DE3028769A1

DE3028769A1 - Verfahren und vorrichtung zur anbringung einer kunststoff-bodenplatte am einen ende eines kunststoff-hohlzylinders

Info

Publication number: DE3028769A1
Application number: DE19803028769
Authority: DE
Inventors: Fumihiko Ibaraki Kaneko; Takashi Waku Ochi
Original assignee: YAYOI PLASTIC YOKO CO Ltd; Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: YAYOI PLASTIC YOKO CO Ltd; Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1981-09-17
Also published as: NL8004272A; JPS6364300B2; US4430142A; DE3028769C2; JPS56123838A; FR2477465B1; FR2477465A1; GB2071006B; GB2071006A

Description

Henket, Kern, Feiler & Hansel ... P&teftian walte

&. Registered Representatives

' 0* before the

European Patent Office

Sumitomo Bakelite Company Limited ..».. ._..„..

Möhlstraße 37

und Yayoi Plastic Yoki Company Limited D-8000 München 80

Tokio, Japan TeJ.:089/982085-87

Telex: 05 29 802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

29. JuIi 1980

A 4782-03

Verfahren und Vorrichtung zur Anbringung einer Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines Kunststoff-Hohlzylinders

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anbringung einer Bodenplatte aus Kunststoff am einen Ende eines offenendigen Hohlzylinders aus einem Kunststoff.

Bei einem bisherigen Verfahren zur Anbringung einer solchen Bodenplatte an einem Kunststoff-Hohlzylinder zwecks Herstellung eines zylindrischen Kunststoff-Behälters wird gemäß den Fig. 1a und Ib ein Binde- oder Klebmittel 2 auf einen Anlageteil einer an der Außen- oder Innenwandfläche des Zylinders 1 anzubringenden Bodenplatt« 3 aufgetragen, worauf Zylinder 1 und Bodenplatte 3 zur Bildung eines zylindrischen Kunststoff-Behälters miteinander verbunden werden. Bei einem anderen bisherigen Verfahren gemäß Fig.1c wird der Zylinder 1 in eine in der Bodenplatte 3 ausgebildete Ringnut eingesetzt, worauf die Anordnung

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mittels Hochfrequenz verschweißtwird, indem Hochfrequenz-Elektrodenplatten 4 und 4¹ gegen Zylinder 1 und Bodenplatte 3 angedrückt werden. Diese bisherigen Verfahren sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Beim zuerst beschriebenen Verfahren kann das möglicherweise schädliche Klebmittel in den Inhalt des zylindrischen Behälters eindringen, oder das verwendete Binde- oder Klebmittel kann eine so geringe Klebfestigkeit gewährleisten, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Behälter für die praktische Verwendung ungeeignet sind. Außerdem kann die hergestellte Klebverbindung zwischen einzelnen Behältern unterschiedlich fest sein, so daß die Produktionsleistung herabgesetzt wird. Zudem ist bei diesem Verfahren ein zusätzlicher Klebmittel-Auftragschritt erforderlich. Das in der JA-OS 13118/66 beschriebene und in Fig. 1c dargestellte Hochfrequenzschweißverfahren erfordert andererseits eine komplizierte Vorrichtung für das Hochfrequenzschweißen, woraus sich Wartungsprobleme ergeben. Darüber hinaus ist die Festigkeit der hergestellten Hochfrequenz-Schweißnaht zwischen den einzelnen Behältern verschieden, und es erwies sich bisher als schwierig, eine gleichbleibende Güte der Erzeugnisse zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der vorstehend geschilderten Mängel des Stands der Technik durch Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Anbringung einer Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines offenendigen Hohlzylinders aus Kunststoff, um mit hoher Produktionsleistung zylindrische Kunststoff-Behälter herzustellen, die eine hohe Festigkeit an den Verbindungsstellen und gleichmäßige Güte besitzen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Anbringung einer

