Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von hohlen
Gegenständen aus Kunststoff
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Gegenständen, z. B. Flaschen, Spielzeugen, elektrischen Bestandteilen usw. aus einem ausgepressten Rohr aus Kunststoff, das in einer mehrteiligen Form aufgeblasen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr vor dem Einführen in die Blasform derart gehalten wird dass es ausserhalb der Kontaktstelle mit den Halteorganen verformt und unter Beeinflussung der Wandstärke der Form der Blasform angepasst wird.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Sie ist gekennzeichnet durch Greifer, die dazu dienen, das Rohr vor dem Schliessen der Blasform anzufassen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dargestellt. Das Verfahren wird in diesem Zusammenhang beispielsweise erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein ausgepresstes Rohrstück,
Fig. 2 das Rohrstück mit Halteorganen,
Fig. 3 das gehaltene Rohrstück nach dem Abschneiden,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 3,
Fig. 6 und 7 Varianten zu Fig. 5,
Fig. 8 ein seitlich versetztes Rohrstück,
Fig. 9 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 10, 11 im grösseren Massstab einen Schnitt durch die Blasformteile in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen,
Fig. 12 ein anderes Ausführungsbeispiel,
Fig. 13 im grösseren Massstab eine Ansicht der Greifer,
Fig. 14 die Einrichtung in Blasstellung,
Fig. 15 im grösseren Massstab den unteren Teil des Rohrstückes zwischen Blaskopf und Greifer,
Fig. 16 das Abschneiden des Gegenstandes durch Verstellen der Blasform,
Fig. 17 ein drittes Ausführungsbeispiel,
Fig.
18-22 im grösseren Massstab und teilweise im Schnitt die verschiedenen Arbeitsstellungen dieser Einrichtung.
Nachstehend wird beispielsweise die Anwendung des Verfahrens für die Herstellung von Flaschen erläutert. Die meisten thermoplastischen Materialien, insbesondere Polyäthylen, behalten einen Teil ihrer Elastizität auch dann, wenn sie bis zur Temperatur erhitzt sind, die sie in der Blasform haben müssen.
Wenn in einem ausgepressten, erhitzten Rohr aus thermoplastischem Material durch das Auspressen ein Zug erzeugt wird, so ist gegebenenfalls das Material bestrebt, diesen Zug durch seine eigene Elastizität zu reduzieren.
Wenn ein Rohr oder ein hohler Strang aus thermoplastischem Material senkrecht von oben nach unten ausgepresst wird, so ist jeder Teil des Rohres einem axialen Zug untenvorfen, der durch das Eigengewicht des Rohres verursacht ist. Der obere Teil des Rohres ist am meisten belastet. Ähnliche Spannungen entstehen bei horizontal ausgepressten Rohren.
In Fig. 1 ist ein Rohr 30 dargestellt, das von oben nach unten aus einer Düse 31 ausgepresst wird. Das Rohr ist dem durch sein Eigengewicht verursachten Zug unterworfen. Der Teil 32 des Rohres, der sich nahe der Düse 31 befindet, weist daher eine Wandstärke auf, die kleiner ist als die des unteren Teiles 33 des Rohres.
Eine bestimmte Länge des Rohres kann abgeschnitten und das Rohrstück durch Kräfte gestützt werden, die nur an seinem unteren Teil wirken. Diese Abstützung dauert so lange, bis der obere Teil des Rohrstückes sich unter der Wirkung seiner Elastizität nach unten bewegt hat, wodurch die Zugspannung im Rohrstück reduziert wird.
Das in Fig. 2 dargestellte Rohr 32 ist unten durch Greifer 35 gehalten (Fig. 5) und oben mittels Führungen 36 geführt (Fig. 4). Nachdem die Greifer 35 und die Führungen 36 in Arbeitsstellung gebracht worden sind, wird das obere Ende des Rohres 32 durch das Messer 37 abgetrennt. Im dargestellten Beispiel gleitet das Messer 37 unmittelbar über den Rand der Düse 31.
Es könnte sich aber auch im Abstand dieser Düse befinden.
