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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Blasformen von Behältern aus einem kontinuierlich aus einer Strangpresse austretenden Rohr aus thermoplastischem polymerem Kunststoff, wobei das Rohr durch einen Heizofen geführt und auf seine Orientierungstemperatur erhitzt wird, anschliessend Abschnitte des Rohres in Blasformen durch ein Druckmedium aufgeweitet werden, wobei mehrere Blasformen zyklisch nacheinander um einen Abschnitt des Rohres geschlossen und zusammen mit dem von ihnen eingeklemmten mit dem nachfolgenden Rohr weiterhin verbundenen Rohrabschnitt vom Heizofen wegbewegt und nach dem Blasvorgang in geöffneter Stellung zum Heizofen hin zurückbewegt werden,
wobei sich jede im Zyklus nachfolgende Blasform zwischen dem Heizofen und der vorangehenden Blasform um einen Abschnitt des Rohres schliesst und wobei ein ausserhalb des Heizofens befindlicher Abschnitt des Rohres vor der Blasformung in seiner Längsrichtung gereckt wird, indem das Rohr an einer ausserhalb des Heizofens gelegenen Stelle eingeklemmt wird und die Klemmstelle mit grösserer Geschwindigkeit von dem Heizofen wegbewegt wird als das Rohr in den Heizofen eingeführt wird.
In der US-PS Nr. 3, 699, 199 ist ein zyklisches Verfahren zur kontinuierlichen Blasformung von Behältern aus einem kontinuierlich erzeugten Rohr aus thermoplastischem polymerem Kunststoff beschrieben, bei welchem das Rohr durch einen Heizofen geführt und auf seine Orientierungstemperatur erhitzt wird, sodann Abschnitte des Rohres durch Anwendung eines Fluiddruckes innerhalb dieser Abschnitte expandiert und in Formen gepresst werden, während sich die Abschnitte innerhalb der Formen befinden, wobei mehrere Formen nacheinander um einen Abschnitt des Rohres geschlossen und zusammen mit dem zugehörigen Rohrabschnitt aus dem Heizofen herausbewegt werden, der Rohrabschnitt expandiert und die Form sodann rezykliert wird und wobei sich jede nachfolgende Form zwischen dem Heizofen und der vorangehenden Form um einen Rohrabschnitt schliesst.
Fernerhin ist durch die FR-PS Nr. 2. 120. 149 das oben genannte Verfahren bekanntgeworden, das aber den heutigen hohen Anforderungen an derartige kontinuierliche Verfahren nicht gerecht werden konnte.
Durch die Erfindung soll ein solches zyklisches Verfahren zum Blasformen von Behältern geschaffen werden, bei welchem zwischen dem Beginn der Orientierung eines schlauchförmigen oder rohrförmigen Abschnitts eines thermoplastischen Kunststoffs und der tatsächlichen Formung eines Behälters eine kürzere Zeit verstreicht.
Dementsprechend verbessert die Erfindung das oben beschriebene bekannte Verfahren dadurch, dass das Rohr an einer zwischen dem Heizofen und der vom Heizofen eine vorbestimmte Strecke wegbewegten Blasform befindlichen Stelle eingeklemmt und der zwischen der Blasform und der Klemmstelle gelegene Rohrabschnitt weiter gereckt und orientiert wird, und dass beim Weiterrecken des Rohrabschnittes die Klemmstelle während des Bewegens der jeweiligen Blasform vom Heizofen weg in entgegengesetzter Richtung zum Heizofen hin bewegt wird, so dass der von der Klemmstelle bis in den Heizofen hinein nachfolgende Abschnitt des Rohres entspannt wird.
Es wird so das Rohr in der Heizvorrichtung oder im Ofen elastisch gereckt und dies gleicht die intermittierende Verzögerung des Rohres durch die Klemmteile aus. Dies lässt sich infolge der unerwarteten Fähigkeit des Rohres durchführen, das während der Unterbrechung extrudierte Material infolge seiner Elastizität im Ofen zu absorbieren.
Ein besonderer Vorteil ist dadurch erzielt, dass, wie gesagt, die Klemmstelle während des Bewegens der jeweiligen Blasform vom Heizofen weg in entgegengesetzter Richtung zum Heizofen hin bewegt wird.
Dadurch kann die Orientierung beschleunigt und ein besseres Produkt erzielt werden. Ausser der Erzielung eines besseren Produktes ist das erfindungsgemässe Verfahren auch insofern vorteilhaft, als die Herstellungszeit verkürzt wird, was zu höheren Produktionsraten führt.