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Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines offenendigen Kunststoff-Hohlzylinders erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bodenplatte in einer waagerechten Lage gehalten wird, daß der offenendige Hohlzylinder um die Bodenplatte herum so angeordnet wird, daß ein Teil desselben ein vorbestimintes Stück weit aufwärts über die Bodenplatte hinausragt, wobei der Innendurchmesser des Hohlzylinders geringfügig größer ist als der Durchmesser der Bodenplatte, daß das vorstehende obere Ende des Hohlzylinders durch Erwärmung erweicht und in Radialrichtung einwärts in Berührung mit einem Außenrandbereich der Bodenplatte umgebogen bzw. umgebörtelt wird und daß der umgebörtelte Abschnitt des Hohlzylinders durch Erwärmung und Druckausübung mit dem Außenrandbereich der Bodenplatte verschweißt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kennzeichnet sich durch einen Drehtisch, durch mehrere Bodenplatten-Träger zur Aufnahme jeweils einer für die Herstellung eines Kunststoff-Behälters mit dem einen Ende eines offenendigen Hohlzylinders zu verschweißenden Kunststoff-Bodenplatte, wobei mindestens sechs in gleichen Umfangsabständen um einen Außenumfangsbereich des Drehtisches herum angeordnete Träger vorgesehen sind, deren Außendurchmesser jeweils geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Hohlzylinders, durch eine an einer ersten Arbeitεstation angeordnete Einrichtung zum Auflegen jeweils einer Kunststoff-Bodenplatte auf jeden Träger, durch eine an einer zweiten Arbeitsstation angeordnete Einricht ng zum Aufsetzen je eines Kunststoff-Hohlzylinders um einen Bodenplatten-Träger herum und zum Abwärtsbewegen des Hohlzylinders, bis sich nur noch sein zu verschweißender Abschnitt über dem Träger befindet, durch eine an einer dritten

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Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Erwärmen und radial einwärts erfolgenden Umbörteln des zu verschweißenden Abschnitts, durch eine an einer vierten Arbeitsstation befindliche Einrichtung zum Verschweißen des radial nach innen umgebörtelten Abschnitts des Hohlzylinders und der Bodenplatte zwecks Herstellung eines mit Boden versehenen Hohlzylinders, durch eine an einer fünften Arbeitsstation vorgesehene Einrichtung zum Kühlen des Schweißbereichs des Hohlzylinders mit Boden und durch eine an einer sechsten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Abnehmen des Hohlzylinders mit Boden vom Drehtisch als fertiggestellter zylindrischer Kunststoff-Behälter.

Ein offenendiger Kunststoff-Hohlzylinder kann in der Weise geformt werden, daß eine Kunststoff-Lage zu Stücken zweckmäßiger Länge geschnitten wird und die Endabschnitte bzw. Kanten jedes Stücks nach dem Runden desselben zu einer Zylinderform mit Hilfe von Klebmittel oder durch Schweißen miteinander verbunden werden; wahlweise kann mittels eines Extruders ein Kunststoff-Rohr extrudiert und zu Stücken zweckmäßiger Länge geschnitten werden. Wahlweise kann die Vorrichtung gemäß der DE-OS 1 036 4 für die Herstellung von offenendigen Hohlzylinders benutzt werden. Vorzugsweise besteht die Bodenplatte aus demselben Kunststoff wie der Hohlzylinder, und sie besitzt im wesentlichen dieselbe Wanddicke wie dieser. Es kann jedoch jeder beliebige Kunststoff verwendet werden, sofern sich die Bodenplatte mit dem Hohlzylinder thermisch verschweißen läßt. Die Temperatur, auf welche der Verbindungsabschnitt des Hohlzylinders zum (radialen) Herumziehen für die Anbringung der Bodenplatte erwärmt wird, entspricht vorzugsweise der Erweichungstemperatur des verwendeten Kunststoffs oder einer in der Nähe des Erweichungspunkts liegenden Temperatur. Die Erwärmung kann mittels

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eines Heißluftstrahls oder einer Infrarot-Erwärmungsvorrichtung erfolgen. Erfindungsgemäß wird jedoch die Verwendung eines Metal1-Formstücks, das ein eingebautes Heizelement aufweist und gleichzeitig als Anschlußteil-Börteleinrichtung dient, bevorzugt. Für das Anschweißen der Bodenplatte aus Kunststoff am offenendigen Kunststoff-Hohlzylinder können Ultraschall-, Hochfrequenz-, Impuls- oder thermische bzw. Wärmeschweißeinrichtungen verwendet werden. Im Hinblick auf erhöhte Fertigungsleistung und verbesserte Stabilität der Produktgüte wird eine Hochfrequenzschweißeinrichtung bevorzugt. Die Wanddicke des Hohlzylinders und der Bodenplatte ist keinerlei Einschränkungen unterworfen, solange ein Schweißvorgang durchführbar ist und der hergestellte Behälter eine ausreichende Steifheit besitzt. Im Hinblick auf die anzustrebende Kostensenkung liegt die Wanddicke vorteilhaft im Bereich von 0,1 - 1,0 mm. Die verbundenen bzw. verschweißten Bereiche können Spannungen aufweisen und sich daher möglicherweise verformen bzw. verziehen, wenn sie keiner weiteren Behandlung unterworfen werden; aus diesem Grund erweist es sich als notwendig, die Verbindungsbereiche zu kühlen. Die Abkühlzeit kann je nach der Art des verwendeten Kunststoffs und seiner Dicke variieren. Das Kühlen kann in der Weise erfolgen, daß eine Platte oder ein Metall-Formstück, die bzw. das von Kühlwasser durchströmt wird, mit dem Verbindungsabschnitt in Berührung gebracht oder letzterer mit Druckluft beaufschlagt wird. Der erfindungsgemäß verwendete Kunststoff kann vorzugsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylacetat '⁷³VA) , Polyvinylidenchlorid (PVDC) , Polystyrol (PS) , Polyvinylalkohol (PVA), ein Polyamid, Polypropylen (PP), Polyester (PET), Polycarbonat (PC) oder ein verseiftes Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (EVAL) oder aber ein Misch- oder

