DE3236875C2

DE3236875C2 -

Info

Publication number: DE3236875C2
Application number: DE3236875A
Authority: DE
Inventors: Walter G. Scotch Plaines N.J. Us Berghahn
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Current assignee: Bristol Myers Squibb Co
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1982-10-05
Publication date: 1990-06-28
Also published as: MX158028A; FR2513936B1; SE8205681L; ES8308750A1; DE3236875A1; JPS58145414A; US4384916A; BE894609A; CA1184753A; GR82252B; BR8205811A; GB2109250B; NZ202049A; FR2513936A1; NL8203852A; AU558005B2; AU8898782A; ZA827211B; ES516042A0; JPH0311256B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenbau von Hohlkugeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Abgabevorrichtungen oder Applikatoren, insbesondere für das Aufbringen von Antiperspirantien mittels eines Rollstiftes benützt man vorteilhafterweise Hohlkugeln. Die hier auf gezeigten Kugeln sollen die Rollapplikatorfläche bilden. Sie werden als Hohlkugeln ausgeführt, um Kunst stoffmaterial bei der Herstellung zu sparen. Auf diese Weise können Rollstifte mit relativ großen Kugeln her gestellt werden, die einen hohen Wirkungsgrad aufweisen und angenehm im Gebrauch sind. Es wurden bereits mehre re Möglichkeiten zur Herstellung von Hohlkugeln auf gezeigt.

Zum Beispiel ist in der US-PS 23 78 034 ein Verfahren aufgezeigt, bei dem durch Lösungsmittel er weichtes Material auf den Trennflächen von Kugelhälften angeordnet oder auf sie aufgebracht wird. Die Hälften werden dann zur Bildung einer einzigen Kugel zusammen gepreßt. In dieser Schrift wird aber kein Hinweis da rauf gegeben, wie man das Lösungsmittel auf die Kugel hälften aufbringen soll. Darüber hinaus ist kein Ver fahren zur kontinuierlichen Produktion von zusammenge setzten Kugeln aufgezeigt.

Die US-PS 25 97 704 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkugeln, wobei die Kugelhälften in einer nicht näher dargestellten Art und Weise zusammengebracht werden und die Trennflächen jeder Hälfte einer Hitze behandlung auf einer aufgeheizten Platte unterworfen werden. Die so behandelten Hälften werden dann ver schweißt, indem man die Kugelhälften in einer nicht näher spezifizierten Art und Weise zusammenpreßt.

Die US-PS 41 77 548 beschreibt eine Vorrichtung zum Zu sammenbau von Teilen, wie z. B. einem Gefäß und dem Deckel dazu. Diese Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung zur Aufnahme und Zuführung der Teile, ein Rad mit mehreren peripher angeordneten Schlitzen, eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb des Rades, eine Druckvorrichtung zum Aneinan derpressen der Teile und eine Vorrichtung für den Abtrans port der Teile. Bei dieser Vorrichtung ist es erforderlich, daß die zu verbindenden Teile bereits ausgerichtet in Schlitze auf einem rotierbaren Rad angeordnet werden. Jedem Teilepaar ist eine kolbenartige Druckvorrichtung auf einem zweiten Rad zugeordnet, dessen Mittelachse mit der Mittel achse des ersten Rades einen spitzen Winkel bildet und das synchron mit dem ersten Rad rotiert, so daß in dem Punkt, in dem der Abstand der beiden Räder am geringsten ist, ein Druck auf die beiden Teile ausgeübt wird und diese zusam mengepreßt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer Massenproduktion eine exakte Positionierung der Halb kugeln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer derartigen Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Druckvorrichtung stationär angeordnet ist und aus einer justierbaren Hälfte auf der einen Seite des äußeren Teils des Rades und einer festen Hälfte besteht, die der justierbaren Hälfte gegenüber auf der anderen Sei te des Rades angeordnet ist.

