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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Herstellung von Hohlprodukten durch Blasformen. Sie
bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Das Extrusionsblasformen ist ein
an sich bekannter Prozeß zum
Formen beispielsweise von Flaschen, Öltanks, Fässern und zahlreichen Arten
von Medienleitungen. Hierbei wird ein aus der Extrusionsdüse einer
Extrusionseinrichtung austretendes Hohlprofil in den Formhohlraum
eines Formwerkzeugs hineinextrudiert, wobei nach Erreichen der Warmformtemperatur
das Hohlprofil endseitig durch Quetschung dichtend verschlossen,
durch einen zuvor eingeführten
Blasdorn aufgeblasen und nach Abkühlung verfestigt wird. Das
Hohlprofil nimmt hierbei außenseitig
die durch die Gestalt des Formhohlraumes vorgegebene produktspezifi-sche
Gestalt an. Regelmäßig erstreckt
sich die Extrusionseinrichtung vertikal, so daß das extrudierte Hohlprofil
vertikal in den Formhohlraum eingeführt wird.
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Schwierigkeiten ergeben sich bei
diesem Grundkonzept stets dann, wenn Rohrleitungselemente mit starken
Krümmungen
beispielsweise von mehr als 90° oder
solche Rohrleitungselemente herzustellen sind, deren Querschnittsverlauf – in deren Längsrichtung
gesehen – durch
erhebliche, insbesondere unstetige Änderungen gekennzeichnet ist. Lediglich
beispielhaft sei auf im Kraftfahrzeugbereich einzusetzende Rohr-leitungselemente
mit Faltenbälgen
oder vergleichbaren Gestaltungsformen hingewiesen. Es ist zwar allgemein
bekannt, das Hohlprofil unter Verwendung eines mit dem Formwerkzeug
zusammenwirkenden Unterdruckerzeugers in den Formhohlraum einzusaugen – die Eignung
dieses Konzepts ist jedoch durch die Krümmung des Hohlprofils und durch
den Querschnittsverlauf des Formhohlraumes beschränkt. Das
Problem besteht darin, das in dieser Phase mechanisch instabile
Hohlprofil beim Einziehen in den Formhohlraum behinderungsfrei um
starke Krümmungen
des Innenwandungsverlaufs des Formhohlraumes herumzuführen bzw
entlang von Unstetigkeiten im Formwandungsverlauf. Grundsätzlich behebbar
sind diese Probleme bisher nur durch den Einsatz spezieller kostenträchtiger
Manipulationswerkzeuge oder besonderer Klappenanordnungen zur Führung des
Hohlprofils.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung
ein Verfahren zu entwerfen, welches in einfacher Weise die Herstellung
von Hohlprodukten ohne die oben dargelegten Beschränkungen
oder den zu deren Behebung erforderlichen Mehraufwand ermöglicht.
Gelöst ist
diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des
Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich ist hiernach
daß das extrudierte,
das heißt
die Extrusionsdüse
der Extrusionseinrichtung verlassende Hohlprofil zunächst einer Vorformung
in einem Vorformwerkzeug unterzogen wird, bevor es eine abschließende Formung
in einem Formwerkzeug erfährt.
Das Vorformwerkzeug ist unmittelbar der Extrusionsdüse nachgeordnet.
Das Ausmaß der
Vorformung ist beschränkt
auf die lediglich globale Bildung der Gestalt des Fertigproduktes – insbesondere
wird in dieser Vorformphase auf die Bildung jeglicher Querschnittsveränderungen
an dem Hohlprofil – in
dessen Längsrichtung
gesehen – verzichtet.
Angestrebt wird in dem Vorformwerkzeug somit lediglich die Bildung
eines außenseitig
glattwandigen, dem Einführen
in einen Formhohlraum einen äußerst geringen
Widerstand entgegensetzenden Vorformlings.
