DE2524155C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Rohrstranges mit einer Längsnaht aus einem verschweissbaren Bahnmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Derartige Rohrstränge aus thermoplastischem Kunststoff, wie sie z. B. bei der Herstellung von Tuben als Tubenkörper Verwendung finden, sind häufig entweder aus einem relativ schwer verschweißbaren Kunststoff hergestellt oder enthalten, im Fall eines Schichlwerkstoffs, Kunslstoffschichten, die relativ schwer sicher verschweißbar sind. Dies insbesondere auch aus dem Grund, da auf die überlappend verschweißten Längskanten an der Schweißstelle nur eine relativ geringe Schweißpressung ausgeübt werden kann, um eine Längsverformung im Bereich der Schweißnaht zu vermeiden, die zu einer Faltenbildung im Rohrstrang führen würde. Andererseits enthalten mehrschichtige Werkstoffe häufig auch Schichten, die eine relativ hohe Wärmebeanspruchung, wie sie zum Verschweißen der anderen Schichten aus schwerer verschweißbaren Kunststoffen erforderlich ist. nicht aushalten.

Um eine bessere Schweißverbindung herstellen zu können, ist eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Herstellen eines Rohrstranges mit einer überlappenden Längsnaht aus einem verschweißbaren Bahnmaterial bekannt (DE-PS 9 52 491), bei welcher das im Bereich des Formungsorgans liegende Heizelement beide übereinander liegend zu verschweißenden Randbereiche des Bahnmaterials erwärmt. Diese Erwärmung der beiden miteinander zu verschweißenden, überlappenden Randbereiche reicht jedoch in vielen Fällen nicht aus, um ohne Faltenbildung eine ausreichend druckfeste Schweißverbindung herzustellen, die den z. B. bei Tuben mit einem relativ dickflüssigem Inhalt beim Ausdrucken auftretenden hohen Innendruck mit Sicherheit aushalten.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß ein Rohrstrang, z. B. für die Herstellung von tubenförmigen Kunststoffbehältern, auch aus mehrschichtigen in der Rege! relativ starrem Material durch eine Nahtverbindung hergestellt werden kann, die im Nahtbereich eine höhere Dichtigkeit und Belastbarkeit aufweist, als dies bei mittels bekannten Vorrichtungen hergestellten Rohrsträngen der Fall ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs enthaltenen Merkmale gelöst.

Der wesentliche Unterschied der Erfindung gegenüber der oben erläuterten und allen anderen bekannten Vorrichtungen ist darin zu sehen, daß bei einem nur schwer durch eine Überlappungsnaht völlig dicht und druckfest verschweißbaren Bahnmaterial eine oder beide Kanten der Ausgangsbahn mit einer zusätzlichen Materialkante versehen werden, die das Verschweißen erleichtert, d. h. die mit Sicherheit auch bei schwieriger Verschweißbarkeit des Grundmaterials eine einwandfreie, hochbelastbare, völlig dichte Naht ergibt. Dies ist insbesondere für die Herstellung von Tuben von wesentlicher Bedeutung, da Tuben einen erheblichen Druck unter gleichzeitiger starker Verformung beim Ausdrücken der Paste aushalten müssen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrstranges für die Herstellung von Tuben,

Fig.2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung,

Fig.3 schematisch eine Schrägansicht auf die zur Herstellung des Rohrstranges erforderlichen Maschinenelemente,

Fig.4, 5, 6, 7 und 8 in vergrößerter Darstellung Schnitlansichten entlang der Linien EIII-IIII. V-V, VI-VI. VII-VII bzw. VIII-VIII in Fig. 1,

Fig.9 eine Schrägansicht auf einen ais Tubenkörper verwendbaren Abschnitt des mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 hergestellten Rohrstranges,und
Fig. ;0A und 1OB Teilschnitte durch die Naht des fertigen Rohrstranges.

