DE1232333B

DE1232333B - Device for surface and inner surface treatment of tubes made of plastics that can be irradiated with corona discharge

Info

Publication number: DE1232333B
Application number: DE1958A0030451
Authority: DE
Inventors: Andrew A Root
Original assignee: American Can Co
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1958-09-27
Filing date: 1958-09-27
Publication date: 1967-01-12

Description

Vorrichtung zur Ober- bzw.Device for upper resp.

Innenflächenbehandlung von Tuben aus mit Coronaentladung bestrahlbaren Kunststoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ober- bzw. Innenflächenbehandlung von Tuben aus mit Coronaentladung bestrahlbaren Kunststoffen, in der zwischen der zu behandelnden Tube und einer Elektrode eine Relativbewegung bei gleichgehaltenem Abstand zwischen der zu behandelnden Tube und der Elektrode erzeugt wird. Derartige Tuben aus thermoplastischem Material sind für die Aufnahme von Schutz- und Dekorationsüberzügen, Tinten, Klebstoffen u. dgl. vorgesehen. Aus diesem Grund müssen die Oberflächen der Tuben entsprechend vorbereitet sein.Inner surface treatment of tubes made of corona discharge irradiable Plastics The invention relates to a device for surface or inner surface treatment of tubes made of plastics that can be irradiated with corona discharge, in which between the Tube to be treated and an electrode have a relative movement while being kept the same Distance between the tube to be treated and the electrode is generated. Such Tubes made of thermoplastic material are used to hold protective and decorative covers, Inks, adhesives and the like are provided. Because of this, the finishes must the tubes must be prepared accordingly.

Einschlägige Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen sind nicht mehr neu. Relevant devices for the surface treatment of plastics are no longer new.

So ist beispielsweise durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 743 687 eine Anordnung bekanntgeworden, die die Oberflächenbehandlung von Kunststoffbahnen durch eine Sprühentladung gestattet. Die Kunststoffbahnen laufen dabei zwischen Sprühelektroden hindurch. Weiterhin sind an den freien Elektrodenenden Isolierstoffkörper angeordnet, die einen Überschlag an den die Breite der Kunststoffbahnen überragenden Elektrodenabschnitten erschweren bzw. verhindern sollen. Außerdem weisen die Isolierstoffkörper Führungsnuten auf, die zur Führung der Kunststoffbahn zwischen den Elektroden bestimmt sind. Mit dieser bekannten Anordnung ist es nur möglich, Kunststoff in Form von Bahnen zu behandeln.For example, the German utility model 1 743 687 an arrangement has become known, which is the surface treatment of plastic sheets permitted by a spray discharge. The plastic sheets run between Spray electrodes through. Furthermore, insulating material bodies are attached to the free electrode ends arranged, the overlap on the protruding the width of the plastic sheets To complicate or prevent electrode sections. In addition, the insulating body Guide grooves intended for guiding the plastic web between the electrodes are. With this known arrangement, it is only possible to use plastic in the form of Treat lanes.

