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Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus einem Vorformling aus thermoplastischem Kunststoff durch Formblasen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus einem Vorformling aus thermoplatischem Kunststoff durch Formblasen, die eine zwei- oder mehrteilige Blasform, deren Teile relativ gegeneinander bewegbar sind, einer Einrichtung zur Zuführung für das Druckmittel in die geschlossene Form und den darin befindlichen Vorformling sowie einer Einrichtung zur Betätigung der Formteile aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung so auszugestalten, dass sie für die Herstellung von grösseren Hohlkörpern besonders geeignet ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass mit der Grösse der zu fertigenden Hohlkörper auch die Abmessungen und das Gewicht der Blasformteile zunehmen. Es ist ein Ziel der Erfindung, die Lagerung und die Handhabung grosser und schwerer Blasformteile so einfach wie möglich zu gestalten.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Formteile mit Rädern, Rollen od. dgl. versehen und relativ zueinander auf einer Führung verschiebbar sind. Dabei können die Räder, Rollen od. dgl. an Formträgern für die Formteile angeordnet sein. Weiterhin ist es möglich, die Räder, Rollen od. dgl. auf Schienen zu führen.
Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Formteile hängend angeordnet sein.
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung besteht insbesondere darin, dass die Blasform im unteren Bereich leicht zugänglich ist, da die sonst üblichen Holme, an denen die Formteile geführt sind, entfallen können. Die hängende Anordnung und die daraus resultierende Zugänglichkeit erleichtern das Herausnehmen der fertigen Hohlkörper. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn, wie in vielen Fällen üblich, die Einrichtung zur Zuführung für das Druckmittel unterhalb der Blasform angeordnet ist. In Anbetracht der bereits erwähnten Abmessungen der Formteile sowie der sich daraus ergebenden Gewichte derselben ist die gute Zugänglichkeit auch in Bezug auf das Auswechseln von Formteilen usw. von Bedeutung.
Die hängende Anordnung der Formteile kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Räder, Rollen od. dgl. dieser Formteile auf dem oberen Querträger eines geschlossenen Rahmens geführt sind. Im andern Fall, wenn also die Formteile stehend angeordnet sind, besteht die Möglichkeit, die Räder, Rollen od. dgl. auf dem unteren Querträger des geschlossenen Rahmens zu führen. Eine solche stehende Anordnung kann z. B. dann in Betracht gezogen werden, wenn die Zuführung für das Druckmittel oberhalb der Blasform angeordnet ist.
Die Verbindung eines geschlossenen Rahmens für die Anbringung und Führung der Formteile ist insofern vorteilhaft, als ein solcher Rahmen besonders geeignet ist, die aus dem Blasdruck resultierenden Kräfte aufzunehmen. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil mit zunehmender Grösse der Hohlkörper auch diese Kräfte grösser werden. Die Rahmenkonstruktion trägt zudem insbesondere auch bei grossen Formteilen zu einer übersichtlichen Bauweise bei.
Die Formträger können mit Fortsätzen versehen sein, die beidseitig des aus vorzugsweise zwei
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zueinander parallelen Schienen bestehenden Querträgers angeordnet sind und die Rollen tragen. Bei hängender Anordnung können auch an der Unterseite des oberen Querträgers anliegende Rollen an den
Fortsätzen vorgesehen sein. Dadurch wird eine gewisse Zwangsführung des jeweiligen Formträgers erreicht, so dass ein Verschwenken desselben gegenüber den ihn tragende Querträger nicht oder nur in geringem Umfange eintreten kann. Zur seitlichen Führung der Formträger können an diesem bzw. an deren Fortsätzen zusätzliche Rollen, Räder od. dgl. vorgesehen sein, die seitlich am Querträger bzw. den
Schienen anliegen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Rollen, Räder od. dgl. auf einer mit einer
Kröpfung versehenen Achse anzuordnen. Die auf diese Weise gebildeten Exzenter dienen dazu, die
Rollen, Räder od. dgl. einstellbar zu machen mit dem Ziel, sie an die Querträger und gegebenenfalls auch die beiden Formträger mit den Formteilen genau aneinander anpassen zu können. Letzteres ist vor allen Dingen für die Genauigkeit, mit der die Blasform geschlossen werden kann, wichtig.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 2 die dazugehörige Vorderansicht, Fig. 3 die Seitenansicht einer Blasvorrichtung, bei welcher die Blasform innerhalb eines Rahmens angeordnet ist, Fig. 4 die dazugehörige Vorderansicht, Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Grundkörper mit der ihm zugeordneten Kolbenstange.
