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"Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Material im Blasverfahren.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern
aus thermoplastischem Material im Blasverfahren mit einer zwei-oder mehrteiligen
Blasform, deren Teile relativ gegeneinander bewegbar sind, einer Zuführung für das
Druckmittel in die geschlossene Form und den darin befindlichen Vorformling hinein
sowie mit Mitteln für die Halterung und den Antrieb der Formteile und die Aufnahme
der aus dem Blasdruck resultierenden Kräfte.
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Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind im allgemeinen so ausgebildet,
dass die Formhalften an sogenannten Aufspannplatten befestigt sind, an denen jeweils
die Kolbenstangen einer hydraulischen- Zylinder-Kolben-Anordnung angreifen. Die
Zylinder-Kolben-Anordnungen dienen einmal dazu, die Formhälften gegeneinander zu
bew. egen, also die Form zu schliessen und zu öffnen. Sie erfüllen insoweit eine
Transportaufgabe. Die für das Hand und Herverschieben der Formhälften auf zum wendenden
Kräfte sind verhältnismässig gering. Sie können jedoch nicht zur Grundlage der Bemessung
der hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung gemacht werden, da die dazugehörigen
Teile während des Blasvorganges wesentlich grössere Kräfte aufnehmen müssen als
für das Hin- und Herschieben der beiden Formhälften erforderlich sind.
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Während des Blasvorganges
wirkt auf jede der beiden
Formhälften in Öffnungsrichtung jeweils eine Kraft ein, deren-Grösse vom Druck der
Blasluft und der davon'beauf-' schlagten Fläche innerhalb der Form abhRngt. Diese
Kräfte versuchen,'die beiden Formhälften au. seinanderzuschieben, also die Form
zu öffnen. Dies wird durch die vorerwähnte hydraulische Anordnung verhindert.
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Es liegt auf der Hand, dass diese Kräfte Je grösser sind, desto grösser
die Abmessungen des herzustellenden Hohlkörpers und damit die Abmessungen der Form
sind. Daraus ergibt sich, dass mit grösser werdenden Abmessungen des herzustellenden
Hohlkörpers die dazu benOtigte Maschine immer schwerer und auf-wendiger wird. Das
gilt nicht nur fUr die hydraulische Anlage. Vielmehr ist davon auszugehen, dass
die wShrend des Blasvorganges durch die Blasluft auf die Formhälften und von dort
auf die hydraulische Anlage übertragenen Kräfte vom Rahmen der Blasmaschine aufgenommen
werden. Dies wiederum hat zur Folge, dass auch bei der Konstruktion und den Abmessungen
des Rahmens diesen Kräften Rechnung getragen werden muss. Das Ergebnis ist, dass
bei der Herstellung von grdsseren Hohlkörpern die Maschine unverhältnslsmässig kompliziert,
schwer und entsprechend teuer wird.
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Es ist weiterhin eine Blasfornmaschine zum Aufblasen von schlauchfdrmigen
Zwischenerzeugnissen aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei der einem einstückigen
Formunt erteil ein mehrteiliges Formoberteil zugeordnet ist. Die Einzelteile des
letzteren sind dabei, wie die Forinhälften der zuerst erwEhnten bekannten Vorrichtung,
mit hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnungen versehen. Die Betätigung erfolgt in
derselben Weise wie bei der ersterwähnten Vorrichtung. D. h., dass die beiden Teile
des im allgemeinen aus zwei Hälften bestehenden Formoberteils in horizontaler Ebene
in Schliessrichtung bis zur Anlage gegeneinander und in Öffnungsrichtung auseinander
gefahren werden. Bei BAD @@@@@@@@
dieser bekannten Blasformmaschine
sind zwar die von der Hydraulik-Anordnung während des Blasvorganges aufzunehmenden
Kräfte verhältnismässig gering, da die Flächen der vom Blasdruck beaufschlagten
Hälften des Formoberteils relativ kilein sind. Trotzdem weist diese bekannte Maschine
einige Nachteile auf.:' Sie benötigt auf Jeden Fall eine Hydraulik Anordnung, die
immer verhältnismässig aufwendig und kompliziert ist.
