Verfahren und Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern aus einem durch einen Extruder erzeugten Kunststoffschlauch
Es ist bekannt, Hohlkörper aus einem durch einen Extruder erzeugten Schlauch eines für solche geeigneten thermoplastischen Kunststoffmaterials her- zustellen. Hierzu werden zweiteilige Hohlformen benutzt, zwischen deren Hälften der Schlauch eingeführt wird, und die dann geschlossen werden, wobei durch die besondere Eigenschaft des verwendeten Kunststoffes eine Dichtschweissung des Schlauches an den Formenden erfolgt. Darauf wird durch eine besondere Einrichtung der Formen Druckluft in das Innere des Schlauches geblasen, der dadurch aufgeweitet und in den Hohlraum der Form hineingedrückt wird.
Der Schlauch wird sodann vor oder nach Formenverschluss an der Extruderdüse abgetrennt, so dass die Form nach Erkalten des geformten Hohlkörpers geöffnet werden kann. Auf diese Weise ist keine kontinuierliche Herstellung von Hohlkörpern aus einem thermoplastischen Kunststoffschlauch möglich. Die mit dieser Arbeitsweise erzielbare Leistung ist nicht genügend störungsfrei. Es ist aber auch schon ein anderes Verfahren mit einer entsprechenden Maschine bekannt, bei der eine grosse Zahl von Formen karussellartig in einem sich drehenden Gestell angeordnet sind, wobei der von dem Extruder erzeugte Kunststoffschlauch den Formen tangential zum Drehgestell zugeführt wird.
Diese Arbeitsweise führt zu oftmals nicht zu überwindenden Schwierigkeiten, da die Extruderdüse wegen der tangentialen Zuführung des Schlauches einen grösseren Abstand vom Drehgestell haben muss, so dass der Kunststoffschlauch zumindest schon teilweise erkaltet ist, wenn er in die Formen gelangt. Das Aufblasen des Kunststoffschlauches in den sonst wie eingangs beschrieben aufgebauten Formen führt dadurch zu erheblichen Ausschussmengen. Der Aufwand'für diese Maschinen ist ausserdem wegen der vielen Formen erst bei grossen Stückzahlen wirtschaftlich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei der zuerst beschriebenen Arbeitsweise ein vollkommen kontinuierliches Herstellungsverfahren für die fraglichen Hohlkörper aus einem Kunststoffschlauch zu schaffen, ohne dass ein umfangreicher Formenpark erforderlich wird. Dementsprechend besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass in Richtung des austretenden Schlauchstranges zwei aus je zwei Hälften bestehende, sich abwechselnd schlie ssende und öffnende Formen hin und her gehend so geführt und gesteuert werden, dass die eine Form sich vor der Mündung des Extruders um den ausgetretenen Schlauch schliesst und sich mit dem austretenden Schlauch vom Extruder entfernt, wobei der durch das Schliessen der Formhälften an den Formenden zusammengedrückte Schlauch zwischen den Formenden aufgeweitet wird, während sich die andere,
weiter vom Extruder entfernte Form nach Schliessen der vor der Extrudermündung befindlichen Form öffnet und mit den geöffneten Hälften beidseitig der geschlossenen Form in Richtung zum Extruder zurückläuft und sich unmittelbar anschliessend an die sich entfernende geschlossene Form um den Schlauch schliesst, der in dieser Form wieder aufgeweitet wird, und dass sich diese Vorgänge für jede Form ständig wiederholen.
Die zur Ausübung dieses Verfahrens dienende erfindungsgemässe Maschine besteht darin, dass auf sich zum Kunststoffschlauch gegenüberliegenden Seiten je ein Paar parallel zum Schlauch verlaufender Führungen je für einen hin und her gehend antreibbaren Schlitten vorgesehen sind, von denen der eine mit den Hälften der einen Form und der andere mit den Hälften der anderen Form mittels steuerbarer Schwenkhebel verbunden ist, und dass jedem Formhälftenpaar Mittel zum Erfassen eines einen Abfallteil bildenden Schlauchteiles und Mittel zum Aufweiten des Schlauches gegen die Forminnenwandung zugeordnet sind.
Dieses Verfahren und diese Maschine ermöglichen nun bei kontinuierlich erzeugtem Kunststoffschlauch eine kontinuierliche Herstellung von Hohlkörpern.
