DE2347776A1

DE2347776A1 - Vorrichtung und verfahren zum kombinierten spritzguss- und strangguss-blasformen

Info

Publication number: DE2347776A1
Application number: DE19732347776
Authority: DE
Inventors: John Jerome Farrell
Original assignee: Farrell Patent Co
Current assignee: Farrell Patent Co
Priority date: 1973-09-22
Filing date: 1973-09-22
Publication date: 1975-04-10

Description

DR. HANS ULRJCH MAY D 8 MDNCHEN 2, OTTOÜTRA3SE 1 a TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN

TELEFON CO8113 003082

F-15-P-1/1219 München, 2 2. Sep. 1973

F-15-G-1/I219a ^Sch

Pile 15016

Firre 11" Patent Company, P.O. Box 276, Dunellen, N.J.,. V.St.A.

Vorrichtung und Verfahren zum kombinierten Spritzguß- und

Strangguß-Blasformen

Kurze Zusammenfassung (Abstrakt) der Erfindung: Gemäß der Erfindung wird der Blasdorn einer Blasformmaschine mit einem Gummischlauch oder -sack derart bedeckt, daß der Kunststoff von innen her während eines Blasformvorganges abgestützt wird. Das den Vorformling aufblasende Fluid bläst den Gummisack auf und steht anstatt mit dem Kunststoff des Vorformlings mit der Innenseite des Sackes in Kontakt. Kühlfluid zirkuliert in dem Sack, wodurch der Vorformling von beiden Seiten abgekühlt und die Arbeitsfolge verkürzt wird. Es kann unter höherem Druck stehendes Fluid verwendet werden, ohne daß die Gefahr eines Heißens des Vorformlings besteht, und das Blasformen kann daher bei niedrigeren Temperaturen erfolgen, bei denen der Kunststoff zu kristallisieren beginnt und zum Erhalt größerer Festigkeit orientiert werden kann.

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Bei Spritzgußmaschinen wird der Dorn zuerst in den Formhohlraum einer Spritzgußform eingesetzt, wobei die Flächen des Formhohlraumes von den Außenflächen des Doms einen Abstand aufweisen, der gleich der gewünschten Dicke des auf den Dorn aufzubringenden KunststoffÜberzugs ist. Sodann wird der Kunststoff in den Formhohlraum gespritzt und dadurch der Dorn mit dem Werkstoff überzogen.

Die Form wird dann geöffnet und der Dorn in eine Blasform eingesetzt, deren Hohlraum die Form des zu blasenden Hohlkörpers hat. Aus dem Dorn austretendes unter Druck stehendes Blasfluid wird dann gegen den den Dorn umgebenden Kunststoff gerichtet, und der Kunststoff wird von dem Dorn weg nach außen in Kontakt mit den Seiten der Form geblasen. Nach einer kurzen Abkühlungszeit wird die Blasform geöffnet und der Dorn einer Abstreifstation zugeführt, wo der Hohlkörper von dem Dorn abgestreift wird.

Bei Strangpreßmaschinen wird ein Kunststoffschlauch nach unten in eine offene Blasform extrudiert, und ein Blasdorn erstreckt sich von dem Extruder nach unten entlang der Achse des Schlauches· Wenn der Schlauch eine Länge erreicht hat, die größer ist als die Länge der Blasform, schließt sich die Form und drückt das Unterende des Schlauches zusammen, während das Oberende des Schlauches eng um den Blasdorn herumgedrückt wird. Duch aus dem Blasdorn austretendes Blasfluid wird der Schlauch dann zur Form des Formhohlraumes geblasen, und .anschließend

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wird die Form geöffnet, um das Strangpressen eines weiteren Schlauchabschnitts zu gestatten. Der fertige Hohlkörper wird von dem Schlauch, abgeschnitten, und die Form schließt sich auf dem neuen Schlauchabschnitt, und der Blasvorgang wird wiederholt·

Bei beiden Maschinenarten muß der Formling solange in der Blasform bleiben, bis der Kunststoff so weit abgekühlt ist, daß er in ausreichender Weise seine Form behält. Die Blasform wird gekühlt durch Wasser oder ein anderes Kühlfluid, das durch Kühlkanäle in der Formwandung zirkuliert.

Der Druck der Luft oder eines anderen zum Blasen des Kunststoffes verwendeten Fluids muß begrenzt sein. Wenn das Fluid mit zu hohem Druck in die Blasform eingeführt wird, wird durch das Fluid die Kunststoffwandung an der schwächsten Stelle oder der Stelle größter Belastung durchstoßen, und die Temperatur des Kunststoffes muß so geregelt werden, daß er zum Blasen bei dem ohne Risiko zu verwendenden Druck heiß genug ist.

