CH423199A

CH423199A - Method and device for the production of hollow bodies from thermoplastics by blow molding

Info

Publication number: CH423199A
Application number: CH1044165A
Authority: CH
Inventors: Lindner Edmund; Lohrbaecher Volker
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1964-08-01
Filing date: 1965-07-26
Publication date: 1966-10-31
Also published as: GB1109137A; BE667720A; AT278346B; DE1454966A1

Description

  

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen
Kunststoffen im Blasverfahren
Bei der Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Blasverfahren geht man im allgemeinen von einem schlauchförmigen Vorformling aus, der in einer Hohlform zum Fertigteil geformt wird. Sollen beispielsweise flaschenartige Hohlkörper hergestellt werden, so wird das den späteren Flaschenboden bildende Ende des schlauchförmigen Vorformlings durch an den beiden Hälften der Hohlform angebrachte Quetsch- und Schneidkanten zusammengedrückt. Dadurch wird das Ende des Vorformlings zuerst flachgequetscht, worauf bei fortschreitendem Formschluss die einander gegenüberliegenden Innenwände des flachgelegten Vorformlings miteinander verschweissen.

   Nach dem Schliessen der Hohlform und dem Verschweissen des Schlauchendes wird der Vorformling mit Hilfe eines Druckmittels, vorzugsweie Druckluft, aufgeblasen. Während des Aufblasens werden die Wände des warmen zähplastischen Vorformlings so lange gedehnt, bis sie an der gekühlten Wand der Hohlform anliegen und dort ihre endgültige Gestalt bekommen.



   Aus wirtschaftlichen Gründen soll der Hohlkörper eine gleichmässige Wanddicke besitzen. Diese Forderung lässt sich jedoch bei den bekannten Verfahren nur zum Teil verwirklichen, weil die Schweissnaht am Boden des Hohlkörpers linienförmig verläuft, so dass der Boden des Hohlkörpers beim   AufoJasen    ungleichmässig gereckt wird. Teilt man die fertige Bodenfläche des Hohlkörpers in Kreisringflächen auf, so ist der Boden längs des Umfanges dieser Kreisringflächen unterschiedlich dick.



  Mit Rücksicht auf die Festigkeit der schwächsten Bodenstelle werden die übrigen Teile des Bodens zu dick, so dass das Gewicht des Körpers höher wird, als es erforderlich wäre.



   Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern wird die Öffnung des zähplastischen schlauchförmigen Vorformlings vor dem Einlegen in die Blasform mit Hilfe einer von der eigentlichen Blasform getrennten Schneid- und Schweissvorrichtung verschweisst. Der Vorformling mit seinem bereits verschlossenen Ende wird in die Hohlform eingelegt und, wie bei dem oben beschriebenen Verfahren, durch Aufblasen weiter verformt.



  Auch hier verläuft die Schweissnaht linienförmig, in der Regel in diagonaler Richtung, über den ganzen oder grössten Teil des Hohlköperbodens.



   Es wurde auch bereits versucht, die unerwünschte linienförmige Schweissnaht am Boden des Hohlkörpers durch eine sehr kleine Schweissnaht zu ersetzen, die aus einer auf der Längsachse des Vorformlings liegenden Fläche besteht. Beim Aufblasen eines solchen Vorformlings werden alle auf einem zur Hohlkörperachse konzentrischen Kreis liegenden Stellen des Hohlkörperbodens gleichmässig gereckt, so dass sie eine gleichmässige Dicke bekommen.



