Vorrichtung zur Herstellung von Hohlgegenständen aus thermoplastischen
Kunststoffen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlgegenständen aus thermoplastischem Kunststoff, die mit einer mehrteiligen Spritzgussform versehen ist, deren zwischenliegender beweglicher Spritzgussfonnteil dazu eingerichtet ist, in seiner die Spritzgussform ergänzenden Lage während eines Spritzgiessvorganges eine dadurch gebildete Vorform aufzunehmen und diese anschliessend einer Nachbearbeitungsstation zuzuführen, die mit Nachformungsmitteln versehen ist, die die Vorform durch äussere Kraftausübung in die endgültige Gegenstandsgestalt bringen. Mit einer solchen Vorrichtung können Hohlgegenstände mit einer viel geringeren Wanddicke hergestellt werden, als durch blosses Spritzgiessen erreicht werden kann.
Unter dem Ausdruck äussere Kraftausübung sind alle Bearbeitungen zu verstehen, die eine Verformung der Vorform zur Folge haben, z. B. Blasen, Vakuumbildung, Tiefzug oder ihre Kombination, wie Vakuumbildung mit Hilfe eines Kolbens.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird die Vorform stets auf einen Kern aufgespritzt, mit dessen Hilfe sie zu einer Blasform befördert wird, in der die Vorform durch über den Kern zugeführte Druckluft zu ihrer endgültigen Gestalt aufgeblasen wird. Weil die Temperaturverteilung des Kernes nicht gleichmässig ist und dessen Temperatur nahe der Anspritzung während des Spritzgiessens der Vorform hoher als die Temperatur des übrigen Kernteiles ist, werden namentlich Schwierigkeiten dann auftreten, wenn der zu verarbeitende Kunststoff einen geringen Wärmeinhalt hat, oder wenn die Vorform selbst schon verhältnismässig dünnwandig ist.
Wäh- rend der Verformung der Vorform in einer späteren Bearbeitung durch eine äussere Kraft wird näm- lich die Vorform infolge des durch die ungleichmäs- sige Abkühlung verursachten ungleichmässigen Pla stizitätsverlaufes in dem Vorformwerkstoff leicht brechen können. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, durch besondere Hilfsmittel die Temperatur des ganzen Kernes auf einem gleichmässigen und für das Blasen günstigsten Niveau zu halten. So ist es z. B. bekannt, bei einer Vorrichtung wie der obigen als bewegbaren Spritzgussformteil einen Kern anzuwenden, der eine grosse Anzahl von Kanälen zur Durchleitung einer Heizflüssigkeit aufweist.
Obige Nachteile werden bei einer erfindungsge mässen Vorrichtung in zweckmässiger und in einfacher Weise behoben, weil der zwischenliegende bewegliche Spritzgussformteil eine in seiner Ebene bewegliche Mittelplatte mit praktisch parallelen Seitenflächen ist, an jede von denen ein äusserer Spritz gussformteil anschliessbar ist, um die Spritzgusshöhlung für die Vorform einzuschliessen, welche Spritzgusshöhlung dabei auch durch eine sich quer durch die bewegliche Mittelplatte erstreckende Aufnahmehöhlung gebildet wird.
Weil durch diese Massnahme die Vorform nur noch an ihrem Umfang mit einem Träger in Berührung ist, während der für Verformung durch die äussere Kraft in Betracht kommende Teil der Vorform nur mit der Umgebungsluft in Berührung ist, wird dieser Teil gleichmässig abkühlen. Ferner ist es dabei in einfacher Weise möglich, durch Heizen der äusseren Spritzgussformteile die gespritzte Vorform gleichmässig auf der für die spätere Verformung gewünschten Temperatur zu halten. Letzteres ist z. B. dann von Belang, wenn der Bearbeitungszyklus der Verformung der Vorform länger als deren Spritzguss dauert, während diese Handlungen in demselben Moment beginnen.
