DE60213074T2

DE60213074T2 - Anlage und verfahren zur herstellung flexibler rohre aus kunststoff, wobei das formen des kopfes oben auf der schürze durch sich kontinuierlich bewegende werkzeuge durchgeführt wird

Info

Publication number: DE60213074T2
Application number: DE60213074T
Authority: DE
Inventors: Bertrand Gruau; Herve Zakrzewski; Michel Bosshardt
Original assignee: Cebal SAS
Current assignee: Albea Tubes France SAS
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: CN1494477A; EP1370409B1; US7037456B2; WO2002074523A1; DE60213074D1; JP2005505436A; WO2002074523B1; ES2269739T3; US20020175445A1; CZ20032242A3; EP1370409A1; ATE332800T1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren für die Herstellung von Tuben zum Lagern und Spenden flüssiger bis pastenartiger Produkte wie kosmetische Produkte, pharmazeutische Produkte, Hygieneprodukte oder Nahrungsmittel. Solche Tuben weisen einen Kopf aus Kunststoff bzw. Kunststoffen und eine (eventuell axialsymmetrische) zylindrische Schürze auf, die im Wesentlichen aus einer oder mehreren Kunststoffschichten besteht, eventuell mit einer dazwischen liegenden dünnen Metallschicht.
STAND DER TECHNIK
Im Allgemeinen wird eine Tube durch Verbinden zweier separat gefertigter Teile hergestellt: einer weichen zylindrischen Schürze gegebener Länge (typischerweise 2 bis 3-facher Durchmesser) und eines Kopfes bestehend aus einem Hals mit Spenderöffnung und einer den Hals mit der zylindrischen Schürze verbindenden Schulter. Der Kopf aus Kunststoff bzw. Kunststoffen kann separat gegossen und auf ein Ende der Schürze aufgeschweißt werden, vorteilhafterweise wird er aber gegossen und autogen mit der Schürze verschweißt, und zwar entweder mit Hilfe eines Spritzgießverfahrens ( FR 1 069 414 ) oder durch Pressformung eines extrudierten Vormaterials ( FR 1 324 471 ).
Bei diesen beiden Techniken wird die Schürze über einen Stempel gezogen, wobei eines ihrer Enden geringfügig über das Ende des Stempels herausragt, welches Stempelende als Form für die Herstellung der Innenfläche des Tubenkopfes (Innenraum von Schulter und Hals) dient. Bei diesen beiden Techniken wird eine Matrize eingesetzt, die sich gegen das Ende des Stempels drückt, wobei der Formhohlraum der Matrize die Außenfläche von Schulter und Hals definiert. Der wesentliche Unterschied zwischen diesen Verfahren besteht darin, dass diese Werkzeuge zunächst fest aneinander gedrückt werden, und zwar vor dem Einspritzen des Kunststoffs im ersten Fall, und dass ihr Gegeneinanderbewegen das Pressen eines extrudierten Vormaterials im zweiten Fall bewirkt.
In beiden Fällen ist das über den Stempel hinausragende Ende der Schürze in der durch das Ende des Stempels und den Formhohlraum der Matrize begrenzten Kavität eingefangen. Der Kunststoff kommt unter der Wirkung des Einspritzens bzw. unter der Wirkung des Pressens mit dem Ende der Schürze in Kontakt, und da die Kunststoffe des Kopfes und der Schürze eine über ihren jeweiligen Vicat-Erweichungspunkten liegende Temperatur aufweisen, verschmelzen sie eng miteinander ohne weitere Wärme- oder Materialzufuhr. Nach leichtem Unterdruckhalten (etwa einige Sekunden) und Abkühlen wird der Kopf in den gewünschten Abmessungen ausgeformt und fest mit der Schürze verschweißt.
AUFGABENSTELLUNG
Die vorstehenden Techniken, die, was die erste betrifft, vor fünfzig Jahren, und was die zweite angeht, vor 40 Jahren erschienen sind, wurden regelmäßig weiterentwickelt. Sie ermöglichen es, derzeit Stückzahlen von 200–250 Einheiten pro Minute zu erzielen. Allerdings sieht es so aus, als sei jetzt die Grenze erreicht und eine spürbare Erhöhung der Stückzahlen (über 250–300 Einheiten pro Minute) nur durch eine Anpassung existierender Vorrichtungen nicht mehr möglich.
Die Anmelderin hat sich deshalb mit der Aufgabe beschäftigt, eine neue Anlage zur Herstellung von Tuben zu schaffen, mit der unter akzeptablen wirtschaftlichen Bedingungen deutlich höhere Stückzahlen erzielt werden sollen.
Das US-Patent 5 225 132 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Tuben, die eine Schürze und einen Kopf mit einem Hals und einer Schulter aufweisen.
Bei diesem Verfahren werden die Schürzen mit Hilfe eines ersten Transfermittels kontinuierlich bewegt und auf Stempel verbunden mit einer Transferkette geladen, welche synchron zum dem ersten Transfermittel bewegt wird. Die Tuben werden durch Formen des Kopfes nach Befestigung eines Vormaterials an einem Ende der Schürze hergestellt, wobei der Kopf durch Pressformung dieses Vormaterials gewonnen wird, und zwar durch Gegeneinanderbewegen eines Stempels, über den die Schürze gezogen ist, und einer Matrize, wobei Stempel und Matrize zusammen kontinuierlich bewegt werden. Die Tuben werden danach auf einem zweiten Transfermittel abgeladen, das synchron zur Transferkette kontinuierlich bewegt wird. Das Vormaterial liegt in Form eines Stopfens vor, der aus einer sogenannten Hotmelt-Folie ausgeschnitten wurde. Es wird vor seiner Formgebung auf ein offenes Ende der Schürze aufgebracht. Eine solche Vorgehensweise ist sehr kompliziert, denn zum einen muss das offene Ende der Schürze weit über das Ende des Stempels – der damit seine Trägerfunktion verliert – hinausragen, und zum anderen muss die Schürze, die sich noch nicht in ihrer endgültigen Stellung befindet, relativ zum Stempel bewegt werden, bevor das eigentliche Pressen erfolgen kann.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Tuben, wie in Anspruch 1 beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur Herstellung von Tuben mit einer Schürze und einem Kopf, welcher mit einem Hals und einer den Hals mit der Schürze verbindenden Schulter versehen ist, welche Anlage drei verschiedene Arbeitszonen aufweist, wobei

– die erste Zone der Herstellung der Schürzen zugewiesen ist und typischerweise eine Vorrichtung zum Formen einer langen zylindrischen Muffe aufweist, von der bei ihrem Austritt die Schürzen in der gewünschten Länge abgeschnitten werden,
– die zweite Zone der Herstellung der Tuben zugewiesen ist und mindestens eine Vorrichtung zur Herstellung von Vorprodukten aus Kunststoff aufweist, welche einen Extruder und mehrere Formeinrichtungen zum Formen der Köpfe durch Pressen der Vorprodukte umfasst, wobei jede Formeinrichtung eine Matrize und einen Stempel aufweist und jeder Stempel vor dem Formen mit einer der Schürzen versehen wird, derart, dass nach dem Formen des Kopfes dieser mit der Schürze verschweißt ist,
– die dritte Zone der Endbearbeitung der so hergestellten Tuben zugewiesen ist, welche Anlage weiterhin umfast:
– ein erstes Transfermittel, welches die Schürzen in kontinuierlicher Bewegung von der ersten Zone zur zweiten Zone befördert,
– und ein zweites Transfermittel, welches die Tuben in kontinuierlicher Bewegung synchron zur vorhergehenden von der zweiten Zone zur dritten Zone befördert,
– wobei die zweite Zone ein drittes Transfermittel aufweist, welches die Stempel in kontinuierlicher Bewegung synchron zur Bewegung des ersten Transfermittels und des zweiten Transfermittels befördert, und die zweite Zone zusätzlich Lademittel aufweist, welche die Schürzen auf die Stempel laden und auf die synchronisierte Bewegung des ersten und dritten Transfermittels abgestimmt sind, sowie Entlademittel aufweist, welche die Stempel von den darauf sitzenden Tuben befreien und auf die synchronisierte Bewegung des zweiten und dritten Transfermittels abgestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die der Tubenherstellung zugewiesene zweite Zone zudem ein Mittel zur Entnahme der Vorprodukte, typischerweise durch Schneiden des aus dem Extruder kommenden Extrudates, sowie ein Transfermittel aufweist, mit welchem das Vorprodukt im Spalt des Formwerkzeugs, typischerweise im Formhohlraum der Matrize, bzw. auf dem Ende des Stempels abgelegt werden kann, so dass der Kunststoff des Vorproduktes während des Pressens mit dem Ende der Schürze in Kontakt kommt und die Kunststoffe des Vorproduktes und der Schürze ohne weitere Wärme- oder Materialzuführung eng miteinander verschweißen.