Man könnte auch den unteren Teil des Rohres vor dem Abschneiden bereits stützen, wobei die Düse 31 weiter Material auspressen würde. Das untere Ende des Rohres wird dabei festgehalten, oder mit einer Geschwindigkeit nach unten bewegt, die kleiner ist als die Geschwindigkeit des Materials aus der Düse. Das Material im oberen Teil des Rohres wird dann etwas zusammengedrückt. Die meisten thermoplastischen Materialien sind bei den für ein Aufblasen in der Form notwendigen Temperaturen relativ nahe an ihrem Schmelzpunkt, so dass der axiale Zug durch den obenerwähnten Vorgang nicht ganz aufgehoben werden kann. Nach dem Abschneiden soll daher der untere Teil des Rohres abgestütz werden, so dass der obere Teil unter der Wirkung der verbleibenden Spannung sich nach unten verschieben kann.
Das erwähnte Verfahren kann sowohl kontinuierlich als nicht kontinuierlich angewendet werden. Bei kontinuierlicher Herstellung muss das abgeschnittene Rohrstück ausserhalb der Bahn des nächsten Rohrstückes verlegt werden. Die zu dieser Verlegung notwendige Zeit genügt für das erwähnte Zusammenziehen des Rohres. Während das Rohr verlegt wird, ist es unten festgehalten und oben derart geführt, dass es sich axial verschieben kann. Wenn das Rohr seine Endlage erreicht hat, so ist es praktisch spannungslos. Eine mehrteilige Blasform kann dann um das Rohrstück geschlossen werden.
Beim Herstellen von nicht geraden Gegenständen, wie z. B. einem Arm für eine Puppe, einem Behälter mit einem krummen Ausgussteil, usw. ist das erwähnte Verfahren besonders günstig. Während der untere Teil des Rohres gehalten ist, kann der obere Teil versetzt werden, wobei das axiale Schrumpfen unbeeinflusst bleibt. Das Rohrstück hat jetzt eine krumme Form, die im wesentlichen derjenigen der Blasform entspricht. In Fig. 8 ist ein solches Rohrstück in ausgezogenen Linien dargestellt. Die ursprüngliche Form des Rohres ist strichpunktiert angedeutet. Die krumme Form wird durch Versetzen der Führungen 36 erzielt. Die gleichen Mittel werden also für das Vorformen und für das Verstellen des Rohrstückes verwendet. Beide Vorgänge erfolgen gleichzeitig.
Die Teile, die das untere Ende des Rohres fassen und stützen, können derart geformt sein, dass sie dem Rohr bereits eine Form geben, die dem Profil der Blasform entspricht. Obwohl das Rohr nur an seinem unteren Ende gefasst und deformiert wird, erstreckt sich diese Deformation in Folge des erhitzten Zustandes längs des ganzen oder fast des ganzen Rohres. Ein lokal begrenzter verformender Kontakt mit dem Rohr kann somit zur Verformung fast des ganzen Rohres dienen. Dank dessen kann das Rohr in der Form eingeschlossen sein, wobei sein unteres Ende stets von den Greifern gehalten ist. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass keine der Teile des Rohres, die aufgeblasen werden, in einem wärmeleitenden Kontakt mit anderen Organen stehen. Es gibt somit praktisch keine Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Teilen des aufzublasenden Rohres.
In Fig. 5-7 sind verschiedene Querschnitte der Organe 35, 36 dargestellt.
Die Greifer 35 weisen gemäss Fig. 5 eine quadratische Öffnung 38 auf, deren Seiten praktisch tangential zur Rohrmantelfläche liegen. Die Greifer 35 verursachen in diesem Falle keine Veränderung des Rohres. Die Greifer 35 gemäss Fig. 6 weisen ein off- nung auf, deren Teil 38a mit dem Rohr im Kontakt steht. Das Rohr bekommt dadurch einen ovalen Querschnitt. Wenn der zu formende Gegenstand ebenfalls oval gestaltet ist, so wird der Blasvorgang entsprechend erleichtert. Gemäss Fig. 7 weisen die Greifer 35 eine Öffnung auf, die hexagonal ist. Das Rohr erhält einen entsprechenden Querschnitt. Je nach dem Querschnitt des zu formenden Gegenstandes kann man entsprechende Greifer 35 vorsehen, wodurch das Rohr bereits einen Querschnitt bekommt, der demjenigen des Gegenstandes im wesentlichen entspricht.