Der Schlauch wird dabei von den sich abwechselnd und gegenseitig übergreifenden Formen abschnittsweise umfasst, wobei sich diese Formen im geschlossenen Zustand mit dem Schlauch in Richtung vom Extruder weg fortbewegen. Während dieser Bewegung erfolgt der Formvorgang zur Bildung des Hohlkörpers durch Aufweiten des von der Form umfassten Schlauchabschnittes. Gleichzeitig wandert die zweite Form im geöffneten Zustand mit ihren Hälften über die geschlossene Form hinweg in Richtung zum Extruder zurück und schliesst sich um den nächsten Schlauchabschnitt, sobald sie über die geschlossene Form hinweggewandert ist. Erst dann öffnet sich die erste Form.
Die Erfindung ermöglicht bei einem verhältnismässig geringen Kostenaufwand für die Maschine eine kontinuierliche Herstellung verhältnismässig vieler Hohlkörper in der Zeiteinheit, wobei auch die nötigen Steuerungen einfach sind und ein völlig selbsttätiges Arbeiten der Maschine ohne besondere Wartung zulassen, wie noch beschrieben wird. Die Einfachheit der Maschine beruht vor allem darauf, dass nur zwei Formen benötigt werden, die mit einfachen Mitteln zur Erreichung der gewünschten Bewegungen gesteuert werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Maschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Aufsicht auf eine Maschine zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens, und zwar in einer Stellung, bei der die in der Zeichnung rechte Form gerade geschlossen, die linke Form dagegen aber noch nicht geöffnet ist, wobei die oberen Formhälften zur klareren Darstellung nicht gezeichnet sind
Fig. 2 einen teilweisen schematischen Querschnitt nach Linie II der Fig. 1 in einer Stellung, bei der sich die beiden Formen gerade übergreifen,
Fig. 3 eine gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrösserte Darstellung einer geschlossenen Zange zum Aufblasen des Schlauches in der Form im Längsschnitt,
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig.
5 eine teilweise Darstellung eines Hohlkörperstranges, wie er beispielsweise nach dem neuen Verfahren herzustellen ist.
Im dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern aus einem fortlaufend durch einen Extruder erzeugten Kunststoffschlauch. Dieser Extruder ist auf der Zeichnung nur in Fig. 1 mit der Ausstossdüse für den noch plastischen Kunststoffschlauch schematisch dargestellt. Diese Düse ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen, während der austretende Kunststoffschlauch in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist und das Bezugszeichen 2 erhalten hat. Zur Bildung der Hohlkörper sind zwei mit ihrer Längsachse koaxial zur Extruderdüse 1 angeordnete, zweiteilige Formen 3 und 4 mit den gewünschten Hohlkörperformen entsprechenden Ausnehmungen 5 vorgesehen. Jede Form 3 und 4 besteht also aus zwei asymmetrischen oder zueinander spiegelbildlich symmetrischen Hälften 6 und 7 bzw. 8 und 9.
Im Falle des Beispieles nach Fig. 1 ergeben die Ausnehmungen 5 jeder Formhälfte bei geschlossener Form einen konischen Hohlkörper, der aus dem Kunststoffschlauch 2 zu formen ist. Um mit dem neuen Verfahren einen zusammenhängenden Hohlkörperstrang zu erzeugen, wie er beispielsweise in der Fig. 5 dargestellt ist, sind an den Formenden flache Ausnehmungen 5a vorgesehen, die blattartige Abfallstücke ergeben, deren besonderer Zweck später aber noch weiter erläutert wird.
Die Formhälften 6 und 7 bzw. 8 und 9 jeder Form 3 und 4 sind über Gelenkhebel mit seitlichen Schlitten 10 und 11 verbunden, die auf sich zur Schlauch achse gegenüberliegenden Seiten angeordnet und auf parallel zur Schlauchachse verlaufenden Führungen 12 und 13 hin und her gehend antreibbar sind.
Gemäss dem Beispiel sind auf jeder Maschinenseite zwei parallel übereinander angeordnete Führungen 12 und 13 runden Querschnitts vorgesehen. Zwischen den beiden Führungen auf jeder Seite ist je eine Spindel 14 und 15 gelagert, die eine Mutter des zugehörigen Schlittens 10 bzw. 11 durchgreift und durch ein beliebiges Umschaltgetriebe abwechselnd in entgegen gesetzte Drehrichtungen antreibbar ist, so dass damit auch jeder Schlitten 10 bzw. 11 hin und her gehende Bewegungen ausführen kann. Die Umschaltung des Spindelgetriebes erfolgt beispielsweise durch auf den Führungen 12 und 13 oder an anderen geeigneten Maschinenstellen angeordnete Endumschaltkontakte, z. B. Mikroschalter, wie sie an sich bekannt sind und daher auf der Zeichnung nicht dargestellt wurden.