Die Vorrichtung zum Formen eines Rohrstranges für die Herstellung von tubenförmigen Kunststoffbehältern, die in· den Fig. 1 und 2 mit A bezeichnet ist, hat zwei Rahmen 1, mit Schwenkrollen 2 und Feststellern 3 und einen Antriebsmotor 4. Ferner ist ein quer verlaufender Hilfsrahmen 5 vorgesehen, der am Oberteil des Rahmens 1 befestigt ist. aer an einer Seite ein Paar Abführwalzen 6 trägt, die in vertikaler Richtung auf und ab bewegbar und in horizontaler Richtung verschiebbar sind. Die Abführwalzen 6 tragen Kettenräder 7 an ihren Achsen 6a, die über ein Spannrad 9 und ein Untersetzungsrad 10 mit einem Kettenrad 8 verbunden sind, welches auf einer Abtriebswelle des Antriebsmotors 4 befestigt ist. Alle Kettenräder sind durch Ketten 11 so verbunden, daß die Abführwalzen 6 in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden. Ferner ist gegenüber den Walzen 6 an dem Rahmen 1 eine Folienspuie 13 vorgesehen, auf der eine Rolle Plastikfolienbahn aufgesetzt ist. Eine Führungswalze 14, eine Bremswalze 15, die gegen eine schwenkbare Gummiwalze 17 angedrückt wird und eine Spannwalze 16 sind so angeordnet, daß sich eine Formgebungsbahn 12 bildet. In der Formgebungsbahn zwischen den Abführwalzen 6 und der Folienspule 13 sind aufeinanderfolgend eine Einrichtung B zur Bildung einer Vorform des Rohrstranges mit rinnenförmigen Folienführungsplatten 18 als Formgebungsorgane und

eine Einrichtung C vorgesehen, die eine Düse 21 aufweist, weiche auf eine Längskante 19 aer zu einem U-förmigen Querschnitt mit Hilfe der Einrichtung B umgeformten Folie ein schmelzflüssiges Harz 20 aufbringt. Ferner ist ein Walzenpaar 22 angeordnet durch die das schmelzflüssige Harr 20, das an der Kantenfläche der Bahn haftet auf die Dicke der Folienbahn abgewalzt wird. Eine zylindrische Formeinrichtung E besteht aus einem horizontal angeordneten, in Längsrichtung verlaufenden Dorn 23 und aus einem konzentrisch dazu angeordneten Zylinderformring 24 als Formungsorgan und ist sowohl mit einer Heizplatte 38 als auch einer an einem Fenster 25 in der Wand des Formrings 24 liegenden Druckwalze 39 ausgerüstet. In Bahnvorschubrichtung ist ferner eine Schneideeinrichtung F hinter den Abführwalzen 6 angeordnet, die eine Halteplatte 26 und eine Tragplatte 27 für den Rohrstrang und ein Schneidmesser 28 enthält Ferner ist eine Einstelleinrichtung C mit einem Grenzschalter 29 und einem Stellknopf 30 zur Bestimmung der Betätigungszeit des Schneidmessers und damit zur Einstellung der endgültigen Zuschnittlänge für den Rohrstrang vorgesehen.

Die Einrichtungen A bis C, die oben aufgeführt sind, sind in einer Ebene auf dem Hilfsrahmen 5 angeordnet. Die Einrichtung B zum Formen eines halbzylindrischen Stranges mit rinnenförmigen Führungsplatten 18, die an einem Verbindungsarm 31 befestigt sind, ist auf dem Hilfsrahmen 5 mit Hilfe eines Stellknopfs 32 einstellbar angebracht. Auch die Einrichtung Dzum Auswalzen des auf die Längskanten 19 aufgebrachten schmelzflüss'gen Harzes ist auf dem Hilfsrahmen 5 befestigt, wobei die Auswalzdicke mit Hilfe eines Stellknopfs 33 einstellbar ist. Die Exirudiereinrichtung C wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, weist eine oder zwei Düsen 21 auf, mit denen schmelzflüssiges Harz über eine oder beide in Längsrichtung verlaufenden Längskantenflächen der Bahn aufgebracht wird. Wird schmelzflüssiges Harz nur auf eine Kantenfläche der Bahn aufgebracht, wird daraufhin die zu einem Hohlzylinder geformte Bahn an den sich überlappenden, in Längsrichtung verlaufenden Enden, wie in F i g. 1OA gezeigt, verschweißt.

