DE1065603B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1065603 INTERNAT.KL. B 29 f ANMELDETAG: MAI 1954

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDtTNG
UND AUSGABE DEB
AUSIBGBSCHRIFT:

AUSGABE »ER
PATENTSCHRIFT ι

17. SEPTEMBER 1959

1. APRIL 1%S

STIMMT ÜBEREIN
MIT AUSLEGESCHRIFT

1065603 (F14625 Xf39a*)

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger, einseitig offener Gefäße, z. B. von Bechern, aus warmverformbarem Kunststoff.

Die Bearbeitung von warmverformbaren, sogenannten . thermoplastischen Kunststoffen erfolgt durch Gießen, Spritzgießen oder Strangpressen. Zur Herstellung dünnwandiger Gefäße sind davon nur die beiden letzten geeignet.

Da aber bei dünnwandigen Gefäßen die Dicke der Gefäßwandungen im Verhältnis zu ihrer Ausdehnung sehr gering ist, muß beim Spritzgießen die Kraft des Preßkolbens und beim Strangpressen die Kraft der Schnecke sehr hoch sein, um ein restloses Ausfüllen der Form zu gewährleisten. Dadurch sind die Beanspruchung und der Verschleiß des Preßkolbens und -Zylinders bzw. der Schnecke sehr hoch. Diese Vorrichtungen benötigen außerdem eine Form mit Kern.

Es sind auch schon Vorrichtungen zur Herstellung einseitig offener Gefäße aus warmverformbarem Kunststoff bekanntgeworden, bei denen eine Kunststoff-Folie in erwärmtem Zustand vor die Öffnung einer der äußeren Gestalt des Gefäßes entsprechenden Form gebracht und vom Rand dieser öffnung gegen einen Auflagetisch gepreßt wird. Hierbei wird der innerhalb der Formöffnung befindliche Teil der Folie durch Einleiten von Druckluft in eine im Bereich der Formöfmung in die Oberfläche des Auflagetisches mündende Leitung in die Form hineingereckt Jedoch hatten die bekannten Vorrichtungen dieser Art noch verschiedene Nachteile. Bei einer solchen Vorrichtung liegt z. B. die Folie auf den Rändern der Formöfmung nur lose auf. Die Kunststoff-Folie muß sich bei dieser bekannten Vorrichtung einmal an die erwärmte AnheizpIatte und zum andernmal an die kalte Form anlegen können. Es ist also ein Zwischenraum notwendig, so daß es hierbei möglich ist, daß die Kunststoff-Folie vom Rand der Formöfmung gegen den AufIagetisch gepreßt wird. Dieses ist jedoch von entscheidender Bedeutung, weil dadurch an den Erzeugnissen; keine sauberen Kanten und Ränder erzielt werden, was für das nachfolgende Stanzen unbedingt erforderlich ist Auch ist bei dieser Vorrichtung nachteilig, daß wegen. des vorerwähnten Zwischenraumes sehr große Arbeitsluftmengen benötigt werdein. Schließlich ist bei dieser bekannten Vorrichtung nur eine geringe ZieMefe im Verhältnis zum Durchmesser möglich, da sonst der Boden des Ziehgegenstandes überreckt und die Wandungen zu wenig gereckt werden.

Nach einer anderen bekannten ähnlichen Vorrich-

Vorrichtung
zum Herstellen dünnwandiger Gefäße
aus einer Kunststoff-Folie

Patentiert für. Reiner Fischer G.m.b.H.; Köln

Theo Lang, Troisdorf-Oberlar,
ist als Erfinder genannt worden

aS ■

tung wird der Kunststoff nicht als Folie verwendet, sondern zunächst zu einem Rohling gespritzt und durch Aufblasen fertig gespritzt Hierbei ist ein Kern erforderlich.

Auch ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der die dünnwandigen Gefäße durch Tiefziehen aus Kunststoff-Folien in Bandform hergestellt werden. Hierbei sind eine Patrize und eine Matrize erforderlich.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die geschilderten Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Stempel verwendet wird, dessen zur Folie zugewandte Seite der äußeren Form des Gefäßbodens entspricht und der.

unter der Einwirkung der Druckluft gegen die Kraft einer Feder mit möglichst flacher Kennlinie' oder gegen die Kraft eines Gewichtes bis zu einem Anschlag in die Form hinein verschiebbar angeordnet ist

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine schnelle, einfache und billige Herstellung dünnwandiger, einseitig offener Gefäße mit beliebig dünner Wandstärke. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit einer der äußeren Gestalt des herzustellen-. den Gefäßes entsprechenden Form ohne einen Kern. Diese Form kann aus einem Werkstoff Verhältnisgeringer Güte hergestellt werden, da kaum

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eine Gleitbewegung des WerkstofIes auf der Oberfläche der Form und daher nur ein sehr geringer Verschleiß der Form auftritt. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist einfach und robust