   Zur Durchführung dieses Verfahrens sollte eine in Form einer Irisblende arbeitende, aus mehreren dünnen Blechen bestehende Abschneidevorrichtung dienen. Diese Vorrichtung brachte keinen Erfolg, weil ihre Schneidkanten nicht in einer Ebene lagen und weil diese nicht in der für das Verschweissen des Vorformlings notwendigen Breite ausgeführt werden konnten.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen löst die Aufgabe, einen schlauchförmigen, erwärmten zähplastischen Vorformling an einem der beiden offenen Enden vor der letzten Verformung zu beschneiden und in einer in der Längsmitte des Vorformlings liegenden, nahezu punktförmigen Naht zu verschweissen. Erfindungsgemäss wird der Vorform  ling gleichzeitig von mindestens drei Seiten in einer senkrecht zu seiner Längsachse liegenden Ebene abgeschnitten und verschweisst.



   Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur   Durchführung    des erfindungsgemässen Verfahrens, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer Trägerplatte mit Führungsnuten mindestens drei gleich ausgebildete, mit Führungszapfen und mit geraden Schneidkanten versehene Schneidbacken so beweglich angeordnet sind, dass ihre in einer Ebene liegenden Schneidkanten in allen Stellungen bis zur Schliessstellung eine Öffnung in Form eines regelmässigen Vierecks einschliessen, und dass das innere Ende jeder Schneidkante dabei mit Hilfe eines alle Schneidbacken antreibenden Ringes nach dem Mittelpunkt der zunehmend kleiner werdenden Öffnung bewegt wird, wobei jede Schneidbacke an den Kanten der jeweils beiden benachbarten Schneidbacken anliegt.



   Die Schneidbacken sind vorzugsweise mit dem Ring jeweils durch gelenkig angeordnete gleichlange Lenkhebel verbunden und der Ring auf der Trägerplatte ist zweckmässig drehbar gelagert.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Abschneiden und Verschweissen von schlauchförmigen Vorformlingen dargestellt, und zwar beispielsweise für 6 Schneidbacken. Es zeigen:
Fig. la,   lb,    2a, 2b, 3a und 3b die Vorrichtung beim Abschneiden bzw. Verschweissen in drei aufeinanderfolgenden Phasen (offen, halb geschlossen und geschlossen),
Fig. 4 einen Querschnitt durch die ganze Vorrichtung, und
Fig. 5 und 6 zwei Ansichten dieser Vorrichtung in halb offener und geschlossener Stellung.



   Die Schneidvorrichtung besteht aus 6 Schneidbacken 11 bis 16, deren gerade Schneidkanten 21 bis 26 in jeder Stellung ein regelmässiges Sechseck einschliessen   (Fig. In,      lb,    2a, 2b, 3a und 3b). Jede Schneidbacke wird in auf der Trägerplatte 29 (Fig. 5) angebrachten Führungsnuten 28 geführt und liegt dabei stets an den beiden anliegenden Schneidbacken an, d. h. z. B. die Schneidbacke 11 liegt an der Schneidkante 26 der Backe 16 und an der Kante 32 der Backe 12 (Fig. 2a und 2b). Die Schneidkanten 21 bis 26 und die Kanten 31 bis 36 liegen in einer Ebene. Beim Abschneiden und Verschweissen des schlauchförmigen Vorformlings 7 werden die Schneidbacken 11 bis 16 so bewegt, dass die Fläche des eingeschlossenen Sechsecks immer kleiner wird (Fig. 2b) und sich schliesslich schliesst (Fig. 3a, 3b).



  Dabei verengt sich der schlauchförmige Vorformling fortschreitend, bis er schliesslich abgeschnitten und verschweisst wird.



   Die Vorrichtung (Fig. 4 bis 6) besteht demgemäss aus den 6 Schneidbacken 11 bis 16 (die Backen 11 und 16 sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen), die auf einer Trägerplatte 29 gelagert sind. In der Trägerplatte sind 6 Führungselemente, z. B. gerade Führungsnuten 28 eingefräst, die der Anzahl der Backen bzw. der Schneidkanten entsprechen und zur Führung der Backen dienen. In diesen Führungsnuten werden die Backen 11 bis 16 mit Hilfe von an ihrer Unterseite angebrachten Führungselementen, z. B. Zapfen 40 geführt. Hierdurch wird erreicht, dass die Schneidkanten in jeder Stellung der Backen zwischen der grössten Öffnung und der Schliessstellung stets ein regelmässiges Sechseck bilden. Die Führungsnuten 28 sind so gerichtet, dass sich die Spitze einer jeden Schneidkante in radialer Richtung auf den Mittelpunkt des Viereckes hinbewegt.