Anstelle des Spindeltriebes ist es selbstverständlich möglich, auch Zahnstangengetriebe, Seilzüge oder pneumatisch oder hydraulisch betätigte Gestänge zu verwenden, die an den Bewegungsenden der Schlitten wieder umgesteuert werden.
Am Schlitten 10 bzw. 11 jeder Seite sind oben und unten je zwei Doppelhebel 16 verschwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachsen dieser Doppelhebel der Einfachheit halber durch die Führungen 12 bzw.
13 gebildet werden. Die oberen Doppelhebel des einen Schlittens 10 sind mit den einen Enden starr an der oberen Hälfte 6 der Form 3 und die unteren Doppelhebel mit den entsprechenden Enden starr an der unteren Hälfte 7 der gleichen Form 3 befestigt. In gleicher Weise sind auch die einen Enden der oberen Doppelhebel des anderen Schlittens 11 mit der oberen Hälfte 8 und die entsprechenden Enden der unteren Doppelhebel mit der unteren Hälfte 9 der Form 4 starr verbunden, so dass die Hälften der einen Form 3 mit dem Schlitten 10 auf der einen Maschinenseite und die Hälften der anderen Form 4 mit dem Schlitten 11 auf der anderen Maschinenseite in der beschriebenen Weise über die Doppelhebel in Vorschubrichtung der Schlitten unbeweglich verbunden sind.
Die jeweils äusseren Enden der Doppelhebel 16 sind auf beiden Maschinenseiten beispielsweise über Gelenklaschen 17 mit einem beliebigen Organ verbunden, durch das eine Verschwenkung der Doppelhebel 16 um ihre Schwenklager bewirkt werden kann. Dieses Organ kann z. B. aus einem hydraulisch oder pneumatisch in einem Zylinder zeitlich gesteuerten Kolben oder dergleichen bestehen. Durch Verschiebung des Kolbens im Zylinder können die Doppelhebel in der einen oder anderen Richtung verschwenkt und damit die Formhälften zum Öffnen und Schliessen der Form bewegt werden, wie es sich auch aus der Darstellung in Fig. 2 ergibt.
Zur Lagerung einer Aufblaseinrichtung für den Schlauchabschnitt in jeder Form sind die Formhälften an den die Öffnung der Hohlkörper formenden Enden im Bereich eines ein Abfallstück erzeugenden Formteiles 5b mit einer sich von diesem Formteil quer bis nach aussen erstreckenden Ausnehmung versehen, wobei die Ausnehmungen der beiden Hälften einer Form sich bei geschlossener Form überdecken. Diese Ausnehmungen dienen zur Aufnahme einer von aussen mit ihrer Mündung bis in die Erweiterung 5b der Form hineinragenden Zange mit einer zwischen deren Backen 18 und 19 verlaufenden Druckluft leitung zum Aufblasen des Kunststoffschlauchabschnittes in der geschlossenen Form.
Dabei liegt in jeder Ausnehmung der Fonnhälften eine Zangenbacke bzw. ein Zangenschenkel. Diese Zange kann beispielsweise nach Art eines Vogelschnabels ausgebildet sein. Eine vergrösserte Darstellung eines anderen Beispieles dieser Zange ist in den Fig. 3 und 4 im Längs- und Querschnitt wiedergegeben. Hiernach besteht die Zange aus einem in Längsrichtung unter teilten Rohr, dessen eine Hälfte 18' am nach aussen gekehrten Ende in einen vollständigen, an einer Druckluftleitung 20 angeschlossenen Zylinder 21 übergeht.
In diesem Zylinder 21 jeder der beiden Zangen ist ein gegen die Druckluft durch eine Feder 22 abgefederter, axial durchbohrter Kolben 23 frei liegend geführt, dessen der wirksamen Kolbenringfläche 24 abgekehrtes, ins Forminnere gerichtetes Ende mit einer Verlängerung 25 in die Zangenschenkel 18' und 19' hineinragt. Dieses verlängerte Ende des Kolbens trägt eine Luftdüse 26, die auch in eine bei Verschiebung des Kolbens 23 infolge Druckluftbeaufschlagung in den Kunststoffschlauch einstechende Kanüle 27 übergehen kann, wie es in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Der einen Formhälfte jeder Form ist also beispielsweise die in Fig. 3 mit 18' und der anderen Formhälfte die in Fig. 3 mit 19'bezeichnete Zangenbacke zugeteilt.
