DE1479156C - Verfahren und Vorrichtung zum Herste! len einer Tube aus thermoplastischem Kunst stoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Tube aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem in einen von einem Rohrstück gebildeten Tubenkörper ein Schulterstück aus thermoplastischem Kunststoff mit oder ohne Gewindeansatz eingeschoben, das Rohrstück an seinem am Schulterstück liegenden Ende umgebogen und mit dem Schulterstück unter Anwendung von Druck und Wärme verschweißt wird.

Bei einem bekannten Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Behältnisses aus Kunststoff . weist das verwendete Schulterstück einen kleineren Durchmesser als der Tubenkörper auf. Der Rand des Schulterstückes liegt jedoch nicht in der Schulterfläche, sondern ist nach unten abgewinkelt. Der beim Verschweißen von Tubenkörper und Schulterstück nach einwärts gebogene Tubenkörperrand überlappt zwar das Schulterstück außen, jedoch verbleibt infolge der Werkzeugausbildung ein nicht verschweißter Bereich des Schulterstückes. Der nach abwärts gewinkelte- Schulterstückrand wird nicht mit dem Tubenkörper verschweißt, so daß beim Füllen der Tube zwischen dem freien Schulterstückrand und dem Tubenkörper nachteiligerweise das Füllgut eindringen kann. Einmal verbleibt somit stets ein Rand des Füllgutes in diesem Zwischenraum, zum anderen wird das in diesen Zwischenraum eingedrungene Material die dünne Wandung des Tubenkörpers nach außen beulen. Die Tube erhält dadurch eine unansehnliche Form. Der nicht verschweißte Schulterstückrand bringt zudem eine unnötige Materialverschwendung, . die insbesondere bei einem Massengut, wie es eine Tube darstellt, ins Gewicht fällt.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung einer Flasche bekannt. Hierzu wird zunächst der zylindrische Hauptteil im oberen Bereich verjüngend geformt, wonach das Schulterstück eingesetzt und mit dem verjüngten Teil unter Anwendung von Hitze und Druck verbunden wird. Es ergibt sich daraus nachteiligerweise eine große Anlagefläche zwischen Körper und Schulter und kein Heranreichen des Schulterstückrandes an die Innenwandung des zylin-. drischen Körpers nach der Verbindung. Insgesamt ist damit dieses bekannte Verfahren ebenfalls nicht zur Herstellung einer optisch und funktionsmäßig einwandfreien Tube auf kostensparende Weise geeignet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schallen, welche es ermöglicht, eine Tube auf einfachste und billige Weise herzustellen, wobei der Übergang vom Tübenkörper zum Schulterstück außen ohne Stoß erfolgen soll und wobei ferner auch im Inneren der Tube kein nichtverschweißter Schulterrand verbleiben soll. Die Tube der eingangs genannten Art soll also mit einem Minimum an Materialaufwand hergestellt werden, eine formschöne, glatte Außenfläche erhalten und ebenfalls innenwandig glatt ausgebildet sein, so daß nicht die Gefahr besteht, daß sich Füllgut im nichtverschweißten Teilstück der Naht zwischen Tubenkörper und Schulterstück festsetzt, von wo derartiges Füllgut schlecht entleert werden kann und wo es zu Ausbeulungen der Tubenwand führt, welche ebenfalls den Gesamteindruck der Tube nachteilig beeinflussen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schulterstück in den Tubenkörper eingeschoben wird, welches zwischen dem Innendurchmesser des Tubenkörpers und dem Außendurchmesser des Schulterstückes einen Ringspalt offenläßt, daß das ungebogene Ende des Rohrstückes beim Verschweißen mit dem Schulterstück auf einem schmalen Überlappungsbereich bündig in das Schulterstück eingedrückt und das Schulterstück an der Innenseite in Richtung des Tubenkörpers breitgedrückt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer kostensparenden Herstellung einer Tube, welche sowohl vom äußeren Gesamteindruck formschön ist als auch in der Innenwandung keine unerwünschten Absätze aufweist. . .

