DE1030016B

DE1030016B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkoerpern aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1030016B
Application number: DEH14794A
Authority: DE
Inventors: Paul Hildebrandt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-12-19
Filing date: 1952-12-19
Publication date: 1958-05-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, die aus einem Formstück und einem daran befindlichen, nocb plastischen schlauchähnlichem Gebilde beliebigen Querschnittes bestehen, die zur Herstellung von Flaschen, Tuben und ähnlichen Gebrauchsgegenständen verwendet werden.
Es ist bekannt, bei der Herstellung von nahtlosen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff diesen aus einer ringförmigen Düse als Schlauch zu pressen und dann aufzublasen. Diese Ringdüse wird aus einer kreisförmigen Öffnung eines den Kunststoff enthaltenden Behälters und einem gleichachsig angeordneten Stempel gebildet. Der mit der thermoplastischen Masse gefüllte Behälter und der Stempel erstrecken sich hierbei, von der Düse aus gesehen, in der gleichen Richtung. Das heißt also, daß sich der Stempel innerhalb des mit Kunststoff gefüllten Behälters befindet und von Kunststoff umgeben ist. Die Luft zum Aufblasen des Hohlkörpers wird durch eine Bohrung im Stempel zugeführt.
Es sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere von Flaschen, bekannt. bei dem zunächst der Hals der Flasche durch Einspritzen von thermoplastischem Kunststoff mittels einer axial verschiebbaren Düse in einen Teil einer für die Herstellung der ganzen Flasche bestimmten feststehenden Hohlform gebildet wird. worauf die Herstellung des Flaschenkörpers in der Weise erfolgt. daß die Spritzdüse, aus der weiterhin plastisches Material austritt, von der feststehenden Form entfernt wird und dabei einen schlauchartigen Körper formt, der sofort innerhalb der Flaschenform zu einer Flasche aufgeblasen wird.
Der Umstand, daß die Ausstoß vorrichtung für den Kunststoff axial verschiebbar sein muß, ist ein wesentlicher Mangel des bekannten Verfahrens. Der auftreten den Wärmeverluste wegen muß das den Kunststoff aufnehmende Zuführungsrohr des Kunststoffes in die Form von außen und von innen geheizt werden. Dafür ist ein äußeres doppelwandiges Heizrohr und ein innerer heizbarer Kolben erforderlich.
Das ergibt einen großen Durchmesser der Aus stoßvorrichtung, so daß nur Flaschen von verhältnismäßig großem Umfang hergestellt werden können. Da die Druckluft zum Aufblasen des schlauchähnlichen Ansatzes durch den zuerst zu fertigenden Formkörper hindurchgehen muß, können keine massiven Formkörper, wie z. B. massive Füße von Weinkelchen, hergestellt werden. Bei der Fertigstellung des Flaschenbodens ergeben sich Schwierigkeiten und Zeitverluste, die ein Wiedererwärmen des vorgeformten Bodens mittels einer besonderen Heizvorrichtung erforderlich machen, damit dieser Boden weiter verformt werden kann. Ferner muß bei der Herstellung jeder Flasche ein nicht unerheblicher Abfall in Kauf genommen werden.
Diese Mängel werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß nicht die Spritzdüse von dem zuerst gefertigten Formstück, sondern das Formstück mit oder ohne die zugehörige Preßform von der Spritzdüse weg entfernt wird, die mitsamt der Presse und dem Preßstoffbehälter orstfest angeordnet ist, wobei in bekannter Weise in das sich bildende schlauchähnliche Gebilde zur Vermeidung eines Vakuums Luft eingeführt wird.
Im folgenden soll das Verfahren gemäß der Erfindung und die zur Anwendung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung erläutert werden, und zwar an Hand der Zeichnung von beispielsweise angegebenen Ausführungsformen der Vorrichtung.
Fig. i zeigt die Vorrichtung mit einer Spritzform zur Herstellung eines massiven Formstückes, wobei die Form gegen die Ringdüse eines Pressenzylinders gedrückt wird; Fig. 2 zeigt das durch Einspritzen der thermoplastischen Masse in die Spritzform gebildete massive Formstück, das zusammen mit der Spritzform von der Ringdüse unter Bildung eines schlauchartigen Ansatzes entfernt worden ist; Fig. 3 zeigt den Kopf des Pressenzylinders mit einer Spritzform zur Bildung eines hohlen Formstückes mit Innengewinde; Fig. 4 zeigt das nach Öffnen der zweiteiligen Spritzform von der Spritzdüse entfernte hohle Formstück mit dem daran gebildeten Schlauch; Fig. 5 zeigt die Spritzform zur Bildung eines hohlen Formstückes mit einem sehr engen Hals, der mit Außengewinde versehen ist; Fig. 6 zeigt das nach Öffnen der mehrteiligen Spritzform zusammen mit dem Dorn von der Düse entfernte hohle enghalsige Formstück.