An Hand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen : Fig. l ein Fliessschema des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Paar von Formen und auf die Vorrichtung zur Betätigung derselben, Fig. 3 eine Stirnansicht einer der Formen und der dafür vorgesehenen Betätigungseinrichtung, Fig. 4 eine Stirnansicht der Rohrhalteglieder und der dafür vorgesehenen Betätigungseinrichtung, Fig. 5 eine Ansicht der relativen Stellungen der Formen, des Rohrhalters und des Rohres direkt vor der Auslösung der axialen Vorwärtsbewegung des Halters, Fig. 6 eine Ansicht der relativen Stellungen der Formen, des Rohres und des Rohrhalters direkt vor der Auslösung der Rückwärtsbewegung des Rohrhalters zum Orientieren des Rohres, Fig.
7 eine Ansicht der relativen Stellungen der Formen, des Rohres und des Rohrhalters unmittelbar nach der Orientierung eines
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Rohrabschnittes und vor der Schliessung einer Form um denselben, und Fig. 8 bei einer andern Ausführungsform eine Ansicht der relativen Stellungen der Formen, des Rohres und des Rohrhalters, nachdem der Rohrhalter seine Vorwärtsbewegung beendet hat.
Gemäss dem Fliessschema der Fig. 1 wird eine Strangpresse zum Extrudieren eines vorzugsweise aus Polypropylen bestehenden Rohres --10-- verwendet. Das Rohr läuft durch eine Kalibriereinrichtung und sodann durch ein Kühlbad, in welchem das Rohr bis unter die Kristallisierungstemperatur abgekühlt wird.
Im Fall von Polypropylen wird das Rohr auf etwa 49 C abgekühlt, um die Kristallisierung zu beschleunigen. Das Rohr wird durch einen nicht gezeigten, angetriebenen Satz von gegenüberliegenden Reifen aus der Strangpresse durch die Kalibriereinrichtung und das Kühlbad gezogen. Das Rohr --10-- wird in einem Ofen wieder auf einige Grad unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes (etwa 140 C bis 167 C) erhitzt und nach der Wiedererhitzung zwischen einem Paar von Haltegliedern --12-- zu Formen --14 und 16-- geführt, welche abwechselnd das Rohr --10-- ergreifen und vom Ofen wegbewegen, so dass dasselbe eine vorgegebene Strecke vom Ofen weggezogen wird, in welchem Zeitpunkt die Halteglieder sich schliessen und sich von der Form weg zum Ofen hin bewegen, um das Rohr zu orientieren.
Jede Form steht mit einer Druckquelle in Verbindung, wobei der Druck zum Expandieren des Rohres innerhalb der Form verwendet wird, um einen Behälter --18-- zu bilden. Der Behälter --18-- wird zu einer Bearbeitungsstation weitergeleitet, in welcher er von den andern Behältern getrennt und der Pressgrat entfernt wird.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind Trägerorgane --20 und 22-- vorgesehen, wobei jeder Träger --20-- ein Ende einer drehbaren Gewindewelle --24-- aufnimmt und an jedem Träger --22-- ein das andere Ende der Gewindewelle --24-- aufnehmender, umsteuerbarer Motor --26-- befestigt ist.
Ein in Längsrichtung beweglicher Formschlitten weist eine Plattform --27--, ein Paar von an der Plattform --27-befestigten, einen Längsabstand aufweisenden Platten --28--, deren jede eine die Welle --24-aufnehmende Buchse --21-- mit Innengewinde aufweist, eine an der Plattform --27-- befestigte Platte --29--, einen an der Platte --29-- befestigten Stab --30-- sowie Führungsstäbe --32--, welche an einem Stab --34-- befestigt sind, der seinerseits an einem Paar von einen Längsabstand aufweisenden Platten
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besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Wie in Fig. 3 gezeigt, verläuft der Stab --37-- durch Träger --28--, so dass die Schlittenanordnung gleitend geführt wird.
Ein Hydraulikzylinder --38-- mit Öffnungen - 39 und 40-- ist an der Platte --29-- befestigt und in demselben ist eine Kolbenstange --41-- gleitend verschiebbar. An der Kolbenstange --41-- ist eine Gleitplatte --42-- befestigt, die Öffnungen --4-aufweist, durch welche die Stäbe --32-- zur gleitbaren Führung der Platte --42-- verlaufen. An jedem Ende der Platte --42-- sind Flansche --46-- angebracht und eine Welle --48-- ist an den Flanschen --46-befestigt. Mehrere Verbindungsglieder --50, 52,54 und 56-- sind schwenkbar mit einem Ende an der Welle --48-- angelenkt und am andern Ende an Hebelarmen --58, 60,62 bzw. 64-- ebenfalls schwenkbar befestigt. Die Hebelarme sind zwischen ihren Enden mit einer feststehenden, an den Platten --36-- befestigten Welle --66-- schwenkbar verbunden.