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt eines vorgefertigten Tubenansatzstücks,

F i g. 2 eine Ansicht eines Werkzeugs in Form eines zylindrischen Doms,

Fig. 3 eine Teilansicht des Doms mit aufgesetztem Tubenansatzstück, . ·

F i g. 4 einen Teilschnitt des Doms mit aufgebrachten Ansatzstück und rohrförmigen Tubenkörper vor dem Umbördeln des Tubenkörperrandes, Fig. 5 einen Schnitt der Gegenmatrize,

F i g. 6 dieselbe Gegenmatrize während des Umbördelns des Randes des Tubenkörpers, Ä#ig. 7 die fertige T.'be, noch mit Gegerimatrize und Dorn, und

F i g. 8 und 9 eine andere Ausführungsform des Verbindens von Ansatzstück und Tubenkörper vor und nach dem Verschweißen, wobei der Rand des Tubenkörpers nicht umgebördelt wird.

In F i g. 1 ist als Beispiel ein Tubenschulterstück 1 mit Schraubgewinde dargestellt, obgleich auch ein anderes zweckentsprechendes Schulterstück verwendet werden kann. Fig. 2 zeigt eine Schweißelek- . trode 2 in Form eines zylindrischen Dorns, der an seinem oberen Ende zu einer kegelstumpfförmigen Schulter 3 geformt ist und in einen Zylinder 4 endet. Der Durchmesser des Dorns entspricht dem Innendurchmesser eines rohrförmigen Tubenkörpers 6, in den er eingeführt werden soll. Die Lage des Tubenkörpers auf dem Dorn wird durch einen Bund 5 bestimmt, der vorzugsweise von einem verstellbaren Ring gebildet ist. F i g. 3 zeigt die mit dem Schulterstück 1 versehene Schweißelektrode 2 und F i g. 4 die gleiche Schweißelektrode 2 mit Schulterstück 1 und Tubenkörper 6, dessen oberer Rand 11 noch frei vorsteht. Fig. 5 zeigt die Gegenelektrode, die einen ringförmigen Metallteil aus einem flachen Ring 7 und einem damit ein Stück bildenden, als Schweißelektrode dienenden zylindrischen Ring 8 umfaßt. Dieser Metallteil 7, 8 ist zwischen einem Außenmantel 9 und einem Innenmantel 10 aus dielektrischem Material fest untergebracht. Die Innenfläche der Matrize ist als durchgehende' Fläche dem Profil der herzustellenden Tube angepaßt.

Die ringförmige Schweißnaht und folglich auch der zylindrische Ring des Metallteiles 8 sollen von kleinerem Durchmesser als derjenigen des Tubenkörperrandes 11 sein, um eine Erhitzung der zylindrischen Wände in der Nähe des Schulterstücks 1 zu vermeiden, durch welche sich unerwünschte Falten auf der Außenfläche des Tubenkörpers bilden könnten.

F i g. 6 zeigt deutlich die Stellungen des Schulterstücks 1, des rohrförmigen Tubenkörpers 6, des zylindrischen Doms der Schweißelektrode 2 und der Gegenelektrode mit ihren verschiedenen Teilen 7, 8,9 und 10 nach dem Einwärtsbördeln des oberen Randes 11 des rohrförmigen Tubenkörpers 6, wobei ersichtlich ist, daß der äußere Durchmesser des Schulterstücks 1 kleiner ist als der Innendurchmesser des Tubenkörpers 6. Der äußere Durchmesser des Schulterstücks 1 ist deshalb kleiner als derjenige der Schweißelektrode 2, weil sich während des Verschweißens ein auf eine schmale ringförmige Zone am Umfang beschränkter Auswalzvorgang abspielt, durch welchen der Durchmesser des Schulterstücks vergrößert wird.

Der dielektrische Außenmantel 9 der Gegenelektrode dient dazu, den vorher durch Erhitzung weich gemachten oberen Rand 11 des Tubenkörpers 6, welcher die Schweißelektrode 2 überragt, nach innen umzulegen. Die Erhitzung soll sich auf den oberen Rand des Tubenkörpers, beschränken, der Rest soll auf einer niedrigeren Temperatur verbleiben. Nach dem Einwärtsbördeln wird der Rand des Tubenkörpers mittels Druck in die Randzone des Tubenschulterstücks 1 eingedrückt, welche sich bei der ₂g Verschweißung unter der Einwirkung von Hitze und Druck erweicht, wobei die Verschweißung vorzugsweise mit Hochfrequenz durchgeführt wird.

In Fig. 7, in welcher die gleichen Einzelheiten wie in F i g. 6 aber nach dem Verschweißen von „₀ Schulterstück und rohrförmigen Tubenkörper 6 dargestellt sind, ist bei 12 die Einbettung des einwärts gebördelten Randes 11 des Tubenkörpers 6 in die Schulter 20 des Schulterstücks gezeigt, wobei sich der Durchmesser dieser Schulter 20 durch den Preßdruck vergrößert hat. Die Schweißnaht wird durch den dem zylindrischen Ring 8 der Gegenelektrode gegenüberliegenden Ringbereich 13 begrenzt.

