JPH0645157B2 - チューブを製造する装置 - Google Patents

チューブを製造する装置

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JPH0645157B2
JPH0645157B2 JP3506807A JP50680791A JPH0645157B2 JP H0645157 B2 JPH0645157 B2 JP H0645157B2 JP 3506807 A JP3506807 A JP 3506807A JP 50680791 A JP50680791 A JP 50680791A JP H0645157 B2 JPH0645157 B2 JP H0645157B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は前もって製造された管体から、加熱された素材
をプレスしてチューブヘッドを形成すると同時に該チュ
ーブヘッドをチューブ管と結合してチューブを製造する
装置であって、互いに等間隔をおいて配置された複数の
作業ステーションに停止させられる歩進的に送られる搬
送手段を有し、該搬送手段が、管体を受容するための一
緒に移動するマンドレルと、該マンドレルに対して同軸
に配置された一緒に移動するダイとを有し、該ダイが場
合によっては中央に孔ポンチを有しており、この場合、
マンドレルが軸方向に可動にプレスポンチと協働可能に
配置されて、マンドレルがチューブヘッドをプレスする
ためにダイに導入可能に構成されており、さらに供給及
び放出ステーションと押出し機及び調量装置とを有して
いる型式のものに関する。
このような装置はＥＰ−１７５６４２−Ａ１号明細書に
より公知である。この公知の装置においては、マンドレ
ルも同軸に配置されたダイも相互に運動可能に回転テー
ブルの案内に配置されたダイも相互に運動可能に回転テ
ーブルの案内に配置されている。管体は円錐形の吸引ド
ラムでマンドレルとダイとの間の空間に供給され、次い
でマンドレルの上に被せ嵌められる。したがってマンド
レルとダイとの間には管体の長さよりも少なくともいく
らか大きい中間スペースが存在していなければならな
い。この場合にはチューブ体は必ずかなりの長さを有す
るので、プレス型を閉鎖するための時間を延長する大き
な間隔が生じる。プレス力は案内にも伝達されなければ
ならないので、案内は大きな負荷に耐えなければなら
ず、ひいては特別に剛性的にかつ多大の費用をかけて構
成されていなければならない。これによって装置は複雑
になり、周期時間に関しては閉鎖時間が大きくなるため
に制約をうける。さらにこのような装置では層状化され
たチューブヘッドを製造することはできない。
ＤＥ−３８１６１８１−Ａ１号明細書によれば、あらか
じめ製作された管体と熱可塑性のプラスチックからなる
プラスチック片とからチューブを製造する似たような装
置が公知である。しかしながらこの装置においては、マ
ンドレルはダイに対して、同軸き垂直な位置から水平な
位置へ、例えばマンドレルへの供給及びマンドレルから
の放出、ひいてはダイに対する素材の供給が可能である
ように旋回可能である。この装置においては、先に述べ
た装置における程には大きな往復運動は必要ではない
が、この装置においては付加的な旋回運動が与えられな
ければならない。この結果、装置の運動系は複雑にな
る。遊びと摩耗とにより、必要な正確な位置決めはきわ
めて早期に得られなくなるので、不良品が生産されるこ
とになる。マンドレルの軸方向の運動に加えて、ダイも
軸方向に運動可能であり、これによって装置が複雑にか
つ故障しやすくなる。これらのすべての運動を可能にす
るためには該装置はきわめて複雑な構造を有している。
本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置を改良して、構
造が簡単で、軽量で、コンパクトで、それにも拘らず安
定した構造を有し、旋回運動を避けて短い運動行程を保
