DE4402295C1 - Forming of surface of circular esp. thermoplastic containers - Google Patents

Forming of surface of circular esp. thermoplastic containers

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Abstract

A device for producing profiled bulges in circular containers or tubes has a support (8) inside the container and a connection (5) to a pressure or suction source to shape the container surface (4). Around the container surface (4) are radiant heaters (3) with a suitable wavelength, esp. infra-red, arranged inside and/or outside the container so that the distance from the surface (14) can be adjusted for the optimum strength reduction of the material for shaping.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken aus Materialien, die bei Raumtemperatur schlecht zu verformen sind, wobei die Profilierung durch eine in das Werkstückinnere eingesetzte Stützeinheit und Druckeinwirkung, wobei die Werkstückoberfläche durch Strahlungswärme temperiert wird, erfolgt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for profiling rounded Containers and tubular workpieces made of materials that Room temperature are difficult to deform, whereby the profiling by a support unit inserted into the interior of the workpiece and Exposure to pressure, whereby the workpiece surface due to radiant heat is tempered, takes place according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, in Rohr- oder zylinderische Behälterwände durch äußeren Überdruck oder inneren Unterdruck regelmäßig zueinander versetzte Waben hineinzudrücken, während die Wände durch kreisrunde oder spiralförmige Vorrichtungen abgestützt werden (DE 25 57 215 A1). Weiterhin ist bekannt, daß durch Erwärmung von Werkstoffoberflächen die Festigkeit herabgesetzt werden kann, so daß für die Verformung des Werkstückes geringere Kräfte aufgewandt werden müssen, beziehungsweise ist bei bestimmten Werkstücken, (z. B. Kunststoffe) die Umformung nur im plastischen Zustand möglich. Die Erwärmung des Werkstückes kann durch direkten Kontakt mit einem warmen Medium (z. B. Heißwasser) geschehen, wie in der DE 25 57 215 A1 erwähnt.It is known in tube or cylindrical container walls by external Overpressure or internal negative pressure, honeycombs regularly offset from one another push in while the walls are circular or spiral Devices are supported (DE 25 57 215 A1). It is also known that the strength is reduced by heating material surfaces can be, so that lower forces for the deformation of the workpiece must be used, or is with certain Workpieces (e.g. plastics) only in the plastic state possible. The workpiece can be heated by direct contact with a warm medium (e.g. hot water), as in DE 25 57 215 A1 mentioned.

Jedoch ist die Temperierung und die Temperaturverteilung an der Ober­ fläche durch Strömungsunregelmäßigkeiten nur schlecht zu steuern und der Vorgang nicht beobachtbar. Ferner wird das Medium gleichzeitig zur Erwärmung und zur Erzeugung des Preßdruckes verwendet. Hierbei müssen durch Leckagen austretendes Medium entsprechende Sicherheitsvorkehrungen (Auffangwanne, Spritzschutz) vorgesehen werden. Bei größeren Werkstücken kann es zu Problemen, beispielsweise durch Versperren, beim Einfügen des Werkstückes kommen, da die Vorrichtung längs nicht geöffnet werden kann, so daß das Werkstück nur axial hineingeschoben werden kann.However, the temperature control and the temperature distribution are at the top surface difficult to control due to flow irregularities and Process not observable. Furthermore, the medium becomes at the same time Heating and used to generate the pressure. Here you have to Appropriate safety precautions due to medium leaking (Drip pan, splash guard) can be provided. For larger workpieces can cause problems, for example by locking, when inserting the Workpiece because the device cannot be opened lengthways so that the workpiece can only be inserted axially.