In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 der mit der Kunststoffmasse gefüllte Pressenzylinder mit 2 das den inneren Düsenkörper 3 aufnehmende Kopfstück des Pressenzylinders und mit 4 die über den Kern 5 des inneren Düsenkörpers 3 geschobene Spritzdüse bezeichnet. Der feste Kern 5 ist von im Kreise angeordneten Durchtrittsbohrungen umgeben.
Die Bohrung der Spritzdüse 4 bildet mit dem festen Kern 5 die ringförmige Düsenöffnung. Diese Öffnung muß nicht kreisringförmig sein; sie kann auch eine beliebige andere Gestalt haben, z. B. kann sie quadratisch oder sechseckig sein. Gegen die Spritzdüse 4 liegt die mehrteilige hohle Spritzform 6 während der Bildung des Formstückes fest an. Diese Form besteht aus mindestens zwei gleichen Hälften 6 a und 6 b. Sie kann aber auch aus mehr als zwei Teilen bestehen, wenn z. B. wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, das zu bildende Form stück etwa einen Henkel haben soll. In diesem Falle wird die rechte Formhälfte 6 b aus zwei gleichen Teilen hergestellt, von denen jeder Teil eine Hälfte des Henkels formt.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Spritzform dargestellt. die zur Herstellung des massiven Fußes 8 für ein Weinglas bestimmt ist. Zur Fertigung dieses Fußes wird die warme Kunststoffmasse stoß artig mit hohem Druck in die Spritzform 6 gespritzt, damit die Masse alle etwa vorhandenen Feinheiten der Form schnell ausfüllt, ehe sie zu erstarren beginnt. Wenn auch die Erstarrungstemperatur des Kunststoffes über der in allgemeinen vorhandenen Raumtemperatur liegen wird, so muß doch die Form wegen der bald eintretenden starken Erwärmung der Spritzform zur Beschleunigung der Fertigung und mit Riicksicht auf die Beherrschung des Erstarrungszeitpunktes gekühlt werden. wie das bekanntlich allgemein üblich ist.
Sobald das Formstück 8 erstarrt ist, wird es zusammeln mit der Spritzform 6 von der Spritzdüse entfernt, während weiterhin Preßmasse zur Bildung des schlauchähnlichen Ansatzes 9 nachgedrfickt wird.
Damit während der Bildung des schlauchähnlichen Ansatzes in diesem kein Vakuum entsteht, das ein Zusammendrücken des Schlauchstückes zur Folge haben würde, wird, wie an sich bekannt ist, Luft in den sich bildenden Schlauch zugeführt. Zu diesem Zweck hat der Kern 5 des inneren Düsenteiles eine Bohrung, die oben in einem Ventilsitz 10 endet, der durch ein in der Bohrung des Kernes 5 geführtes Ventil 11 geschlossen und geöffnet werden kann. Während der Formung des Fußes 8 bleibt das Ventil 11 geschlossen.
Sobald sich die Spritzform 6 mit dem erstarrten Fuß 8 hebt, wird der mit Ansätzen 12 versehene Ventilschaft 13 durch einen Nocken 14, der am inneren Ende eines im inneren Düsenkörper drehbaren Laftzuführangsrohres 15 angeordnet ist, angehoben und bleibt während der Bildung des Schlauchstückes 9 geöffnet.
In den Fig. 3 und 4 ist nun eine Vorrichtung für die Fertigung eines hohlen Fo-rmstückes mit Innengewinde dargestellt. Zur Bildung der Öffnung in dem Formstück 16 ist eiii Dorn 17 vorgesehen, den die beiden Hälften6 und 6 b der Spritzform umfassen.
Zur Formung des Innengewindes hat der Dorn 17 ein Außengewinde 18 von der Länge des zu bildenden Formstückes. Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Formstück wird ebenfalls durch stoß artig erfolgendes Einspritzen der thermoplastischen Masse unter hohem Druck hergestellt. Auch in diesem Falle wird das erstarrte Formstück 16 von der Spritzdüse 4 unter Bildung eines schlauchartigen Ansatzes 19 entfernt.
Die in den entstehenden Schlauchteil einzuführende Luft wird durch ein in den Kanal 20 des inneren Düsenkörpers 3 mündendes Luftzuführungsrohr 20' zugeführt. Während das Formstück 16 gespritzt wird, ist die Öffnung 20 des Ringdüsenkernes 5 durch das über das Außengewinde 18 des Dornes 17 hinausragende Ende des Dornes verschlossen. Beim Anheben des erstarrten Formstückes mit oder ohne Spritzform wird das Dornende aus der Bohrung 20 hinausgezogen, so daß die Luft durch die Bohrung 20 des Kernes in den sich bildenden Schlauchteil eintreten kann. Es sei noch darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, daß die Spritzform das fertig gespritzte Formstück vor dem Anheben freigibt; sie kann, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, zusammen mit dem Formstück angehoben werden.