Der Dorn 23, der in der Einrichtung £zur Bildung des Rohrstranges vorgesehen ist, ist nach Art eines Freiarmes befestigt, und am rückwärtigen Ende ist der Zylinderformring 24 angebracht, wobei der Dorn 23 unterhalb des Bodens eines Trägers 34 liegt, der seinerseits auf dem Hilfsrahmen 5 befestigt ist, so daß die U-förmig geiormte Folienbahn beide Seitenwände des Trägers 34 passieren kann. Der Träger 34 trägt an der rückwärtigen Stirnwand ein Führungsstück 36, das in Längsrichtung verlaufende Führungsschlitze 35 an jeder Seitenwand aufweist, die nach oben schräg übereinanderlaufen, ohne sich zu schneiden, wie in F i g. 6 dargestellt. Der Zylinderformring 24 ist verstellbar an dem Hilfsrahmen 5 mit einem zusätzlichen Einstellknopf 37 für eine Feineinstellung angebracht, so daß der Dorn 23 mittig ausgerichtet werden kann. Eine Heizplatte 38 mit einem in Querrichtung verlaufenden, ringförmigen Vorsprung 40 am Boden wird von dem Hilfsrahmen 5 getragen und ist sowohl in Querrichtung als auch in vertikaler Richtung mit Hilfe eines Einstellknopfes 38a feineinstellbar. Der Vorsprung 40 liegt dem Fenster 25 gegenüber, das in der Wand des Zylinderformrings 24 nach oben geöffnet ist, so daß die Längskantenabschnitte 19 der Folienbahn die Heizplatte 38 oberhalb und unterhalb des Vorsprungs 40 passieren, um die entsprechenden Folienflächen zum Verschweißen zu erwärmen. Hinter dieser Heizplatte 38 ist eine Druckwalze 39 angeordnet, die die Längskantenabschnitte der Bahn gegen eine Walze 42 aufeinanderdrückt und verschweißt. Die Druckwalze 39 ist am Hilfsrahmen 5 so gelagert, daß sie die sich überlappenden Längskantenabschnitie der Bahn gegen die Wand des Dorns oder gegen die Walze 42 drückt, welche in einer Ausnehmung 4! im Dorn 23, wie in F i g. 8 gezeigt, gelagert ist. Eine der Abführwalzen 6 ist mit Hilfe eines Stellrades 43 gegen die Gegenwalze verstellbar. Die Schneideinrichtung F weist ein durch einen Magneten 28a betätigtes Schneidmesser 28 auf, der mit einem vom vorgeschobenen Ende des Rohrstranges betätigten Grenzschalter 29 gekoppelt ist In Fig. 1 ist die Formeinrichtung fmk einer strichpunktiert dargestellter Markenieseinrichtung 44 ausgerüstet, mit deren Hilfe beispielsweise eine Markierung »a« abgelesen werden kann, die in vorbestimmten Intervallen auf der Bahn aufgedruckt ist. Die Ableseinrichtung 44 ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, die der Schneideinrichtung Ft>n Schneidsignal übermittelt. Die Formeinrichtung E für den Rohrstrang enthält ferner einen Detektor 45 zum Bestimmen eines feinen Loches, der der Verbindungsfläche des Hohlzylinders gegenüberliegt und ist mit einer Anzeigeeinrichtung 46 verbunden, so daß, wenn eine unvollständige Verbindungsnaht an der Zylinderwand festgestellt wird, eine Warnlampe 47 od. dgl. eingeschaltet v/ird.

