NL7809796A - Werkwijze voor het vervaardigen van een buis. - Google Patents

Description

η» · S : • VO 6038

American Can Company

Greenwich, Connecticut, Verenigde Staten van Amerika.

Werkwijze voor het vervaardigen van een buis.

De uitvinding heeft betrekking op het vervaardigen van een buis uit een strook non-ferrametaalfoelie, waarvan tenminste een zijde is bekleed met een met behulp van warmte verweekbaar materiaal. De buis wordt gevormd door de randen ervan op elkaar te leggen 5 en het door warmte verweekbaar materiaal te smelten. Dergelijke buizen worden gebruikt voor verpakkingsdoeleinden, in het bijzonder voor tandpasta hoewel zij ook velerlei andere toepassingen vinden zoals voor het verpakken van kruiderijen, plakmiddelen, enz.

Bekend is- dergelijke buizen te vervaardigen door het 10 langzaam buigen van de strook (die continu wordt toegevoerd) tot de randen elkaar overlappen, waarbij de elkaar overlappende randen worden toegevoerd aan twee elektrisch verwarmde schoenen. De werkwijze verloopt langzaam en is omslachtig, omdat de inrichting moet voorzien van een grote verwarmingsbak waar de strook langzaam wordt toegevoerd 15 teneinde te zorgen dat voldoende warmte naar het tussenvlak overgaat.

Een oogmerk van de uitvinding is derhalve dergelijke warmtebronnen te elimineren en de toevoersnelhei'd van de te lassen buis te vergroten.

Bij de tot nu toe gebruikte doorns, zijn de verhitte doorns in aanraking met de tegenover gelegen, elkaar overlappende 20 vlakken aan de buiten- en aan de binnenzijde op de wijze zoals men twee banen tussen een hete tang klemt. Bij de met elkaar in aanraking zijnde kunststofvlakken aan de binnenzijde van de overlapping en niet de vlakken die in aanraking met de hete elementen zijn, vindt het smelten en' hechten plaats. Derhalve wordt bij de gebruikelijke werk-25 wijzen veel warmte toegevoerd waar deze niet nodig is, om te zorgen dat de vereiste warmtehoeveelheid naar de smeltzone zal overgaan. Als gevolg kan sterke plastische vloeiing of kunnen rimpels ontstaan aan de buitenzijde van de las·, hetgeen het'uitzien, indien er kosmetische produkten in zijn verpakt, nadelig beïnvloedt en bij kleine kunststof-

O

^8 0 9 7 9 6 . ί • * 2· . buisjes die moeten worden bedrukt met medicinale instructies, veel ruimte verloren gaat omdat de tekst onduidelijk is wanneer aangebracht op de gedeelten met plastische vloeiing.

Eën ander oogmerk van de uitvinding is derhalve het 5 verschaffen van een efficiëntere (snellere, minder brede) door warmte gehechte zijnaad, het uitzien van de las te verbeteren en het vergroten van het buisoppervlak dat met gemakkelijk te lezen letters kan worden bedrukt. Verder beoogt, de uitvinding het verschaffen van een inrichting die gemakkelijker kan worden bestuurd met het oog op de * 10 breedte van de las.

De houder volgens de uitvinding bestaat uit een foelie uit non-ferrcmetaal, b.v. aluminium, koper of ander non-ferrane- taal. De foelie dient voor het afdoend beschermen van de inhoud (b.v. medicamenten, levensmiddelen, tandpasta) tegen oxydatie of besmetting. 15 De rand van het metaal mag derhalve niet in aanraking zijn met het materiaal in de tube. Een ander oogmerk van de uitvinding is er voor te zorgen dat voor dergelijke gebruiksdoeleinden, het onbedekte metaal bekleed is· met of ingevat in kunststof.

Andere oogmerken van de uitvinding voor het vervaardi-20 gen van buisvormige lichamen met eigenschappen zoals in het voorgaande vermeld, omvatten een buisvormig lichaam met een concentrische buis uit non-ferrometaal, die geheel is ingevat in een omhulling uit kunststof en daar geheel in is opgesloten met inbegrip van de elkaar overlappende randen van de foelie, welk buisvormig lichaam vele gebruiks-25 toepassingen heeft, in het bijzonder een elektrisch geleidend metalen omhulsel, dat geheel aan de binnen- en de buitenzijde is geïsoleerd.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding worden beschreven.

