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Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
nach dem Blasverfahren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von
Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Blasverfahren, mit einer Auspreßdüse
zum Auspressen eines schlauchförmigen Vorformlings, mit einer aus Formhälften bestehenden
geteilten Hohlform, mit einem Blasdorn zum Aufweiten des Vorformlings und mit einander
entgegengerichteten und aufeinander zu bewegbaren Haltegliedern zum Instellungbringen
des Vorformlings zwischen den Formhälften bei geöffneter Hohlform.
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Es ist bereits eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der der Vorformling,
z. B. ein Rohrabschnitt, nach Austritt aus der Auspreßdüse durch ein über die Düsenmündung
gleitendes Messer abgeschnitten, zwischen dem Messer und einem Führungsarm eingeklemmt
und zwischen die Hälften einer Blasform in Stellung gebracht wird, wonach die Formhälften
um den Rohrabschniti geschlossen werden. Diese Vorrichtung zur Überführung des Vorformlings
von der Austrittsdüse in die Blasform wird unabhängig von der Blasform betätigt
und kann mit mehreren Blasformen zusammenarbeiten. Da der Vorformling beim Abtrennen
von der Auspreßdüse zusammengekniffen wird und mit seinem offenen Ende nach unten
weist, muß der Blaskopf von unten her in den Rohrabschnitt eingeführt werden. Infolge
seines Eigengewichtes erfährt der Rohrabschnitt eine Verlängerung, so daß das untere
Ende eine größere Wanddicke aufweist als das obere Ende, das den Boden des Hohlkörpers
bilden soll. Genau das Umgekehrte, nämlich ein Boden mit größerer Wanddicke, ist
aber erwünscht.
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Bei einer anderen Vorrichtung dieser Art, bei der der Vorformling
von der Auspreßdüse mit entgegengerichteten, aufeinander zu bewegbaren Haltegliedern
zwischen die Formhälften bei geöffneter Form in Stellung gebracht wird, bewegen
sich diese Halteglieder nicht mit Bezug auf die Formhälften aufeinander zu und voneinander
weg und richten den Rohrabschnitt zwischen den Formhälften nicht aus, während der
Rohrabschnitt frei aus der Auspreßdüse herausragt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, bei
der die Halteglieder beim Schließen der Formhälften um den Vorformling zwangläufig
betätigt werden und die Halteglieder den Rohrabschnitt erfassen und ausrichten,
bevor sich die Form schließt.
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Hierbei soll es freigestellt bleiben, von welchem Ende der Blaskopf
in den Rohrabschnitt eingeführt wird;
der Rohrabschnitt soll also an beiden Enden
offen in die Form gelangen. Außerdem soll es möglich sein, die im Vorformling eventuell
vorhandenen Spannungen in der Haltevorrichtung vor dem Schließen der Form zu beseitigen,
um weitgehend gleiche Wanddicke über die ganze Länge des Vorformlings zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halteglieder
zwischen einer geschlossenen Stellung, in der sie in den Raum zwischen den sich
in offener Stellung befindlichen Formhälften hineinragen und den aus der Auspreßdüse
senkrecht herunterhängenden Vorformling umgreifen, und einer offenen Stellung, in
der sie aus dem Inneren der Formhälften auf einen gegenseitigen Abstand zurückgezogen
sind, verschiebbar sind.
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Bei der Vorrichtung ist wenigstens ein Paar von Haltegliedern vorgesehen.
Vorzugsweise sind die Halteglieder an den Formhälften angeordnet. In einer bevorzugten
Ausführungsform weist jedes Halteglied
einen Schlitten auf, der
in einer an der Formhälfte vorgesehenen Führung verschiebbar gelagert ist. Ein Paar
Halteglieder kann auch an der Unterseite der Formhälften angeordnet sein. In einer
weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist zwischen jedem Halteglied und seiner
Formhälfte eine Feder vorgesehen, mittels der die Halteglieder bei der Schließbewegung
der Formhälften gegeneinander drückbar und bei der Öffnungsbewegung der Formhälften
in ihre Ausgangsstellung zurückbewegbar sind. Ferner können zwei Paare von Haltegliedern
vorgesehen sein, wobei Halteglieder an der Oberseite und Halteglieder an der Unterseite
der Formhälften angeordnet sind. Dabei ist jedes Halteglied als ein vorzugsweise
einen rechteckigen Querschnitt aufweisender Stößel ausgebildet, der mit einer dem
halben Querschnittsumfang des Vorformlings angepaßten Ausnehmung und mit einer Schulter
versehen ist, gegen die sich das eine Ende der Feder legt, deren anderes Ende sich
an der Formhälfte abstützt. Die Feder kann als einen Bolzen umschließende Wickel-
oder Schraubenfeder ausgebildet sein, durch den sie zentrierbar ist, wobei gleichzeitig
das Halteglied mittels des Bolzens führbar ist. Die Schulter ist in einer gleichzeitig
die Feder aufnehmenden Kammer oder Ausnehmung der Formhälfte längsbewegbar angeordnet,
gegen deren eine Wand sich die Feder abstützt, und die Kammer oder Ausnehmung ist
durch einen an der Formhälfte zu befestigenden Deckel abgedeckt, an dem gleichzeitig
das Halteglied führbar ist.