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Verbundmaterial sein, bei dem mindestens zwei der genannten Kunststoffe aufeinander aufgetragen oder zu einem Laminat geformt sind. Ein Laminat aus drei Lagen der genannten Kunststoffe kann PE/PVC/PE, PP/EVAL/PP und PS/EVAL/PS enthalten.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter zylindrischer Behälter kann mit einem Deckel versehen sein, der sich ungehindert öffnen und schließen läßt; wahlweise kann der Behälter fest verschlossen sein, wenn der Deckel an seinem Ende befestigt wird. Dieser Behälter kann aber auch als Schutzhülle, z.B. Staubschutzhülle, für einen anderen Behälter dienen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1c schematische Darstellungen zur Veranschaulichlang

bisheriger Verfahren,

Fig. 2a bis 2c schematische Darstellungen zur Veranschaulichung

eines Verfahrens gemäß der Erfindung zur Anbringung einer Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines offenendigen Hohlzylinders aus Kunststoff,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten zylindrischen Behälters,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

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Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4 und

Fig. 8a und 8b Schnittansichten einer bei der Vorrichtung gemäß Fig. 4 benutzten Saugeinrichtung in ihrem betrieblichen Zustand bzw. ihrem unwirksamen Zustand.

Die Fig. 1a bis 1c sind eingangs bereits erläutert worden.

Gemäß Fig. 2a wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine aus Polyvinylchlorid bestehende Bodenplatte 7 mit einem Durchmesser von 79 mm und einer Dicke von 0,4 mm auf einen Bodenplatten-Träger 5 aufgelegt, dessen Außendurchmesser mit 79,8 mm geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser eines aus Polyvinylchlorid hergestellten offenendigen Zylinders 8, der einen Innendurchmesser von 80 mm, eine Wanddicke von 0,4 mm und eine Höhe vom 100 mm besitzt. Gemäß Fig. 2b wird der Zylinder 8 um die Bodenplatte 7 herum auf eine Tragplatte 6 aufgesetzt, so daß seine Innenfläche mit der Mantelfläche des Trägers bzw. Tragzylinders 5 in Berührung steht. Die Höhenlage der Zylinder-Tragplatte 6 ist im voraus so eingestellt worden, daß die Oberkante eines zu verbindenden bzw. zu verschweißenden Abschnitts 13 um 3,5 mm über die Oberseite des Trägers 5 hinausragt. Nach dem Aufsetzen des Zylinders 8 auf die Tragplatte 6 wird ein Börtelwerkzeug 9, das eine Ausnehmung mit einer der Form des Bodenteils des herzustellenden zylindrischen Behälters komplementären Form aufweist und das auf 110° erwärmt worden ist, gemäß Fig. 2c mit dem Abschnitt 13 in Berührung gebracht, um nur diesen Abschnitt zu erwärmen. Sodann wird das Werkzeug 9 weiter abwärts bewegt,

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so daß der Abschnitt 13 längs eines abgerundeten Bereichs 9 in der Ausnehmung radial nach innen umgebogen bzw. umgebörtelt wird. Im Anschluß hieran wird der Zylinder 8 unmittelbar unter eine Schweißeinheit 14, die gleichzeitig als Hochfrequenz-Anodenelektrode dient, und unter einer nicht dargestellten Zylinder-Kolben-Anordnung an sich bekannter Konstruktion ausgerichtet, die einen Durchmesser von 40 mm besitzt. Mittels dieser Anordnung wird die mit ihr verbundene Schweißeinheit 14 nach unten verfahren, um den umgebörtelten Abschnitt 13 und die Bodenplatte 7 zwischen der Schweißeinheit 14 und dem Bodenplatten-Träger 5, der gleichzeitig als Hochfrequenz-Kathodenelektrode dient, festzuhalten. Ein Hochfrequenz-Strom von 1 kW und 40 MHz wird zwischen den beiden Elektroden und durch den Verbindungs- oder Schweißabschnitt sowie die mit diesem in Berührung stehende Bodenplatte geleitet, während gleichzeitig mittels der Zylinder-Kolben-Anordnung ein Druck von 2 kg/cm2 bzw. bar (Meßdruck) eine Sekunde lang auf den umgebörtelten Abschnitt 13 und den mit diesem in Berührung befindlichen Teil der Bodenplatte 7 ausgeübt wird, um den Abschnitt 13 und die Bodenplatte 7 miteinander zu verschweißen.