Durch Bedecken des Blasdorns mit einem Ballon oder Sack und Beziehen der Außenseite des Sackes mit dem zu blasenden Kunststoff wird eine Anzahl neuer Ergebnisse erzielt. Eines besteht darin, daß zum Blasen des Vorformlings höherer Druck angewendet werden kann. Der Sack verhindert, daß das Blasfluid mit dem Kunststoff in Berührung gelangt, und es.besteht

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nicht die Gefahr, daß ein Durchblasen des Kunststoffes erfolgt. Da zum Blasen höherer Druck angewendet werden kann, kann Kunststoff bei niedrigerer Temperatur und nach Abkühlen auf die Temperatur, bei der er zu kristallisieren beginnt, geblasen werden. Dies ermöglicht eine Orientierung der Moleküle, und durch Anwendung eines biaxial verformten Sackes wird der Kunststoff des Vorformlings sowohl umfangsmäßig als auch axial (oder in anderen Richtungen unter einem rechten Winkel zueinander) so gestreckt, daß der Hohlkörper eine biaxiale Orientierung mit sich daraus ergebender größerer Festigkeit und im Fall einiger Kunststoffe mit klarer Durchsichtigkeit hat.

Einen weiteren Vorteil erreicht man, wenn der Sack an verschiedenen Abschnitten seiner Erstreckung unterschiedliche Wandstärken hat. Es erfolgt dann eine sequentielle Aufweitung der unterschiedlichen Abschnitte des Sackes derart, daß entsprechende Abschnitte des Vorformlings zu verschiedenen Zeiten geblasen werden. Beispielsweise kann der obere oder untere Teil des Formlinge vor irgendeinem anderen Abschnitt geblasen werden.

Es kann ein Blasfluid, beispielsweise eine Flüssigkeit, mit Temperaturen verwendet werden, die wesentlich niedriger sind als die Kunststofftemperatur, und das Fluid kann während des Blasens und \inmittelbar danach durch den Sack zirkulieren, wodutch der Formling sowohl von innen als auch von außen abge-

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kühlt wird; dadurch ergibt sich ein wesentlich schnelleres Abkühlen, eine kürzere Arbeitsfolge der Maschine und erhöhte Produktion.

Die Erfindung ist geeignet zur Verwendung sowohl mit Spritzguß- als auch Strangguß-Blasformmaschinen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Spritzguß-Blasformmas chine, wobei die Formen, der Kunststoff sowie der von dem Sack bedeckte Blasdorn im Schnitt gezeigt sind;

Pig. 2 einen stark vergrößerten Schnitt einer Blasform mit einem im Vergleich zu Pig. I unterschiedlich geformten Hohlraum, wobei der Kunststoff auf dem Blasdorn noch nicht geblaseijfist;

Pig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Pig. 2;

Pig. 4 eine stark vergrößerte Teildarstellung eines Abschnitts des in Pig. 2 gezeigten Blasdorns;

Pig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines mit dem Blasdorn von Pig. 2 verbundenen geschlossenen Kreises zum Zuführen von Kühl- und Blasfluid zu dem Blasdorn;

Pig. 6 eine schaubildliche Darstellung einer Spritzguß-Blasformmaschine mit einem von einem Sack bedeckten Blasdorn gemäß der Erfindung;

Pig. 7 eine der Pig. 6 ähnliche Darstellung, wobei die Blasform in geschlossener Position und der Zustand des Kunststoffes und des Sackes am Ende des Blasvorganges gezeigt sind; und

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Pig. 8 eine vergrößerte Detailansicht von Lüftungsöffnungen für den Blasdorn gemäß Pig. 6 und 7.

Pig. 1 zeigt eine Spritzguß-Blasformmaschine 10 mit einem Revolverkopf 12 mit vier Blasdornen 14, 15, 16 und 17, die von verschiedenen Seiten des Revolverkopfes 12 in Winkelabständen von jeweils 90° vorstehen. Der Revolverkopf 12 wird um eine Achse 20 gedreht, wenn die Blasdorne 14-17 von einer Station zur nächsten gebracht werden sollen.

Die erste Station der Maschine 10 ist eine Einspritzstation 22 mit einer ■'Porm 24, der von einem Extruder 26 durch einen Blaskopf 28 Kunststoff zugeführt wird. Der Blasdorn 14 erstreckt sich in einen Hohlraum 30 der Porm 24.

Der Blasdorn 14 ist von einem Ballon oder Sack 32 bedeckt, der an dem Blasdorn in einer unter Bezugnahme auf Pig. 2 und 4 zu beschreibenden Weise befestigt ist. Der Blasdorn 14 mit dem ihn bedeckenden Sack 32 erstreckt sich in den Hohlraum 30. Wenn die Porm 24 geschlossen ist, wird Kunststoff 34 in den Hohlraum 30 derart eingespritzt, daß der gesamte Sack 32, der Von der Innenfläche des Pormhohlraums 30 im Abstand liegt, damit überzogen wird.