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Darüber hinaus ist das Herausnehmen des Fertigerzeugnisses aus der
Form kompliziert, da es aus dem einstückigen Formunterteil herausgezogen werden
muss. Dies ist deshalb notwendig, weil das Formunterteilt nicht auseinandergefahren
werden kann. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daas
es nicht möglich ist, Hohlkörper horsustellen, die in Jenem Bereich, der sich während
des Formgebungsvorganges innerhalb des Formunterteils befindet, mit Vorsprüngen,
Eindrückungen oder dgl. versehen sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass solche
Ausgestaltungen der Behälterwandung auch eine entspre chende Gestalt der das Formnest
begrenzenden formwandung voraussatzt. Es würde also zu einer formschlüssigen Verbindung
zwischen Behälter einerseits und Form andererseits kommen, die, solange es bich
nicht um In Längsrichtung des Behälters verlaufende Rillen oder dgl. handelt, ein
Herausziehen des Behälters aus der Form unmöglich macht, -Da das Form unterteilg
wesentlich grösser ist als das Formoberteil, würde dies bedeuten, dass mit der bekannten
Vorrichtung keine Hohlkörper herstellbar sind, die beispielsweise mit umlauf enden
Nuten oder Erhebungen ver--sehen oder sonstwie unregelmässig ausgestalt,et,,aind.,..
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile der bekannten
Vorrichtungen zu vermeiden. Insbesondere soll, der Gesamtaufbau einfacher und billiger
werden, ohne dass zugleich die Handhabung der Vorrichtung dadurch komplizierter
wUrde.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass bei einer
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die beiden Formteile mit Rädern Rollen
oder dgl. versehen und jeweils für sich auf einer geeigneten Basis verfahrbar und
bei geschlossener Form gegeneinander verriegelbar sind. Der dadurch erzielbare Vorteil
besteht insbesondere darin, dass der Gesamtaufbau der Vorrichtung äusserst einfach
ist. Die Formteile, die ggf. an Grundkörpern, die als Fahrgestell dienen, angebraucht
sein können, benötigen für ihren Transport in die Schliess- oder Offenstellung nur
eine geringe Antriebsleistung. Daie dafür notwendigen Einrichtungen können in ihrer
Ausgestaltung einfach und billig sein.
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Eine aufwendige Hydraulik-Anordnung ist nicht notwendig. Weiterhin
ist auch kein Maschinenrahmen erforderlich, der die beim Blasvorgallb auf die Foni-teilc
einwirkenden Kräfte auf nimnit9 da die Formteile gegeneinander verspannt, also verriegelt
sind. Als besonders zweckmässig hat es sich herausgestellt, Formteile bzw. Grundkörper
auf Geleisen zu verfahren.
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Dabei können ohne weiteres die aus dem Geleis- und Fahrzeugbau üblichen
Teile, also z. B. Schienen und Radsätze verwendet werden.
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Die Blasform kann wenigstens an einer Seite als Abquetschform ausgebildet
und ggf. hälftig unterteilt sein. Genauso gut ist es aber auch möglich, den Formboden
einstückig auszubilden und lediglich Formmantel-und Formoberteile in vertikaler
Richtung hälftig zu unterteilen. In diesem Fall würde also, da das einstü-ckige
Bodenteil der Form ein Abnuetschen undVerschweissen des Vorformlings an seinem unteren
Ende nicht erlaubt, von einem Vorformling auszugehen sein, der an seinem unteren
Ende verschlossen ist. Gegenüber der einleitend erwäiinten Blasformmaschiene, bei
der einem einstückigen Formunterteilt ein mehrteiliges Formoberteil zugeordnet istbesteht
ein wesentlicher Unterschied darin, dass das Folmunterteil der bekannten Vorrichtung
den grössten Teil der Gesamtform ausmacht,' wodurch die bereits erwähnte Notwendigkeit
besteht, die fertigen Hohlkörper aus diesem im allgemeinen zylindrischen Feimunterteil
herauszuziehen.