Weiterhin ist mit der DE 43 11 978 C1 ein Verfahren zur Beulverformung dünner Materialbahnen und Folien bekannt geworden, bei dem die Materialbahnen und Folien mehrlagig auf beabstandete Stützelemente aufgewickelt werden, die Wicklung mit der darunterliegenden Materialbahn verbunden wird und die Wicklungen von außen und/oder innen mit einem Überdruck beaufschlagt werden. Die Tiefe der Beulen kann jedoch dadurch weiter vergrößert werden, daß für eine plastische Vertiefung der Beulen die Verformungs­ temperatur während des Beulens in den elastisch/plastischen Übergangs­ bereich angehoben wird, z. B. durch Aufheizen der Druckkammer bzw. des Druckmediums oder bei Metallen durch elektrischen Stromfluß, beispiels­ weise der Jouleschen Wärme. Die Erwärmung der Werkstückoberfläche bezieht sich hier nur auf die Vergrößerung der Profiltiefe. Eine Verminderung der Festigkeit der Werkstückoberfläche zur Profilierung ist hierbei nicht vorgesehen. Nachteilig ist das Aufheizen und das Steuern der Temperatur der Druckkammer, da es sich hierbei um eine große Masse handelt, und damit eine große Trägheit gegenüber Temperaturänderungen besteht, desweiteren die Druckkammer dem Verformungsdruck standhalten muß. Auch bei direktem Aufheizen des Druckmediums ist durch Strömungs­ unregelmäßigkeiten an der Werkstückoberfläche eine gleichmäßige Erwärmung und Temperaturführung nicht unbedingt gegeben. Weiterhin sind die oben genannten Einschränkungen auch hier zu berücksichtigen, da das Ausführungsbeispiel in dieser Schrift ähnlich dem der DE-OS 25 57 215 ist. Für beide Lösungen müssen Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um eine Berührung mit der heißen Oberfläche der Druckkammer oder des heißen Druckmediums zu vermeiden. Für das Aufheizen mit Hilfe elektrischen Stroms besteht die Gefahr einer leitenden Verbindung zwischen Druckkammer und/oder Druckmedium, so daß es zu Verletzungen kommen kann. Eine Lösung der Problematik in der genannten Schrift zur Erwärmung der Oberfläche des Werkstücks ist nicht näher beschrieben.Furthermore, DE 43 11 978 C1 is a method for buckling deformation thinner Material webs and foils become known in which the material webs and foils are wound up in multiple layers on spaced support elements, the winding is connected to the underlying material web and the windings are pressurized from the outside and / or inside become. However, the depth of the bumps can be increased further be that for a plastic deepening of the dents the deformation temperature during the bulge in the elastic / plastic transition area is raised, e.g. B. by heating the pressure chamber or  Pressure medium or metals by electrical current flow, for example the Joulean warmth. The heating of the workpiece surface only refers to the enlargement of the profile depth. A Reduction of the strength of the workpiece surface for profiling is not provided here. Heating and control are disadvantageous the temperature of the pressure chamber, as this is a large mass acts, and thus a great inertia towards temperature changes exists, furthermore the pressure chamber withstand the deformation pressure got to. Even with direct heating of the pressure medium is due to flow irregularities on the workpiece surface a uniform Warming and temperature control not necessarily given. Furthermore are the above restrictions should also be taken into account here, since the Embodiment in this document is similar to that of DE-OS 25 57 215. Protective measures must be taken for both solutions in order to achieve one Contact with the hot surface of the pressure chamber or the hot one Avoid media. For heating with the help of electrical There is a risk of a conductive connection between Pressure chamber and / or pressure medium so that injuries occur can. A solution to the problem in the above-mentioned script for heating the surface of the workpiece is not described in detail.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwerfen, die die Verformung ohne Verwendung eines Mediums als Wärmeüberträger ermöglicht und die ein einfaches Einsetzen des Werkstückes ermöglicht.The object of the invention is to design a device which Deformation allows without using a medium as a heat exchanger and which enables easy insertion of the workpiece.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung im wesentlichen durch die Merkmale des Anspruches 1.According to the invention, the solution is essentially based on the features of claim 1.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, die Erwärmung der Werkstückoberfläche ohne den Einsatz eines Gases oder flüssigen Mediums zu ermöglichen, indem die Erwärmung durch Strahlung erfolgt wobei es vorteilhaft ist, auf der Innenseite des Werkstücks einen Unterdruck zu erzeugen und unabhängig davon das Werkstück zu erwärmen, so daß auch auf den Einsatz eines Druckmediums verzichtet werden kann.A particular advantage of the invention is the heating of the Workpiece surface without the use of a gas or liquid medium to enable heating by radiation being carried out there it is advantageous to apply a negative pressure to the inside of the workpiece generate and independently heat the workpiece, so that on the use of a print medium can be dispensed with.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 3 und 4 angegeben, wodurch die auf das Werkstück einwirkende Strahlungsleistung optimal eingestellt werden kann, indem die einzelnen Strahler geregelt werden können und der Strahlerabstand zur Werkstückoberfläche eingestellt werden kann. Durch die Positionierbarkeit der einzelnen Strahler können Werkstücke verschiedener Geometrie verformt werden.A further advantageous embodiment of the invention is in claim 3 and 4, whereby the one acting on the workpiece Radiant power can be optimally adjusted by the individual Spotlights can be regulated and the spotlight spacing Workpiece surface can be adjusted. Through the Workpieces can be positioned individually  different geometry can be deformed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 4 und 5 angegeben, indem Strahler und Oberfläche relativ zu einander bewegt werden, so daß eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet wird und örtliche Überhitzung oder Unterkühlung vermieden wird.A further advantageous embodiment of the invention is in claim 4 and 5 indicated by emitter and surface relative to each other be moved so that a uniform heating is guaranteed and local overheating or hypothermia is avoided.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is closer below using an exemplary embodiment explained.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, Fig. 1 shows a longitudinal section through the device,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung. Fig. 2 shows a cross section through the device.