証し、かつ高い作業速度を達成できるようにすることで
ある。
本発明の別の課題は、多層のチューブヘッド構造を有す
るチューブを、チューブヘッドの個々の層に再現可能な
規定の形状を与えて製造できる新しい装置を提供するこ
とである。
前記課題は請求項１の特徴を有する装置によって解決さ
れる。
本発明の解決策によっては、マンドレルをダイと同軸的
な作業位置から該ダイの範囲の外へ動かし、これによっ
て一方ではダイに−マンドレルにより妨げられずに−プ
ラスチック材料量を供給し、他方ではマンドレルを下か
ら自由に接近可能にして、管体がダイによって妨げられ
ずに上方へ移動させられるか、もしくは回転軸を中心と
した運動なしで、完成したチューブが引抜かれるように
なる。
本発明の別の課題は請求項１と請求項４との組合わせに
よって解決された。
本発明の有利な実施例は請求項２、３及び５〜１２に記
載されている。
以下に図面を用いて、３層のチューブヘッドを有するチ
ューブをあらかじめ製造された管体から製造する装置の
１実施例に基づき本発明を説明する。
第１図は本発明の作業経過を概略的に示した図。
第２図は第１図の１部を矢印方向ａ方向で断面した図。
第３図は第１図の１部を矢印方向ｂで断面した図。
第４図は第１図の１部を矢印方向ｃで断面した図。
第５図は付加的なダイ及び所属のマンドレルを、チュー
ブヘッドの第１の内部の層を製造するための出発位置で
示した図。
第６図は第５図と同じものをプレス位置で示した図。
第７図はチューブヘッドの第１の層と管体との結合個所
の拡大された部分図。
第８図は付加的な第２のダイ及び所属のマンドレルを、
チューブヘッドの第２の中間層を製造するための出発位
置で示した図。
第９図は第８図と同じものをプレス位置で示した図。
第１０図は２層のチューブヘッドと管体との結合個所の
拡大された部分図。
第１１図は回転テーブルにおけるダイと所属のマンドレ
ルをチューブヘッドの第３の層を製造するための出発位
置で示した図。
第１２図は第１１図と同じものをプレス位置で示した
図。
第１３図は３層のチューブヘッドとチューブ体との結合
個所の１部を示した図。
チューブを製造するための装置の１実施例は回転テーブ
ル１（第２図から第４図）を有している。回転テーブル
１は円筒形のドラム２を有しており、周囲に突出する剛
性の下方のプレート３と同様に周囲に突出する剛性なプ
レート４とにより制限されている。実施例においては下
方のプレート３の突出する縁部の外周に８個のダイ５が
均一に分配されて不動に配置されている。
ダイ５の数により８つの作業ステーションＩ−VIIIまで
が与えられる。要求と大きさに応じて８つよりも多くの
又は少ない作業ステーションを設けておくことができ
る。この場合には回転テーブルの代りに、カーブ路の他
に直線的な区分を有する、歩進的に送られる他の搬送手
段を設けておくことができる。
１つの円上に配置されたすべてのダイ５の中心軸は回転
テーブル１の中心軸１０を中心とした循環路Ｂの上に位
置している。
円筒形のドラム２の内部には保持体６が半径方向にかつ
水平に移動可能に配置されている。各保持体６の自由端
部には垂直なマンドレル７が軸方向に移動可能に配置さ
れている。各マンドレル７は保持体６によって規定され
た３つの位置、すなわち、内側の循環路Ｃ、循環路Ｂ、
外側の循環路Ａの上に動かされる。マンドレル７が内側
の循環路Ｃの上に位置していると、ダイ５への接近は自
由である。マンドレル７が外側の循環路Ａの上にある
と、マンドレルは下方のプレート３の外縁を越えて突出
するので、マンドレルは下から妨げらられずに自由に接
近可能である。各ダイと同軸的には回転テーブル１の上
方にプレート４に、プレス８が軸方向に運動可能に配置
されている。該プレス８は循環路Ｂの上にあるマンドレ
ル７をダイ５に導入するために役立つ。このようなプレ
ス８は公知であるので、ここでこれ以上説明することは
省略する。
実施例において、回転テーブル１の範囲の外に、これに
対して隣接して２つの付加的なダイ９、９′が設けられ
ている。付加的なダイ９、９′は回転テーブル１の中心