Vorzugsweise weisen die Organe, welche die Vorform in ihre endgültige Gestalt bringen sollen, einen eine Formkammer enthaltenden Teil und ein Anpresselement auf, wobei letzteres Element dazu eingerichtet ist, das Formstück über seinen Umfang an dem die Formkammer enthaltenden Teil oder an der Mittelplatte festzuklemmen. Damit mit einer bestimmten Spritzgusspresse schneller gearbeitet werden kann, kann die Mittelplatte mit einer Anzahl von Aufnahmehöhlungen versehen sein, die wechselweise zur Vervollständigung einer Spritzgussform zwischen die äusseren Spritzgussformteile gebracht werden.
Dabei kann die Mittelplatte zwei Aufnahmehöhlungen aufweisen, und eingerichtet sein, um eine hin-und hergehende Bewegung auszuführen, wobei beidseitig der Spritzgussform ein Satz von Organen angeordnet ist, welche die Vorform in ihre endgül- tige Gestalt bringen sollen. Dabei kann mindestens einer der äusseren Spritzgussformteile dazu eingerichtet sein, die Mittelplatte während ihrer Bewegung zu führen.
Es ist jedoch auch möglich, die Mittelplatte als eine drehbare Scheibe mit mehreren auf demselben Teilkreis liegenden Aufnahmehöhlungen auszufüh- ren, die schrittweise angetrieben werden kann.
Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung, in der als Beispiel zwei Ausführungs- formen der Erfindung wiedergegeben sind, näher er läutert.
In der im wesentlichen schematischen Zeichnung zeigt :
Fig. 1 eine erste Ausführungsform im Schaubild,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform im Schaubild,
Fig. 3 einen Schnitt der Spritzgussform nach der zweiten Ausführungsform und
Fig. 4 einen Schnitt einer Nachbearbeitungsstation.
Von einer ersten Ausführungsform zeigt Fig. 1 eine Spritzgussform mit zwei Gussformblöcken 1 bzw.
2, zwischen denen sich eine runde, in der Zeichnung teilweise nicht wiedergegebene Gussform-Mit telplatte 3 befindet, die von einer Welle 4 drehbar getragen wird. In der Mittelplatte 3 sind diametral einander gegenüberliegend zwei Aufnahmehöhlungen 5 vorgesehen, von denen die zwischen den Blöcken 1 und 2 liegende Höhlung nicht gezeigt ist. Mit der Spritzgussform 1, 3 und 2 arbeitet eine Einspritzvorrichtung zusammen, von der ein Werkstoffzufuhrtrichter 6 und ein Spritzgiesskopf 7 (soweit er hinter der Spritzgussform liegt, gestrichelt) wiedergegeben sind.
Von der Welle 4 aus betrachtet ist diametral gegenüber der Spritzgussform 1, 3,2 eine Nachbearbeitungsstation vorgesehen, in der sich die andere Aufnahmehöhlung 5 zwischen zwei Nachbearbeitungselementen 8 und 9 befindet. Der Gussformblock ist gemäss dem Doppelpfeil 10 etwas hin-und herbeweglich, um die Mittelplatte 3 zwischen den Blöcken 1 und 2 kräftig festzuklemmen, in welchem Zustand ein Spritzgiessen einer Vorform stattfindet, und um danach die Mittelplatte 3 und 180 frei drehen zu lassen, wobei die Aufnahmehöhlungen 5 den Platz wechseln und die aus der Spritzgussform 1, 3,2 wegbewegende Höhlung 5 eine in Fig.
1 nicht gezeigte Vorform zu der Nachbearbeitungsstation 8,9 befördert, an der die gemäss den Doppelpfeilen 11,12 gleichfalls hin-und herbewegli- chen Nachbearbeitungselemente 8,9 an die Mittelplatte 3 zwecks Nachbearbeitung anschliessen kön- nen, die sich sodann von der Mittelplatte 3 wegbewegen, damit diese Platte 3 frei wird und in bezug auf sie auch Raum geschaffen wird, in den das Fertigprodukt ausgeworfen werden kann.
Mit der Mittelplatte 3 lassen sich mehr als eine Spritzgusstation und mehr als eine Nachbearbeitungsstation kombinieren.