In Fig. 9-11 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt.
Aus der Presse 40 wird durch die Düse 31 ein freihängendes vertikales, erhitztes Rohr aus thermoplastischem Material ausgepresst. Ferner ist eine in Bezug auf die Düse 31 auf- und abwärts beweglich angeordnete Tragplatte 41 vorgesehen. Diese Tragplatte 41 ist an den Enden zweier Kolbenstangen angebracht, die an den Kolben von zwei hydraulischen Zylindern 43 befestigt sind. Durch Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Zylindern 43 kann die Tragplatte 41 wahlweise auf- und abwärts bewegt werden. In der Mitte der Tragplatte 41 ist ein länglicher Schlitz 42 vorgesehen, dessen Breite ziemlich grösser ist als der Durchmesser des Rohres 30. Das freie Ende des Rohres kann ohne Schwierigkeit durch den Schlitz 42 gelangen. Der Schlitz 42 ist lang genug, um auch axial versetzte Rohre (Fig. 8) durchzulassen.
Die Blasform besteht aus zwei beweglichen Teilen 45, die zusammen den Formraum 46 begrenzen, der dem gewünschten Gegenstand entspricht. Die Teile 45 sind zweckmässig auf der Tragplatte 41 verstellbar angeordnet. Jeder Teil 45 gleitet zwischen zwei vertikalen Führungen 46a, die an der Tragplatte 41 befestigt sind. Der Fuss jedes Teiles 45 erstreckt sich in den Schlitz 42. Jeder Teil 45 ist über eine Stange mit einem hydraulischen Zylinder 47 verbunden, der zu ihrer Verstellung dient.
Die Greifer 35 und die Führungen 36 sind im unteren, bzw. im oberen Teil der Formteile 45 angeordnet. Im Fuss der Teile 45 sind Bohrungen 48 vorgesehen. Jeder Greifer 35 hat eine im Querschnitt viereckige Verlängerung 49, die in einer der Bohrungen 48 verschiebbar angeordnet und durch eine mittels Bolzen 51 befestigte Platte 50 gehalten ist. Jeder Greifer 35 weist ferner einen nach oben gerichteten Lappen 52 auf. An diesem Lappen 52 ist ein Führungsbolzen 53 befestigt, der sich durch die Bohrung 48 und durch eine Öffnung 54 ihrer Abschlusswand erstreckt. Auf dem Bolzen 53 ist eine Druckfeder 55 angeordnet, die den Greifer 35 belastet. Die beiden Führungen 36 sind in identischer Weise auf den Teilen 45 montiert.
Die Greifer 35, wenn sie in Kontakt miteinander sind, bilden eine Öffnung 38, die derart bemessen ist, dass der untere Teil 33 des Rohres 30 gehalten und gestützt wird. Die Führungen 36 bilden ebenfalls eine Öffnung 38, diese ist aber derart bemessen, dass die axialen Bewegungen des Rohres 30 in keiner Weise behindert werden.
Ferner ist ein Blaskopf 60 vorgesehen, der durch das untere offene Ende des Rohres 30 einführbar ist.
Die Höheneinsteilung des Blaskopfes 60 erfolgt mittels des hydraulischen Zylinders 61.
Die beschriebene Einrichtung funktioniert wie folgt:
In Fig. 9 ist die Anfangsstellung dargestellt, bei welcher ein Rohr 30 ausgepresst worden ist. Die Teile 45 werden dann gegeneinander bewegt, ohne jedoch den Formraum ganz zu schliessen (Fig. 10).
Die Greifer 35 und die Führungen 36 hingegen kommen in Kontakt miteinander und mit dem Rohr 30.