軸１０から出発してダイ５の中心軸を通る線の延長に、
回転テーブルの外の外側の循環路Ａの上に配置されてい
る。付加的なダイ９、９′は、中心軸が一方の終端位置
で、外側の循環路Ａの上にあるマンドレル７の上に位置
するように移動可能に配置されている。第２の終端位置
では、付加的なダイは調量装置１１の出口ノズルの下に
位置している。該調量装置１は熱可塑性のプラスチック
材料のための押出し機１２と結合されている。第２図に
おいては調量装置１１の下へ走入した付加なダイ９が破
線で示されている。
第１図においては本発明の装置の作業経過が概略的に示
されている。ステーションＩにおいてはマンドレル７は
外側の循環路Ａにもたらされている。マンドレル７の停
止時間の間にマンドレル７の上にはあらかじめ製造され
た管体１３（第５図から第１３図）が被せ嵌められてい
る。回転テーブル１の歩進送りに際してマンドレル７は
管体１３と共に循環路Ａの上を送られ、ステーションII
に達する。このステーションIIにおいてはマンドレル７
は停止時に付加的なダイ９（第５図）に対して同軸に位
置することになる。
付加的なダイ９（第５図及び第６図）は中空シリンダ１
４を有し、該中空シリンダ１４は底板１５によって下端
が閉じられている。中空シリンダ１４は上方の内方端部
に円錐状の拡張部１６を有している。該拡張部１６は、
マンドレルが完全に円形横断面を有していない場合に
も、管体１３をマンドレル７で下降させた場合に管体１
３が中空シリンダ１４内へセンタリングされて導入され
ることを容易にするかもしくは保証する。中空シリンダ
１４の内部には円筒形の挿入体１７が配置されている。
上方の端部においては、中空シリンダ１４と挿入体１７
との間にはリングギャップ１８が設けられている。該リ
ングギャップ１８はマンドレル７を越えて突出する管体
１３の端部を受容するためのものである。管体１３をリ
ングギャップ１８に導入することを容易にするために
は、挿入体１７の、リングギャップ１８を制限する縁部
は、丸味付け部２５′を備えている。該構成は以下に述
べる別の利点をもたらす。中空シリンダ１４と挿入体１
７とに対して同心的には、挿入体１７に２つのストッパ
１９、１９′の間に中間保持体２０が軸方向に移動可能
に配置されている。中間保持体２０の中心には、該中間
保持体２０内で軸方向に移動可能な孔ポンチ２１が配置
されている。孔ポンチ２１は下端にリング状の突起２２
を有しており、該リング状の突起２２は中間保持体２０
のリング状の底面に接触する（第５図に示された位置を
参照）。突起２２と底板１５との間にはばね２３が緊縮
されて配置されている。該ばね２３は孔ポンチ２１、ひ
いては中間保持体２０を上方の終端位置（第５図）に保
持する。
調量装置１１からは、第２図に破線で示された位置で、
付加的なダイ９にリング状の素材２４（第５図）が供給
され、中間保持体２０の上に置かれる。この場合には素
材２４は孔ポンチ２１によりセンタリングされる。
マンドレル７が循環路Ａの上で、ステーションIIにおい
て、この位置に移動させられた付加的なダイ９に対して
同軸的な位置にもたらされると、プレスが作動される。
該プレスはマンドレル７を付加的なダイ９内に降下させ
る。マンドレル７の自由端部は、製造しようとする所望
のチューブヘッドの内形に前記自由端部が相応するよう
に成形されている。マンドレル７の、頚部を形成する突
起は、マンドレル７が下降運動した場合に、孔ポンチ２
１と接触し、該孔ポンチ２１をばね２３の力に抗して下
方へ動かす。下方への運動が進行すると、中間保持体２
０も、中間保持体２０が下方のストッパ１９′に当接す
るまで下降させる。この位置（第６図参照）において
は、素材２４は製造しようとするチューブヘッドの第１
の層２７としてプレスされる。この場合にはマンドレル
７の傾斜部２５（第７図）と、挿入体１７の上端におけ
る丸味部２５′によって拡大された足部２６が生じる。
該足部２６は管体１３における確実でかつしっかりした
付着を保証する。中間保持体２０と挿入体１７との、マ