Die erste Zone weist typischerweise eine Vorrichtung zum Formen einer langen zylindrischen Muffe sowie Mittel zum Abschneiden der Schürzen von dieser Muffe auf. Die Muffe ist insofern "lang", als sie wesentlich länger ist als die Schürzen. Dabei handelt es sich zum Beispiel um eine extrudierte oder koextrudierte Kunststoffmuffe, wobei der bzw. die Kunststoffe kontinuierlich über einen bzw. mehrere Schneckenextruder zugeführt werden. Es kann sich auch um eine Muffe handeln, die durch Rollen und Längsschweißen eines Bandes hergestellt wird, das eine oder mehrere Kunststoffschichten aufweist – und eventuell dazwischen eine dünne Metallschicht. Dabei wird das Band lokal gerollt, damit sich seine Seitenränder gegenüberliegen, welche Seitenränder, nachdem sie nebeneinander gelegt und aneinandergefügt wurden, verschweißt werden. Auf diese Weise wird eine lange zylindrische Muffe hergestellt, die in ihrer Achsrichtung vorbeiläuft.
Anschließend wird das Ende der langen zylindrischen Muffe vorzugsweise mit einem oder mehreren Schneidwerkzeugen diskontinuierlich abgeschnitten, um eine Schürze in der gewünschten Länge zu erhalten. Diese Schneidwerkzeuge begleiten die Vorschubbewegung der langen zylindrischen Muffe, derart, dass sie deren Wand in einer quer zur ihrer Achse verbleibenden Ebene durchschneiden. Die Schürzen bleiben nach ihrem Zuschneiden in der Achse der langen zylindrischen Muffe, wobei sie sich unter der Wirkung des Vorschubs der langen Muffe gegenseitig bis zu einer Stelle bewegen, wo sie von dem ersten Transfermittel abgenommen werden.
Das erste Transfermittel verfügt über speziell angepasste Entnahmemittel, typischerweise Stifte zur Aufnahme der Schürzen, die in kontinuierlicher Bewegung so verfahren werden, dass sie jedes Mal dann, wenn die lange zylindrische Muffe um eine Schürzenlänge vorläuft, an der gleichen Stelle vor dem Ende einer neuen Schürze ankommen. Das erste Transfermittel befördert die Schürzen in kontinuierlicher Bewegung von der ersten Zone zur zweiten Zone. Dabei zwingt es jeder Schürze eine solche Bewegung auf, dass die Achse der Schürze die durch diese Bewegung beschriebene Bahn nicht berührt. Vorzugsweise bleibt die Achse der Schürze immer weitgehend senkrecht zur Bahn. Ebenfalls vorzugsweise werden Stifte gewählt, deren Durchmesser in etwa dem Durchmesser der Schürzen entspricht, damit die Schürzen insgesamt in einer Position bleiben, die in etwa einer mittleren Position entspricht. Solche Stifte werden nachfolgend "Ladedorne" genannt.
Die zweite erfindungsgemäße Zone ist der Tubenherstellung zugewiesen. Sie umfasst eine Fläche zum Laden der Schürzen auf die Stempel, in welcher die Lademittel zwischen dem ersten Transfermittel und dem zweiten Transfermittel agieren, eine Fläche für die Herstellung von Vormaterial aus Kunststoff, eine Fläche für die Herstellung der Tuben durch Pressen der Köpfe auf die Enden der über die Stempel gezogenen Schürzen sowie eine Fläche zum Entladen der so hergestellten Tuben, in welcher die Entlademittel zwischen dem dritten Transfermittel und dem zweiten Transfermittel agieren. Das dritte Transfermittel befördert die Stempel in die Ladefläche für die Schürzen, die Herstellungsfläche für die Tuben und die Entladefläche für die Tuben. Diese einzelnen Flächen werden weiter unten noch näher beschrieben.
Das zweite Transfermittel befördert die Tuben in kontinuierlicher Bewegung von der zweiten Zone zur dritten Zone. Dabei zwingt es jeder Tube eine solche Bewegung auf, dass die Achse der Tube die Bewegungsbahn nicht berührt. Vorzugsweise bleibt die Achse der Tube stets weitgehend senkrecht zu dieser Bewegungsbahn. Dieses zweite Transfermittel kann typischerweise eine sich kontinuierlich bewegende Becherkette sein. Bei den Bechern handelt es sich um hohle Behältnisse zur Aufnahme der Tube, wobei ihre zylindrische Kavität einen geringfügig größeren Durchmesser als die Tuben aufweist. Diese zylindrische Kavität ist im Allgemeinen mit durchgehenden Kanälen versehen, in denen Luft zirkuliert, entweder Saugluft, um die Tube koaxial zur Kavität zu halten, oder Blasluft, um die Tuben auszuwerfen.
Das zweite Transfermittel läuft zum ersten Transfermittel insofern "synchron", als es eine aus der zweiten Zone austretende Menge Tuben zu liefern vermag, die mit der in die zweite Zone eintretenden Menge Schürzen identisch ist. Auf diese Weise kommt es weder zu einem Stau noch zu einem Mangel an Schürzen (und damit Tuben) beim Durchlaufen der zweiten Zone. Im Hinblick auf eine gewisse Flexibilität beim Betrieb der Anlage sind das erste und das weite Transfermittel außerdem mit Akkumulationsmitteln versehen, die es ermöglichen, einen vorlaufenden Arbeitsgang vorübergehend (maximal einige Minuten) fortzusetzen, obwohl ein nachlaufender Arbeitsgang nicht durchgeführt werden kann.
Die Bewegung des ersten Transfermittels, die Bewegung des zweiten Transfermittels und die Bewegung des dritten Transfermittels sind insofern "kontinuierlich", als die Schürzen bzw. Tuben zu keinem Zeitpunkt, insbesondere beim Laden der Schürzen, beim Pressen der Köpfe und beim Entladen der Tuben stillstehen. Vorzugsweise ist auch die Bewegung der Matrizen kontinuierlich und folgt dabei der vom dritten Transfermittel vorgegebenen allgemeinen Bewegung.
Die dritte Zone ist der Endbearbeitung der Tuben zugewiesen. Im Allgemeinen sind an der Tube nach Aufformen des Kopfes auf das Ende der Schürze noch eine Reihe von Arbeitsgängen auszuführen. Diese Arbeitsgänge können folgende sein: Befestigen einer Verschlusskappe, Bedrucken der Schürze, Aufbringen eines Außenlacks, etc. Die Endbearbeitungsgeräte können in Einrichtungen (zum Beispiel Verschließeinrichtungen) gruppiert sein, die durch das zweite Transfermittel mit Tuben versorgt werden.
Es soll noch einmal genauer auf die zweite Zone eingegangen werden.
Die zweite Zone weist eine Ladefläche auf, in der Lademittel die Schürzen in kontinuierlicher Bewegung weitertransportieren, derart, dass sie das erste Transfermittel verlassen und sich um die Stempel legen, deren Bewegung vom dritten Transfermittel vorgegeben wird.
Die Synchronisation der kontinuierlichen Bewegung der Stempel mit der des ersten Transfermittels für die Schürzen ist so gewählt, dass die Stempel und die Schürzen in der Ladefläche parallelen Bahnen folgen, während ihre Achsen weitgehend zusammenfallen. Bei weitgehendem Zusammenfallen zwingt ein entweder am ersten Transfermittel oder am dritten Transfermittel angebrachtes Lademittel einer Schürze eine relative, axiale Translationsbewegung in Richtung Stempel auf, derart, dass die Schürze mit ihrem ersten offenen Ende mit geringem Spiel über den Stempel gezogen wird, wobei die relative Translationsbewegung dann gestoppt wird, wenn die Schürze fast ganz über den Stempel gezogen ist, wobei eines ihrer Enden, welches mit dem Kopf verschweißt werden soll, über den Kopf des Stempels hinausragt. Vorzugsweise ist dieses Lademittel am dritten Transfermittel befestigt, so dass eine einfache Kette mit Ladedornen als Transfermittel für die Schürzen beibehalten werden kann.
Für den Fall, dass die Formarbeiten besonders langwierig sind (Fertigungen, die mehrere sukzessive Pressvorgänge erfordern, zum Beispiel: Herstellung von mehrschichtigen Köpfen oder auch Abformen eines Verschlusses), können mehrere dritte Transfermittel vorgesehen werden, die jeweils eine Vielzahl von Stempeln weitertransportieren und in eine Ladefläche führen würden, wo mehrere Lademittel gleichzeitig agieren würden, um die durch die einzelnen dritten Transfermittel bewegten Stempel mit Schürzen des ersten Transfermittels zu versorgen. In den meisten Fällen ist die notwendige Zeit zum Pressen, zum Unterdruckhalten und zum Abkühlen des Kopfes kurz genug, um mit einem einzigen Transfermittel auskommen zu können.
Im Tubenherstellungsbereich zirkulieren mehrere Einrichtungen zum Formen der Köpfe, die der kontinuierlichen Bewegung des dritten Transfermittels folgen. Die Zahl dieser Einrichtungen wird je nach der angestrebten Stückzahl und der notwendigen Dauer zum Pressen und Abkühlen unter Halten des Pressdrucks des Formteils bestimmt (etwa einige Sekunden, typischerweise 5 Sekunden bei üblicher Tubenkopfgeometrie). Diese Einrichtungen laufen in einem oder mehreren geschlossenen Regelkreisen, die nicht unbedingt übereinstimmen müssen, nämlich dem Regelkreis der Stempel und dem Regelkreis der Matrizen. Im Herstellungsbereich folgen Stempel und Matrize einer durch das dritte Transfermittel vorgegebenen allgemeinen oder globalen kontinuierlichen Bewegung, die mit der Bewegung des ersten und zweiten Transfermittels übereinstimmt. Sie wird deshalb allgemein genannt, weil sich Stempel und Matrize relativ zueinander bewegen müssen, einerseits um das Pressen zu bewerkstelligen und andererseits, nach erfolgtem Pressen, im Hinblick auf die erste Entformungsphase, bei der die Matrize vom Stempel, auf dem noch die Tube sitzt, weggerückt wird.
Die Stempel werden vom dritten Transfermittel bewegt, welches sie durch die Ladefläche für die Schürzen, die Herstellungsfläche und die Entladefläche und wieder zurück zur Ladefläche führt. Die Matrizen führen zumindest in der Herstellungsfläche eine Bewegung aus, die vom dritten Transfermittel, welches die Bewegung der Stempel steuert, vorgegeben wird, allerdings müssen sie außerhalb der Herstellungsfläche weit genug von den Stempeln entfernt sein, um das nachfolgend zu formende Vormaterial aus Kunststoff einlegen zu können. Zur einfacheren Ausrichtung der Stempelachsen und der Matrizenachsen bleiben die Matrizen vorzugsweise auch außerhalb der Fertigungszone mit dem dritten Transfermittel verbunden. Das relative Hochfahren der Stempel in Bezug auf die Matrizen erfolgt quer zur gemeinsamen Richtung der Stempel- und Matrizenachsen und zur Bewegungsbahn, die von dem dritten Transfermittel vorgegeben wird.
Im Fertigungsbereich weisen die Formeinrichtungen jeweils eine Matrize und einen bereits mit einer Schürze ausgestatteten Stempel auf, wobei die Schürze über den Stempel gezogen ist und eines ihrer Enden geringfügig über den Stempelkopf hinausragt. Die Matrize und der Stempel sind fluchtend entlang ihrer gemeinsamen Achse ausgerichtet und der Spalt ist mit dem Vormaterial ausgefüllt. Das Vormaterial ist ein Werkstück aus extrudiertem Thermoplast, das entweder im Formhohlraum der Matrize oder auf dem Ende des Stempels abgelegt wird. Dieses Ablegen erfolgt entweder im Vorbeilauf nach erfolgter Extrusion – in diesem Fall hat das Vormaterial eine kompakte, vorzugsweise axialsymmetrische Form – oder mit Hilfe eines weiteren Transfermittels, d.h. eines vierten Transfermittels, welches die Vorprodukte in einer kontinuierlichen, auf das dritte Transfermittel abgestimmten Bewegung befördert, oder auch eines fünften Transfermittels, welches die Vorprodukte in diskontinuierlicher Bewegung befördert, d.h. sie können in feststehenden Behältnissen aufgenommen werden, welche anschließend in Bewegung versetzt werden, so dass die Vorprodukte dann im Spalt der vom dritten Transfermittel bewegten Formeinrichtung abgelegt werden können.
Der Stempelkopf hat eine Form, welche die Innenfläche des Tubenkopfes definieren soll. Der Formhohlraum der Matrize definiert die Außenfläche des Kopfes. Der Stempel ist in der Fertigungszone mit der Schürze versehen, welche in einer solchen Höhe über ihn gezogen ist, dass das Ende der Schürze geringfügig über den Stempelkopf hinausragt, nämlich typischerweise 3 bis 4 Millimeter über den Absatz hinaus, der als Basis für die im Wesentlichen kegelstumpfartige Form des Stempelkopfes dient, welcher die Form der Innenfläche der Schulter der herzustellenden Tube definiert. Damit die Schürze bis zum Formvorgang in dieser Position bleibt, ist der Stempel mit einem oder mehreren radial verschiebbaren, elastischen Mitteln mit zylindrischen Abmessungen versehen, wobei der Durchmesser im Ruhezustand größer ist als der Durchmesser der Schürze.
Sind Stempel und Matrize fluchtend aufeinander ausgerichtet, wenn der Spalt zwischen Stempelkopf und Matrizenhohlraum mit dem Vormaterial verfüllt ist, dessen Temperatur im Bereich der Verarbeitungstemperatur oder leicht darüber liegt, werden Stempel und Matrize vorzugsweise durch relative Translation entlang ihrer gemeinsamen Achse gegeneinander bewegt. Das auf den Stempel (bzw. die Matrize) wirkende Mittel zur relativen Translationsbewegung ist mit dem dritten Transfermittel verbunden und zwingt eine Translation quer zur Bewegungsbahn der Matrize (bzw. des Stempels) auf.
Unter der Wirkung dieser Translation verformt sich das Vormaterial, wobei das Fließen des Kunststoffs von den freien Oberflächen des Restspalts gelenkt wird, dessen Volumen nach und nach kleiner wird. Liegen Stempel und Matrize aneinander, definieren sie eine Formkavität, in der das Ende der Schürze eingefangen ist. Der Kunststoff des Vormaterials kommt mit dem Ende der Schürze in Kontakt. Dabei verschweißen die Kunststoffe des Kopfes und der Schürze eng miteinander ohne weitere Wärme- oder Materialzufuhr Sie bleiben nach Aufrechterhaltung eines leichten Druckes und nach Abkühlung eng miteinander verschweißt.
Da durch das Zusammendrücken nicht vernachlässigbare Kräfte erzeugt werden, wird das Formwerkzeug, das keine Translationsbewegung erfährt, auf dem gesamten Teil seiner Strecke, bei dem das andere Formwerkzeug sich ihm nähert und mit ihm verbunden bleibt, vorzugsweise durch eine Haltemittel abgestützt.
Die zweite Zone umfasst weiterhin eine Entladefläche, in welcher Entlademittel die über die Stempel gezogenen Tuben, die der vom dritten Transfermittel vorgegebenen Bewegung folgen, in kontinuierlicher Bewegung zum zweiten Transfermittel befördern.
Die Synchronisation der kontinuierlichen Bewegung des dritten Transfermittels mit der des zweiten Transfermittels ist derart gewählt, dass die mit den Tuben versehenen Stempel und die Becher parallelen Bahnen in der Entladefläche folgen, während ihre Achsen weitgehend zusammenfallen. Bei weitgehendem Zusammenfallen zwingt ein entweder am dritten Transfermittel oder am zweiten Transfermittel befestigtes Entlademittel den Tuben eine relative, axiale Translationsbewegung in Richtung Becher auf, derart, dass die Tube in der Kavität des Bechers aufgenommen wird. Dieses Entlademittel ist vorzugsweise am Transfermittel für die Stempel angebracht, wodurch eine einfache Becherkette als zweites Transfermittel beibehalten werden kann.
Die Synchronisation setzt voraus, dass die aus der zweiten Zone kommende Menge Tuben der in die zweite Zone eintretenden Menge Schürzen entspricht. Für den Fall, dass die Formarbeiten besonders langwierig sind, können ohne Weiteres mehrere dritte Transfermittel vorgesehen werden, die jeweils eine Vielzahl von Stempeln weitertransportieren und in dieselbe Entladefläche führen würden, wo mehrere Entlademittel gleichzeitig zum Einsatz kämen, um jeden Stempel eines jeden Regelkreises zu entladen und das zweite Transfermittel mit Tuben aus den einzelnen dritten Transfermitteln zu versorgen.
Sind die Lademittel und die Entlademittel am dritten Transfermittel befestigt, können sie zusammenfallen und dabei Mittel bilden, die in der Lage sind, eine relative Translationsbewegung in beide Richtungen auszuführen, so dass sie beide Funktionen erfüllen. Da die Schürzen jedoch sehr weich sind und sich mit ihrer zylindrischen Wand nur schlecht manipulieren lassen, werden vorzugsweise zwei verschiedene Mittel eingesetzt: das erste ist beispielsweise ein Schiebefinger (oder Gabel), der ein Ende der Schürze in Richtung Stempel schiebt, und das zweite kann ganz einfach ein im Stempel ausgebildeter Kanal sein, der an einer oder mehreren Stellen des Stempelkopfes mündet und über den ein Druckluftstrahl eingeleitet wird. Dabei wird ein Überdruck auf die Innenfläche des Tubenkopfes ausgeübt, der ausreicht, um den Tubenkopf vom Stempelkopf abzuheben und die Tube axial in Richtung Becher abzuwerfen.
Die zweite Zone weist außerdem die Herstellungsfläche für die Vorprodukte auf. Diese ist nicht zwangsläufig von der kontinuierlichen Bewegung betroffen, die erfindungsgemäß vom dritten Transfermittel vorgegeben wird. Die Vorprodukte können zum Beispiel "statisch" durch Extrusion gewonnen, abgezogen und im Vorbeilauf an einer Matrize oder einem Stempel daran angeordnet werden. Im Hinblick auf ein leichteres Pressen des Kopfes ist es allerdings oftmals vorteilhaft, wenn von einem bereits axialsymmetrischen Vorprodukt ausgegangen wird. So lässt sich mit einem torisch ausgebildeten Vorprodukt die Formkavität für den Kopf gleichmäßiger ausfüllen. Es sollte versucht werden, die Form eines solchen Vorproduktes beizubehalten, bis dieses im Hohlraum der Matrize oder am Kopf des Stempels um den die Innenfläche des Halsteils definierenden Wulst herum angeordnet ist. Dies kann sich als schwierig erweisen, wenn die Vorprodukte im Vorbeilauf bei hoher Geschwindigkeit entnommen werden, wobei sie in diesem Fall mit einer auf die Bewegung des dritten Transfermittels abgestimmten kontinuierlichen Bewegung im Spalt der Formeinrichtungen abgelegt werden sollten, entweder indem die Extrusion mit Mitteln durchgeführt wird, die von einem zum dritten Transfermittel synchron laufenden vierten Transfermittel bewegt werden, oder indem die Extrusion "statisch" unter Verwendung eines fünften Transfermittels durchgeführt wird, welches die so extrudierten Vorprodukte über Behältnisse weiterbefördert, die die Extrudate zunächst statisch aufnehmen und dann in Bewegung versetzt werden, um die Vorprodukte im Spalt der vom dritten Transfermittel bewegten Formeinrichtung abzulegen.
Im ersten Fall tritt das extrudierte Vorprodukt aus einer feststehenden Extrusionsdüse aus, die von einem festen Extruder versorgt wird (fest in dem Sinne, als sich nur die Extruderschnecke um ihre Achse dreht). Es wird zum Beispiel im Formhohlraum der Matrize abgelegt, wobei sich diese Matrize, die vom dritten Transfermittel bewegt wird, in die Nähe des Düsenaustritts bewegt, um das Vorprodukt im Vorbeilauf aufzunehmen. Bei einer einfachen Ausführungsform tritt das extrudierte Vormaterial stetig in horizontaler Richtung aus, wobei ein über der Matrize angeordneter Schaber das Extrudat im Vorbeilaufen abschneidet, das dann durch Schwerkraft in den Hohlraum der Matrize fällt. Die Laufgeschwindigkeit der Matrizen – und der zugeordneten Schaber – und die Extrusionsgeschwindigkeit des Extrudates aus Thermoplastmaterial sind so festgelegt, dass das durch Abschneiden des Extrudates gewonnene Vorprodukt die gewünschte Menge Thermoplastmaterial aufweist, um den Raum der Formkavität mit guter Präzision ausfüllen zu können (Abweichungen müssen typischerweise kleiner als 5 % sein).
Man kann den Düsenaustritt auch so ändern, dass das Extrudat vertikal austritt und ein Absperrschieber verwendet wird, der den Düsenaustritt freigibt und versperrt. – Durch das Gleiten des Schiebers wird das Extrudat in der gewünschten Länge abgeschnitten, wobei das gewonnene Extrudat in die Hohlform der vertikal zum Düsenaustritt darunter geführten Matrize fällt.
Aus diesem Vorprodukt soll also ein Tubenkopf mit einer Schulter – deren eines Ende autogen mit einem Ende der Schürze verschweißt ist – und einem Hals hergestellt werden, wobei der Hals mit einer Spenderöffnung versehen ist. Die Herstellung des Halses mit seiner Spenderöffnung ist mit einer Reihe von Problemen verbunden, wenn das Formen durch Pressen erfolgt, welche Probleme sich bei der Verwendung von stetig bewegten Werkzeugen noch zuspitzen: entweder wird als Vormaterial ein extrudiertes, massives, nussförmiges Teil eingesetzt, wobei sich in einem solchen Fall die Bildung eines die Öffnung bedeckenden Restrandes nur schwer vermeiden lässt, oder es wird ein torisches Vormaterial verwendet, das über einen mit der Matrize oder dem Stempel verbundenen Wulst gezogen wird.
Bei der Verwendung eines massiven, nussförmigen Vormaterials entsteht quasi systematisch ein Restrand an der Stelle der Öffnung. Selbst mit einem System, bei dem beispielsweise ein Wulst des in die Kavität der Matrize eindringenden Stempels festgeklemmt wird, lässt sich weder ein fester Sitz noch ein perfektes Fluchten der Werkzeuge erzielen, zum einen, weil es sich dabei um Bedingungen handelt, die mit bewegten Werkzeugen und hohen Stückzahlen kaum vereinbar sind, und zum anderen, weil der notwendige Druck am Ende des Pressvorgangs ein erhebliches Problem darstellt.
Bei der Verwendung eines torischen Vormaterials besteht das Problem darin, dieses in der gewünschten Form herzustellen und es ohne zu starke Verformung in den Spalt zwischen den Formwerkzeugen zu legen.
Bei einer ersten Lösung wird torisches Vormaterial mit Hilfe verfahrbarer Extruder hergestellt. Dabei kommt vorteilhaft ein viertes Transfermittel zum Einsatz, welches das extrudierte Vormaterial in kontinuierlicher Bewegung synchron zum dritten Transfermittel weiterbefördert. Es kann sich um ein Transfermittel mit mehreren Extrudern handeln, die von diesem vierten Transfermittel bewegt werden, welches den Extrudern örtlich eine Bahn aufzwingt, die zur Bahn der Stempel bzw. zur Bahn der Matrizen, die jeweils das Vormaterial aufnehmen sollen, parallel verläuft, wobei die Extrusionsachse auf einer Länge, die ausreicht, um die gewünschte Menge Kunststoff extrudieren zu können, weitgehend mit der Achse des Aufnahmewerkzeugs zusammenfällt.
Bei einer zweiten Lösung wird das Vormaterial mit einem feststehenden Extruder hergestellt. Dabei verwendet man vorteilhaft ein bzw. mehrere vierte Transfermittel, mit denen Zwischenbehältnisse zur Aufnahme des Vormaterials in kontinuierlicher Bewegung weiterbefördert werden. Dieses bzw. diese vierten Transfermittel geben eine ausreichend langsame Bewegung vor, um das Vormaterial im Vorbeilauf unter guten Bedingungen aufnehmen zu können, wobei jedes Behältnis eines jeden vierten Transfermittels vor dem Austritt einer feststehenden Extrusionsdüse vorbeiläuft. Mit dem feststehenden Extruder wird ein dickes zylindrisches Extrudat gewonnen, welches in einer solchen Höhe abgeschnitten wird, dass man die gewünschte Menge Material zur Herstellung des Tubenkopfes erhält.
Bei einer ersten Variante dieser Lösung wird das Extrudat abgeschnitten und in einem Behältnis aufgenommen, welches mit einem Perforationsstift versehen ist, dessen Ende mit der Düse flüchtig in Kontakt kommt und der sich in Bezug auf die Düse mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt, dass die Zeit, die notwendig ist, um den Innendurchmesser des zentralen Lochs des torischen Vormaterials abzulaufen, der Extrusionszeit zur Gewinnung der notwendigen Menge Kunststoff entspricht.
Bei einer zweiten, bevorzugten Variante dieser Lösung erfolgt das Abschneiden im Vorbeilauf mit einer Schneide besonderer Form, die mit dem vierten Transfermittel fest verbunden ist. Diese Schneide hat typischerweise eine V-Form, die es ermöglicht, das Extrudat abzuschneiden und gleichzeitig wenig verformtes torisches Vormaterial zu gewinnen. Diese Schneide dient nach Abschneiden des Extrudates zudem als Auffangbehälter und nimmt das so hergestellte torische Vormaterial während der Zeit seines Weitertransportes zu den Formpresswerkzeugen auf.
Mit diesem bzw. diesen vierten Transfermitteln werden die Zwischenbehältnisse, welche die extrudierten Vorprodukte in kontinuierlicher Bewegung synchron zum dritten Transfermittel aufnehmen, kontinuierlich weiterbefördert, und es erfolgt dann durch Schwerkraft und eventuell mit Hilfe eines Luftstrahls das Einbringen der Vorprodukte in den Spalt zwischen den Formwerkzeugen, d.h. in den Formhohlraum der Matrize oder um einen Zentralwulst des Stempels. Eine besonders einfache und effiziente Ausführungsart dieser Variante wird in Beispiel 3 vorgestellt.
Bei einer weiteren Variante dieser zweiten Lösung kommt noch ein fünftes Transfermittel zum Einsatz, das in diskontinuierlicher Bewegung Zwischenbehältnisse weiterbefördert, welche bei vollständigem Stillstand Vorprodukte am Austritt eines feststehenden Extruders aufnehmen, und das die Zwischenbehältnisse wieder in Bewegung versetzt, um die Vorprodukte im Formhohlraum der vom dritten Transfermittel bewegten Formwerkzeuge abzulegen. Bei diesem Mittel kann es sich zum Beispiel um eine mit einem Akkumulator verbundene Becherkette handeln.
Bei einer dritten Lösung wird ein einfaches nussförmiges Teil durch Extrusion hergestellt; die Bildung eines die Öffnung verschließenden Restrandes beim Pressen wird dabei nicht verhindert. Im Gegenteil, er wird absichtlich hergestellt. Dieser Restrand wird im Folgenden "Verschlusselement" genannt, weil er die Spenderöffnung verschließt. Diesem Verschlusselement wird eine besondere Form gegeben, so dass es sich ohne Verwendung eines besonderen Schneidwerkzeugs später leicht ablösen lässt, um eine Spenderöffnung mit klar umrissenen und sauberen Rändern zu erhalten.
Bei dieser dritten Lösung haben Stempel und Matrize Formräume, die derart ausgestaltet sind, dass der so geformte Tubenkopf einen Hals aufweist, auf dessen oberem Ende ein Verschlusselement liegt, welches mindestens eine Querwand mit einem trennbaren Bereich besitzt, dessen geschlossene Kontur die gewünschte Form der Öffnung abgrenzt und der von zwei Bereichen umgeben ist, welche die notwendige mechanische Kraft zum Brechen des trennbaren Bereichs auszuhalten vermögen, wobei einer davon die mechanische Kraft übertragen und der andere als Stütze dienen soll.
Nach erfolgtem Formen wird das Verschlusselement durch Anwenden einer mechanischen Kraft auf einen Teil des Verschlusselements entfernt. Dieser Teil des Verschlusselements wird über den Bereich zur Übertragung der mechanischen Kraft vom trennbaren Bereich getrennt. Die Anwendung der mechanischen Kraft hat den Bruch des trennbaren Bereichs und die Bildung der Spenderöffnung zur Folge. Bei einer besonders einfachen und effizienten Ausführungsart, die in Beispiel 2 dargestellt ist, wird ein Teil des Verschlusselements in Form eines sich in Achsrichtung erstreckenden Stäbchens ausgebildet. Nach Entfernen der Matrize ist die so hergestellte und mit dem Verschlusselement versehene Tube am Stempel festgelegt und wird vom dritten Transfermittel kontinuierlich verfahren. Es genügt dann, einen einfachen feststehenden Finger in der Bahn des Stäbchenendes in einem solchen Abstand anzuordnen, dass der trennbare Bereich bis auf eine geringfügig unter der Glasübergangstemperatur liegende Temperatur abgekühlt ist, wenn der Tubenkopf in diese Position gelangt (einige Sekunden genügen). Das Ende des Stäbchens ist somit durch den Finger festgelegt, während die Basis des Stäbchens ihre kontinuierliche Bewegung fortsetzt. Dadurch erfährt das Stäbchen eine Biegung, die auf die Querwand übertragen wird. Unter der Wirkung dieser Biegung bricht der trennbare Bereich, wobei das Verschlusselement in eine präzise und reproduzierbare Richtung aus der sich kontinuierlich bewegenden Fertigungsstraße herausgeschleudert wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Tuben mit einer Schürze und einem Kopf, welcher Kopf mit einem Hals und einer den Hals mit der Schürze verbindenden Schulter versehen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