Weiterhin ist es aus den deutschen Patentanmeldungen E 3780 Ib/75 a und L 10619 IVc/75 c grundsätzlich bekannt, bei Verfahren und Vorrichtungen zum Aufspritzen von Substanzen auf Flächen bzw. zum Aufbringen elektrisch isolierender Überzüge Elektroden innerhalb von Hohlkörpern anzuordnen bzw. in diese einzutauchen. It is also from the German patent applications E 3780 Ib / 75 a and L 10619 IVc / 75 c known in principle, with methods and devices for Spraying substances onto surfaces or applying electrically insulating ones To arrange coatings electrodes within hollow bodies or to immerse them in them.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Ober- bzw. insbesondere die Innenflächen von Tuben aus thermoplastischem Material, deren eines Ende geschlossen ist oder welche ein Kopfstück mit einer röhrenförmigen Auslaßöffnung aufweisen, mit einem elektrischen Coronaeffekt zu behandeln. Dabei kommt es besonders darauf an, daß die zu behandelnde Oberfläche in möglichst gleichem Abstand an der Elektrode vorbeistreicht und daß außerdem die Gefahr der direkten Berührung zwischen Elektrode und zu behandeln der Oberfläche vermieden wird. Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zur Behandlung der Innenwandung der Tube eine als Halterung dienende, den Hohlkörper formschlüssig umfassende Außenelektrode und eine Innenelektrode mit einem der Innenform des Hohlkörpers angepaßten, jedoch kleineren Querschnitt vorgesehen sind und daß zur Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen der Innenelektrode und der Innenwandung des Hohlkörpers ein Abstandhalter in Form einer Scheibe aus dielektrischem Werkstoff dient bzw. daß im Fall der Außenoberflächenbehandlung oder der Innen- und Außenbehandlung zugleich die Halterungselektrode die zu behandelnde Tube nur auf kurze Länge umfaßt und daß eine zweite Gegenelektrode zusammen mit der Tnnenelektrode längs der Achse der Tube verschiebbar ist. Hierdurch gelingt es auf einfache und sichere Weise, die Elektroden in einem gewünschten und notwendigen Abstand zu führen, und die Erfindung ermöglicht es weiterhin, auch bei der heutigen Massenfertigung im raschen Betrieb bei großen Stückzahlen die Ausschußquote sehr gering zu halten. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn zur Verbindung der Innenelektrode mit der betreffenden Hochspannungsquelle ein mit der Innenelektrode leitend verbundener Zylinder dient, der gegenüber einem stabförmigen Stromleiter verschiebbar ist. Schließlich ist es zur Erzielung einer wirtschaftlichen Arbeitsweise nützlich, wenn eine Mehrzahl von zur Halterung dienenden Gegenelektroden auf einem Drehteller od. dgl. so angeordnet ist, daß sie nacheinander in Arbeitsstellung gegenüber der Innenelektrode gebracht werden können. The invention is based on the object, the upper or in particular the inner surfaces of tubes made of thermoplastic material, one end of which is closed or which have a head piece with a tubular outlet opening, to be treated with an electrical corona effect. It depends especially on it that the surface to be treated is as equidistant as possible from the electrode and that there is also the risk of direct contact between the electrode and treating the surface is avoided. This object is achieved according to the invention in that for treating the inner wall of the tube a serving as a holder, the hollow body positively encompassing the outer electrode and an inner electrode one of the inner shape of the hollow body adapted, but provided with a smaller cross-section are and that to maintain the distance between the inner electrode and the inner wall of the hollow body is a spacer in the form of a disk made of dielectric Material is used or that in the case of external surface treatment or internal and external treatment at the same time the holding electrode only the tube to be treated on a short length and that a second counter electrode together with the inner electrode is displaceable along the axis of the tube. This makes it easy and safe way to guide the electrodes at a desired and necessary distance, and the invention still makes it possible in today's mass production to keep the reject rate very low in rapid operation with large numbers of items. In the context of the device according to the invention, it is advantageous if the connection the inner electrode with the relevant high voltage source with the inner electrode Conductively connected cylinder is used, the opposite of a rod-shaped current conductor is movable. After all, it is to achieve an economical way of working useful when a plurality of counter electrodes serving for holding on one Turntable or the like. Is arranged so that they are successively in the working position opposite the inner electrode can be brought.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert. The device according to the invention is explained in the drawing.

F i g. 1 stellt eine Teilansicht mit teilweisem Schnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung dar; der Gegenstand der Fig. 2 entspricht in seinem Aufbau grundsätzlich demjenigen der Fig. 1. Während jedoch die Vorrichtung gemäß der F i g. 1 ausschließlich zur Innenflächenbehandlung von Tuben dient, ist die Vorrichtung gemäß der Fig. 2 zum Innen- und Außenflächenbehandeln tubenförmiger Körper geeignet. F i g. Fig. 1 shows a partial view with partial section of a device according to the invention; the subject of Fig. 2 corresponds to its structure basically that of FIG. 1. However, while the device according to FIG. 1 is used exclusively for the inner surface treatment of tubes the device according to FIG. 2 for treating inner and outer surfaces of tubular shapes Body suitable.

Fig. 3 zeigt ausschnittweise die Vorrichtung gemäß der F i g. 2 in einer anderen Arbeitsstellung. FIG. 3 shows a detail of the device according to FIG. 2 in another job position.