Jede Zangenbacke 18' bzw. 19' ist vorteilhaft auswechselbar und in bezug auf den Schlauch in axialer und radialer Richtung verstellbar an einem Halter 28 bzw. 29 befestigt und mit diesem Halter entsprechend der Formhälftenlagerung je über einen Doppelhebel 30 an ein zeitlich gesteuertes Betätigungsorgan angelenkt, welches z. B. ebenfalls aus einem hydraulisch oder pneumatisch in einem Zylinder 31 betätigten Kolben bestehen kann, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Zur Erreichung g einer einfachen Konstruktion werden die Schwenkachsen dieser letzteren Doppelhebel 30 ebenfalls durch die Schlittenführungen 12 und 13 gebildet, so dass die Doppelhebel 16 der Formhälften und die Doppelhebel 30 der Zangenbacken jeder Formhälfte auf gleicher Achse gelagert sind. Der Betätigungszylinder für die Zangenbacken kann der Einfachheit halber am Doppelhebel der zugehörigen Formhälfte befestigt sein, wie es sich ebenfalls aus der Fig. 2 entnehmen lässt.
Das neue Verfahren wird nun mit der beschriebenen neuen Maschine in der folgenden Weise durchgeführt:
Durch die Düse des Extruders 1 wird ein Kunst stoffschiauch 2 aus einem für diese Zwecke geeigneten Kunststoffmaterial kontinuierlich ausgestossen, wobei die Wandstärke dieses Kunststoffschlauches aufgrund von Erfahrungen an den Materialverbrauch bei der Herstellung der gewünschten Hohlkörper anzupassen ist. Das Ende des austretenden Schlauches 2 wird zunächst zwischen die geöffneten Hälften der Form 3 in Fig. 1 geführt.
Sobald das erste Ende des Schlauches 2 die erste Form 3 durchwandert hat, schliesst sich diese Form und drückt dabei den Schlauch an den Formenden in den Ausnehmungen 5a zusammen, so dass hier eine Verschweissung des Schlauches vorgenommen wird, und zwar durch Zusammenklappen der beiden Formhälften 6 und 7, wobei auch die dieser Form 3 zugeordnete Zange zum Aufblasen des in der Form befindlichen Schlauchabschnittes geschlossen wird und den Schlauch im Bereich des Abfallstückes 5b erfasst. Diese geschlossene Form 3 wandert nun mit dem Schlauch in Richtung weg vom Extruder, und während dieser Bewegung erfolgt in der Form der Formvorgang für den Hohlkörper aus dem in der Form eingeschlossenen Schlauchabschnitt, während gleichzeitig die zweite Form 4 bei geöffneter Zange und geöffneten Formhälften in Richtung zum Extruder wandert.
Diesen Zustand zeigt die Quer schnittsdarstellung nach Fig. 2.
Der Formvorgang des Hohlkörpers in der geschlossenen Form erfolgt nun in an sich bekannter Weise einfach dadurch, dass über die Zange Druckluft in den Schlauchabschnitt geblasen wird, sobald das Schliessen der Form beendet ist. Beim Öffnen des Druckluftventils wirkt der Luftdruck zunächst auf die Kolbenringfläche 24 des Kolbens 23 und verschiebt diesen Kolben gegen die Feder 22, so dass die Düse 26 gegen den Kunststoffschlauch zur Anlage kommt bzw. die eventuell vorgesehene Kanüle 27 in den Kunststoffschlauch einsticht. Dieser Vorgang erfolgt schlagartig, so dass die Luft mit hoher Ge schwindigkeit in den Schlauch einströmt und dessen Wandung unter Aufweitung des Schlauches in den Forminnenraum 5 hineindrückt.
Während dieser Zeit ist die zweite Form 4 mit den geöffneten Hälften 8 und 9 über diese geschlossene Form hinweggewandert.
Sie schliesst sich unmittelbar angrenzend an die erste Form 3 vor der Extruderdüse 1. Erst dann öffnet sich die erste Form, wobei die Zange dieser Form noch kurzzeitig geschlossen bleibt, der Luftdruck aber bereits kurz vor dem Öffnen der Form aufgehoben wurde, um ein Platzen des so erzeugten Hohlkörpers zu vermeiden. Die Zange der r sich öff- nenden Form wirkt also durch das kurzzeitige Festhalten des geblasenen Hohlkörpers als Auswerfer für den Hohlkörper aus der Form. Das kurzzeitige Festhalten des Hohlkörpers durch die sich gegenüber der Form einen Augenblick später öffnende Zange kann leicht an deren Betätigungsorgan, z. B. durch Schaltnocken oder dergleichen, gesteuert werden, so dass eine Erläuterung einer solchen Steuerung nicht erforderlich ist.