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Die Merkmale der Ansprüche 2 und
3 sind auf die Ausgestaltung dieses Verfahrens gerichtet. In das
Vorformwerkzeug wird hiernach innenseitig ein mit Stützluft stabilisiertes
Hohlprofil eingeführt,
welches den Querschnitt des Formhohlraumes des Vorformwerkzeugs
ausfüllt
und mittels stirnseitiger Unterdruckbeaufschlagung in diesen Formhohlraum eingesogen
wird. Dieses horizontale Einführen
in das Vorformwerkzeug wird durch keinerlei Querschnittsunstetigkeiten
behindert. Wesentlich ist weiterhin, daß der Vorformling nach erfolgter
Formgebung schwerkraftbedingt in das offene Formwerkzeug fällt, in
welchem erst die abschließende
Formgebung im Blasverfahren erfolgt. Die Überführung des Vorformlings in das
Formwerkzeug erfordert somit keinerlei zusätzliche Manipulationsvorrichtungen.
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Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5
gelangt ein endseitig dichtend verschlossener, von dem restlichen,
aus der Extrusionsdüse
getrennter, vereinzelter, gestaltlich durch Stützluft stabilisierter Vorformling
in den Formhohlraum des Formwerkzeugs. Dadurch, daß dieser
schwerkraftbedingt in das Formwerkzeug eingeführt wird, somit bei-spielsweise
zunächst
in die untere der beiden, zusammen den Formhohlraum umgren-zenden
Formhälften
des Formwerkzeugs stellt sich die eingangs dargelegte Problematik
des Einführens
eines Hohlprofils in einen hinsichtlich seines Querschnittsverlaufs
kompliziert gestalteten Formhohlraum nicht. Beschränkungen
hinsichtlich der Anwendbarkeit des Verfahrens bestehen somit ausgehend
von der Produktgeometrie nicht. Erfindungsgemäß kann das Vorformwerkzeug
beheizt sein, um eine für
die Weiterverarbeitung des Hohlprofils, insbesondere ein Blasformen
geeignete, werkstoffabhängige
Temperatur aufrecht zu erhalten.
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Die Merkmale der Ansprüche 6 bis
8 sind auf die weitere Ausbildung des Verfahrens gerichtet. Wesentlich
ist hiernach die Aufrechterhaltung des Blasdrucks innerhalb des
abschließend
geformten Hohlprofils während
dessen Abkühlung
innerhalb des Formhohlraumes des Formwerkzeugs. Der Abkühlvorgang
kann zur Abkürzung
von Zykluszeiten des zyklisch abwickelbaren Verfahrens durch Spülluft unterstützt werden,
welche in Kontakt mit den Wandungen des geformten Fertigprodukts
gebracht wird.
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Die eingangs dargelegte Aufgabe,
soweit sie eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen
Verfahrens betrifft, ist bei einer gattungsgemäßen, dem Oberbegriff des Anspruchs
9 entsprechenden Vorrichtung durch die Merkmale dessen Kennzeichnungsteils
gelöst.
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Erfindungswesentlich ist hiernach
eine Werkzeuganordnung zur Formung des aus der Extrusionsdüse einer
Extrusionsvorrichtung austretenden Hohlprofils, welche aus einem
Vorformwerkzeug und einem Formwerkzeug besteht, welche nacheinander zur
Einwirkung auf das Hohlprofil gelangen. Während die Fertigformung unter
Einsatz von Blasluft in dem Formwerkzeug erfolgt, ist der Arbeitsprozeß des Vorformwerkzeugs
auf die Herstellung eines außenseitig glattwandigen
Vorformlings beschränkt,
der lediglich global eine an die Gestalt des Fertigproduktes angenäherte Grundgestalt
aufweist. Dese Grundgestalt des Vorformlings ist mit der Maßgabe angelegt,
daß ein
Einsaugen in den Formhohlraum des Vortormwerkzeugs behinderungsfrei
möglich
ist.