Das in Fig. 1 und 2 der Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen aus einer Blasform-10-, die sich aus zwei Formteilen --10a und 10b-- zusammensetzt sowie zwei Formträgern --11a und llb--die jeweils eine sogenannte Aufspannplatte --12a bzw. 12b--und ein Fahrgestell --13a und 13b-aufweisen. Die beiden Fahrgestelle sind mit Laufrädern --14a bzw.
14b--versehen. Die Gesamtanordnung ist auf Schienen--15--verfahrbar.
Die Formträger --11a und 11b--, die zur Erzielung der notwendigen Steifigkeit und Stabilität mit Seitenwangen --16a und 16b-versehen sind, können auf den Schienen --15-- gegeneinander verschoben werden. Zu diesem Zweck sind Schraubenspindeln-17 und 18-vorgesehen, die oben und unten an beiden Formträgern --11a und llb-paarweise angeordnet sind. Der Antrieb dieser Spindeln erfolgt durch einen Motor--19--, der vom Formträger --11b-- getragen ist. Die Motorwelle --20-- treibt ein Kettenrad --21-- an, das über eine Kette-22-die Spindeln - 17 und 18-in Drehung versetzt.
Selbstverständlich ist es möglich, an Stelle dieser Anordnung auch andere Mittel zur'Übertragung des Antriebes zu verwenden. Beispielsweise können an die Stelle der Kette --22-- auch Spindeln treten.
Die Spindeln-17 und 18-werden von Spindelmuttern --23a und 23b bzw.-24a und 24b--, die an den Formträgem-lla und llb-befestigt sind, gehalten.
Oberhalb der Form --10-- ist eine Strangpresse --25-- angeordnet, aus der ein im allgemeinen schlauchförmiger Vorformling zwischen die beiden Formteile --10a und lOb--der geöffneten Form-10-ausgepresst wird. Sobald der Schlauch seine erforderliche Länge erreicht hat, wird die Form --10-- geschlossen. Das heisst, die Formteile werden aus ihrer geöffneten, in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Lage gegeneinander gefahren, wobei sich also der Formträger-lla-mit dem Formteil--lOa--nach rechts und der Formträger--llb--mit dem Formteile --10b-- nach links bewegt, bis die beiden Formteile --10a und lOb-aneinander anliegen.
Die Führungsstifte - 26-des Formteiles-lOb-greifen dabei in entsprechende Ausnehmungen --27-- des
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werden dabei auf den Schienen --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. Gegebenenfalls kann eine Rutschkupplung --28-- vorgesehen sein, um nach Beendigung des Schliessvorganges ein Wiederöffnen der Form auf Grund des auf die Formteile einwirkenden Blasdruckes zu verhindern. Genauso gut ist es möglich, besondere, in den Zeichnungen nicht dargestellte Sperren vorzusehen, die in der Schliessstellung ein Drehen der Spindeln-17 und 18-verhindern.
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 beiden Formteile --10a und 10b-- bzw. die Formträger-lla und llb-in verschiedenen Richtungen bewegt werden.
Die Zuführung der Blasluft kann in der üblichen Weise über eine Blasdüse, die gegebenenfalls zugleich auch als Kalibrierdorn dient, von oben oder unten erfolgen. In Fig. 2 der Zeichnungen ist eine Zuführung-29-für die Blasluft angedeutet.
Es liegt auf der Hand, dass die Öffnungsweite der Form--10--ohne weiteres geändert werden
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kann. Dazu ist gegebenenfalls nur notwendig, die Endschalter, durch die der Antrieb--19--gesteuert wird, zu verstellen. Das gleiche kann auch durch eine Verstellung der Spindelmuttern-23a- bewirkt werden.
Falls die von den beiden Formteilen-lova und lob--und damit den beiden Formträgern
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dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb der Form-10-an den beiden Formträgern-lla und llb-angeordnet ist. Diese zusätzliche Verriegelungsvorrichtung besteht aus einer vom Formträger
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diesem Falle dienen die Spindeln-17 und 18-im wesentlichen nur dazu, die beiden Formteile - 10a und 10b--gegeneinander zu verschieben. Selbstverständlich kann die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung auch dahingehend abgewandelt sein, dass lediglich die Antriebsspindeln --17-- im unteren Bereich und im oberen Bereich die Verriegelung--30--vorgesehen sind.
Dies hätte den Vorteil, dass bei geöffneter Form, wenn also die Formteile die in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Lage einnehmen, der obere Bereich zwischen den beiden Formträgern-lla und llb- völlig frei ist, welche Tatsache beim Ausspritzen des Schlauches und beim Führen desselben vorteilhaft sein kann.