– einen ersten Schritt, bei dem Schürzen mit Hilfe eines ersten Transfermittels kontinuierlich bewegt werden;
– einen zweiten Schritt, bei dem die Schürzen mit Hilfe von Lademitteln auf Stempel geladen werden, welche mit einem dritten Transfermittel verbunden sind, das synchron zum ersten Transfermittel kontinuierlich bewegt wird, wobei ein Ende der Schürzen geringfügig über die Stempel hinausragt;
– einen dritten Schritt, bei dem die Tuben durch Formen des Kopfes und Autogenverschweißung mit einem Ende der Schürze hergestellt werden, wobei der Kopf durch Pressformung eines Vorproduktes gewonnen wird, indem der mit der Schürze versehene Stempel und eine Matrize gegeneinander bewegt werden, der Stempel und die Matrize, wenn sie aneinander liegen, eine Formkavität definieren, in der das Ende der Schürze eingeklemmt ist, der Stempel und die Matrize eine kontinuierliche Gesamtbewegung ausführen, die der Bewegung des dritten Transfermittels entspricht, und das Vorprodukt vor dem Pressen unter Verwendung eines vierten Transfermittels, welches synchron zum dritten Transfermittel bewegt wird, im Spalt zwischen Stempel und Matrize abgelegt wird;
– einen vierten Schritt, bei dem die Tuben mit Hilfe von Entlademitteln auf einem zweiten Transfermittel abgeladen werden, welches synchron zum dritten Transfermittel kontinuierlich bewegt wird.