Ein Ende der Hebelarme --60 und 62-- ist an der unteren Hälfte der Form befestigt und das andere Ende der Hebelarme --58 und 64-- ist an der oberen Hälfte der Form befestigt, um diese öffnen und schliessen zu können.
Die Form wird aus der in Fig. 3 gezeigten geöffneten Stellung geschlossen, indem Druck in den Zylinder --30-- durch die Öffnung-40-- eingeleitet wird, wodurch die Kolbenstange --41-- nach vorne bewegt wird, so dass die Platte --4 ; 2-- auf den Führungsstäben --32-- sowie die VerbindungsgliederSchwenkwelle --48-- nach vorwärts gleitet. Die Vorwärtsbewegung der Schwenkwelle --48-- verschwenkt die Verbindungsglieder --50, 52,54 und 56-- um ihre Schwenkverbindungen mit den jeweiligen Hebelarmen, wodurch wieder die Hebelarmq-58, 60,62 und 64-- um die Welle --66-- verschwenkt werden, so dass sich die Form schliesst, wie in gestrichelten Linien in Fig. 3 gezeigt.
Die Form wird in Längsrichtung vom Ofen weg oder auf den Ofen zu bewegt, indem der Motor --26-- die Gewindewelle --24-- in Drehung versetzt, so dass die Gewindeverbindung derselben mit der Buchse --21-- den ganzen Formschlitten gleitend längs der Führungswelle --37-- entweder vom Ofen weg oder auf den Ofen zu je nach der Drehrichtung der jeweiligen Welle verschiebt. Die Beschreibung für die Betätigungseinrichtung der Form - ist die gleiche wie diejenige für die Form --14--, wobei die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem "a" versehen, verwendet werden.
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Die in Fig. 4 dargestellte Betätigungseinrichtung zum Öffnen und Schliessen der Halteglieder-12und zur axialen Verschiebung derselben ist die gleiche wie diejenige für die Formen --14 und 16--, wobei ebenfalls die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Strich (') versehen, verwendet werden. Der Motor - -26'-- ist ein Motor mit zwei Geschwindigkeiten, welcher die Welle --24'-- im Uhrzeigersinn viel schneller drehen kann als im Gegenzeigersinn, wodurch sich das Halteglied --12'-- schneller zum Ofen hin bewegt, als es sich von diesem weg bewegt.
Die Anlage zum Einleiten von Druckluft in die Formen, zum Öffnen und Schliessen der Formen, Öffnen und Schliessen der Halteglieder und zum Betätigen der Gewindewellen zum Verschieben der Formen und der Halteglieder in der richtigen Abfolge weist Begrenzungsschalter, Luftschütze, Solenoidventile und Zeitgeber, die an sich bekannt sind, auf.
Fig. 2 zeigt die Formen im Betrieb, beide in geschlossener Stellung, wobei eine Flasche --18-- in der Form --16-- geformt ist, die zur Öffnung bereit ist. Die Form --14-- hat sich gerade um ein Rohrstück geschlossen und eine Flasche --18-- ist durch Einleitung von Druckluft in das Rohr über einen in der Form angeordneten und in das Rohr eindringenden, nicht gezeigten Blasdorn geformt worden. Der Zylinder --38a-- wird betätigt, um die Form --16-- zu öffnen, und der Motor --26-- dreht die Welle --24-- im Gegenzeigersinn, um die Form --14-- vom Ofen schneller wegzubewegen, als das Rohr --10-- in den Ofen eingeführt wird.
An diesem Punkt des Verfahrens sind die Halteglieder --12-- geöffnet und die Form-14-- ergreift das Rohr --10--, um dasselbe über eine Strecke "L" von den Haltegliedern-12- (Fig. 5) zu ziehen, in welchem Zeitpunkt der Motor --26'-- betätigt wird, um die Welle --24'-- im Gegenzeigersinn zu drehen und dadurch die Halteglieder --12-- aus ihrer Stellung"X"in einer Richtung weg vom Ofen zu verschieben, so dass diese der Form mit der gleichen Geschwindigkeit folgen, mit der sich die Form bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der die Form vom Ofen weg bewegt wird, ist so gewählt, dass die elastische Streckgrenze des Rohres nicht überschritten wird.
Die Form kann sich schneller bewegen, als das Rohr in den Ofen eingeführt wird, und trotzdem die elastische Streckgrenze des Rohres nicht überschreiten, da die auftretende Reckung über ein grosses Rohrstück im Ofen verteilt wird, was zu einer elastischen Reckung und nicht zur Orientierung führt. Die Form --14-- und die Halteglieder --12-- bewegen sich über eine Strecke "D" von etwa 1 1/2 L, in welchem Zeitpunkt der Motor --26'-- angehalten, der Zylinder - betätigt, um die Halteglieder am Rohr zu schliessen, und der Motor --26'-- wieder in Gang gesetzt wird, um die Welle --24'-- im Uhrzeigersinn zu drehen und dadurch die Halteglieder in ihre Ausgangs-
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dadurch das Stück "L" des Rohres auf "2 1/2 L" zu recken oder zu orientieren.
