem Behälter
103 in den Rohrstrang 1 durch das Formstück vorgesehen, in welchem die Herstellung
des Stranges durch den Druck der Fördersehnecke 95 erfolgt. Der gefüllte Rohrstrang
wird durch die Wirkung der von der Scheibe 14 angetriebenen Nocken unter die Preßwerkzeuge
und dann weiter unter die Schneidvorrichtung 113 gel>racht. worauf die abgetrennten
Packungen in einen Behälter 132 gelangen.
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Die gezeigte Maschine dient nur als Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der durch Auspressen aus dem Formstück hergestellte Rohrstrang braucht nicht unbedingt
waagerecht zu liegen, sondern kann auch, wie dies in einigen Fällen wünschenswert
ist, senkrecht gefiihrt werden.
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PATENTANSPRttCHE: 1. Maschine zur Herstellung von mit Flüssigleiten
oder Pasten gefüllten, dicht geschlossenen Behältern aus einem mit der Masse gefüllten,
für mehrere Behälter bestimmten Rohrstrang od. dgl. aus l>iegsamem. thermoplastischem
Werkstoff, der unter Zerteilung des Rohrinhaltes in hestimmten Al>ständen abgepreßt,
an den Preßstellen dicht gemacht und durchschnitten wird, gekennzeichnet durch eine
Preßvorrichtung aus zwei auf entgegeilgesetzten Seiten des absatzweise fortl>ewegten
Rohrstranges liegenden, symmetrischen Werkzeugen. die in ihrer Schließbewegung die
Wände des Rohrstranges in einer durch dessen Achse gehenden Ebene zusammenbringen
und durch einen gesteuerten Schalter derart mit der Stromquelle verbunden sind,
daß sie erst nach beendetem Al>pressen und Verdrängen des Rohrinhaltes die zum
Verschweiflen der sich berührenden Wände nötige Hitze erzeugen.