Dei der Vorrichtung gemäss der Erfindung hineg ist nur das Bodenteil ungeteilt,
also einstückig, so dass nach dem Öffnen des vorzugsweise hälftig unterteilten Formmantels
und des Formoberteils der fertige Hohlkörper auf dem Bodenteil aufsteht und von
diesem abgenommen werden kann. Ein Herausziehen aus einem Zylinder, der den fertigen
Hohlkörper über etwa drei Viertel seiner öhe umfasst, ist in diesem Falle nicht
erfordrerlich.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die mit Spindelmuttern
versehenen beiden Grundkörper bzw. Formhälften mittels einer oder mehrerer Gewindespindeln
miteinander verbunden und gegeneinander verschiebbar sein. Zweckmässig sind dabei
die Spindelmuttern gegenüber den Formhälften bzw. Grundkörpern in Längsrichtung
der Spindel verstellbar5 um auf diese Weise eine leichte Anpassbarkeit an die jeweils
erforderliche Offnungsweite der Form zu erhalten.
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Die Grundkörper bzw. Formteile können auch mittels Zahnstangen miteinander
verbunden und gegeneinander verschiebbar sein. Unter Umständen ist auch eine Ausbildung
vorteilhaft, bei welcher zasatzlich zu den den Transport der Formteile bewirkenden
Spindeln, Zahnstangen oder dgl.
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Mittel, z. B. Spindeln, vorgesehen sind, die erst in der letzten Phase
der Schliessbewegung wirksam sind und die für das Abquetschen des Vorformlings erforderliche
Kraft aufbringt. Dabei ist davon auszugehen, dass der eigentliche Transport, also
das Verschieben der Formteile mit Grundkörper sehr geringe Kräfte erfordert, wohingegen
in der letzten Phase des Schliessens der Form, wenn diese als Abquetschform ausgebildet
ist, grössere Kräfte aufgebracht werden müssen, um mit den an den Formt eilen angebrachten
Abquetschkanten den Schlauch- oder- folien£örmigen Vorformling durchtrennen zu können.
-Dazu sollen ggf,. die erwähnten zusätzlichen Mittel dienen.
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Der oder die Antri-ebsmotore für die Spindeln, Zahnstangen oder dgl.
sind vorteilhaft von einem der Grundkörper bzw. Formteile getragen. Im allgemeinen
wird es ausreichen, nur einen Antriebsmotor vorzusehen, der mit hinten einem der
Formteile bzw. einem der Grundkärper angebracht. ist.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Spindeln, bahn-Stangen
oder dgl. andere Mittel für die Übertragung der Antriebskräfte auf Fori'iiteile
oder Grundkörper zu verwenden.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die den Antrieb
auf die Formhälften übertragenden Teile, also z. B. die Spindeln oder Zahnstangen,
auch zugleich die Formhälften in ihrer Schließstellung verriegeln. In diesem Fall
kann es zweckmässig sein, Speisen vorzusehen, die ein Drehen der Spindeln bei geschlossener
Form verhindern. Die jeweils zu diesem Zweck zu treffenden Maßnahmen werden insbesondere
von der Steigung der Spindeln abhängen.