Die. Spritzgußform 24 ist von herkömmlicher Bauart mit Kanälen 26 für die Zirkulation von Kühlfluid; die Porm 24 wird zum Entfernen des Kunststoffes 34 geöffnet. Die Porm öffnet sich so

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weit, daß sich der Revolverkopf 12 drehen und d*n Blasdorn 14, den Sack 32 und den Kunststoff 34 im Gegenuhrzeigersinn um die Mitte 20 in die von dem Blasdorn 15 in Pig. I eingenommene Position bewegen kann.

Während dieser Bewegung des Revolverkopfes 12 durch einen Winkel von 90° wird der Blasdorn 15 in die von dem Blasdorn 16 in Pig. 1 eingenommene Position und der Blasdorn 16 in die von dem Blasdorn 17 eingenommene Position bewegt. Der Blasdorn 17 bewegt sich in die offene Form 24 und ist dort bereit zur Aufnahme von Kunststoff 34 aus dem Blaskopf .28 zu Beginn der nächsten Arbeitsfolge der Maschine. Die Arbeitsweise der Form 24 beim Öffnen und Schließen sowie die Arbeitsweise des Revolverkopfes 12 beim Überführen der Blasdorne von einer Station zur nächsten sind in der Spritzguß-Blasformtechnik bekannt, und es sind zum Verständnis der Erfindung in dieser Beziehung keine weiteren Erläuterungen erforderlich.

Die zweite Station der Maschine 10 ist eine Vorbehandlungsstation 38. Der Blasdorn 15 an dieser Station 38 weist einen Sack 32' auf, der mit Kunststoff 34' bedeckt ist, der auf den Blasdorn 15 in der Form 24 in der für den Blasdorn 14 beschriebenen Weise aufgebracht wurde. Jeder Blasdorn 15 mit dem aufgebrachten Kunststoff 34¹ bleibt bis zur nächsten Bewegung des Revolverkopfes 12 an der Vorbehandlungsstation 38, und während dieser Zeit kühlt der Kunststoff 34^f f-m wesentliehen auf die zum Blasen gewünschte Temperatur ab. Diese Kühlzeit wird bestimmt durch die Verweilperiode des Revolver-

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kopfes 12; die gewünschte Abkühlung ändert sich aber mit der zu verschiedenen Zeiten aufgebrachten Menge von Kunststoff 34', und zwar in Abhängigkeit von den Formen, die zur Bildung eines bestimmten Hohlkörpers auf der Maschine vorhanden sind. Der Grad der Abkühlung hängt auch ab von der Temperatur, bei der das Blasen stattfinden soll. Dies wiederum hängt ab von dem zu verwendenden Druck und dem Grad der Orientierung der Moleküle, der für eine bestimmte Hohlform erforderlich oder erwünscht ist. Die Euheperiode in der Vorbehandlungsstation 38 ist zwar nicht zur Anpassung an die gewünschte Abkühlung veränderbar, jedoch kann das Ausmaß der Abkühlung an der Vorbehandlungsstation dadurch geregelt werden, daß die Temperatur der den Kunststoff 34' umgebenden Atmosphäre geregelt wird oder daß der Kunststoff während des Verweilens In der Vorbehandlungsstation 38 einer unterschiedlich starken Strahlungswärme ausgesetzt wird.

Die Maschine weist eine Blasstation 40 auf mit einer Blasform 42, in die sich während der vorhergehenden Bewegung des Revolverkopfes 12 der Blasdorn 16 bewegt hat, während die Form 42 offen war. Wenn die Form 42 geschlossen ist und öffnungen 44 in dem Blasdorn 16 Blasfluid abgeben, dehnt sich ein Sack 32a auf dem Blasdorn 16 aus und bewegt Kunststoff 34a in Kontakt mit den Flächen des Formhohlraumes 46 der Form 42. Fig. 1 zeigt den aufgeweiteten Sack 32a und den Kunststoff 34a, die die Umrisse des Formhohlraumes 46 angenommen haben.

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Die Form 42 weist Kanäle 36a für Kühlfluid auf, und der Kunststoff 34a muß in der Form 42 auf eine Temperatur abgekühlt werden, die tief genug ist, um den Kunststoff selbsttragend zu machen, bevor der aus dem Kunststoff geformte Hohlkörper aus der Form 42 entfernt werden kann. Diese zum Abkühlen des Hohlkörpers erforderliche Zeit ist bisher ein Begrenzungsfaktor in bezug auf den Ausstoß von Spritzguß-Blasformmaschinen gewesen. Bei der Erfindung kann der Sack 32a gefüllt werden mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit einer Temperatur, die eine Abkühlung des Kunststoffes 34a von innen her bewirkt, und gleichzeitig wird der Kunststoff durch .· Kontakt mit den Wandungen der Form 42 von außen her abgekühlt· Durch Abkühlen des Kunststoffes von beiden Seiten kann die Abkühlzeit wesentlich reduziert werden. Dadurch wird die Arbeitsfolge des Formmaschine verkürzt und der Produktionsausstoß beträchtlich gesteigert.