Das Verfahren wird hier von dem Zeitpunkt an beschrieben, wo die Schürzen bereits hergestellt sind, und bis zu dem Zeitpunkt, wo die Tuben für Endbearbeitungsvorgänge weitertransportiert werden. Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können selbstverständlich mit den oben beschriebenen bevorzugten Merkmalen bereichert werden. Die Stempel sind mit dem dritten Transfermittel insofern "verbunden", als sie wie die Matrizen einer kontinuierlichen Gesamtbewegung unterliegen, die der des dritten Transfermittels entspricht, sie unterliegen aber auch einer Relativbewegung zum Absenken in die Matrize bzw. Hochfahren, zum Laden der Schürzen oder zum Entladen der Tuben.
Es können auch einige Varianten in Erwägung gezogen werden, zum Beispiel die Verwendung mehrerer, bereits realisierter Elemente und deren Verbindung durch Pressformung eines Zwischenstücks und Autogenverschweißung oder Verklemmen eines Teils dieser Elemente mit dem pressgeformten Zwischenstück: so kann der Stempel mit einem auf seinem Ende angeordneten Einsatz versehen werden, welcher die Innenfläche der Schulter zur Erhöhung der Diffusionsbarriere an dieser Stelle bedecken soll. Solche Einsätze sind zum Beispiel in US 4 466 284 (KMK), EP 0 130 239 (AISA) oder EP 0724 897 (CEBAL S.A.) beschrieben. Der Kopf wird dabei wie vorstehend beschrieben pressgeformt. Die Formkavität ist so ausgestaltet, dass der Einsatz endseitig durch den Kunststoff des pressgeformten Kopfes eingeklemmt ist. Dabei kann der Stempel natürlich auch mit der Schürze versehen sein, die über die zylindrische Oberfläche gezogen ist, und gleichzeitig mit dem Einklemmen des Einsatzes eine Autogenverschweißung des Schürzenendes mit dem Kunststoff des pressgeformten Kopfes erfolgen.
Bei einer anderen Variante wird der Stempel mit der Schürze und einem bereits geformten Kopf versehen, welcher allerdings einen etwas kleineren Außendurchmesser verglichen mit dem der Schürze aufweist, und die Tube durch Pressformung eines torischen Vormaterials hergestellt, das lediglich zur Ausbildung des äußeren Endes der Schulter dient, welches den Grenzbereich zwischen Kopf und Schürze bildet, wie in US 6 068 717 (B.A. Schwyn) angegeben. Die Kunststoffe von Kopf, Schürze und torischem Vormaterial sind beim Schmelzen kompatibel und die Kopf- und Schürzenenden sind so dünn ausgebildet, dass sie beim Kontakt mit dem Kunststoff des Vormaterials schmelzen und sich bei der Pressformung des Vormaterials mit ihm vermischen.
Schließlich lässt sich dieses Verfahren allgemein auf die Herstellung von anderen Verbindungen als Tuben anwenden, nämlich Verbindungen von Teilen aus Kunststoff bzw. Kunststoffen, von denen mindestens eins einen Abschnitt besitzt, der mit einem letzten Teil beim Formen dieses letzten Teils autogen verschweißt oder in dem Kunststoff dieses letzten Teils eingeschlossen wird. Dazu genügt es, das eine und/oder das andere der Pressformwerkzeuge, welche einer kontinuierlichen Gesamtbewegung unterliegen, mit bereits hergestellten Teilen zu versehen, von denen bestimmte Abschnitte herausragen, so dass bei aneinander liegenden Formwerkzeugen diese eine Formkavität definieren, in der diese Abschnitte eingefangen sind. Die herausragenden Abschnitte können so dünn ausgebildete Abschnitte sein, dass sie beim Kontakt mit dem Kunststoff des Vormaterials zur Herstellung des letzten Teils schmelzen und sich bei der Pressformung des Vormaterials mit ihm vermischen. Die herausragenden Abschnitte können aber auch vorspringende massive Abschnitte sein, die schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind oder eine beliebige andere Verankerungsform aufweisen, so dass sie in dem Kunststoff des letzten Teils nach dessen Pressformung eingeschlossen bleiben.
Die einzelnen Teile der Verbindung können aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein oder auch aus beim Schmelzen kompatiblen Werkstoffen, wenn ein Autogenschweißen bei der Pressformung vorgesehen ist. Die Werkstoffe können auch nicht kompatibel sein, und in diesem Fall wird ein Einfangen bestimmter Abschnitte der bereits hergestellten Teile durch den Kunststoff des pressgeformten Teils angestrebt.
Man kann die Pressformung auch durch eine einfache Formung eines der Teile der Verbindung ersetzen, das aus einem Polymerwerkstoff besteht, der Hafteigenschaften besitzt. Bei diesem Teil handelt es sich vorzugsweise um ein Zwischenstück zwischen zwei bereits geformten Teilen, wie das torische Vormaterial, das den in US 6 068 717 beschriebenen Grenzbereich zwischen Kopf und Schürze bilden soll. Die Formwerkzeuge entsprechen dabei den vorstehend beschriebenen Presswerkzeugen. Die Versorgung der Werkzeuge und das Einsetzen der Teile in diese Werkzeuge ist ebenfalls identisch. Als Polymermaterial mit Hafteigenschaften kann ein modifiziertes Polyolefin mit Butyl- oder Butylengruppen verwendet werden.
BESONDERE AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
Bei den nachfolgend dargestellten bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung ist die zweite Zone mit einer Vorrichtung belegt, die das dritte Transfermittel aufweist, welches sowohl die Bewegung der Stempel als auch die Bewegung der Matrizen steuert. Die Vorrichtung wird mit 1, 2, 3 und 11 erläutert. 4 bis 8 erläutern die einzelnen Lade-, Press- und Entladeschritte. In 9 bis 11 sind verschiedene Mittel zum Herstellen und Einsetzen eines Vormaterials in den Spalt der Formwerkzeuge dargestellt.
1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Rotationsmaschine, welche die zweite Zone einer erfindungsgemäßen Anlage belegt, mit im Vordergrund einem Teil der Versorgungskette für eintretende, vorbeilaufende und aus dem Ladebereich austretende Schürzen und dahinter einem Teil der Becherkette, wobei die Becher mit den aus der Entladezone austretenden Tuben versehen sind.
2 zeigt in perspektivischer Ansicht die Rotationsmaschine aus 1, die von einem Punkt aus betrachtet wird, der zum Betrachtungspunkt der 1 in etwa diametral entgegengesetzt ist, mit links einem Teil der Schürzenversorgungskette, rechts einem Teil der Becherkette zur Aufnahme der Tuben und in der Mitte dem Teil der Rotationsmaschine, der für die Pressanformung der Köpfe auf die Schürzen bestimmt ist.
3 stellt die Rotationsmaschine, die Schürzenversorgungskette und die Tubentransferkette in Draufsicht dar.
In 4 sind die verschiedenen beim Pressen des Kopfes auf die Schürze eingreifenden Elemente im einzelnen dargestellt. In dieser Figur wie auch in den folgenden Figuren sind Schürze, Matrize und Tube jeweils mit einem fehlenden Viertel dargestellt, um den Innenraum der Matrize, den Perforationsstift und eventuell den Stempel erläutern zu können.
5 bis 8 zeigen verschiedene Schritte des Pressvorgangs.
5 zeigt dabei das Ziehen der Schürze über einen Stempel.
6 stellt die Werkzeuganordnung beim Ablegen des Vormaterials in die Matrize dar.
7 erläutert den Beginn des Pressvorgangs.
8 zeigt die hergestellte Tube, wenn sie in einen Becher geworfen wird.
9.1 erläutert die Form des in Beispiel 2 erhaltenen Tubenkopfes: nach erfolgter Pressformung weist dieser keine Öffnung, sondern einen Restrand mit einem trennbaren Bereich auf, so dass nach Zerreißen des trennbaren Bereichs eine Öffnung vorliegt, die von einem scharf umrissenen und gratfreien Rand begrenzt wird.
9.2 zeigt im Einzelnen einen Schnitt durch den trennbaren Bereich.
9.3 zeigt andere Tuben mit einem anderen Kopf als denjenigen, der in 9.1 gezeigt ist, und mit einem T-förmigen Verschlusselement, das in einer seine Bewegungsbahn nicht berührenden Schiene eingeklemmt ist.
10 erläutert die in Beispiel 3 verwendete V-förmige Schneide, die auch als Behältnis dient.
11 zeigt die in Beispiel 3 verwendete Transfervorrichtung.
BEISPIEL 1 (1 bis 8)
Die Anlage umfasst drei verschiedene Arbeitzonen, von denen nur die zweite in 1 bis 3 dargestellt ist.
Die erste Zone ist der Herstellung der Schürzen 1 zugeteilt. Die lange zylindrische Muffe von 30 mm Durchmesser wird durch Längsschweißen der gerollten Ränder eines kontinuierlichen abrollenden Bandes in Mehrschichtstruktur mit Barriereeffekt PE-LD/PE-HD/EAA/EVOH/EAA/PE-LD hergestellt. Das Band ist bereits bedruckt und die Schürzen 1 werden im Vorbeilauf in der gewünschten Länge, 160 mm, unter Berücksichtigung des aufgedruckten Dekors abgeschnitten. Sie werden anschließend über Ladedorne 110 des ersten Transfermittels 100 gezogen, bei dem es sich um eine Ladedornkette handelt.
Die zweite Zone weist eine Vorrichtung zur Herstellung der Vorprodukte 30 und eine Rotationsmaschine 10 auf, welche die gesamten Formeinrichtungen 200, bestehend aus Stempeln 210 und Matrizen 240, und die Lademittel 280 und Entlademittel in eine kontinuierliche Kreisbewegung R versetzt.
Die dritte Zone ist mit einer Verschließeinrichtung belegt.
Das erste Transfermittel 100 ist eine Kette mit Ladedornen 110. Sie befördert die Schürzen 1 in kontinuierlicher Bewegung von der ersten Zone zur zweiten Zone.
Das zweite Transfermittel 300 ist eine Becherkette 310. Sie befördert die Tuben 5 in kontinuierlicher Bewegung von der zweiten Zone zur dritten Zone.
Die zweite Zone weist ein drittes Transfermittel auf: die Rotationsmaschine 10, welche die Stempel 210 in einer kontinuierlichen Bewegung synchron zu der Bewegung der Ladedornkette 100 und der Bewegung der Becherkette 300 weitertransportiert. Die zweite Zone umfasst weiterhin Lademittel 280 zum Laden der Schürzen 1 auf die Stempel 210, die mit der synchronisierten Bewegung der Rotationsmaschine 10 und der Ladedornkette 100 verbunden sind, sowie Entlademittel, welche die Stempel von den darauf sitzenden Tuben 5 befreien und mit der synchronisierten Bewegung der Rotationsmaschine und der Becherkette 300 verbunden sind.
Die Rotationsmaschine 10 dreht sich um eine vertikale Achse 11 und weist eine Reihe von Formeinrichtungen 200 auf (im vorliegenden Fall 20), die eine globale Rotationsbewegung (R) ausführen. Die Achsen der Schürzen 1, die Achsen der Stempel 210, die Achsen der Matrizen 240 und die Achsen der Tuben 5 bleiben parallel zueinander und zur Rotationsachse 11, die der gemeinsamen kontinuierlichen Kreisbewegung R entspricht. Die Stempel 210 können sich zum Formen des Kopfes axial zur Matrize 240 hin bewegen sowie in die entgegengesetzte Richtung, um die so hergestellte Tube 5 freizugeben. Die Matrize 240 kann radial verfahren werden, um das Vorprodukt 20 auf einem gegebenen Durchmesser aufzunehmen, der von demjenigen des Zylinders, auf dem sich die Bewegungsbahn des Stempels abstützt, verschieden ist. Das Mittel zum Laden der Schürze 1 auf den Stempel 210 ist eine Ladegabel 280, die wie ein Drücker auf ein Aufziehelement 120 wirkt, das mit dem Ladedorn 110 der Ladedornkette 100 fest verbunden ist. Diese Gabel 280 wird betätigt, um sich axial in Richtung Stempel 210 zu bewegen, während sich die Matrize 240 auf einem anderen Durchmesser befindet, um ein extrudiertes Vorprodukt 20 aufzunehmen.
Die Stempel 210 können axial verschoben werden, und zwar über Kurvenfolgen 220, im vorliegenden Fall Rollen, die an den Enden der Stempel den Stempelköpfen 230 gegenüberliegend angeordnet sind und die bei der globalen Rotationsbewegung R einer festen Kurvenbahn mit einer unebenen Laufschiene folgen, die eine Bewegung des Stempels zur Matrize in der Herstellungszone für die Tuben aufzwingt. Die Kurvenbahn ist in 1 und 2 nicht direkt dargestellt, sie wird aber durch die verschiedenen Positionen der Enden der Stempel 210 angedeutet. Durch ein elastisches System – ebenfalls nicht dargestellt – werden die Rollen 220 in permanentem Kontakt mit der Kurvenbahn gehalten. Der Stempel 210 ist lang genug, um zwischen dem Ende der fast ganz aufgezogenen Schürze 1 und der Rolle 220, die der Laufschiene folgen soll, einen zylindrischen Abschnitt 215 aufzuweisen, welcher in einer mit der Rotationsmaschine 10 verbundenen Muffe gleitet und die Festlegung des Stempels parallel zur Achse der allgemeinen Rotationsbewegung gewährleistet.
Die Matrizen 240 führen die gleiche allgemeine Rotationsbewegung R aus. Sie werden von Matrizenhaltern 250 getragen, die radial betätigt werden können, und können extrudierte Vorprodukte auf einem Durchmesser aufnehmen, der von dem der Stempel abweicht. Aus Platzgründen ist dieser Durchmesser größer als der Durchmesser der Bewegungsbahn der Stempel.
In dem durch dieses Beispiel dargestellten Fall nimmt die Matrize 240 im Vorbeilauf ein mit einem Extruder 30 mit vertikal ausgerichtetem Düsenaustritt hergestelltes torisches Vorprodukt 20 auf. Ein Perforationsstift 270 weist eine Axialspindel 271 auf, welche die Zentrierung des torischen Vormaterials im Formhohlraum der Matrize 240 erleichtert und die Formung der am Ende des Halsteils ausgebildeten Spenderöffnung unterstützt. Die Spindel gleitet in der Bohrung der Matrize, wobei die Reibung der Spindel in der Bohrung ausreicht, um den Perforationsstift 270 in der Matrize 240 festzuhalten. Zudem ist eine flache Bohrung im zentralen Ende 235 des Kopfteils 230 des Stempels 210 ausgebildet. Auf diese Weise dringt zu Beginn des Pressens das obere Ende der Spindel 271 des Perforationsstiftes 270 in die Bohrung ein, so dass nach dem Formen ein Hals mit einer sauber umrissenen Spenderöffnung ohne Restrand vorliegt.
Beim Eintritt in den Herstellungsbereich werden die Matrizenträger so betätigt, dass sie eine radiale Zentralbewegung ausführen. Die Matrizen werden somit vertikal zu den Stempeln verfahren. Das Pressen erfolgt durch vertikales Absenken des Stempels in Richtung Matrize. Die Anordnung aus Matrizenhalter und Matrize läuft über einer Rampe, die auf dem gesamten Weg, auf dem das Pressen erfolgt, als Stütze dient.
Ein Loch 260 größeren Durchmessers im Vergleich zu dem der Schürzen ist so im Matrizenhalter ausgebildet, dass die Schürze 1 mit Hilfe einer Ladegabel 280 über den Stempel 210 gezogen werden kann, während die Matrize 240 das Vorprodukt 20 aus Kunststoff aufnimmt. Im Ladebereich greift ein frei um den Ladedorn 110 gleitendes Aufziehelement 120 in den konkaven Raum der Ladegabel 280 ein.
Es wird eine gemeinsame kontinuierliche Kreisbewegung R vorgegeben, die den Stempel 210, den Matrizenhalter 250, die Matrize 240 und die Ladegabel 280 nacheinander in den Schürzenladebereich (1), danach in den Bereich zur Herstellung der Tuben durch Aufformen der Tubenköpfe auf die Tubenschürzen (11) und anschließend in den Entladebereich (III) für die so hergestellten Tuben befördert und für einen neuen Zyklus wieder zum Schürzenladebereich (1) führt.
Im Tubenherstellungsbereich (11) weisen mehrere Formeinrichtungen 200 jeweils eine bereits mit dem extrudierten Vorprodukt (in den Figuren nicht dargestellt) versehene Matrize 240 und einen Stempel 310 auf, der bereits mit einer über den Stempel gezogenen Schürze 1 versehen ist, deren eines Ende geringfügig über den Stempelkopf 230 hinausragt.
Der Kopf 230 des Stempels 210 hat eine Form, welche die Innenfläche des Tubenkopfes definieren soll. Der Formhohlraum der Matrize definiert die Außenfläche des Kopfes. Liegen Stempel 210 und Matrize 240 aneinander, definieren sie eine Formkavität, in der das Ende der Schürze eingeklemmt ist. Unter der Wirkung des Gegeneinanderbewegens von Stempel 210 und Matrize 240 kommt der Kunststoff des Vormaterials mit dem Ende 3 der Schürze, die aus dem Ladedorn 210 hervorsteht, in Kontakt. Dabei verschweißen die Kunststoffe von Kopf und Schürze ohne weitere Wärme- oder Materialzuführung eng miteinander.
