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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Flaschen aus einem thermoplastischen
Kunststoff nach der Methode des Blasens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Herstellen von Flaschen aus einem thermoplastischen Kunststoff und Vorrichtung zur
Ausführung dieses Verfahrens.
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Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Flaschen aus einem
thermoplastischen Kunststoff bekannt, wonach der erwärmte Runststoff mittels einer
Druckquelle in eine hohleVorform, die lösbar mit einer zur endgültigen Bildung des
Flaschenhalses dienenden Spritzgießhalsform verbunden ist, zwecks Bildung eines
rohrförmigen Zwischenerzeugnisses befördert wird, das dann in eine nachgeschaltete
Blasform eingeschlossen und dort in die endgültige Gestalt erweitert wird, wobei
der den späteren Flaschenhals bildende Teil des Zwischenerzeugnisses, in Spritzrichtung
gesehen, vorn am rohrförmigen Zwischenerzeugnis liegt.
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Erfindungsgemäß wird dieses Verfahren dadurch verbessert, daß der
Kunststoff in die geschlossene Halsform mittels eines Druckes gespritzt wird, der
durch einen unmittelbar auf das schon plastizierte Material wirlienden Verdrängerkolben
erzeugt wird, wonach das rohrförmige Zwischenerzeugnis durch eine ringförmige Öffnung
der Vorform frei in den Raum ausgestoßen und gleichzeitig der den späteren Flaschen
hals bildende Teil des Zwiscllenerzeugnisses von der Ausstoßöffnung in Richtung
des Ausstoßes entfernt wird, wodurch das Freilegen des Zwischenerzeugnisses für
das Einbringen in die Blasform bewirkt wird. Gemäß der Erfindung erfolgt also das
Hineinspritzen des Kunststoffes in die geschlossene Halsform mittels eines positiven,
unmittelbar auf das schon plastizierte .\Material wirkenden Verdrängerdruckes, wodurch
ein einwandfreies Ausformen des Flaschenhalses, der seincr Natur nach besonders
stark unterteilte Konturen hat und für die Güte der späteren Flasche von entsdeidender
Bedeutung ist, erreicht wird. Die im allgemeinen von einer Strangpresse gebildete
Druckquelle zum Hineinbefördern des erwärmten Kunststoffes in die hohle Vorform
muß verhältnismäßig weit von der Halsform entfernt sein, während der unmittelbar
auf das schon plastizierte Material wirkende Verdrängerkolben in der Nähe der Halsform
angeordnet sein Laun, wodurch ebenfalls die Güte der Ausformung der Halsform erhöht
wird. Das sich daran anschließende Ausstoßen des rohrförmigen Zwischeuerzeugnisses
frei in den Raum durch eine ringförmige Offnung der Vorform, indem gleichzeitig
die schon fertig gespritzte Halsform von der Vorform entfernt wird, schafft die
Voraussetzung für einen einwandfreien Verlauf des sich daran anschließenden Blasvorganges.
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Zweckmäßigerweise wird das Ausstoßen des rohrförmigen Zwischenerzeugnisses
aus der ringförmigen Öffnung der Vorform mittels einer Druckquelle bewirkt, die
von der den plastifizierten Kunststoff in die
Vorform befördernden Druckquelle getrennt
ist. Durch diese Maßnahme wird das einwandfreie Ausstoßen des rohrförmigen, mit
dem fertig gespritzten Flaschenhals zusammenhängenden Zwischenerzeugnisses aus der
Vorform unterstützt.
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Außerdem wird gemäß der Erfindung das rohrförmige Zwischenerzeugnis
erst in seiner nach vollständiger Formung erreichten Vorschubstellung aufgeblasen.
Dies erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß nach Beendigung des Ausstoßens um das
rohrförmige Zwischenerzeugnis herum eine mehrteilige, in einer Axialebene unterteilte
Blasform geschlossen wird. Das rohrförmige Zwischenerzeugnis wird also an der Stelle
verblasen, wo es aus der Vorform frei in den Raum ausgestoßen worden ist. Man erreicht
auf diese Weise, daß das gesamte, den Flaschenkörper bildende rohrförmige Zwischenerzeugnis
während des Ausstoßens aus der Vorform im wesentlichen auf gleicher Temperatur gehalten,
dann aber schnell und gleichmäßig während des Verblasens gekühlt wird, indem eine
Kühlung einerseits von innen her durch das Druckmittel und andererseits von außen
her durch die Blasform bewirkt wird. Hierbei bleibt die Austrittsöffnung der Vorform
unbeeinflußt, da diese, wie auch immer das Verfahren im einzelnen durchgeführt werden
mag, weit genug von der Blasform und damit von dem Ort der Bildung der fertigen
Flaschen und ihrer Kühlung entfernt ist.
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Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens
und der Vorrichtungen zu
seiner Ausführung sind an Hand der beiliegenden
Abbildungen erläutert, in denen schematisch Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens
dargestellt sind.