'3Q. Fig. 1 toont een bovenaanzicht van een strook die tot een buis wordt gewikkeld; fig. 2 toont op grotere schaal een deel van een doorsnede van de gevouwen buis, waaruit de lapnaad is te zien; fig. 3 toont in perspectief een uitvoeringsvoorbeeld 35 van de uitvinding waaraan de voorkeur wordt gegeven; / Y 7809796 \ '\ . i 4 3 1 fig. 4 toont een detail waaruit de wijze is te zien waarop de lapnaad wordt vastgehouden en de buis op het ogenblik van hechten wordt toegevoerd; fig. 5 toont een gedeeltelijk detailaanzicht van de 5 lapnaad waarin schematisch is aangegeven hoe de gesmolten hechting wordt verkregen; fig. 5A toont een grafiek van het temperatuurverloop en fig. 6 toont in detail esn gedeeltelijk zijaanzicht 10 van een uitvoeringsvoorbeeld van de verbinding.

Een strook 10 zonder einde (fig. 1) die wordt toegevoerd van een niet-afgeheelde rol, wordt zodanig gevouwen, dat de tegenover elkaar gelegen randen 12 convergerend bij"elkaar worden gebracht en elkaar eventueel.overlappen voor het verkrijgen van een 15 buis 1¾. Fig. 2 toont een deel van de buis 2 met de zijranden elkaar overlappend voor het voltooien van de zijnaad.

Het materiaal van de strook 10 is gelamineerd en bestaat uit een foelie 16 uit non-ferrometaal (b.v. aluminium), die aan * tenminste één zijde of op het naadvlak is bekleed met door warmte 20 smeltbaar materiaal, b.v. polyetheen 18. Voor de meeste toepassingen wordt echter de foelie lö.uit non-ferrometaal aan beide zijden met kunststof bekleed, zodat zich eveneens op de buitenzijde van de buis een laag polyetheen 22 bevindt. De buitenranden van de strook bestaan uit niet-bekleed metaal.

25 De tegenover elkaar gelegen zijranden 12 van de strook 10 worden· op op zichzelf bekende wi'jze convergerend bij elkaar gebracht, b.v. met behulp van een vouwri'em (niet afgebeeld, aangezien deze werkwijze bekend is).

Fig. 3 toont een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van 30 de uitvinding, waarbij de buis 1¾ met de elkaar overlappende randen 12 in langsrichting wordt geleid door een radiofrequentiespoel (bestaande uit koper en met water gekoeld), waarmede een inductieveld wordt opgewekt zodat wervelstromen in de foelie ontstaan waardoor deze verweekt en smelt in de óp elkaar liggende vlakken van de zijnaad.

35 Fig. 5 en '6 tonen het thermische verloop. De lijnen r/ 7809796 i t

'V

3 k.

• in fig. 5 geven aan dat het warmste vlak zich bevindt bij de rand van de foelie en naar buiten geleidelijk vermindert. Fig. 5A toont in grafiek het warmteverloop. Hieruit is te zien, dat de warmte voor het smelten van de kunststof is opgebouwd in de elkaar overlappende 5 foelie vlakken en het daartussen opgesloten kunststofmateriaal 18 -22. De onbedekte zijranden E van de metaalfoelie zijn buitengewoon heet, nl. veel heter dan het meer naar binnen gelegen deel van de foelie, zodat, zoals is afgebeeld in fig. 6, de kunststof bij het thermisch vloeien de onbedekte randen E van de metalen foelie bedekt.

10 Dit vloeien waarmede de randen van de metalen foelie worden bedekt, is van zeer groot belang bij een buis die toepassing vindt als houder voor een al dan niet eetbare inhoud, b.v. tandpasta, in welk geval de inhoud door niet bekleed metaal zou kunnen wordeh besmet.

