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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstärken der Wand eines Hohlkörpers in seinem Halsbereich, beim Formblasen, wobei ein schlauchförmiger Vorformling in einer Form zum Hohlkörper aufgeweitet wird.
Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Hals von Hohlkörpern, z. B. eines Kanisters, ist vielerlei Beanspruchungen unterworfen, ganz gleich, ob es sich um einen Hals mit Schraubkappenverschluss, mit Krallenverschluss gemäss den Wehrmachtskanistern od. dgl. handelt. Insbesondere, aber nicht ausschliesslich, treten diese Beanspruchungen bei Weithals-Kanistern, Weithals-Fässern, Weithals-Thermosflaschen usw. auf. Bei diesen ist der Hals so weit, dass man mit der Hand in den Behälter hineinfassen kann. Der Durchmesser eines solchen Halses dürfte in der Regel im Bereich von 7 bis 10 cm liegen. Im Gegensatz zu Metallgegenständen haben diejenigen Materialien, aus denen extrusionsgeblasene Hohlkörper herstellbar sind, eine wesentlich geringere Steifigkeit.
Es besteht daher bei Beanspruchung die Tendenz, Teilbereiche des Halses nach innen zu drücken, so dass der Verschluss nicht mehr zufriedenstellend ist, ja sogar vielleicht undicht wird.
Als Abhilfe hiefür ist bekannt, in weiten Hälsen einen Stützring vorzusehen. Bei Hälsen kleineren Durchmessers kann man aus Platzgründen solche Stützringe nicht vorsehen. Solche Stützringe sind innen etwa konisch ausgebildet und passen auf den vorderen Bereich einer Blas-Pinole. Man bewegt die Pinole gerade so weit in die Blasform hinein, dass der Stützring auf der Innenwand des Verschlusses anliegt. Dann bläst man den Behälter, zieht die Pinole wieder zurück, der Ring gleitet von seinem konischen Sitz herunter. Da der Ring aus Kunststoff ist, kann er sich mit dem noch heissen Material des Behälters verschweissen.
Nachteilig hieran ist, dass der Ring nun selbst die Innenwand des Stutzens bildet, so dass alle Flüssigkeiten über ihn hinwegfliessen. Zusätzlich zu seinen Stützeigenschaften muss er also bestimmte, z. B. lebensmittelchemische Eigenschaften haben, er darf von Treibstoffen nicht angegriffen werden usw. Da er aus einem Material sein muss, das sich mit dem extrudierten, heissen Material des Hohlkörpers verschweisst, kann der Stützring nur aus Kunststoff sein. Kunststoff hat jedoch prinzipiell schlechtere Steifigkeitseigenschaften als Metall. Schliesslich ist noch nachteilig, dass sich an der Trennfläche zwischen dem Verstärkungsring und der geblasenen Wand des Halses spaltförmige Nester bilden können, die unerwünschte Rückstände speichern oder zu Undichtigkeit führen können.
Endlich kann man solche Behälter nur ungünstig ausgiessen, denn die innere Stirnfläche des Verstärkungsringes liegt senkrecht zur Ausströmrichtung und verursacht deshalb Turbulenzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch die es möglich wird, die oben genannten Nachteile insgesamt zu vermeiden, insbesondere es gelingt, den Hals wesentlich belastungsfähiger zu machen und einen gegebenenfalls verwendeten Verstärkungsring in der Wand des Halses anzuordnen, ohne dass er von aussen sichtbar ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass nach dem Blasen des Vorformlings zum Hohlkörper das untere aus der Blasform ragende freie Ende des Schlauches sackzipfelartig zusammengedrückt in den Hals hineingestülpt und im Hohlkörper durch Aufweitung in heissem Zustand an die Innenwand zumindest des Halses gedrückt wird.
Als besonders vorteilhaft zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung mit einer Blasform, die unterhalb einer Strangpresse zur Herstellung eines schlauchförmigen Vorformlings angeordnet ist und einen in die Halsöffnung einführbaren stangenförmigen Blasdorn mit einem Formkern für den Hals aufweist, der an der Innenfläche des Halses anliegt, erwiesen, die sich dadurch auszeichnet, dass mit Abstand vom Formkern am Blasdorn ein aufblasbarer Körper angeordnet ist, der im nicht aufgeblasenen Zustand einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des fertigen Halses aufweist und dass eine Andrückvorrichtung vorgesehen ist, die das untere Ende des Schlauches zwischen Blasform und dem aufblasbaren Körper gegen den Blasdorn drückt,
wobei der aufblasbare Körper in das Forminnere bewegbar und in Höhe des Halses bei bereits geblasenem Hohlkörper so weit aufblasbar ist, dass er sich im doppelten Wandbereich an die Innenwand zumindest des Halses anlegt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l einen schematischen, nicht massstabgerechten, teilweise abgeschnittenen und unterbrochenen Querschnitt durch eine Blasform, einen extrudierten Schlauch und eine Pinole bei einem ersten Arbeitstakt, Fig. 2 eine Darstellung gemäss Fig. l in einem zweiten Arbeitstakt, in ausgezogener Darstellung und in einem dritten Arbeitstakt in gestrichelter Darstellung, Fig. 3 eine Darstellung eines vierten Arbeitstaktes in ausgezogenen Linien und eines fünften Arbeitstaktes in gestrichelten Linien, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 einen sechsten Arbeitstakt in ausgezogenem und einen siebten Arbeitstakt in gestrichelten Linien und Fig.