   Die Schneidbacken werden durch Lenkhebel 41 bis 46 gehalten, die einerseits an den Schneidbacken und andererseits an einem Ring 37 gelenkig befestigt sind.



  Der Ring 37 ist auf der Trägerplatte mit Hilfe von Kugeln 30 drehbar gelagert. Durch Drehen des Ringes 37 um den in Fig. 6 angegebenen Winkel a werden somit die Schneidbacken der Vorrichtung von der Lage grösster Öffnung in die Schliessstellung gebracht. Es ist möglich, die Schneidvorrichtung mit mehr oder weniger als 6 Schneidbacken auszuführen.



  Die geringstmögliche Anzahl von Schneidbacken für die erfindungsgemässe Vorrichtung ist 3.   



  
 



  Method and device for the production of hollow bodies from thermoplastic
Plastics in the blow molding process
The production of hollow bodies from thermoplastics by the blow molding process is generally based on a tubular preform which is formed into a finished part in a hollow mold. If, for example, bottle-like hollow bodies are to be produced, the end of the tubular preform that will later form the bottle base is pressed together by squeezing and cutting edges attached to the two halves of the hollow mold. As a result, the end of the preform is first squeezed flat, whereupon the opposing inner walls of the preform laid flat weld to one another as the positive fit progresses.

   After the hollow mold has been closed and the end of the tube has been welded, the preform is inflated with the aid of a pressure medium, preferably compressed air. During the inflation, the walls of the warm, viscoplastic preform are stretched until they rest against the cooled wall of the hollow mold and get their final shape there.



   For economic reasons, the hollow body should have a uniform wall thickness. However, this requirement can only be partially achieved with the known methods because the weld seam on the bottom of the hollow body runs linearly, so that the bottom of the hollow body is unevenly stretched when it is opened. If the finished bottom surface of the hollow body is divided into circular ring surfaces, the bottom is of different thicknesses along the circumference of these circular ring surfaces.



  Taking into account the strength of the weakest part of the floor, the remaining parts of the floor become too thick, so that the weight of the body becomes higher than it would be necessary.



   In another known method for producing hollow bodies, the opening of the viscoplastic tubular preform is welded before it is placed in the blow mold with the aid of a cutting and welding device that is separate from the actual blow mold. The preform with its already closed end is placed in the hollow mold and, as in the method described above, is further deformed by inflation.



  Here, too, the weld seam runs linearly, usually in a diagonal direction, over the whole or most of the hollow body bottom.



   Attempts have also been made to replace the undesired linear weld seam on the bottom of the hollow body with a very small weld seam consisting of a surface lying on the longitudinal axis of the preform. When such a preform is inflated, all points of the bottom of the hollow body lying on a circle concentric to the hollow body axis are uniformly stretched so that they have a uniform thickness.



   To carry out this process, a cutting device working in the form of an iris diaphragm and consisting of several thin metal sheets should be used. This device was unsuccessful because its cutting edges were not in one plane and because they could not be made in the width required for welding the preform.



   The inventive method for the production of hollow bodies from thermoplastics solves the problem of cutting a tubular, heated viscoplastic preform at one of the two open ends before the last deformation and of welding it in an almost punctiform seam in the longitudinal center of the preform. According to the invention, the preform is cut off and welded simultaneously from at least three sides in a plane perpendicular to its longitudinal axis.



   The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, which is characterized in that at least three identically designed cutting jaws provided with guide pins and straight cutting edges are movably arranged in a carrier plate with guide grooves so that their cutting edges lying in one plane in all positions up to the closed position include an opening in the form of a regular square, and that the inner end of each cutting edge is moved to the center of the increasingly smaller opening with the help of a ring that drives all cutting jaws, with each cutting jaw on the edges of the two adjacent ones Cutting jaws.