Die Kette 100 mit den Transferdornen 110 und die Kette 300 mit den Bechern 310 laufen insofern synchron, als sie eine gleiche Menge Schürzen und Tuben zu liefern vermögen und es weder zu einem Stau noch zu einem Mangel an Schürzen (und damit Tuben) beim Durchlaufen der zweiten Zone kommt. Die Bewegung der Kette 100 mit den Transferdornen 110, die der Kette 300 mit den Bechern 310 und die der Rotationsmaschine sind insofern kontinuierlich, als die Schürzen bzw. Tuben zu keinem Zeitpunkt, insbesondere beim Laden der Schürzen, beim Pressen der Köpfe und beim Entladen der Tuben stillstehen. Im vorliegenden Fall ist auch die Bewegung der Matrizen 240 kontinuierlich und folgt dabei der von der Rotationsmaschine 10 vorgegebenen allgemeinen Bewegung.
Die zweite Zone weist eine Ladefläche (1) auf, in welcher Lademittel 280 die Schürzen 1 in kontinuierlicher Bewegung weitertransportieren, derart, dass sie die Kette 100 mit den Ladedornen 110 verlassen und über die Stempel 210 gezogen werden, deren Bewegung R von der Rotationsmaschine 10 vorgegeben ist.
Die Synchronisation der kontinuierlichen Bewegung der Stempel 210 mit der der Kette 100 ist so gewählt, dass die Stempel 210 und die Schürzen 1 parallelen Bahnen in der Ladefläche (1) folgen, während ihre Achsen weitgehend zusammenfallen. Bei weitgehendem Zusammenfallen umgreift eine an der Rotationsmaschine 10 befestigte Ladegabel 280 ein Aufziehelement 120, bei dem es sich um einen Ring handelt, der auf dem Ladedorn 110 gleitet und auf dem die Schürze 1 sitzt. Die Gabel wird senkrecht nach oben geführt, wobei sie das Aufziehelement 120 so hochschiebt, dass die Schürze 1 eine relative axiale Translationsbewegung in Richtung Stempel 210 ausführt. Die Schürze 1 wird dabei mit ihrem ersten offenen Ende 2 mit geringem Spiel über den Stempel gezogen, wobei die relative Translationsbewegung dann gestoppt wird, wenn die Schürze fast ganz über den Stempel gezogen ist, wobei deren zweites Ende 3, welches mit dem Tubenkopf verschweißt werden soll, über den Stempelkopf 230 hinausragt.
Die zweite Zone weist weiterhin eine Entladefläche (III) auf, in welcher Entlademittel die über die Stempel gezogenen Tuben – wobei die Stempel die von der Rotationsmaschine 10 vorgegebene Bewegung ausführen – kontinuierlich zu der Kette 300 mit den Bechern 310 befördern. Die in diesem Bereich inaktiven Ladegabeln 280 umgreifen dabei die verjüngte Basis 315 der Becher.
Die Synchronisation der kontinuierlichen Bewegung der Rotationsmaschine 10 mit der der Kette 300 mit den Bechern 310 ist so gewählt, dass die mit den Tuben 5 versehenen Stempel 210 und die Becher 310 im Entladebereich (III) parallelen Bahnen folgen, während ihre Achsen weitgehend zusammenfallen. Bei weitgehendem Zusammenfallen wird Druckluft in einen im Stempel 210 ausgebildeten Kanal eingeblasen, der an einer Stelle im Kopf 230 des Stempels 210 mündet. Dabei wird ein Überdruck auf die Innenfläche des Tubenkopfes ausgeübt, der ausreicht, um den Tubenkopf vom Stempelkopf 230 abzuheben und die Tube 5 axial in Richtung Becher 310 zu werfen.
Bei der in diesem Beispiel erläuterten besonderen Ausführungsart handelt es sich um einen Prototyp, der die Funktionalitäten der verschiedenen Teile der Anlage und insbesondere der Rotationsmaschine 10 prüfen soll. Dieser Prototyp ist nicht dazu ausgelegt, hohe Stückzahlen zu erzielen, aber es sollen nachstehend die verschiedenen in Frage kommenden Maßnahmen beschrieben werden, um Stückzahlen in der Größenordnung von 350 Tuben/Minute zu erreichen.
Die Rotationsmaschine 10 dieses Beispiels, die mit 20 Stempeln ausgestattet ist, welche sich auf einem Durchmesser von 600 mm bewegen, ermöglicht es, 130 Tuben pro Minute herzustellen.
Das Vorprodukt aus PE-LD wird mit Hilfe eines Schneckenextruders mit vertikal nach unten gerichtetem Düsenaustritt hergestellt. Es ist torisch ausgebildet mit einem Außendurchmesser von 20 mm und einem Innendurchmesser von etwas mehr als 10 mm. Es wiegt ungefähr 3 Gramm. Es wird im Formhohlraum der Matrize abgelegt, welche auf einer Kreisbahn von 700 mm Durchmesser läuft, um das Vorprodukt im Vorbeilauf aufzunehmen.
Das Unterdruckhalten des Formwerkzeugs und das Abkühlen dauern etwa 5 Sekunden.
Um höhere Stückzahlen zu erreichen, können mehrere Rotationsmaschinen gleichen Typs wie die oben beschriebene Rotationsmaschine angeordnet werden, die parallel arbeiten. Es kann auch eine größere Rotationsmaschine konzipiert werden. Zum Beispiel könnte mit einer Rotationsmaschine mit 40 Formeinrichtungen, wobei sich die Stempel auf einem Durchmesser von 1300 mm bewegen, eine Stückzahl von 350 Tuben/min erzielt werden.
Bei dieser Stückzahl muss das System zum Positionieren des Vormaterials durch ein komplexeres System ersetzt werden, zum Beispiel eine Rotationsmaschine, die 4 Extruder auf einem Durchmesser von 600 mm antreibt und mit 20 Umdrehungen pro Minute läuft, wobei die Extruder jeweils radial bewegbar sind, so dass die Düse und die Matrize mit gleicher Geschwindigkeit über eine Länge von mindestens 50 mm verfahrbar sind.
Die dritte Zone kann optional auch mit einer ähnlichen Rotationsmaschine mit Formpresswerkzeugen wie die im oben genannten Beispiel vorgestellte Maschine ausgestattet werden, die dann allerdings für das Abformen der Verschlusskappen nach dem im französischen Patent FR 2821288 der Anmelderin beschriebenen Verfahren eingesetzt würde.
Eine zweite Becherkette nimmt die Tuben 5, so wie sie in den Bechern 310 liegen, so entgegen, dass die Tuben mit ihrem offenen Ende nach oben gerichtet in die Ladezone eintreten. Eine ähnliche Ladegabel wir die Gabel 280 – allerdings mit anderen, an die Tube angepassten Maßen – ergreift die Tube an ihrer Schulter und zwingt ihr eine relative Translationsbewegung zu einem Stempel auf, der dem oben beschriebenen Stempel 210 ähnlich ist. Die Matrize, deren Formhohlraum die Außenfläche des Verschlusses definiert, wird mit einem nussförmig ausgebildeten Vorprodukt versorgt, dass im Vorbeilauf am Austritt einer Extrusionsdüse abgegriffen wurde. Das Gegeneinanderbewegen von Stempel und Matrize äußert sich in einer Pressung der Kunststoffnuss zwischen dem Formhohlraum der Matrize und der Außenfläche des gerade geformten Halses. Die Verschlusskappe wird somit durch Abformen hergestellt, wobei die Oberfläche des Halses an der Definition des Formkavität beteiligt ist. Der Hals und die Kappe, die zum Beispiel mit kurzen und flachen komplementären Schraubgewinden versehen sind, bieten die Möglichkeit, über einen besonders dichten und leicht abzuschraubenden Verschluss zu verfügen.
Da schließlich diese Abformvorgänge des Verschlusses auf dem Kopf keinen Eingriff innerhalb der Tube erfordern, kann es vorgesehen werden, dass nicht die dritte Zone, sondern die zweite Zone mit einer zusätzlichen Rotationsmaschine ausgestattet wird. In einem solchen Fall wäre das dritte Transfermittel eine Kette, welche die Stempel von der die Tuben herstellenden Rotationsmaschine zu der die Verschlüsse herstellenden Rotationsmaschine transportiert. Dadurch werden die unnötigen Vorgänge des Entladens, des Transfers von einer Becherkette zu einer anderen Becherkette zwecks Umdrehen der Tuben und des Aufladens der Tuben auf eine neue Ladedornkette vermieden, da letztere die Tuben dem Ladebereich der Rotationsmaschine zum Abformen der Verschlusskappen zuführt. Allerdings wird die Kette länger und die Zahl der vom dritten Transfermittel bewegten Stempel erhöht sich.
BEISPIEL 2 (1 bis 8 und 9.1 und 9.2; Variante 9.3)
Die Anlage dieses Beispiels weist alle im vorhergehenden Prototypbeispiel dargestellten Mittel auf, mit Ausnahme der Tubenherstellungsfläche (11), die geringfügig umgestaltet wurde, um das Einsetzen des Vormaterials zu erleichtern und damit die erzielten Stückzahlen zu verbessern.
In diesem Beispiel weisen Stempel und Matrize Formhohlräume auf, die so ausgestaltet sind, dass der so geformte Tubenkopf 901 einen Hals 903 hat, auf dessen oberem Ende ein Verschlusselement 904 liegt, welches mindestens eine Querwand 905 mit einem trennbaren Bereich 906 besitzt, dessen geschlossene Kontur die gewünschte Form der Öffnung abgrenzt und der von zwei Bereichen umgeben ist, welche die notwendige mechanische Kraft für den Bruch der trennbaren Bereiche auszuhalten vermögen, wobei einer 907 davon die mechanische Kraft übertragen und der andere 908 als Stütze dienen soll.
Ein Teil 909 des Verschlusselementes ist in Form eines sich in Achsrichtung erstreckenden Stäbchens ausgebildet. Nach Entfernen der Matrize ist die so hergestellte und mit dem Verschlusselement versehene Tube am Stempel 210 festgelegt und wird in kontinuierlicher Bewegung auf der Rotationsmaschine 10 verfahren. Es genügt dann, einen einfachen feststehenden Finger zu positionieren, dessen eines Ende (durch den gestrichelten Kreis 910 symbolisch angedeutet) auf der Bahn des Endes des Stäbchens 909 liegt. Dieser Finger ist in einem solchen Abstand angeordnet, dass der trennbare Bereich 906 bis auf eine Temperatur nahe 100°C abgekühlt werden kann. Wenn der Tubenkopf 901 in diese Position gelangt (einige Sekunden genügen), ist das Ende des Stäbchens somit durch den Finger festgelegt, während die Basis des Stäbchens ihre an die Bewegung der Rotationsmaschine 10 gebundene kontinuierliche Bewegung fortsetzt. Dadurch erfährt das Stäbchen 909 eine Biegung, die auf die quer dazu verlaufende Querwand 905 übertragen wird. Unter der Wirkung dieser Biegung bricht der trennbare Bereich 906 und das Verschlusselement wird weggestoßen. Das Verschlusselement folgt dann einer Tangentialbahn, durch welche es aus dem Bereich der Rotationsmaschine herausgeschleudert und in einem Behälter aufgefangen wird.
Der Bruch erfolgt dabei um so sauberer, je höher die Laufgeschwindigkeit vor dem feststehenden Finger ist. Wir konnten feststellen, dass mit einer Laufgeschwindigkeit von etwa 0,8 m/s gute Ergebnisse erzielt werden.
Der trennbare Bereich 906 liegt auf der Querwand 905. Er ist mit einer Kerbe versehen, deren Querschnitt in eine zur Achse de Halses wenig geneigte Richtung zeigt. Die Kerbe ist vorzugsweise V-förmig ausgebildet, die V-Winkelhalbierende ist zur Achse 1000 des Halses wenig geneigt und beschreibt einen Zylinder oder Kegel mit einem Zentrumswinkel kleiner als 90°. Der V-Winkel beträgt 30 bis 90°, typischerweise 40 bis 50°. Dabei präsentiert das V seine Schenkel nicht unbedingt symmetrisch um die Winkelhalbierende 963 herum. Die Winkelhalbierende 963 bildet mit der Achse des Halses einen Winkel von 0 bis 45°. In diesem besonderen Beispiel ist in den trennbaren Bereich eine V-förmige Kerbe eingeschnitten, mit einem innenliegenden Schenkel 961, der mit der Achse 1000 einen Winkel kleiner als 5° bildet, einem außenliegenden Schenkel 962, der mit der Achse einen Winkel kleiner als 55° bildet, und der V-Winkelhalbierenden 963, die mit der Achse 1000 des Halses einen Winkel von 25° bildet.
In diesem besonderen Beispiel ist der Kopf 901 mit hochdichtem Polyethylen geformt. Sein Hals 903 hat einen Außendurchmesser von 11,5 mm und eine mittlere Dicke von 1,5 mm (ohne Schraubgewinde). Die Querwand hat außerhalb des trennbaren Bereichs eine Dicke von etwa einem Millimeter. Das Stäbchen 909 hat eine Höhe von 10 mm, die Restdicke des Randes am trennbaren Bereich beträgt 0,3 mm.
Nach Wegstoßen des Verschlusselements weist der Hals 903 eine gratfreie Öffnung ohne lokale Deformation von 7 mm Durchmesser auf.
Das Verschlusselement kann grundsätzlich auch andere Formen haben, die mit einem feststehenden, zumindest der kontinuierlichen Gesamtbewegung nicht folgenden Element so zusammenwirken, dass der Bruch durch den Bewegungsunterschied zwischen diesem Element und dem dritten Transfermittel ausgelöst wird. So stellt 9.3 hergestellte Tuben 920 mit einem Kopf dar, der ein axialsymmetrisches Verschlusselement mit einem Querschnitt in umgekehrter T-Form aufweist, so dass das Verschlusselement eine Ringnut aufweist. Nach Formen des Kopfes werden die Matrizen entfernt und die Tuben bleiben mit den Stempeln verbunden. Das Entfernen der Verschlusselemente erfolgt durch einfaches Einfangen der Enden der T-förmigen Veschlusselemente, wobei sich ihre Ringnuten in eine feststehende, die Bewegungsbahn der Tubenköpfe nicht berührende Schiene 940 schieben, welche Bewegungsbahn aus der Bewegung R der Rotationsmaschine 10 und der eventuellen Axialbewegung der Stempel 210 resultiert. Nach Entfernen der Verschlusselemente besitzen die Tuben 5 einen Kopf mit einer Spenderöffnung, die einen sauberen Rand aufweist.
BEISPIEL 3 (1 bis 8 und 10 und 11)
Wie im vorhergehenden Beispiel weist die Anlage die gleichen Merkmale wie die Anlage aus Beispiel 1 auf, abweichend ist lediglich der Tubenherstellungsbereich (11), der umgestaltet wurde, um das Einsetzen des Vormaterials zu erleichtern und somit die erzielten Stückzahlen zu verbessern.
Mit Hilfe des feststehenden Extruders 800 wird ein dickes, zylindrisches Extrudat 805 hergestellt, das in einer solchen Höhe abgeschnitten wird, dass man die gewünschte Menge Material zur Herstellung des Tubenkopfes erhält.
Das Abschneiden erfolgt im Vorbeilauf mit Hilfe einer Schneide 821, die mit dem vierten Transfermittel verbunden und in einem offenen Behälter 825 ausgebildet ist. Diese Schneide ist typischerweise V-förmig ausgebildet, wobei der V-Winkel vorzugsweise 80 bis 120° beträgt (in diesem besonderen Fall beträgt er 100°). Mit einer solchen Schneidenform kann das Extrudat abgeschnitten und gleichzeitig eine wenig verformtes torisches Vormaterial gewonnen werden. Wir sprechen im Folgenden von einem weitgehend torischen Vormaterial: eine Axialsymmetrie im eigentlichen Sinne liegt wegen der Abflachung bedingt durch das Schneiden nicht vor, aber das Oval ist nicht sehr stark ausgeprägt, so dass sich das so hergestellte Vorprodukt leicht über den Stempelwulst ziehen lässt, der das Halsinnere ausbilden soll. Zur Verbesserung dieser Form kann man den Abflachungseffekt dadurch unterbinden, dass man dem rohrförmigen Extrudat nicht eine runde, sondern eine elliptische Querschnittsform gibt, wobei die Hauptachse der Ellipse in der Bewegungsrichtung der Schneide liegt.
Diese Schneide dient nach Abschneiden des Extrudates zudem als Auffangbehälter 820 und nimmt das so hergestellte torische Vormaterial während der Zeit seines Weitertransportes zu den Formpresswerkzeugen auf.
Der Aufsatz 810 fungiert als viertes Transfermittel und transportiert die Zwischenbehältnisse 820 in kontinuierlicher Bewegung weiter, wobei die Zwischenbehältnisse die extrudierten Vorprodukte in kontinuierlicher Bewegung synchron zur Rotationsmaschine 10, die als drittes Transfermittel fungiert, aufnehmen, und es erfolgt dann durch Schwerkraft und mit Hilfe eines Luftstrahls das Positionieren der Vorprodukte im Spalt zwischen den Formwerkzeugen, d.h. im Formhohlraum der Matrize oder um einen Zentralwulst des Stempels.
VORTEILE