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Die Merkmale des Anspruchs 10 sind
auf eine beispielhafte Möglichkeit
zur weiteren konstruktiven Konkretisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gerichtet. Wesentlich ist hiernach die jeweils aus Formhälften zusammengesetzte
Ausbildung sowohl des Vorformwerkzeugs als auch des Formwerkzeugs,
wobei die Formhälften
zumindest teilweise beweglich angeordnet sind und in der Schließstellung
jeweils einen Formhohlraum umschließen. Wesentlich ist ferner
daß sich
die Führungen
der Formhälften
des Vorformwerkzeugs und des Formwerkzeugs einander räumlich durchdringen
und daß deren
Teilungsflächen
jeweils senkrecht zueinander mit der Maßgabe orientiert sind, daß die Formhälften des Vorformwerkzeugs
horizontal zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsposition
bewegbar sind. Hieraus folgt, daß eine Überführung des Vorformlings ausgehend
von dem Vorformwerkzeug in das Formwerkzeug durch bloßes Öffnen des
Vorformwerkzeugs möglich
ist, so daß der
Vorformling in die sich unterhalb des Vorformwerkzeugs befindliche
Formhälfte
des sich in der Öffnungstellung
befindlichen Formwerkzeugs fallen kann. Den Formhälften des Vorformwerkzeugs
und zumindest einer Formhälfte des
Formwerkzeugs sind motorische Antriebe zugeordnet, beispielsweise
pneumatisch oder hydraulisch betriebene Kolben-Zylinder-Einheiten.
Andere Antriebssystemeinsbesondere elektromechanische Antriebe sind
jedoch gleichermaßen
verwendbar.
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Die Merkmale der Ansprüche 11 bis
14 sind auf die konstruktive Ausgestaltung des vorstehenden Konzepts
gerichtet. Wesentlich ist hiernach, daß im Bereich der Extrusionsdüse eine
Einrichtung zur Einführung
von Stützluft
in das extrudierte Hohlprofil angeordnet ist. Durch diese Maßnahme ist
das Hohlprofil mechanisch stabilisiert und es wird die Einführung, insbesondere
das Einsaugen in den Formhohlraum des Vorformwerkzeugs erleichtert.
In den sich in dem Formhohlraum des Formwerkzeugs befindlichen,
innenseitig unter dem Druck der Stützluft stehenden Vorformling
wird mittels einer nadelartigen Einrichtung Blasluft eingeführt, unter
deren Druck der Vorformling unter plastischer Verformung expandiert. Zur
Bildung eines an beiden stirnseitigen Enden dichtend geschlossenen,
unter dem Stützluftdruck
stehenden Vorformlings sowie zu dessen Trennung von dem restlichen,
aus der Extrusionsdüse
herausragenden Hohlprofils sind Abquetsch- und Trenneinrichtungen
vorgesehen, die zu definierten Zeitpunkten des Ablaufs eines Formgebungszyklus
betätigt werden.
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Die Merkmale der Ansprüche 15 bis
17 sind auf die konstruktive Ausgestaltung des Vorformwerkzeugs
gerichtet. Durch besondere Maßnahmen
wie eine Beschichtung der Innenwandungen mit einer reibungsmindernden
und/oder die Bildung von Anbackungen, Verklebungen usw. unterbindenden
Substanz wird in Verbindung mit einer Beheizungseinrichtung sichergestellt,
daß ein
störungsfreies
Einziehen und Vorformen des aus der Extrusionsdüse austretenden Hohlprofiles
erreicht wird. Anstelle einer Beschichtung bzw deren Wirkungen ergänzend kann in
dem Formhohlraum des Vorformwerkzeugs auch eine Rollenanordnung
vorgesehen sein, welche den Vorschub des Hohlprofils unterstützt.
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Die Positionen der Formhälften des
Vorformwerkzeugs sowie derjenigen des Formwerkzeugs sind entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 18 relativ zu der Position der Mündung der
Extrusionsdüse
einstellbar gegenüber
dem genannten Gestell angeordnet.
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Diese Einstellbarkeit ist insbesondere
dahingehend gegeben, daß das
aus der Extrusionsdüse austretende
Hohlprofil unmittelbar eingangsseitig in das Vorformwerkzeug eintreten
kann.
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Mittels einer übergeordneten Steuerung entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 19 werden sämtliche Bewegungen der genannten
Formhälften,
der Betrieb der Abquetschvorrichtung sowie der Trennvorrichtung
koordiniert.