Wenn der aus dem Kunststoff 34a formgeblasene Hohlkörper, der in Fig. 1 eine Flasche 50 ist, auf eine die Form haltende

Temperatur abgekühlt ist, wird die Form 42 geöffnet, und der Revolverkopf 12 dreht sich um weitere 90° und bewegt den Blasdorn zu einer Abstreifstation 52, wo der Blasdorn 17 . jnit einer Flasche 50 gezeigt ist, die durch den Flaschenhals 54 auf dem Blasdorn gehalten iet.Der Blasdorn 17 besitzt einen Sack 32b, der in Fig. 1 in nichtaufgeblasenem Zustand gezeigt ist, wobei das Ablassen des Fluids bei Beendigung der Abkühlung an der Blasstation 40 stattgefunden hat, während sich der

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Blasdom von der Blasstation zur Abstreifstation 52 bewegt hat· An der Abstreifstation 52 bewegt sich eine Abstreifplatte 56 in Eingriff mit dem Flaschenhals '54 und schiebt die !•lasche axial an dem Blasdorn 17 entlang, wodurch die Flasche von dem Blasdorn getrennt wird. So wird die Herstellung der Flasche 50 auf der Formmaschine beendet.

Fig. 2 zeigt den Blasdorn 16 in einer Form 4-2 ·, die der Form 42 von Fig.- 1 gleicht, wobei jedoch der Formhohlraum 46' eine andere Gestalt und die Kanäle 36· zum Abkühlen der Form ebenfalls eine andere Gestalt haben. Der Sack 32a ist an dem Blasdorn 16 mit Spannringen 56 befestigt, die das Material des Sackes 32a in Umfangsnuten 57 spannen, die sich um die Außenfläche des Blasdorns 16 erstrecken. Es sind zwei Binge 56 gezeigt, einer an der Außenseite der Form 42* und der andere an ihrer Innenseite. Die Form 42' schließt sich fest gegen die Außenfläche des Sackes 32a, wodurch kein Kunststoff 34a aus dem Formhohlraum zwischen dem Sack und der Einspannfläche der Form 42', die gegen die Oberfläche des Sackes 32a drückt, extrudiert werden kann.

An dem Blasdorn 16 ist eine Schulter 58 vorgesehen, und zwischen dem 'Blasdorn und der Sackinnenfläche ist ein ein Stück weit sich links von der Schulter 58 in Fig. 2 erstreckender Spielraum 58c vorhanden. Dieser Spielraum wird während des Einspritzens von Kunststoff in die Form an der Einspritzstation 22 (Fig. 1) aufrechterhalten durch Zuführung von Fluid

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in den Sack 32a, und zwar mit im wesentlichen gleichem Druck, mit dem der Kunststoff in die Form gespritzt wird.

Ein am Umfang verlaufender Luftverteiler 59 erstreckt sich um ein Ende der Form 42', und die Seite des Verteilers ist durch einen Deckel 60 verschlossen. Winkelmäßig in Abständen voneinander um die Form herum vorgesehene Kanäle 61 führen von dem Luftverteiler 59 zur Außenfläche des Sackes 32a an Bereichen, an denen der Sack 32a auf den Blasdorn zu zusammenfallen kann, d. h. an den außerhalb des Spielraums 58c liegenden Bereich der Sackoberfläche.

An der Einspritzstation wird der Kunststoff dadurch am Eintreten in den Kanal 61 gehindert, daß in dem Sack ein ausreichender Druck aufrechterhalten wird, um zu verhindern, daß der Kunststoff den Sack in den Spielraum 58c zusammenfallen läßt. Ein geringerer Ausgleichsdruck in dem Sack wird benötigt, wenn jeder Kanal 61 nahe dem Ende des Spielraums 58c angeordnet ist (vgl. Pig. 2).

Wenn der Blasvorgang beendet ist und der Hohlkörper sich so weit abgewählt hat, daß er seine Form behält, wird um den Blasdorn 16 ein Teilvakuum gebildet zum Zusammendrücken des Sackes. Der Sack kann erst dann zusammenfallen, wenn Luft zwischen die Außenfläche des Sackes und die Innenfläche des fertigen Hohlkörpers eintreten kann. Wenn um den Blasdorn zuerst ein Vakuum gebildet wird, wird der Sack 32a in den

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Spielraum 58 eingedrückt. Dadurch, öffnet sich ein Spielraum zwischen dem Sack und der Innenfläche des Halses der geblasenen Flasche· Luft aus den Kanälen 61 strömt in diesen Spiel« raum zwischen dem Sack und der Flasche, und zwar über den Längsabschnitt des Sackes, der sich während des Blasvorganges nicht aufgeweitet hat. Darüberhinaus wird der aufgeweitete Sack von der geblasenen Flasche weg zusammengedrückt, während Luft weiter nach links in Fig. 2 entlang der Außenfläche des Sackes strömt.

