CH366145A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern mit einem Hals aus thermoplastischem Material - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von HohLkörpern mit einem Hals aus thermoplastischem Material
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Flaschen aus thermoplastischem Material zunächst aus einer abwärtsgekehrten Düse einen Schlauch auszupressen.



  Dieser Schlauch wird dann mit seinem offenen Ende über einer aufrecht stehenden Blasdüse gespritzt. Anschliessend werden die Teile einer mehrteiligen Hohlform in der Horizontalen gegeneinander gefahren.



  Dabei wird einmal der Schlauch nahe der Spritzdüse   abgequetscht    und damit gleichzeitig der in der Hohlform befindliche Rohling verschlossen. Zugleich wird der den Flaschenhals bildende Teil des Rohlings durch die entsprechenden Teile der Hohlform gegen den Blasdorn gepresst. Damit erfolgt die gewünschte Ausformung des Flaschenhalses. Anschliessend wird durch Einpressen von Druckluft durch den Schlauch der verbleibende Teil des Rohlings bis zur Anlage an der Wand der Hohlform aufgeblasen. Nach dem Erkalten kann die Form geöffnet und die fertige Flasche ausgeworfen werden.



   Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass verhältnismässig viel Material verbraucht wird. Die Wandstärke des in einer Zwischenstufe des Fertigungsverfahrens gespritzten Schlauches wird nämlich durch die Wandstärke des Flaschenhalses bestimmt. Nur wenn eine bestimmte Wandstärke des Schlauches eingehalten ist, erfolgt eine klare Ausformung des Flaschenhalses auf seiner   Innere und    Aussenseite. Anderseits muss der Flaschenhals in der Regel verhältnismässig starkwandig sein, weil an dieser Stelle der Verschluss, also ein Verschlussstopfen, ein Tropfer, eine Zerstäuberdüse, eine Verschlusskappe oder dergleichen angebracht werden.



   Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern, wie Flaschen, aus thermoplastischem Material, mit einem Hals, dessen Wandstärke unabhängig ist von der Wandstärke des Schlauches, aus welchem der Hohlkörper hergestellt wird.



   Das Neue besteht gemäss der Erfindung darin, dass nach dem Schliessen der Form das die Biasdüse umgebende Material in Richtung dieser Düse zur innenseitigen und aussenseitigen Ausformung des Halses gestaucht wird. Das Stauchen des Materials an dieser Stelle kann gleichzeitig mit der Einführung der Blasdüse in das untere Ende des Schlauches erfolgen.



  Es kann aber auch die Blasdüse zunächst für sich in den Schlauch eingeführt und anschliessend die Stauchung des Materials für den Hals bewirkt werden. Dabei wiederum gibt es zwei Möglichkeiten. Der Schlauch kann entweder über der bereits in Blasstellung befindlichen Blasdüse gespritzt werden, um dann nach dem Schliessen der Form das Stauchen des Materials durch einen ringförmigen Kolben zu bewirken. Es könnten aber auch die Blasdüse und der Stauchkolben nacheinander angehoben werden. Es fährt alsdann also zunächst die Blasdüse in den Schlauch hinein, um welche sich gegebenenfalls bereits vorher die Hohlform geschlossen hat, und dann erst wird der Stauchkolben angehoben.



   Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, von einer Blase, also von einem unten geschlossenen Schlauch auszugehen. Die Arbeitsweise ist hier im wesentlichen die gleiche, wie sie weiter oben geschildert wurde. Nachdem sich die mehrteilige Form um den blasenförmigen Rohling geschlossen hat, wird die Blasdüse in das untere Ende des Rohlings eingestossen. Die Blasdüse durchstösst dann also die Wandung der Blase. Nach dem Aufblasen oder während desselben erfolgt dann die Stauchung des Hals materials durch den ringförmigen Kolben, der die Blasdüse umgibt.  