Die im Rahmen der Erfindung zu behandelnden Körper A bestehen aus einem tubenförmigen, dünnwandigen Teil B, welcher an seinem einen Ende ein Kopfstück oder einen Abchluß C aus einem thermoplastischen Material aufweist, das mit einer Entnahmedüse D verbunden ist. Das entgegengesetzte Ende des Hohlkörpers A ist offen. Die Hohlkörper A bestehen vorzugsweise aus Polyäthylen, obwohl die Erfindung auch auf andere thermoplastische Substanzen gut anwendbar ist, beispielsweise auf Polyamide, Polyester, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Polypropylen und deren Mischpolymerisate. Im Rahmen der Erfindung wird der Hohlkörper A zuerst in eine aufrecht stehende, röhrenförmige Außenelektrode 1 eingesetzt, die ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet. Das Einsetzen des Körpers A erfolgt vorzugsweise in umgedrehter Lage mit dem Kopfstück C nach unten zeigend, wobei die Außenelektrode 1 den Hohlkörper A in dichtem Schluß mit seiner äußeren Oberfläche umfaßt. Der Boden der Außenelektrode 1 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er auch dem äußeren Umriß des Kopfstückes C entspricht. Das obere, offene Ende des Teils B des Hohlkörpers A erstreckt sich vorzugsweise über die obere Kante der Außenelektrode 1 hinaus, wie es aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Der herausragende Teil B wird auf diese Weise nicht mitbehandelt, und er läßt sich hierdurch nach dem Füllen des Hohlkörpers A gut verschließen. Die Außenelektrode 1 wird im Rahmen der Erfindung auf elektrischem Grundpotential gehalten. The body A to be treated in the context of the invention consists of a tube-shaped, thin-walled part B, which has a head piece at one end or a closure C made of a thermoplastic material with a Withdrawal nozzle D is connected. The opposite end of the hollow body A is open. The hollow bodies A are preferably made of polyethylene, although the invention also is well applicable to other thermoplastic substances, for example to polyamides, Polyester, polyvinylidene chloride, polystyrene, polypropylene and their copolymers. In the context of the invention, the hollow body A is first in an upright, tubular outer electrode 1 used, which is part of the device according to the invention forms. The insertion of the body A is preferably carried out in the upside down position the head piece C pointing downwards, the outer electrode 1 the hollow body A in close contact with its outer surface. The bottom of the outer electrode 1 is preferably designed so that it also corresponds to the outer contour of the head piece C corresponds to. The upper, open end of part B of the hollow body A extends preferably beyond the upper edge of the outer electrode 1, as shown in FIG. 1 can be seen. The protruding part B is not treated in this way, and it can thereby be closed well after the hollow body A has been filled. the In the context of the invention, outer electrode 1 is kept at electrical ground potential.

Wie weiterhin aus der Fig. 1 hervorgeht, gehört zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Innenelektrode 2, die die Form einer Scheibe hat und die in längsaxialer Richtung in die Außenelektrode 1 eintauchbar ausgebildet ist. Die Elektrode 2 hat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des zu behandelnden Hohlkörpers A. Weiterhin ist die Unterseite der Elektrode 2 vorzugsweise so ausgebildet, daß sie der Innenseite des Teils C des Hohlkörpers A entspricht. As can also be seen from FIG. 1, belongs to the inventive Device has an inner electrode 2, which has the shape of a disk and which is in the longitudinal axial Direction in the outer electrode 1 is designed to be immersed. The electrode 2 has a diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the one to be treated Hollow body A. Furthermore, the underside of the electrode 2 is preferably designed so that that it corresponds to the inside of part C of the hollow body A.

Unmittelbar oberhalb der Elektrode 2 ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Abstandhalter 3 angeordnet, der aus einem dielektrischen Material besteht. Der Abstandhalter 3 ist ebenfalls scheibenförmig ausgebildet, und sein Durchmesser entspricht dem Innendurchmesser des zu behandelnden Hohlkörpers A. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen der Elektrode 2 und der Innenfläche des Körpers A konstant eingehalten. Elektrode 2 und Abstandhalter 3 sind an einer Stange 4 befestigt.Immediately above the electrode 2 is within the scope of the invention Device arranged a spacer 3, which is made of a dielectric material consists. The spacer 3 is also disc-shaped, and his Diameter corresponds to the inside diameter of the hollow body to be treated A. Auf this way becomes the distance between the electrode 2 and the inner surface of the body A kept constant. Electrode 2 and spacer 3 are attached to a rod 4.

Wenn sich der Hohlkörper A in der Außenelektrode 1 befindet, wird die Innenelektrode 2 in das offene Ende des Teils B eingesetzt und langsam gegen das Kopfstück des Hohlkörpers A geführt, wo sie ihre Bewegung in nächster Nähe des Hohlkörpers A des Kopfstückes C beendet und dann den gleichen Weg in entgegengesetzter Richtung zurücklegt. Anschließend wird die Innenelektrode aus dem Hohlkörper A herausgezogen. Durch die Bewegung der Innenelektrode 2 werden die Wände des Hohlkörpers A nacheinander von einem Luftspalt zwischen der inneren Oberfläche des Behälters und der Innenelektrode umschlossen, welcher vorzugsweise etwa 0,20 bis 0,40" breit ist. Gleichzeitig setzt zwischen der Innen- und der Außenelektrode eine Coronaentladung ein, welche die innenliegenden Oberflächen des Hohlkörpers A einschließlich der Innenfläche des Kopfstückes C und des röhrenförmigen Teils des Ausflußkanals behandelt. Da sich das obere Ende des Hohlkörperteils B über die Randkante der Außenelektrode 1 hinaus erstreckt, wird in diesem Abschnitt keine Coronaentladung erzeugt, wenn sich die Innenelektrode 2 in den Behälter hinein- und aus ihm herausbewegt. Auf diese Weise bleibt der betreffende Behälterteil unbehandelt, wodurch das anschließende Verschließen desselben erleichtert wird, wie bereits erwähnt. Wenn es jedoch unerwünscht ist, daß das offene Ende des Hohlkörpers A über die Elektrode 1 hinausragt, so kann das gleiche Ergebnis erzielt werden, wenn man die Zuleitung des elektrischen Stromes zu der Innenelektrode 2 abschaltet, während diese sich an den bb treffenden Behälterteilen vorbeibewegt. Die Zuleitung des Stromes zur Elektrode 2 erfolgt über die Hochspannungsquelle 6. When the hollow body A is in the outer electrode 1, the inner electrode 2 inserted into the open end of part B and slowly against it the head piece of the hollow body A, where their movement in close proximity to the Hollow body A of the head piece C ended and then the same way in the opposite direction Direction. The inner electrode is then removed from the Hollow body A pulled out. By moving the inner electrode 2, the walls of the hollow body A are successively from an air gap between the inner surface of the container and the inner electrode which is preferably about 0.20 to 0.40 "wide. Simultaneously sets between the inner and the outer electrode a corona discharge, which the inner surfaces of the hollow body A including the inner surface of the Treated head piece C and the tubular part of the outflow channel. That I the upper end of the hollow body part B beyond the edge of the outer electrode 1 extends, no corona discharge is generated in this section if the Inner electrode 2 is moved into and out of the container. In this way the container part in question remains untreated, which results in the subsequent closing the same is facilitated, as already mentioned. However, if it is undesirable, that the open end of the hollow body A protrudes beyond the electrode 1, so can the same result can be achieved if one disconnects the electrical current to the inner electrode 2 switches off while these meet the container parts bb moved past. The current is fed to the electrode 2 via the high-voltage source 6th

Bei einer besonderen Ausführungsform der eriln-. dungsgemäßen Vorrichtung ist eine Vielzahl von Außenelektroden zur Aufnahme von Hohlkörpern A angeordnet, welche in aufrechter Stellung auf einer Transportvorrichtung, wie einem endlosen Band oder einer beweglichen Plattform befestigt sind. In den F i g. 2 und 3 ist als bevorzugte Ausführungsform ein horizontal angeordneter Drehtisch 8 angedeutet. In a particular embodiment of the eriln-. proper device a large number of external electrodes are arranged to accommodate hollow bodies A, which in an upright position on a transport device, such as an endless one Tape or a moving platform are attached. In the F i g. 2 and 3 is a horizontally arranged turntable 8 is indicated as a preferred embodiment.

Dieser Drehtisch 8 wird mit Unterbrechungen geschaltet und bringt jede Elektrode 1 nacheinander zu einer Behandlungsstation, wo dann nur eine Innenelektrode 2 angeordnet sein muß, mit der die Behandlungsoperation durchgeführt wird, während sich der Tisch in Ruhestellung befindet. Das Einsetzen der Hohlkörper A in die Elektrode 1 zu Beginn der Behandlung und ihre Entfernung daraus nach der Be handlung kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen. Im Boden jeder Elektrode 1 ist eine Justierschraube 5 vorgesehen, welche in die Düse D des in der Elektrode befindlichen Hohlkörpers eingreift und dessen Kopfstück C relativ zu dem geformten Boden der Elektrode festlegt und somit auch die Lage des sich über der Elektrode hinauserstreckenden Hohlkörperteils unter Kontrolle hält.This turntable 8 is switched with interruptions and brings each electrode 1 one after the other to a treatment station, where then only one inner electrode 2 must be arranged with which the treatment operation is performed while the table is in the rest position. The insertion of the hollow body A into the electrode 1 at the beginning of treatment and its removal from it after treatment in any suitable manner. In the bottom of each electrode 1 there is an adjusting screw 5 provided, which in the nozzle D of the hollow body located in the electrode engages and fixes its head piece C relative to the shaped bottom of the electrode and thus also the position of the hollow body part extending beyond the electrode keeps under control.

