Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von schalenartigen Körpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schalenartigen Körpern unter Verwendung von Hohiformen, in die eine thermoplastische Folie mittels eines gasförmigen Mediums eingepresst wird. Gemäss der Erfindung wird die thermoplastische Folie, insbesondere aus Polxvintvlchlorid, deren Stärke 0,01 bis 0,5 mm beträgt, absehnittweise um ein konstantes Mass von einer Rolle abge wiclielt, durch eine Wärm-, Pressgasformungsund Kühlvorrichtung gezogen und der ver fornite Folienteil nach erfolgter Heraus- hebung aus der Hohlform abgetrennt.
Die Erfindung betrifft auch eine zur Durchfühnmg dieses Verfahrens geeignete Einrichtung. Diese besteht darin, dass die Wärm-, Pressgasfbrmungs- und Eühlvorrich- tung aus einer untern, feststehenden Platte und einer obern, auf und ab beweglichen, be-.
heizbaren Platte besteht und dass auf der unteren Platte ein die Hohlformen aufnehmender Wagen gelagert ist und dass ferner die obere Platte und die Hohlform je an eine Pressgasleitung angeschlossen sind, derart, dass über Ventile abwechselnd Pressgas von unten und von oben gegen die durch die obere Platte einerseits und den darunter befindlichen Wagen anderseits allseits luftdicht abgeschlossene thermoplastische Folie zur Einwirkung gebracht werden kann und dass ferner die Ilolilformen so bemessen sind, dass die Hälfte der jeweils kleinsten Breitenausdeh- nung ungefähr mindestens gleich der grössten Behälterhöhe ist, und dass die von der Horizontalen abweichenden Hohlforillwandnngen einen Winkel mit der Horizontalen einschlie ssen,
der kleiner als 90" ist.
Mit der Einrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, eine sehr dünnwandige Verpackung für jegliche Art von Füllgütern bei luft-und feuchtigkeitsdichtem VersChluss zu schaffen, die eine hohe Reissfestigkeit, die 600 kg/ein2 und darüber beträgt, besitzt.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbcispiele schematisch dargestellt, und es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Hohlform,
Fig. 3 den Grundriss gemäss Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine untere und eine obere Platte mit eingefügter Form nach Fig. 2 und 3, Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 4 bei Einwirken der Pressluft von unten, Fig. 6 einen. Schnitt entsprechend Fig. 4 bei Einwirken der Pressluft von oben,
Fig. 7 einen.
Schnitt durch ein Hahnventil für die Steuerung der Pressluft im Zustand der Einblasung derselben,
Fig. 8 einen Schnitt entsprechend Fig. 7 im Zustand der Aufblasung der Pressluft,
Fig. 9 bis 15 einige Schemata für die verschiedenen Arbeitsphasen der Einrichtung nach Fig. : 1,
Fig. 16 einen Querschnitt durch in einer : AIehrfachform erzeugte Becher,
Fig. 17 einen Schnitt mit Schaubild einer Dose, die durch Gegeneinandersetzen zweier gleicher schalenartiger Körper und durch Verschweissung der vorkragenden Ränder gebildet ist, und
Fig. 18 einen Schnitt entsprechend Fig. 17 einer weiteren Gestaltungsform einer fertigen Dose.
Im schematischen Beispiel nach Fig. 1 ist die Einrichtung nach Ständerbauweise gestaltet, wobei ein Rahmen 1 und ein Lagerbock 2 auf einer Grundplatte 3 gelagert sind. Im Rahmen 1 ist die untere Tischplatte 4 fest eingebaut, die einen die Hohlform aufnehmenden Wagen 5 bildet. Dieser Wagen ist lediglich eine Tragplatte mit Fühnmgen für die Wagenrollen 6. Oberhalb dieser festen Platte 4 befindet sich die im Sinne des Doppelpfeils 7 auf und ab bewegbare obere, elek trisch beheizte Platte 8. Die Bewegung dieser Platte kann auf hydraulischem Wege oder mittels Exzenter bewirkt werden. Der Bewe gungsmechanismus ist in der Fig. 1 nicht dargestellt. Der Beheizung der obern Platte 8 dienen die Widerstandskörper 9.
Im Lagerbock 2 ruht eine Folienrolle 10, die in stetiger Folge abschnittweise in Richtung des Pfeils 11 über die Umlenkwalze 12 abgewickelt wird.
An die untere feststehende Platte 4 ist eine Doppclfahrbahn 13 für die Räder 6 des Formenwagens 5 angeschlossen. An Stelle eines mit Rollen 6 versehenen Wagens kann auch ein schlittenartiger Formkasten 5 Anwendung finden, wobei die Bahn 13 lediglich eine Schlitzführung oder dergleichen zu besitzen braucht.