Um eine einwandfreie Funktion der neuen Maschine zu gewährleisten, muss die Vorschubgeschwindigkeit des Schlauches und der um ihn geschlossenen Form so eingestellt werden, dass der sich beim Schliessen der Form noch plastische und schweissfähige Kunststoffschlauch nach dem Formvorgang beim Öffnen der Form bis zur Stabilisation des geformten Hohlkörpers abgekühlt hat. Zur Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit können die Formen in bekannter Weise mit Kühlkanälen 32 versehen sein, durch die von aussen ein Kühlmittel hindurchgeleitet wird, wie es in Fig. 2 angedeutet ist. Nach dem Öffnen läuft diese erste Form mit ihren geöffneten Hälften und mit geöffneter Zange über die nun geschlossene zweite Form in Richtung zum Extruder zurück, während in der geschlossenen Form der nächste Formvorgang in der beschriebenen Weise vor sich geht.
Diese Vorgänge lassen sich auf einfache Weise automatisch steuern, so dass sie sich ständig wiederholen, ohne dass eine besondere Maschinenbedienung erforderlich ist. Auf diese Weise wird ohne Unterbrechung in kontinuierlicher Folge ein Hohl körperstrang mit zwischen den Hohlkörpern 33 liegenden flachen Abfallstücken 34 hergestellt, wie er beispielsweise in der Fig. 5 teilweise dargestellt ist.
Die in der Fig. 5 gezeichneten Abfallstücke 35 werden durch die Formausnehmung 5b erzeugt und dienen zur Erfassung des Schlauches durch die Zange. Aus diesem Hohlkörperstrang werden die Hohlkörper 33 durch einen Trennschnitt an einer Markierung 36 herausgeschnitten, wodurch die Öffnung der Hohlkörper gebildet wird, während sich die blattförmigen Abfallstücke 34 leicht mit der Hand vom Hohlkörper 33 abtrennen lassen.
Bei der Darstellung nach den Fig. 1 bis 5 handelt es sich um die Herstellung von Hohlkörpern, die sich von der Basis zur Öffnung konisch verengen. Bei der Herstellung solcher Hohlkörper wird zur Erreichung eines besonderen Vorteils so vorgegangen, dass die Basis der entsprechend konischen Hohlformen der Extruderdüse zugekehrt und dass die Vorschubgeschwindigkeit der jeweils geschlossenen Form in Richtung vom Extruder weg grösser gewählt wird als die Austrittsgeschwindigkeit des Schlauches 2 aus der Extruderdüse 1. Dadurch wird der Schlauch nach dem Austritt aus der Extruderdüse durch die schneller fortwandernde geschlossene Form zwischen dieser und dem Extruder gereckt, und zwar zunächst nur auf einer kleinen Teillänge, die mit wachsendem Abstand der Form vom Extruder ständig grösser wird, so dass die Wandung des Schlauches vom Extruder zur Form allmählich dünner wird.
Dies kann, wie erwähnt, bei geeigneter Wahl der Vorschubdifferenz zur Herstellung konischer Hohlkörper mit an allen Stellen gleich dicker Wandung ausgenutzt werden.
Es wird nämlich erreicht, dass dort, wo der Schlauch in der Form stärker aufgeweitet werden muss, auch mehr Material zur Verfügung steht.
Mit einer weiteren Ausbildung der Maschine kann man bei der Herstellung anderer einseitig offener Hohlkörper auch so vorgehen, dass doppelte Hohlformen Verwendung finden, das heisst Formen, bei denen in den Hälften Ausnehmungen für je zwei Hohlkörper vorgesehen sind. Die das offene Ende der Hohlkörper erzeugenden Formteile liegen sich dann an den Enden eines ein Abfallstück erzeugenden, zwischen den Körpern liegenden Formteiles in Achsrichtung gegenüber. Bei dieser Verfahrensweise wird der Schlauch durch die Zange im Bereich des ein Abfallstück erzeugenden Formteiles erfasst. Dadurch werden in einer Form je zwei Hohlkörper hergestellt, so dass sich gegenüber der zuerst beschriebenen Herstellungsweise eine erhebliche Leistungssteigerung erreichen lässt.
Method and machine for the continuous production of hollow bodies from a plastic tube produced by an extruder
It is known to produce hollow bodies from a hose produced by an extruder and made of a thermoplastic material suitable for such a hose. For this purpose, two-part hollow molds are used, between the halves of which the tube is inserted, and which are then closed, with the tube being sealed at the ends of the mold due to the special property of the plastic used. A special device in the molds then blows compressed air into the interior of the hose, which is then expanded and pressed into the cavity of the mold.
