DE1604507C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erörtert.

Fig. la und Ib sind Seitenansichten einer Schweißvorrichtung in teilweise geschnittener Darstellung, und

F i g. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie K-K in Fig. Ib.

Die Vorrichtung 500 ist für die Herstellung von Tischtennisbällen bestimmt und umfaßt eine Schweißvorrichtung, um aus Kunststoff-Folienstücken aus thermoplastischem Material, in denen je acht kugelförmige Hohlkörperhälften ausgeformt sind, zu entsprechenden acht Hohlkörpern bzw. Tischtennisbällen mit Hilfe von Hochfrequenzschweißen zu verbinden.

Im einzelnen enthält die Vorrichtung 500 obere und untere dreieckförmige Hauptträger 501, 502, die verschiebbar längs einer Mittelstütze über Rollenlagen 504 ohne Spiel abgestützt sind.

Auf dem unteren Ende 505 des oberen Hauptträgers 501 ist eine obere Elektrodenbefestigungsanordnung 506 befestigt, die eine Temperaturregelplatte 507, die an der Stütze befestigt ist, eine Abstandspiatte 508, die an der Regelplatte befestigt ist, und eine Elektrodenträgerplatte 509 enthält, die an der Abstandspiatte befestigt ist. Die Temperaturregelplatte 507 besitzt eine Bohrung 510 für die die Durchströmung eines Heiz- oder Kühlmediums, um die Temperatur der Elektrodenträgerplatte 509 im wesentlichen konstant zu halten. Die Elektrodenträgerplatte 509 hat acht durchgehende, kreisförmige Bohrungen, in denen je eine zylindrische Elektrode 511 angeordnet ist. Die untere Stirnfläche jeder als Elektrode dienenden Ausnehmung 512 ist entsprechend einer Hohlkörperhälfte ausgebildet und besitzt einen Durchmesser, der gleich dem Durchmesser des fertigen Tischtennisballes ist.

Die Abstandspiatte 508 hat eine Aussparung 513, die in ihrer unteren Fläche ausgebildet ist, so daß sich, wenn die Platten zusammengefahren werden, eine Kammer zwischen der Abstandspiatte und der Halterung bildet. Ein Durchgang 514 verläuft durch die Stütze und die Regel- und Abstandsplatten, um die so gebildete Kammer mit einer Vakuumquelle zu verbinden. Weiterhin sind Durchlaßkanäle 515 durch jede der als Elektroden dienenden Ausnehmungen 512 mit der Kammer verbunden und münden an der Außenfläche der Ausnehmungen 512 der Elektroden 511. Auf diese Weise können sich die Hohlkörperhälften an den Elektroden anlegen.

Eine untere Elektrodenanordnung 516 mit dem identisch gleichen Aufbau wie die obere, vorstehend beschriebene Elektrodenanordnung ist auf der Halterung am unteren Hauptträger 502 mit Hilfe von sechs keramischen, stangenförmigen Abstandshalterungen 518 derart befestigt, daß die den Hohlkörperhälften entsprechenden Ausnehmungen 519 der unteren Elektroden 520 den Ausnehmungen 512 der oberen Elektroden 511 genau gegenüberliegen.

Eine Hochfrequenz-Energiequelle 521 ist an der Mittelstütze 3 neben der oberen Anordnung 506 befestigt. Ein Schalter 527 ist, um den Hochfrequenzstrom abzuschalten, am unteren Hauptträger 502 befestigt und über einen verstellbaren Schalter 528 betätigbar, der an dem oberen Hauptträger 501 angebracht ist.

Ein Querträger 529 ist an der Mittelstütze 3 des Rahmens unterhalb der Bewegungsbahn des unteren Hauptträgers 502 angebracht. Das erste Gelenkglied 530 und das zweite Gelenkglied 531 einer Gelenkverbindung sind jeweils mit einem Ende am Querträger 529 bzw. am unteren Hauptträger 502 schwenkbar befestigt. Die anderen Enden der Gelenkglieder und ein Ende eines stößelähnlichen dritten Gelenkgliedes 532 der Gelenkverbindung sind miteinander gelenkig verbünden. Eine Bewegung des dritten Gelenkgliedes 532 bewirkt, daß der untere Hauptträger 502 längs der Bewegungsbahn an der Mittelstütze 3 auf und nieder bewegt wird.