– Alle Formgebungsvorgänge für die Tuben erfolgen mit beweglichen Werkzeugen, so dass die Tuben ohne Totzeiten hergestellt und Stückzahlen von mehr als 300 Tuben/min erzielt werden können.
– Vorrichtungen, die einfacher, leiser, leichter zu konzipieren, wirtschaftlicher zu unterhalten sind; dieser Vorteil ist bereits beachtlich bei Stückzahlen, die in etwa denen entsprechen, die mit Anlagen älterer Technik erzielt werden.
– Mehr Flexibilität beim Steuern des Herstellungsverfahrens: bei den Verfahren älterer Technik wurden die Herstellungsschritte in diskontinuierlicher Bewegung mit vorgegebenen, schwer zu modulierenden Stillständen durchgeführt. Step-by-Step-Anlagen mussten mit schweren Maschinenteilen weitergeschaltet werden, wobei die Dauer der statischen Vorgänge zwangsläufig um ein Vielfaches länger war als der längste, nicht kompressible Stillstand. Hier ist die Bewegung flüssiger, die Belastungen lassen sich leichter kontrollieren (weichere Kurvenformen). Die mechanischen Beanspruchungen infolge der diversen Ruckbewegungen, die mit einer Herstellung in diskontinuierlicher Bewegung zusammenhängen, werden dadurch in Grenzen gehalten. Sämtliche Vorrichtungen der Anlage werden maschinell geführt, was ihre Zuverlässigkeit erhöht.

