CH331621A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger Gefässe - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger   GefäBe   
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung d nnwandiger, einseitig offener Gefϯe, z. B. von Bechern, aus warmverformbarem Kunststoff, sowie eine Vorriehtung zur Ausübung des Verfahrens.



   Die Bearbeitung von   warmverformbaren,    sogenannten thermoplastischen Kunststoffen erfolgt   dureh    Giessen, Spritzgiessen oder Strangpressen. Von n diesen Verfahren sind nur die beiden letzten bei Anwendung zu  sätzlieher,    besonderer Massnahmen und Vorrichtungen zur Herstellung dünnwandiger Gefässe geeignet. Da aber die Dicke der Ge  t'älAwandungen    im Verhältnis zu ihrer   Aus-    dehnung sehr gering ist, muss beim Spritzgiessen die Kraft des Presskolbens und beim Strangpressen die Kraft der   Schneeke    sehr hoeh sein, um ein restloses Ausfüllen der Form zu gewährleisten.

   Hierdurch ist die   Be-      anspruchung    und der Versehleiss des Presskolbens und -zylinders bzw. der Schnecke bei diesen Verfahren sehr hoch. Bei diesen Verfahren ist ausserdem eine Form mit Kern   erforderlieh.   



   Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung d nnwandiger, einseitig offener Gefässe, die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss   @    dadurch gelost, dass eine warme   Kunststoff-    folie vor die Öffnung einer der äussern Gestalt des Gefässes entsprechenden Form ge  braeht und    vom Rand dieser Öffnung gegen einen Auflagetisch gepresst wird, wonach der innerhalb der Formöffnung befindliche Teil der Folie durch Einleiten von   Truck-      Iii.

   ft    in eine gegenüber der Formöffnung in die Oberfläche des Auflagetisches mündende Leitung in die Form hineingereekt wird unter Zurüekdrüeken eines vor Beginn der   Druek-    luftzufuhr auf der Folie aufliegenden Stempels, dessen der Folie zugewandte Seite der äussern Form des Gefässbodens entsprieht und der gegen die Kraft einer Feder mit flacher Kennlinie oder eines Gewichtes bis zu einem Anschlag in die Form hinein verschiebbar angeordnet ist.



   Die erfindungsgemϯe Vorrichtung zur Durchfiihrung des Verfahrens ist so a. usgebildet, dass der   Auflagetiseh    für die   Kunststoff-    folie eine ringförmige, mit dem Rand einer senkrecht zum Auflagetisch beweglichen Form zusammenarbeitende AuflageflÏche und eine dem Stempel gegenüberliegende Auflagefläche besitzt, in die eine   Druckluftzuleitung    einmündet.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, an Hand dessen die Erfindung   besehrieben    und   erläu-    tert wird.



  Fig.   1    ist ein Schnitt durch die Vorrieh tung in Längsrichtung nach der Linie --B in Fig. 2.



   Fig. 2 ist ein Schnitt in Querrichtung nach der Linie C-D in Fig.   1.   



   Die Vorrichtung besitzt einen feststehenden Auflagetisch   1    und zwei senkrecht verschiebbare Formen 2 und 3, die quer zur   Bewegungsriehtung    der verarbeiteten Kunststoffolie 4 nebeneinander angeordnet sind.



   Es können auch mehrere Formen mit   zu-    gehörigen   Auflagetischen    und Druckluftzuleitungen quer zur Transportrichtung des Bandes nebeneinander angeordnet werden.



  Das Kunststoffband wird entsprechend breit ausgef hrt.



   Die innere Oberfläche 5 der Formen ist der Gestalt des herzustellenden Gefässes gleich. Die Formen enthalten einen Stempel   6,    dessen der Folie 4 zugewandte Seite 7 der äussern Gestalt des Gefässbodens   entsprieht.   