   Mit Hilfe dieses Verfahrens gelingt es ohne weiteres, den Hals in beliebiger Wandstärke innen- und aussenseitig genauestens auszuformen. Es können also ohne weiteres innen oder aussen umlaufende Rillen oder Leisten oder auch Gewinde vorgesehen sein, die nur eine entsprechende Formgebung der rohen Form oder der Blasdüse notwendig machen. Nachstehend soll das Verfahren an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 eine Form sowie das Herstellen einer Flasche in vier charakteristischen Verfahrensstufen,    Fig 5    eine andere Ausbildungsmöglichkeit der Formwerkzeuge, wobei die linke und die rechte Hälfte wieder zwei verschiedene charakteristische Verfahrensstufen erkennen lassen,
Fig. 6 Formwerkzeuge zur Herstellung einer Flasche aus einer unten geschlossenen Blase.



   Bei der Herstellung von Flaschen aus thermoplastischem Material entsprechend der Erfindung wird zunächst aus der ringförmigen Spritzdüse 10 eines Extruders oder einer sonstigen Strangpresse ein Schlauch 11 senkrecht nach unten ausgepresst. In geringer Entfernung unterhalb der Spritzdüse befindet sich die zweiteilige Hohlform, deren Hälften 12 und 13 an ihren einander zugekehrten Rändern Schneiden 14 tragen. Die Formhohlräume entsprechen der gewollten Form der Flasche. Ausserdem können in den Formhälften 12 und 13 noch Kühlkanäle 15 angeordnet sein, durch welche zur Erzielung einer schnelleren Abkühlung der ausgeformten Flasche gegebenenfalls kaltes Wasser oder ein anderes Kühlmittel hindurchgetrieben werden kann. Mit der Hohlform
12, 13 wirkt der Pressdorn zusammen, der axial einen Kanal 17 für die Druckluft aufweist, durch welche das Aufblasen der Flasche erfolgen soll.

   Das obere Ende 19 des Pressdornes entspricht in seinem Durchmesser dem gewollten Innendurchmesser des Halses der herzustellenden Flasche. Dieser Teil der Blasdüse ist von einer Verdickung 20 umgeben, die entsprechend Fig. 1 bis 4 einen stufenförmigen Absatz des Pressdornes darstellt. Ferner trägt der Dorn 16 einen Anschlag 21, der durch eine Ringnut 22 von der stufenförmigen Verdickung 20 getrennt ist. Die Höhe des Halses der fertigen Flasche wird durch die Lage dieses Anschlages 21 bestimmt. Es ist auch möglich, an Stelle des Anschlages 21 in den das Heben und Senken bewirkenden Mechanismus eine gegebenenfalls einstellbare Vorrichtung einzubauen, durch welche die obere Totpunktlage des Pressdorns bestimmt wird. Die Kolbenringfläche 20 hat eine Breite, die der gewollten Stärke des Flaschenhalses entspricht.



   Nachdem der Schlauch 11 in der in Fig. 1 skizzierten Lage in die Form 12, 13 eingefahren ist, wobei das untere Schlauchende mindestens bis in den Halsteil 23 der Hohlform hineinragt, schliesst sich die letztere in der in Fig. 2 skizzierten Weise. Dabei wird vor allen Dingen der umfasste Schlauchabschnitt lla im Boden der Hohlform bei 24 abgeschert und zugleich geschlossen und verschweisst. Ein Messer 25 kann noch den Schlauch 11 durchschneiden. Anschliessend wird dann, wie Fig. 3 erkennen lässt, der Pressdorn 16 hochgefahren. Dabei tritt zunächst die Blasdüse 19 in das Innere des Schlauches   lla    ein.



  Die Wandstärke des Schlauches ist so dünn und der Innendurchmesser so gross, dass eine Berührung mit der Blasdüse 19 zunächst nicht eintritt. Beim weiteren Anheben aber erfolgt durch die ringförmige Kolbenstufe 20, die den Ringkanal zwischen der Blasdüse 19 und der Wandung 23 der Form 12, 13 ausfüllt, eine Stauchung des Materials des Schlauchabschnittes   11 a    mit der Wirkung, dass die Wandstärke des Schlauches wenigstens auf der Länge des Flaschenhalses zunimmt. Das Material presst sich gleichmässig nach innen und aussen gegen den Blasdorn 19 und die Wandung 23 der Form, bis schliesslich der Pressdorn 16 die in Fig. 4 skizzierte Endlage erreicht.