Bevorzugte Ausführungsformen besitzen die in den Unteran sprüchen angegebenen Merkmale.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgen den anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Herstellungsstraße mit der Vorrichtung,

Fig. 2 die Seitenansicht einer bevorzugten Aus führungsform der Vorrich tung,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Vorderansicht einer be vorzugten Ausführungsform der Vorrichtung mit der Anpreßnockenstation und der Applikatorscheibe,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung mit Details der justierbaren Hälfte der Anpreßnockenstation aus Fig. 3, und

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des Positionierers der Nockenstation nach Fig. 3, und zwar von der Unterseite her gesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird dazu benutzt, Hohlkugeln aus Paaren von Halbkugeln herzustellen. Nach Fig. 1 wird die erfin dungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Ferti gungsstraße benutzt, in der die zueinander passenden Kugelhälften in zwei Formen 11 und 12 vorgeformt werden. Die geformten Hälften werden dann der Vorrichtung zugeführt, welche die Kugelhälften zu Kugeln zusammensetzt. Darauf werden die Kugeln zwei Schleifstationen 13 zugeführt, um Oberflächen ungleichmäßigkeiten der zusammengesetzten Kugeln zu entfernen und eine zusätzliche Oberflächenstrukturierung anzubringen. Die Kugeln werden dann einer Waschstation 15 und einer Trockenstation 17 zugeführt und gelangen dann von der Trockenstation zu einer Meßstation 19.

Nach den Fig. 2 und 3 werden die zwei Kugelhälften 22, 23 über eine Eingangsrutsche 25 der Vorrichtung 1 zugeführt. Die Kugelhälften 22, 23 werden durch die Eingangsrutsche in einem Paar von parallelen Reihen geführt, bis sie das Rad 31 er reichen.

Das Rad 31 weist ein Paar von kreisförmi gen Scheiben 32 und 34 auf, die voneinander im Abstand 57 gehalten sind. Das Rad 31 weist eine Mittelachse 33 auf, die horizontal angeordnet ist, so daß das Rad 31 vertikal ausgerichtet ist.

Das Rad weist eine Vielzahl von Schlitzen 36, 37 an seinem Außenumfang 39 für die zwei Kugelhälften auf. Die einen Schlitze 36 sind mit den anderen Schlitzen 37 parallel zur Mittelachse 33 fluchtend angeordnet. Jeder Schlitz 36 ist so ausgebildet, daß er eine Kugelhälfte 22, jeder Schlitz 37 ist so ausgebildet, daß er eine Kugelhälfte 23 aufnehmen kann. Die Schlitze 36, 37 weisen eine solche Kontur auf, daß die passenden Flächen der zusammenpassenden Kugelhälften 22, 23 auf liegen, und zwar einander gegenüberliegend.

Das Rad 31 wird über einen Motor 41 um seine Achse in Drehung versetzt, wobei der Motor 41 eine Antriebs kette 43 treibt, die ein erstes Antriebszahnrad 45 treibt. Das Antriebszahnrad 45 ist am Rad 31 so befestigt, daß das Rad 31 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit dreht, wie das Antriebszahnrad 45. Wenn sich also das Rad 31 dreht, so nehmen die Schlitze 36, 37 nacheinander Kugelhälften 22, 23 auf. Die Kugelhälften 22, 23 rotieren an einer Lösungsmittelapplikatorstation 47 vorbei und passieren dann eine Andrucknockenstation 49. Bei dieser bevor zugten Ausführungsform erstreckt sich die Applikator station 47 durch den ersten Teil 51 der Andrucknocken station 49, um einen gewissen Druck der Andrucknocken station 49 in Höhe des Lösungsmittelapplikators 47 aufzubringen.

Der Lösungsmittelapplikator 47 besteht aus einer Applikatorscheibe 53, die teilweise in einen Applika tortank 55 eintaucht.

Der Zwischenraum 57 im Rad 31 erstreckt sich durch den äußeren Teil 39 des Rades 31 in Richtung auf dessen Achse 33, und zwar bis unter die Schlitze 36, 37. Die Applikatorscheibe 53 ragt in den Spalt 57, so daß die Schlitze 36, 37, welche die Kugelhälften 22, 23 ent halten, an der Applikatorscheibe 53 vorbeigelangen, und die Applikatorscheibe 53 zwischen den Kugel hälften 22, 23 zu liegen kommt.

Der Applikatortank wird mit einem Lösungsmittel, wie zum Beispiel Methylenchlorid versorgt. Das Lösungs mittel fließt durch die Schwerkraft von einem Versor gungstank 61 zu einer Flußsteuerung 63 und von der Flußsteuerung 63 in den Applikatortank 55. Ein Ab laßventil 67 und ein Absperrventil 69 sind zwischen der Flußsteuerung 63 und dem Applikatortank 55 vorge sehen, um ein Absperren der Lösungsmittelversorgung zum Applikatortank 55 zu erlauben. Die Applikator scheibe 53 dreht um die Applikatorachse 71, und zwar durch einen Kettentrieb 73, der über ein Antriebs rad 75 getrieben wird, das auf der Achse des Rades 31 befestigt ist. Auf diese Weise dreht sich das Rad 75 mit der gleichen Drehgeschwindigkeit, wie das Rad 31 und das erste Ritzel 45. Die Drehgeschwindigkeit der Applikatorscheibe 53 ist also direkt proportional zur Drehgeschwindigkeit des Rades 31.

Wenn sich die Applikatorscheibe 53 dreht, so taucht sie teilweise in den Applikatortank 55, der mit Lösungsmittel versorgt wird. Das Lösungsmittel wird über die Scheibe 53 jeder Kugelhälfte 22, 23 bzw. deren Oberflächen 78, 79 zugeführt, die mit der Applikatorscheibe 53 in Kontakt kommen. Wischer 80 sind in Berührung mit der Applikatorscheibe 53 ange ordnet, so daß sie die Menge an Lösungsmittel auf der Applikatorscheibe einstellen und verhindern, daß sich gelöster Kunststoff auf der Scheibe 53 ansammelt.

Nach den Fig. 4 und 5 besteht die Andrucknocken station 49 aus einer justierbaren Hälfte 81 auf der einen Seite des äußeren Teils 39 des Rades 31 (Ex plosionsdarstellung in Fig. 4) und einer festen Hälfte 83 (in Fig. 5 gezeigt), die der justierbaren Hälfte 81 gegenüber und auf der anderen Seite des äußeren Teils 39 des Rades 31 angeordnet ist. Wie vorher ange deutet, ist Fig. 5 eine Darstellung der Unterseite der fixierten Hälfte 83 der Nockenstation 49, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Ausrichtung der feder belasteten Mittel (Positionierer) 85 nach Fig. 5 ist also um gekehrt zu der Richtung, wie diese Positionen in Fig. 3 gezeigt sind. In jeder Hälfte 81, 83 ist eine Vielzahl von federbelasteten Positionierern 85 montiert, und zwar so, daß sie eine entsprechende Stellung ein nehmen, um in Kontakt mit den Kugelhälften 22, 23 zu gelangen.

Nach Fig. 5 besteht jeder Positionierer 85 aus einem Kolben 87 mit einem daran befestigten Stab 89. In jeder Hälfte 81, 83 ist eine Vielzahl von Bohrungen 91 einge senkt; zu diesen Bohrungen 91 sind koaxial kleinere Löcher 93 durchgebohrt. Die kleineren Löcher 93 er strecken sich also durch das restliche Material zwischen den Einsenkungen 91 und der Oberfläche der Hälften 81, 83. In jeder Einsenkung 91 ist eine Feder 95 ange ordnet, die Kolben 87 sind so in jeder Einsenkung 91 ange ordnet, daß die Stangen 89 durch die Feder hindurch und durch die kleineren Löcher 93 hindurchragen. Jede Stange 89 weist einen aufgepreßten Bördelrand 97 auf, der gegenüber der Einsenkung 91 angeordnet ist. Auf diese Weise werden die Kolben 87 durch die Federn 95 in den Einsenkungen 91 vorgespannt gehalten.

Ein steifer Andrucknocken 99 ist in das eine Ende 101 der festen Hälfte 83 auf der Seite 103 eingesenkt, auf der die Einsenkungen 91 eingelassen sind. Der Andrucknocken 99 weist eine glatte, gekrümmte Oberfläche 105 auf, die von der festen Hälfte 83 in dieselbe Richtung ragt wie die Kolben 87.

Wie man am besten in Fig. 4 erkennt, weist die justierbare Hälfte 81 einen oberen Teil 82 und einen unteren Teil 84 auf, die zusammengesetzt sind, wenn sie in der Andrucknockenstation 49 montiert sind. Ein justierbarer Andrucknocken 109, der ein Paar von Schlitzen 108 und 110 (mit gestrichelten Linien angedeutet) aufweist, ist zwischen den Teilen 82 und 84 am einen Ende 111 der justierbaren Hälfte 81 montiert. Ein Paar von seitlich justierbaren Bolzen 129 führt durch Löcher im oberen Teil 82 so, daß sie durch die Schlitze 108 und 110 laufen. Ein Paar von Druckjustierbolzen 127 ist so vorgesehen, daß es mit dem äußeren seitlichen Rand des justierbaren Andrucknockens 109 in Kontakt ge langt und kann diesen Andrucknocken 109 in Richtung auf die Kugelhälften nach innen schieben.

Die zwei Hälften 81, 83 sind an gegenüberliegenden äuße ren Teilen 39 des Rades 31 mit den gegenüberliegenden Positionierern 85 eingebaut. Die Positionierer 85 üben dann eine Vorspannkraft auf die Paare von Kugelhälften 22, 23, und zwar auf jede nacheinander aus, nachdem die Kugelhälften 22, 23 über der Applikatorscheibe 53 ange langt sind. Dadurch ist sichergestellt, daß die Trenn flächen 78, 79 der Kugelhälften einen vollständigen Kontakt mit der Applikatorscheibe 53 bekommen. Die An drucknockenstation 49 erstreckt sich bis unter die Applikatorscheibe 53, so daß jedes Paar von Kugelhälften 22, 23, nachdem es die Applikatorstation 47 verlassen hat, aneinandergedrückt wird. Die Enden 101, 111 der Hälften 81, 83 sind unter dem Lösungsmittelapplikator angeordnet, so daß die Paare von Kugelhälften 22, 23 beim Passieren der Andrucknocken 99, 109 einander berühren. Die Andrucknocken 99, 109 pressen nacheinander die Paare von Kugelhälften 22, 23 fest aneinander und bilden so komplette Kugeln 121. Die Kugeln 121 werden dann nacheinander durch die Schlitze 36, 37 zur Abfuhrstation 123 geführt, wo sie in einer Abfuhrrutsche 124 zur nachfolgenden Schleifbehandlung 13 gelangen.

Wenn man also die Kugelhälften 22, 23 aus Polystyrol herstellt, nimmt die Vorrichtung 1 zuerst Kugelhälften 22, 23 auf und appliziert dann Lösungsmittel als Klebe material, zum Beispiel Methylenchlorid, auf die Trenn flächen 78, 79 der Kugelhälften 22, 23. Die Kugelhälften 22, 23 werden dann zusammengepreßt, um komplette Kugeln 121 zu bilden.

Wenn man die Kugelhälften 22, 23 aus Polypropylen her stellt und so formt, daß sie ineinander einschnappen können, ohne daß ein Lösungsmittel als Klebematerial verwendet wird, kann man diese Vorrichtung auch verwen den. In diesem Fall wird der Lösungsmittelapplikator überflüssig und kann entfernt werden, so daß die Vor richtung ohne ihn funktioniert. Darüber hinaus werden die Andrucknocken 99, 109 zwar nicht benutzt, um ein Kleben durch Lösungsmittel zu bewirken, jedoch dienen sie dazu, die Kugelhälften 22, 23 fest aneinander zu pressen und so komplette Kugeln 121 herzustellen. Man kann die Vorrichtung also zum Zusammensetzen von Kugeln aus Hälften verwenden, wenn Kleben durch Lösungsmittel ange zeigt ist, aber auch dann, wenn ein einfacher Preßsitz der Kugelhälften aufeinander gewünscht ist.

Der Druck durch die Nocke 99, 109 muß präzise justiert werden, damit die Kugeln 121 zwar vollständig zusammen gefügt sind, aber kein unnötiger, die Kugel 121 defor mierender Druck ausgeübt wird, je nachdem, welche Materia lien oder Verfahren zum Zusammenbau benutzt werden. Aus diesem Grund wird der justierbare Andrucknocken 109 genau fluchtend in der justierbaren Hälfte 81 über die Justierbolzen 127 und die lateralen Justierbolzen 129 ausgerichtet. Die Druckjustierbolzen 127 sind in (hier nicht gezeigten) Gewindebohrungen aufgenommen, die durch die justierbaren Hälften gegenüber der Fläche 131 in Richtung auf die Fläche 113 führen und mit den justierbaren Andrucknocken 109 kommunizieren. Die lateralen Justierbolzen werden in (hier nicht ge zeigten) Gewindelöchern aufgenommen, die radial nach innen in Richtung auf die Mittelachse 33 ausgerichtet sind und mit den justierbaren Andrucknocken 109 kommunizieren. Die lateralen Justierbolzen 129 wirken einer lateralen Bewegung des justierbaren Andruck nockens 109 entgegen, wenn die lateralen Justierbolzen 129 zum Andrucknocken 109 gesichert sind.

Mit der Vorrichtung und den Andruck nocken ist es natürlich auch möglich, andere Klebe methoden durchzuführen, so zum Beispiel Ultraschall klebung.

Claims

1. Vorrichtung zum Zusammenbau von Hohlkugeln, mit
einer Vorrichtung (25) zur Aufnahme und Zuführung der Kugelhälften (22, 23);
einem Rad (31) mit mehreren peripher angeordneten Schlitzen (36, 37) zur Aufnahme der Kugelhälften (22, 23);
einer Antriebsvorrichtung (41) zum Antrieb des Rades (31);
einer Druckvorrichtung (49) zum Aneinanderpressen der Ku gelhälften (22, 23);
einer Vorrichtung (123) für den Abtransport der Hohlku geln, die mit den Schlitzen (36, 37) zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung (49) stationär angeordnet ist aus einer justierbaren Hälfte (81) auf der einen Seite des äußeren Teils (39) des Rades (31) und einer festen Hälfte (83) besteht, die der justierbaren Hälfte (81) gegenüber auf der anderen Seite des Rades (31) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Hälften (81, 83) Mit tel (85), um die Kugelhälften (22, 23) leicht aneinander zu drücken und um sie zu positionieren, sowie Einrichtungen (99, 109) aufweisen, um die Kugelhälften (22, 23) zur Bildung von ganzen Kugeln (121) fest aneinander zu pressen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mittel (85) zum leich ten Aneinanderpressen der Kugelhälften (22, 23) durch elastische Vorspannmittel (85) vorgespannt sind und die Einrichtungen (99, 109) zum festen Aneinanderpressen der Kugel hälften (22, 23) als steife Nocken (99, 109) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß sie zusätzlich einstellbare Positionierungsmittel (127) zur Positionierung der Nocken (99, 109) zueinander aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Positionierungsmittel (127) für die justierbare Hälfte (81) vorgesehen sind, so daß der von den Nocken (109) ausgeübte Druck manuell ein stellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (31) ein Paar von beabstandeten Scheiben (32, 34) mit einem trennenden Zwischenraum (57) umfaßt, der die Aufnahmeschlitze (36, 37) für die Kugelhälften (22, 23) voneinander trennt, wo bei im Zwischenraum (57) ein Lösungsmittel- oder Klebstoff applikator (47) zwischen den Kugelhälften (22, 23) ange ordnet ist, wenn diese in den Schlitzen (36, 37) geführt sind, um Lösungsmittel oder Kleber auf die Kugelhälften (22, 23) aufzubringen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Lösungsmittel- oder Klebstoffapplikator (47) als drehbare Scheibe (53) aus gebildet ist, die teilweise in einen Lösungsmittel- oder Kleberbehälter (54) getaucht ist und die Kugelhälften (22, 23) berührt und so Lösungsmittel oder Kleber auf sie aufträgt.