Das Messer 37 wird dann durch nicht dargestellte Mittel betätigt. Unmittelbar nach dem Schneiden wird die Tragplatte 41 unter der Wirkung der Zylinder 43 nach unten bewegt. Der abgeschnittene Rohrteil wird somit von der Düse 31 entfernt. Er kann somit nicht mit dem nächsten Rohrteil 30a (Fig. 11) in Kontakt kommen. Während dieser Abwärtsbewegung kann sich das Rohr 30 wieder zusammenziehen, und die durch das Eigengewicht verursachte Spannung wird aufgehoben. Wenn dies der Fall ist, so werden die Formteile 45 weiter gegeneinander bewegt. Sie schliessen sich um das Rohr 30 (Fig. 11). Vor dem Schliessen der Formteile 45 wird der Blaskopf 60 in das untere Ende des Rohres 30 eingeführt.
Beim Schliessen der Formteile 45 wird das obere Ende des Rohres 30 verschlossen (Fig. 11). Wenn jetzt ein Druckmittel durch den Blaskopf eingeführt wird, so wird das Rohr 30 an die Wände der Form angepresst. Dank den Organen 35, 36 konnte das Rohr 30 ohne besonderen konstruktiven Aufwand axial nach unten bewegt werden.
Nach dem Kühlen und Erstarren des aufgeblasenen thermoplastischen Materiales werden die Formteile 45 seitlich bewegt, so dass der fertige Gegenstand aus dem Formraum 46 kommt. Gleichzeitig werden die Greifer 35 und die Führungen 36 zurückgezogen.
Der Blaskopf 60 wird ebenfalls nach unten bewegt.
Die Tragplatte wird nach dem Entfernen des fertigen Gegenstandes nach oben bewegt, und der beschriebene Vorgang kann wiederholt werden (Fig. 9).
In Fig. 12-16 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird das Rohr anders gehalten, die Arbeitsweise der Einrichtung ist jedoch die gleiche wie in Bezug auf Fig. 9-11 beschrieben.
Die dargestellte Einrichtung weist ebenfalls eine Tragplatte 41 mit Antriebszylindern 43 und Formteilen 45 mit Antriebszylindern 47 auf. In dem Schlitz 42 der Tragplatte 41 sind Greifer 70 seitlich verschiebbar angeordnet (Fig. 13, 15). Diese Greifer 70 bilden eine mittlere, konische öffnung 71 von rundem Querschnitt. Diese öffnung 71 kann die verschiedenen in Fig. 5-7 dargestellten Formen einnehmen. Diese Greifer 70 sind an den Kolbenstangen von Verstellzylindern 72 befestigt. In Fig. 12 sind sie in geöffneter und in Fig. 13-15 in geschlossener Stellung dargestellt.
Der Blaskopf 73 ist selber konisch ausgebildet (Fig. 15), so dass das untere Ende des Rohres zwischen diesem Blaskopf 73 und der konischen Wand der öffnung 71 eingeklemmt ist.
Die Formteile 45 können entweder von oder nach dem Aufwärtsbewegen des Blaskopfes 73 geschlossen werden. Die Formteile 45 werden zweckmässig nur soweit geschlossen, dass sie in Kontakt mit dem Rohr kommen und es halten. Vor dem Aufblasen müssen diese Formteile 45 ganz geschlossen werden. Sie klemmen und schliessen den oberen Teil des Rohres.
Die Kanten 45a der Formteile 45, die das Rohr oben klemmen und schliessen, sind näher an der Rohrachse angeordnet, als die den Hals des Gegenstandes definierenden Flächen 45b der Formteile 45. Wenn also diese Teile 45 nur teilweise geschlossen werden, so werden die Kanten 45a im Kontakt mit dem Rohr stehen, um es zu führen, wobei die Greifer 70 das Rohr unten stützen, sobald es von der Düse abgeschnitten worden ist. Die Reduktion der entstandenen Spannung ist also auch hier möglich.