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Es wird im allgemeinen möglich sein, für alle in Betracht kommenden
Grössen des Fertigerzeugnisses und der Form und damib der Grösse der beim Blasvorgang
auf die Formteile einwirkenden Kräfte Spindeln zu verwenden, die diese Kräfte aufzunehmen
in der Lage sind. Bei grösseren Formen und damit grösseren Kräften, die auf die
FormhilSten auf Grund des Blasdruckes einwirken, kann es jedoch vorteilhaft sein,
zusGitzlich zu den Spindeln, Zahnstangen oder dgl. z. B. als Steckgewinde, Halteklauen
oder dgl. ausgebildete Mittel vorzusehen, durch die die Formteile bzw. Grundkörper
bei geschlossener Form gegeneinander verriegelbar sind. Dadurch wird es möglich,
die Grösse der Spindenln oder dgl., also insbesondere deren Durchmesser, verhtiltnismässig
klein zu halLen, da in diesem Fall die Spindeln im wesentlichen nur die ffir den
Transport der beiden Formhälften beim Schliess- und Öffnungsvorgang notwendigen
Kräfte zu übertragen haben. Diese Verriegelungsmittel sind vorteilhaft an zwei Stellen
der Form, insbesondere oben und unten angebracht. Dasgleiche
gilt
auch für die Anordnung der Spindeln, zahnstangen oder dgl., die beispielsweise paarweise
oben und unten angeordnet sein können. Im übrigen ist es auch möglich, jene zusätzlichen
Mittel, die in der letzten Phase der Schliessbewegung die ggf. für das Abquetschen
des VorformlinSs notwendigen Kräfte auf zubringen, haben, zugleich auch als Verriegelungsmittel
zu verwenden.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann oberhalb der Blasform
in an sich bekannter Weise ein Extruder angebrdnet sein, Weiterhin ist das Gleis,
auf welchem Grundkörper bzw. Formteile gf. verfahrbar sind, bezüglich seiner L-n,
e zweckmässig so bemessen, dass eine oder mehrere Blasformen darauf zwischen zwei
oder mehreren Stellungen verfahrbar sind. Ggf. kann das Gleis auch kreisförmig angeordnet
sein. In diesem Fall ist die Möglichkeit gegeben, die Form nach dem Schliessen vom
Extruder wegzufahren, um~ggf. eine zweite Form in die Aufnahmestellun) unter uen
Extruder zu bringen. Während der Zeit, in der die zweite Form den Vorformling aufnimmt
und geschlossen wird, kann das zwischenzeitlich aufgeblasene Erzeugnis in der ersten,
vom Extruder weggefahrenen Form abkühlen und aus der Form herausgenommen werden.
Es liegt auf der Hand, dass die Vorrichtung gemäss der Erfindung bezüglich der Anzahl
der ggf. zu verwendenden Formen keinerlei Beschränkungen unterliegt. Das milt auch
dann, wenn die Blasformen, abgesehen von der Öffnungs- und Schliessbewegung., feststehend
aiLgeordnet sind und der Bxtruder gegenüber der Blasform verschiebbar bzw. verschwenkbar
ist, um wechselweise zwei oder mehrere Blasformen mit dem Vorformling zu beschicken.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Blasvorrichtung im Schema>
Fig. 2 die dazugehörige; Vorderansicht.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen
aus einer Blasform 10, die sich aus zwei Formhllften lOa und lOb zusammensetzt,
sowie zwei Grundkörpern lla und 11b, die jeweils eine sogenannte Aufspannplatte
12a bzw. 12b und ein Fahrgestell 13a und 13b aufweisen. Die beiden Fahrgestelle
sind mit Laufrädern 14a bwz. 14b versehen. --Die Gesamtanordnung ist auf eine Goleis
15 verfahrbar.
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Die Grundkörper lla und llb, die zur Erzielung der notwendigen Stifigkeit
und Stabilität mit Seitenwangen 16a und 16b versehen sind, können auf dem Geleis
15 gegeneinander verschoben werden. Zu diesen zweck sind Schraubenspindeln 17 und
18 vorgesehen, die oben und unten an beiden Grundkörpern lla und lib paarweise angeordnet
sind. Der Antrieb dieser Spindeln erfolgt durch einen Motor 19, der vom-Grundkdrper
llb getragen ist. Die Motorwelle 20 treibt ein Kettenrad 21. an, das über eine Kete
22 die, Spindeln 17 und 18 in Drehung versetzt. Selbstverständlich ist es möglich,
anstelle dieser Anordnung auch andere Mittel zur Übertratgung des Antriebes zu verwenden.
Beispielsweise können an die Stelle der Kette 22 auch Spindeln treten.
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Die Spindeln 17 und 18 werden von Spindelmuttern 23a und 23b bzw.
24a und 24b, die an den Grundkörpern lla und llb befestigt sind, gehalten.