  Der Stempel 6 ist an einer Stange 8 befestigt, die an einem die Formen tragenden Bauteil 9 geführt ist. Der Stempel steht unter der Wirkung einer Bla. ttfeder 10. Der Weg des Stempels 6 in die Form hinein ist durch einen Anschlag 11 begrenzt. Der Stempel 6 ist gegen die Wirkung der Feder 10 bis zu dem als Anschlag dienenden Boden 12 der Form verschiebbar. Der Au, flagetisch 1 besitzt gegenüber dem Stempel 7 eine kleine, mittige Auflagefläche 13 und eine äussere Auflagefläehe 14, die mit dem Rand 15 der Form 2 bzw. 3   zusammena. rbeitet.    In die mittlere Auflagefläehe 13 mündet eine   Druckluft-    leitung   16,    die bei 17 durch iibliche   Verbin-      dungsmittel    an eine   Druekluftquelle    angeschlossen werden kann.

   Das die Formen 2 und 3 tragende Bauteil 9 ist an den zylin  drischen    Führungsstangen 18 geführt, die an dem Auflagetisch   1    befestigt sind und ausserdem ein Querhaupt 19 tragen. Das Bauteil 8 und damit die Formen 2   und 3 vrerden dureh    einen Druckstempel 20 in senkrechter Richtung bewegt.



   Zum Transport der Kunststoffolie 4 sind senkrecht übereinanderliegend zwei Paare von Walzen   21    und 22 vorgesehen. Die Unterwalze 21 wird angetrieben. Sie weist auf einem Teil 23 ihres Umfanges einen kleineren Radius auf als am übrigen Umfang 24.



   An dem die Formen   2    und 3 tragenden Bauteil 9 ist ein Messer   25 befestigt,    das mit einer am   m Auflagetiseh 1    befestigten Scherkante 26 zusammenarbeitet.



   Die mittige   Auflagefläehe    13 besitzt eine mit der Druckluftleitung 16   konzentrisehe    Vertiefung   28,    in die ein Vorsprung   29    des Stempels 6 hineinpasst.



   Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermassen :
Die warme Kunststoffolie 4 wird, solange der Umfangsteil   24    der Rolle 21 sieh gegen über der Rolle   22    befindet, durch Reibung durch die Vorriehtung bewegt. Die   Rolle 21    wird mit konstanter Drehzahl angetrieben.



  Sobald ihr im   Radius verkleinerter Umfangs-    teil   23    sich gegenüber der Rolle   22    befindet, bleibt die Folie 4 in Ruhe. Nun werden durch den Druckstempel 20 das Bauteil 9 und damit die beiden Formen   2 und    3 nach   mnten    bewegt und die Folie 4 zwisehen den   Fläehen      14    und 15 fest eingespannt. Hierbei legt sich der Stempel 6 ebenfalls gegen die Folie an, und zwar gegenüber der   Mündung der Druck-    luftzuleitung 16 in die Fläche 13.

   Dabei wird der mittlere Teil der Folie 4 durch die Kraft des Stempels 6 in die Vertiefung 28 und um den Vorsprung 29   gedriiekt.    Hierdurch bildet sich an der Folie eine infolge der Abkühlung an dieser Stelle sofort fest werdende Vertiefung, an der der mittlere Teil der Folie während des Blasens   dureh    den Vorsprung   29    zentriert wird. Anschlie¯end wird Druckluft zugeführt, und die Folie 4 verformt sich in ihrem mittleren Teil naeh oben unter Zurüekschieben des Stempels 6. Nachdem eine gewisse Verformung eingetreten ist, pflanzt sich der Druck der Leitung 16 über die   kreisring-      formage    Ausnehmung 27 auf den gesamten eingespannten Teil der Folie 4 fort.

   Auf diese Weise wird verhindert, dass bei sich gegen den Formboden verjüngenden Formen, bei denen zwischen dem Stempel 6 und der innern Oberfläche der Form zunäehst eine freie Fläehe   offenbleibt,    durch sofortige   DruckluftbeaufschlagTng des    gesamten zu verformenden Teils der Folie in diese offene Flache hinein ein ringförmiger   Wlllst    geblasen wird, der dureh seine Aufweitung hinter dem Stempel 6 eine Bewegung desselben in die Form hinein verhindern w rde.



     Sobaid    der eingespannte Teil der Folie 4 von der   Druekluft    beaufsehlagt ist, wird er nnter weiterem Zurückschieben des Stempels 6 in die Form   2    bzw. 3   hineingereekt.   