ίο Ein weiterer Querträger 533 ist an der Mittelstütze 3 oberhalb der Bewegungsbahn des oberen Hauptträgers 501 mit Bolzen befestigt. An dem Ende 534 des Querträgers, das von der Mittelstütze 3 abgewandt liegt, ist eine federbelastete Spanneinrichtung 535 zum Niederdrücken der Elektroden beim Schweißen angeordnet, um einen engen Kontakt hierbei sicherzustellen. Die Spanneinrichtung 535 enthält obere und untere parallele Glieder 536 bzw. 537. Das obere Glied 536 ist mit einer Stellschraube 538 versehen, die im oberen Glied 536 über ein Schraubengewinde geführt ist. Am unteren Ende der Stellschraube 538 ist drehbar ein Federteller 539 befestigt. Ein zweiter Federteller 540 ist an einem Druckübertragungsglied 541 angebracht, das von dem Federteller 540 durch das untere Glied 537 verläuft. Eine Druckfeder 542 ist zwischen den beiden Federtellern angeordnet. Eine Drehung der Stellschraube 538 ändert die Vorspannung der Feder 542.

Das obere Ende 543 eines ersten Gelenkgliedes 544 einer oberen Gelenkverbindung ist schwenkbar an dem Druckübertragungsglied 541 befestigt, und das untere Ende 545 des zweiten Gelenkgliedes 546 der oberen Gelenkverbindung ist schwenkbar am oberen Hauptträger 501 angebracht. Die anderen Enden der Gelenkglieder 544 und 546 sind schwenkbar mit einem Ende eines dritten Gelenkgliedes 547 verbunden. Eine Bewegung des dritten Gelenkgliedes 547 bewegt den oberen Hauptträger 501 auf und nieder, jedoch kann sich, wenn sich der obere Hauptträger 501 nicht mehr weiter abwärts bewegen kann, das dritte Gelenkglied 547 noch weiter bewegen, da die Feder 542 zusammengedrückt wird. Wenn das dritte Gelenkglied 547 stillsteht und die Feder 542 zusammengedrückt ist, kann der obere Hauptträger 501 eine Bewegung ausführen, bei der die Feder den oberen Hauptträger 501 nach unten gegen den unteren Hauptträger 502 drückt.

Die dritten Gelenkglieder 547 und 532, die den oberen Hauptträger 501 bzw. den unteren Hauptträger 502 bewegen, sind mit Nockenstößeln (nicht gezeigt) verbunden, die auf einer Nockenscheibe aufliegen. Die Nockenscheiben sind derart profiliert, daß die Hauptträger während der Drehung der Nockenscheibe zusammengefahren werden, bis die Elektroden 511 und 520 in Berührung mit dem Folienstück stehen, auseinandergefahren und sodann wieder zusammengefahren werden, bis sie in klemmendem Eingriff mit dem Folienstück sind, wobei die Feder 542 zusammengedrückt ist.

Die in der Schweißstufe ausgeführte Operation bzw. Betätigung dient dazu, die beiden Folienstücke mit je acht ausgeformten Hohlkörperhälften zu acht kugelförmigen Hohlkörpern mit einem doppelt dicken Steg des Folienstückes zu verbinden. Ein doppeltes Folienstück, wie es in gestrichelt gezeichneten Linien dargestellt ist, wird zum Schweißen eingeführt, wenn die Hauptträger 501 und 502 auseinandergefahren sind. Die Nockenscheiben drehen sich sodann und fahren über die Gelenkverbindung die Hauptträger 501 und 502 zusammen. Diese Bewegung ist beendet, wenn die

Elektroden 511 und 520 gerade das Folienstück berühren. Die Durchlaßkanäle 515, die zu den Ausnehmungen 512 und 519 an den Halterungen führen, werden sodann an eine Vakuumquelle angeschlossen, und die ausgeformten Hohlkörperhälften des Folienstückes legen sich gegen die Ausnehmungen an den Halterungen an. Eine weitere Drehung der Nockenscheibe fährt über die Gelenkverbindung die Hauptträger wieder auseinander, um eine individuelle Ausrichtung jeder Hohlkörperhälfte bezüglich der entsprechenden Ausnehmung zu ermöglichen. Hierbei soll sichergestellt werden, daß die Hohlkörperhälften exakt zur Ausnehmung der Halterung ausgerichtet sind. Da die Hauptträger 501, 502 spielfrei längs Bahnen 504 bewegbar sind, sind die Hohlkörperhälften eines Hohlkörpers vor dem Verschweißen genau ausgerichtet.