ンドレル７に向けられた自由な上面の形状により、製造
しようとするチューブヘッドの第１の内側の層２７の形
状と厚さは、マンドレル７の形との協働により決められ
る。中間保持体２０と挿入体１７とを交換することによ
り、簡単な形式でそのつど製造される層の形状は変化さ
せられる。
第１の層２７の形状安定を達成するための時間が経過し
たあとで、マンドレル７はプレス又は他の駆動装置（図
示せず）により出発位置に戻され、回転テーブル１が１
ステップだけ送られる。したがってマンドレル７は管体
１３と第１の層２７と一緒にステーションIIIに達す
る。ステーションIIIには別の付加的なダイ９′が配置
されている。この場合、ダイ９′の構造と作用経過は前
述したダイの構造と作用経過と似たものである。しかし
ながら、ダイ９′の孔ポンチ２１′はステーションIIに
おけるダイ９の孔ポンチ２１′よりも大きな直径を有し
ている。孔ポンチ２１′は円錐形に延びる切頭円錐状の
端部２８又は段の付けられた端部（図示せず）を有して
いる。該端部は、直径の小さい孔ポンチ２１に基づき、
より小さい放出開口を第１の層２７が有していることを
考慮する。前記端部２８は第１の層２７の放出開口内に
ちようど侵入できるように構成されているので、第１の
層２７の放出開口へ第２の層２９のプラスチック材料が
侵入することが防止される。中間保持体２０′と挿入体
１７′の表面は、第１の層２７を有するマンドレル７と
の間に最も下の終端位置において第２の層２９を製造す
るためのプレス空間がまだ残されるように形成されてい
る。孔ポンチ２１′の直径の拡大により、第２の層２９
はより大きな中心開口を有している。すなわち、第１の
層２７は第１０図によれば第２の層２９に対していくら
か突出している。
形状安定に必要にプレス時間が経過したあとでマンドレ
ル７は２つの層２７、２９と共に出発位置に戻される。
この場合には回転テーブル１の次の送りステップの間に
マンドレル７の保持体６はそのマンドレル７が内側の循
環路Ｃの上の次のステーションIVの上に位置するように
移動させられる。ステーションIVにおいてはそれぞれス
テーションIVにある回転テーブルのダイ５の上方に押出
し機１２の調量装置１１″が定置されている。回転テー
ブル１のダイ５は第１１図と第１２図に示されており、
主要な部分は付加的なダイ９、９′に相当している。し
かしながらダイ５はリングギャップ１８を有しておら
ず、丸味部３０を有している。該丸味部３０は管体１３
の自由端部を内方へ曲げるかもしくは弯曲させるために
役立つ。この結果は特に第１３図に良好に示されてい
る。ダイ５はチューブヘッドの第３の層３２を製造する
間にチューブ頚部におねじ３１を成形するために役立つ
型部分をも有している。このためにはダイ５は付加的な
ダイ９に向き合って、さらに少なくとも２つの半径方向
に調節可能なねじ山ジョー３３（第１２図）を有してい
る。ねじ山ジョー３３はねじ３４によって、軸方向に移
動可能なスリーブ３５を介して閉鎖位置に保持される。
有利にはスリーブ３５とねじ山ジョーは円錐状の滑り面
を有している。スリーブ３５はダイ５から長孔に導出さ
せられたピン３６と結合されている。図示されていない
機構によってピン３６を介してスリーブ３５はばね３４
の力に抗して軸方向に下方へ動かすことができるこれに
よってねじ山ジョーは開放され、バイアスのかけられた
ばね３７に基づき半径方向外方へ移動させられるので、
製造されたねじ山３１が解放される。
ステーションIV（第３図参照）においてはただ素材２４
がダイ５の中間保持体２０″の上に置かれる。次の送り
ステップで、素材２４の与えられたダイ５はステーショ
ンＶ（第４図と第１１図）に供給される。この場合、ダ
イは循環路Ｃから循環路Ｂに送られる。この位置でマン
ドレル７はプレス８で第３の外側の層３２を形成するた
めに下降させられる。第３の外側の層３２で、チューブ
ヘッドの外側の輪郭は、管体の曲げられた端部へ滑らか
な移行部を成して形成される。ダイ５の孔ポンチ２１″