   Wenn der Stempel 6 seinen   Anschlag er-    reicht hat, wird naeh einiger Zeit die Druckluftzufuhr   beendigt,    und die Formen   2    und 3 durch den   Druekstempel    20 nach oben bewegt.



   Infolge seiner Federbelastung wirkt der Stempel 6 gleichzeitig als Auswerfer und verhindert ein Hängenbleiben des fertig geblasenen Gefässes in der Form. Zu diesem Zeitpunkt beginnt wieder der Transport des Bandes nach   reehts    durch die Rollen   21    und   22. Ein fertig geblasenes Gefäss    30 befindet sieh während des näehsten   Blasvorganges    etwa auf der H¯he der Transportrollen 21 und   22,    ein weiteres Gefäss   31    ausserhalb der Vorrichtung. Beim nÏchsten Niedergang des Bauteils 9 wird von der Folie 4 der au¯erhalb der   Vorriehtung liegende    Streifen durch das Messer 25 und die Scherkante 26 abgeschnitten.

   An diesem Streifen hängen im gezeigten Beispiel zwei   fertig geblasene Behäl-    ter 31. Zusätzlieh zu dem Messer   25    oder auch an Stelle dieses Messers kann an dem Bauteil 9   aneth    eine   Stanzvorrichtung befestigt    werden, durch die die fertigen Gefässe aus dem Rest der Folie, an dem sie noeh hÏngen, herausgestanzt. werden.



   Der   Druekstempel      20    kann durch Druckluft bewegt. werden. Falls man die   Druek-    zufuhr zu dem   Druekraum    des Druckstempels 20 und zu der Druckluftleitung 16 mit einem gemeinsamen Ventil steuert, wird vor dem   Anschluss    17 ein   Verzögerungsventil vorge-      selien,    das die   Wirkung    hat, da¯ die Druckluftzuleitung 16 erst dann Druck erhält,   wenn der Druekstempel    20 bereits   herunter-    bewegt und die Folie zwischen den Flächen   14    und 15 fest eingespannt ist. Das Verzö  gerungsventil    kann   gleiehzeitig als regelbare    Drosselstelle ausgebildet werden.



   Es ist   möglieh,    in der beschriebenen Vorriehtung die Gefässe mit   versehiedenen    WandstrÏken herzustellen. Die Dicke der   Kunst-    stoffolie wird entsprechend gewählt und durch eine Veränderung der Drosselwirkung des Verzögerungsventils sowie durch VerÏnderung- der Feder oder Gewiehtsbelastung des Stempels 6 wird die Arbeitsweise der Vorrichtung der Wandstärke des zu verformenden Materials angepasst.



   Das Verfahren und die beschriebene Vor   riehtung ermögliehen eine sehnelle, einfaehe    und billige Herstellung dünnwandiger, ein  seitig offener Gefässe    mit beliebig dünner Wandstärke. Die Einzelteile der Vorrichtung sind einfach und robust. Es ist nur eine der äussern Gestalt des herzustellenden Gefässes entsprechende Form ohne Kern erforderlich. Die Form kann aus einem Werkstoff verhältnismässig geringer G te hergestellt werden, da kaum eine Gleitbewegung des Kunststoffes auf der Oberfläehe der Form und daher nur ein sehr geringer Verschlei¯ der Form auftritt. Die Kraft, mit der die Form gegen die Kunststoffolie gedrückt werden muss, ist bedeutend geringer als die bei   Spritzguss-oder    Strangpressvorrichtungen erforderliche Kraft des Presskolbens bzw. der Schnecke.

   Die Anpresskraft der Form muss lediglich ausreichen, um wÏhrend der Druekluftzufuhr ein Nachrutschen von ausserhalb der Form liegenden Teilen der   Kunststoff-    folie in die Form hinein zu verhindern und um einen wenigstens annÏhernd luftdichten Abschlu¯ des beim Blasen mit Druckluft gefüllten Raumes nach aussen hin zu   gewähr-    leisten.