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Es zeigen Fig. 1 bis 5 senkrechte Schnitte durch eine Vorrichtung
zur Durchführung der Arbeitsgänge des Verfahrens gemäß der Erfindung, Fig. 6 eine
zum Teil geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 7 eine Draufsicht auf jene Ausführungsform nach Fig. 6, Fig. 8 einen senkrechten
Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung, wobei die Verfahrensstufen in etwas abgewandelter
Weise vor sich gehen, Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch eine Blasform, Fig.
10 und 11 senkrechte Schnitte durch eine Vorrichtung zur Erzielung einer abermals
abgewandelten Verfahrensweise, Fig. 12 bis 17 senkrechte Schnitte durch eine Vorrichtung
zur Durchführung einer weiteren Abwandlung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Wie in Fig. 1 bis 6 dargestellt, ist in der vertikalen Öffnung einerVorform
10 ein Dorn 11 angeordnet, der einen rohrförmigen Hohlraum 12 bildet. Dieser rohrförmige
Hohlraum ist oben gegen den Dorn zu keglig eingeschnürt und durch einen Verbindungskanal
13 mit dem Auslaß einer Erwärmungsvorrichtung und Strangpresse (nicht eingezeichnet)
verbunden. Ein muidenartiger Stempel 14 umgibt den Dorn 11 und bewegt sich in dem
rohrförmigen Hohlraum 12 vertikal von einer Stellung unterhalb des Kanals 13 in
eine Stellung unterhalb des oberen Endes des rohrförmigen Hohlraumes 12 und zurück.
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Eine teilbare Halsform 15 und ein Hohlkern 16 sind so angeordnet,
daß sie axial zum rohrförmigen Hohlraum 12 bewegt werden können. In einer teilbaren
Blasform 17 wird ein rohrförmiges plastisches Zwischenerzeugnis verblasen. Die Böden
der Teile dieser Blasform sind bei 18 (Fig. 9) schrägwinklig ausgebildet und haben
bei 19 einen Abstand voneinander, wenn die Blasform geschlossen ist, um das plastische
rohrförmige Zwischenerzeugnis zu verschließen.
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Nach der bevorzugten Arbeitsweise wird von der Strangpresse plastisches
Material durch den Kanal 13 bis zu einer vorbestimmten Höhe in den rohrförmigen
Hohlraum ausgestoßen. Hierbei befindet sich der Stempel 14 in seiner untersten Stellung.
Dann wird dieser nach oben bewegt und dadurch das plastische Material in dem rohrförmigen
Hohlraum von der noch im Verbindungskanal 13 befindlichen Masse abgetrennt. Durch
die Aufwärtsbewegung des Stempels 14 wird ein Teil des plastischen Materials in
dem rohrförmigen Hohlraum in die Halsform 15 gepreßt, die auf der Vorform 10 aufsitzt.
Hierbei berührt der Kern 16 den Dorn 11.
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Halsform 15 und Stempel 14 werden dann nach oben bewegt. Dabei wird
ein Teil der röhrenförmigen plastischen Masse mit dem angeformten Hals aus dem rohrförmigen
Hohlraum entfernt.
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Die Teile der Blasform 17 werden dann über dem rohrförmigen Zwischenerzeugrlis
mit dem angeformten Halsteil geschlossen. Dabei wird das rohrförmige Zwischenerzeugnis
von den Böden der Blasformteile 17 zusammengequetscht, wie in Fig. 5 gezeigt. Dann
wird ein Schermesser 20 über das obere Ende des rohrförmigen Hohlraumes gefiihrt
und dadurch das rohrförmige Zwischenerzeugnis von dem Materialrest in dem rohrförmigen
Hohlraum abgetrennt.
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Durch den Hohlkern 16 wird ein Druckmittel eiligeleitet, um den rohrförmigen
Hohlraum gegen die
Wand der Blasform zu verblasen (Fig. 9). Nach Entfernung des Gegenstandes
aus der Form muß lediglich nocb der kleine Knopf 21 aus plastischem Material abgekniffen
werden, der zwischen den Formenden 17 eingequetscht war.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird das plastische Material
nach oben ausgestoßen. Dies ist jedoch nicht erforderlich. Das plastische Material
kann vielmehr in jeder Richtung ausgestoßen und die Halsform in axialer Richtung
dazu bewegt werden, da das Material stets unter Kontrolle ist. Zum Beispiel kann
man das Gut unter beliebigem Winkel, auch horizontal oder sogar nach unten ausstoßen.
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In Fig. 8 ist ein abgeändertes Verfahren dargestellt.
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Hierbei wird das rohrförmige Zwischenerzeugnis mit dem angeformten
Hals von dem plastischen Material in den rohrförmigen Hohlraum abgetrennt, bevor
die Blasformteile 17 über dem rohrförmigen Zwischenerzeugnis geschlossen werden.