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Die Erfindung soll nun an einem Ausführungsbeispiel, das in Verbindung
mit den Zeichnungen beschrieben wird, näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1
eine schematische Ansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt der
Vorrichtung nach Fig. 1 mit fortgebrochenen Teilen und mit dem ausgepreßten und
erfaßten Vorformling bei geöffneten Formhälften, F i g. 3 eine Ansicht ähnlich der
F i g. 2, bei geschlossenen Formhälften, Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie F i g.
1, mit abgewandelter Form der Vorrichtung, F i g. 5 einen vergrößerten Schnitt der
Vorrichtung nach F i g. 4, mit ausgepreßtem und erfaßtem Vorformling (im Schnitt)
vor dem Abtrennen, Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 5, nach dem Abtrennen
des Vorformlings mit geschlossenen Formhälften, F i g. 7 einen Schnitt ähnlich wie
F i g. 5, mit dem Vorformling nach dem Schließen der Formhälften und vor dem Verblasen,
F i g. 8 einen Schnitt wie F i g. 7, nach dem Verblasen des Vorformlings, Fig. 9
eine Darstellung wie Fig. 6, nach dem Verblasen mit geöffneten Formhälften.
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In dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 weist die Vorrichtung
eine Strangpresse 40 auf, die einen in senkrechter Richtung frei herabhängenden
Vorformling 30 aus erwärmtem, thermoplastischem Material abgibt. Ferner ist ein
Formbett 41 vorgesehen, welches mit Bezug auf die Auspreßdüse 31 eine senkrechte
Bewegung ausführen kann. Das Formbett 41 besteht vorzugsweise aus einem waagerechten
plattenähnlichen Element, welches durch zwei senkrecht angeordnete, druckmittelbetätigte
Zylinder 43 getragen wird. Diese Zylinder 43 bewir-
ken Bewegungen des Formbettes
41 nach oben und unten, wie sie jeweils bei der Durchführung des Herstellungsvorganges
der Hohlkörper erforderlich sind.
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Im mittleren Bereich des Formbettes 41 ist ein länglicher Schlitz42
vorgesehen, welcher von erheblich größerer Breite ist als der Vorformling 30, um
dessen freien Ende einen unbehinderten Durchtritt durch diesen Schlitz 42 zu gestatten.
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Es sind zwei Formhälften 45 einer teilbaren Form vorgesehen, die
in geschlossenem Zustand einen Formhohlraum 46 bilden, welcher der Form des gewünschten
Hohlkörpers (s. F i g. 8 und 9) entspricht.
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Die Formhälften 45 sind mit Bezug auf das Formbett 41 seitwärts verschiebbar
und können unmittelbar auf dem Formbett 41 angeordnet werden, um darauf waagerecht
zu gleiten. Jede Formhälfte 45 kann beispielsweise zwischen zwei aufrechtstehenden,
auf der Oberfläche des Formbettes 41 gebildeten Führungsteilen gleiten, wobei die
Bodenabschnitte jeder Formhälfte 45 in den Schlitz 42 hineinragen. Für die Formhälften
45 sind zwei druckmittelbetätigte Zylinder 47 vorgesehen, welche die seitliche Verschiebung
der Formhälften 45 auf dem Formbett 41 steuern.
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Die oberen und unteren Flächen der Formhälften 45 dienen zur Anordnung
der Halteglieder 35 und 36.
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Die Unterseiten der Formhälften 45 sind mit länglichen Ausnehmungen
48 versehen. Jedes untere Halteglied 35 weist einen rechteckigen Stößel 49 auf,
der gleitend in der entsprechenden Ausnehmung 48 aufgenommen ist, und wird in dieser
Ausnehmung 48 durch eine Abdeckplatte 50 gehalten, welche durch Bolzen 51 an der
entsprechenden Formhälfte 45 befestigt ist. Auf jedem Halteglied 35 ist eine nach
oben gerichtete Schulter 52 vorgesehen, welche das mit Gewinde versehene Ende eines
Bolzens 53 aufnimmt. Der Bolzen 53 durchsetzt eine in der Wand der Formhälfte 45
gebildete Öffnung 54 und erstreckt sich durch die Ausnehmung 48.