は最小の直径を有しているので、第３の層の材料は孔ポ
ンチ２１″の側方へマンドレル７まで突出することがで
き、したがって第２及び第３の層の放出開口を覆うこと
ができる。ねじ山を保持する第３の層３２は通常はいく
らか厚く構成されているので、ステーションVI又は場合
によってはVIIは、冷却ステーションとして構成してお
くことができる。ステーションVIIからステーションVII
Iへの歩進的な送りに際してマンドレル７は中央の循環
路Ｂから再び外側の循環路Ａにもたらされる。したがっ
てマンドレル７からはステーションVIIIにおいて回転テ
ーブル１の外側で、完成したチューブが取外され得る。
本発明の装置の変化実施例においては、供給及び放出が
回転テーブルを通して行ないかつチューブヘッドのため
にただ１つの層だけを形成しようとする場合には、２つ
の循環路だけが設けられる。相応することは、定置の調
量装置の代りに移動可能な調量装置が使用されており、
該調量装置が定置のダイの上の位置にもたらすことがで
きるようになっている場合にもあてはまる。さらにマン
ドレルをステーションVIIのあとで外側の循環路Ｂの上
へもたらすのでなく、すでにその前に外側の循環路Ｂの
上へもたらすこともできる。したがってステーションVI
Iに例えばフラップをねじ固定することができる。この
装置は（別の付加的なダイを使用して）４つ以上の又は
２つ以下の層を有するチューブヘッドを製造することが
できるので多面的に使用することができる。
実施例による３層構造は、中間層としていわゆるバリア
層を設けることができるという利点を有している。該バ
リア層は多くの場合チューブの内容物と接触してはなら
ないので被覆されなければならない。これは種々の孔ポ
ンチ直径により−すでに記述したように−簡単な形式で
可能である。挿入体７の突出する端部における丸味部２
５′とマンドレル７における傾斜部２５上により足部２
６としての材料拡大部が生じる。該拡大部は第２の層２
９の縁が管体１３に対してほぼ直角に折り曲げられて構
成されるためにも役立つ（第１０図、第１３図）。
ダイ５と付加的なダイ９、９′は別の構成を有している
ことができる。この場合には単にすべての付加的なダイ
９、９′がリングギャップ１８を有していなければなら
ない。例えばすべてのダイにおいては中間保持体２０を
省略し、１つのダイにおいては孔ポンチ２１をも省略す
ることができる。後者は単数又は複数の層がダイヤフラ
ムとして放出開口を閉鎖しようとする場合に行なわれ
る。
回転テーブル１の駆動と、マンドレル運動及びプレス８
の運動の制御とのためには、任意の公知の駆動及び制
御、例えばカム制御装置を使用できるので、詳細に説明
することは省略する。
第２図にはステーションIIとIIIにおける状態に相応す
る断面が示され、第３図にはステーションIVにおける状
態に相応する断面が示され、第４図においては第１図の
ステーションＶ、VI、VIIにおける状態に相応する状態
が示されている。
本発明の装置は簡単な構造を有し、多様に変更可能であ
り、ひいては種々の方法経過とチューブ形態、特にチュ
ーブヘッドに関するチューブ形態に容易に適合させるこ
とができる。この場合、マンドレルは短い直線的な固有
運動だけを実施するので、高い作業速度が可能になる。
図面を複雑にしないために回転テーブルのステーション
においては個々のダイ及びポンチが配属されている個々
のマンドレルしか図示されていない。単位時間あたりの
放出量を高めるためにはそれぞれ２つ又は３つ又はそれ
以上のポンチ及びダイを設け、各ステーションにおいて
２つ、３つ又はそれ以上の作業が同時に行なわれるよう
にすることもできる。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】あらかじめ製造された管体から、プラスチ
    ックから成る加熱された素材（２４）からチューブヘッ
    ドをプレスすると同時にチューブ管（１３）と結合して
    チューブを製造する装置であって、互いに等間隔をおい