Es liegt auf der Hand, dass die Vorrichtung gemäss der Erfindung ohne Schwierigkeiten an bestimmte Verhältnisse angepasst werden kann. So können auf den Schienen --15-- mehrere Formen
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--25-- gefahrenöffnungsbewegung auch ohne weiteres dadurch geändert werden, dass die Länge der Spindeln-17 und 18-verändert wird.
Weiterhin ist es möglich, zusätzliche Verriegelungselemente etwa nach Art der Teile-31 und 32-auch noch an andern Stellen, also beispielsweise im unteren Bereich der Form --10-- bzw. des Formträgers--11a, 11b--anzubringen.
Selbstverständlich liegt auch eine Ausführungsform, bei welcher nur ein Formteil gegenüber dem andern in öffnungs-oder Schliessrichtung verschoben wird, innerhalb des Erfindungsbereiches.
In Fig. 2 der Zeichnungen 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 Abquetschvorgänge notwendig, die, wie bereits erwähnt worden war, auch einen bestimmten Kraftaufwand erforderlich machen.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, in die Form einen unten verschlossenen, also eher beutelförmigen Vorformling einzubringen. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, am unteren Ende einen Abquetsch- und Verschliessvorgang durchzuführen, da der Vorformling von vornherein verschlossen ist. Am oberen Ende könnte, nachdem die Form um diesen beutelähnlichen Vorformling geschlossen worden ist, dieser mittels eines besonderen Schneidelementes von der Spritzdüse der Strangpresse --25-- abgetrennt werden, wobei dann die Blasluftzufuhr durch einen von oben in diesen Vorformling hineinragenden Blas- und Kalibrierdorn erfolgt, der zugleich während seiner Bewegung in die Form 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 auch 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.
Das in Fig. 3 bis 5 der Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel sieht ebenfalls die Verwendung einer zweigeteilten Hohlform --40-- vor. Auch hier sind die beiden Formteile-40a
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und 40b-- jeweils an einem Formträger --41a,41b-- lösbar angebracht. Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage der Teile zueinander ist die Form --40-- geöffnet, Genau wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 erfolgt die Herstellung eines Hohlkörpers in der üblichen Weise dadurch, dass zunächst ein Vorformling in Gestalt eines Schlauchabschnittes oder einer oder mehrerer Folien in den Bereich zwischen beiden Formteilen --40a,40b-- gebracht wird. Darauf werden die beiden Formteile gegeneinandergefahren, bis sie aneinander anliegen.
Sie schliessen dabei ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Formnest ein, das der Gestalt des herzustellenden Fertigerzeugnisses entspricht. Nach dem Schliessen der Form oder gegebenenfalls auch bereits unmittelbar vorher wird ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, in den Vorformling eingeführt, so dass dieser bis zur Anlage an der Formwandung aufgeweitet wird. Die Form wird zur Entnahme des fertigen Hohlkörpers geöffnet, nachdem das Material ausreichend gekühlt und verfestigt ist. Das Druckmittel kann von oben oder auch von unten zugeführt werden, u. zw. beispielsweise über eine Blasdüse, die auch zugleich als Kalibrierdorn verwendbar ist. Es ist aber auch die Benutzung einer Nadel oder eines andern geeigneten Mittels möglich.
Die Hin-und Herbewegung der beiden Formträger --41a und 41b-- mit den beiden Formteilen - 40a und 40b-- zum Zwecke des Schliessens und öffnens der Form --40-- wird durch Druckzylinder--42a und 42b-- bewirkt. Die Kolbenstangen --43a und 43b-- der in den
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und 50--.
Jeder der Formträger --41a und 41b-- trägt an seiner Oberseite zwei plattenartige Fortsätze --51, 52 und 53--, die mit Rollen-54, 55-versehen sind. Letztere sind jeweils paarweise an den vier Fortsätzen --51, 52 und 53-angebracht. Sie laufen auf den oberen Begrenzungsflächen --56 bzw. 57--der Schienen--45a bzw. 45b-. Diese sind mit besonderen Verstärkungsauflagen --58 und 59--versehen.
Die Befestigung der Laufrollen-54 und 55-erfolgt mittels jeweils eines Bolzens-60 und
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- 62 bzw. 63-- trägt, quer zur Längsachse des Bolzens etwas versetzt ist. Der auf diese Weise gebildete Exzenter hat den Vorteil, dass durch Verdrehen des Bolzens-60 bzw. 61-die Lage der Rollen --54 bzw. 55-- zur jeweils zugeordneten Schiene verändert und somit an diese angepasst werden kann.