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Oberhalb der Form 10 ist ein Extruder 25 angeordnet, aus dem ein ii
allgemeinen schlauchförmiger Vorformling zwischen die beiden Hälften lOa und lOb
der geöffneten Form 10 ausgepresst wird. Sobald der Schlauc? seine erforderliche
Länge erreicht hat, wird die Form 10 geschlossen.
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D. h., die Teile werden aus ihrer geöffneten, in Fig. 1 der Zeichnung
dargestellten Lage geneinander gefahren, woboi sich also der Grundkörper lla mit
der Formhälfte 10a nach rechts und der Grundkörper 11b
mit der
Blasformhälfte lOb nach links bewegt, bis die beiden Formhälften lOa und lOb aneinander
anliegen. Die Führungsstifte 26 der Formhälfte k lOb greifen dabei in entspechende
Ausnehmungen 27 und der Formhälfte 10a ein. Die Bewegung der beiden Grundkörper
11a und 11b in die Schließstellung erfolgt über die Antriebsspindeln 17 und 18.
Die Grundkörper' lla und llb werden dabei auf dem Geleis 15 verfahren. Die Steuerung
des Antriebsmotors kann unter Verwendung bekannter Mittel geschehen. Beispielsweise
kann es genügen, einen polumschaltbaren Motor zu benutzen, der über entsprechende
Endkontakte geschaltet wird. Ggf. kann eine Rutschkupplung 28 vorgesehen sein, um
nach Beendigung des Schließvorganges ein Wiederöffnen der Form auf Grund des auf
die Formhälften einwirkenden Blasdruckes zu verhindern. Genauso gut ist es möglich,
besondere, in der Zeichnung nicht dargestellte Sperren vorzusehen, die in der Schließstellung
ein Drehen der Spindeln 17 und 18 verhindern.
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Es liegt auf der Hand, dass die Spindeln 17 und 18 in ihren linken
und rechten Bereichen mit unterschiedlichem Gewinde versehen sind, da bei Drehung
der Spindel, in einer Richtung die in beiden Formhälften lOa und lOb bzw. die Grundkörper
11a und llb in verschiedenen Richtungen bewegt werden.
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Die Zuführung der Blasluft kann in der üblichen Weise über eine Blasdüse,
die ggf. zugleich auch als Kalibrierdorn dient, von oben oder unten erfolgen. In
Fig. 2 der Zeichnung ist eine Zuführung 29 fUr die Blasluft angedeutet.
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Es liegt auf der Hand, dass die ffnungsweite der form 10 ohne weiteres
geändert werden kann. Dazu ist ggf. nur notwendig, die endschalter, durch die der
Antrieb 19 gesteuert wird, zu@verstellen. Dasgleiche kann auch durch eine-Verstellung
der Spindelmuttern 23a bewirkt werden.
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Falls die an von den beiden Forihälften lOa und lOb und damit den
beiden Grundkörpern lla und lib während des Bläsvorganges aufzunehmenden Kräfte
zu gross werden, kann eine besondere Varriegelungsvorrichtung 30 vorgesehen sein,
die bei dem in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbe1-spiel oberhalb der Form
10 an den beiden Grundkörpern lla und llb ang.-ordnet, zu i ist.'Diese zusätzliche
Verriegelungsvorrichtung besteht aus einer vom Grundkörper llb getragenen Spindel
31, die in eine entsprechende Ausnehmung 32 eines vom Grundkörper lla getragenen
Teiles 33 eingreift, die beiden Formhälffen lOa und lOb ihre Schließstellung erreicht
haben.
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Der Antrieb dieser Spindel 31 erfolgt ebenfalls durch die Kette 22.
Anstelle der Verriegelungsvorrichtung 30 können auch Klauen oder dgl. treten. In
diesem Falle dienen die Spindeln 17 und 18 im wesentlichen nur dazu, die beiden
Formhälften 10a und lOb gegeneinander zu verschieben.
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Das Verriegeln der Formhälften in ihrer geschlossenen Stellung erfolgt
über die Teile 31 und 32. Selbstverständlich kann die in der Zeichnung dargestellte
Vorrichtung auch dahingehend abgewandelt sein, dass lediglich die Antriebsspindeln
17 im unteren Bereich und im oberen Bereich die Verrieelung 30 vorgesehen sind.