F i g. 8 zeigt ein Werkzeug, welches zum Verschweißen eines Schulterstücks 1 mit einem rohrförmigen Tubenkörper 6 geeignet ist, ohne daß der Rand des Tubenkörpers 6 einwärtsgebördelt wird. Man sieht deutlich, daß der Außendurchmesser des Schulterstücks 1 wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des rohrförmigen Tubenkörpers 6.

Die Schweißelektrode 2 in Form eines Doms gleicht im wesentlichen derjenigen nach dem vorherigen Ausführungsbeispiel, sie besitzt jedoch am Umfangsbereich ihrer Schulter 18 einen Ringwulst 19. Die Gegenelektrode besteht aus einem Metallteil 14 und einem nichtmetallischen oder dielektrischen Teil 15.

F i g. 9 zeigt eine Stellung nach dem Verschweißen, wobei bei 16 deutlich der durch den Ringwulst 19 nach außen gedrängte Bereich der Schulter 20 des Schulterstücks 1 und bei 17 die Schweißnaht zu erkennen ist, welche zwischen dem Bereich 17 des Schulterstücks und der Innenwand des rohrförmigen Tubenkörpers 6 entsteht.

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Claims (5)

Patentansprüche: 6o

1. Verfahren zum Herstellen einer Tube aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem in einen von einem Rohrstück gebildeten Tubenkörper ein Schulterstück aus thermoplastischem Kunststoff mit oder ohne Gewindeansatz eingeschoben, das Rohrstück an seinem am Schulterstück liegenden Ende umgebogen und mit dem Schulterstück unter Anwendung von Druck und Wärme verschweißt wird, dadurchgekennzeichnet, daß ein Schulterstück in den Tubenkörper eingeschoben wird, welches zwischen dem Innendurchmesser des Tubenkörpers und dem Außendurchmesser des Schulterstückes einen Ringspalt offenläßt, daß das umgebogene Ende des Rohrstücks beim Verschweißen mit dem Schulterstück auf einem schmalen Überlappungsbereich bündig in das Schulterstück eingedrückt und das Schulterstück an der Innenseite in Richtung des Tubenkörpers breitgedrückt wird.

2. Verfahren zum Herstellen einer Tube aus thermoplastischem Kunststoff mit einem dünnwandigen, von einem Rohrstück gebildeten Tubenkörper und einem vorgefertigten, einen kleineren Durchmesser als der Tubenkörper aufweisenden Schulterstück mit oder ohne Gewindeansatz, daß mit dem Tubenkörper unter Anwendung von Druck und Hitze verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Schulterstück mit gerader Schulter unter Verdünnung und seitlicher Vergrößerung der Schulter stumpf mit der Innenwand des Tubenkörpers verschweißt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer dornförmigen, Schulterstück und Tubenkörper aufnehmenden Schweißelektrode mit nach außen abfallender Schulter, sowie einer kappenförmigen Gegenschweißelektrode mit einem den Tubenkörper übergreifenden Außenmantel aus elektrisch nicht leitendem Material und einem inneren, mit der Schulter der dornförmigen Schweißelektrode zusammenwirkenden Metallteil, wobei die Schweißelektroden zueinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallteil (7, 8) ringförmig und in seiner Breite auf die Überlappung von Tubenkörperrand (11) und Schulterstückrand begrenzt ist und daß sich an diesen ein Innenmantel (10) aus elektrisch nicht leitendem Material anschließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der kappenförmigen Gegenschweißelektrode im Bereich des Außenmantels (9) wie an sich bekannt mit einer Rundung in die den Tubenkörper übergreifenden Fläche übergeht.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer dornförmigen, Schulterstück und Tubenkörper aufnehmenden Schweißelektrode mit nach außen abfallender Schulter sowie einer kappenförmigen Gegenschweißelektrode mit einem den Tubenkörper übergreifenden Außenmantel aus elektrisch nicht leitendem Material und einem inneren, mit der Schulter der dornförmigen Schweißelektrode zusammenwirkenden Metallteil, wobei die Schweißelektroden zueinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dornförmige Schweißelektrode (2) am Umfangsbereich ihrer Schulter (18) einen das Material des Schulterstückes nach außen drängenden Ringwulst (19) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen