DE3314457A1 - DEVICE AND METHOD FOR FRICTION WELDING AND ITEMS OBTAINED THEREOF - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR FRICTION WELDING AND ITEMS OBTAINED THEREOF

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DE3314457A1
DE3314457A1 DE19833314457 DE3314457A DE3314457A1 DE 3314457 A1 DE3314457 A1 DE 3314457A1 DE 19833314457 DE19833314457 DE 19833314457 DE 3314457 A DE3314457 A DE 3314457A DE 3314457 A1 DE3314457 A1 DE 3314457A1
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DE
Germany
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oscillator
welding
thermoplastic
frequency
tool
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Withdrawn
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DE19833314457
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German (de)
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Vincent E. Huntington Beach Calif. Fortune
Donald N. Midland Mich. Mac Laughlin
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Cosden Technology Inc
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Cosden Technology Inc
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    • B29C66/9513Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 by measuring or controlling the vibration frequency and/or the vibration amplitude of vibrating joining tools, e.g. of ultrasonic welding tools characterised by specific vibration frequency values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · monchin dipping. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurtdr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · monchin dipping. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMTAPPROVED REPRESENTATIVES AT THE EUROPEAN PATENT OFFICE

GROSSE ESCHENHEIMER STR. 39 6OOO FRANKFURTAM MAIN 1 GROSSE ESCHENHEIMER STR. 39 6OOO FRANKFURTAM MAIN 1

- 14 -- 14 -

TELEFON : <O6I1) 281134 + 287014 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEX: 4I3II0TELEPHONE: <O6I1) 281134 + 287014 TELEGRAMS: WIRPATENTE TELEX: 4I3II0

20. April 1983 S S/ArApril 20, 1983 S S / Ar

Cosden Technology, Inc.
West, 10th Street,
Wilmington, Delaware
USA
Cosden Technology, Inc.
West, 10th Street,
Wilmington, Delaware
United States

Einrichtung und Verfahren zum Reibschweißen sowie danach hergestellte GegenständeDevice and method for friction welding and objects manufactured therefrom

331U57331U57

- ]5 - -rT,":rk-S?-] 5 - -rT, " : r kS?

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Rcibschweißen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for rib welding according to the preamble of claim 1.

Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Verschweißen mindestens zweier thermoplastischer Kunstsioifabschni1 te nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18.It also relates to at least one method for welding two thermoplastic Kunstsioifabschni1 te after the preamble of claim 18.

Schliesslich betrifft sie einen mit der Einrichtung bzw. « nach dem Verfahren hergestellten Gegenstand. jAfter all, it affects someone with the facility or " object manufactured according to the process. j

Nach der Erfindung sollen allgemein zwei ähnlich gestaltete! Teile, insbesondere Behälterober- und -Unterabschnitte, aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Behälter hermetisch dicht nach dem Prinzip des Reibschweißens verschweisst werden.According to the invention, two similarly designed! Parts, especially upper and lower sections of the tank, Made of thermoplastic material, hermetically sealed to form a container using the friction welding principle will.

Nach dem Stand äer Technik ist ein Verfahren zum Verj schweissen von Behälterabschnitten zu einem einzigen Behalter bekannt, welches auf thermoplastische Behälter j zylindrischer Gestalt gerichtet ist„ die mit hohen Ge-According to the prior art, a method for welding container sections into a single container is known, which is directed to thermoplastic containers of cylindrical shape "which are

schwindigkeiten gegeneinander rotieren, um die zum gegen-I
! seitigen Verbinden der zwei Abschnitte erforderliche Wärme
Rotate speeds against each other in order to achieve the against-I
! lateral joining of the two sections required heat

durch Reibung zu erzeugen (DE-PS 1 454 958,to be generated by friction (DE-PS 1 454 958,

DE-PS 1 679 926). Dieses Verfahren wirdDE-PS 1 679 926). This procedure will

allgemein als Reibschweissen bezeichnet.commonly referred to as friction welding.

Während die bekannten Reibschweissverfahren gegenüber chemischem Verbinden, Verkleben und Heißsiegeln mittels Laser, Elektronenstrahlen, Radiowellen und elektrischen Vorrichtungen Vorteile erbringen, besitzen sie den Nachteil, auf zylindrische Verbindungen beschränkt zu sein. Offensichtlich könnte eine Reibschweissung zweier nicht-While the well-known friction welding process is opposite chemical bonding, gluing and heat sealing by means of Lasers, electron beams, radio waves and electric Devices bring advantages, they have the disadvantage of being limited to cylindrical connections. Obviously, a friction welding of two non-

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zylindrischer Behälterabschnitte nicht gelingen, da sie keine Oberflächen besitzen, die während der gegenseitigen Relativdrehbewegung in Berührung bleiben würden.cylindrical container sections do not succeed because they do not have any surfaces during the mutual Relative rotational movement would remain in contact.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, diese Beschränkung des Rotationsreibschweissens zu überwinden, indem eine Einrichtung und ein Verfahren zum Reibschweissen von Behältern aus thermoplastischem Kunststoff mit nichtzylindrischen Verbindungsabschnitten zur Verfügung gestellt wird.The invention is therefore based on the object of overcoming this limitation of rotary friction welding, by providing a device and a method for friction welding containers made of thermoplastic material with non-cylindrical connecting sections will.

Diese Aufgabe wird durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 18 angegebenen Erfindungen gelöst.This object is achieved by the inventions specified in the characterizing parts of claims 1 and 18.

Das Prinzip besteht darin, dass eine oszillierende oder schwingende Bewegung anstelle einer gleichförmigen Rotationsbewegung zwischen den beiden zu verbindenden Abschnitten erfolgt, um die notwendige Reibungswärme zum gegenseitigen Verbinden der beiden Abschnitte zu bilden. Die Erfindung ist für eine Vielzahl nicht-rotationssymmetrischer Abschnitte, aber auch für zylindrische Abschnitt2 anwendbar.The principle is that there is an oscillating or swinging movement instead of a uniform rotational movement takes place between the two sections to be connected in order to generate the necessary frictional heat to form mutual joining of the two sections. The invention is non-rotationally symmetrical for a large number of Sections, but can also be used for cylindrical sections2.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit 8 Figuren erläutert, in der zeigen:The invention is explained below with reference to a drawing with 8 figures, in which show:

Fig. 1-3 Seitenansichten im Schnitt von drei verschiedenen Behälterverbindungen, die unter Anwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können;
Fig- 4 eine Seitenteilansicht einer Einrichtung zum
Figures 1-3 are side elevational views in section of three different container connections which can be made using the present invention;
Fig. 4 is a partial side view of a device for

Oszillationsschweissen mit Niederfrequenz;Oscillation welding with low frequency;

Fig. 5 eine schematische.Ansicht einer luftbetriebene α Rotationsschweissanordnung bei Anwendung der Einrichtung nach Fig. 4;Fig. 5 is a schematic view of an air-powered α Rotary welding arrangement when using the device according to FIG. 4;

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Fig. 6 eine Seitenteilansicht einer Einrichtung zumFig. 6 is a partial side view of a device for

Oszillationsschweissen mit Hochfrequenz? Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung zum Rotationsschweissen mit Luft- und Stromzufuhr zur Einrichtung nach Fig. 6, und Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf das rotierendeOscillation welding with high frequency? 7 shows a schematic representation of the arrangement for rotation welding with air and power supply for the device according to FIG. 6, and FIG. 8 is a schematic plan view of the rotating

Zufuhr- und Austragssystem für die Einrichtung zum Oszillationsschweissen,,Feed and discharge system for the device for oscillation welding,

Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung (US-PSen 3 499 068 und Re 29 448) einer bekannten Einrichtung dar, auf die Bezug genommen wird» Zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird sie mit Bezug auf nur eine Station einer Anlage mit mehreren solcher Stationen beschrieben. Mit Ausnahme der bezüglich der einzigen beschriebenen Station offenbarten Weiterentwicklung ist der Rest des erfindungsgemässen Behälterherstellungssystems im wesentlichen gleich wie in den Bezugspatenten= The present invention represents a further development (US Pat. Nos. 3,499,068 and Re 29,448) of a known device Reference is made to this figure. To facilitate understanding of the present invention, reference is made to it on only one station of a system with several such stations. With the exception of the The only further development disclosed is the remainder of the container manufacturing system according to the invention essentially the same as in the reference patents =

Im Hinblick auf Fig. 4 ist die einzige Station 10 der Schweißanlage 11 nun in Seitenansicht dargestellt. Die einzige Station ist ein typisches Beispiel für die übrigen, in der Anlage zum Rotationsschweißen eingeschlossenen Stationen. Die Station enthält einen oberen, auf Rollen montierten Trägeraufbau 12 und einen oberen Nockenkopf 13. Der untere Trägeraufbau 14 ist mit Rollenstösseln 16 in einem unteren Nockenaufbau 15 gelagert. Der obere Aufbau 12 ist über dem Rollenstössel 17 im Nockenkopf 13 befestigt. With regard to FIG. 4, the only station 10 of the welding system 11 is now shown in a side view. the The only station is a typical example of the others included in the rotation welding system Stations. The station includes an upper roller-mounted support structure 12 and an upper cam head 13. The lower support structure 14 is supported by roller tappets 16 in a lower cam structure 15. The upper structure 12 is fastened above the roller tappet 17 in the cam head 13.

Der obere Nockenkopf 13 im ganzen besteht aus einer im wesentlichen kreisförmigen senkrechten Nockenplatte 18 mit einem darin gebildeten peripheren Nockenkanal 19The upper cam head 13 as a whole consists of a substantially circular vertical cam plate 18 with a peripheral cam channel 19 formed therein

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Der Nockenkanal 19 läuft um den Umfang des Nockenkopfes 13 herum und dient zur Aufnahme des Rollenstössels 17 in verhältnismässig sattem Eingriff darin. Der Nockenkanal 19 läuft senkrecht auf und ab, wie bei 20 gezeigt, um eine kontrollierte senkrechte Bewegung des Trägeraufbaus bei der Drehumg um den Nockenkopf 13 zu ergeben.The cam channel 19 runs around the circumference of the cam head 13 and serves to accommodate the roller tappet 17 in FIG relatively full engagement in it. The cam channel 19 runs vertically up and down as shown at 20 to to result in a controlled vertical movement of the support structure as it rotates around the cam head 13.

Der untere Nockenaufbau 15 enthält ebenfalls einen peripheren Nockenkanal 21, der um den allgemein kreisförmigen Nockenkopf 15 umläuft und zur drehbaren Aufnahme des Nockenstössels 16 darin dient. Der Nockenkanal 21 verläuft ebenfalls senkrecht auf und ab, um eine senkrechte Bewegung des unteren Aufbaus 14 gegenüber dem oberen Aufbau 12 zu ermöglichen.The lower cam assembly 15 also includes a peripheral cam channel 21 which extends around the generally circular The cam head 15 revolves and serves for the rotatable reception of the cam follower 16 therein. The cam channel 21 runs also vertically up and down to allow a vertical movement of the lower structure 14 with respect to the upper structure 12 to enable.

Der untere Aufbau 14 im ganzen besteht aus einer senkrechten Spindellagerung 22, an der ein unteres Werkzeug 23 zur Aufnahme und festen Einspannung des Unterteils des zu verbindenden Behälters angebracht ist. Das Werkzeug 23 weist vorzugsweise einen nach oben offenen Innenhohlraum auf, dessen Gestalt im allgemeinen mit der Gestalt des zu verbindenden Behälterunterteils zusammenpasst. Ferner besitzt das Werkzeug 23 herkömmliche Mittel, wie ein Vakuumsystem, zum wahlweisen Festklammern des Behälterunterteils. The lower structure 14 as a whole consists of a vertical spindle bearing 22 on which a lower tool 23 for receiving and firmly clamping the lower part of the container to be connected is attached. The tool 23 preferably has an upwardly open inner cavity, the shape of which generally with the shape of the the container base to be connected fits together. Furthermore, the tool 23 has conventional means, such as a Vacuum system for optionally clamping the lower part of the container.

Der obere Trägerkopf 12 ist über die Welle 24 mit dem Nokkenstössel 17, welcher auf der Welle 24 drehbar gelagert ist, verbunden. Ferner ist auf dem Trägerkopf 12 ein Luftoszillator 25 angebracht, der über eine Gelenkverbindung 26 auf eine Schwingmembran 27 einwirkt, welche ihrerseits am Trägerkopf 12 fest angebracht ist. Der Oszillator 25 weist eine sich davon nach unten erstreckende Gleitwelle 28 auf, mit der eine obere Werkzeugspindel 29 mit einemThe upper carrier head 12 is via the shaft 24 with the cam follower 17, which is rotatably mounted on the shaft 24, connected. Furthermore, an air oscillator is on the carrier head 12 25 attached, which acts via an articulated connection 26 on an oscillating membrane 27, which in turn is firmly attached to the carrier head 12. The oscillator 25 has a sliding shaft extending downward therefrom 28, with which an upper tool spindle 29 with a

j 5 daran angebrachten oberen Werkzeug 30 verbunden ist. Die ! Werkzeugspindel 29 durchsetzt ein in einem fest am Trägerkopf 12 angebrachten Lagergehäuse 32 eingebautes Luftlager 31. Das Luftlager 31 lässt eine senkrechte Gleit- : bewegung zwischen der Spindel 29 und dem Trägeraufbau ; 10 zu- Das obere Werkzeug 30 besitzt herkömmliche Mittel, ! wie eine Vakuumvorrichtung, zum festen Ergreifen des mit dem im Werkzeug 23 gehalterten Unterteil zu verbindenden . Behälteroberteils. Eine Luftzufuhrquelle 33 liefert Luft an das Lager 31, eine zweite Luftzufuhrquelle 34 an den Oszillator 25 sowie eine dritte Luftzufuhrquelle 35 anj 5 attached upper tool 30 is connected. The ! The tool spindle 29 passes through an air bearing 31 built into a bearing housing 32 fixedly attached to the carrier head 12. The air bearing 31 allows vertical sliding : movement between the spindle 29 and the carrier structure ; 10 to- The upper tool 30 has conventional means! like a vacuum device for firmly gripping the lower part to be connected to the lower part held in the tool 23. Tank top. An air supply source 33 supplies air to the bearing 31, a second air supply source 34 to the oscillator 25 and a third air supply source 35

■ ' die Membran 27. Die Schwingmembran 27 ist mit dem Oszillator 25 so verbunden, dass die Amplitude der darin erzeugten Schwingungsbewegung einstellbar ist.■ 'the diaphragm 27. The vibrating diaphragm 27 is with the oscillator 25 connected in such a way that the amplitude of the oscillatory movement generated therein is adjustable.

Bei typischem Betrieb wird ein Paar Behälterober- und -unterteile von einem Stapel mittels einer getrennten Entschachtelungsvorrichtung (nicht dargestellt) entnommen und durchläuft verschiedene Fördersysteme, so dass ein Unterteil im Werkzeug 23 und ein Oberteil im oberen Werkzeug 30 befestigt wird. Die Bewegung der Träger 12 und um die kreisförmigen Nockenköpfe 13 und 15 führt zu einer Vertikalbewegung zwischen den Werkzeugen 23 und 30, wodurchIn typical operation, a pair of container tops and bottoms are separated from a stack by means of a separate one The deinterleaving device (not shown) is removed and passed through various conveyor systems, so that a The lower part is fastened in the tool 23 and an upper part in the upper tool 30. The movement of the carriers 12 and around the circular cam heads 13 and 15 leads to a vertical movement between the tools 23 and 30, whereby

die Behälterteile nahe zusammengebracht werden. Wenn die als Einheit im Kreis um die Nockenköpfe 13 und 15 herum- :30 laufenden Trägeraufbauten 12 und 14 eine vorbestimmte ! Stelle bezüglich der Nockenkanäle 19 und 21 erreicht haben, so werden sich die Werkzeuge 23 und 30 in ihre amthe container parts are brought close together. If the support structures 12 and 14 running as a unit in a circle around the cam heads 13 and 15 have a predetermined ! Position with respect to the cam channels 19 and 21 have reached, so the tools 23 and 30 will be in their on

■ nächsten zusammenliegenden Stellungen bewegt haben und somit die Behälterober- und -unterteile in gegenseitige Berührung b ringen. Gleichzeitig mit dem Zusammenfügen der Behälterober- und -unterteile wird dem Luftoszillator 25 über das Rohr 34 Luft zugeführt, was eine Niederfrequenzschwingung des im Werkzeug 30 gehalterten oberen■ have moved to the next adjacent positions and thus Wrestle the upper and lower parts of the container in mutual contact. Simultaneously with joining of the container upper and lower parts is supplied with air to the air oscillator 25 via the pipe 34, which is a low frequency vibration the upper one held in the tool 30

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Behälters innerhalb des im Werkzeug 23 eingespannten unteren Behälterteils ergibt, so dass zwischen den beiden Behälterteilen genügend Wärme erzeugt wird, um eine hermetische Verbindung zwischen diesen zu bilden. Die zum Herstellen der Verbindung erforderliche Schwingungszahl hängt von verschiedenen Grossen ab, einschliesslich der Art des in den Behältern verwendeten Kunststoffs sowie der Behältergrösse und der Frequenz und Amplitude der Schwingungen. Diese sind dem Bedienungsmann vor dem Einrichten der Maschinen bekannt, und die Zeit und Frequenz der Schwingungen werden so vorgegeben, dass im Augenblick der beginnenden Bindung die Oszillationen aufhören, damit die Behälterteile eine gute Bindung eingehen können. Der Luftoszillator beended die Schwingungen in der untersten Stellung, so dass die Behälterteile voll verschweisst sind. Kurz nach dem Aufhören der Schwingungen und der Herstellung der Bindung werden die Trägeraufbauten 12 und 14 durch ihre Bewegung infolge des Eingriffs der Nockenstössel 16 und 17 in den Nockenkanälen 19 und 21 um die Nockenköpfe 13 und 15 herum senkrecht auseinander bewegt und gestatten eine Entnahme der verschweissten Behälterteile. Diese werden dann durch herkömmliche Mittel von der Schweissanlage abtransportiert.Container results within the clamped in the tool 23 lower container part, so that between the two Sufficient heat is generated to form a hermetic connection between them. the number of vibrations required to establish the connection depends on various sizes, including the type of plastic used in the containers as well the container size and the frequency and amplitude of the vibrations. These are available to the operator before setting up of the machines known, and the time and frequency of the vibrations are given so that at the moment The oscillations stop when the bond begins, so that the container parts can enter into a good bond. Of the Air oscillator stops the vibrations in the lowest position so that the container parts are fully welded are. Shortly after the vibrations have ceased and the bond has been established, the support structures 12 and 14 by their movement as a result of the engagement of the cam followers 16 and 17 in the cam channels 19 and 21 moved apart vertically around the cam heads 13 and 15 and allow removal of the welded ones Container parts. These are then transported away from the welding system by conventional means.

Fig. 5 zeigt in Verbindung mit Fig. 4 eine schematische Darstellung der luftbetriebenen Rotationsschweissung mit daran angeschlossenen Luftzufuhrrohren 33, 34 und 35. Es soll eine Rotationsschweissung 40 mit einem Luftzufuhrauslass 41 zur Verbindung mit dem Membranversorgungsrohr 35, einer zweiten, mit dem Luftoszillatorversorgungsrohr 34 verbindbaren Luftzufuhröffnung 42 und einer dritten, mit dem Luftlagerversorgungsrohr 33 verbindbaren Luftzufuhröffnung 4 3 veranschaulicht werden. Bei der Drehung der Trägeraufbauten 12 bzw. 14 um ihre Nockenköpfe 13FIG. 5 shows, in conjunction with FIG. 4, a schematic Representation of the air-driven rotation welding with air supply pipes 33, 34 and 35 connected to them. A rotation weld 40 with an air supply outlet is intended 41 for connection to the membrane supply pipe 35, a second to the air oscillator supply pipe 34 connectable air supply opening 42 and a third, with the air bearing supply pipe 33 connectable air supply opening 4 3 are illustrated. When the support structures 12 and 14 are rotated about their cam heads 13

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bzw. 15 kommen die Luftzufuhröffnungen 41-43 mit den ver-or 15, the air supply openings 41-43 come with the

j schiedenen Versorgungsrohren in Verbindung,, so dass diej different supply pipes connected, so that the

verschiedenen luftbetriebenen Bestandteile der Anlage zurvarious air-operated components of the system for

j rechten Zeit mit genügend Luft versorgt werden»be supplied with enough air at the right time »

Mit Bezug auf Fig. 6 wird die zweite Ausführungsform der Erfindung besprochen, welche zur Hochfrequenzoszi11 ationsschweissung von Behälterteilen besonders nützlich ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Trägeraufbau der ersten Ausführungsform durch einen Hochfrequenzträgeraufbau 100 ersetzt. Dieser ist mittels Rollenstösseln 17 und 16 auf ähnlichen Nockenköpfen 13 und 15 befestigt. Der AufbauReferring to Fig. 6, the second embodiment of the Invention discussed which ationsschweissung for high frequency oscillation of container parts is particularly useful. In this embodiment the support structure is the first Embodiment by a high-frequency carrier structure 100 replaced. This is attached to similar cam heads 13 and 15 by means of roller tappets 17 and 16. The structure

100 besteht aus einem oberen Trägerkörper 101 und einem unteren Rollenkörper 102. Auf dem oberen Werkzeugkörper100 consists of an upper support body 101 and a lower roller body 102. On the upper tool body

101 ist ein Befestigungsbügel 103 angeordnet, an dem ein in einer vertikalen Ebene im wesentlichen senkrecht zur101 a mounting bracket 103 is arranged on which a in a vertical plane substantially perpendicular to the

Nockenplatte 13 liegender Ultraschallgeber 104 angebracht ist. Der elektrisch betriebene Geber 104 ist über eine elektrische Leitung 105 an eine Stromquelle angeschlossen. Am unteren Ende des Gebers 104 befindet sich eine Gelenkverbindung 106, die eine obere Spindel 107 mit dem Geber verbindet. Die Spindel 107 ist für senkrechtes Gleiten ausgerichtet in einem am Körper 101 befestigten Luftlager 108 abgestützt. Ein den oberen Behälter festhaltendes Werkzeug 109 ist am unteren Ende der Spindel 107 befestigt Das Festhaltewerkzeug 109 weist vorzugsweise einen Innenhohlraum der allgemeinen Gestalt des zu verschweissenden : Behälteroberteils auf. Der untere Aufbau besteht aus ! einer auf einem Trägeblock 102 gelagerten unteren SpindelCam plate 13 lying ultrasonic transducer 104 is attached. The electrically operated transmitter 104 is connected to a power source via an electrical line 105. At the lower end of the encoder 104 there is an articulated connection 106 which connects an upper spindle 107 to the encoder. The spindle 107 is supported, oriented for vertical sliding, in an air bearing 108 attached to the body 101. A tool 109 holding the upper container in place is attached to the lower end of the spindle 107. The holding tool 109 preferably has an interior cavity of the general shape of the upper container part to be welded. The lower structure consists of ! a lower spindle mounted on a support block 102

110 mit einem auf deren Oberseite angebrachten Werkzeug 111 zum Festhalten des unteren Behälters. Das Werkzeug110 with a tool attached to its top 111 to hold the lower container in place. The tool

111 weist einen Innenhohlraum einer dem Unterteil des zu verschweissenden Kunststoffbehälters ähnlichen Gestalt auf111 has an inner cavity of a shape similar to the lower part of the plastic container to be welded

Die Werkzeuge 109 und 111 besitzen herkömmliche Mittel zum Festspannen an Behälterabschnitte.The tools 109 and 111 have conventional means for Clamping to container sections.

Bei typischem Betrieb rotieren die beiden, eine einzige Station 100 darstellenden Trägeräufbauten um ihre Nockenplatten 13 bzw. 15 mit den in die Nockenkanäle 20 bzw, eingreifenden Rollenstösseln 17 bzw. 16. Diese Drehbewegung und die gleichzeitige Nockenwirkung der um die Platten 13 und 15 umlaufenden Stationsanordnung führen zu einer senkrechten Bewegung der oberen und unteren Spindeln zueinander und voneinander. Zu einem Zeitpunkt während dieses Vorgangs, wenn die oberen und unteren Werkzeuge 109 und 111 auf Abstand stehen, wird durch im Stand der Technik herkömmliche Mittel ein Kunststoffbehälterobertei1 in das Werkzeug 109 und ein Kunststoffbehälterunterteil in das Werkzeug 111 eingelegt. Weitere Bewegung der Nockenstössel in den Nockenkanälen dient dazu, die obere und untere Spindel zueinander zu verschieben, bis die Kunststoffbehälterober- und -Unterabschnitte in Passberührung kommen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Geber über die Leitung 105 mit elektrischem Strom versorgt, wodurch eine Höchstfrequenzschwingung der oberen Spindel 107 eintritt, welche ihrerseits den oberen Kunststoffbehälter gegenüber dem unteren in Schwingung versetzt, so dass Reibungskräfte auftreten, die zu hoher Wärmeerzeugung und darauffolgende Verschweissung der Behälterober- und -Unterabschnitte unter Bildung einer hermetischen Naht führe. Die fortlaufende Bewegung des Aufbaus um die Nockenplatten herum spreizt die obere und untere Spindel dann auseinander, so dass die verschweisste Behältereinheit mit bekannten Mitteln aus dem oberen und unteren Werkzeug entnommen werden kann.In typical operation, the two carrier assemblies, representing a single station 100, rotate about their cam plates 13 and 15 with the roller tappets 17 and 16 engaging in the cam channels 20 and 16, respectively. This rotary movement and the simultaneous cam action of the station arrangement revolving around the plates 13 and 15 lead to perpendicular movement of the upper and lower spindles to and from each other. At a time during this process, when the upper and lower tools 109 and 111 are at a distance, is through in the state of Technique conventional means a plastic container top 1 inserted into the tool 109 and a plastic container lower part inserted into the tool 111. Further movement of the Cam follower in the cam channels is used to move the upper and lower spindle towards each other until the Plastic container upper and lower sections come into fitting contact. At this point the giver is over the line 105 is supplied with electric power, causing a high frequency oscillation of the upper spindle 107 occurs, which in turn causes the upper plastic container to vibrate relative to the lower one, so that Frictional forces occur, which lead to high heat generation and subsequent welding of the upper and lower containers -Subsections to form a hermetic seam lead. The continued movement of the assembly around the cam plates spreads the upper and lower spindles then apart so that the welded container unit can be removed from the upper and lower tool by known means.

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! 5 Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Rotationsschweissung nahe an der Mittenlängsachse des Gesamtaufbaus. In Fig. 7 sind die elektrischen Versorgungskreise bei 112 und 113 angegeben. Das Luftversorgungsrohr für das Luftlager 108 ist mit einer Luft-! 5 Fig. 7 shows a schematic representation of a Rotation welding close to the central longitudinal axis of the overall structure. In Fig. 7 are the electrical supply circuits indicated at 112 and 113. The air supply pipe for the air bearing 108 is equipped with an air

.10 rotationsschweissung 114 verbunden. Ausserdem können herkömmliche Mittel, wie Vakuum oder mechanische Vorrichtungen, in den Werkzeughaltern 109 und 111 vorgesehen sein, um die Kunststoffbehälter darin während des Schwingungsschweissurigsvorgangs festzuhalten..10 rotational welding 114 connected. In addition, conventional means, such as vacuum or mechanical devices, be provided in tool holders 109 and 111 to hold the plastic containers therein during the To record the vibration welding process.

Fig. 8 zeigt eine schematische Draufsicht einer Zufuhreinrichtung 200 für die Schweissanlage. Das Zufuhrsystem besteht aus einer drehbaren Eingabe wie einem Sternrad 201, welches die Behälter an die verschiedenen Stationen 10 liefert, und dem Ausgangsrad 202, das ein Sternrad zur Entnahme der verschweissten Behälter nach Beendigung des Schweissvorgangs umfasst. Die Schwingungsschweissanlage 11 mit mehreren Stationen ist mit zehn abgebildeten einzelnen Schweissstationen 10 dargestellt.8 shows a schematic plan view of a feed device 200 for the welding system. The feeding system consists of a rotatable input such as a star wheel 201, which delivers the containers to the various stations 10, and the output wheel 202, which is a star wheel for Includes removal of the welded container after completion of the welding process. The vibration welding system 11 with several stations is shown with ten individual welding stations 10 shown.

Fig. 1-3 veranschaulichen verschiedene Verbindungen, die sich unter Verwendung der vorliegenden Anlage und starrer Kunststoffbehälterteile schweissen lassen.Figures 1-3 illustrate various connections that themselves using the present attachment and more rigid Have plastic container parts welded.

: 30 Fig. 1 zeigt eine Querschnittsteilansicht eines oberen Behälterteils 301, der mit einem unteren Behälterteil 302 verschmolzen wird. Diese Art Verbindung wird normalerweise als "Druckschuh"-Verbindung bezeichnet. Der Aussendurchmesser des unteren Teils 302 ist um Zehntelmillimeter grosser als der Innendurchmesser des oberen Teils 301.: FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of an upper container part 301 which is connected to a lower container part 302 is merged. This type of connection is commonly referred to as a "pressure shoe" connection. The outside diameter of the lower part 302 is larger by tenths of a millimeter than the inner diameter of the upper part 301.

! Der Teil 301 wird zum luftdichten Passen auf den Teil 302 ' gesteckt, und die Schwingung zwischen den beiden Teilen führt wegen der Reibungswärme zum ausreichenden Schmelzen des thermoplastischen Kunststoffmaterials, damit da-! The part 301 is pushed onto the part 302 'for airtight fit, and the vibration between the two parts leads to sufficient melting of the thermoplastic material due to the frictional heat so that

331445"331445 "

zwischen eine dichte hermetische Verbindung gebildet wird. Fig. 2 stellt eine Seitenteilansicht einer Schmelzverbindung im Teilschnitt zwischen zwei Kunststoffgegenständen, wie zwei Behälterteilen oder einer Behälterwand und einem Behälterboden dar. Diese Art Verbindung kann als "energiegerichtete" Verbindung bezeichnet werden. Dabei wird die Seitenwand 401 eines Behälterabschnitts zwischen sich nach oben erstreckenden Stegen 402 und 403 eines Kunststoffbodenabschnitts 404 oszilliert. Der Wandabschnitt 401 passt vorzugsweise mit einem geringen Übermass zwischen die oberen Stege 402 und 403, um genügend Reibungswärme zur Verbindung des Bodenabschnitts mit der Wand 401 zu liefern.a tight hermetic connection is formed between. Figure 2 illustrates a partial side view of a fuse link in a partial section between two plastic objects, such as two container parts or a container wall and a container bottom. This type of connection can referred to as an "energy directed" connection. The side wall 401 thereby becomes a container section oscillates between upwardly extending webs 402 and 403 of a plastic bottom section 404. Of the Wall section 401 preferably fits between the upper webs 402 and 403 with a slight excess enough frictional heat to connect the floor section to be delivered with the wall 401.

Fig. 3 veranschaulicht eine alternative Ausbildung der Klommfunktion des oberen Werkzeugs 501 auf einem Behältorteil 502. Der Behältertoil 502 soll durch Reibung mit dem unteren Behälterteil 503 verschweisst werden. Bei dieser Ausführungsform greift eine keilförmige, mit einei ersten, auf der oberen Nockenplatte 13 angeordneten Nockenbahn verbundene Klammer 504 das Behälterglied 502. Das Glied 504 ist keilförmig mit am unteren Ende divergierender Ausrichtung, und ein verschieblicher Nachstellring 505 ist um den Aussenumfang des keilförmigen Kl c'irimgl i eds herum angeordnet. Eine zweite, auf dor oLurei.3 illustrates an alternative embodiment of the clipping function of the upper tool 501 on a container part 502. The container part 502 is intended to be welded to the lower container part 503 by friction. at This embodiment engages a wedge-shaped, with eini first, on the upper cam plate 13 disposed on the cam track bracket 504 connected to the container member 502. The link 504 is wedge-shaped with a divergent orientation at the lower end, and is slidable Adjusting ring 505 is arranged around the outer circumference of the wedge-shaped Kl c'irimgl i eds. A second, on dor oLurei.

Nockenplatte angeordnete Nockonbahn steuert die senkrechte Abwärtsbewegung des Kieinrnglieds 505 auf das Keilglied 504, um das Behälterteil 502 nach innen zusammenzudrücken. Der zeitliche Ablauf der ersten und zweiten Nockenbahn auf dem oberen Nockenglied ist derart, dass der Nachstellring 505 zum Herunterdrücken des Behälterteils 502 auf das Bohälterteil 503 auf die Klammer 504 gesenkt wird, gerade nachdem das Behälterteil 503 in dieCam plate arranged Nockon track controls the vertical Downward movement of the wedge link 505 onto the wedge link 504 to compress the container part 502 inward. The timing of the first and second The cam track on the upper cam member is such that the adjusting ring 505 is used to depress the container part 502 is lowered onto the container part 503 onto the bracket 504 just after the container part 503 is in the

tonnenförmige Flanschzone 502a eingetreten ist. Daraufbarrel-shaped flange zone 502a has entered. Thereon

wird der Nachstellring 505 abwärts bewegte um die Klammer ' 504 und den Behälter 502 über den Behälter 503 zu drücken. j Nach der Klemmbewegung des Aussenglieds 505 nach unten j werden im gesamten oberen Aufbau Schwingungen erzeugt, ; 10 um das Behälterteil 502 über dem Behälterteil 503 in Schwingungen zu versetzen und genügend Reibungswärme zurthe adjusting ring 505 is moved downwards to push the clip ' 504 and the container 502 over the container 503. j After the clamping movement of the outer link 505 downwards j vibrations are generated in the entire upper structure,; 10 to set the container part 502 above the container part 503 in vibration and enough frictional heat for

j gegenseitigen Verbindung der beiden Behälterabschnittej mutual connection of the two container sections

: zu erzeugen.: to create.

. Es wurde somit ein Verschweissungssystem zum Reibschweisser von Kunststoffbehältern offenbart, das besonders zweckmäßig zum Verbinden von zwei thermoplastischen Kunststoffbehälterteilen mit nicht-kreisförmigem Querschnitt ist= Bei der vorliegenden Erfindung verwendet man eine schwingende Axial bewegung anstelle der herkömmlichen Drehbewegung bei Reibschwissapparaten. Da die schwingende Bewegung eher eine translatorische als eine drehende Bewegung ist, können Behälter fast beliebiger Querschnittsanordnung durch Reibschweissen verbunden werden. Vor- liegende Erfindung offenbart Ausführungsformen für das Niederfrequenzoszillationsschweissen von Kunststoffgegenständen sowie Apparaturen zum Hochfrequenzoszillationsschweissen. . It thus became a welding system for friction welder of plastic containers disclosed that is particularly useful for connecting two thermoplastic plastic container parts with a non-circular cross-section is = In the present invention, an oscillating axial movement is used instead of the conventional rotary movement with friction welding devices. Because the swinging movement is more of a translatory than a rotating one If there is movement, containers of almost any cross-sectional configuration can be friction-welded together. Before- The present invention discloses embodiments for low frequency oscillation welding of plastic articles and apparatus for high frequency oscillation welding.

ί 30 Die obige eingehende Beschreibung erläutert zwar eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, doch soll die Beschreibung nicht die Erfindung auf die darin offenbarten speziellen Formen oder Ausbildungenί 30 The above detailed description explains a special embodiment of the present invention, however, the description is not intended to mean the invention in the specific shapes or forms disclosed therein

j beschränken, da diese als beispielhaft und nicht, als ei nschränkend erkennbar sind, und es sit für den Fachmannj, as these are intended to be exemplary and not restrictive are recognizable and it is for the skilled person

' offensichtlich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Während beispielsweise elektrische Geber und luft-'Obviously, the invention is not limited thereto is. For example, while electrical sensors and air

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betriebene Schwingungsapparate zur Erzeugung der Schwingungsschweisswirkung offenbart wurden, können gegebenenfalls auch andere Mittel wie hydraulische Betätigung und mechanische Schwingungen stattdessen angewandt werden. Während ferner der Behälteroberteil in Berührung mit dem Behälterunterteil in Schwingung versetzt wird, ist es möglich, stattdessen den Unterteil oder sogar beide Behälterteile schwingen zu lassen. Es wird somit erklärt, dass die Erfindung sämtliche auf dem gleichen Prinzip beruhende Änderungen und Modifikationen der speziellen Beispiele der Erfindung einschließt, die hier für Erlauterungszwecke offenbart wurden.operated vibration apparatus for generating the vibration welding effect have been disclosed, can if necessary, other means such as hydraulic actuation and mechanical vibrations instead can be applied. Furthermore, while the container upper part vibrates in contact with the container lower part is moved, it is possible to swing the lower part or even both container parts instead. It It is thus explained that the invention is all changes and modifications based on the same principle which includes specific examples of the invention disclosed herein for illustrative purposes.

Claims (1)

331U57331U57 — 1 ~- 1 ~ Patentansprüche Patent claims 1> Einrichtung zum Reibschweissen von zwei Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff,
dadurch gekennzeichnet,, ■
1> Device for friction welding two objects made of thermoplastic material,
characterized by ,, ■
dass ein erster Halter (Werkzeug 30) zum Einspannen I eines ersten zu verschweissenden Gegenstandes mit ersten Einspannmitteln und einer Aufnahmeeinrichtung für diesen ersten Gegenstand vorgesehen sind, jthat a first holder (tool 30) for clamping I a first object to be welded with first clamping means and a receiving device for this first item are provided, j dass der erste Halter auf einem axial gleitbeweglichen Werkzeug (obere Werkzeugspindel 29) angebracht ist, dass das gleitbewegliche Werkzeug an einem ersten Grundbaustein (oberer Trägeraufbau 12) gleitend gelagert ist, dass mit dem ersten Werkzeug (Werkzeugspindel 29) verbundene Oszillatormittel (25, 26, 27) so angeordnet sind, dass sie das erste Werkzeug gegenüber dem ersten Grundbaustein schwingen lassen,that the first holder is slidable on an axially Tool (upper tool spindle 29) is attached that the slidable tool on a first basic building block (Upper support structure 12) is slidably mounted that connected to the first tool (tool spindle 29) Oscillator means (25, 26, 27) are arranged so that they are the first tool opposite the first basic building block let it swing, dass ein zweiter auf einem zweiten Grundbaustein (unterer Nockenaufbau 15) angebrachter Halter (untere Werkzeuglagerung 23) zum Einspannen eines zweiten, mit dem ersten zu verschweissenden Gegenstandes vorgesehen ist, dass der zweite Halter zu dem ersten Halter in dessen Nähe axial ausgerichtet ist und eine Aufnahmeeinrichtung für den zweiten Gegenstand und zweite Einspannmittel zu dessen Halterung aufweistthat a second holder (lower tool storage 23) is provided for clamping a second object to be welded to the first, that the second holder is axially aligned with the first holder in the vicinity thereof and a receiving device for the second object and second clamping means for holding it und dass Mittel (17 - 20; 15, 16, 21) zur Hin- und Herbewegung der ersten und zweiten Halter zwischen Stellungen vorgesehen sind, in denen die Gegenstände in Eingriff stehen oder ausser Eingriff sind.and that means (17-20; 15, 16, 21) for reciprocating movement the first and second holders are provided between positions in which the objects are engaged stand or are disengaged. 2. Einrichtung nach Anspruch 1,2. Device according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Vor- und Zurückbewegen aus an jodom der Grundbausteine drehbar gelagerten RoIlenstösselncharacterized in that the means for moving back and forth from at jodom of the basic components rotatably mounted roller plungers JJ IYY I (16, 17) und in dem Grundbaustein (18 bzw. 15) ausgebildeten Nockeneinrichtungen (Nockenkanäle 20, 21) bestehen, welche die Rollenstössel aufnehmen und die Halter in axiale Relativbewegung versetzen können.(16, 17) and cam devices (cam channels 20, 21) formed in the basic building block (18 or 15), which accommodate the roller tappets and can set the holder in relative axial movement. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatormittel aus einem pneumatisch betätigten Niederfrequenzoszillator (Luftoszillator 25) für Schwingungen von etwa 50 bis 500 Hz bestehen.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the oscillator means consists of a pneumatically operated Low frequency oscillator (air oscillator 25) exist for oscillations of about 50 to 500 Hz. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatormittel aus einem pneumatisch betätigten Niederfrequenzoszillator (Luftoszillator 25) für Schwingungen von etwa 50 bis etwa 500 Hz bestehen und dass die ersten und die zweiten Einspannmittel aus Unteidruckmitteln in den Haltern bestehen (oberes Werkzeug 30, untere Werkzeuglagerung 23).4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the oscillator means consists of a pneumatically operated Low frequency oscillator (air oscillator 25) exist for oscillations from about 50 to about 500 Hz and that the first and the second clamping means consist of vacuum means exist in the holders (upper tool 30, lower tool storage 23). 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,5. Device according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, jcharacterized in that j dass die Oszillatormittel aus einem elektrisch betätigten Oszillator (Ultraschallgeber 104) für Schwingungen von etwa 50 Hz bis etwa 50 000 Hz bestehen. jthat the oscillator means consists of an electrically operated oscillator (ultrasonic generator 104) for vibrations from about 50 Hz to about 50,000 Hz. j 6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Oszillatormittel (Ultraschallgeber 104) aus einem elektrisch betätigten Oszillator für Schwingungen von etwa 50 bis 50 000 Hz bestehen und dass die ersten und zweiten Einspannniittel aus Unterdruckvorrichtungen in diesen Haltern bestehen (oberes Werkzeug 109, unteres Werkzeug 111).6. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that this oscillator means (ultrasonic transducer 104) consist of an electrically operated oscillator for oscillations of about 50 to 50,000 Hz and that the first and second vacuum device clamping means exist in these holders (upper tool 109, lower tool 111). 1. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Oszillatormittel Mittel zum Variieren ihrer Schwingungsfrequenz und Schwingungsamplitude einschließen. 1. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the oscillator means include means for varying their oscillation frequency and oscillation amplitude. 8- Reibschweissanlage zum oszillatorischen Verschweissen von mindestens zwei thermoplastischen Kunststoffgegenständen und mit wenigstens zwei Schweißstationen, dadurch gekennzeichnet, dass ein feststehender Unterteil,8- Friction welding system for oscillatory welding of at least two thermoplastic objects and with at least two welding stations, characterized in that a fixed lower part, ein auf dem Unterteil montierter oberer Aufbau (oberer Trägeraufbau 12)an upper structure mounted on the lower part (upper support structure 12) und ein auf dem Unterteil unterhalb des oberen Aufbaus angebrachter unterer Aufbau (unterer Nockenaufbau 15) vorgesehen sind,and a lower structure mounted on the base below the upper structure (lower cam structure 15) are provided dass der obere und der untere Aufbau so angeordnet sind, dass sie ihre gegenseitige Umfangsausrichtung auf jenem Unterteil beibehalten,
und dass ferner mindestens einer der oberen und unteren Aufbauten (12, 15) gegenüber dem anderen auf dem Unterteil axial hin- und herbeweglich ist, dass Mittel (17 - 20; 15, 16, 21) zum axialen Hin- und Herbewegen mindestens eines der oberen und unteren Aufbauten gegenüber dem anderen vorgesehen sind, dass jede Schweißstation
that the upper and lower structures are arranged so that they maintain their mutual circumferential alignment on that lower part,
and that at least one of the upper and lower structures (12, 15) is axially reciprocable relative to the other on the lower part, that means (17-20; 15, 16, 21) for axially reciprocating at least one of the Upper and lower superstructures opposite the other are provided that each welding station
erste, auf einem der oberen und unteren Aufbauten gleitend gelagerte Halterungen (oberes Werkzeug 30, untere Werkzeuglagerung 23) aufweist, die zur Aufnahme und Einspannung eines ersten zu verschweissenden thermo-first brackets slidingly mounted on one of the upper and lower structures (upper tool 30, has lower tool storage 23), which is used for receiving and clamping a first thermo- 3S plastischen Kunststoffgegenstandes ausgebildet sind, 3 S plastic objects are formed, dass Oszillatormittel (26, 27) an der ersten Halterung zum axialen Oszillieren des Halters auf dem Aufbau vorgesehen sindthat oscillator means (26, 27) on the first holder for axially oscillating the holder on the Structure are provided und dass zweite Halterungen (untere Wer kzeug-l age-and that the second brackets (lower tool position OJ IH4JOJ IH4J rung 23) auf dem anderen der oberen und unteren Aufbauten angeordnet sind, welche zu den ersten Halterungen axial ausgerichtet sind und zur Aufnahme und Einspannung eines zweiten, mit dem ersten zu verschweissenden thermoplastischen Kunststoffgegenstandes ausgebildet sind, dass jede Schweißstation (11) selektive Antriebsmittel (Fig. 5) für die Oszillatormittel und diese Halterungen an den Schweißstationen aufweist,tion 23) are arranged on the other of the upper and lower structures, which lead to the first brackets are axially aligned and for receiving and clamping a second thermoplastic to be welded to the first Plastic object are designed that each welding station (11) selective drive means (Fig. 5) for the oscillator means and these brackets at the welding stations, dass die Mittel (17 - 20) zum axialen Vor- und Zurückbewegen dazu eingerichtet sind, den ersten Halter (oberes Werkzeug 30) zwischen einer ersten Stellung, in der die thermoplastischen Kunststoffgegenstände getrennt sind, und einer zweiten Stellung, in- der die thermoplastischen Kunststoffgegenstände ineinandergesteckt im Eingriff stehen, zu bewegenthat the means (17-20) for axially moving back and forth are set up to hold the first holder (upper Tool 30) between a first position in which the thermoplastic plastic objects are separated, and a second position in which the thermoplastic plastic objects are nested in engagement stand, move dass die Oszillatormittel (26, 27) so eingerichtet sind, dass sie nur schwingen, wenn die ersten und zweiten Halterungen (oberes Werkzeug 30, untere Werkzeuglagerung 23) sich in der Stellung befinden, in der die Kunststoffgegenstände in Eingriff sind, und dass diese Oszillatormittel ferner Frequenz- und Amplitudeneinstellvorrichtungen umfassen, die eine Einstellung der Schwingung ermöglichen, um die Kunststoffgegenstände während ihrer Schwingung in ineinandergestecktem Eingriff zu halten.that the oscillator means (26, 27) are arranged to oscillate only when the first and second Holders (upper tool 30, lower tool storage 23) are in the position in which the Plastic objects are in engagement, and that these oscillator means further comprise frequency and amplitude adjustment devices which adjust the oscillation allow the plastic objects to be nested into one another during their oscillation to keep. 9. Schweißanlage nach Anspruch 8,9. Welding system according to claim 8, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Aufbauten (oberer Trägeraufbau 12, unterer Aufbau 14) auf jenem feststehenden Unterteil drehbar gelagert sind und dass die Bewegungsmittel aus Nocken (Nockenkanal 21) an dem Unterteil und Nockenstösselη (16) auf mindestens einem der oberen und unteren Aufbauten bestehen.characterized in that the upper and lower structures (upper support structure 12, lower structure 14) are fixed on that Lower part are rotatably mounted and that the means of movement from cams (cam channel 21) on the lower part and cam followers (16) on at least one of the upper ones and lower superstructures. 331U57331U57 ,5 10. Schweißanlage nach Anspruch 9, , 5 10. Welding system according to claim 9, ': I I ': II dadurch g e k e η η zeichnet ,thereby g e k e η η draws, ; dass sowohl der obere als auch der untere Aufbau (oberes Werkzeug 30, untere Werkzeuglagerung 23) axial und drehbar auf dem Unterteil beweglich sind und beide io mit den Nocken (Nockenkanäle 20,, 21) in Eingriff stehende Nockenstössel (16, 17) aufweisen=; that both the upper and the lower structure (upper die 30, lower die support 23) are axially and rotatably movable on the lower part and both io engaged with the cam (cam channels 20 ,, 21) cam follower (16, 17) = 11. Schweißanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch ...g ekennzeichnet ,11. Welding system according to claim 8, 9 or 10, characterized in that ... 15 dass die Öszillatormittel aus einem pneumatischen Oszillator (Luftoszillator 25) bestehen.15 that the oscillator means consist of a pneumatic Oscillator (air oscillator 25) exist. 12. Schweißanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,12. Welding system according to claim 8, 9 or 10, characterized in that 20 dass die Oszillatormittel aus einem Luftoszillator20 that the oscillator means consists of an air oscillator (25) für vorwählbare Schwingungen einer Frequenz . zwischen etwa 50 und etwa 500 Hz bestehen.(25) for preselectable oscillations of a frequency. exist between about 50 and about 500 Hz. , 13. Schweißanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10, j 25 dadurch gekennzeichnet,, 13. Welding system according to claim 8, 9 or 10, j 25 characterized by dass die. . Oszillatormittel aus einem " j Luftoszillator (25) für vorwählbare Schwingungen einer ι Frequenz zwischen etwa 120 und etwa 240 Hz bestehen. that the. . Oscillator means consist of a "j air oscillator (25) for oscillations of a preselectable ι frequency between about 120 and about 240 Hz. -
30 14. Schweißanlage
-
30 14. Welding system
nachafter Anspruchclaim 8, 9 oder8, 9 or 10,10, t ,t, be sbe s Frequenzfrequency zwischenbetween fürfor vorwählbareselectable Hz undHz and
dadurchthrough this gG e k e η ηe k e η η zeichdrawing η eη e nachafter tehen.to be. etwaapproximately 5050 dass die Oszilthat the oscil gG Anspruchclaim 8, 9 oder8, 9 or ten Oszillatorth oscillator latormittel aus einem elektrisch betätig-from an electrically actuated e k e η ηe k e η η zeichdrawing 10,10, (Ultraschal!geber 104)(Ultrasonic transducer 104) η eη e t ,t, Schwingungen einerVibrations one 35 etwa 50 000 Hz35 about 50,000 Hz 15= Schweißanlage15 = welding system dadurchthrough this
IHHU/IHHU / dass die Oszillatormittel aus einem elektrisch betätigten Oszillator (Ultraschallgeber 104) für vorwählbare Schwingungen einer Frequenz zwischen etwa 20 000 und etwa 50 000 Hz bestehen.that the oscillator means are electrically operated Oscillator (ultrasonic generator 104) for preselectable oscillations with a frequency between approximately 20,000 and consist of about 50,000 Hz. 16. Schweißanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet-, dass die Oszillatormittel aus einem pneumatischen Oszillator (Luftoszillator 25) für vorwählbare Schwingungen einer Frequenz zwischen etwa 120 und etwa 240 Hz bestehen, dass die ersten und zweiten Halterungen (oberes Werkzeug 30, untere Werkzeuglagerung 23) Vakuumvorrichtungen zum Einspannen der zu verschweißenden thermoplastischen Kunststoffgegenstände aufweisen und dass die Schweißanlage ferner Mittel zum Zuführen der thermoplastischen Kunststoffgegenstände zu den Schweißstationen sowie zur Entnahme der verschweissten Kunststoffgegenstände umfasst.16. Welding system according to claim 8, 9 or 10, characterized in that that the oscillator means consists of a pneumatic oscillator (air oscillator 25) for preselectable oscillations a frequency between about 120 and about 240 Hz exist that the first and second brackets (Upper tool 30, lower tool storage 23) Vacuum devices for clamping the parts to be welded Have thermoplastic plastic objects and that the welding system also has means for Feeding the thermoplastic plastic objects to the welding stations as well as for removing the welded plastic objects. 17. Schweißanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10,17. Welding system according to claim 8, 9 or 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatormittel (104) aus einem elektrischen Oszillator für vorwählbare Schwingungen einer Frequenz zwischen etwa 20 000 und etwa 40 000 Hz bestehen, dass die ersten und zweiten Halterungen (oberes Werkzeug 10', unteres Werkzeug 111) Vakuumvorrichtungen zum Einspannen der zu verschweissenden thermoplastischen Kunststoffgegenstände aufweisen und dass die Schweissanlage ferner Mittel zum Zuführen der Kunststoffgegenstände zi den Schweißstationen sowie zur Entnahme der verschweissten Kunststoffgegenstände umfasst.characterized in that the oscillator means (104) consists of an electrical Oscillator for preselectable oscillations with a frequency between about 20,000 and about 40,000 Hz exist that the first and second brackets (upper tool 10 ', lower tool 111) vacuum devices for clamping the thermoplastic plastic objects to be welded have and that the welding system also has means for feeding the plastic objects zi the welding stations as well as for removing the welded plastic objects. 18. Verfahren zum Verschweissen von mindestens zwei thermoplastischen Kunststoffabschnitten ähnlicher Gestalt18. Process for welding at least two thermoplastic Plastic sections of similar shape 33H45733H457 ; mit relativ dicht passenden komplementären Fugenteilen, dadurch gekennzeichnet,, dass man diese dicht passenden Teile in teleskopischen Eingriff zusammenschiebt,; with relatively close fitting complementary joint parts, characterized, that one has these tightly fitting parts in telescopic Pushes the intervention together, dies.e Teile axial gegeneinander mit so hoher Geschwin- ! 10 digkeit und für einen so langen Zeitraum schwingen j lässt, dass genügend Wärme zum Schmelzen der Berüh-■ rungsflachen dazwischen erzeugt wird, • diese Abschnitte in die gewünschte Endstellung bringt f und die erhitzten Flächen abkühlen lässt, wodurch .15 diese Abschnitte verschweigst werden.dies.e parts axially against each other at such a high speed! 10 swing speed and for such a long period j can have enough heat to melt the contactless ■ approximately flat is generated therebetween, • these portions in the desired end position brings f is allowed to cool and the heated surfaces, whereby these portions are silent about .15. 19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststoffabschnitte so bemessen sind, dass sie mit Übermass ineinander- " passen.
19. The method according to claim 18,
characterized in that the thermoplastic plastic sections are dimensioned so that they fit into one another with an oversize.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststoffabschnitte aus organischen thermoplastischen Harzen mit nahe beieinanderliegenden Schmelzpunkten hergestellt sind.20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the thermoplastic plastic sections from organic thermoplastic resins having close melting points. 21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,21. The method according to claim 18 or 19, dadurch gekennzeichnet, : dass die thermoplastischen Kunststoffabschnitte aus identischen organischen Harzen bestehen.characterized in that: that the thermoplastic plastic sections consist of identical organic resins. 22. Verfahren zur Bildung eines Behälters aus mindestens zwei thermoplastischen Kunststoffabschnitten, die jeweils eine nicht-kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen, welche mit dem anderen Abschnitt nahe zusammenpasst, 22. Method of forming a container from at least two thermoplastic plastic sections, each of which has a non-circular cross-sectional shape, which fits closely with the other section, vJ I 44 J /vJ I 44 J / dadurch gekennzeichnet, dass man diese Behälterabschnitte in getrennte Halterungen einspannt, welche die Abschnitte gegenseitig axial ineinandergeschoben ausrichten, mindestens eine dieser Halterungen mit so hoher Geschwindigkeit und für einen so langen Zeitraum schwingen lässt, während diese Abschnitte in ineinandergesteckter Anordnung verbleiben, dass genügend Wärme zum Schmelzen der Berührungsflächen dazwischen erzeugt wiri, diese ineinandergesteckten Abschnitte, während sie nocn teilweise geschmolzen sind, in eine vorgewählte, gewünschte gegenseitige Endstellung bringt und diese erhitzten Flächen so weit abkühlen lässt, dass sie erstarren.characterized in that these container sections are in separate holders clamps, which align the sections mutually axially pushed into one another, swing at least one of these brackets at such a high speed and for such a long period of time leaves, while these sections remain in a nested arrangement, that enough heat for Melting of the contact surfaces between them creates these nested sections while they are still are partially melted, brings into a preselected, desired mutual end position and lets these heated surfaces cool down to the point where they solidify. 23. Verfahren nach Anspruch 22,23. The method according to claim 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer dieser Abschnitte aus einem organischen Polymer aus der Styrolharze, Polystyrole, Polypropylene, Polycarbonat, Polyäthylen, Polyäthylen hoher Dichte und Polyathylenterephthalat umfassenden Gruppe besteht.characterized in that at least one of these sections consists of a organic polymer made from styrene resins, polystyrenes, polypropylene, polycarbonate, polyethylene, polyethylene high density and polyethylene terephthalate group. 24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,24. The method according to claim 22 or 23, characterized in that so dass diese thermoplastischen Abschnitte aus thermoplastischen Kunststoffen mit Schmelzpunkten, die nicht mehr als etwa 179C auseinanderliegen, bestehen.so that these thermoplastic sections consist of thermoplastics with melting points that are no more than about 17 9 C apart. 25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,25. The method according to claim 22 or 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von etwa 120 bis etwa 240 Hz durchgeführt wird.characterized in that the oscillation process occurs at a frequency of about 120 to about 240 Hz. 331U57331U57 UU -- 000000 oderor 23,23, derthe 2222nd η ζη ζ eichnet,calibrates - 9- 9 2020th rch gekenrch geken beiat einer Frequenz vona frequency of 5 26. Verfahren nach Anspruch5 26. The method according to claim SchwingungsvorgangOscillation process Hz
1
Hz
1
durchgeführt wird=is carried out =
daddad 000 bis etwa 40000 to about 40 dassthat etwaapproximately
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von etwa 50 Hz bis etwa 50 000 Hz durchgeführt wird.characterized in that the oscillation process occurs at a frequency of about 50 Hz to about 50,000 Hz. 28. Verfahren nach Anspruch 22,28. The method according to claim 22, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststoffabschnitte aus mindestens einem amorphen organischen Harz gestehencharacterized in that the thermoplastic plastic sections confess to at least one amorphous organic resin 29. Verfahren nach Anspruch 22,29. The method according to claim 22, d ad u r c h ge kennzeichnet , dass diese thermoplastischen Kunststoffabschnitte aus mindestens einem kristallinen organischen Harz hergestellt sind.characterized , that these thermoplastic plastic sections made of at least one crystalline organic resin are made. 30. Verschweisster thermoplastischer Kunststoffgegenstand, 30. Welded thermoplastic plastic object, dadurch gekennzeichnet, dass er nach einem Verfahren mit den Stufen hergestelltcharacterized in that it is produced by a process with the stages ; 30 wurde,; Turned 30, dass man einen Teil dieses Gegenstands (z. B. 301) inthat one part of this object (e.g. 301) in j einem ersten Abschnitt mit einer darauf ausgebildeten Schweißzone aus thermoplastischem Material versieht, einen weiteren Teil dieses Gegenstandes (z. B. 302) in einem zweiten Abschnitt aus thermoplastischem Material mit einem Schmelzpunkt nahe bei dem des Materials des ersten Abschnitts bildet, dass der zweite Abschnitt eine so geformte Schweißzone aufweist, dassj a first section with one formed thereon Welding zone made of thermoplastic material provides another part of this object (e.g. 302) in a second section of thermoplastic material with a melting point close to that of the material of the first section that the second section has a weld zone shaped so that diese in ineinandergestecktem Eingriff dicht in die Schweißzone des ersten Abschnitts passt, diese Teile in ineinandergestecktem Eingriff an diesen Schweißzonen zusammenfügt,
diese Teile axial mit so hoher Geschwindigkeit und für einen so langen Zeitraum schwingen lässt, dass in diesen Schweißzonen genügend Wärme erzeugt wird, um dieses thermoplastische Material darin mindestens teilweise zu schmelzen,
diese Teile in die gewünschte vorbestimmte Stellung in ineinandergestecktem Eingriff bringt, während dieses thermoplastische Material mindestens teilweise geschmolzen ist, und
this fits tightly into the welding zone of the first section in a nested engagement, these parts are joined together in a nested engagement at these welding zones,
allows these parts to vibrate axially at such a high speed and for such a long period of time that sufficient heat is generated in these welding zones to at least partially melt this thermoplastic material therein,
bringing these parts into nested engagement into the desired predetermined position while this thermoplastic material is at least partially melted, and
diese Teile in diesem gewünschten ineinandergesteckter Eingriff bis zum Erstarren abkühlen lässt, wodurch diese Teile verschweisst werden.allows these parts to cool in this desired nested engagement until they solidify, whereby these parts are welded. 31. Gegenstand nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes der thermoplastischen Materialien aus einem organischen Harz besteht und dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von etwa 50 Hz bis etwa 50 000 Hz durchgeführt wird.
31. The object of claim 30,
characterized in that each of the thermoplastic materials is made of an organic resin and that the vibration process is performed at a frequency of about 50 Hz to about 50,000 Hz.
32. Gegenstand nach Anspruch 30,32. The object of claim 30, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der thermoplastischen Materialien aus einem organischen Harz besteht und dass die Harze jeweils Schmelzpunkte aufweisen, die nicht mehr als etwa 17° C auseinander1iegen.characterized in that each of the thermoplastic materials is made of an organic resin and that the resins each have melting points not more than about 17 ° C apart. 33. Gegenstand nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet,1 dnss die Schweißzonen eine nicht-kreisförmige Quer-33. The article of claim 30, 31 or 32, characterized in that the welding zones 1 DNSS a non-circular cross- 331U57331U57 - ii -- ii - schnittsanordnung aufweisen.have sectional arrangement. 34. Gegenstand nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem anfänglichen ineinandergesteckten Eingriff die Schweißzonen mit Übermass ineinanderpassen.34. Object according to claim 30, 31 or 32, characterized in that that during the initial interlocking engagement, the welding zones fit into one another excessively. 35. Gegenstand nach Anspruch 30, 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet p dass die Schweißzonen eine nicht-kreisförmige Querschnittsanordnung aufweisen und anfänglich mit Übermass ineinandergesteckt werden.35. The article of claim 30, 31 or 32, characterized in that the p weld zones have a non-circular cross-sectional configuration and are initially inserted into one another with excess. 36. Gegenstand nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Materialien jeweils aus einem organischen Harz bestehen, deren Schmelzpunkte nicht mehr als etwa 170C auseinanderliegen, dass die Schweißzonen eine nicht-kreisförmige Querschnittsanordnung aufweisen und anfänglich mit Übermass ineinanderpassen und dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von etwa 120 Hz bis etwa 240 Hz stattfindet.
36. The object of claim 30,
characterized in that the thermoplastic materials each consist of an organic resin, the melting points of which are not more than about 17 0 C apart, that the welding zones have a non-circular cross-sectional arrangement and initially fit into one another excessively and that the oscillation process at a frequency of about 120 Hz takes place up to about 240 Hz.
37. Gegenstand nach Anspruch 30,37. The object of claim 30, j dadurch gekenn zeichnet, dass die thermoplastischen Materialien jeweils aus einemj characterized in that the thermoplastic materials each consist of a j organischen Harz bestehen, deren Schmelzpunkte nichtj organic resin are made whose melting points are not • mehr als etwa 17°C auseinanderliegen, dass die Schweiß-• are more than about 17 ° C apart that the welding j zonal eine nicht-kreisförmige Querschnittsanordnung aufweisen und anfänglich mit Übermass ineinanderpassen und dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von etwa 20 000 Hz'bis etwa 40 000 Hz erfolgt.j zonal have a non-circular cross-sectional arrangement and initially with excess fit and that the oscillation process at a frequency of about 20,000 Hz to about 40,000 Hz. 38. Gegenstand nach Anspruch 30, 36 oder 37,38. The article of claim 30, 36 or 37, d a d u r. c h g e k e π η ν, ν i c h η ο i" ,dadu r. chg e ke π η ν, ν i η ο i ", JJ IYY I dass der Gegenstand ein Behälter ist.that the object is a container. 39. Behälter, der eine nicht-kreisförmige Querschnittsanordnung aufweist und mindestens teilweise aus einem thermoplastischen organischen Harz besteht, dadurch gekennzeichnet, dass er nach einem Verfahren mit den Stufen hergestellt ist,39. A container having a non-circular cross-sectional configuration and at least partially made from a thermoplastic organic resin, characterized in that it is produced by a process with the stages is, bei dem manwith which one einen ersten Teil dieses Gegenstandes in einem ersten nicht-kreisförmigen Abschnitt mit einer Schweißzone aus organischem thermoplastischem Harz darauf bildet, einen weiteren Teil dieses Gegenstandes in einem zweitem nicht-kreisförmigen Abschnitt mit einer Schweißzone aus organischem thermoplastischem Harz bildet,a first part of this article in a first non-circular section with a weld zone of organic thermoplastic resin on it forms another part of this object in a second forms a non-circular section with a welding zone made of organic thermoplastic resin, dass die organischen Harze Schmelzpunkte aufweisen, die nicht mehr als etwa 17°C auseinanderliegen, dass die Schweißzonen so ausgebildet sind, dass sie mit Übermaß in ineinandergestecktem Eingriff ineinanderpassen, that the organic resins have melting points that are no more than about 17 ° C apart, that the welding zones are designed in such a way that they fit into one another with an oversize in nested engagement, mindestens einen dieser Abschnitte axial gegenüber dem anderen Abschnitt schwingen lässt, während dieser ineinandergesteckte Eingriff erhalten bleibt, während diese Schwingung bei einer Frequenz von etwa 50 Hz bis etwa 50 000 Hz während eines solchen Zeitraums stattfindet,at least one of these sections can oscillate axially with respect to the other section while this is nested Intervention is retained while this oscillation occurs at a frequency of about 50 Hz to about 50 000 Hz takes place during such a period, dass jeweils mindestens ein Teil der Schweißzonen schmilzt,that at least a part of the welding zones melts, und indem diese Teile in eine vorbestimmte Eingriffsstellung bringt und danach dieses geschmolzene Material abkühlen lässt, wodurch diese Teile verschweisst werden.and by bringing these parts into a predetermined position of engagement and thereafter this molten material lets cool, whereby these parts are welded. 40. Behälter nach Anspruch 39,40. The container of claim 39, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Harze aus der Styrole, Polystyrole,characterized in that the organic resins from the styrenes, polystyrenes, 331U57331U57 - 13 -- 13 - , 5 Polyäthylene und Polyathylenterephthalat umfassenden, 5 polyethylene and polyethylene terephthalate comprising j Gruppe ausgewählt sind.j group are selected. j 41. Behälter nach Anspruch 39 oder 40,j 41. A container according to claim 39 or 40, I dadurch gekennzeichnet,I characterized by io dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz vonio that the oscillation process at a frequency of j etwa 120 bis etwa 240 Hz durchgeführt wird=j is performed about 120 to about 240 Hz = 42. Behälter nach Anspruch 39 oder 40, 42. Container according to claim 39 or 40 , ; dadurch gekennzeichnet,; characterized, 15 dass der Schwingungsvorgang bei einer Frequenz von15 that the oscillation process occurs at a frequency of etwa 20 000 bis etwa 40 000 Hz durchgeführt wird»about 20,000 to about 40,000 Hz is carried out »
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