Im Inneren der Vorrichtung wird das Werkstück (4) mit der Stützeinheit (B) eingesetzt, wobei dieses an den Stirnflächen abgedichtet ist und über den Druckanschluß (5) mit dem Vakuum verbunden werden kann, das zur Aufbringung des Verformungsdruckes dient. Um das Äußere der Vorrichtung sind vor einem Reflektor (2) die Strahler (3) angeordnet, die mit Hilfe des Einstellstabes (11) in ihrem Abstand zur Werkstückoberfläche verändert werden können und mit Hilfe der Fixierung (10) fixiert werden, wobei die gesamte Konstruktion mit Hilfe der Lagerung (13) geführt wird und die Übertragung der Elektrizität für die Strahler (3) durch an der Führungsachse (12) befindliche Schleifkontakte erfolgt, wo ebenso die Bestrahlungsvorrichtung über die Führungsachse (12) durch den Antrieb (1) bewegt werden kann.Inside the device, the workpiece ( 4 ) with the support unit (B) is inserted, which is sealed on the end faces and can be connected via the pressure connection ( 5 ) to the vacuum which is used to apply the deformation pressure. Around the exterior of the device, the emitters ( 3 ) are arranged in front of a reflector ( 2 ), their distance from the workpiece surface can be changed with the aid of the adjusting rod ( 11 ) and can be fixed with the aid of the fixation ( 10 ), the entire construction is guided with the aid of the bearing ( 13 ) and the transmission of the electricity for the radiators ( 3 ) takes place by sliding contacts located on the guide axis ( 12 ), where the irradiation device can also be moved by the drive ( 1 ) via the guide axis ( 12 ) .

Die Reflektoren (2) und die Strahler (3) sind an einem Halterahmen befestigt, der sich mit Hilfe der Handgriffe (7) aufklappen läßt und an den anderen Bewegungsstellen durch ein Scharnier (6) verbunden ist. Die Strahler (3) sind mit einer Regeleinrichtung elektrisch verbunden, so daß die Leistung entsprechend den Erfordernissen verändert werden kann. Ebenso ist der Antrieb (1) in der Geschwindigkeit veränderbar. Anstelle der äußeren Strahleranordnung kann auch eine innenliegende gewählt werden, wobei jedoch das Einsetzen des Werkstückes durch axiales Verschieben desselben oder der Strahler erfolgt.The reflectors ( 2 ) and the spotlights ( 3 ) are attached to a holding frame that can be opened using the handles ( 7 ) and is connected at the other points of movement by a hinge ( 6 ). The radiators ( 3 ) are electrically connected to a control device so that the power can be changed according to the requirements. The speed of the drive ( 1 ) can also be changed. Instead of the outer radiator arrangement, an internal one can also be selected, but the workpiece is inserted by axially displacing the same or the radiators.