Die Schweißstelle wird abgekühlt, indem über eine Luftausblasöffnung 12 eines Kühlwerkzeugs 11 mit einer der Form des Bodens des hergestellten zylindrischen Behälters angepaßten Konfiguration Druckluft gegen die Schweißstelle geblasen wird. Nach dem Kühlen wird ein in Fig. 3 dargestellter zylindrischer Kunststoff-Behälter mit fest verschweißter Bodenplatte erhalten.

Im folgenden ist anhand der Fig. 4 bis 8 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens

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erläutert. Die dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Drehtisch 21, mehrere auf diesem angeordnete und jeweils einen offenendigen Zylinder aufnehmende Zylinder-Tragplatten 23 sowie mehrere Bodenplatten-Träger 27, die jeweils lotrecht von einer Tragplatte 23 nach oben abstehen und zur Unterstützung einer Bodenplatte dienen. Die Tragplatten 27 weisen jeweils einen scheibenförmigen Teil mit einem Durchmesser von 79,8 mm zur Aufnahme einer Bodenplatte 7 mit einem Durchmesser von 79 mm, einen den Scheibenteil am oberen Ende tragenden, stangenförmigen Teil und einen weiteren scheibenförmigen Teil desselben Durchmessers und praktisch derselben Form wie der erste Scheibenteil auf, welcher am unteren Ende des stangenförmigen Teils angebracht ist. Der Abstand zwischen der Oberseite des oberen Scheibenteils und der Oberseite der Zylinder-Tragplatte 23 wird im voraus im Hinblick auf die Höhe des herzustellenden zylindrischen Behälters auf 96,5 mm eingestellt. Die Bodenplatten-Träger 27, von denen mindestens sechs vorgesehen sind, sind in einem Außenumfangsbereich des Drehtisches 21 in praktisch gleichen Ümfangsabständen voneinander angeordnet. Über diesen sechs Trägern 27 sind Einrichtungen oder Einheiten mit den noch zu beschreibenden Funktionen angeordnet.

Über dem an der rechten Seite von Fig. 5 dargestellten Träger 27 sind eine Zylinder-Kolben-Anordnung 33 mit einer an ihrem unteren Ende angebrachten und lotrecht bewegbaren Saugeinrichtung 36 sowie eine Zylinder-Kolben-Anordnung 34 vorgesehen, die mit einem Füh angs- oder Leitelement zur waagerechten Verschiebung der Anordnung 33 zusammenwirkt. Gemäß den Fig. 8a und 8b weist die Saugeinrichtung 36 ein elektromagnetisches Ventil 41 an sich bekannter Bauart mit einem Hohlraum 43 auf, der über eine

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kleine. Bohrung 45 mit der Außenluft und über eine lotrechte Bohrung 46 mit einem konischen Teil 4 8 einer aus Gummi bestehenden Saugglocke 47 zur Ausübung einer Saugwirkung in Verbindung steht. Im Hohlraum 4 3 sind ein Ventilglied 42 und eine zwischen diesem und dem Gehäuse des elektromagnetischen Ventils 41 angeordnete Druckfeder 44 vorgesehen. Wenn das Ventil 41 nicht an Spannung liegt, verschließt das Ventilglied 42 gemäß Fig. 8a das eine Ende der lotrechten Bohrung 46; wenn das Ventil 41 dagegen von einem Strom durchflossen wird, ist das eine Ende der lotrechten Bohrung 46 offen, so daß der konische Teil 48 mit der lotrechten Bohrung 46 und der kleinen Bohrung 4 5 in Verbindung steht. Gemäß Fig. 5 ist ein eine Anzahl von Bodenplatten 7 enthaltender Bodenplatten-Behälter 30 in einer solchen Position angeordnet, daß sich die Saugeinrichtung 36, wenn diese zum Drehtisch 21 radial nach außen verfahren wird, über diesem Behälter befindet.