Nach dem gänzlichen Schliessen der Formteile 45 wird das Rohr 30 gegen die Wand des Formraumes 46 aufgeblasen. Gegebenenfalls können dann die Formteile 45 gemeinsam durch entsprechende Steuerung der Zylinder 47 seitlich verschoben werden. Die Messerkanten 75 der Greifer 70 schneiden somit den zwischen den Blaskopf 73 und den Greifern 70 geklemmten Teil des Rohres vom aufgeblasenen Gegenstand ab. Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass das beschriebene Verfahren auch mit diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt werden kann.
Mit der Einrichtung gemäss Fig. 17-22 wird der Gegenstand im Gegensatz zu Fig. 9-16 von oben aufgeblasen.
Die Formteile 45, die Elemente 35, 36 mit Feder 55 und der Tragtisch sind wie in bezug auf Fig. 9-11 beschrieben. Hydraulische Zylinder 43 dienen zum Auf- und Abwärtsbewegen der Tragplatte 41, während die Formteile 45 und die Elemente 35, 36 durch Zylinder 47 betätigt werden.
Wie aus Fig. 17, 18 ersichtlich, ist in der Presse eine Bohrung 80 vorgesehen, in welcher ein rohrförmiges Element 81 koaxial angeordnet ist. Die ringförmige Düse ist durch die Wand der Bohrung 80 und durch die äussere Mantelfläche des Elementes 81 gebildet. Die innere Bohrung dieses Elementes 81 dient zur Führung des Blaskopfes 83. Letzterer ist durch eine lange Stange 83 mit einem mittleren Kanal 84 für das Druckmittel gebildet. Am Ende der Stange 83 ist eine Abrundung 85 vorgesehen, die den eigentlichen Blaskopf bildet. Die Stange 83 kann von einer zurückgezogenen Stellung (Fig. 18) in eine vorgeschobene Stellung (Fig. 20) bewegt werden. Sie wird erst nach gänzlichem Schliessen der Formteile 45 in das Rohr eingeführt. Wie bereits erwähnt, hat der untere Teil des Rohres eine grössere Wandstärke als der obere Teil.
Dies ist auch der Fall, wenn man, wie oben beschrieben, dem Rohr die Gelegenheit gibt zusammenzuschrumpfen. Wenn also der Gegenstand, z. B. eine Flasche aufrecht aufgeblasen wird, so befindet sich die grösste Wandstärke an der Basis des Gegenstandes, was ihm eine grössere Standfestigkeit verleiht.
Mit der beschriebenen Einrichtung wird das Rohr ausgepresst (Fig. 18), es wird durch die Elemente 35, 36 gehalten und geführt und zwar sowohl vor als auch nach dem Abschneiden mittels des Messers 37 (Fig. 18). Nach dem Schneiden wird das Rohr axial nach unten bewegt, wobei es sich in dieser Zeit zusammenziehen kann. Die Stange 83 mit ihrem Kopf 85 wird ebenfalls nach unten bewegt. Inzwischen wird der nächste Rohrteil langsam aus der Presse kommen.
Das Einführen des Blaskopfes in das Rohrstück erfolgt erst nach dem Zusammenschliessen der Formteile 85 um das Rohrstück 30, das an seinem unteren Ende durch Zusammenklemmen abgeschlossen wird.
Nach dem Aufblasen des Rohres gegen die Formwand und dem Erstarren des geformten Gegenstandes werden die Formteile 45 geöffnet. Dies kann vor oder nach dem Zurückziehen der Stange 83 erfolgen. Der fertige Gegenstand 89 kann entfernt werden (Fig. 22).
Method and device for the manufacture of hollow
Objects made of plastic
The present invention relates to a method of manufacturing hollow objects, e.g. B. bottles, toys, electrical components, etc. from a pressed tube made of plastic, which is inflated in a multi-part shape.
The method according to the invention is characterized in that the tube is held before it is introduced into the blow mold in such a way that it is deformed outside the contact point with the holding members and adapted to the shape of the blow mold while influencing the wall thickness.
Another object of the invention is a device for carrying out this method.
It is characterized by grippers that serve to grasp the pipe before the blow mold is closed.
In the drawing, exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically. The method is explained in this context, for example.