Die Aufbringung des Verformungsdruckes kann auch durch äußeren Überdruck erfolgen, indem die gesamte Vorrichtung von einem Druckmantel umgeben ist.The application of the deformation pressure can also be caused by external overpressure done by surrounding the entire device with a pressure jacket is.

BezugszeichenlisteReference list

1 Antrieb
2 Halterahmen mit Reflektor
3 Strahler
4 Werkstück
5 Druckanschluß
6 Scharnier
7 Handgriff
8 Stützeinheit
10 Fixierung der Strahlerverstellung
11 Einstellstab des Strahlers
12 Führungsachse
13 Lagerung 1 drive
2 holding frames with reflector
3 spotlights
4 workpiece
5 pressure connection
6 hinge
7 handle
8 support unit
10 Fixing the spotlight adjustment
11 Spotlight adjustment rod
12 guide axis
13 storage

Claims (7)

1. Vorrichtung zur beulartigen Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken mit einer Stützvorrichtung im Inneren des Behälters und einem Druckanschluß zur Erzeugung eines Unter- oder Überdruckes zur Profilierung der Werkstückoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß um die Werkstückoberfläche (4) Strahler (3) geeigneter Wellenlänge, insbesondere Infrarotstrahler, innen und/oder außen angeordnet sind, die in ihrem Abstand zur Werkstückoberfläche (4) verändert werden können, wodurch die Festigkeit des Materials des Werkstückes vermindert wird, und daß der Druckanschluß an der Stützeinrichtung (8) vorgesehen ist, so daß infolge eines Unter- oder Überdruckes (5), der auf die Werkstückoberfläche (4) wirkt, diese profiliert wird.1. Device for bulging profiling of rounded containers and tubular workpieces with a support device inside the container and a pressure connection for generating a negative or positive pressure for profiling the workpiece surface, characterized in that around the workpiece surface ( 4 ) emitter ( 3 ) of suitable wavelength , in particular infrared radiators, are arranged inside and / or outside, which can be changed in their distance from the workpiece surface ( 4 ), whereby the strength of the material of the workpiece is reduced, and that the pressure connection is provided on the support device ( 8 ), so that due to a negative or positive pressure ( 5 ), which acts on the workpiece surface ( 4 ), this is profiled. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Strahler (3) unabhängig von einander zur Werkstückoberfläche (4) verändert werden kann.2. Device according to claim 1, characterized in that the distance between the emitters ( 3 ) can be changed independently of one another to the workpiece surface ( 4 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung der Strahler (3) verändert und geregelt werden kann.3. Device according to claim 1, characterized in that the power of the radiator ( 3 ) can be changed and controlled. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückoberfläche (4) an den Strahlern (3) vorbeibewegt wird.4. The device according to claim 1, characterized in that the workpiece surface ( 4 ) is moved past the emitters ( 3 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler (3) an der Werkstückoberfläche (4) vorbei bewegt werden.5. The device according to claim 1, characterized in that the radiators ( 3 ) on the workpiece surface ( 4 ) are moved past. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Strahlung oder die teilweise Übertragung der Strahlung auf die Werkstückoberfläche (4) mit Hilfe von Reflektoren (2) erfolgt.6. The device according to claim 1, characterized in that the transmission of the radiation or the partial transmission of the radiation to the workpiece surface ( 4 ) with the aid of reflectors ( 2 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler (3) in einem beweglichen Halterahmen befestigt ist, so daß die Halterahmen (2) mit dem Strahler (3) zur Entnahme des Werkstückes (4) aufgeklappt werden.7. The device according to claim 1, characterized in that the radiator ( 3 ) is fixed in a movable holding frame, so that the holding frame ( 2 ) with the radiator ( 3 ) for removing the workpiece ( 4 ) are opened.
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