Die Saugeinrichtung 36 arbeitet wie folgt: Durch Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung 3 3 wird die Saugeinrichtung 33 herabgefahren, um eine Bodenplatte 7 aus dem Behälter 30 zu entnehmen und sodann mit der Bodenplatte hochgefahren zu werden. Zu diesem Zeitpunkt ist das elektromagnetische Ventil 41 gemäß Fig. 8a stromlos, so daß die flache Bodenplatte 7, wenn der konische Teil 48 der Saugglocke 47 gegen sie angedrückt wird, durch letztere sicher festgehalten wird, weil die lotrechte Bohrung 46 verschlossen ist. Sodann wird die Saugeinrichtung 36 gemäß Fig. 5 nach links in eine Position verfahren, in welcher sie sich genau über einem Bodenplatten-Träger 27 befindet. Anschließend wird die Saugeinrichtung 36 durch die Zylinder-Kolben-Anordnung herabgefahren, um die Bodenplatte 7 auf den Träger 27 aufzulegen,

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worauf Strom durch das Ventil 41 geleitet und dieses somit gemäß Fig. 8b betätigt wird, so daß die Saugglocke 47 ihre Funktion verliert und der konische Teil bzw. Kegel 48 die Bodenplatte 7 freigibt. Daraufhin wird die von der Bodenplatte 7 befreite Saugeinrichtung 36 mittels der Zylinder-Kolben-Anordnung 33 hochgefahren und danach durch die Anordnung 34 nach rechts in ihre Ausgangsstellung bewegt.

An der rechten Seite von Fig. 4 und 6 sind ein Förderband 31 zur aufeinanderfolgenden Zufuhr von offenendigen Zylindern 8 zu einer Stelle rechts vom Bodenplatten-Träger 27, eine Zylinder-Kolben-Anordnung 29 mit einer nach links und rechts bewegbaren Kolbenstange, an deren Ende eine Zylinderführung 15 mit einer der Seitenwand des Hohlzylinders 8 angepaßten Form zur Verschiebung jedes Hohlzylinders nach links angebracht ist, ein Zylinder-Anschlag 16 mit einer praktisch der Form der Zylinderführung 15 entsprechenden Form an der linken Seite des Trägers 27, um jeden Zylinder genau über dem Träger 27 auszurichten _r und eine Zylinder-Kolben- Anordnung 3 5 mit einer lotrecht bewegbaren Kolbenstange angeordnet, an deren Ende eine Druckplatte 22 zum Aufschieben jedes Zylinders über die auf dem Träger 27 befindliche Bodenplatte 7 bei genau über dem Träger 27 ausgerichtetem Zylinder und zum Herabschieben desselben gegen die Zylinder-Tragplatte 23 angebracht ist. Die Hohlzylinder 8 werden in lotrechter Stellung jeweils einzeln durch das Förderband 31 in eine vorbestimmte Position gefördert und durch die Zylinderführung 15 in eine genau über dem Bodenplatten-Träger 27 befindliche Stellung verschoben. Wenn sich die Zylinderführung 15 in die Ausgangsstellung bewegt, wird die Druckplatte 22 herabgefahren, um einen Zylinder

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über die Bodenplatte 7 auf dem Träger 27 aufzuschieben und den Zylinder weiterhin gegen die Zylinder-Tragplatte 23 zu schieben. Der mit der Bodenplatte zu verbindende Abschnitt jedes Hohlzylinders ragt in dieser Stellung um 3,5 mm über die Oberseite des Trägers 27 hinaus.

An der rechten Seite von Fig. 7 ist ein Innen-Biege- bzw. -BÖrtelwerkzeug 24 genau über dem Bodenplatten-Träger 27 angeordnet. Das Werkzeug 24 mit einer dem Bodenteil des herzustellenden Behälters komplementären Ausnehmung und mit einem an seiner Außenumfangsflache vorgesehenen Heizelement 40 zum Erwärmen und Herumbiegen bzw. Umbörteln des Verbindungsabschnitts des Zylinders 8 ist mit einer lotrecht bewegbaren Kolbenstange einer Zylinder-Kolben-Anordnung 17 verbunden. Gemäß Fig. 7 ist eine Bodenplatte 7 auf den Träger 27 aufgelegt, und ein Zylinder 8 ist über die Bodenplatte 7 hinweg so aufgeschoben worden, daß sein Verbindungsabschnitt 3,5 mm weit über die Oberseite des Trägers 27 hinausragt. In diesem Zustand wird das Börtelwerkzeug 24 nach unten bewegt, um den Verbindungsabschnitt zu erwärmen und radial nach innen umzubörteln, um anschließend wieder hochgefahren zu werden, nachdem es abwärts in eine Position verlagert worden ist, in welcher der Verbindungsabschnitt und die Bodenplatte 7 durch das Werkzeug 24 fest gegen den Bodenplatten-Träger 27 angedrückt worden sind. Zu diesem Zeitpunkt sind zwar Zylinder 8 und Bodenplatte 7 noch nicht miteinander verbunden, doch sind sie bereits zu einem zylindrischen Behälter verformt. Das Börtelwerkzeug 24 weist in seiner Ausnehmung eine Abrundung 9' auf, die vor dem Umbörteln des Verbindungsabschnitts mit diesem in Berührung gelangt, so daß der erwärmte, nach oben ragende Ver-