In Fig. 2 ist eine im Prinzip der Vorrichtung gemäss Fig. 1 identische Ausführungsform wiedergegeben, in der jedoch die drehende Mittelplatte 3 durch eine Mittelplatte 13 ersetzt ist, die gemäss dem Doppelpfeil 14 hin-und herbeweglich ist. Die Mittelplatte 13 weist zwei Aufnahmestationen 15 (Fig.
3) auf, die wechselweise zwischen ein gleiches Paar Gussformblöcke 16,17 gebracht werden, jedoch je mit einer anderen Nachbearbeitungsstation zusammenarbeiten, in der Nachbearbeitungselemente 18, 19 bzw. 20,21 angeordnet sind.
Die Mittelplatte 13 wird von Flanschen 22 und 23 in den Gussformblöcken 16,17 geführt.
Der Gussformblock 16 ist gemäss Doppelpfeil 24 zu dem gleichen Zweck hin-und herbeweglich, wie es im Zusammenhang mit dem Gussformblock 2 in Fig. 1 beschrieben wurde. Die Nachbearbeitungselemente 19,21 sind gleichfalls zum periodischen Anklemmen der Mittelplatte 13 gemäss den Doppelpfeilen 25,26 hin-und herbeweglich. Weil bei dieser Ausführungsform die Mittelplatte 13 aus ihrer Stellung zwischen den Nachbearbeitungselementen 18,19 bzw. 20,21 jeweils vollständig herausbewegt wird, genügt zum Freimachen eines Auswurfraumes eine geringe Horizontalbewegung, kombiniert mit einer Vertikalbewegung der Nachbearbeitungselemente 19 und 21.
Aus der gezeichneten Lage heraus muss für die nächste Bearbeitungsstufe das Nachbearbeitungselement 19 sich gemäss dem Pfeil 27 hinunter-und das Nachbearbeitungselement 21 gemäss Pfeil 28 hinaufbewegen.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie eine Vorform 29 in den von dem Matrizenblock in einer Aufnahmehöhlung der Mittelplatte 13 noch freigelassenen becherwandförmigen Raum eingespritzt wird. Die Vorform 29 liegt (siehe Zeichnung) vollständig zwischen den Seitenflächen der Mittelplatte 13, so dass die Vorform 29 unmittelbar nach Aufhebung der Festklemmung der Mittelplatte 13 aus ihrer Stellung zwischen den Blöcken 16,17 herausbewegen kann, so dass ein guter Wärmekontakt mit den gegebenenfalls erwärmten Blöcken 16,17 aufrechterhalten wird. Es ist jedoch auch möglich, die Blöcke 16,17 und die Nachbearbeitungselemente 18,21 etwas beweglicher auszubilden, wodurch der Giessraum in der Vorform 29 bis an den Scheideflächen vorbei zwischen die Mittelplatte 13 und die Formblöcke 16,17 reichen kann.
Was hier zulässig ist, hängt von mehreren Bedingungen, wie Art des Werkstoffes, der Form der Vorform usw. ab.
In Fig. 4 schliesslich ist der Satz Nachbearbeitungsorgane 18,19, der in Fig. 2 an die Mittelplatte sich anschliessend wiedergegeben ist, im Schnitt dargestellt. Eine Vorform 29 wird mit ihren Flanschen 30 zwischen dem Element 19 der Nachbearbeitungsorgane und der Mittelplatte 13 eingeklemmt. Der gemäss dem Doppelpfeil 31 in dem Element 19 hin-und herbewegliche Stössel 32 (Patrize) ist im Begriff, sich in die Höhlung des Elementes 18 hineinzubewegen und dabei die Vorform 29 zu ihrer dünnwandigen Endform zu dehnen. Nach Freimachen des Auswurfraumes kann dann das Endprodukt, z. B. mittels der über die Leitung 33 zugeführten Druckluft, ausgeworfen werden. Es ist einleuchtend, dass die Nachbearbeitung auch in anderer Weise als obenstehend beschrieben durchgeführt werden kann.