Dies hätte den Vorteil, dass bei geöffneter Form, wenn also die Teile die in Fig.
1 der Zeichnung dargestelle Lage einnehmen, der obere Bereich zwischen den beiden
Grundkörpern lla und llb völlig frei ist, welche Tatsache beim Ausspritzen des Schlauches
und beim Führen desselben vorteilhaft sein kann.
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Es liegt auf der Hand, dass die Vorrichtung gemäss der Erfindung ohne
Schwlerigkeiten an bestimmte Verhältnisse angepasst werden kann. Si können auf dem
Geleis 15 mehrere Formen angeordnet sein, die wechselweise unter den Extruder 25
gefahren werden. Das Geleis 15 ermöglicht selbstverstzindlich nicht nur ein Verschieben
der beiden Grundkörper lla und
11b gegeneinander. Die Form kann
vielmehr auch ih ihrer Gesamtheit in geschossenem oder offenem Zustand auf demGeleis
15 verfahren werden, ohne dass die beiden Formhälften lOa und lOb eine Relativbewegung
gegeneinander ausführen. Schliesslich kann der ausmass der Öffnuhgsbewegung. auch
ohne weiteres dadurch geändert werden,. dass die Länge der Spindeln 17 und 18 verändert
wird.
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Weiterhin ist es möglich, zusätzliche Verriegelungselemente etwa nach
Art der Teile 31 und 32 auch nach an anderen Stellen, also beispielsweise'im unteren
Bereich der Form 10, bzw.. des. Grundkörpers lla, llb anzubringen.
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Selbstverständlich liegt auch eine Ausführungsform, bei welcher nur
eine Formhälfte gegenüber der anderen in Öffnungs- oder Schließrichtung verschoben
wird, innerhalb des Erfindungsbereiches.
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In Fig. 2 der Zeichnung ist eine Zuführung 29 für Blasluft angedeutet,
die sich unterhalb der Form' 10 befindet. In diesem Fall wird also das Druckmittel'
von unten in die form eingeführt, wobei im allgemeinen ein Vorformling verwendet
wird, der an seinem unteren Ende offen, also schlauchartig ausgebildet ist. In diesem
Fall sind beim Schliessen der Form Abquestschvorgänge notwendig, die, wie bereits
erwähnt worden war, auch einen bestimmten Kraftaufwand erforderlich machen.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, in die Form einen unten verschlossenen,
also eher beutelförmigen Vorformling in die Form einzubringen. In diesem Fall besteht
keine Notwendigkeit, am unteren Ende einen Abquetsch-und Verschliessvorgang durchzuführen,
da der Vorformling von vornherein verschlossen it-,t. Am oberen Ende könnte, nachdem
die Form um diesen beutelähnlichen Vorformling geschlossen worden ist, dieser mittels
eines besonderen Bchneidelementes von der Spritzdüse des Extruders 25 abgetrennt
werden,
wobei dann die Blasluftzufuhr durch ein von oben in diesen Vorformling hineinragenden
Blas-und Kalibrierdorn erfolgt, der zugleich während seiner Bewegung in die Form
hinein das überschüssige Material abquetscht. Bei dieser Art der Herstellung würde
also während des Schliessvorganges überhaupt kein Abquetschen irgendwelchen überschüssigen
Materials erfolgen, so dass auch die für die Bewegung der Formteile erforderlichen
Kräfte entsprechend klein sind. Bei der letztgenannten Herstellungsart wäre aufh
unter Umständen jene Ausführung der Form besonders zweckmässig, bei welcher vorgesehen
ist, den Formboden einstückig herzustellen und lediglich die beiden Formmantelteile
und den oberen Abschluss der Formteile gegeneinander- zu' verschieben. Der Vollständigkeit
halber sei noch erwähnt, dass das Schliessen der Form bereits beginnen kann, wenn
der Vorformling noch von unten zwischen die Formteile eingespritzt wird.