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bindungsabschnitt durch die Abrundung 9' radial nach innen verformt, d.h. umgebörtelt wird, wenn mittels des Börtelwerkzeugs 24 ein Druck ausgeübt wird.

An der gemäß Fig. 5 linken Seite der Vorrichtung ist eine Schweißeinheit 25 mit einem ringförmigen Werkzeug bzw. Schweißkopf angeordnet, das bzw. der gleichzeitig als Hochfrequenz-Anode für das Verschweißen des umgebörtelten Abschnitts des Zylinders 8 und der Bodenplatte 7 dient. Die Schweißeinheit 25 ist lotrecht verfahrbar mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung 18 verbunden und genau über dem gleichzeitig als Hochfrequenz-Kathode dienenden Bodenplatten-Träger 27 angeordnet. Bei der Abwärtsbewegung der Schweißeinheit 25 wird eine Hochfrequenzvorrichtung mit einer Ausgangsleistung von 1 kW und einer Frequenz von 40 MHz betätigt, während mittels eines Zylinders von 40 mm Durchmesser ein Druck von 2 bar (Meßdruck) auf den Verbindungsabschnitt und die Bodenplatte 7 ausgeübt wird, die sich zwischen dem Träger 27 und der Schweißeinheit 25 befinden. Auf diese Weise wird ein zylindrischer Behälter geformt. Anschließend wird die Schweißeinheit 25 mittels der Anordnung 18 wieder aufwärts in die Ausgangsstellung bewegt.

Gemäß Fig. 6 ist an der linken Seite eine Zylinder-Kolben-Anordnung 19 mit einer lotrecht ausfahrbaren Kolbenstange angeordnet, an deren Ende ein Kühlwerkzeuge oder -kopf 26 angebracht ist, das bzw. der mit einer praktisch dem Bodenteil des zylindrischen Behälters komtlernentären Ausnehmung und mit einer Luftausblasöffnung für die unmittelbare Kühlung des Schweißabschnitts des Behälters versehen ist. In dieser Station befindet sich auf dem

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Bodenplatten-Träger 27 ein zylindrischer Behälter, der mit der Bodenplatte verschweißt ist, wobei jedoch die Schweißstelle des Behälters immer noch sehr warm und daher leicht verformbar ist. Zur Vermeidung einer Verformung bzw. eines Verziehens des Behälters wird daher der Kühlkopf 26 gegen den Behälter abwärts bewegt, um seine Form zu korrigieren, während gleichzeitig Druckluft über die Luftausblasöffnung ausgeblasen wird, so daß der Behälter die richtige Zylinderform erhält. Anstelle des Druckluft-Kühlkopfes kann ein wassergekühlter Kühlkopf verwendet werden, der ebenfalls gegen den Behälter angedrückt werden kann.

Gemäß Fig. 7 ist an der linken Seite eine lotrecht verfahrbare Zylinder-Kolben-Anordnung 20 angeordnet, die am Ende ihrer Kolbenstange eine Saugeinrichtung 37 derselben Konstruktion wie die vorher beschriebene Saugeinrichtung 36 trägt. Durch Betätigung der Anordnung 20 wird die Saugeinrichtung 37 nach unten verfahren, um den auf dem Träger 27 befindlichen zylindrischen Behälter festzuhalten, dessen Zylinder 8 mit der Bodenplatte 7 verschweißt ist. Sodann wird die Saugeinrichtung 37 mit dem Behälter hochgefahren. Hierauf wird die Saugeinrichtung 37 zusammen mit dem Behälter durch eine andere Zylinder-Kolben-Anordnung 28 nach links verfahren. Die Saugeinrichtung 37 wird nach unten bewegt, wenn sie eine Position über, einer Austragmulde 29 erreicht hat. In dieser Position wird ein elektromagnetisches Ventil betätigt, um den Behälter auf der Austragmulde 29 abzusetzen. Die Saugeinrichtung 37 wird hierauf durch die Anordnung 20 hochgefahren und durch die Anordnung 28 in die Ausgangsstellung zurückgeführt, worauf die Herstellung eines zylindrischen Behälters abgeschlossen ist.