   Ein besonderer Auswerfer zum Hina. usdrüeken des fertigen Gefässes aus der Form ist nicht erforderlich, da der durch eine Feder oder ein Gewicht belastete Stempel 6 dieses Ausschieben selbsttätig übernimmt, sobald die Form von dem Auflagetisch wegbewegt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung dünnwandiger, einseitig offener Gefässe, z. B, von Be chern, aus warmverformbarem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass eine warme Kunststoffolie vor die Offnung einer der äussern Gestalt des Gefässes entsprechenden Form gebracht und vom Rand dieser Offnung gegen einen Auflagetisch gepresst wird, wonach der innerhalb der Formöffnung befindliehe Teil der Folie durch Einleiten von Druckluft in eine gegenüber der Form offnung in die Oberfläehe des Auflagetisehes mündende Leitung in die Form hineingereekt wird unter Zur ckdr cken eines vor Beginn der Druekluftzufuhr auf der Folie aufliegen- den Stempels,

   dessen der Folie zugewandte Seite der äussern Form des Gefässbodens entspricht und der gegen die Kraft einer Feder mit flacher Kennlinie oder eines Gewiehtes bis zn einem Anschlag in die Form hinein verschiebbar angeordnet ist.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagetiseh für die Ku. nststoffolie eine ringförmige, mit dem Rand einer senkreeht zum Auflagetisch be weglichen Form zusammenarbeitende Auflagefläehe und eine dem Stempel gegenüberliegende Auflagefläehe besitzt, in die eine Druckluftzuleitung einmündet.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die noch unver- formte Kunststoffolie auf einer kleinen, dem Stempel gegenüberliegenden Fläche und naeh einer geringen Verformung unter Zurück- drüeken des Stempels auf der gesamten zu verformenden Fläche mit Druckluft beaufschlagt wird.

   2. Verfahren nach Patenta. nspruch I und nach Unteranspruch l, gekennzeichnet durch die Verwendung bandförmiger Kunststoff- folien.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Form in Bichtung auf ihren Boden zu koniseh verj ngt.

   4. Vorrichtung nach Patentansprueli II und Unteranspruch 3, gekennzeichnet durch zwei Paare von sich gegenüberliegenden Walzen zum Transport des Bandes durch Reibung, die an den beiden Aussenrändern des Bandes angreifen, wobei eine Walze jedes Paares mit gleiehmässiger Drehzahl angetrie- ben wird und auf einem Teil ihres Umfanges einen kleineren Radius hat als am iibrigen Umfang.

   5. Vorriehtung naeh Patentanspruch II und Unteransprüehen 3 und 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass quer zur Transportrich- tung des Bandes nebeneinander zwei oder mehrere Formen mit zugehörigen Auflage- tischen und Druekluftzuleitungen angeordnet sind.

   6. Vorriehtung nach Patentansprueh lI und Unteransprüehen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem die Formen tragen- den bewegliehen Bauteil in Bewegungsrichtung- des Bandes gesehen hinter der Blasstelle ein mit einer Seherkante am Auflage- tiseh zusammenarbeitendes Messer befestigt ist, durch das das Band bei Abwärtsbewegung des die Formen tragenden Bauteils in Quer- streifen gesehnitten wird, an denen eine der Anzahl der nebeneinander angeordneten Formen gleiche Anzahl fertiger Gefässe hängt.

   7. Vorrichtung naeh Patentansprueh II und Unteransprüehen 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Stanzvorriehtung, durch die die fertigen Gefässe aus dem Band herausgestanzt werden und deren bewegliches Teil mit dem die Formen tragenden Bauteil verbunden ist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüehen 3 bis 7, gekennzeichnet durch einen Vorsprung an der der Folie zugewandten Seite des Stempels und eine dazu passende, zu der Druckluftzuleitung konzen- trische Vertiefung in der mittigen Auflage- fläche des Auflagetisches.

   9. Vorriehtung naeh Patentanspruch II und Unteransprüehen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstempel mit Druckluft. bewegt und die Druckluftzufuhr zum Druckraum des Druckstempels und zur Blasstelle durch ein gemeinsames Ventil ge steuert wird, und dass in die Zuleitung zu der Blasstelle ein Verzögerangsventil eingebaut ist.

   10. Vorriehtung nach Patentansprueh II und Unteransprueh 9, dadurch gekennzeich- net, dass das Verzogermigsventil gleichzeitig als regelbare Drosselstelle ausgebildet ist.