Voor het verzekeren van een snel ontstaan van een 15 smalle smeltlas, waardoor snel leiden van de buis door de inductie-spoel 2h mogelijk is, wordt bij het'uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding waaraan de voorkeur wordt gegeven, het inductieveld versterkt * door een staaf 26 (fig. 3) uit ferriet of gelijkwaardig magnetiseer- baar materiaal die evenwijdig met de hartlijn van de las is aange-20 bracht.. De staaf 26 is bij voorkeur opgenomen in een sleuf in een cilindrische non-ferro-doorn 28, waar overheen de gelapte buis door de vouwband wordt toegevoerd. Een enkel stuk ferriet kan worden toegepast of wel twee of meer korte staven kunnen in de opneemsleuf met hun uiteinden tegen elkaar zijn aangebracht, zoals afgebeeld in fig. 3. 25 Voor het verkrijgen van een sterker inductieveld, be staat de .doorn 28 bij voorkeur uit non-ferrometaal met een grote magnetische weerstand, zoals koper of een niet-metaal. De uiteinden van de doorn 28 strekken zich bij voorkeur* tot buiten de uiteinden van de magnetiseerbare ferrietstaaf 26 uit (fig. 3). 'De uiteinden van de 30 doorn zijn bevestigd aan en worden ondersteund door cilindrische, stalen asstompen 29 en 30, die dienen voor het geleiden van de te vouwen buis op de doorn, resp. voor het ondersteunen van de uit de doorn tredende buis. Door de uiteinden van de doorn naar buiten te

Overlengen zoals afgebeeld in fig. 3, verstoren de stalen asstampen 35 het inductieveld niet.

\ 7309798 \ 5 ' * ·* • De te lassen buis wordt toegevoerd en in langsrich- ting geleid over de doorn 28 door twee tegenover elkaar gelegen leibanden 32 en 3¼ (fig. k), waartussen de elkaar overlappende randen van de buis zijn opgesloten. Het teruglopend part van de band 3¾ is aan-5 gegeven met het verwijzingscijfer 3^R. Een vaste klem of leischoen 38 is naast en boven de band 32 aangebracht, teneinde de overlapping van de zijnaad op zijn plaats te houden. De schoen 38 werkt samen met de banden 32 en 3¾ en zorgt er voor dat de elkaar overlappende delen van de zijnaad niet uit elkaar gaan. Bij voorkeur wordt hiervoor de 10 schoen 38 gebruikt, omdat deze zorgt dat de zijnaad wordt samengedrukt * door de toevoerbanden 32 en 3¾ voor het verkrijgen van een nauwe aanraking van de tegenover elkaar gelegen door warmte verweekte vlakken op het ogenblik dat zij aan elkaar hechten. In fig.'U is de tussenruimte terwille van de duidelijkheid overmatig groot afgebeeld.

15 De accolade A B (fig. 1} geeft de plaats aan van de onderdelen afgebeeld in fig. 3 eh V.

Bij toepassen van de werkwijze op de het in hst voorgaande beschreven wijze (fig. 3), kan.de breedte van de las HS (fig. 1) gemakkelijk zodanig worden ingesteld dat de breedte minimaal is. Zo-20 als reeds in het voorgaande vermeld, treedt het grootste warmte-effect op aan de binnenzijde van de las en niet aan de buitenzijde van de onbedekte kunststof (fig. 2). Dientengevolge treedt een minimaal vouwen van de kunststof op naast de las vergeleken met vroegere werkwijzen voor het verkrijgen van de las met behulp van rechtstreeks 25 verwarmde doorns. Er wordt dus een groter buitenoppervlak, verkregen dat kan worden bedrukt of versierd.

De dikte van de strook kan variëren van 0,25¾ tot 0,30¾ mm. De frequentie kan ongeveer ¾50 kHz bedragen. De metalen foelie behoeft niet uit aluminium te bestaan, mits maar bestaande uit een 30 non-ferrometaal. Het laminaat kan zijn voorzien van twee of meer inwendige foelies die door een kunststoflaag van elkaar zijn gescheiden.

Een baan papier kan eveneens deel van het laminaat uitmaken.