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Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte werden ersichtlicherweise nicht intermittierend, sondern gleichzeitig bzw. kontinuierlich durchgeführt. Der die Bodenplatten-Träger 27 tragende Drehtisch 21 wird dabei gemäß Fig. 4 nach Durchführung eines Arbeitsgangs über jeweils 60° weitergedreht, um die zylindrischen Behälter kontinuierlich herzustellen.

Die Zylinder-Kolben-Anordnungen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können entweder pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder sein. Bei der beschriebenen Aus führungsform können die Einrichtung zum Auflegen einer Bodenplatte auf jeden Träger und die Einrichtung zum Aufsetzen eines Zylinders über jede Bodenplatte auch z.B. in umgekehrter Anordnung vorgesehen sein.

Die Zahl der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (pro Zeiteinheit) herstellbaren zylindrischen Behälter hängt von der Art des verwendeten Kunststoffs und von der Dicke der Kunststofflage ab. Die Produktionsleistung kann jedoch bei einem Maximum von 600 Stück pro Stunde liegen. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Kunststoffbehältern auf Massenfertigungsbasis durch Schweißen anstelle des üblichen Klebverfahrens, so daß die Erzeugnisse kostensparend und einfach hergestellt werden können und dabei keine GüteSchwankungen zeigen.

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Claims

Henket Kern, Feiler & Kanzel Patentanwälte Registered Representatives before the European Patent Office Sumitomo Bakelite Company Limited Möhlstraße37 D-8000 München 80 und yayoi Plastic Yoki Company Limited rn , . Tel.: 089/982085-87 Γοκιο, Japan Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid 29. JuIi ©80 A 4782-03 Verfahren und Vorrichtung zur Anbringung einer Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines Kunststoff-Hohl- zylinders Patentansprüche

1. Verfahren zur Anbringung einer Kunststoff-Bodenplatte am einen Ende eines offenendigen Kunststoff-Hohlzylinders, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte in einer waagerechten Lage gehalten wird, daß der offenendige Hohlzylinder um die Bodenplatte herum so angeordnet wird, daß ein Teil desselben ein vorbestimmtes Stück weit aufwärts über die Bodenplatte hinausragt, wobei der Innendurchmesser des Hohlzylinders geringfügig größer ist als der Durchmesser der Bodenplatte, daß das vorstehende obere Ende des Hohlzylinders durch Erwärmung erweicht und in Radialrichtung einwärts in Berührung mit einem Außenrandbereich der Bodenplatte umgebogen bzw. umgebörtelt wird und daß der umge-

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börtelte Abschnitt des Hohlzylinders durch Erwärmung und Druckausübung mit dem Außenrandbereich der Bodenplatte verschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der offenendige Hohlzylinder und die Bodenplatte aus einem Kunststoff, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyvinylalkohol, ein Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat oder verseiftes A"thylen-Vinylacetat - Mischpolymeres, hergestellt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und Erweichen des vorstehenden Endes des Hohlzylinders und das radial einwärts gerichtete ümbörteln desselben mittels eines ein Heizelement aufweisenden Börtelwerkzeugs erfolgen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißen des umgebörtelten Abschnitts des Hohlzylinders und des Außenrandbereichs der Bodenplatte durch Erwärmung und Druckausübung dadurch erfolgt, daß ein Hochfrequenzstrom durch eine Anoden- und eine Kathodenelektrode geleitet und gleichzeitig mittels dieser beiden Elektroden Druck ausgeübt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Drehtisch (21), durch mehrere Bodenplatten-Träger (27) zur Aufnahme jeweils einer für die Herstellung eines Kunststoff-Behälters mit dem einen Ende, eines offenendigen Hohlzylinders zu verschweißenden Kunststoff-Bodenplatte (Hr wobei mindestens sechs in gleichen ümfangsab-

, ständen um einen Außenumfangsbereich des Drehtisches herum angeordnete Träger (27) vorgesehen sind, deren Außendurchmesser

