DE1167003B

DE1167003B - Vorrichtung zur vollautomatischen Tubenherstellung aus thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE1167003B
Application number: DEA38125A
Authority: DE
Inventors: Theo Rydmann
Original assignee: Avi Kunststoffverpacku GmbH
Current assignee: Avi Kunststoffverpacku GmbH
Priority date: 1961-08-12
Filing date: 1961-08-12
Publication date: 1964-04-02

Description

Vorrichtung zur vollautomatischen Tubenherstellung aus thermoplastischen Kunststoffen Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von Tuben aus thermoplastischem Material, wobei vollautomatisch von einem auf einer Rolle aufgewickelten, unendlichen Schlauch der jeweilig gewünschten Tubenlänge entsprechende Schlauch abschnitte abgetrennt und auf die Dorne eines mit mindestens acht oder mehr Arbeitsdomen bestückten Kreuzes oder Rundtisches einer nach dem Prinzip des Revolverkopfes in an sich bekannter Weise arbeitenden Vorrichtung aufgebracht und in ein und demselben Arbeitsgang mittels dieser Vorrichtung weiteren Arbeitsstationen nacheinander zugeführt werden. Es sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen vorzugsweise vier Arbeitsstationen vorgesehen sind, wobei an der ersten Arbeitsstation ein der gewünschten Tubenlänge entsprechendes Schlauch stück von einem unendlichen Schlauch stück über einen fliegenden Dorn auf einen Arbeitsdorn aufgeschoben und abgetrennt wird, während nach Weiterschaltung des auf diese Weise bestückten Arbeitsdornes auf der zweiten Arbeitsstation eine Tubenschulter in oder auf das Schlauchstück aufgedrückt wird, um an der dritten Arbeitsstation verschweißt und an der vierten Arbeitsstation ausgestoßen zu werden. Bei dieser Vorrichtung sind die an den einzelnen Arbeitsstationen vorgesehenen Bearbeitungsvorrichtungen neben dem Kreuz oder Rundtisch und unabhängig von diesem fest angeordnet, so daß sie dem Umlauf des Kreuzes oder Rundtisches nicht zu folgen vermögen.
Bei einer Vorrichtung nach einem französischen Schutzrecht und entsprechenden deutschen Parallelanmeldungen ist es bekannt, auf einem Rundtisch acht Metalldorne mit darüber befindlichen und konzentrisch zu den Metalldornen angeordneten Schweißkappen zu versehen. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedem der acht Dorne eine Schweißelektrode zugeordnet.
Man benötigt also so viele Schweißelektroden, als Dorne auf dem Rundtisch angeordnet sind. Je mehr Dorne man auf dem Rundtisch anbringt, desto mehr Schweiß elektroden sind gleichzeitig erforderlich.
Die vorerwähnte Vorrichtung gestattet lediglich das Aufbringen von bereits vorgeformten und auf eine bestimmte, gewünschte Länge zugeschnittenen Tubenmantellängenabschnitten. Dabei mußten die vorgefertigten Tubenmäntel entweder von Hand auf jeden einzelnen Dorn aufgebracht werden, oder die Aufbringung konnte auch automatisch erfolgen, ohne daß näher beschrieben war, wie die automatische Aufbringung des Tubenmantels auf den Dorn zu erfolgen hatte.
Nach der bekannten Vorrichtung war jeder einzelne Dorn im Rundtisch versenkbar angeordnet und schob sich von unten während des Arbeitsganges langsam in den vorgeformten Tubenmantel ein, bis dieser vollständig auf dem Dorn saß. Die versenkbare Anordnung jedes einzelnen Dornes im Rundtisch ist außerordentlich kostspielig und erfordert einen hohen mechanischen Aufwand, ebenso wie die Anordnung einer Schweißkappe konzentrisch oberhalb jedes der acht Dorne. Die bekannte Vorrichtung war ferner so eingerichtet, daß unmittelbar nach dem Schweißvorgang der Dorn in der gleichen Stellung (Schweißstellung) verblieb und der Schweißdruck wurde über eine bestimmte Zeit beibehalten, damit das Ende des rohrförmigen Tubenkörpers endgültig in die Form gebracht werden konnte.