Fig. 2 veranschaulicht, wie verschiedene Teile des Vorformlings nacheinander geblasen werden. Um eine Expansion einiger Teile des Sackes 32a vor anderen Teilen zu erreichen, sind die Wandungen des Sackes 32a um den Bereich 66 herum dicker als aijanderen Teilen der Sacklänge. Wenn also der Sack 32a aufgeblasen wird, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 2 angedeutet ist, weitet sich der links von dem Bereich 66 liegende Teil des Sackes vor der Wandung am Bereich 66 auf, Durch Regulieren der Steifigkeit oder Elastizität der Wandungen des Sackes 32a an unterschiedlichen Bereichen kann der Kunststoff 34a in bezug auf verschiedene Längsabschnitte sequentiell geblasen werden.

Durch die Expansion des Sackes von der in Fig. 2 strichpunktiert gezeigten Position wird der Kunststoff bald in Berührung mit der Seite des Formhohlraumes an einem in der Mitte zwischen dem rechten und dem linken Ende des Hohlraumes lie-

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genden Bereich gebracht. Weiteres Aufweiten des Sackes streckt den Kunststoff in beiden Richtungen von diesem Mittelbereich, wenn sich das linke Ende des Sackes zum linken Ende des Pormhohlraumes bewegt und das steifere rechte Ende des Sackes sich zum rechten Ende des Pormhohlraumes aufweitet. So wird der Kunststoff sowohl umfangsmäßig mit der Zunahme des Durchmessers des Sackes als auch axial gestreckt, wodurch sich eine biaxiale Orientierung des Kunststoff materials ergibt, wenn der Kunststoff bei einer Temperatur geblasen wird, die niedrig genug ist, um eine Orientierung der Moleküle zu gestatten. Sa der Sack das Blasfluid.daran hindert, in Kontakt mit dem Kunststoff 34a zu gelangen, kann das Blasfluid einen extrem hohen Druck haben, ohne daß die Gefahr besteht, daß es einen schwachen Abschnitt des Kunststoffes durchstößt, und' das Blasen unter höherem Druck ermöglicht Blasen des Kunststoffes . 34a bei einer niedrigeren Temperatur, bei der der Kunststoff bereits mit der Kristallisierung begonnen hat.

Der sich in den Hohlraum der Porm erstreckende Teil des Blasdorns 16 weist eine Mitteltrennwand 70 auf, die sich in Längsrichtung des Blasdorns erstreckt, wie in Pig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Wasser oder ein anderes Blas- und Kühlfluid strömt in den Raum an einer Seite der Trennwand 70 durch einen Einlaßkanal 72 und strömt aus dem Raum auf der anderen Seite der Trennwand 70 durch einen Auslaßkanal 74· Diese Kanäle stehen mit Leitungen 76 bzw, 78 in Verbindung, die Teil eines geschlossenen Kreises sind, wie unter Bezugnahme auf Pig. 5

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erläutert wird. So strömt das im Kanal 72 zugeführte Fluid durch die Öffnungen 44 auf einer Seite des Blasdorns aus und zirkuliert im wesentlichen uinfangsmäßig um den Blasdorn herum in dem aufblasbaren Sack 32a; diese Flüssigkeit oder ein anderes Fluid kehrt zum Inneren des Blasdorns auf der anderen Seite der Trennwand 70 durch die Öffnungen 44 zurück, die sich auf dieser Seite der !Trennwand befinden. Sodann strömt das Blas- und Kühlfluid durch den Auslaßkanal 74 aus, wie bereits erläutet wurde. Fig. 5 zeigt den Blasdorn 16 in einem Formhohlraum 80, der sich am entfernten Ende der Form konisch zu einem größeren Durchmesser erweitert und nicht, wie in Fig. 2, verkleinert. Dieser Unterschied hängt ab von der gewünschten Form des zu blasenden Hohlkörpers. Wie bei den anderen Formen ist der Blasdorn 16 kürzer als die Form, so daß der geblasene Kunststoff sowohl axial als auch umfangsmäßig gestreckt wird. Fig. 5 zeigt in strichpunktierten Linien 32b und 32c den Umriß des Sackes, während er sich in dem Formhohlraum 80 erweitert, wobei sich zum rechten Ende des Sackes Unterschiede in der örtlichen Expansion ergeben infolge eines größeren Widerstandes gegen eine Expansion.

Außerdem zeigt Fig. 5 schaubildlich den geschlossenen Kreis, durch den Blasfluid von der Auslaßleitung 78 durch ein Ventil 82 und eine Kühlvorrichtung 84 zu einem Blasfluid-Vorratstank 86 strömt, von dem das Blasfluid durch eine Pumpe 88 zur Zuführleitung 76 rückgeführt wird.