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Die Merkmale der Ansprüche 20 und
21 sind auf die weitere Ausgestaltung der Formhohlräume des
Vorformwerkzeugs sowie des Formwerkzeugs gerichtet. Entsprechend
den unter-schiedlichen Zweckbestimmungen dieser beiden Formhohlräume findet
eine Gestaltung der Außenkontur
des Hohlprofils nur über
das Formwerkzeug statt. Während
eine Einführung
des Hohlprofils in den Formhohlraum des Vorformwerkzeugs in dessen
Längsrichtung
staffindet, wird der ausgangsseitig bezüglich des Vorformwerkzeugs
gebildete Vorformling quer zur Längserstreckung
des Formhohlraumes des Formwerkzeugs in diesen eingeführt. Der
Formhohlraum des Formwerkzeugs hat eine besondere Ausgestaltung
mit Hinblick auf das Ausstoßen
des Fertigprodukts sowie dessen Kühlung erfahren.
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Die Steuerung der Vorrichtung ist
entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 22 für einen zyklischen Betrieb
zur Herstellung vereinzelter Produkte ausgehend von einem quasi
kontinuierlichen schlauchartigen Ausgangsprodukt der Extrusionseinrichtung
eingerichtet. Es ist somit ein automatisierter Ablauf sämtlicher
Arbeitsvorgänge
beginnend mit dem Eintritt des Hohlprofils in das Vorformwerkzeug bis
zum Austritt von Fertigprodukten aus dem Formwerk-zeug gegeben.
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Die sich horizontal erstreckende
Extrusionseinrichtung ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs
23 an dem Gestell befestigt, in welchem auch die oben beschriebenen
Werkzeuganordnungen geführt
sind.
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Erfindungsgemäß können sämtliche technischen, blasfähigen Kunststoffe
verarbeitet werden, wobei sich aufgrund der horizontalen Anordnung
der Extrusionseinrichtung gegenüber
dem eingangs dargelegten Stand der Technik der Vorteil klein bauender Fertigungseinrichtungen
zum Blasformen ergibt. Aufgrund des vorgestellten Werkzeugkonzepts
ergibt sich eine Reduzierung von Zykluszeiten und eine beträchtliche,
durch den Fortfall von Klappen und Manipulationsorganen bedingte
Verminderung des Konstruktionsaufwandes, wobei gleichzeitig die
Beschränkungen
entfallen, die durch die Krümmung
der Hohlprofile sowie deren Wandungsverlaufs ansonsten gegeb en
waren.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine
Darstellung des grundsätzlichen Funktionsablaufs
eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 eine
vereinfachte Darstellung der Einbindung des Funktionsschemas der 1 in ein Extrusionsblasverfahren
in der Draufsicht;
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3 eine
Darstellung eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Einsatz gelangenden Werkzeuge sind gemäß 1 ein in der Schließstellung gezeigtes, aus zwei Formhälften 1, 2 bestehendes
Vorformwerkzeug 3 und ein in der Öffnungsstellung gezeigtes,
ebenfalls aus zwei Formhälften 4,5 bestehendes
Formwerkzeug 6. Die Formhälften 1,2 des
Vorformwerkzeugs 3 sind motorisch horizontal in Richtung
der Pfeile 7 zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung
verschiebbar, wohingegen die Formhälften 4,5 des Formwerkzeugs 6 motorisch
vertikal in Richtung der Pfeile 8 zwischen einer Öffnungs-
und einer Schließstellung
verschiebbar sind.
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Die den Formhälften 1,2,4,5 jeweils
zugeordneten, zeichnerisch in 1 nicht
dargestellten motorischen Antriebe stehen mit einer zeichnerisch ebenfalls
nicht dargestellten Steuerung in Wirkverbindung, über welche
deren Bewegungen in einer im Folgenden noch zu erläutern-den
Weise mit Hinblick auf die Herstellung eines Fertigproduktes koordiniert werden.
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Mit 9 ist schematisch die
Extrusionsdüse
einer Extrusionseinrichtung bezeichnet, die somit eine horizontale
Ausströmrichtung
aufweist und über
welche in an sich bekannter Weise die durch einen Extruder plastifizierte
heiße
thermoplastische Masse ausströmt,
somit senkrecht zur Zeichenebene.