Die Kraft, mit der die Form gegen die Kunststoff-Folie gedrückt werden muß, ist bedeutend geringer als die für Spritzguß- oder Strangpreßvorrichtungen erforderliche Kraft des Preßkolbens bzw. der Schnecke. Die Anpreßkraft der Form muß lediglich ausreichen, um während der Druckluftzufuhr ein Nachrutschen von außerhalb der Form liegenden Teilen der Kunststoff-Folie in die Form hinein: zn verhindern und um einen wenigstens annähernd luftdichten Abschluß des beim Blasen mit Druckluft ■ gefüllten Raumes nach außen hin zu gewährleisten.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Auswerfer zum Hinausdriicken des fertigen Gefäßes aus der . Form überflüssig ist, da der durch eine Feder oder ein Gewicht belastete Stempel dieses Ausschieben ao selbsttätig übernimmt, sobald die Form von dem Auflagetisch wegbewegt wird.

Bei Verwendung einer sich gegen den Formboden verjüngenden Form bedeckt der auf der Kunststoff-Folie vor Beginn der Druckluftzufuhr aufliegende as federnde oder mit einem Gewicht belastete Stempel nur einen Teil der zwischen dem Rand der Form und dem Auflagetisch eingespannten Folie. Zwischen dem Rand der Form und dem Außenrand des Stempels bleibt eine Fläche offen, die bei Herstellung rotationssymmetrischer Gefäße die Gestalt eines Kreis. ringes hat. Bei sofortiger Beaufschlagung des gesamten zu verformenden Teiles der Folie durch Druckluft könnte in diese offene Fläche hinein ein ringförmiger Wulst geblasen werden, der durch seine Aufweitung hinter dem Stempel eine Bewegung desselben in die Form hinein verhindern würde. Der Wulst könnte schließlich aufplatzen, und ein ord- ' mingsgemäßes Arbeiten der Vorrichtung wäre unmöglich. Zur Vermeidung solcher Fehler wird an- ta fänglich die noch nicht verformte Kunststoff-Folie nur auf einer kleinen, dem Stempel gegenüberliegenden Fläche mit Druckluft beaufschlagt. Hierdurch kann zunächst nur der am Stempel anliegende Teil der Folie unter Zurückdrücken des Stempels verformt werden. Anschließend wird die gesamte zu verformende Folienfläche mit Druckluft beaufschlagt und unter weiterem ZuriickdrUcken des Stempels in die Form hinein aufgeblasen. Diese Wirkungsweise kann bei sehr einfachem Aufbau der Vorrichtung dadurch erzielt werden, daß der Auflagetisch eine ringförmige Auflagefläche erhält, die mit dem Rand der senkrecht zum Auflagetisch beweglichen Form zusammenarbeitet; außerdem wird gegenüber dem Stempel eine kleinere Auflagefläche am Auflagetisch vorgesehen, in weiche die DrucMuftzuleitung einmündet Zwischen diesen beiden Auflageflächen entsteht im Auflagetisch eine ringförmige Vertiefung. Bevor die Kunststoff-Folie unter Zurückdrücken des Stempels etwa von der kleineren Auflagefläche abgehoben und schon etwas verformt ist, wird nur der Teil der Folie mit Druckluft beaufschlagt, der unmittelbar vor der Mündung der Druckluftzuleitung Hegt. Anschließend pflanzt sich der Luftdruck über die ringförmige Vertiefung des Auflagetisches auf die gesamte zu verformende Fläche der Folie fort

Für die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden zweckmäßig bandförmige Kunststoff-Folien verwen-603

det, die im Takt des Blasvorganges schrittweise durch die im übrigen feststehende Vorrichtung bewegt und hinter der Blasstelle durch Messer im Queritreifen zerschnitten werden. Gleichzeitig kann auch eine Stanzvorrichtung vorgesehen werden, welche die fertigen, am Rest des Bandes hängenden Gefäße ausstanzt.

Es können zwei oder mehrere Formen mit zugehörigen Auflagetischen und Druckluftzuleitungen quer zur Transportrichtung des Bandes nebeneinander angeordnet werden. Das Kunststoffband wird entsprechend breit ausgeführt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung geben aus der Zeichnung hervor. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, an Hand dessen die Erfindung beschrieben und erläutert wird.-

Abb. 1 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung in Längsrichtung nach der Linie A-B in Abb. 2;

Abb. 2 ist ein Schnitt in Querrichtung nach der Linie C-D in Abb. 1.