Die Fortsätze --51, 52, 53- sind weiterhin mit Rollen-64 und 65--, die an den Unterseiten-66 bzw. 67-- der Schienen --45a bzw. 45b-anliegen, sowie mit Seitenrollen-68 und 69--versehen, die seitlich an den Schienen--45a und 45b-- laufen. Damit ist eine
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und 41b-- während ihrer Schliess- und öffnungsbewegungen gewährleistet.
Weiterhin erfolgt auch eine Zwangssynchronisierung dieser Bewegungen durch zwei Ketten-70 und 71--, die an den Schienen --45a und 45b-des oberen Querträgers --45-- angebracht sind. Diese Ketten laufen über zwei Umkehrrollen --72 und 73-sowie Führungsrollen-74-. Dabei sind die Fortsätze--51 und 52-- des Grundkörpers --41a-- mit den Obertrumen-70a bzw.
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Geschwindigkeit der Bewegung einen absoluten Gleichlauf beider Formträger --41a und 41b--und der zugehörigen Formteile --40a und 40b--. Die Fortsätze-51, 52 und 53-sind dabei mit Durchbrechungen --75-- versehen, durch die Spannschlösser-76-von aussen zugänglich sind.
Diese Spannschlösser-76--, die mit den jeweiligen Fortsätzen --51, 52, 53-fest verbunden sind, dienen dazu, die Kettentrume relativ zum jeweiligen Formträger --41a bzw. 41b--einzustellen und zu spannen.
Bei der vorbeschriebenen Anordnung der Teile zueinander werden die aus dem Blasdruck resultierenden Kräfte ausnahmslos durch den Rahmen aufgenommen, der von den beiden senkrechten
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Holmen-44a, 44b-sowie den beiden oben bzw. unten verlaufenden Querträgern-45 und 46-gebildet ist. Die geschlossene Rahmenkonstruktion gibt dabei die Möglichkeit, ohne besondere konstruktive Schwierigkeiten auch sehr grosse Kräfte zu beherrschen, die z. B. bei der Fertigung der bereits erwähnten Grossbehälter auftreten können.
Im übrigen besteht natürlich auch hier analog zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 die Möglichkeit, besondere Mittel vorzusehen, um die beiden
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--41a40b-auf ein Ausmass zu verringern, das kleiner ist als 0, 5 mm, ist es zweckmässig, um allen Eventualitäten vorzubeugen, noch zusätzliche Massnahmen vorzusehen, die Zwängungen zwischen den Teilen auf jeden Fall und unter allen Umständen vermeiden. Fig. 5 der Zeichnungen zeigt die Verbindung zwischen den beiden Kolbenstangen und den Formträgern. In jedem der beiden Formträger ist ein Gleitstück-77-in einer Ausnehmung --78-- des Formträgers angeordnet.
Die Ausnehmung --78-- ist, wie Fig. 5 der Zeichnungen erkennen lässt, etwas grösser als die Abmessungen des Gleitstückes --77-- quer zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange--43b--, so dass das Gleitstück sich nach allen Seiten hin völlig frei einstellen kann. An seiner der Kolbenstange-43b- zugekehrten Seite ist das Gleitstück-77-mit einer Kugelpfanne --79-- versehen, in die die
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Gleitstück durch Schrauben --82-- verbunden ist und an seinem dem Gleitstück-77- abgekehrten Ende einen flanschartigen Fortsatz --83-- aufweist, der einen Vorsprung --84-- der Kolbenstange-41b-hintergreift.
Dieser Vorsprung-84-kann gegebenenfalls auch als gesonderter Ring ausgebildet sein. Durch diese Anordnung und Ausbildung wird erreicht, dass die Kolbenstange einerseits und der zugehörige Formträger anderseits sich frei zueinander einstellen können. Zwängungen u. dgl. werden dadurch vermieden.
Für beide in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele gilt, dass es selbstverständlich auch möglich ist, nur einen der beiden jeweiligen Formteile gegenüber dem andern feststehenden Formteil zu bewegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus einem Vorformling aus thermoplastischem Kunststoff durch Formblasen, die eine zwei- oder mehrteilige Blasform, deren Teile relativ gegeneinander bewegbar sind, eine Einrichtung zur Zuführung für das Druckmittel in die geschlossene Form und den darin befindlichen Vorformling sowie eine Einrichtung zur Betätigung der Formteile aufweist, da d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Formteile (10a, lOb ; 40a, 40b) mit Rädern (14a, 14b), Rollen (54,55) od. dgl. versehen und relativ zueinander auf einer Führung (15,45a, 45b) verschiebbar sind.
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