The tube is then cut off at the extruder nozzle before or after the mold is closed, so that the mold can be opened after the molded hollow body has cooled down. In this way, no continuous production of hollow bodies from a thermoplastic plastic tube is possible. The performance that can be achieved with this mode of operation is not sufficiently free from interference. Another method with a corresponding machine is also known, in which a large number of molds are arranged like carousels in a rotating frame, the plastic tube produced by the extruder being fed to the molds tangentially to the rotary frame.
This mode of operation often leads to difficulties that cannot be overcome, since the extruder nozzle has to be at a greater distance from the bogie due to the tangential feed of the hose, so that the plastic hose is at least partially cold when it gets into the molds. The inflation of the plastic hose in the forms otherwise constructed as described above leads to considerable amounts of rejects. In addition, because of the many shapes, the effort for these machines is only economical for large numbers.
The invention is now based on the object of creating a completely continuous production method for the hollow bodies in question from a plastic tube in the method of operation described first, without the need for an extensive pool of molds. Accordingly, the method according to the invention consists in the fact that in the direction of the exiting tubing strand, two alternately closing and opening molds, each consisting of two halves, are guided and controlled so that one mold moves around the exited one in front of the mouth of the extruder The hose closes and moves away from the extruder with the exiting hose, whereby the hose compressed by the closing of the mold halves at the mold ends is expanded between the mold ends, while the other,
The mold further away from the extruder opens after closing the mold in front of the extruder mouth and runs back with the open halves of the closed mold towards the extruder and immediately afterwards the closed mold closes around the tube, which is expanded again in this mold , and that these processes are repeated over and over again for each shape.
The machine according to the invention which is used to carry out this method consists in that a pair of guides running parallel to the hose are provided on each side opposite to the plastic hose for a reciprocatingly drivable carriage, one of which with the halves of one mold and the other the other is connected to the halves of the other mold by means of controllable pivot levers, and that each pair of mold halves has associated with it means for gripping a hose part forming a waste part and means for expanding the hose against the inner wall of the mold.
This process and this machine now enable the continuous production of hollow bodies with continuously produced plastic tubing.
The tube is encompassed in sections by the alternating and mutually overlapping shapes, these shapes moving in the closed state with the tube in the direction away from the extruder. During this movement, the molding process for forming the hollow body takes place by expanding the tube section encompassed by the mold. At the same time, the second mold in the open state moves with its halves back over the closed mold in the direction of the extruder and closes around the next hose section as soon as it has moved over the closed mold. Only then does the first form open.
The invention enables the machine to continuously manufacture a relatively large number of hollow bodies at a relatively low cost, with the necessary controls also being simple and allowing the machine to work completely automatically without special maintenance, as will be described below. The simplicity of the machine is mainly due to the fact that only two shapes are required, which can be controlled with simple means to achieve the desired movements.
An embodiment of the machine for carrying out the method according to the invention is shown in the drawing, namely show:
1 shows a partial plan view of a machine for performing the method according to the invention, namely in a position in which the mold on the right in the drawing is just closed, but the left mold is not yet open, the upper mold halves not for clarity are drawn
FIG. 2 shows a partially schematic cross section along line II of FIG. 1 in a position in which the two shapes just overlap,
3 shows an enlarged illustration of a closed pair of pliers for inflating the tube in the form of a longitudinal section compared to FIGS. 1 and 2,
FIG. 4 shows a cross section along the line IV-IV of FIG. 3,
Fig.
5 shows a partial representation of a hollow body strand as it is to be produced, for example, using the new method.
The example shown is a machine for the continuous production of hollow bodies from a plastic tube continuously produced by an extruder. This extruder is shown schematically in the drawing only in FIG. 1 with the discharge nozzle for the plastic tube, which is still plastic. This nozzle is provided with the reference number 1, while the emerging plastic hose is indicated by dashed lines in FIG. 1 and has been given the reference number 2. To form the hollow bodies, two two-part molds 3 and 4 with their longitudinal axis coaxially to the extruder nozzle 1 with recesses 5 corresponding to the desired hollow body shapes are provided. Each shape 3 and 4 thus consists of two halves 6 and 7 or 8 and 9 which are asymmetrical or symmetrical with respect to one another.
In the case of the example according to FIG. 1, the recesses 5 of each mold half, when the mold is closed, result in a conical hollow body which is to be molded from the plastic tube 2. In order to produce a coherent hollow body strand with the new method, as shown for example in FIG. 5, shallow recesses 5a are provided at the mold ends, which result in sheet-like waste pieces, the special purpose of which will be explained in more detail later.