Demgegenüber löst die Erfindung eine viel weitgehendere Aufgabe wesentlich vollkommener, indem ein aufgerollter Kunststoffschlauch vom endlosen Schlauchstück, d. h. einem aufgerollten Kunststoffschlauch von der Rolle herunter zu einzelnen Tubenabschnitten und schließlich zu fertigen Tuben, in einem Arbeitsgang verarbeitet wird, ohne daß ein vorheriges Zuschneiden des endlosen Schlauchs in der Tubenlänge entsprechende Schlauchabschnitte durch eine Extravorrichtung notwendig ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur vollautomatischen Tubenherstellung aus Weich-PVC oder anderen thermoplastischen Kunststoffen besteht aus einem Kreuz- oder Rundtisch und einer darauf angeordneten Anzahl von Arbeitsdonnen und ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder, der auf dem Rundtisch angeordneten Arbeitsdome mit Hilfe von Scharnieren aus der vertikalen Lage um 900 verschwenkbar und beweglich angeordnet ist und lediglich einer begrenzten Anzahl von Arbeitsdornen, beispielsweise dreiArbeitsdornen je ein Elektrodenstempel zugeordnet ist, deren jeder mit dem Rundtisch durch Säulen fest verbunden ist, so daß jede Elektrode der Tischbewegung zu folgen vermag, wobei jeder Elektrodenstempel an seinem unteren, dem Arbeitsdorn zugekehrten Ende, in an sich bekannter Weise eine Schweißelektrode trägt, die axial verschiebbar ist, ohne um die vertikale Achse schwenkbar zu sein.
Bei der vorerwähnten Vorrichtung ist jeder Arbeitsdorn dem ihm zugeordneten Elektrodenstempel konzentrisch bzw. koaxial gegenüberstehend angeordnet, und jeder Arbeitsdorn ist an seinem unteren Ende durch ein Lager gekennzeichnet, das auf dem Lagerbolzen sitzt und an seinem unteren Ende mit einer Aussparung versehen ist, in die ein Arretierungsbolzen einer Arretierungsvorrichtung eingreift und den Dorn nach dessen Aufrichtung nach der Aufnahme des vom unendlichen Schlauchstück aufgenommenen und auf die gewünschte Länge zugeschnittenen und zu verschweißenden Schlauchabschnittes gegenüber dem darüberstehenden Elektrodenstempel feststellt.
Die Elektrodenstempel sind vertikal verschiebbar angeordnet, um das Aufsetzen vor und das Abheben nach dem HF-Schweißvorgang zu ermöglichen.
Weiter ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rundtisch über die Stationen XII, I, II und III eine sich erstreckende Kurvenscheibe angeordnet ist.
Die Verschwenkung der Arbeitsdorne aus der vertikalen Lage nach Aufnahme des vom endlosen Schlauchstück abgeschnittenen Tubenmantelabschnitts der gewünschten Länge in die horizontale Lage und umgekehrt erfolgt durch die als Zwangssteuerung wirkende Kurvenscheibe. Um ein lichteres Gleiten der Arbeitsdorne auf der Kurvenscheibe zu ermöglichen und um einen Abrieb der Metallteile aufeinander zu vermeiden, ist am unteren Ende jedes Arbeitsdornes ein an der Oberkante der Kurvenscheibe laufendes Kugellager angeordnet.
Die Vorrichtung ist weiterhin mit einer Schweißelektrode versehen, die derart ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig mit dem Verschweißen der Tubenschulter das darüber hinausragende Schlauchstück zu umbördeln vermag, nachdem die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herzustellenden Tuben dadurch gekennzeichnet sind, daß die Tubenschulter den Tubenmantel umgreift und nicht wie bei einer bekannten Vorrichtung der Tubenmantel die Tubenschulter übergreift.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Seitenansicht, wobei die rechte Maschinenhälfte beispielsweise im Schnitt dargestellt ist; F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Arbeitsstationen; Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Arbeitsdorn in verschiedenen Schwenkstellungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Entsprechend F i g. 2 wird in Station I entweder mit einer Aufziehvorrichtung 10 von einem endlosen Schlauch 9 ein der gewünschten Tubenlänge entsprechender Schlauchabschnitt 8 automatisch auf den Arbeitsdorn 2 gezogen und gleichzeitig von dem unendlichen Schlauch 9 abgetrennt, oder aber es wird von einem aus einem vorgeschalteten Extruder laufend austretenden endlosen Schlauch das der gewünschten Tubenlänge entsprechende Schlauch- stück 8 abgetrennt und auf den Dom 2 aufgezogen, wobei durch geeignete Mittel eine Synchronisation zwischen dem laufend aus dem Extruder austretenden Schlauch und dem Arbeitstakt der Maschine hergestellt werden muß.
Nach Weiterschaltung auf Station II schwenkt der Dom 2 aus der StellungA, zwangsgesteuert durch eine Kurvenscheibe 12 in die halbschräge Stellung entsprechend F i g. 3. Die hierbei auftretende Reibung kann beispielsweise durch ein Kugellager 11, welches am Ende des Arbeitsdornes 2 angeordnet ist, aufgenommen werden.