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Die produktspezifischen Formgebungsprofile der
beiden jeweiligen Formhälften 1,2 4,5 sind
lediglich angedeutet und können
eine räumlich
oder auch nur in einer Ebene gekrümmte Gestalt aufweisen. Wesentlich
ist, daß die
Teilungsflächen 10 der
Formhälften 1,2 einerseits
und die Teilungsflächen 11, 11' der Formhälften 4, 5 andererseits
senkrecht zueinander verlaufen.
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In den 2 und 3 sind Funktionselemente, die
mit denjenigen der 1 übereinstimmen,
entsprechend beziffert worden, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte
Beschreibung verzichtet werden kann.
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2 zeigt
in der Draufsicht die Zuordnung der erfindungsgemäßen Formgebung
zu einer Extrusionseinrichtung 12, deren Extrusionsdüse 9 eine Abquetsch-
und Trennvorrichtung 13 nachgeordnet ist. Über eine
Leitung 12' kann
in an sich bekannter Weise in das extrudierte Produkt, hier ein
schlauchförmiges
Produkt Stützluft
nach Maßgabe
eines definierten Druckes eingeführt
werden, um dieses gestaltlich zu stabilisieren. Das der Vorrichtung
abgekehrte Ende der Leitung 12' steht dementsprechend mit einer
zeichnerisch nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung.
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Von dem vorstehend anhand der 1 beschriebenen Formgebungswerkzeug
ist lediglich das Vorformwerkzeug 3 vereinfacht dargestellt,
innerhalb welchem sich das zu formende, gekrümmte, schlauchförmige Produkt
befindet. Mit 14 ist eine weitere Abquetschvorrichtung
bezeichnet, die strukturell der Abquetschvorrichtung 13 entspricht
und beispielsweise an dem Vorformwerkzeug 3 befestigt sein
kann oder diesem zumindest vorgeordnet ist.
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Die Abquetschvorrichtungen 13,14 sind
Vorrichtungen, die dazu bestimmt sind, das aus der Extrusionsdüse 9 austretende
schlauchartige, heiße Produkt örtlich durch
Quetschung zu verschließen, wobei
der Sinn dieser Maßnahme
im Folgenden noch erläutert
werden wird. Diese Abquetschvorrichtungen können zangenartig ausgebildet
sein – zweckmäßigerweise
sind diese jedoch mit vier oder mehr beweglichen Segmenten versehen,
zwischen denen eine Quetschung der in diesem Stadium noch heißen plastifizierten
Kunststoffmasse stattfindet. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang
lediglich, dass in einfacher und zuverlässiger Weise ein dichtender Verschluß des rohrförmigen Produktes
im Einwirkungsbereich der Abquetschvorrichtung erzielt wird. Eine
Trennvorrichtung 14 wird benötigt, um das kontinuierlich
extrudierte Hohlprofil auf produktspezifische Längen zuzuschneiden. Lediglich
beispielsweise kann eine Trennvorrichtung 14 mit einer
Abquetschvorrichtung eine Baueinheit bilden – es kann sich jedoch auch
um voneinander getrennte Baueinheiten handeln.
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Mit 15 ist die Austrittsöffnung des
Formhohlraumes 3' des
Vorformwerkzeugs 3 bezeichnet, welche über eine Leitung 16 mit
einem Unterdruckerzeuger 17, z. B. einem Sauggebläse, einer
Vakuumpumpe oder dergleichen in Verbindung steht. Der Zweck dieses
Unterdruckerzeugers 17 besteht darin, das Hohlprofil in
den Formhohlraum 3' des
Vorformwerkzeugs 3 einzusaugen. Die durch den Unterdruckerzeuger 17 evakuierte
Luft tritt in Richtung des Pfeiles 18 aus der Leitung 16 aus.
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Die Innenwandungen des Formhohlraums 3'' sind vorzugsweise mit einer reibungsmindernd
wirksamen Beschichtung 3'' überzogen,
bestehend beispielsweise aus Teflon®, so
daß der
Gleitbewegung des Produktes ein minimaler Widerstand entgegengesetzt
wird. Alternativ zu einer solchen Beschichtung oder deren Wirkung
ergänzend
kommt ein System von Rollen in Betracht, an welchen das Produkt während der
Einführung
in den Formhohlraum 3'' anliegt.