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jeweils geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Hohlzylinders, durch eine an einer ersten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung (33 - 36) zum Auflegen jeweils einer Kunststoff-Bodenplatte (7) auf jeden Träger (27), durch eine an einer zweiten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung (15, 16 usw.) zum Aufsetzen je eines Kunststoff-Hohlzylinders (13) um einen Bodenplatten-Träger (27) herum und zum Abwärtsbewegen des Hohlzylinders, bis sich nur noch sein zu verschweißender Abschnitt über dem Träger (27) befindet, durch eine an einer dritten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung (24 usw.) zum Erwärmen und radial einwärts erfolgenden Umbörteln des zu verschweißenden Abschnitts, durch eine an einer vierten Arbeitsstation befindliche Einrichtung (25) zum Verschweißen des radial nach innen umgebörtelten Abschnitts des Hohlzylinders und der Bodenplatte zwecks Herstellung eines mit Boden versehenen Hohlzylinders, durch eine an einer fünften Arbeitsstation vorgesehene Einrichtung (26) zum Kühlen des Schweißbereichs des Hohlzylinders mit Boden und durch eine an einer sechsten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung (37) zum Abnehmen des Hohlzylinders mit Boden vom Drehtisch als fertiggestellter zylindrischer Kunststoff-Behälter.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der ersten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Auflegen einer Bodenplatte auf jeden Träger eine Saugeinrichtung mit einem elektromagnetischen Ventil, eine erste Zylinder-Kolben-Anordnung für die lotrechte Bewegung der Saugeinrichtung und eine zweite Zylinder-Kolben-Anordnung zur Bewegung der Saugeinrichtung radial zum Drehtisch aufweist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an der zweiten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Aufsetzen je eines Hohlzylinders über jeden Bodenplatten-Träger ein endloses Förderband zur Förderung je eines Hohlzylinders zur einen Seite jedes Bodenplatten-Trägers, eine Zylinderführung zur Führung jedes Hohlzylinders zu einer Stelle unmittelbar über dem betreffenden Bodenplatten-Träger, eine erste Zylinder-Kolben-Anordnung zur Bewegung der Zylinderführung und eine zweite Zylinder-Kolben-Anordnung zur Abwärtsbewegung des betreffenden Hohlzylinders über dem Bodenplatten-Träger in der Weise, daß der Hohlzylinder den Träger umschließt, aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an der dritten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Erwärmen und Umbörteln des zu verschweißenden Abschnitts jedes offenendigen Hohlzylinders ein Metall-Formstück mit einer dem Bodenteil des Hohlzylinders komplementären Ausnehmung, ein am Außenumfang des Formstücks montiertes Heizelement und eine Zylinder-Kolben-Anordnung zum lotrechten Verschieben des Formstücks aufweist und daß die Ausnehmung des Formstücks in einem Bereich, der mit dem noch nicht gebörtel- ten, zu verschweißenden Abschnitt des Hohlzylinders in Berührung gelangt, abgerundet ist, wobei der zu verschweißende Abschnitt durch Berührung mit diesem abgerundeten Bereich des Formstücks nach innen umbörtelbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die an der vierten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Verschweißen des betreffenden Abschnitts des

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Hohlzylinders mit der Bodenplatte einen Metall-Schweißkopf, der gleichzeitig als Hochfrequenz-Anodenelektrode wirkt, die mit dem betreffenden, gleichzeitig als Hochfrequenz-Kathodenelektrode dienenden Bodenplatten-Träger zusammenwirkt, eine Zylinder-Kolben-Anordnung zur lotrechten Bewegung des Schweißkopfes zwecks Druckausübung auf den zu verschweißenden Abschnitt des Hohlzylinders und die Bodenplatte, die zwischen Anoden- und Kathodenelektrode verspannt sind, und eine Hochfrequenzvorrichtung zur Einführung eines Hochfrequenzstroms zwischen Anoden- und Kathodenelektrode umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an der fünften Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Kühlen des Schweißbereichs zwischen dem Hohlzylinder und der Bodenplatte einen Metall-Kühlkopf mit einer dem Bodenteil eines mit Boden versehenen Hohlzylinders komplementären Ausnehmung und mit einer in dieser angeordneten Luftausblasöffnung sowie eine Zylinder-Kolben-Anordnung zur lotrechten Bewegung des Kühlkopfes aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an der sechsten Arbeitsstation angeordnete Einrichtung zum Abnehmen jedes hergestellten hohlzylindrischen Behälters eine Saugeinrichtung zum Festhalten jedes Behälters an seinem Boden mit einem elektromagnetischen Ventil zum Deaktivieren der Saugeinrichtung, eine erste Zylinder-Kolben-Anordnung zur lotrechten Bewegung der Saugeinrichtung und eine zweite Zylinder-Kolben-Anordnung zur Verschiebung der Saugeinrichtung radial zum Drehtisch umfaßt.

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