Eine weitergeführte Drehung der Nockenscheibe fährt die Hauptträger wieder zusammen, um die Elektroden und die Folienstücke in klemmenden Eingriff zu bringen, und um die Feder 542 zusammenzudrücken. Ein Schalter wird durch eine Nockenscheibe betätigt, um den Hochfrequenzstrom einzuschalten. Sodann werden die Hohlkörperhälften zu einem Hohlkörper entlang den Rändern verbunden.

Während das Schweißen ausgeführt wird, wird das Material erweicht und schmilzt, und der obere Hauptträger 501 wird gegen den unteren Hauptträger 502 durch die Feder 542 gedruckt. Wenn genügend Material geschmolzen ist, wird der Schalter 527 über

ίο den Kontakt 528 ausgeschaltet, und der Hochfrequenzstrom wird abgeschaltet.

Wenn die Schweißung ausgeführt ist, wird die Vakuumquelle abgeschaltet, und die Hauptträger werden auseinandergefahren, um die Folienstücke freizugeben.

Auf diese Weise werden die ausgeformten Hohlkörperhälften in den Folienstücken genau miteinander verschweißt, und man erhält kugelförmige Hohlkörper, die untereinander über die Folienstücke noch verbunden sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere von Tischtennisballen, aus thermoplatischen Kunststoff-Folienstücken, in denen Hohlkörperhälften ausgeformt sind und die spiegelbildlich übereinanderliegend an den Rändern der Hohlkörperhälften, insbesondere dielektrisch verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelbildlich übereinanderliegenden Folienstücke durch Zusammenfahren von Halterungen mit den Hohlkörperhälften entsprechenden Ausnehmungen derart ausgerichtet werden, daß die Kanten der Hohlkörperhälften exakt aufeinanderliegen, daß dann an die Ausnehmungen ein Vakuum angelegt wird, danach die Halterungen bei aufrechterhaltenem Vakuum auseinandergefahren werden und schließlich zum Verschweißen die Halterungen wieder zusammengefahren werden.

   2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, mit spiegelbildlich angeordneten, in einem Maschinenrahmen bewegbaren Halterungen zur Aufnahme von Kunststoff-Folienstücken, in denen Hohlkörperhälften ausgeformt sind, mit den den Hohlkörperhälften entsprechenden Ausnehmungen, die als Elektroden zum Verschweißen dienen, an jeder Halterung, und mit mehreren in der Zahl der Anzahl der Ausnehmungen an jeder Halterung entsprechenden Durchlaßkanälen, die mit einer Vakuumpumpe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelbildlich angeordneten Halterungen (517, 505) über Hauptträger (500,

   501) längs einer senkrecht verlaufenden Mittelstütze (3) des Maschinenrahmens über Lager (504) bewegbar abgestützt sind, und daß unter- bzw. oberhalb der Bewegungsbahn des entsprechenden Hauptträgers (501, 502) an der Mittelstütze (3) ein Querträger (529, 533) angebracht ist, an dem schwenkbar eine Gelenkverbindung, bestehend aus drei Gelenkgliedern (530, 531, 532 bzw. 544, 546, 547) angelenkt ist, wobei das erste Gelenkglied (530 bzw. 544) an dem vom Querträger (529 bzw. 533) abgelegenen Ende schwenkbar mit dem einen Ende des zweiten Gelenkgliedes (531 bzw. 546) und mit dem dritten Gelenkglied (532 bzw. 547), das zweite Gelenkglied (531 bzw. 546) schwenkbar mit dem entsprechenden Hauptträger (501, 502) verbunden ist und das dritte Gelenkglied (532 bzw. 547) an der Unterkante des entsprechenden Hauptträgers (501,