• · ïndi'en de foelie uit ferrametaal bestaat (b„v. een foelie uit roestvrij staal}, treedt geen effectieve verhitting op in '''f 35 de overlapte randen. De kunststof wordt over een deel van de omtrek * 78 Ü 9 79 5 * 6 * van de buis verweekt met uitzondering van de overlapping waar het plastisch vloeien en het smelten van kritisch belang zijn.

Het beginsel van de uitvinding kan worden toegepast bij een stootlas, aangezien het plastisch vloeien optreedt in de onbe-5 dekte randen van het metaal en eveneens op een vouwnaad.

Ongeacht van de dikte van de lapnaad, kan de grootte van het vermogen gemakkelijk worden ingesteld voor de beste las. Dit is van bijzonder belang wanneer de inrichting wordt gebruikt bij een strook met een grotere of een kleinere dikte dan bij voorgaande pro-10 duktie-fase, omdat slechts meer of minder elektrisch vermogen behoeft te worden toegevoerd. Op deze wijze wordt een ogenblikkelijke instelling zonder vertraging verkregen, in tegenstelling tot vroegere werkwijzen, waarbij gebruik werd gemaakt van rechtstreeks verhitte doorns met als gevolg de noodzaak van wachten tot de doorns heter of koeler 15 zijn geworden.

Samengevat kan de werkwijze volgens de uitvinding met grote snelheid worden toegepast vanwege betere verhittingseffi-ciëntie. Het produkt ziet er beter uit omdat de lasnaad smaller is, het inductieveld kan ogenblikkelijk worden gevarieerd en de randen 20 van de metalen foelie kunnen in kunststof worden gedompeld, zonder meer warmte toe te voeren dan nodig voor het vormen van de las.

\ '· ♦ ♦ r I · 5 7^0979?

Claims (6)

1. Werkwijze voor het continu tot een "buis vormen en daarna wam lassen van de op elkaar gelegde zijranden van een langgerekte, continue strook foelie uit non-ferrometaal, waarvan tenminste een zijvlak is bekleed met bij verweken aaneenhechten! met behulp van 5 warmte verweekbaar materiaal, het toevoeren van de buis met de op elkaar gelegen zijranden aan een ‘ronde doorn uit non-ferromateriaal en het in de buis in een lijn met de hartlijn van de las aanbrengen van een staaf magnetiseerbaar materiaal en tijdens het toevoeren van de buis deze omgeven met een inductiespoel waar een hoog-frequente strocm 10 doorheen loopt, die het.verweekbaar materiaal doet smelten voor het vormen van de las»

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zijranden elkaar overlappen, waarbij de overlapping op het ogenblik van lassen wordt samengedrukt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de zijvlakken van de strook met kunststof zijn bekleed, de metalen zijranden aan de beide zijranden van de strook onbedekt zijn, het zodanig vormen van de buis dat de zijwaartse uiteinden elkaar overlappen en het regelen van het inductieveld op zodanige sterkte dat de kunst-20 stof smelt voor het bekleden van de onbedekte foelieranden ter plaatse van de las.

4. Inrichting voor het door smelten lassen van een buis uit een gelamineerde strook foelie uit non-ferrometaal en door warmte verweekbaar materiaal dat in buisvorm kan worden gebracht en aan zich-25 zelf hecht bij verweken, gekenmerkt door een langgerekte, ronde doorn uit non-ferromateriaal waaraan het laminaat wordt toegevoerd, een inductiespoel cm de doorn en een staaf magnetiseerbaar materiaal in de spoel, welke staaf evenwijdig loopt met de hartlijn van de doorn voor het versterken van het inductieveld ter plaatse van de lasnaad. 30 .

5* Inrichting volgens conclusie U, met het kenmerk, dat elk uiteinde van de doorn is- voorzien van een uit ferrometaal bestaande asstomp»

6. Inrichting volgens conclusie ^ of 5, gekenmerkt door /809793 s ‘ leimiddelen in axiale richting van de doorn, die de gevouwen strook met de elkaar overlappende randen op de doorn houden, zodat de las een oplappende las is. \) 78 0 97 9 3 \