JPH04503785A - チューブを製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 チューブを製造する装置 本発明は前もつ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 に停止させられ不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 するために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、該ダイか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 ている形式のものに関する。

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。したか 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、同軸の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、先き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ご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一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れられるか、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との組合わせによりて解決された。

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ｊＩ１１図の１部を矢印方向すで断面した図。

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図と同じものをブ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 。

一ダイ５の数により８つの作業ステーションＩ−■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、歩道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ｌ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Ｃ１循環路Ｂ１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の上方のプレート４に、ブレス８が軸 方向に運動可能に配置されている。該ブレス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。このようなブレス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。

実施例においては、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１ １の出口ノズルの下に位置している。該調量装置１１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の歩道送りに際してマ 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■に達する。

このステーションＨ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１４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１３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 ア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、丸味部は部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１７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が循環路への上で、ステーション■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を付加的なグイ９内に下降させる。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２１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２０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′によつて拡大された足部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 る一０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ステツプだけ送られる。したが゛ってマンドレル７は管体１３と第１の層２ ７と一緒にステーション■に達する。ステーションｍ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■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が育していることを考慮する。前記端部２８は第 １の層２７の放出開口内にちょ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。

形状安定に必要なプレス時間が経過したあとでマンドレル７は２つの層２７．２ ９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■の上に位置するように移動させられる。ステーション■において はそれぞれステーション■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ｊｆ！ 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はり′レグギャップ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１ ２図）を有している。ねじ山ジョー３３はばね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 させられたビン３６と結合されている。図示されていない機構によってビン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■（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２ ０′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′の側方ヘマンドレル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 （らか厚（構成されているので、ステーション■又は場合によっては■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■からステーショ ン■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■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■のあとで外側の循環路Ｂの上へもたらすのではなく、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■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ノく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一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２５′とマンドレル７における傾斜部２５上により足部２６として の材料拡大部が生じる。該拡大部は第２の層２９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ブレス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■と■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■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と■における状態に相応する状態が示されている。

本発明の装置は間車な構造を有し、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、各ステーションニオいて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。

Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、Ｓ　円９．６ Ｆｉｇ、　８　Ｆｉｇ、９ Ｆｉｇ、　１１　Ｆｉｇ、　１２ 要　約　書 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 （■−■）において停止させられる歩道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に一緒に移動するセンドレルと、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形式のものに関する。

本発明によればマンドレル（７）はダイ（５）に対して同軸の状態から付加的に これらに対して平行な位置へ運動可能に配置されている。この場合には有利には マンドレル（７）は搬送手段の外にある、ダイの循環路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）外側の循環路の上に移動可能である。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 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（２ ４）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−ＶＩＩ）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）がチユーブヘッドを 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. 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. 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. 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′）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載 の装置。
5. 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. ６．付加的なタイ（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. 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. ８．リングギャップ（１８）の内方の上方縁部が丸味部（２５′）を有している 、請求項７記載の装置。
9. 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. 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. 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. 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ィ（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。