    て配置された複数の作業ステーション（II−VIII）に停
    止させられる、管体を受容するために一緒に移動するマ
    ンドレル（７）と該マンドレル（７）に対して同軸に配
    置された、一緒に移動するダイ（５）とを備えた搬送手
    段を有しており、ダイ（５）が場合によっては孔ポンチ
    （２１″）を備えており、マンドレル（７）が軸方向に
    運動可能でかつプレスと協働可能に配置されて、マンド
    レル（７）がチューブヘッドをプレスするためにダイ
    （５）内に導入可能であり、供給及び放出ステーション
    （Ｉ、VIII）と押出し機及び調量装置（１１）とを有し
    ている形式のものにおいて、マンドレル（７）が付加的
    に、ダイ（５）に対して同軸的な位置からこれに対して
    平行な位置に運動可能に配置されていることを特徴とす
    る、チューブを製造する装置。
  2. 【請求項２】マンドレル（７）が搬送手段の外にある、
    ダイ（５）の循環路（Ｂ）に対して平行な少なくとも１
    つの付加的な内側及び（又は）外側の循環路（Ａ、Ｃ）
    の上に移動可能である、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】供給及び放出ステーション（Ｉ、VIII）が
    マンドレル（７）のための、外側の付加的な循環路
    （Ａ）に配属されている、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】少なくとも２つの層から成るチューブヘッ
    ドを有するチューブを製造する装置であって、外側の循
    環路（Ａ）のマンドレル（７）に少なくとも１つの付加
    的なダイ（９、９′）が配属されている、請求項１から
    ３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】ダイ（５）自体が搬送手段に動かないよう
    に固定されている、請求項１から４までのいずれか１項
    記載の装置。
  6. 【請求項６】付加的なダイ（９、９′）がマンドレル
    （７）の外側の循環路（Ａ）から押出し機（１２′）の
    調量装置（１１′）の下へ移動可能に配置されている、
    請求項４又は５記載の装置。
  7. 【請求項７】付加的なダイ（９、９′）が管体（１３）
    の端部を受容するためのリングギャップ（１８）を有し
    ている、請求項４から６までのいずれか１項記載の装
    置。
  8. 【請求項８】リングギャップ（１８）の内方の上方端部
    が丸味部（２５′）を有している、請求項７記載の装
    置。
  9. 【請求項９】リングギャップ（１８）の外側の上方の縁
    が円錐状の拡大部（１６）を有している、請求項７又は
    ８記載の装置。
  10. 【請求項１０】各ダイ（５、９、９′）が軸方向に運動
    可能な中間保持体（２０、２０′、２０″）を有し、該
    中間保持体（２０、２０′、２０″）の中央に孔ポンチ
    （２１、２１′、２１″）が軸方向に運動可能にかつ弾
    性的に支持されて配置されている、請求項１から９まで
    のいずれか１項記載の装置。
  11. 【請求項１１】中間保持体（２０、２０′、２０″）の
    軸方向の運動がストッパ（１９、１９′）により制限さ
    れている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の
    装置。
  12. 【請求項１２】作業プロセスにおける最後のダイ（５）
    の孔ポンチ（２０″）が作業プロセスにおいて前置され
    たダイ（９、９′）に所属のすべての他の孔ポンチ（２
    ０、２０′）よりも小さな直径を有している、請求項４
    から１１までのいずれか１項記載の装置。
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