In den Fig. 5 und 6 ist die Ausbildung der Spritzform für die Fertigung eines Flaschenmundstückes 21 mit einer sehr engen Öffnung und einem Außengewinde 22 dargestellt. Das zur Bildung des Außengewindes 22 erforderliche Muttergewinde 23 ist in die beiden Formhälften 6 a und 6 b eingeschnitten. Die herzustellende sehr enge Halsöffnung wird durch einen dünnen Dorn 24 geformt, der bis in die Bohrund 25 des Kernes 5 hineinreicht. Die Erzeugung des schlauchähnlichen Ansatzes 26 geht in der gleichen Weise vor sich, wie es an Hand der Fig. 3 und 4 beschrieben worden ist. Für die Luftzufuhr in den Schlauchteil 26 ist ein Rohr 27 vorgesehen, das ebenfalls von der Seite her in den inneren Teil des Düsenkörpers 3 eingesetzt ist.
Sowohl der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Dorn 17 als auch der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Dorn 24 hat einen Luftzuführungskanal, um das Schlauchstück 19 bzw. 26 gegebenenfalls aufblasen zu können. Das Aufblasen erfolgt, nachdem das fertige, unten geschlossene, noch plastische Schlauchstück in eine Form zur Herstellung der endgültigen Gestalt des zu fertigenden Hohlkörpers eingesetzt ist. Das für das Aufblasen notwendige Verschließen des Schlauchstückes kann in an sich bekannter Weise durch zwei Preßleisten bewirkt werden, die, nachdem die gewünschte Schlauchlänge hergestellt worden ist, das Ende des Schlauches zusammendrücken und verschweißen. Sobald der Hohlkörper aufgeblasen ist, kann der Dorn 17 bzw. 24 aus dem Mundstück herausgezogen oder bei Mundstücken mit einem Innengewinde heraus geschraubt werden.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können, wie die vorstehende Beschreibung wohl erkennen läßt, nicht nur Hohlkörper, insbesondere Flaschen, mit sehr engem Füllraum, sondern es können auch Tuben mit Schraubverschluß hergestellt werden, hei denen das äußere Schlauchende zum Füllen der Tuben aufgeschnitten wird.
Das Verfahren stellt eine Kombination des Spritzverfahrens mit dem bekannten Strangpreßverfahren dar, bei dem ein beliebiger Formteil gespritzt und anschließend mit einem daranhängenden, noch plastischen Hohlkörper versehen wird, der gegebenenfalls nach Aufblasen in einer Form auch die Gestalt eines kastenartigen Gehäuses haben kann.
Auch andere Gebrauchsgegenstände. wie z. B. unterschnittene Vasen mit massivem Fuß, sind nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ohne weiteres herstellbar.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, die aus einem in einer Hohlform nach dem Spritzgießverfahren hergestellten Formstück und einem damit verbundenen, nach dem Strangpreßverfahren hergestellten schlauchähnlichen Gebilde in der Weise hergestellt werden, daß zunächst das Formstück gespritzt und anschließend das Formstück und die Spritzdüse unter Bildung des schlauchähnlichen Gebildes voneinander entfernt werden, währenddessen in das sich bildende schlauchähnliche Gebilde Luft eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück, gegebenenfalls mitsamt der zugehörenden Hohlform, von der Spritzdüse weg entfernt wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung eines Hohlkörpers mit einem massiven Formstück (8) für die Luftzufuhr in das entstehende schlauchähnliche Gebilde (9) in den Kern (5) des Düsenkörpers (3) ein durch ein steuerbares Abschlußorgan (10, 11) verschließbarer Luftzuführungskanal (15) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung eines Hohlkörpers, dessen Formstück (16, 21) eine in das Schlauchgebilde (16, 26) führende durchgehende Öffnung aufweist, während der Bildung des Formstückes das der Spritzdüse (4) zugekehrte Ende des die Öffnung des Formstückes formenden Dornes (17, 24) im Luftkanal (20, 25) des Kernes (5) der Ringdüse (4) eingeführt ist, um den Kanal vorübergehend zu verschließen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Öffnung des Formstückes (16, 21) formende Dorn (17, 24) einen Luftkanal für die Zufuhr von Druckluft zum Aufblasen des schlauchähnlichen Gebildes (19, 26) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 288 454.