Show it:
1 shows a pressed pipe section,
Fig. 2 the pipe section with holding members,
Fig. 3 the held pipe section after cutting,
Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 3,
Fig. 5 is a section along the line 5-5 in Fig. 3,
Fig. 6 and 7 variants of Fig. 5,
8 shows a laterally offset pipe section,
9 shows a device for carrying out the method,
10, 11 on a larger scale a section through the blow molded parts in two different working positions,
12 shows another embodiment,
13 shows a view of the grippers on a larger scale,
14 shows the device in the blowing position,
15 shows, on a larger scale, the lower part of the pipe section between the blow head and gripper,
16 shows the cutting off of the object by adjusting the blow mold,
17 shows a third exemplary embodiment,
Fig.
18-22 shows the various working positions of this facility on a larger scale and partly in section.
For example, the application of the method to the manufacture of bottles is explained below. Most thermoplastic materials, especially polyethylene, retain some of their elasticity even when heated to the temperature required in the blow mold.
If a tension is generated in a pressed, heated tube made of thermoplastic material by pressing, the material may endeavor to reduce this tension by its own elasticity.
When a pipe or a hollow strand of thermoplastic material is pressed vertically from top to bottom, each part of the pipe is subjected to an axial pull caused by the weight of the pipe. The upper part of the pipe is the most loaded. Similar tensions arise with horizontally pressed pipes.
1 shows a tube 30 which is pressed out of a nozzle 31 from top to bottom. The pipe is subjected to the tension caused by its own weight. The part 32 of the pipe which is located near the nozzle 31 therefore has a wall thickness which is smaller than that of the lower part 33 of the pipe.
A certain length of the pipe can be cut off and the pipe section can be supported by forces acting only on its lower part. This support lasts until the upper part of the pipe section has moved downwards under the effect of its elasticity, whereby the tensile stress in the pipe section is reduced.
The tube 32 shown in FIG. 2 is held at the bottom by grippers 35 (FIG. 5) and guided at the top by means of guides 36 (FIG. 4). After the grippers 35 and the guides 36 have been brought into the working position, the upper end of the tube 32 is cut off by the knife 37. In the example shown, the knife 37 slides directly over the edge of the nozzle 31.
But it could also be at a distance from this nozzle.
The lower part of the pipe could also be supported before cutting, the nozzle 31 would continue to press out material. The lower end of the tube is held in place, or moved downwards at a speed that is less than the speed of the material from the nozzle. The material in the upper part of the pipe is then compressed a little. Most thermoplastic materials are relatively close to their melting point at the temperatures necessary for inflation in the mold, so that the axial tension cannot be completely eliminated by the above-mentioned process. After cutting, the lower part of the pipe should therefore be supported so that the upper part can move downwards under the effect of the remaining tension.
The process mentioned can be used both continuously and discontinuously. In the case of continuous production, the cut pipe section must be laid outside the path of the next pipe section. The time required for this laying is sufficient for the aforementioned contraction of the pipe. While the pipe is being laid, it is held at the bottom and guided at the top so that it can move axially. When the pipe has reached its end position, it is practically de-energized. A multi-part blow mold can then be closed around the pipe section.
When making objects that are not straight, such as B. an arm for a doll, a container with a curved spout, etc., the aforementioned method is particularly favorable. While the lower part of the tube is held, the upper part can be displaced, without affecting the axial shrinkage. The pipe section now has a curved shape which essentially corresponds to that of the blow mold. In Fig. 8, such a pipe section is shown in solid lines. The original shape of the pipe is indicated by dash-dotted lines. The curved shape is achieved by offsetting the guides 36. The same means are used for preforming and adjusting the pipe section. Both processes take place at the same time.
The parts that grasp and support the lower end of the tube can be shaped in such a way that they already give the tube a shape which corresponds to the profile of the blow mold. Although the pipe is only gripped and deformed at its lower end, this deformation extends along the whole or almost the whole of the pipe as a result of the heated state. A locally limited deforming contact with the pipe can thus be used to deform almost the entire pipe. Thanks to this, the tube can be enclosed in the mold with its lower end always held by the grippers. This has the additional advantage that none of the parts of the tube that are inflated are in heat-conducting contact with other organs. There are thus practically no temperature differences between the various parts of the tube to be inflated.