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Mit 19 ist schematisch eine
beispielsweise elektrische Beheizungseinrichtung bezeichnet, über welche
die Innenwandungen des Formhohlraumes 3'' beheizbar
sind und zwar nach Maßgabe
einer solchen Temperatur, welche eine den weiteren Prozess störende Abkühlung des
Produktes zuverlässig
verhindert. Diese Temperatur hängt
von dem jeweils eingesetzten durch Extrudieren verarbeiteten Kunststoff sowie
von der Gestalt des jeweiligen Produktes ab.
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Wesentlich ist, daß die Gestalt
des Formhohlraumes 3'' lediglich global
an die Gestalt des Fertigproduktes angepaßt ist, wobei die Innenwandungen
jedoch in jedem Fall einen solchen Verlauf aufweisen, bei welchem
Querschnittsänderungen und
sonstige, den Einzug des Hohlprofils erschwerende Oberflächengestaltungen
vermieden sind.
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3 zeigt
lediglich beispielhaft den konstruktiven Aufbau einer Vorrichtung
zur Führung
der oben beschriebenen Formwerkzeuge. Diese besteht aus einem Rahmengestell 20,
welches über
Stützfüsse 21 bodenseitig
aufsteht. Mit 22 ist ein Tisch bezeichnet, der gegenüber einer
Grundplatte 23 des Gestells 20 in Richtung der
Pfeile 8 höhenverstellbar angeordnet
ist. Der Tisch 22 sowie die Grundplatte 23 erstrecken
sich parallel zueinander und zu einem horizon-talen Boden, wobei
die Höhenverstellbarkeit des
Tisches dadurch realisiert sein kann, daß dieser mittels hydraulisch
telekopierbarer Säulen 24 auf
der Grundplatte 23 aufgelagert ist. Andere Systeme zur Höhenverstellung,
z. B. eine Anordnung von Gewindespindeln kommt gleichermaßen in Betracht.
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Mit 25 sind Säulen bezeichnet,
die auf der Grundplatte 23 aufstehen und an ihren oberen
Enden der Auflagerung einer Kopfplatte 26 dienen. Die Kopfplatte
erstreckt sich parallel zu der Grundplatte 23.
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Der Tisch 22 sowie die sich
oberhalb desselben befindliche Kopfplatte 26 dienen als
Träger
der beiden Formhälften 5,4 des
Formwerkzeugs 6, wobei die, durch die Kopfplatte 26 getragene
obere Formhälfte 4 ebenfalls
in Richtung der Pfeile 8 höhenverstellbar ist. Die konstruktive
Ausbildung dieser Höhenverstellbarkeit
kann grundsätzlich
beliebig vorgenommen werden und ist vorzugsweise hydraulisch ausgestaltet.
In jedem Fall ist eine Höhenverstellung beider
Formhälften 4, 5 mit
der Maßgabe
angelegt, dass eine Ausrichtung in Abhängigkeit von der Höhenposition
der Extrusionsdüse 9 gegeben
ist. Ebenfalls hydraulisch können
die Formhälften 4,5 zwischen
der in der Zeichnungsfigur 3 gezeigten Öffnungstellung und einer Schließstellung
bewegt werden, in welcher die miteinander kooperierenden Teilungsflächen aneinanderliegen.
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Die Formhälften 1,2 des
Vorformwerkzeugs 3 sind an den zugekehrten Enden von Stößeln 27 befestigt,
die mit Kolben-Zylinder-Einheiten 28 in Antriebsverbindung
stehen. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten 28 sind an dem
Gestell 20 befestigt, und zwar mit der Maßgabe, dass
auch diese Form-hälften 1,2 in
Richtung der Pfeile 8 höhenverstellbar
sind. Diese Höhenverstellbarkeit
wird mit Mitteln erreicht, die denjenigen der Formhälften 4,5 entsprechen
und ist dahingehend angelegt, daß in jedem Fall eine Ausrichtung
der Höhenposition
der Formhälften 1,2 nach Maßgabe der
Höhenposition
der Düse 9 errreichbar ist.