Die Vorrichtung besitzt einen feststehenden Auflagetisch 1 und zwei senkrecht verschiebbare Formen 2 und 3, die quer zur Bewegungsrichtung der verarbeiteten Kunststoff-Folie 4 nebeneinander angeordnet sind. Die innere Oberfläche 5 der Formen ist der Gestalt des herzustellenden Gefäßes gleich. Die Formen enthalten einen Stempel 6, dessen der Folie 4 zugewandte Seite 7 der äußeren, Gestalt des Gefäßbodens entspricht Der Stempel 6 ist an einer Stange 8 befestigt, die an einem die Formen tragenden Bauteil 9 geführt ist Der Stempel steht unter der Wirkung einer Blattfeder 10. Der Weg des Stempels 6 in die Form hinein ist durch einen Anschlag 11. begrenzt. Der Stempel 6 ist gegen die Wirkung , der Feder 10 bis zu dem als Anschlag dienenden Boden 12 der Form verschiebbar. Der Auflagetisch 1 besitzt gegenüber dem Stempel 7 eine kleine, mittige Auflagefläche 13 und eine äußere Auflagefläche 14, die mit dem Rand 15 der Form 2 bzw. 3 zusammenarbeitet. In die mittlere Auflagefläche 13 mündet eine Druckluftleitung 16, die bei 17 durch übliche Verbmdungsmittel angeschlossen werden kann. Der die Formen 2 und 3 tragende Bauteil 9 ist an den zylindrischen Führungsstangen 18 geführt, die an dem Auflagetisch 1 befestigt sind und außerdem ein Querhaupt 19 tragen. Der Bauteil 9 und damit die For-' men 2 und 3 werden durch einen Druckstempel 20 in senkrechter Richtung bewegt.

Zum Transport der Kunststoff-Folie 4 sind senkrecht übereinanderliegend zwei Paare von Walzen 21 und 22 vorgesehen. Die Unterwalze 21 wird angetrieben. Sie weist auf einem Teil 23 ihres Umfanges einen kleineren Radius auf als am übrigen Umfang 24.

An dem die Formen 2 und 3 tragenden Bauteil 9 ist ein Messer 25 befestigt, das mit einer am Auflagetisch 1 befestigten Scherkante 26 zusammenarbeitet.

Die mittige Auflagefläche 13 besitzt eine mit der Druckluftleitung 16 konzentrische Vertiefung 28, in die ein Vorsprung 29 des Stempels 6 hineinpaßt

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen: Die warme Kunststoff-Folie 4 wird, solange der Umfangsteil 24 der Rolle 21 sich gegenüber der Rolle 22 befindet, durch Reibung durch die Vorrichtung bewegt. Die Rolle 21 wird mit konstanter Drehzahl angetrieben. Sobald ihr im Radius verkleinerter Umfangstsil 23 sich gegenüber der Rolle 22 befindet, bleibt die Folie 4 in Ruhe. Nun werden durch den Druckstempel 20 das Bauteü 9 und damit die beiden

Claims (9)

ί Formen 2 und 3 nach unten bewegt und die Folie 4 zwischen 'den Flächen 14 und 15 fest eingespannt Hierbei legt sich der Stempel 6 ebenfalls gegen die Folie an, und zwar gegenüber der Mündung der Druckluftzuleitung 16 in die Fläche 13. Dabei wird der mittlere Teil der Folie 4 durch die Kraft des Stempels 6 in die Vertiefung 28 und um den Vorsprung 29 gedrückt. Hierdurch bildet sich an der. Folie eine infolge der Abkühlung an dieser Stelle sofort fest werdende Vertierung, an der der mittlere Teil der Folie während des Blasens durch den Vorsprung 29 zentriert wird. Anschließend wird Druckluft zugeführt, und die Folie 4 verformt sich in ihrem mittleren Teil nach oben unter Zurückschieben des Stempels 6. Nachdem eine gewisse Verformung eingetreten ist, pflanzt sich der Druck der Leitung 16 über die kreisringförmige Ausnehmung 27 auf den gesamten eingespannten Teil der Folie 4 fort. Der eingespannte Teil wird unter weiterem Zuriickschieben des Stempels 6 in die Form 2 bzw. 3 hineinge- »0 reckt. Wenn der Stempel 6 seinen Anschlag erreicht hat, wird nach einiget Zeit die Dmckluftzufuhr beendigt und die Formen 2 und 3 durch den Druckstempel 20 nach oben bewegt. Infolge seiner Federbelastung wixkt der Stempel 6 gleichzeitig als Aus- *5 werfer und verhindert ein Hängenbleiben des fertiggeblasenen Gefäßes in der Form. Zu diesem Zeitpunkt beginnt wieder der Transriort des Bandes nach , rechts durch die Rollen 21 und 22. Ein fertiggeblasenes Gefäß 30 befindet sich während des nächsten Blasvorganges etwa auf der Höhe der Transportrollen 21 und 22, ein weiteres Gefäß 31 außerhalb :· der Vorrichtung. Beim nächsten Niedergang des Bauteiles 9 wird von der Folie 4 der außerhalb der Vorrichtung liegende Streifen durch das Messer 25 und die Scherkante 26 abgeschnitten. An diesem. Streifen hängen im gezeigten Beispiel zwei fertiggeblasene Behälter 31. Zusätzlich zu dem Messer 25 oder auch an Stelle dieses Messers kann an dem Bauteil 9 auch eine Stanzvorrichtung befestigt werden, durch die die 'fertigen Gefäße aus dem Rest der Folie, an dem sie noch hängen, herausgestanzt werden. Der Druckstempel 20 kann durch Drückluft bewegt werden. Falls man die Druckluftzufuhr zu dem Druckraum des Druckstempels 20 und zu der Druck- « luftleitung 16 mit einem gemeinsamen Ventil steuert, wird erfindungsgemäß vor dem Anschluß 17 ein Ver. zögerungsventil vorgesehen, das die Wirkung hat, daß die Druckluftzuleitung 16 erst dann Druck erhält, wenn der Druckstempel 20 bereits herunterbewegt 5» und die FoUe zwischen den Flächen 14 und 15 fest '.eingespannt ist. Das Verzögerungsventü kann gleichzeitig als regelbare Drosselstelle ausgebildet werden. Eine Veränderung der Wandstärke der hergestellten Gefäße kann durch Veränderung der Drossel- SS wirkung des Verzogerurigsventils und durch Veränderung der Feder- oder Gewichtsbelastung des Stempels 6 erfolgen. PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Herstellen dünnwandiger, einseitig offener Gefäße, z. B. von Bechern, aus warmverformbarem Kunststoff, wobei eine wärme Kunststoff-Folie vor die öffnung einer der äußeren Gestalt des Gefäßes entsprechenden Form ι gebracht und vom Rand dieser öffnung gegen