In Fig. 5-7 different cross sections of the organs 35, 36 are shown.
According to FIG. 5, the grippers 35 have a square opening 38, the sides of which are practically tangential to the pipe jacket surface. In this case, the grippers 35 do not cause any change in the pipe. The grippers 35 according to FIG. 6 have an opening, the part 38a of which is in contact with the pipe. This gives the pipe an oval cross-section. If the object to be shaped is also oval, the blowing process is facilitated accordingly. According to FIG. 7, the grippers 35 have an opening that is hexagonal. The pipe is given a corresponding cross-section. Depending on the cross-section of the object to be shaped, appropriate grippers 35 can be provided, so that the tube already has a cross-section which essentially corresponds to that of the object.
In Fig. 9-11 a first embodiment of a device for performing the method is shown.
A freely hanging vertical, heated pipe made of thermoplastic material is pressed out of the press 40 through the nozzle 31. Furthermore, a support plate 41 is provided which is arranged to be movable up and down with respect to the nozzle 31. This support plate 41 is attached to the ends of two piston rods which are attached to the pistons of two hydraulic cylinders 43. By controlling the supply of pressure medium to the cylinders 43, the support plate 41 can optionally be moved up and down. In the middle of the support plate 41 an elongated slot 42 is provided, the width of which is considerably greater than the diameter of the tube 30. The free end of the tube can pass through the slot 42 without difficulty. The slot 42 is long enough to allow axially offset tubes (FIG. 8) to pass through.
The blow mold consists of two movable parts 45 which together delimit the mold space 46 which corresponds to the desired object. The parts 45 are expediently arranged so as to be adjustable on the support plate 41. Each part 45 slides between two vertical guides 46 a which are attached to the support plate 41. The foot of each part 45 extends into the slot 42. Each part 45 is connected by a rod to a hydraulic cylinder 47 which is used to adjust it.
The grippers 35 and the guides 36 are arranged in the lower and in the upper part of the molded parts 45, respectively. Bores 48 are provided in the foot of the parts 45. Each gripper 35 has an extension 49 which is square in cross section and which is arranged displaceably in one of the bores 48 and is held by a plate 50 fastened by means of bolts 51. Each gripper 35 also has an upwardly directed tab 52. A guide pin 53 is fastened to this tab 52 and extends through the bore 48 and through an opening 54 of its end wall. A compression spring 55, which loads the gripper 35, is arranged on the bolt 53. The two guides 36 are mounted on the parts 45 in an identical manner.
The grippers 35, when in contact with one another, define an opening 38 which is sized to hold and support the lower portion 33 of the tube 30. The guides 36 also form an opening 38, but this is dimensioned such that the axial movements of the tube 30 are not hindered in any way.
Furthermore, a blow head 60 is provided, which can be introduced through the lower open end of the tube 30.
The height of the blow head 60 is adjusted by means of the hydraulic cylinder 61.
The setup described works as follows:
FIG. 9 shows the initial position in which a tube 30 has been pressed out. The parts 45 are then moved towards one another, but without completely closing the mold space (FIG. 10).
The grippers 35 and the guides 36, however, come into contact with one another and with the pipe 30.
The knife 37 is then operated by means not shown. Immediately after cutting, the support plate 41 is moved downward under the action of the cylinders 43. The cut pipe part is thus removed from the nozzle 31. It can therefore not come into contact with the next pipe part 30a (FIG. 11). During this downward movement, the tube 30 can contract again and the tension caused by its own weight is released. If this is the case, the mold parts 45 are moved further against one another. They close around the tube 30 (Fig. 11). Before the mold parts 45 are closed, the blow head 60 is inserted into the lower end of the tube 30.
When the molded parts 45 are closed, the upper end of the tube 30 is closed (FIG. 11). If a pressure medium is now introduced through the blow head, the tube 30 is pressed against the walls of the mold. Thanks to the organs 35, 36, the tube 30 could be moved axially downwards without any particular structural effort.
