[其他]塑料容器与其盖子的焊接方法及其设备

说明书

借助于用加热平板（１２）加热的边缘（４，５）的对焊，把挤出成的圆柱形塑料容器壳体（２）和塑料盖子（１）连接成整体的工艺过程和装置，上述盖子在对焊之前被弹性变形到一个较大的直径，扩张盖子（１）所用的装置有一个圆锥形扩张件（９）、一个支撑环（１０）和一个卡紧件（１１），把扩张的盖子保持在与壳体（２）的边缘直径对应的直径上。

本发明涉及通过加热工具对焊把挤出成的容器壳体和有圆形边缘的容器盖子连接成整体的工艺过程。

从英国专利1535287公知这种工艺过程。

这里所用的容器壳体为圆柱形。根据英国专利1535287，制成的容器可承受过高内压力的作用，以便使容器壳体呈一桶形，即最好是这样的形状，其中的大中段是直径较大的圆柱体，带有相邻的桶形端部。

在作为托盘堆垛的结果而偏心作用在边缘部位上的轴向力方面，这种形状对稳定性是有利的，尤其它保护容器壁避免在焊缝附近永久地或别样地凹陷。

这种工艺过程的一个缺点在于容器壳体在它与盖子连接之前本来不是稳定的。这种不稳定性产生于容器壳体的圆柱形状和薄壁。其结果是，为在制造桶过程中保持容器的圆柱形状，必须采取专门的措施。

另一个缺点在于，为使壳体成为桶形，必须采用单独的处理和昂贵的设备。

还发现，即使有预防措施，在制成品的焊缝周围仍有残余应力。

因此本发明的目的是提出一种没有这些缺点的工艺过程。

根据本发明此目的是这样实现的，即用机械方法使盖子的边缘弹性变形，达到与容器壳体边缘的尺寸对应的尺寸，壳体和盖子在此状态下被焊成整体，而在焊缝冷却之后，盖子的变形即被消除。用本工艺过程，则可采用带有向外弯曲的边缘的容器壳体。这样的容器壳体即使在连接之前也是稳定的，因为向外弯曲的边缘起法兰作用。圆形盖子或壳体壁端部的尺寸按直径确定，然后边缘沿直径方向向外弯曲。

这种形状的容器壳体可以这样获得，即从挤出的管状物体开始，其内侧比外侧承受更多的冷却。在此物体中壁的内侧以压缩应力为主，而外侧则以拉伸应力为主，沿与物体轴线垂直的方向切开时，该应力的轴向分量使切开的边缘向外弯曲。

现在借助于加热工具对焊把一个盖子连接到这样得到的一个端部向外弯曲的容器壳体上。盖子的边缘以轴对称的方式被扩张到当盖子回弹时容器壳体成桶状的程度。在盖子弹性回弹的过程中，容器的毗邻部分的塑料仍是热的，其结果是焊接点附近处的几何形状变化可不产生内部应力。

从上述即可看出，在根据本发明的工艺过程中，在生产容器时不需要专门措施来保持容器壳体的形状。为制成桶形也不须使成品容器接受单独的处理。

实现本工艺过程的装置可设计成包括一个张紧盖子外侧边缘的支撑环，它能把盖子的边缘保持在例如径向扩张的状态下;一个圆锥形扩张件，它可在盖子敞开侧对着支撑环作进、出边缘的移动;及一个卡紧件，它可以贴合盖子的整个周边与接近焊点处的盖子边缘，并保持盖子与支撑环接触。

支撑环支撑在处于离开敞开侧的侧面上的环形边缘的内侧，并且当圆锥形件被移去后，使盖子保持于扩张位置以便易于对焊。卡紧件把盖子沿轴向压紧在支撑环上，使其定位。为此，对相对于焊接面回弹的支撑面采取了措施，使得仍然保持易于用加热工具对焊。

将对照附图更详细地说明本发明。

图1示出盖子和带外弯边缘的容器壳体。

图2示出盖子和圆锥形扩张件。

图3示出待连接容器壳体边缘的加热和扩张的盖子的加热。

图4示出制成的桶。

图1示出容器盖子（1）和容器壳体（2）。容器盖子（1）有一个圆形边缘（3），它带有连接面（4），此连接面必须与容器（2）的向外弯曲的边缘（6）的连接面（5）相连接。容器盖子（1）还有一个圆环（7）和靠近连接面（4）的一个边缘（8）。

图2示出一个圆锥形扩张件（9），它朝着圆形边缘（3）的内侧。当该件压进圆形边缘（3）时，盖子达到要求的直径。