The mold halves 6 and 7 or 8 and 9 of each mold 3 and 4 are connected via articulated levers with lateral slides 10 and 11, which are arranged on opposite sides to the tube axis and can be driven back and forth on guides 12 and 13 running parallel to the tube axis are.
According to the example, two guides 12 and 13 of round cross-section are provided on each side of the machine, arranged parallel one above the other. Between the two guides on each side a spindle 14 and 15 is mounted, which passes through a nut of the associated slide 10 or 11 and can be driven alternately in opposite directions of rotation by any changeover gear, so that each slide 10 or 11 can perform back and forth movements. The spindle gear is switched over, for example, by end-of-travel contacts arranged on guides 12 and 13 or at other suitable machine locations, e.g. B. microswitches, as they are known per se and therefore not shown in the drawing.
Instead of the spindle drive, it is of course also possible to use rack and pinion gears, cable pulls or pneumatically or hydraulically operated rods that are reversed at the ends of the movement of the slide.
Two double levers 16 are pivotably mounted above and below on each side of the carriage 10 or 11, the pivot axes of these double levers being guided by the guides 12 or
13 are formed. The upper double levers of the one carriage 10 are rigidly fastened with one ends to the upper half 6 of the mold 3 and the lower double levers with the corresponding ends are rigidly fastened to the lower half 7 of the same mold 3. In the same way, one end of the upper double lever of the other slide 11 is rigidly connected to the upper half 8 and the corresponding ends of the lower double lever to the lower half 9 of the mold 4, so that the halves of the one mold 3 are connected to the slide 10 on the one side of the machine and the halves of the other mold 4 are immovably connected to the carriage 11 on the other side of the machine in the manner described via the double lever in the direction of advance of the carriage.
The respective outer ends of the double levers 16 are connected on both sides of the machine, for example via joint brackets 17, to any organ by which the double levers 16 can be pivoted about their pivot bearings. This organ can e.g. B. consist of a hydraulically or pneumatically timed piston in a cylinder or the like. By moving the piston in the cylinder, the double levers can be swiveled in one direction or the other and the mold halves can thus be moved to open and close the mold, as can also be seen from the illustration in FIG.
To support an inflation device for the tube section in any shape, the mold halves are provided at the ends forming the opening of the hollow body in the area of a molded part 5b that generates a waste piece with a recess extending transversely from this molded part to the outside, the recesses of the two halves being one Form overlap when the form is closed. These recesses serve to accommodate a pliers protruding from the outside with their mouth into the extension 5b of the mold with a compressed air line running between their jaws 18 and 19 for inflating the plastic tube section in the closed mold.
In each recess of the mold halves there is a pincer jaw or a pincer arm. These pliers can be designed, for example, in the manner of a bird's beak. An enlarged representation of another example of these pliers is shown in FIGS. 3 and 4 in longitudinal and cross-section. According to this, the tongs consist of a tube which is divided in the longitudinal direction, one half 18 'of which merges at the end facing outwards into a complete cylinder 21 connected to a compressed air line 20.
In this cylinder 21 of each of the two pliers, an axially pierced piston 23, which is cushioned against the compressed air by a spring 22, is exposed, whose end facing away from the effective piston ring surface 24 and directed into the interior of the mold with an extension 25 into the pliers legs 18 'and 19' protrudes. This extended end of the piston carries an air nozzle 26, which can also merge into a cannula 27 which penetrates the plastic tube when the piston 23 is displaced as a result of the application of compressed air, as indicated in FIG. 3 with dashed lines. One mold half of each mold is therefore assigned, for example, the pincer jaw designated by 18 'in FIG. 3 and the pincer jaw designated by 19' in FIG. 3 to the other mold half.
Each pincer jaw 18 'or 19' is advantageously interchangeable and fastened to a holder 28 or 29 so that it can be adjusted with respect to the hose in the axial and radial direction and, with this holder, is linked to a time-controlled actuator via a double lever 30, depending on the mold half mounting, which z. B. can also consist of a hydraulically or pneumatically actuated piston in a cylinder 31, as shown in FIG.
To achieve a simple construction, the pivot axes of these latter double levers 30 are also formed by the slide guides 12 and 13, so that the double levers 16 of the mold halves and the double levers 30 of the jaws of each mold half are mounted on the same axis. For the sake of simplicity, the actuating cylinder for the tong jaws can be attached to the double lever of the associated mold half, as can also be seen from FIG.