NOMENKLATUR

Claims

1) Verfahren zur Herstellung von Verbindungen für Teile aus Kunststoffen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – einen ersten Schritt, bei dem mindestens eins (1) der Teile der Verbindung, welches bereits realisiert ist, mit Hilfe eines ersten Transfermittels (100) kontinuierlich bewegt wird, – einen zweiten Schritt, bei dem das Teil, das sogenannte erste Teil, mit Hilfe von Lademitteln (280) auf eins der Formwerkzeuge geladen wird, wobei ein Stück des Teils aus dem Werkzeug herausragt, so dass bei aneinander liegenden Formwerkzeugen diese eine Formkavität definieren, in welcher das herausragende Stück eingezwängt ist, wobei das Formwerkzeug mit einem dritten Transfermittel (10) verbunden ist, welches synchron zum ersten Transfermittel (100) kontinuierlich bewegt wird, – einen dritten Schritt, bei dem die Verbindungen durch Formen eines Zwischenstücks hergestellt werden, bei welchem das herausragende Stück des Teils verschweißt oder durch den Kunststoff des Zwischenstücks eingezwängt ist, wobei das Zwischenstück durch Pressformen eines Vorproduktes durch Gegeneinanderbewegen der Formwerkzeuge gewonnen wird, welche Formwerkzeuge eine kontinuierliche Gesamtbewegung ausführen, die der Bewegung des dritten Transfermittels (10) entspricht, – einen vierten Schritt, bei dem die Verbindungen (5) mit Hilfe von Entlademitteln auf einem zweiten Transfermittel (300) abgeladen werden, welches synchron zum dritten Transfermittel (10) kontinuierlich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorprodukt durch Extrusion hergestellt und anschließend typischerweise durch Schneiden entnommen und vor dem Pressen in dem Spalt zwischen den Formwerkzeugen abgelegt wird, so dass das herausragende Stück des Teils während des Pressens autogen geschweißt oder durch den Kunststoff des Zwischenstücks eingezwängt wird.

Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verbindung eine Tube (5) ist, die als erstes Teil eine Schürze (1) und als Zwischenstück einen Kopf mit einem Hals und einer den Hals mit der Schürze verbindenden Schulter aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – einen ersten Schritt, bei dem Schürzen (1) mit Hilfe eines ersten Transfermittels (100) kontinuierlich bewegt werden, – einen zweiten Schritt, bei dem die Schürzen mit Hilfe von Lademitteln (280) auf Stempel (210) geladen werden, welche mit einem dritten Transfermittel (10) verbunden sind, das synchron zum ersten Transfermittel (100) kontinuierlich bewegt wird, wobei eins der Enden (3) der Schürzen (1) geringfügig aus den Stempeln (210) herausragt, – einen dritten Schritt, bei dem die Tuben durch Anformen des Kopfes mit Schweißnaht an ein Ende (3) der Schürze hergestellt werden, wobei der Kopf durch Pressformen eines Vorproduktes durch Gegeneinanderbewegen des mit der Schürze versehenen Stempels (210) und einer Matrize (240) gewonnen wird, der Stempel und die Matrize, wenn sie aneinander liegen, eine Formkavität definieren, in der das Ende der Schürze eingezwängt ist, und der Stempel und die Matrize eine kontinuierliche Gesamtbewegung ausführen, die der Bewegung des dritten Transfermittels (10) entspricht, – einen vierten Schritt, bei dem die Tuben (5) mit Hilfe von Entlademitteln auf einem zweiten Transfermittel (300) abgeladen werden, welches synchron zum dritten Transfermittel (10) kontinuierlich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorprodukt durch Extrusion hergestellt und anschließend typischerweise durch Schneiden entnommen und vor dem Pressen mit Hilfe eines vierten Transfermittels (810), welches synchron zum dritten Transfermittel (10) kontinuierlich bewegt wird, im Spalt des Formwerkzeugs, typischerweise im Hohlraum der Matrize (240), oder auf dem Ende des Stempels (210) abgelegt wird, so dass der Kunststoff des Vorproduktes während des Pressens mit dem Ende der Schürze (1) in Kontakt kommt und die Kunststoffe des Vorproduktes und der Schürze sich ohne weitere Wärme- oder Materialzuführung eng miteinander verschweißen.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 2, bei dem die Extrusion mit Mitteln durchgeführt wird, die durch ein mit dem dritten Transfermittel synchron laufendes viertes Transfermittel bewegt werden, welches den Extrusionsmitteln örtlich eine Bahn aufzwingt, die zu der der Stempel oder zu der der Matrizen, die jeweils zur Aufnahme der Vorprodukte dienen, parallel verläuft, wobei die Extrusionsachse auf einer Länge, die ausreicht, um die gewünschte Menge Kunststoff extrudieren zu können, weitgehend mit der Achse des Aufnahmewerkzeugs zusammenfällt.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 2, bei dem die Extrusion mit einem feststehenden Extruder erfolgt und bei dem ein oder mehrere vierte Transfermittel in kontinuierlicher Bewegung Zwischenbehältnisse transferieren, welche die Vorprodukte im Vorbeilaufen aufnehmen.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 4, bei dem ein Extrudat in Form einer dickwandigen zylindrischen Tube extrudiert und anschließend so geschnitten wird, dass das Vorprodukt eine weitgehend torische Form aufweist.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 5, bei dem das Schneiden des Extrudates im Vorbeilaufen mit einer Schneide (821) erfolgt, die mit dem oder den vierten Transfermitteln (810) fest verbunden ist und als Behältnis (820) für das so geschnittene Vorprodukt dient.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 6, bei dem für das Schneiden des Extrudates eine V-förmige Schneide (821) verwendet wird, wobei der V-Winkel vorzugsweise 80° bis 120° beträgt.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das weitgehend torische Vorprodukt durch Schwerkraft und/oder mit Hilfe eines Luftstrahls entweder im Hohlraum der Matrize (240) oder auf dem Ende des Stempels (210) angeordnet wird.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem ein Stempel und eine Matrize verwendet werden, deren Hohlräume derart ausgestaltet sind, dass die so geformten Tubenköpfe einen Hals (903) aufweisen, auf dessen oberen Ende ein Verschlusselement (904) liegt, welches mindestens eine Querwand (905) mit einem trennbaren Bereich (906) besitzt, dessen Kontur die gewünschte Form der Öffnung abgrenzt und der von zwei Bereichen umgeben ist, die die notwendige mechanische Kraft für den Bruch der trennbaren Bereiche auszuhalten vermögen, wobei einer (907 und 909) davon die mechanische Kraft übertragen und der andere (908) als Stütze dienen soll, und bei dem das Verschlusselement nach Öffnen des Formwerkzeugs durch Relativverschiebung von Stempel und Matrize durch Anwendung der mechanischen Kraft auf einen Teil des Verschlusselements, der vom trennbaren Bereich durch den Bereich (907 und 909) zur Übertragung der mechanischen Kraft getrennt ist, entfernt wird, wobei die Anwendung der mechanischen Kraft den Bruch des trennbaren Bereichs (906) und die Herstellung der Öffnung zur Folge hat.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 9, bei dem der Bruch des trennbaren Bereichs (906) während der sich an die Formung anschließenden Abkühlung erfolgt, sobald der Kunststoff in der Höhe des trennbaren Bereichs eine Temperatur erreicht, die geringfügig unter seiner Glasübergangstemperatur liegt.

Verfahren zur Herstellung von Tuben nach Anspruch 9 oder 10, bei dem ein Stempel und eine Matrize verwendet werden, deren Hohlräume so ausgestaltet sind, dass das erhaltene Verschlusselement (904) eine Form hat, die das Zusammenwirken mit einem Element ermöglicht, das der kontinuierlichen Gesamtbewegung des dritten Transfermittels (10) nicht folgt, so dass der Bruch durch die Bewegungsdifferenz zwischen diesem Element und dem dritten Transfermittel ausgelöst wird.

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen für Teile aus Kunststoffen nach Anspruch 1, dadurch geändert, dass die Formwerkzeuge Formgebungswerkzeuge sind und dass die Formgebungswerkzeuge im dritten Schritt ein Zwischenstück aus adhäsivem Polymermaterial formen, das an den bereits hergestellten Teilen haftet.

Anlage zur Herstellung von Tuben (5) mit einer Schürze (1) und einem Kopf, welcher mit einem Hals und einer den Hals mit der Schürze verbindenden Schulter versehenen ist, welche Anlage drei verschiedene Arbeitszonen aufweist, wobei – die erste Zone der Herstellung der Schürzen zugewiesen ist, – die zweite Zone der Herstellung der Tuben zugewiesen ist und mindestens eine Vorrichtung (30) zur Herstellung von Vorprodukten (20) aus Kunststoff aufweist, welche mindestens einen Extruder und mehrere Formeinrichtungen (200) zum Formen der Köpfe durch Pressen der Vorprodukte umfasst, wobei jede Formeinrichtung (200) eine Matrize (240) und einen Stempel (210) aufweist, – die dritte Zone der Fertigstellung der Tuben zugewiesen ist, welche Anlage weiterhin umfast: – ein erstes Transfermittel (100) mit einzelnen Trägern, typischerweise Stangen, zum Aufschieben der Schürzen, welches so kontinuierlich bewegt wird, dass die Schürzen von der ersten Zone zur zweiten Zone befördert werden, – und ein zweites Transfermittel (300) mit Behältnissen, typischerweise Bechern, zur Aufnahme der Tuben, welches synchron zum vorhergehenden so kontinuierlich bewegt wird, dass die Tuben von der zweiten Zone zur dritten Zone befördert werden, wobei die zweite Zone ein drittes Transfermittel (10) mit den genannten Stempeln (210) aufweist, das synchron zur Bewegung des ersten Transfermittels (100) und des zweiten Transfermittels (300) kontinuierlich bewegt wird, und die zweite Zone zusätzlich Lademittel (280) verbunden mit der synchronisierten Bewegung des ersten und dritten Transfermittels aufweist, die den Schürzen eine Relativbewegung in Richtung Stempel aufzwingen, sowie Entlademittel verbunden mit der synchronisierten Bewegung des zweiten und dritten Transfermittels aufweist, die den Tuben eine Relativbewegung in Richtung Behältnisse aufzwingen, dadurch gekennzeichnet, dass die der Tubenherstellung zugewiesene zweite Zone weiterhin ein Mittel zur Entnahme der Vorprodukte, typischerweise durch Schneiden des aus dem Extruder austretenden Extrudates, und ein Transfermittel aufweist, mit welchem das Vorprodukt im Spalt des Formwerkzeugs, typischerweise im Hohlraum der Matrize (240), oder auf dem Ende des Stempels (210) abgelegt werden kann, so dass der Kunststoff des Vorproduktes während des Pressens mit dem Ende der Schürze (1) in Kontakt kommt und die Kunststoffe des Vorproduktes und der Schürze sich ohne weitere Wärme- oder Materialzuführung eng miteinander verschweißen.