   502) anliegt und nach Maßgabe der Bewegung einer entsprechend profilierten Nockenscheibe pro Umdrehung die Hauptträger (501, 502) mit den Halterungen (517,505) zu Beginn zum gegenseitigen Ausrichten der Kanten der Hohlkörperhälften zusammenfährt, bis die Kanten der Ausnehmungen (512, 519) am Kunststoff-Folienstück anliegen, bei mit den Durchlaßkanälen (515) verbundener Vakuumpumpe zur individuellen Ausrichtung der Hohlkörperhälften bezüglich der entsprechenden Ausnehmungen (512, 519) auseinanderfährt, zum Verschweißen der Hohlkörperhälften wiederum zusammenfährt und anschließend bei unterbrochener Verbindung von Durchlaßkanälen (515) und Vakuumpumpe auseinanderfährt.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere von Tischtennisbällen, aus thermoplastischen Kunststoff-Folienstücken, in denen Hohlkörperhälften ausgeformt sind und die spiegelbildlich übereinanderliegend an den Rändern der Hohlkörperhälften, insbesondere dielekirisch verschweißt werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
   Gemäß der GB-PS 9 54 820 ist ein Verfahren zum

   ίο Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoff-Folienstücken bekannt. Hierbei werden die in den Kunststoff-Folienstücken ausgeformten Hohlkörperhälften beim Niederdrücken von spiegelbildlich angeordneten Haltern verschweißt, und zwar vorzugsweise dielektrisch. Bei diesem Verfahren ist jedoch keine exakte Ausrichtung tier Hohlkörperhälften zueinander sowie bezüglich der Halterungen gewährleistet.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, gemäß dem sichergestellt ist, daß die in den Folienstücken ausgeformten Hohlkörperhälften vor dem Schweißarbeitsgang auch dann exakt ausgerichtet sind, wenn die Hohlkörperhälften in einer von der Schweißvorrichtung getrennten Vorrichtung hergestellt werden.

   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die spiegelbildlich übereinander liegenden Folienstücke durch Zusammenfahren von Halterungen mit den Hohlkörperhälften entsprechenden Ausnehmungen

   jo derart ausgerichtet werden, daß die Kanten der Hohlkörperhälften exakt aufeinanderliegen, daß dann an die Ausnehmungen ei 11 Vakuum angelegt wird, danach die Halterungen bei aufrecht erhaltenem Vakuum auseinandergel'ahren werden und schließlich zum Verschweißen die Halterungen wieder zusammengefahren werden.

   Da beim Verfahren gemäß der Erfindung die spiegelbildlich übereinanderliegenden Folienstücke, in denen die Hohlkörperhälften ausgeformt sind, beim Zusammenfahren der Halterungen einerseits zueinander und andererseits die spiegelbildich liegenden Hohlkörperhälften durch Berühren der Kanten der Hohlkörperhälften ausgerichtet werden, ermöglicht das Verfahren eine Vorausrichtung von Folienstücken und darin ausgeformten Hohlkörperhälften. Wenn die Halterungen so zusammengefahren sind, daß die Außenkanten der Ausnehmungen an den Halterungen auf der Folie aufliegen, wird über die Durchlaßkanäle an den Ausnehmungen ein Vakuum angelegt, so daß eine Saugwirkung entsteht. Während nun die Hohlkörperhälften infolge des Vakuums von den jeweiligen Ausnehmungen in den Halterungen angesaugt werden, werden die Halterungen auseinandergefahren, so daß sich die einzelnen Hohlkörperhälften in ihrer jeweiligen Halterung bezüglich der vorgesehenen Ausnehmungen in der Halterung ausrichten können. Nachdem dieser zweite Ausrichtvorgang beendet ist, werden die Halterungen zum Verschweißen der Hohlkörperhälften entlang den gegenüberliegenden Rändern wiederum zusammengefahren. Auf diese Art und Weise wird eine äußerst genaue Ausrichtung der einzelnen zu verbindenden Hohlkörperhälften zueinander und bezüglich der entsprechenden Ausnehmungen an den Halterungen sichergestellt, so daß die einzelnen Hohlkörperhälf-

   ft5 ten zu einem Hohlkörper, wie ζ Β. einem Tischtennisball derart verbunden werden können, daß der fertiggestellte Hohlkörper äußerst genau der kugelförmigen Gestalt entspricht.