Die Innenelektrode 2 und ihre Abstandhalter 3 sind gemäß Fig. 2 am unteren Ende eines Hohlstabes 11 befestigt, welcher von einem in vertikaler Richtung hin- und herbewegbaren Kopfstück getragen wird. Um eine wirksame elektrische Verbindung zwischen der Innenelektrode 2 und der elektrischen Stromquelle sicherzustellen, ist die Elektrode vorzugsweise mit dem unteren Ende eines Führungselementes 7 verbunden, das mit einem gewissen Ab stand innerhalb des Hohlstabes 11 angeordnet und mit diesem an seinem oberen Ende fest verbunden iste Das Führungselement 11 umgibt einen langen Leitungsstab 9 und steht mit diesem in reibender Verbindung, wobei sich der Stab 9 durch das obere Ende des Hohlstabes 11 hindurch erstreckt und an einem stationären Leitungsstab befestigt ist, welcher seinerseits mit der elektrischen Stromquelle in Verbindung steht. Bei einer solchen Anordnung bleibt der Zuleitungsstab 9 stationär, während das Führungselement 7 sich entsprechend der vertikalen Aui und Abbewegung des Kopfstückes, an dem der Stab 11 befestigt ist, an diesem entlangbewegt. The inner electrode 2 and its spacers 3 are shown in FIG attached lower end of a hollow rod 11, which of one in the vertical direction reciprocating headpiece is worn. To have an effective electrical connection to ensure between the inner electrode 2 and the electrical power source, the electrode is preferably connected to the lower end of a guide element 7, that stood with a certain amount from within the hollow rod 11 and arranged with this firmly connected at its upper end. The guide element 11 surrounds a long one Line rod 9 and is in frictional connection therewith, the rod 9 extends through the upper end of the hollow rod 11 and on a stationary Conductor rod is attached, which in turn is connected to the electrical power source in connection stands. With such an arrangement, the lead rod remains 9 stationary, while the guide element 7 is in accordance with the vertical Aui and moving the head piece to which the rod 11 is attached, moved along the latter.

Im Fall der Außenoberflächenbehandlung oder der Innen- und Außenbehandlung zugleich umfaßt die Außenelektrode 1 den zu behandelnden Gegenstand, und es ist eine zweite Gegenelektrode 10 angeordnet, die zusammen mit der Innenelektrode 2 gemäß der Fig.3 längs der Achse des Hohlkörpers A verschiebbar ist. In the case of external surface treatment or internal and external treatment at the same time the outer electrode 1 includes the object to be treated, and it is a second counter electrode 10 is arranged, which together with the inner electrode 2 is displaceable along the axis of the hollow body A according to FIG.

Claims

Claims: 1. Device for surface or inner surface treatment of tubes made of plastics that can be irradiated with corona discharge, in which between the Tube to be treated and an electrode have a relative movement while being kept the same Distance between the tube to be treated and the electrode is generated, marked thereby e t that for treating the inner wall of the tube a serving as a holder, the Outer electrode (1) and an inner electrode (2) encompassing a hollow body in a form-fitting manner with one of the inner shape of the hollow body (A) adapted, but smaller cross-section are provided and that to maintain the distance between the inner electrode (2) and the inner wall tion of the hollow body (A) a spacer (3) in the form of a Disc made of dielectric material is used or that in the case of external surface treatment or the internal and external treatment at the same time the holding electrode (1) to the tube to be treated comprises only a short length and that a second counter electrode (10) is displaceable together with the inner electrode (2) along the axis of the tube (A).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for the connection the inner electrode (2) with the high voltage source (6) with the inner electrical de conductively connected cylinder (7) is used, the opposite of a rod-shaped current conductor (9) is slidable.

3. Device according to claims 1 and / or 2, characterized in that that a plurality of counter-electrodes (1) serving for holding on a turntable (8) or the like. Is arranged so that they are successively in the working position opposite the inner electrode (2) can be brought. ~~~~~~~ Publications considered: German utility model No. 1 743 687; German patent applications E 3780 Ib / 75 a (published on November 27, 1952, L 10169 IVc / 75 c (published on August 6, 1953); British Patent No. 715,914; U.S. Patent No. 2658472.