Das Rohr, welches in den Ofen zurückgeschoben wird, während sich die Halteglieder --12-- zum Ofen hin bewegen, wird gleichzeitig durch die elastische Nachwirkung des im Ofen befindlichen Rohres, das vorher durch die Bewegung der Form --14-- gereckt wurde, aufgenommen, wodurch das im Ofen befindliche Rohr während des ganzen Verfahrens in einem ziemlich straffen Zustand bleibt. Wenn sich die Form --14-- nach vorne bewegt, wird der Motor --26a-- betätigt, um die Welle --24a-- im Uhrzeigersinn zu drehen und dadurch die Form --16-- nach rückwärts zum Ofen hin zu bewegen, wo sie eine Stellung an dem Stück "2 1/2 L" orientierten Rohres einnimmt, wie in Fig. 7 gezeigt.
In dieser Stellung wird der Motor --26a-- angehalten und in entgegengesetzter Richtung gedreht, um die Welle --24a-- im Gegenzeigersinn zu drehen und dadurch die Form --16-- vom Ofen weg zu bewegen. Sodann wird der Zylinder --38a-- betätigt, um die Form um das Rohr zu schliessen und eine weitere Flasche zu formen. Der Zylinder --38'-- wird so dann betätigt, um die Halteglieder --12-- zu öffnen, und der Zylinder --38-- wird betätigt, um die Form --14-zu öffnen. Sodann wird der Motor --26-- umgesteuert, um die Welle --24-- im Uhrzeigersinn zu drehen und dadurch die Form --14-- rückwärts zum Ofen hin zu bewegen und den gleichen Arbeitszyklus zu wiederholen. Die Flasche aus der Form --14-- wird dann zur Bearbeitungsstation weitergeleitet.
Bei einem Ausführungsbeispiel des obigen Verfahrens kann die Länge "L" 14, 2 cm betragen, die von der Form --14-- zum Erreichen der Stellung"X"durchlaufene Strecke beträgt etwa 33 cm, die zusätzlich von der Form --14-- bis zur Stelle"Z"zu durchlaufende Strecke beträgt etwa 2, 5 cm, der Abstand "2 1/2 L" beträgt etwas mehr als 35, 5 cm, die Form bewegt sich mit 3 m in der Minute, das Rohr wird in den Ofen mit der Geschwindigkeit von 1, 2 m in der Minute eingeführt, die Vorwärtsbewegung der Halteglieder --12-- erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 3 m in der Minute und die entgegengesetzte
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Bewegung der Halteglieder --12-- erfolgt mit der Geschwindigkeit von 24 m in der Minute.
Die auf dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Formbewegung und der Zuführungsgeschwindigkeit des Rohres in den Ofen beruhende elastische Reckung beträgt etwa 2, 1 %.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform des geschilderten Verfahrens dargestellt. Alle Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Teile und die gleichen Stellungen wie bei dem vorher erläuterten Ausführungsbeispiel. Statt dass sich die Form --14-- anfänglich von den Haltegliedern weg über eine Strecke "L" bewegt und sodann die Halteglieder und die Form sich zusammen bewegen, bis die Halteglieder eine Strecke "D" von der Stellung"X"aus zurückgelegt haben, wird dieses Verfahren insofern abgeändert, dass die Halteglieder --12-- und die Form --14-- sich anfänglich zusammen über eine Strecke "D" (Fig. 8) bewegen, wobei die Halteglieder sodann anhalten und die Form --14-- ihre Bewegung bis zur Stellung "Y" fortsetzt, so dass sich die in Fig. 6 dargestellten relativen Stellungen ergeben.
An diesem Punkt schliessen sich die Halteglieder und bewegen sich in ihre Stellung "X" zurück, während die Form --14-- ihre Bewegung in die Stellung"Z"fortsetzt, um dadurch das Rohr zu orientieren, wobei die relativen Stellungen gemäss Fig. 7 erreicht werden.
Es ist zwar ein Beispiel für bestimmte Werte angegeben worden. Es ist jedoch klar, dass die Formgeschwindigkeiten, die Zuführungsgeschwindigkeiten des Rohres in den Ofen, die dem Rohr zur Orientierung desselben erteilte Reckung und die Bewegungsgeschwindigkeit der Halteglieder jeweils geändert werden können, was von den gewünschten Bedingungen und den angetroffenen Verfahrensbedingungen abhängt.