In der Stellung auf Station wird die Tubenkappe aus einem nicht näher dargestellten Tubenkappenmagazin zugeführt und auf den Dom 2 aufgedrückt.
Bei einem weiteren Schaltschritt des Rundtisches 1 schwenkt der in Station II nach in halbschräger Lage befindliche Arbeitsdom 2 auf dem Wege zu Station III in die vertikale Lage, wobei die Kurvenscheibe 12 die Verschwenkung bewirkt.
Eine Raste 13 a, die in dieser Stellung den Dorn 2 zur darüberstehenden Elektrode 5 fixiert, wird beispielsweise durch Federdruck in eine entsprechende Aussparung 14 gedrückt.
Nach dieser Fixierung des Arbeitsdomes 2 wird die dazugehörende Elektrode 5 automatisch durch Preßluft betätigt, auf die Dornspitze aufgesetzt und verschweißt, beispielsweise im Hochfrequenz-Wechselfeld oder mit Wärmeimpuls die Tubenkappe mit dem Tubenrumpf, wobei es gleichgültig ist, ob die Verschweißung schon in Station III, IV, V oder in allen Stationen zusammen einschließlich der Umschaltungen vorgenommen wird, da die hierfür benötigten Energien durch geeignete Mittel auch während der Bewegung des Rundtisches 1, eventuell durch mehrere Generatoren zugeführt werden können.
Dann folgt die Schweißelektrode in aufgesetztem Zustand dem Arbeitsdorn 2. beispielsweise von Station V auch noch nach Beendigung des eigentlichen Schweißvorganges, der sich vorzugsweise über die Station IV erstreckt bis zur Station X, d. h. bis zur Beendigung der Abkühlung der Schweißstelle.
In Station wird dann die Elektrode 5 in vertikaler Richtung aufwärts bewegt und vom Arbeitsdorn 2 abgehoben, wobei auf den StationenXI und XII der Dorn 2 nach Lösen der Arretierung 13 durch geeignete Mittel, vorzugsweise über die Kurvenscheibe 12, wieder in die horizontale Lage verschwenkt wird, so daß die fertige Tube beispielsweise durch Preßluft abgeblasen werden kann.
Daraufhin steht der in horizontaler Lage befindliche Arbeitsdom 2 zur Aufnahme eines neuen Schlauchstückes zur Verfügung.
Da laufend alle Dorne bestückt werden, wird bei jedem Schaltschritt des Rundtisches eine fertige Tube abgeblasen. Da man nicht mehr voll dem zeitraubenden Verschweiß- und Abkühlvorgang, während dessen Dauer bei den Vorrichtungen mit seitlich des Rundtisches oder Kreuzes diesem gegenüber feststehend angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen ein längerer Stillstand der Maschine erforderlich war, abhängig ist, kann der Ausstoß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ganz erheblich gesteigert werden.
Während bei den älteren Vorrichtungen der Abkühlvorgang als der längste Vorgang gegenüber sämtlichen Arbeitstakten, die einschließlich des Verschweißens verhältnismäßig kurz sind, die Automatisierung derselben durch automatisches Aufstecken und Abschneiden des der gewünschten Tubenlänge entsprechenden Schlauchabschnittes vom unendlichen Stück und die automatische Einführung der Tubenschultem aus dem Tubenschultermagazin in das Schlauchstück zunichte machte, kann jetzt die durch die vollautomatische Tubenherstellung eingesparte Zeit unter Wegfall des Abkühlvorgages voll ausgenutzt werden. Jetzt bestimmt nur noch der längste Arbeitstakt das Tempo der Schaltung, während bei den bisherigen Vorrichtungen der Leerlauf der Abkühlperiode das Arbeitstempo der Maschine verlangsamte.
Bei den bisher bekannten Vorrichtungen war das als möglich hingestellte automatische Aufbringen der Schlauchabschnitte auf die Dorne schon deshalb kaum praktisch durchführbar, weil die Dorne nicht verschwenkbar und starr angeordnet waren. Es mußte also statt dessen die über dem Dorn befindliche Elektrode verschwenkbar sein, um den Dorn für eine automatische Beschickungsvorrichtung zugänglich zu machen.
Da die Schweißelektrode eine sehr empfindliche Vorrichtung ist, verschwenkt man sie nur sehr ungern.