Die Maschine zum kontinuierlichen Herstellen eines Rohrstranges arbeitet wie folgt.

Eine in Längsrichtung um die Folienspule 13 aufgewickelte Folienbahn 12 wird um die Führungswalze 14, die Bremswabe 15 und über die Spannwalze 16 geführt. Anschließend passiert die Bahn die Einrichtung fizur Bildung eines halben Hohlzylinders und daraufhin die Rohrformeinrichtung E und gelangt dann zu den Abführwalzen 6. in der Vorformeinrichtung B wird die flache Bahn U-förmig geformt und dann wird schmelzflüssiges Harz auf einen oder beiden in Längsrichtung verlaufenden Kantenflächen aufgebracht, wobei mit Hilfe der Auswalzeinrichtung D das Harz in einer bestimmten Fläche und in einer bestimmten Form auf der Bahnkantenfläche zu liegen kommt. Daraufhin wird die Bahn in die endgültige hohlzylindnsche Form mit Hilfe des Führungsstückes 36 geformt, die die Lage der überlappenden Rohrabschnitte und die Breite der zu verbindenden Randflächen bestimmt. Daraufhin werden die Längskanten 19 mit Hilfe der Heizplatte 38 erwärmt und erweicht, und die Druckwalze 39 verschweißt sie. Nachdem der Rohrstrang mit Hilfe des Detektors 45 auf feine Löcher geprüft worden ist, wird er über die Abführwalzen 6 und über eine Halteplatte 26 zur Betätigung des Grenzschalters 29 weiterbefördert.

Die Verbindungslängsnaht kann, wie in F ι g. 1OA und 1OB dargestellt, auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Fig. 1OA und 1OB zeigen Rohrstränge, bei denen an einer bzw. an beiden Längskanten der Folie schmelzflüssiges Harz aufgebracht wurde. Die Folie besteht also an der zu verbindenden Stelle aus leicht zu verbindendem thermoplastischem Harz.

Vorzugsweise ist eine Kühlwalze in der Nähe der Druckwalze 39 zum weiteren Andrücken der verschweißten Längsnaht des Rohrstranges vorgesehen.

Gleichzeitig dient die Kühlwalze zum schnelleren Abkühlen des schmelzflüssigen Harzes, so daß eine vorzügliche Verbindungsnaht gebildet wird.
Die Maschine zum Formen von tubenförmigen

Kunststofl'behältern gemäß der Erfindung verarbeitet vollständig automatisch und kontinuierlich eine Folienbahn zu einem Rohrstrang, z. B. für die Herstellung von Tuben, Nur zum Einlegen einer neuen Bahnrolle in die Maschine ist manuelle Arbeit erforderlich, jedoch nicht zur Herstellung des Rohrstranges und dessen Weiterförderung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Rohrstrangs mit einer Längsnaht aus einem verschweißbaren Bahnmaterial, mit einer Einrichtung zum Biegen des Bahnmaterials zu einer U-Form, einem aus einem Dorn und einer Außenformhülse bestehenden Formungsorgan zum Überlappen des Bahnmaterials in seinem Längskantenbereich, wobei im Bereich des Formungsorgans ein Heizelement zum Erwärmen des Bahnmaterials in diesem Überlappungsbereich angeordnet ist und einem Preßwalzenpaar zum Aufbringen eines Schweißdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung gesehen vor dem Formungsorgan eine Einrichtung (c) zum Aufbringen eines schmelzflüssigen Kunststoffs (20) auf wenigstens eine der J.ängskanten (19) des U-förmig geoogenen Bahnrnaterials (12), ein Walzenpaar (22) zum Auswalzen des aufgebrachten Kunststoffs (20) auf die Dicke des Bahnmaterials (12) und eine Verformeinrichtung, die aus einem an seinen gegenüberliegenden Seiten mit je einem in Längsrichtung verlaufenden Führungsschlitz (35) versehenen Führungsstück (36) besteht, vorgesehen sind