After the inflated thermoplastic material has cooled and solidified, the molded parts 45 are moved laterally so that the finished object comes out of the molding space 46. At the same time, the grippers 35 and the guides 36 are withdrawn.
The blow head 60 is also moved downwards.
After the finished object has been removed, the support plate is moved upwards and the process described can be repeated (FIG. 9).
Another embodiment is shown in FIGS. 12-16. In this device, the pipe is held differently, but the operation of the device is the same as that described with reference to Figures 9-11.
The device shown also has a support plate 41 with drive cylinders 43 and molded parts 45 with drive cylinders 47. In the slot 42 of the support plate 41, grippers 70 are arranged to be laterally displaceable (FIGS. 13, 15). These grippers 70 form a central, conical opening 71 with a round cross section. This opening 71 can assume the various shapes shown in FIGS. 5-7. These grippers 70 are fastened to the piston rods of adjusting cylinders 72. In Fig. 12 they are shown in the open position and in Fig. 13-15 in the closed position.
The blow head 73 itself is conical (FIG. 15), so that the lower end of the pipe is clamped between this blow head 73 and the conical wall of the opening 71.
The mold parts 45 can be closed either before or after the blow head 73 has moved upward. The molded parts 45 are expediently closed only to the extent that they come into contact with the pipe and hold it. Before inflation, these molded parts 45 must be completely closed. They clamp and close the upper part of the pipe.
The edges 45a of the molded parts 45, which clamp and close the pipe at the top, are arranged closer to the pipe axis than the surfaces 45b of the molded parts 45 that define the neck of the object. So if these parts 45 are only partially closed, the edges 45a stand in contact with the pipe to guide it, the grippers 70 supporting the pipe below once it has been cut from the nozzle. The resulting tension can also be reduced here.
After the mold parts 45 have been completely closed, the tube 30 is inflated against the wall of the mold space 46. If necessary, the molded parts 45 can then be shifted laterally together by appropriate control of the cylinders 47. The knife edges 75 of the grippers 70 thus cut the part of the pipe clamped between the blow head 73 and the grippers 70 from the inflated object. It emerges from the above that the method described can also be carried out with this exemplary embodiment.
With the device according to FIGS. 17-22, in contrast to FIGS. 9-16, the object is inflated from above.
The molded parts 45, the elements 35, 36 with spring 55 and the support table are as described with reference to FIGS. 9-11. Hydraulic cylinders 43 are used to move the support plate 41 up and down, while the mold parts 45 and the elements 35, 36 are actuated by cylinders 47.
As can be seen from FIGS. 17, 18, a bore 80 is provided in the press, in which a tubular element 81 is arranged coaxially. The ring-shaped nozzle is formed by the wall of the bore 80 and by the outer surface of the element 81. The inner bore of this element 81 serves to guide the blow head 83. The latter is formed by a long rod 83 with a central channel 84 for the pressure medium. At the end of the rod 83 a rounded portion 85 is provided which forms the actual blow head. The rod 83 can be moved from a retracted position (Fig. 18) to an advanced position (Fig. 20). It is only inserted into the tube after the molded parts 45 have been completely closed. As already mentioned, the lower part of the tube has a greater wall thickness than the upper part.
This is also the case if, as described above, the tube is given the opportunity to shrink. So if the object, e.g. B. a bottle is inflated upright, the greatest wall thickness is at the base of the object, which gives it greater stability.
With the device described, the pipe is pressed out (FIG. 18), it is held and guided by the elements 35, 36, both before and after being cut by means of the knife 37 (FIG. 18). After cutting, the pipe is moved axially downwards, during which time it can contract. The rod 83 with its head 85 is also moved downwards. In the meantime the next pipe part will slowly come out of the press.
The introduction of the blow head into the pipe section takes place only after the molded parts 85 have been closed around the pipe section 30, which is closed at its lower end by clamping.
After the tube has been inflated against the mold wall and the molded article has solidified, the mold parts 45 are opened. This can be done before or after the rod 83 is withdrawn. The finished item 89 can be removed (FIG. 22).