6 einen Querschnitt durch den Hals eines extrusionsgeblasenen, fertigen Hohlkörpers.
Ein nicht dargestellter Extrusionskopf ist oberhalb der Fig. l vorgesehen und erzeugt einen Schlauch --11-- aus thermoplastischem, heissem Material ringförmigen Querschnittes. Wie vom Blasen von Hohlkörpern her bekannt, wird dieser Schlauch --11-- nicht kontinuierlich erzeugt. Vielmehr wird eine bestimmte Schlauchlänge erzeugt und dann setzt bei hängendem Schlauch das Blasverfahren ein. Das Material für den Schlauch --11-- weicht von den für solche Aufgaben verwendeten Materialien nicht ab. Ebenfalls weicht die
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den Hälften--12, 13--eingearbeitet. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Trapezgewinde, das sich später auf der Aussenfläche des Halses --19-- befindet.
Die Hälften --12, 13-- könnten jedoch auch so in diesem Bereich geformt sein, dass sich später dort der Verschluss in der Art der Wehrmachtskanister befestigen lässt oder irgendein anderer Stutzenhals gebildet wird. Der bislang einzige Unterschied gegenüber dem bisher bekannten besteht darin, dass sich der Schlauch --11-- erheblich weiter unterhalb der Hälften --12, 13-- erstreckt.
Eine Pinole--21--hat einen Kanal --22-- für die Blasluft und an seinem freien Ende einen Auslass - für die Blasluft. Kurz unterhalb des Auslasses --23-- sind axial im Abstand voneinander und senkrecht zur Pinole --21-- zwei kreisrunde Platten--24 und 26--vorgesehen, die an der Pinole --21-starr befestigt sind und einen Durchmesser aufweisen, der erheblich kleiner als der Innendurchmesser eines kreisringförmigen Verstärkungsringes --27-- ist. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist der Abstand der Platten--24, 26-etwas grösser als die Höhe des Verstärkungsringes--27--. Der Aussenumfang --28-einer pneumatischen Blase-29-trägt im Bereich ihres Äquators den Verstärkungsring --27-- koaxial zur Pinole-21--.
Die Blase kann man mit Hilfe eines Kanals--31--von aussen aufblasen. Wegen der Platten --24, 26--dehnt sie sich dann senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. l aus und hält den Verstärkungsring --27-- sicher. Der Verstärkungsring-27-wird auf die nichtaufgepumpte Blase-29-ausserhalb der Vorrichtung aufgesetzt und dann in die in Fig. l gezeichnete Stellung gebracht, in der sich der Verstärkungsring - -27-- in Höhe des späteren Halses --19-- und in einer solchen Lage befindet, in der er mit seiner geometrischen Längsachse in der Trennebene der Hälften --12, 13-- sich befindet. Der Verstärkungsring --27-- ist aus Metall und kann an seinen Umfangsflächen aufgerauht sein.
Man kann jedoch auch Metallringe in einem Zustand verwenden, wie man sie gespritzt oder von üblichen Rohrprofilen abgeschnitten erhält.
Nunmehr werden die Hälften--12, 13--aufeinander zu bewegt, so dass die oberen Quetschflächen --32-- den Schlauch --11-- dort in bekannter Weise abquetschen und er dort gemäss Fig. 2 in ausgezogener
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16--hängt.Verstärkungsringes--27--, der dadurch jedoch nicht von seiner Stelle wegbewegt wird, weil er nach wie vor an seinem Innenumfang --34-- vom Aussenumfang --28-- der Blase --29-- gehalten wird. Gleichzeitig wird auch Schlauchmaterial in die Gewindegänge --17, 18-- gepresst, so dass dort das Trapezgewinde entsteht.
Nun wird mit der Pinole --21-- Luft in den nunmehr entstandenen Hohlraum --36-- geblasen, so dass sich der Schlauch innen an die Hälften--12, 13--anlegt. Dies ist gestrichelt dargestellt.
Natürlich kann der Hohlkörper auch andere Gestalt haben. Der Hals--19--kann bei ihm auch seitlich oder sonst versetzt angeordnet sein.
Nunmehr wird die Blase --29-- entlüftet und schrumpft auf den gestrichelt gezeichneten Umfang - gemäss Fig. 2 zurück. Damit wird der Verstärkungsring-27-nur noch durch Adhäsionskräfte od. dgl. Kräfte vom zum Hals--19--zusammengequetschten Material gehalten und kommt von der Blase --29-- völlig frei.