einen Auflagetisch gepreßt wird, worauihin der innerhalb der Formöffnung befindliche Teil der Folie durch Einleiten von Druckluft durch ernenn Bereich der Formöffnung an der Oberfläche des Auflagetisches mündende Leitung in die Form hineingereckt wird, gekennzeichnet durch einen Stempel (6), dessen der Folie (4) zugewandte Seite (7) der äußeren Form des Gefäßbodens entspricht und der unter der Einwirkung der Druckluft gegen die Kraft einer Feder(IO) mit möglichst flacher Kennlinie oder gegen die Kraft eines Gewichtes bis zu einem Anschlag (12) in die Form (2,3) hinein verschiebbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagetisch für die Kunststoff-Folie eine ringförmige, mit dem Rand der senkrecht zum Auflagetisch(I) beweglichen Form zusammenarbeitende Auflagefläche (14) und eine kleine, dem Stempel (7) gegenüberliegende Auflagefläche (13) besitzt, in die die Druckluftzuleitung einmündet. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Form (2, 3) in Richtung auf ihren Boden zu konisch verjüngt

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei Paarte von sich gegenüberliegenden Walzen (21,22) zum Transport der FoBe (4) in Bandform durch Reibung, die an den beiden Außenrändera des Bandes angreifen, wobei eine Walze {21) jedes Paares mit gleichmäßiger Drehzahl angetrieben wird und auf einem Teil ihres Umfanges einen kleineren Radius hat als am übrigen Umfang.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Transportrichtung der Folie (4) nebeneinander zwei oder mehrere Formen mit zugehörigen Auflagetischen und Druckluftzuleitungen angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem:der Ansprüche2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Formen tragenden beweglichen Bauteil in Bewegungsrichtung des Bandes gesehen hinter der Blasstelle ein mit einer Scherkante (26) am Auflagetisch (1) zusammenarbeitendes Messer (25) befestigt ist, durch das das Band bei Abwärtsbewegung des die Formen tragenden Bauteiles in Querstreifen geschnitten wird, an denen eine der Anzahl der nebeneinander angeordneten Formen gleiche Anzahl fertiger Gefäße. (31) hängt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Stanzvorrichtung, durch die die fertigen Gefäße aus der Folie (4) herausgestanzt werden und deren bewegliches Teil mit dem die Formen tragenden Bauteil verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (29) an der der Folie zugewandten Seite des Stempels (6) und eine dazu passende, zu der DruckluftT fläche des Auflagetisches.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drackstempel (20) mit Druckluft bewegt und die Druckluftzufuhr zum Druckraum des Druckstempels und zur Blasstelle durch ein gemeinsames Ventil .gesteuert wird und daß in die Zu-

leitung (16) zu der Blasstelle ein Verzögenmgsventil eingebaut ist.

10- Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögenmgsventil gleichzeitig als regelbare Drosselstelle ausgebildet ist

In Betracht gezogene Dmckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 823 050;

britische Patentschriften Nr. 684 611, 600 046;

USA.-Patentschrift Nr. 2468 697.

Herzu 1 Blatt Zeichnungen

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