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Auf dem Bolzen 53 ist eine Feder 55 angeordnet, welche das entsprechende
Halteglied 35 so beaufschlagt, daß es eine aus der Formhälfte 45 nach vorn vorstehende
Stellung einnimmt.
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Die oberen Halteglieder 36 sind in gleicher Weise wie die unteren
Halteglieder 35 jeweils auf den Oberflächen der Formhälften 45 angeordnet.
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Die unteren Halteglieder 35 bilden auf ihren gegenüberliegenden senkrechten
Oberflächen jeweils Ausnehmungen 38 zum Erfassen des Vorformlings 30, welche beim
Gegeneinanderstoßen der Halteglieder 35 zusammenwirken, um den unteren Abschnitt
33 des Vorformlings 30 zu erfassen und senkrecht zu haltenv Die--oberen Halteglieder
36 sind ebenfalls mit Ausnehmungen 38 zum Erfassen des Vorformlings 30 versehen,
welche beim Gegeneinanderstoßen der Halteglieder 36 zusammenwirken, um eine seitliche
Halterung und Führung für den Vorformling30 zu bilden, hierbei jedoch eine axiale
Bewegung des abgetrennten Vorformlings 30 zu gestatten.
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Zur Zusammenwirkung mit dem offenen Ende des Vorformlings 30 ist
ein Blaskopf 60 vorgesehen, dessen senkrechte Lage durch einen druckmittelbetätigten
Zylinder 61 gesteuert wird.
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Beginnend mit der Stellung der Teile der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
in welcher eine vollkommene Länge eines Vorformlings 30 bereits stranggepreßt worden
ist, ist die Wirkungsweise der Vorrichtung wie folgt:
Die Formhälften
45 werden aufeinander zu bewegt, jedoch nicht geschlossen, wie es in der F i g.
2 gezeigt ist, um die oberen und unteren Halteglieder 35, 36 jeweils miteinander
in Berührung und damit in Zusammenwirkung mit dem Vorformling 30 zu bringen. Das
Abtrennmesser 37 wird dann durch eine geeignete, nicht gezeigte Vorrichtung betätigt,
und der abgetrennte Vorformling 30 sodann zunächst durch die Halteglieder 35 gestützt.
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Unmittelbar im Anschluß an den Trennvorgang wird das Formbett 41
durch Betätigung der Zylinder 43 gesenkt, um den abgetrennten Vorformling 30 in
eine von der Auspreßdüse 31 entfernt liegende Stellung zu bringen und somit eine
Berührung mit dem nachfolgenden stranggepreßten Vorformling 30 a (Fig. 3) zu vermeiden.
Während dieser Bewegung kann sich der Vorformling 30 in seiner Länge ausreichend
axial verschieben und schrumpfen, um die Spannungen zu beseitigen, die während des
Strangpressens durch sein eigenes Gewicht auf ihn übertragen wurden. Nachdem eine
ausreichende Beseitigung der Spannungen erreicht worden ist, werden die Formhälften
45 durch die Zylinder 47 in ihre geschlossene Stellung bewegt, wie es in der F i
g. 3 gezeigt ist. Vor einem solchen Schließen wird der Blaskopf 60 in das untere
offene Ende des Vorformlings 30 eingeführt.
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Der Vorformling 30 wird durch die Halteglieder 35 und 36 an seinen
Enden gehalten. Beim Abtrennen durch das Abtrennmesser 37 bleiben die Enden offen.
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Beim Schließen der Formhälften 45 wird zwischen den erfaßten Endabschnitten
ein Ende des Vorformlings eingeklemmt und geschlossen. Die in der Form eingeschlossenen
Abschnitte des Vorformlings 30 werden durch den durch das verbleibende offene Ende
mittels des Blaskopfes 60 eingeführten Druck so ausgedehnt, daß sie sich an den
Formhohlraum 46 anlegen.
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Beim Schließen der Formhälften 45 wird der obere Abschnitt 32 des
Vorformlings 30 durch die Formwände geschlossen. Nach dem Kühlen und Aushärten des
ausgedehnten thermoplastischen Materials werden die Formhälften 45 seitlich auseinanderbewegt,
um damit gleichzeitig den geformten Hohlkörper aus dem Form hohlraum 46 zu entfernen
und von den oberen und unteren Haltegliedern 35, 36 zu lösen. Der Blaskopf 60 wird
gleichzeitig zurückgezogen, so daß der geformte Hohlkörper aus der Vorrichtung entfernt
werden kann. Das Formbett 41 wird dann durch seine Zylinder 43 in die in Fig. 1
gezeigte Ausgangsstellung gehoben, in welcher die Halteglieder 35, 36 und Formhälften
45 mit Abstand um den nächsten Vorformling 30a angeordnet sind, der während des
Blasens und Abkühlens stranggepreßt worden ist.