Deshalb ist der früher gemachte Vorschlag des Verschwenkens der Elektrodenstempel unvorteilhaft, und man hat sich statt dessen leider in der Praxis mit dem Aufsetzen der Dorne von Hand begnügt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet nach jedem Schaltschritt des Rundtisches den Ausstoß einer fertigen Tube. Dabei bedarf es nicht der komplizierten Schaffung von versenkbar im Rundtisch angeordneten Dornen, sondern diese brauchen nur um 900 in Richtung auf die Außenseite des Rundtisches verschwenkbar angeordnet zu sein, was mittels einer technisch sehr einfachen Kurvenscheibe erreicht wird. Dadurch wird die bei der bekannten Vorrichtung zur Versenkbarkeit der Dorne noch hinzukommende vertikale Verschwenkbarkeit der Schweißkappen um die eigene Achse vermieden. Dies bedeutet eine bauliche Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung des zur Tubenherstellung erforderlichen Rundtisches gegenüber dem bekannten Stand der Technik.
Es hat sich gezeigt, daß die für eine vollautomatische Tubenfertigung vorgesehene Aufteilung des Kreuzes oder Rundtisches in vier oder acht Arbeitsstationen, bei denen jedes zu bearbeitende Tubenstück entweder neben dem Kreuz oder Arbeitstisch feststehend angeordneten oder auf dem Arbeitstisch selbst angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen, wie Schneidgerät, Tubenschultermagazin oder Schweißgerät zugeführt wird, noch dadurch verbessert werden kann, daß die Anzahl der Bearbeitungsstationen durch Anordnungen einer Anzahl von Arbeitsdornen über acht Arbeitsstationen hinaus vervielfacht wird und daß durch eine neben dem Arbeitskreuz oder Rundtisch erfolgende bewegliche Anordnung der Arbeitsstationen, insbesondere der Schweißstationen und durch Verzicht auf eine feste Anordnung von je einer Schweißkappe gegenüber jedem einzelnen Schweißdorn eine Vereinfachung der Vorrichtung erreicht wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur vollautomatischen Tubenherstellung aus Weich-PVC oder anderen thermoplastischen Kunststoffen unter Verwendung eines Kreuzes oder Rundtisches, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der auf dem Rundtisch (1) angeordneten Arbeitsdorne (2) mit Hilfe von Scharnieren (3) aus der vertikalen Lage um 900 verschwenkbar und beweglich angeordnet ist und lediglich einer begrenzten Anzahl von Arbeitsdornen, beispielsweise drei Arbeitsdornen je ein Elektrodenstempel (4) zugeordnet ist, deren jeder mit dem Rundtisch (1) durch Säulen (6) fest verbunden ist, so daß jede Elektrode der Tischbewegung zu folgen vermag, wobei jeder Elektrodenstempel (4) an seinem unteren, dem Arbeitsdorn (2) zugekehrten Ende, in an sich bekannter Weise eine Schweißelektrode(5) trägt, die axial verschiebbar ist, ohne um die vertikale Achse schwenkbar zu sein.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitsdorn (2) dem ihm zugeordneten Elektrodenstempel (4) in an sich bekannter Weise konzentrisch bzw. koaxial gegenüberstehend angeordnet ist, wobei jeder Arbeitsdorn (2) an seinem unteren Ende durch ein Lager (14 b) gekennzeichnet ist, das auf dem Lagerbolzen(14a) sitzt und an seinem unteren Ende mit einer Aussparung (14) versehen ist, in die ein Arretierungsbolzen (13 a) eingreift und den Dorn nach dessen Aufrichtung nach der Aufnahme des vom unendlichen Schlauchstück aufgenommenen und auf die gewünschte Länge zugeschnittenen und zu verschweißenden Schlauchabschnitts gegenüber dem darüberstehenden Elektrodenstempel (4) feststellt.
3. Vorrichtung nach Anspruchl und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstempel (4) in an sich bekannter Weise vertikal verschiebbar angeordnet sind, um das Aufsetzen vor und das Abheben nach dem HF-Schweißvorgang zu ermöglichen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rundtisch (1) eine über die Stationen XII, I, II und III sich erstreckende Kurvenscheibe (12) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung der Arbeitsdorne aus der vertikalen Lage nach Aufnahme des vom endlosen Schlauchstück in der gewünschten Länge abgetrennten Tubenmantelabschnitts durch eine Zwangssteuerung mittels einer Kurvenscheibe (12) erfolgt, .wobei am unteren Ende jedes Arbeitsdornes (2) ein an der Oberkante der Kurvenscheibe (12) laufendes Kugellager angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode (5) derart ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig mit dem Verschweißen der Tubenschulter das darüber hinausgehende Schlauchstück. zu umbördeln vermag.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 825 050.