  Diese Figur lässt erkennen, dass bei der fertigen Flasche die Wandstärke auf der Länge des Flaschenhalses 25 erheblich grösser ist als bei dem Schlauchabschnitt la oder an sonstigen Stellen der fertigen Flasche 26. Der beim Eintreten der ringförmigen Kolbenstufe 20 in den Raum 23 der Form 11, 12 abgescherte Überschuss des Pressmaterials befindet sich nunmehr in der Ringnut 22. Ist die Flasche 26 hinreichend abgekühlt und damit ausreichend verfestigt, so kann die Form 12, 13 geöffnet und die fertige Flasche 26 mit dem verdickten Hals 25 von der Blasdüse 19 des Pressdorns 16 abgezogen werden.



  Bei der Stauchung des Flaschenhals-Materials 25 hat sich zugleich das Gewinde 27 auf der Aussenseite des Flaschenhalses präzis ausgeformt.



   Gemäss Fig. 5 sind die Blasdüse 28 und der Pressdorn mit der ringförmigen Kolbenfläche 20' als zwei getrennte, koaxial zueinander angeordnete Teile ausgebildet. Der Pressdorn 29 gleitet also auf der Blasdüse 28. Blasdüse 28 und Pressdorn 29 können getrennt voneinander in vertikaler Richtung verstellt werden. Mit Hilfe dieser Form erfolgt die Herstellung einer Flasche 26 in ähnlicher Weise, wie sie an Hand der Fig. 1 bis 4 geschildert wurde.

   Eine Abweichung besteht lediglich insofern, als die Blasdüse 28 für sich in das untere Ende des Schlauches hineinfährt oder dass der Schlauch über die entsprechend hochgefahrene Blasdüse 28 geführt wird, worauf dann nach dem Schliessen der Form und gegebenenfalls während der gieichzeitigen Einführung der Druckluft in das Innere des umfassten Schlauchabschnittes   11 a    der Pressdorn 29 entlang der Blasdüse 28 aufwärtsgefahren wird, um die Pressung des Flaschenmaterials auf der Länge des Flaschenhalses 25 zu bewirken. Die Blasdüse 28 weist zudem noch eine umlaufende Rille 35 auf, in die ebenfalls Material eintritt.



   Die Einrichtung gemäss Fig. 6 der Zeichnung dient zur Herstellung von Flaschen, wobei von einem unten geschlossenen Schlauch, also von einer Blase 30 ausgegangen wird. Eine solche Blase kann in einfacher Weise dadurch gebildet werden, dass der Schlauch  unterhalb der Spritzdüse durch zwei scherenartig gegeneinander bewegte Messer abgequetscht wird. Die Hohlform 12, 13 ist gemäss Fig. 6 die gleiche wie in Fig. 1 bis 4. Auch der Pressdorn 31 hat sehr viel   Ahnlichkeit    mit dem Dorn 16 nach Fig. 1. Eine Abweichung besteht lediglich insoweit, als die Blasdüse 32 oberseitig durch eine Kegelspitze 33 begrenzt wird. Der Blaskanal   17' geht    unterhalb der Kegelspitze 33 in die Bohrungen 34 über.

   Nachdem die Blase 30 zwischen den beiden Formhälften 12 und 13 eingespannt ist, wird der Pressdorn 31 hochgefahren, wobei zunächst die Kegelspitze 33 die Blase auf ihrem nach unten gekehrten Teil durchstösst. Der weitere Formungsvorgang vollzieht sich dann in genau der gleichen Weise, wie es an Hand der Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde. Vor allen Dingen bewirkt auch in diesem Falle der Ringkolben 20 die Stauchung des Flaschenmaterials auf der Länge des Flaschenhalses zwischen den Wandteilen 23 der Hohlform 12, 13 und der Aussenfläche des Blasdornes 32.