Am Ende der Bahn 13 ist eine in Fig. 1 nur rein schematisch angedeutete Schneidvor- richtung 14 vorgesehen, die im Sinne des Pfeils 15 von Hand oder auch im Rhythmus des Arbeitsspiels der Anordnung nach Fig. 1 (vgl. auch Fig. 9 bis 15) durch eine automa tische Steuerung betätigt werden kann. An die Sehneidvorriehtung 14 schliesst sich entweder eine Transportvorrichtung (z. B. Förderband) oder eine Ablegeplatte 16 an, die, falls erwünscht, im Sinne des Doppelpfeils 17 im Gestell 18 auf und ab bewegt werden kann.
An die Platten 4 und 8 sind Pressgaslei tungen angeschlossen. Im Beispiel der Fig. 1 dient als Pressgas vom Kompressor 19 (ange- trieben durch den Elektromotor 20) erzeugte Pressluft, die durch die Rohrleitung 21 zu den Verteilungsleitungen 22 und 23 führt. Am Ende dieser Verteilungsleitlmg befinden sich Doppelwegehähne 24 und 25, für die in den Fig. 7 und 8 ein Ausführungsbeispiel angedeutet ist. Von den Hähnen 24, 25 führen flexible Schlauchleitungen 26 und 27 zu den Platten 4 und 8. Die Schlauchleitung 26 ist so lang bemessen, dass sie dem Ausfahren des Wagens oder Schlittens 5 zu folgen vermag.
Die Länge der Leitung 27 ist so lang bemessen. dass das Auf- und Abbewegungsspiel der Platte 8 nicht behindert ist.
Von den Hähnen 24 und 25 zweigen weiterhin die Leitungen 28 und 29 ab, die zum Schalldämpfer 30 führen. Dieser Schalldämpfer 30 ist entweder selbständig irgendwo im Raum oder auf der Platte 8 gelagert. Im letzteren Falle müssen auch die Leitungen 28 und 29 flexibel und entsprechend lang ausgebildet sein. Im Beispiel der Fig. 1 mündet die Abblasleitung 31 ins Freie.
Eine Form 32 für die Erzeugung der schalenartigen Körper ist in einem Ausführungsbeispiel in den Fig. 2 und 3 angedeutet.
Hierbei ist eine einfache flache Dose mit unter 90" abkragendcm Rand angenommen. Diese Formen 32 werden in die untere Platte 4 bzw. im Sinne der Fig. 4 in den Wagen bzw.
Schlitten 5 eingesetzt, und zwar so, dass unterhalb der Formen 32 eine Kammer 33 sich bildet.
Die bewegliche Platte 8 ist auch ihrerseits mit einer Vertiefung 34 versehen, wodurch eine der Kammer 33 entsprechende Kammer elltsteht, wenn die von der Rolle 10 zur Ab wicklung gelangende Folie 35 zwischen der Form 32 und der Platte 8 liegt.
Die Arbeitsweise ist aus den Fig. 4 bis 6, in denen drei Arbeitsstadien dargestellt sind, ersichtlich. Gemäss Fig. 4 ruht zunächst : die Folie 35 zwischen dem obern Rand des Wagens 5 und dem untern Rand der Platte 8.
Nunmehr wird gemäss Fig. 5 durch die Rohrleitung 26 Pressluft in die Kammer 33 eingelassen, und sie verteilt sich über die in der Form 32 vorgesehenen Bohrungen 36 in die Hohlräume 37 der Formen 32. Dadurch beauf schlagt die Pressluft die Folie 35, und diese wirdgcgen die untere Fläche der Platte 8 fest angedrückt. Da diese Platte beheizt ist (z. B.
850 C bei Verwendung von Polyvinylchlorid), erweicht die thcrmoplastische Folie.
Nunmehr wird der Knebel 38 des Hahnes 24, der ursprünglich die Stellung nach Fig. 7 einnahm, in die Stellung nach Fig. 8 eingelegt, so dass die Pressluft über die Leistung 28, den Schalldämpfer 30 und die Auspuffleitung 31 ins Freie gelangt.
Sofort im Anschluss hieran erfolgt das Umlegen des Knebels 39 des Hahnes 25 in die in Fig. 7 angedeutete Stellung, so dass Pressluft durch den Schlauch 27 in die Kammer 34 tritt, wie in Fig. 6 dargestellt, wodurch die erweichte Folie 35 im Bereiche der For men 32 sich an deren E Hohlraumwandungen völlig anlegt. Zufolge der in der Form 32 vorgesehenen Bohrungen 36 vermag die in den Hohlräumen 37 der Form enthaltene Luft auszuweichen, so dass keinerlei Luftblasen und dadurch bedingte Unebenheiten in dem zu erzeugenden Hohlkörper entstehen können.