   The cutting jaws are preferably connected to the ring by articulated steering levers of equal length and the ring is suitably rotatably mounted on the carrier plate.



   The drawing shows an exemplary embodiment of the device according to the invention for cutting off and welding tubular preforms, specifically for 6 cutting jaws, for example. Show it:
Fig. La, lb, 2a, 2b, 3a and 3b the device during cutting or welding in three successive phases (open, half closed and closed),
4 shows a cross section through the entire device, and
5 and 6 show two views of this device in a half-open and closed position.



   The cutting device consists of 6 cutting jaws 11 to 16, the straight cutting edges 21 to 26 of which enclose a regular hexagon in every position (Fig. In, 1b, 2a, 2b, 3a and 3b). Each cutting jaw is guided in guide grooves 28 made on the carrier plate 29 (FIG. 5) and is always in contact with the two adjacent cutting jaws; H. z. B. the cutting jaw 11 is on the cutting edge 26 of the jaw 16 and on the edge 32 of the jaw 12 (Fig. 2a and 2b). The cutting edges 21 to 26 and the edges 31 to 36 lie in one plane. When the tubular preform 7 is cut off and welded, the cutting jaws 11 to 16 are moved such that the area of the enclosed hexagon becomes smaller and smaller (FIG. 2b) and finally closes (FIGS. 3a, 3b).



  The tubular preform gradually narrows until it is finally cut off and welded.



   The device (FIGS. 4 to 6) accordingly consists of the 6 cutting jaws 11 to 16 (the jaws 11 and 16 are omitted for the sake of clarity), which are mounted on a carrier plate 29. In the support plate are 6 guide elements, for. B. milled straight guide grooves 28, which correspond to the number of jaws or the cutting edges and serve to guide the jaws. In these guide grooves the jaws 11 to 16 with the help of attached to their underside guide elements, for. B. pin 40 out. This ensures that the cutting edges always form a regular hexagon in every position of the jaws between the largest opening and the closed position. The guide grooves 28 are directed such that the tip of each cutting edge moves in the radial direction towards the center of the square.

   The cutting jaws are held by steering levers 41 to 46 which are hinged on the one hand to the cutting jaws and on the other hand to a ring 37.



  The ring 37 is rotatably mounted on the carrier plate with the aid of balls 30. By rotating the ring 37 through the angle α indicated in FIG. 6, the cutting jaws of the device are thus brought from the position of the largest opening into the closed position. It is possible to design the cutting device with more or less than 6 cutting jaws.



  The smallest possible number of cutting jaws for the device according to the invention is 3.

Claims

PATENT CLAIMS I. A method for the production of hollow bodies from thermoplastics in the blow molding process, wherein a tubular, heated viscoplastic preform is cut at one of the two open ends before the last deformation and welded in an almost point-shaped seam lying in the longitudinal center of the preform, characterized that the preform is simultaneously cut and welded from at least three sides in a plane perpendicular to its longitudinal axis.

II. Device for carrying out the method according to claim I, characterized in that in a carrier plate (29) with guide grooves (28) at least three identically designed cutting jaws (11-16) provided with guide pins (40) and straight cutting edges (21-26) ) are movably arranged so that their cutting edges (21-26) lying in one plane enclose an opening in the form of a regular polygon in all positions up to the closed position and that the inner end of each cutting edge (21-26) with the help of all cutting jaws (11-16) driving ring (37) is moved to the center of the increasingly smaller opening, each cutting jaw rests against the edges of the two adjacent jaws.

SUBClaim Device according to claim II, characterized in that the cutting jaws (11-16) are connected to the ring (37) by articulated steering levers (41-46) of the same length and the ring (37) is rotatably mounted on the carrier plate (29) .