   Das geschilderte Verfahren beschränkt sich nicht auf die Herstellung von Flaschen, sondern kann in gleicher Weise bei der Fertigung sonstiger Hohlkörper Anwendung finden.



   Als besonderer Vorteil des Verfahrens bzw. der Vorrichtung nach der Erfindung sei noch hervorgehoben, dass auf Grund der Pressung des Flaschenhalses durch die ringförmige Kolbenstufe 20 eine saubere und einwandfreie Formung der oberen Begrenzungsfläche des Halses erfolgt und, wie sich beispielsweise aus Fig. 4 der Zeichnung ohne weiteres ergibt, das überschüssige Material einwandfrei und sauber abgetrennt wird. Ein Bearbeiten des Flaschenhalses zum Entfernen irgendwelchen überflüssigen Materials oder zum Glätten irgendwelcher Grate ist somit nicht notwendig.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern mit einem Hals aus thermoplastischem Material, wobei ein aus einer abwärtsgerichteten Spritzdüse austretender Schlauch in eine mehrteilige Form eingeführt, durch Schliessen der Form an seinem oberen Ende verschlossen und anschliessend durch eine in das untere Ende des Schlauches hineinragende Blasdüse aufgeblasen wird, und wobei gleichzeitig durch die Blasdüse der Hals kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schliessen der Form (12, 13) das die Blasdüse (19, 28, 32) umgebende Material in Richtung dieser Düse zur innenseitigen und aussenseitigen Ausformung des Halses (25) gestaucht wird.

   UNTERANSPROCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchen gleichzeitig mit der Einführung der Blasdüse (19, 32) in das untere Ende des Schlauches (1 1a) erfolgt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (28) zunächst für sich in den Schlauch eingeführt wird, und anschlie ssend die Stauchung des Materials durch einen ringförmigen Kolben (20') erfolgt.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch über die bereits in Blasstellung befindliche Blasdüse (28) gespritzt und nach dem Schliessen der Form (12 13) das Stauchen des Materials durch den ringförmigen Kolben (20') bewirkt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, wobei der aus der Spritzdüse austretende Schlauch (30) unten geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schliessen der Form (12, 13) um den Rohling zunächst die Blasdüse (32) in das untere Ende desselben eingestossen wird, worauf anschliessend nach dem Aufblasen oder während desselben die Stauchung des Halsmaterials erfolgt.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, bestehend aus einer Schneckenoder Strangpresse mit abwärtsgerichteter, ringförmiger Pressdüse (10) zum Auspressen eines Schlauches sowie einer mehrteiligen Hohlform, deren Teile horizontal gegeneinandergeführt werden können, sowie einer von unten aufragenden Blasdüse, deren Aussenfläche zur Kalibrierung des Halses dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Blasdüse (19, 28, 32) ein Kolben (20) zugeordnet ist, dessen Aussendurchmesser dem äusseren Durchmesser des Flaschenhalses entspricht, wobei dieser Kolben (20) in vertikaler Richtung heb- und senkbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) eine stufenförmige Verdickung der Blasdüse (19, 32) darstellt.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) ringförmig und entlang der rohrförmigen Blasdüse (28) unabhängig von dieser beweglich ist.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (19, 28, 32) an ihrem freien Ende kegelig ausgebildet ist.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (17) der Blasdüse (19, 28) in der Kegelspitze mündet und hier eine ringförmige Schneide bildet.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (17') der Blasdüse (32) mit einer oder mehreren Düsen (34) unterhalb der Kegelspitze (33) mündet.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) mit einem Anschlag (21) versehen ist, welcher am Ende des Presshubes gegen die Wandung der mehrteiligen Form (12, 13) stösst.

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben (20) und dem Anschlag (21) eine Ringnut (22) zur Aufnahme etwa anfallenden Pressabfalls vorgesehen ist.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform auf ihrem den als begrenzenden Teil (23) undloder die Blasdüse (28) auf ihrer den Hals kalibrierenden Länge mit Nuten, Leisten oder Gewinde versehen ist.