Die Formhälften 1,2 sind
ferner mittels der vorzugsweise hydraulisch betriebe-nen Kolben-Zylinder-Einheiten 28 zwischen
der in der Zeichnung dargestellten Öffnungsstellung und einer Schließstellung
bewegbar, in welcher die Teilungsflächen beider Formhälften aneinanderliegen.
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Die Formhälften 4,5 umschließen jeweils hälftig einen
Formhohlraum 29, dessen Innenwandungsverlauf demjenigen
des Fertigproduktes entspricht. Dies bedeutet, daß die gestalterischen
Beschränkungen
hinsichtlich der Gestaltung des Formhohlraumes 3' des Vorformwerkzeugs 3 hier
nicht mehr gelten. Insbesondere weist der Innenwandungsverlauf Unstetigkeiten
wie zum Beispiel stufenweise Querschnittessprünge, ein Faltenbalgmuster und
sonstige, nahezu beliebige Abweichungen von einem glatten Wandungsverlauf
auf. Auf eine zeichnerische Darstellung dieses Wandungsverlaufs
ist in Anbetracht der großen
Anzahl möglicher
Gestaltungsformen verzichtet worden.
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Mit 30 ist eine nadelartige
Einblaseineinrichtung bezeichnet, die einen Teil der unteren Formhälfte 5 bildet
und deren Zweck darin besteht, in den sich innerhalb des Formhohlraumes 29 befindlichen
Vorformling Blasluft einzuführen,
um diesen nach Maßgabe
seiner endgültigen,
durch die Gestalt des Formhohlraumes 29 bestimmten Gestalt
zu expandieren.
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Mittels der bereits genannten Steuerung
sind die Bewegungen der Formhälften 1,2,4,5,
deren Verfahrbereiche einander durchdringen, nach Maßgabe des
im Folgenden noch zu beschreibenden Arbeitsverfahrens gegenseitig
verriegelt.
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Der erfindungsgemäße Betrieb der Vorrichtung
unter Zugrundelegung des ebenfalls erfindungsgemäßen Verfahrens gestalten sich
vor diesem Hintergrund wie folgt: Der Ausgangszustand ist dadurch gekennzeichnet,
daß die
Extrusionseinrichtung 12 an dem Gestell 20 nach
Maßgabe
einer definierten Höhe
der Mündung
der Extrusionsdüse 9 oberhalb der
Grundplatte 23 montiert ist, so daß die heiße plastifizierte Kunststoffmasse
horizontal aus dieser Düse
austreten kann.
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Das Vorformwerkzeug 3, insbesondere
die beiden Formhälften 1, 2 befinden
sich auf einer der Extrusionsdüse 9 entsprechenden
Höhenposition
innerhalb des Gestells 20 und es ist diese Position gesichert.
Die Formhälften 1,2 befinden
sich zu Beginn eines Formgebungszyklus in dem in 1 gezeigten Schließzustand, wohingegen sich die
Formhälften 4, 5 in
dem ebenfalls in 1 gezeigten Öffnungszustand
befinden.
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Das Formwerkzeug 6, insbesondere
die beiden Formhälften 4,5 befinden
sich in einer, der Höhe der
Extrusionsdüse
Extrusionsdüse 9 angepassten Höhenposition
relativ zu dem Gestell 20, von welcher ausgehend durch
motorische Verschiebung beispielsweise der oberen Formhälfte 4 die
Schließposition
des Formwerkzeugs 6 erreichbar ist. Insbesondere befindet
sich die untere Formhälfte 5 des
Formwerkzeugs 6 unterhalb des Vorformwerkzeugs 3.
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Das aus der Extrusionsdüse 9 austretende schlauchförmige Produkt
wird unmittelbar nach erfolgtem Austritt mittels der Abquetschvorrichtung 13 zusammengedrückt, stirnseitig
dichtend verschlossen und gestaltlich mit Stützluft stabilisiert, wobei
dieses geschlossene Ende in den Formhohlraum 3' eintritt. In
diesen Formhohlraum 3' wird
es infolge der mittels des Unterdruckerzeugers 17 entwickelten
Unterdrucks eingesogen, bis dieser vollständig, daß heißt bis zum Erreichen der Austrittsöffnung 15 ausgefüllt ist.