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Die Pxunpe 88 wird von einem Motor 90 angetrieben, der mit einer Energiezuführleitung 92 verbunden ist und eine Geschwindigkeitsregelung 94 besitzt zum Regeln der Zuführgeschwindigkeit des Blasfluids zu dem Blasdorn. Die automatische Regelung zum Anlassen und Abschalten der BlasfluidstrÖmung entsprechend der Arbeitsfolge der Blasformmaschine ist von herkömmlicher Bauart und daher nicht beschrieben. Die Verwendung des Blasfluids als Kühlmittel an der Innenseite des geblasenen Hohlkörpers ist eines der erfindungsgemäßen Merkmale. Das Ventil 82 steht unter dem Druck einer Feder 96, die zum Ändern des Rückstaus in dem Blasdorn einstellbar ist, und dieses Ventil 82 ist so eingestellt, daß der Rückstaudruck in gewünschter Weise eingestellt werden kann, damit der erforderliche Blasdruck erhalten wird. In dem geschlossenen System ist ein Entlastungsventil 98 eingebaut, wodurch von der Pumpe 88 gefördertes Fluid durch eine Abzweigung um das Ventil 82 herum zum Blasfluid-Vprratstank 86 zurückströmen kann.

Die Kühlvorrichtung 84- ist eine Leitung mit Wärmestrahlungsstäben; sie stellt jedoch nur ein Beispiel einer Vorrichtung zum Kühlen von durch die Leitung strömendem Fluid dar, und es kann in Abhängigkeit von der zu zerstreuenden Wärmemenge jede andere Kühlvorrichtung Anwendung finden.

Fig. 6 und 7 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einer Strangpreß-Blasformmaschine. Ein Kunststoff schlauch 102 wird von einem Extruder 104 nach unten stranggepreßt durch eine

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Strangpreßform 106, die oberhalb von Klemmbacken 108 angeordnet ist. Ein Blasdorn 110 erstreckt sich von dem Extruder 104· nach unten, und dieser Blasdorn 110 liegt in dem stranggepreßten Schlauch 102 und ist mit diesem im wesentlichen konzentrisch.

Eine Blasform 112 besteht aus zwei Pormhälften 114 und 116, die in Pig· 6 voneinander getrennt und in Pig. 7 geschlossen gezeigt sind. Der Blasdorn 110 ist in gleicher Weise wie die unter Bezugnahme auf Pig. 1-5 beschriebenen Blasdorne von einem Sack 120 bedeckt und umschlossen.

Wenn der Schlauch 102 so weit stranggepreßt wurde, daß er den Boden des Pormhohlraumes der Porm 112 erreicht, werden die Backen 108 durch Klemmkräfte zusammengebracht und drücken den Schlauch 102 eng um die Außenfläche des Sackes 120 an (vgl. Pig. 7); dann werden die Pormhälften 114 und 116 zusammengebracht, so daß ihre Unterkanten 124 das Unterende des Rohres 102 eng so zusammendrücken, daß ein unteres Ende 102a in Pig unter den Kanten 124 herausragt·

Dem Blasdorn 110 wird dann Blasfluid zugeführt, und der Sack 120 wird aufgeweitet und drückt den Schlauch 102 nach außen in Kontakt mit den Plächen des Pormhohlraumes, der durch die geschlossenen Hälften 114 und 116 gebildet ist.

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Wenn der Kunststoff in der Form 112 voll ausgeblasen ist, kühlt die Form den Kunststoff auf eine die Form haltende Temperatur, und dann wird die Blasform geöffnet, der Sack zusammengedrückt und die geformte Flasche von dem Blasdorn entfernt·

Gemäß Fig. 8 weist der Blasdorn 110 Lüftungsleitungen 126 auf, die sich durch. Löcher 128 in den Seiten des Blasdorns 110 und durch die Seiten des Sackes 120 öffnen, so daß Luft zwischen die Außenseite des' Sackes und die Innenseite des geblasenen Hohlkörpers gelangen kann zum Zusammendrücken des Sackes·

Lüftungsöffnungen, die ein Entweichen von Luft aus den Formen während des Blasens des Kunststoffes sowie ein Eintreten von Luft gestatten zum Auflösen von Vakua, wenn fertige Hohlkörper aus den Formen entfernt werden sollen, sind Öffnungen oder Kanäle kleinen Querschnitts, der ein Eintreten von Kunststoff in die Öffnungen nicht gestattet· Derartige Lüftungsöffnungen sind bekannt und werden in herkömmlichen Blasformmaschinen verwendet; eine Beschreibung dieser Lüftungsöffnungen ist daher zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich·