Anlage nach Anspruch 13, bei der das erste Transfermittel (100) eine Dornenkette ist, wobei die Dorne zur Aufnahme der Schürzen beim Austritt aus der ersten Zone bestimmt und so angeordnet sind, dass sie jeder Schürze eine solche Bewegung aufzwingen, dass die Achse der Schürze stets weitgehend senkrecht zu ihrer Bahn bleibt.

Anlage nach Anspruch 13 oder 14, bei der die zweite Zone eine Fläche (1) zum Laden der Schürzen (1) auf die Stempel (210) aufweist, in welcher Lademittel (280) zwischen dem ersten Transfermittel und dem dritten Transfermittel agieren, sowie eine Herstellungsfläche (30) für Vorprodukte aus Kunststoff, eine Herstellungsfläche (11) für die Tuben (5) durch Pressformung der Köpfe auf den Enden der um die Stempel gelegten Schürzen und eine Entladefläche (III) für die so hergestellten Tuben aufweist, in welcher Entlademittel zwischen dem dritten Transfermittel und dem zweiten Transfermittel agieren und in welcher das dritte Transfermittel die Stempel in die Ladefläche (1) für die Schürzen, die Herstellungsfläche (11) für die Tuben und die Entladefläche (III) für die Tuben transferiert.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 15, bei der das zweite Transfermittel eine sich kontinuierlich bewegende Becherkette ist, derart, dass die Tuben von der ersten Zone zur dritten Zone befördert und dabei so bewegt werden, dass ihre Achse stets weitgehend senkrecht zu ihrer Bahn bleibt.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 16, bei der das erste und das zweite Transfermittel (100, 300) außerdem mit Akkumulationsmitteln versehen sind, die es ermöglichen, einen vorlaufenden Arbeitsgang vorübergehend fortzusetzen, obwohl ein nachlaufender Arbeitsgang nicht durchgeführt werden kann.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17, bei der die Stempel (210) und die Schürzen (1) in der Ladefläche parallelen Bahnen folgen, während ihre Achsen weitgehend zusammenfallen, und bei der die Lademittel (280) an dem dritten Transfermittel (10) befestigt sind und den Schürzen eine relative Axialverschiebung in Richtung Stempel aufzwingen, derart, dass die Schürzen mit ihrem ersten offenen Ende mit geringem Spiel in die Stempel eingeführt werden, bis sie fast vollständig um die Stempel gelegt sind, wobei ihr mit dem Kopf zu verschweißendes zweites Ende aus dem Stempelkopf herausragt.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 15 bis 18, bei der die zweite Zone mehrere dritte Transfermittel aufweist, die durch die Ladefläche (1) geführt sind, wo die Lademittel (280) in gruppierter Weise agieren, um den durch das jeweilige dritte Transfermittel (10) bewegten Stempel gleichzeitig mit einer Schürze (1) des ersten Transfermittels (100) zu versorgen.

Anlage nach Anspruch 19, bei der die mehreren dritten Transfermittel (10) durch die Entladefläche (III) geführt sind, wo die Entlademittel in gruppierter Weise agieren, um jeden Stempel (210) eines jeden dritten Transfermittels (10) zu entladen und das zweite Transfermittel (300) mit Tuben (5) zu versorgen.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 20, bei der das Lademittel (280) so axial verschoben wird, dass es die Schürze mit einem ihrer Enden zum Stempel (210) schiebt, und das Entlademittel einen im Stempel (210) ausgebildeten Kanal aufweist, der in eine oder mehrere Stellen des Stempelkopfes (230) mündet und an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 21, umfassend einen feststehenden Extruder, ein Mittel zur Entnahme der Vorprodukte durch Schneiden des aus dem Extruder austretenden Extrudates und ein Transfermittel, das die Vorprodukte auf einem Stempel oder einer Matrize im Vorbeilaufen daran ablegt.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 22, bei der das Transfermittel für die extrudierten Vorprodukte synchron zur Bewegung des dritten Transfermittels kontinuierlich bewegt wird, wenn die extrudierten Vorprodukte im Spalt der Formwerkzeuge abgelegt sind.

Anlage nach Anspruch 23, umfassend mehrere Extrusionsmittel, die von einem mit dem dritten Transfermittel synchron laufenden vierten Transfermittel bewegt werden, welches so angeordnet ist, dass es den Extrusionsmitteln örtlich eine Bahn aufzwingt, die zu der der Stempel oder zu der der Matrizen, die jeweils zur Aufnahme der Vorprodukte bestimmt sind, parallel verläuft, wobei die Extrusionsachse auf einer Länge, die ausreicht, um die gewünschte Menge Kunststoff extrudieren zu können, weitgehend mit der Achse des Aufnahmewerkzeugs zusammenfällt.

Anlage nach Anspruch 23, umfassend einen feststehenden Extruder und bei der ein oder mehrere sich kontinuierlich bewegende vierte Transfermittel mit Zwischenbehältnissen versehen sind, welche die Vorprodukte im Vorbeilaufen aufnehmen.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 22 bis 25, bei welcher der oder die Extruder die Herstellung eines extrudierten Vorproduktes torischer Form gestatten und bei der das Entnahmemittel mit einem Perforationsstift (371) versehen ist, dessen Ende mit der Extruderdüse flüchtig in Kontakt kommt und der sich in Bezug auf die Extruderdüse mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt, dass die Zeit, die notwendig ist, um den Innendurchmesser des zentrales Lochs des torischen Vorproduktes zu durchlaufen, der Extrusionszeit zur Gewinnung der notwendigen Menge Kunststoff entspricht.

Anlage nach Anspruch 23, bei der ein mit Behältnissen versehenes fünftes Transfermittel so diskontinuierlich bewegt wird, dass die extrudierten Vorprodukte in den Behältnissen abgelegt werden, wenn das fünfte Transfermittel vollständig abgeschaltet ist.

Anlage nach Anspruch 25, umfassend einen feststehenden Extruder mit einer Extruderdüse zur Gewinnung eines Extrudates (805) in Form einer dickwandigen Tube und bei der das oder die vierten Transfermittel (810) mit einer Schneide (821) versehen sind, die das Extrudat im Vorbeilaufen abschneidet und die zum Behältnis (820) gehört, welches das so abgeschnittene Extrudat aufnimmt.

Anlage nach Anspruch 28, bei der die Schneide (821) eine V-Form hat, wobei der V-Winkel vorzugsweise 80° bis 120° beträgt.

Anlage nach Anspruch 28 oder 29, bei der das weitgehend torische Vorprodukt durch Schwerkraft und/oder mit Hilfe eines Luftstrahls in den Spalt zwischen den Formwerkzeugen eingebracht wird.

Anlage nach Anspruch 22, bei der die Hohlräume der Stempel und der Matrizen derart ausgestaltet sind, dass die so geformten Tubenköpfe einen Hals (903) aufwesen, auf dessen oberen Ende ein Verschlusselement (904) liegt, welches mindestens eine Querwand (905) mit einem trennbaren Bereich (906) besitzt, dessen Kontur die gewünschte Form der Öffnung abgrenzt und der von zwei Bereichen umgeben ist, welche die notwendige mechanische Kraft für den Bruch der trennbaren Bereiche auszuhalten vermögen, wobei einer (907 und 909) davon die mechanische Kraft übertragen und der andere (908) als Stütze dienen soll, und bei der ein Mittel vorgesehen ist, das so auf der Bahn der Tubenköpfe angeordnet ist, dass es die mechanische Kraft auf einen Teil des Verschlusselements, welcher vom trennbaren Bereich durch den Bereich (907 und 909) zur Übertragung der mechanischen Kraft getrennt ist, anzuwenden vermag, wobei die Anwendung der mechanischen Kraft den Bruch des trennbaren Bereichs (906) und die Herstellung der Öffnung zur Folge hat.

Anlage nach Anspruch 31, bei welcher der trennbare Bereich (906) mit einer Kerbe in V-Form versehen ist, wobei der V-Winkel 30 bis 90°, vorzugsweise 40 bis 50° beträgt und die Winkelhalbierende des V einen Winkel von 0 bis 45° mit der Achse (1000) des Halses (903) bildet.

Anlage nach Anspruch 31 oder 32, bei der das Mittel zur Anwendung der mechanischen Kraft auf der Bahn der Tubenköpfe in einem solchen Abstand vom Entformungsbereich angeordnet ist, dass der Bruch des trennbaren Bereichs (906) während der sich an die Formung anschließenden Abkühlung erfolgt, sobald der Kunststoff in der Höhe des trennbaren Bereichs eine Temperatur erreicht, die geringfügig unter seiner Glasübergangstemperatur liegt.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 31 bis 33, bei der das Verschlusselement (904) eine Form hat, die das Zusammenwirken mit einem Element ermöglicht, das der kontinuierlichen Gesamtbewegung des dritten Transfermittels (10) nicht folgt, so dass der Bruch durch die Bewegungsdifferenz zwischen diesem Element und dem dritten Transfermittel ausgelöst wird.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 31 bis 34, bei der das Verschlusselement (904) eine Querwand (905) und ein Stäbchen (909) aufweist und bei der ein feststehender Finger so angeordnet ist, dass sein Ende (910) auf der Bahn des Endes des Stäbchens (909) in einem solchen Abstand liegt, dass der trennbare Bereich (906) bis auf eine Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur abgekühlt wird, wenn der Tubenkopf (901) in diese Stellung gelangt, wobei das Ende des Stäbchens somit durch den Finger festgelegt ist, während die Basis des Stäbchens ihre kontinuierliche Bewegung (D) in Verbindung mit der Bewegung des dritten Transfermittels (10) fortsetzt.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 31 bis 34, bei der das Verschlusselement einen Querschnitt in umgekehrter T-Form aufweist und bei der eine feststehende, die Bahn der Tubenköpfe nicht berührende Schiene (940) so angeordnet ist, dass das Ende des Verschlusselements in T-Form in der Schiene eingefangen ist, wenn die Tubenköpfe vor die Schiene gelangen.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zone von einer Rotationsmaschine (10) besetzt ist, welche Formeinrichtungen (200), Lademittel (280) für die Schürzen (1) und Entlademittel für die Tuben (5) aufweist, wobei jede Formeinrichtung (200) aus einer Matrize (240) und einem Stempel (210) besteht, die Rotationsmaschine so kontinuierlich rotiert, dass sämtliche Formeinrichtungen (200), Lademittel (280) für die Schürzen (1) und Entlademittel für die Tuben (5) mit einer kontinuierlichen, kreisförmigen Gesamtbewegung bewegt werden, jeder Stempel (210) durch ein Mittel zur Axialverschiebung bewegt wird, das an einem seiner Enden (220) agiert, und jede Matrize (240) auf einem Matrizenhalter (250) angeordnet ist, der durch ein Mittel zur Radialverschiebung bewegt wird, welcher Matrizenhalter (250) mit einem Loch (260) zur Durchführung der Schürze (1) bei ihrem Aufbringen um den Stempel (210) herum versehen ist, während die Matrize sich zur Aufnahme des Vorproduktes auf einem größeren Durchmesser bewegt.

Anlage nach Anspruch 37, bei der das Mittel zur Axialverschiebung ein am Ende des Stempels (210) befestigter Kurvenfolger (220) ist, welcher durch ein elastisches Mittel in konstantem Kontakt mit der Laufbahn einer festen Kurve gehalten wird, und bei der ein zylindrischer Abschnitt (215) des Stempels (210) in einer Muffe steckt, die der kreisförmigen Gesamtbewegung der Anordnung folgt, so dass die Muffe den Stempel parallel zur Rotationsachse (11) der Rotationsmaschine (10) hält.

Anlage nach Anspruch 37 oder 38, bei der das Lademittel eine Ladegabel (280) verbunden mit einem Kurvenfolger ist, welcher durch ein elastisches Mittel in konstantem Kontakt mit der Laufbahn einer festen Kurve gehalten wird.

Anlage nach irgendeinem der Ansprüche 37 bis 39, bei der das Entlademittel einen im Stempel ausgebildeten Kanal aufweist, der an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.