The new procedure is now carried out with the new machine described in the following way:
Through the nozzle of the extruder 1, a plastic tube 2 made of a plastic material suitable for this purpose is continuously ejected, the wall thickness of this plastic tube being adapted to the material consumption in the manufacture of the desired hollow body based on experience. The end of the exiting tube 2 is first guided between the opened halves of the mold 3 in FIG.
As soon as the first end of the hose 2 has passed through the first mold 3, this mold closes and in the process presses the hose together at the mold ends in the recesses 5a, so that the hose is welded here by folding the two mold halves 6 together and 7, the pliers assigned to this mold 3 for inflating the hose section located in the mold being closed and grasping the hose in the area of the scrap piece 5b. This closed mold 3 now moves with the hose in the direction away from the extruder, and during this movement the molding process for the hollow body from the hose section enclosed in the mold takes place, while at the same time the second mold 4 with the tongs and open mold halves in the direction migrates to the extruder.
This state is shown in the cross-sectional view according to FIG. 2.
The molding process of the hollow body in the closed mold now takes place in a manner known per se simply in that compressed air is blown into the hose section via the pliers as soon as the mold has closed. When the compressed air valve is opened, the air pressure first acts on the piston ring surface 24 of the piston 23 and moves this piston against the spring 22, so that the nozzle 26 comes to rest against the plastic tube or the cannula 27 that may be provided pierces the plastic tube. This process takes place suddenly, so that the air flows into the hose at high speed and presses its wall into the interior of the mold 5, expanding the hose.
During this time, the second mold 4 with the opened halves 8 and 9 has migrated over this closed mold.
It closes immediately adjacent to the first mold 3 in front of the extruder nozzle 1. Only then does the first mold open, whereby the pliers of this mold remain closed for a short time, but the air pressure was released shortly before the mold opened to prevent the mold from bursting to avoid hollow body produced in this way. By briefly holding the blown hollow body in place, the pliers of the opening mold act as an ejector for the hollow body from the mold. The brief holding of the hollow body by the pliers opening a moment later compared to the shape can easily be applied to the actuator, e.g. B. by switching cams or the like, so that an explanation of such a control is not required.
In order to ensure that the new machine functions properly, the feed speed of the hose and the mold closed around it must be set so that the plastic hose, which is still plastic and weldable when the mold is closed, is after the molding process when the mold is opened until the hollow body is stabilized has cooled down. In order to increase the feed rate, the molds can be provided in a known manner with cooling channels 32 through which a coolant is passed from the outside, as is indicated in FIG. After opening, this first mold runs with its opened halves and with the tongs open over the now closed second mold in the direction of the extruder, while the next molding process takes place in the closed mold in the manner described.
These processes can be easily controlled automatically so that they are repeated over and over without the need for special machine operation. In this way, a hollow body strand with lying between the hollow bodies 33 flat waste pieces 34 is produced without interruption in a continuous sequence, as is shown in part in FIG. 5, for example.
The waste pieces 35 shown in FIG. 5 are generated by the shaped recess 5b and are used to grasp the hose with the pliers. The hollow bodies 33 are cut out of this hollow body strand by a severing cut at a marking 36, whereby the opening of the hollow bodies is formed, while the leaf-shaped waste pieces 34 can easily be separated from the hollow body 33 by hand.
In the illustration according to FIGS. 1 to 5, it is a question of the production of hollow bodies which narrow conically from the base to the opening. In the production of such hollow bodies, in order to achieve a particular advantage, the procedure is that the base of the correspondingly conical hollow shapes faces the extruder nozzle and that the feed speed of the closed mold in the direction away from the extruder is selected to be greater than the exit speed of the tube 2 from the extruder nozzle 1 As a result, after exiting the extruder nozzle, the hose is stretched between the latter and the extruder due to the faster moving closed mold, initially only over a small part of the length, which increases continuously as the distance between the mold and the extruder increases, so that the wall of the Tube gradually thins from the extruder to the mold.
As mentioned, with a suitable choice of the feed difference, this can be used to produce conical hollow bodies with walls of the same thickness at all points.
This is because it means that more material is available where the tube has to be widened to a greater extent.
With a further design of the machine, one can also proceed in the production of other hollow bodies open on one side in such a way that double hollow forms are used, that is to say forms in which recesses are provided in the halves for two hollow bodies each. The molded parts producing the open end of the hollow bodies then lie opposite one another in the axial direction at the ends of a molded part producing a waste piece and lying between the bodies. With this procedure, the hose is gripped by the pliers in the area of the molded part producing a waste piece. As a result, two hollow bodies are produced in each mold, so that a considerable increase in performance can be achieved compared to the production method described first.