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Sobald diese Bedingung erfüllt ist,
wird die Abquetscheinrichtung 14 betätigt und das Produkt an seinem
düsenseitigen
Ende ebenfalls dichtend verschlossen. Gleichzeitig wird das aus
der Extrusionsdüse 9 austretende
Reststück
des Produktes mittels der Abquetsch- und Trennvorrichtung 13 abgetrennt und
dichtend verschlossen. In dem Formhohlraum 3' ist somit ein unter dem Innendruck
der Stützluft
stehender, außenseitig
glattwandiger schlauchförmiger Vorformling
gebildet worden. Durch besondere Maßnahmen wie z. B. die eingangs
genannte Beschichtung der Innenwandung des Formhohlraumes 3' sowie einer
Beheizung dessen Innenwandungen ist sichergestellt, daß eine für Weiterverarbeitung
geeignete Temperatur des Produktes gewahrt ist und daß Verklebungs-
und/oder Anbackungserscheinungen an der genannten Innenwandung unterdrückt werden.
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In einem nächsten Schritt wird nunmehr
das Vorformwerkzeug 3 durch Ansteuerung der beiden Kolben-Zylinder-Einheiten 28 in
die Öffnungstellung überführt, woraufhin
der Vorformling in die untere Formhälfte 5 des Formwerkzeugs 6 fällt. Aufgrund der Übereinanderanordnung
des Vorformwerkzeugs 3 und der unteren Formhälfte 5 des Formwerkzeugs 6 gelangt
der Vorformling unmittelbar in die untere Hälfte des Formhohlraumes 29 des
Formwerkzeuge 6.
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Anschließend wird die obere Formhälfte 4 des
Formwerkzeugs 6 angesteuert und nach unten in die Schließstellung
verfahren, wobei beide Enden des Vorformlings nochmals gequetscht
werden. Der Vorformling, dessen Gestalt zumindest global an die Gestalt
des Fertigprodukts angepaßt
ist, befindet sich nunmehr innerhalb des geschlossenen Formhohlraumes 29 des
Formwerkzeugs 6 und steht unter einer Temperatur, die für eine plastische
Verformung, hier eine Blasformung geeignet ist.
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Das Vorformwerkzeug 3 befindet
sich in dieser Arbeitsphase in der Öffnungsposition.
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Der Formhohlraum 29 weist
die Außenkontur des
Fertigprodukts auf, das heißt
es können
dessen Innenwandungen mit nahezu beliebigen Unstetigkeiten versehen
sein. Dies ist zulässig,
weil der Vorformling durch diesen Formhohlraum 29 hindurch
keiner Vorschubwirkung in dessen Längsrichtung unterliegt.
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Mitttels der erwähnten nadelartigen Einbblaseinrichtung 30 wird
anschließend
der Innenraum des Vorformlings mit einem Druck beaufschlagt, der diesen
nach Maßgabe
der Gestalt der Innenwandungen des Formhohlraumes 29 expandieren
läßt. Es schließt sich
ein Abkühlen
zweckmäßigerweise
unter Aufrechterhaltung des Blasdrucks an, wobei nach völliger Abküh-lung das
Formwerkzeug 6 mit Hinblick auf eine Überführung in die Öffnungposition
ange-steuert wird und das Fertigprodukt aus der Vorrichtung entnehmbar
ist.
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Die Entnahme des Fertigprodukts aus
der Vorrichtung kann mittels einer, mit Saugnäpfen bestückten Handhabungsvorrichtung
bewirkt werden, wobei der Vorgang des Herauslösens aus der Formhälfte zusätzlich durch
Druckluftdüsen
unterstützt werden
kann, deren Mündungsöffnungen
sich in der Innenwandung des Formhohlraumes 29 befinden.
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Anschließend wird das Vorformwerkzeug 3 in
die Schließstellung überführt und
ein neuer Formgebungszyklus kann eingeleitet werden.
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Die vorstehende mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie der beschriebenen Vorrichtung zu dessen Durchführung ist lediglich
von beispielhafter Bedeu tung und begrenzen nicht den Schutzumfang
der Erfindung, der durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt wird.