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Claims

Patentansprüche

(■'!·/ Vorrichtung zum Spritzguß-Blasformen mit einer Spritzgußform, einem sich in diese erstreckenden Blasdorn, einer Halterung für den Blasdorn an einem Ende desselben, einer Einrichtung zum Einspritzen geschmolzenen Werkstoffes in die Spritzgußform und einer einen Hohlraum umschließenden Blasform, dadurch gekennzeic hnet, daß der Blasdorn (16; 110) von einem Sack (32; 120) umgebeijdst, daß zur Bildung eines Vorformlings geschmolzener Werkstoff auf den Sack (32;· 120) aufgespritzt wird, daß Mittel vorgesehen sind zum Bewegen der Halterung (12) zum Transput des Blasdorns (16; 110), des Sackes (32; 120) und des Vorformlings aus der Spritzgußform zu einer Blasform und zum Pestlegen des Blasdorns (16; 110) in einer Position» in der sich der Blasdorn in die Blasform erstreckt und den Vorformling darin trägt, wobei der Vorformling kleiner ist als der Blasformhohlraum und der Blasdorn (16; 110) einen Kanal (44) besitzt, durch den Pluid zugeführt wird zum Aufweiten des Sackes (32; 120) und wobei durch den Druck des aus dem Blasdorn (16; 110) austretenden Fluids, der über den Sack (32; 120) auf den Vorformling übertragen wird, der Vorformling in Kontakt mit der Innenfläche des SOrmhohlraumes aufgeweitet wird, während der Sack (32; 120) durch das aus dem Blasdorn (16; 110) austretende Pluid aufgeblasen wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (32; 120) aus elastomerem Werkstoff besteht, der ohne Beschädigung bei der !Temperatur des in die Spritzgußform gespritzten Werkstoffes benutzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (32) ein offenes Ende besitzt, das an einer Stelle hinter dem Pormhohlraum und der Halterung (12) benachbart über den Blasdorn (16) paßt, und daß Befestigungsmittel (56, 57) vorgesehen sind, die den Sack (32) nahe dem offenen Ende desselben an dem Blasdorn (16) befestigen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Befestigen des Sackes (32) an dem Blasdorn (16) aufweisen: einen Spannring (56), wobei der Blasdorn (16) das offene Ende des Sackes (32) vollständig ausfüllt und eine Umfangsnut (57) aufweist, in die der Sack (32) von dem Spannring (56) gespannt wird, eine hinter der Nut (57) vorgesehene Schulter (58) auf dem Blasdorn (16) und einen Spielraum (58c) zwischen dem Blasdorn (16) und dem Sack (32) nahe der Schulter (58).

5· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Zirkulieren von fluid gleichzeitig in den Sack (32) und aus diesem heraus, während in dem Sack (32)

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Itruck aufgebaut wird zum Aufweiten des Sackes und des Vorformlings.

6, Vorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet , daß die Fluidzirkulationsmittel aufweisen: eine Pumpe (88), eine Fluidvorratsquelle (86) mit einer wesentlich niedrigeren Temperatur als der Vorformling zum Abkühlen des Sackes (32) und des Vorformlings durch Wärmeleitung durch die Wandung des Sackes (32) von der in Kontakt mit dem Sack (32) befindlichen Innenfläche des Vorformlings, wobei ixj&er Blasform um den Formhohlraum (80) herum Kühlkammern vorgesehexjfeind zum Abkühlen der Form und des Formlinge durch Kontakt der Außenfläche des Formlinge mit der Innenfläche des Hohlraumes (80).

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Kreis, in dem das Blasfluid für den Blasdorn (16) strömt, eine Trennwand (70) in dem Blasdorn (16) zur Eegelung der Fluids tr ömung, eine Einrichtung (82), die zur Regelung der Ausströmrate des Fluids von dem Blasdorn (16) unabhängig von der Fluidzuführrate zum Aufbau von Druck in dem Sack (32) einstellbar ist, und durch eine Einrichtung (84) zum Abkühlen des Fluids, während dieses von dem Blasdornauslaß zurück zur Fluidvorratsquelle strömt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (88, 76) zum Zuführen von Fluid

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zu dem Blasdorn (16) zum Aufweiten des Sackes und des Vbrformlings in Kontakt mit der Wandung des Formhohlraumes (80), wobei die Pluidzuführeinrichtung I¹IuId mit einem Druck zuführen kann, durch den der Sack und der Vorformling aufgeweitet werden, wenn der Kunststoff des Vorformling3 eine Temperatur aufweist, bei der eine Kristallisierung des Kunststoffes einsetzt·

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch - gekennzeich.net, daß der Sack (32a) Seitenwandungei)iunterschiedlicher Elastizität an verschiedenen Bereichen des Sackes (32a) aufweist, so daß Bereiche größerer Elastizität sich vor Bereichen geringerer Elastizität aufweiten, wodurch eine selektive Aufweitungssequenz des Vorformlings erreichbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Sack kürzer ist und einen kleineren Querschnitt hat als der Blasformhohlraum, wodurch der in der Spritzgußform auf den Sack aufgebrachte Kunststoff sowohl umfangsmäßig als auch axial gestreckt wird während der Aufweitung des Sackes in dem Pormhohlraum zum Bewirken einer biaxialen Orientierung der Moleküle des Kunststoffes.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Revolverkopf (12), an-dem der Blasdorn (14-17) befestigt ist und durch den der Blaedorn (14-17)

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von einer Station zur nächsten bewegbar ist, durch eine Vorbehandlungsstation (38), der der überzogene Sack (32) nach Verlassen der Einspritz"station (22) zugeführt wird, durch eine Blasstation (40), an der der Bläsformhohlraum vorgesehen ist und der der Blasdorn (14-17) und der Sack (32) nach Verlassen der Vorbehandlungsstation (38) zugeführt werden, und durch eine auf die Bläsformstation (40) folgende Abstreifstation (52), der der Blasdorn (14-17) und der fertige Hohlkörper durch den Revolverkopf (12) nach erfolgtem Blasen an der Blasformstation (40) zugeführt werden.

12« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Blasdorn (16) Öffnungen (44) zur Abgabe von Blasfluid aus dem Blasdorn (16) an verschiedenen Stellen entlang seiner Länge vorgesehen sind zum Aufweiten des Sackes (32), wobei das Material des Sackes (32), wenn dieser in eine den Blasdorn (16) berührende Lage zusammengezogen ist, eine hinreichende Steifigkeit hat, so daS das Material des Sackes (32) nicht durch die öffnungen (44) und in den Blasdorn (16) extrudiert wird durch den Brück der Spritzgußform, wenn auf die Außenseite des Sackes (32) in der form ein Vorformling aufgebracht wird.

13· Verfahren zum Spritzguß-Blasformen, gekennzeichn β t durch Umschließen eines Blasdoms (16) mit einem unaufgeblasenen Sack (32), Überziehen des Sackes (32) mit geschmolzenem !unit st off in einer Spritzgußform, Eatf e

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des überzogenen Blasdorns (16) aus der Spritzgußform und Aufblasen des Sackes (32) zum Aufweiten des Kunststoffes in Kontakt mit einer Umgebungsfläche·

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß geschmolzener Kunststoff auf einen Sack aufgebracht wird, der aus einem elastomerem Werkstoff besteht, der bei der Blastemperatur des geschmolzenen Kunststoffes seine elastomeren Eigenschaften einschließlich seines "Gedächtnisses" behält,

15· Verfahren nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch Aliblasen des Sacke's (32) in einem Blasformhohlraum, Abkühlen der Blasform durch Zirkulation eines Kühlfluids durch Kanäle (36a) in den den Formhohlraum bildenden Wandungen und Abkühlen des Formwerkstoffes von dessen Innenseite her durch Zirkulation von Kühlfluid in dem Sack 032) und aus diesem heraus, während der Sack (32) mit Kühlfluid ge· füllt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch Zirkulieren von Kühlfluid in dem Blaedorn (16), von örtlichen Bereichen des Blasdorns (16) in den Sack (32), von diesem in den Blasdorn (16) an weiteren örtlichen Bereichen desselben und dann durch einen Auslaßkanal (74) des Blasdorns (16) naoh außen.

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IJ, Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e kennzeichnet, daß der auf dem Blasdorn (16) befindliche kunststoffbezogene Sack (32) zwischen der Einspritzform und einer Blasform eine Vorbehandlungsstation (38) durchläuft zur Regelung der Temperatur des auf dem Sack befindlichen Kunststoffes, daß der Blasdorn (16), der Sack (32) und dessen Überzug in einen Blasformhohlraum gebracht werden, der länger ist als der Blasdorn (16) und der Sack (32) in axialer Richtung des Blasdoms (16) und des Sackes (32), daß der Sack (32) aufgeblasen wird, wobei der Formkunststoff eine verringerte !temperatur hat, bei der die Kristallisierung des Kunststoffes eingesetzt hat, und daß der Kunststoff biaxial orien- . tiert wird durch Strecken in Umfangsrichtung und in axialer Richtung aufgrund des Aufblasens des Sackes (32),

18, Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkunststoff auf den Sack in flüssigem Zustand aufgebracht wird, daß das Aufblasen des Sackes verzögert wird, bis der Formkunststoff sich zu festigen beginnt, und daß anschließend durch Aufblasen des Sackes der Formkunststoff gestreckt wird·

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sack sowohl bezüglich seines Durchmessers als auch seiner Länge aufgeweitet wird zum Strecken des Formkunststoffes in Ümfangsrichtung und in axialer Richtung, so daß eine biaxiale Orientierung der Moleküle des Kunststoffes erreichbar ist.

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20. Yerfahren zum Blasformen, dadurch gekennzeichnet , daß um einen in einer offenen Blasform angeordneten Sack (120) herum ein Kunststoffschlauch (102) über eine Länge stranggepreßt wird, die größer ist als die Länge der Form, daß die Form geschlossen wird und dadurch das Unterende (102a) des Schlauches (102) zusammendrückt und das Rohr (102) und den Sack (120) in einem Hohlraum der Form einschließt, daß der Sack (120) so aufgeblasen wird, daß er den Schlauch (102) vollständig ausfüllt, daß anschließend der Schlauch (102) in Kontakt mit den Innenflächen des Formhohlraumes aufgeweitet wird, während der Sack (120) weiter aufgeblasen wird, daß der Schlauch (102) abgekühlt wird und daß zwischen den Schlauch (102) und den Sack (120) Luft eingelassen wird, so daß der Sack (120) zusammenfallen kann.

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