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Die F i g. 4 bis 9 zeigen eine andere Ausführungsform der Vorrichtung.
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Die Ausführung der Formhälften 45, der Halteglieder 35 und 36, die
durch Federn 55 beaufschlagt werden, sowie des Formbettes 41 ist im wesentlichen
die gleiche wie bei der Ausführungsform der F i g. 1 bis 3. Auch wird das Formbett
41 durch Zylinder 43 gehoben und gesenkt, während die Formhälften 45 zum Öffnen
und Schließen und die Halteglieder 35 und 36 durch Zylinder 47 betätigt werden.
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Der Hauptunterschied liegt in der Bauart der Strangpressenmündung
und Anordnung des Blaskopfes. Wie es am besten in den Fig. 4 und 9 gezeigt
ist, ist
die Strangpresse 40 mit einer ringförmigen Mündung 80 versehen, durch welche der
Vorformling 30 stranggepreßt wird.
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Konzentrisch zur Mündung 80 befindet sich ein zweites rohrförmiges
inneres Austrittsglied 81, dessen Außenflächen mit der Mündung 80 zusammenwirken
und deren Innenfläche einen Blaskopf 83 bei seiner axialen senkrechten Hin- und
Herbewegung führt. Dieser Blaskopf 83 hat die Form einer länglichen Stange mit einem
axialen Luftkanal 84, der durch einen abgerundeten Kopf 85 mit dem Inneren des Vorformlings
30 in Verbindung steht, was am deutlichsten in F i g. 5 gezeigt ist. Der Blaskopf
83 bewegt sich zwischen einer in der Fig. 5 gezeigten zurückgezogenen und einer
in der Fig. 7 gezeigten ausgezogenen Stellung hin und her, wobei er erst dann zum
vorher ausgepreßten Vorformling 30 bewegt wird, wenn die Formteile 45 vollkommen
geschlossen sind.
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Während des senkrecht nach unten gerichteten Strangpressens des Vorformlings
30 besitzt dessen unterer Abschnitt 33 zwangläufig eine größere Wandstärke als der
obere Abschnitt 32. Nach dem Abtrennen durch das Abtrennmesser 37 werden durch das
Halten der Abschnitte 33 und 32 durch die Halteglieder 35 bzw. 36 axiale Spannungen
beseitigt, und der Vorformling 30 nimmt über seine gesamte Länge eine im wesentlichen
gleichmäßige Wandstärke an.
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Es ist jedoch unvermeidlich, daß ein gewisser Wandstärkenunterschied
verbleibt, und der Abschnitt 33 wird auch nach dem Erfassen durch die Halteglieder
35 und 36 und auch nach dem Entspannen innerhalb des Vorformlings 30 während der
Zeit vor dem Festklemmen des Vorformlings 30 innerhalb der Form von größerer Wand
stärke sein als der obere Abschnitt 32. Durch Blasen der Behälter oder anderer Gegenstände
in einer senkrecht aufrechtstehenden Lage wird der Abschnitt 33 der größeren Wandstärke
an den Boden des Behälters an den Punkt verlegt, an welchem eine zusätzliche Wandstärke
und eine zusätzliche Behälterfestigkeit notwendig und erwünscht ist.
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Wie es in den Fig. 5 bis 9 nacheinander dargestellt ist, wird wie
folgt gearbeitet: Strangpressen (F i g. 5) und Erfassen des Vorformlings 30 durch
die Halteglieder 35 und 36 vor, während und nach dem Abtrennen des Vorformlings
30 durch das Abtrennmesser 37 (F i g. 6). Im Anschluß an das Abtrennen wird der
abgetrennte Vorformling 30 in axialer Richtung von der Mündung 80 fortbewegt, um
das nachfolgende Strangpressen des nächsten Vorformlings zu ermöglichen, und der
Blaskopf 83 wird durch seinen Zylinder 88 abwärts bewegt, um den Kopf 85 durch das
offene obere Ende des Vorformlings 30 vorzutreiben. Vorzugsweise wird diese Vorwärtsbewegung
des Blaskopfes 83 in den Vorformling 30 hinein nur nach dem Schließen der Formhälften
45 um den Vorformling 30 durchgeführt, um den Vorformling 30 am unteren Ende festzuklemmen.
Im Anschluß an das Einführen des Blaskopfes 83 wird durch den Luftkanal 84 Blasdruck
eingeführt, um den Kunststoff gegen den Formhohlraum 46 in die endgültige Fertigform
des Hohlkörpers zu blasen. Im Anschluß an das Blasen und Härten des Gegenstandes
können die Formteile 45 entweder vor oder nach dem senkrechten Herausziehen des
Blaskopfes 83 durch seinen Zylinder 88 geöffnet und der fertige Hohlkörper entfernt
werden.