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bewegen lassen. Ferner könnte man sich auch Federkörper bedienen, die sich in radialer Richtung spannen oder entspannen lassen. Es gibt eine grössere Anzahl von äquivalenten Mitteln, um den Verstärkungsring-27- genügend lang zu halten. Auch elektromagnetische Vorrichtungen wären denkbar.
Nunmehr wird die Pinole --21-- samt Platten --24, 26-- und Blase --29-- weiter in den Hohlraum --36-- hinein bewegt, bis sich ein starr mit der Pinole --21-- verbundener pilzkappenförmiger Körper --38-- mit seiner runden Fläche voraus in Höhe des unteren Randes--39--des Schlauches-11-befindet. Der untere Rand --39-- stellt natürlich nicht den unteren Rand des gesamten Schlauches-11--
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wesentlichen senkrecht zur Pinole--21--bewegbar, in ähnlicher Weise wie die Hälften ---12, 13--. Die hiefür notwendige Führungs- und Betätigungsvorrichtung ist nicht dargestellt. Die Quetschplatten --41, 42--
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der Dicke des Schlauchmaterials entsprechen.
Bewegt man die Quetschplatten--41, 42-- gemäss den Pfeilen --46-- ganz aufeinander zu, dann quetschen ihre Ränder--47, 55--weiteres Schlauchmaterial an und die ausnehmungen --43,44-- drücken ähnlich wie bei einem Sackzipfel des Schlauchmaterials oberhalb des Körpers-38-an den Schaft der Pinole --21--, wo das Schlauchmaterial kleben bleibt. Dabei bilden sich sicherlich Falten, die jedoch unbedenklich sind und sich später wieder glätten.
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Man könnte auch auf andere Weise den Schlauch oberhalb des Randes --39-- sackzipfelartig binden, als dies hier gezeigt worden ist. Zum Beispiel könnte man eine bandförmige Schlaufe verwenden, die zugezogen wird od. dgl. Wenn sich die Quetschplatten--41, 42-in der in Fig. gezeichneten Lage befinden, dann hat sich der Rand--39--etwas angehoben. Nunmehr werden die quetschplatten --41, 42-- gemäss den Pfeilen --50-- wieder in ihre Ausgangslage gebracht und die Pinole --21-- wird weiter einwärts in den Hohlraum --36-- bewegt, u. zw. so weit, bis sich eine zweite Blase--48-im Stutzenhals-19-befindet. Die Blase --48-- kann wahlweise von aussen durch einen weiteren, nicht dargestellten Kanal aufgepumpt oder entlüftet werden.
Sie liegt zwischen dem Körper --38-- und einer Platte-49-, die beide starr an der Pinole --21-- befestigt sind. Durch die Einwärtsbewegung wird der Sackzipfel--51-nach innen gestülpt, wie dies Fig. 5 zeigt. Nunmehr wird Druck auf die Blase --48-- gegeben, die bei ihrer Ausdehnung den Sackzipfel - aufreisst. Der Sackzipfel--51-kann auch zur Erleichterung der Blase --48-- etwas aufgerissen
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noch heiss-fest verschweisst. Die Arbeitsgänge haben daher genügend schnell aufeinander zu folgen. In Fig. 6 sind die Trennflächen --56-- zwischen den gleichen Materialien dargestellt. Aus Fig. 6 geht auch hervor, dass das Material oberhalb des Halses--19--dadurch in günstiger Weise verdickt, wenn nicht gar verdoppelt wird.
Die Abmessungen sind so getroffen, dass beim Arbeitsgang gemäss Fig. 5 durch eine Andrückplatte - -57--, die starr und senkrecht zur Pinole--21--befestigt ist, zugleich auch die äussere Stirnfläche --58-- angedrückt wird, so dass man dort ebene Flächen erhält, die aus Dichtungsgründen notwendig sind. Die Andrückplatte-57-kann auch als Anschlag dienen und den Einschubweg der Pinole --21-- begrenzen.
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Hohlkörper kann nach unten herausfallen.
Wie man aus Fig. 6 sieht, ist der Verstärkungsring --27-- vollständig von thermoplastischem Material umgeben, von aussen nicht sichtbar und es bilden sich keinerlei Nester oder Spalte, in die von aussen Medium eindringen kann. Auf seiner Innenseite ist der Hals --19-- glatt und im Bereich des Innenrandes-59strömungsmässig günstig gekrümmt. Dies rührt davon her, dass die Blase--48--im aufgeblasenen Zustand keine eckige Gestalt, sondern von selbst stets abgerundete Formen annimmt. Deshalb läuft auch der Sackzipfel --51-- später in keilförmiger Wandstärke --61-- praktisch übergangslos aus.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verstärken der Wand eines Hohlkörpers in seinem Halsbereich, beim Formblasen, wobei ein schlauchförmiger Vorformling in einer Form zum Hohlkörper aufgeweitet wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass nach dem Blasen des Vorformlings zum Hohlkörper das untere aus der Blasform ragende freie Ende des Schlauches sackzipfelartig zusammengedrückt in den Hals hineingestülpt und im Hohlkörper durch Aufweitung in heissem Zustand an die Innenwand zumindest des Halses gedrückt wird.
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