Zufolge der hohen Thermoplastizität des erwärmten Folienmaterials können alle Vorsprünge in den Formenkörpern 32 einwandfrei mit der Folienhaut überzogen werden, ohne dass diese reisst. Es ist zweckmässig, darauf zu achten, dass die grösste Tiefe b einer Form 32 (Fig. 16) höchstens gleich, möglichst kleiner als die halbe grösste Ausdehnung a in der Breitenrichtung sei, da sonst nicht ausreichend Folienmaterial, bezogen auf dessen Dicke, zur Verfügung steht. um den Streckprozess zu vollführen. Die Materialdicke der Folie 35 richtet sich nach der Körperabmessung. Je kleiner diese Abmessungen sind; um so dünner kann das Folienausgangsmaterial angewendet werden.
Sobald die Folie 35 die kalten Innenwandungen der Formen 32 berührt, erstarrt sie.
Die erzeugten Körper behalten demzufolge die ihnen durch den Erwärmungs- und Blasungsvorgang awlfgezwtmgene Form. Sobald der Blasvorgang gemäss Fig. 6 beendet ist (es genügt bei dünner Folie eine Sekunde), erfolgt das Umlegen des Knebels 39 in die in Fig. 8 dar- gestellte Stellung, und die Pressluft entweicht über die Leitung 29, den Schalldämpfer und die Ausströmleftung 31 ins Freie.
In den Fig. 9 bis 15 sind verschiedene aufeinanderfolgende Arbeitsphasen schematisch angedeutet:
In Fig. 9 ist das Ende des Arbeitsprozesses entsprechend den Fig. 4 bis 6 angenommen.
Der über dem Wagen 5 befindliche Folienabschnitt 35' hat seine Verformung erfahren, und die obere Platte 8 ist bereits aufwärtsgefahren. Nunmehr wird der Wagen 5 in die in Fig. 10 angedeutete Stellung ausgefahren, wobei der nächste Folienabschnitt 35" nachgezogen wird. Gemäss Fig. 11 erfolgt jetzt das Herausheben des Folienabsehnittes 35', der bei Verwendung zahlreicher Hohlformen 32 entsprechend viele eingeformte Körper 40 aufweist. Alsdann wird der Folienabsehnitt 35' gemäss Fig. 12 bis über die Schneidvorrich- tung 14 herausgezogen und diese betätigt, so dass der fertige Folienabschnitt 35' in den Schacht 16 abfällt. Der Folienabschnitt 35" liegt nunmehr seinerseits auf dem Wagen 5 auf.
Zufolge des Herausziehens des Abschnittes 35' ist ein weiterer Teil der Folie 35"' von der Rolle 10 abgewickelt worden.
Alsdann erfolgt das Rückfahren des Wagens entsprechend Fig. 14 in den Bereich der Platten 4 und 8. Zufolge des Zurückfahrens weicht der Folienabsehnitt 35"'ebenfalls zurück, und es bildet sich zwischen der Umführlmgswalze i 2 und dem Wagen 5 eine Schleife, wie in den Fig. 14 und 15 angedeutet. Nunmehr ist der Folienabschnitt 35"seinerseits in Arbeitsstellung. Die obere Platte 8 wird gemäss Fig. 15 abwärtsbewegt, und es werden die Arbeitsphasen, wie zu den Fig. 4 bis 6 ge schildert, durchgeführt. Sobald diese beendet sind, beginnt das Arbeitsspiel, wie zn Fig. 9 und folgenden erläutert.
Im Beispiel der Fig. 17 ist angenommen, dass zwei gleiche schalenförmige Körper 40 und 40' nach ihrer erfolgten Erzeugung in denselben Formen gegeneinandergelegt und mittels der vorkragenden Ränder 41 mit ein ander zu einem Hohlkörper verbunden werden. Hierfür eignet sich ganz besonders die Iiochfreq;nenzschweissung, die bewirkt wird, sobald die Körper 40 mit den Gebrauchs- oder Verbrauchsgütern gefüllt sind. In Fig. 18 ist eine mehr dosenartige Form als Beispiel dargestellt. Die Hoehfrequenz-Verschwei- sslmgsnaht ist durch die Pfeile 42 angedeutet.
Es ist erkennbar, dass zahlreiche anders geformte Hohlkörper erzeugt werden können.
Wie in Fig. 16 angedeutet, werden dem Wagen 5 normalerweise Folienabschnitte mit zahlreichen hineingeformten Körpern 40 entnommen, und es ist bei der Ein. ordnung der Formen 32 darauf zu achten, dass beim nach träglichen Durchtrennen der einzelnen Körper 40 an den durch die Pfeile 43 angedeuteten Stellen für jeden Körper 40 ausreichend vorkragende Ränder 41 verbleiben.
Der Fliessarbeitsgang kann dahingehend erweitert werden, dass die Schneidvorriehtung 14 oder eine mit ihr gekuppelte Zusatzschneidvorrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen ist, die so wirkt, dass nicht nur ein Abtrennen der jeweiligen behandelten Folienabsehnitte 35', 35"erfolgt, sondern gleichzeitig oder kurz danach auch ein Heraustrennen der einzelnen Körper 40 aus dem zunächst noch zusammenhängenden Folienabsehnitt.