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Man kann auch das rohrförmige Zwischenerzeugnis abtrennen und das
Ende desselben zusammenquetschen, bevor die Teile der Blasform geschlossen werden.
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Zum Beispiel kann das rohrförmige Zwischenerzeugnis, wie in Fig. 10
dargestellt, zusammengequetscht oder auf andere Weise zusammengedrückt werden, um
das Ende desselben zu verschließen. Man schließt die Teile der Blasform über dem
rohrförmigen Zwischen erzeugnis und verbläst dieses gegen die Wand der Form, indem
man durch den Kern 16 (Fig. 11) das Druckmittel zuführt. Bei dieser letztgenannten
Ausführungsform ist der Gegenstand nach Entfernung aus der Blasform fertig und braucht
nicht beschnitten zu werden. Hierbei brauchen die Bodenteile der Blasform nicht,
wie bei der früher beschriebenen Ausfithrungsform, einen Abstand voneinander zu
haben.
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Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung ist in Fig. 6 und 7
dargestellt. In einer Reihe von Halsformen 22 werden durchAusstoßmundstücke 23 gleichzeitig
mehrere Halsteile geformt und gleichzeitig an jedem Halsteil angeformte rohrförmige
Zwischenerzeugnisse ausgestoßen. Die rohrförmigen Zwischenerzeugnisse können, wie
bei der früher beschriebenen Ausführungsform, vor oder nach dem Schließen der Mehrfachform24
verschlossen und alle rohrförmigen Zwischenerzeugnisse gleichzeitig in die endgültige
Form verblasen werden, indem man durch den Halsteil der einzelnen rohrförmigen Zwischenerzeugnisse
das Druckmittel einführt.
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Nach einer weiteren abgewandelten Verfahrensweise wird ein hohler
plastischer Gegenstand hergestellt, der wenig oder überhaupt nicht beschnitten werden
muß, indem man zunächst eine Teilmenge von plastischem Material zu einem rohrförmigen
Zwischenerzeugnis formt und es anschließend von der Hauptmasse des plastischen Materials
abtrennt.
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Wie in Fig. 12 bis 17 dargestellt, ist in der vertikalen zylindrischen
Öffnung einer Vorform 25 ein Dorn 26 angeordnet, um einen rohrförmigen Hohlraum
27 zu bilden. Dieser ist durch Verbindungskanal 28 mit dem Auslaß einer Erwärmungsvorrichtung
und einer Strangpresse (nicht eingezeichnet) verbunden. Ein muffenartiger Stempel
29 umgibt den Dorn 26 und bewegt sich in dem rohrförmigen Hohlraum 27 vertikal von
einer Stellung unterhalb des Verbindungskanals 28 nach oben bis zum Abschluß mit
dem offenen Ende des rohrförmigen Hohlraumes27 und zurück. Hierbei wird das als
rohrförmiger Hohlraum 27 gebildete rohrförmige Zwischenerzeugnis an der Auslaßmündung
des Kanals 28 von dem Zuführungsgut abgetrennt.
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Eine teilbare Halsform 30 und ein Hohlkern 31 sind so angeordnet,
daß sie in axialer Richtung auf den rohrförmigen Hohlraum aufgesetzt und von ihm
weggeführt werden können.
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Wie bei der früher beschriebenen Ausführungsform wird in einer Blasform
17 (Fig. 9) ein rohrförmiges Zwischenerzeugnis aus plastischem Material verblasen.
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Zu Beginn des Kreislaufes befindet sich der Stempel 29 in seiner
untersten Stellung (Fig. 12). Von der Strangpresse wird plastisches Material durch
Kanal 28 bis zu einer vorbestimmten Höhe in den rohrförmigeil Hohlraum eingeführt
(Fig. 13). Dann wird Stempel 29 nach oben bewegt und dabei die plastisch Masse in
dem rohrförmigen Hohlraum von dem Material im Verbindungskanal abgetrennt. Bei der
weiteren Aufwärtsbewegung des Stempels wird ein Teil der in dem rohrförmigen Hohlraum
befindlichen plastischen Masse nach oben in dieHalsform 30 (Fig. 14) gepreßt, die
auf dem Formkörper 25 aufsitzt. Die Aufwärtsbewegung des Stempels wird fortgesetzt,
wobei nun auch der Stempel nach oben geht. Hierbei wird das rohrförmige Zwischenerzeugnis
aus plastischem Material mit dem angeformten Hals aus der Hohlform entfernt.
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Der Blasformkörper 17 (Fig. 9) wird dann iiber dem rohrförmigen Zwischenerzeugnis
geschlossen, wobei das untere Ende dieses Erzeugnisses zusammengequetscht und abgedichtet
wird. Durch den Hohlkern 31 wird ein Druckmittel eingeleitet, um das plastische
Material gegen die Wand der Blasform zu verblasen.
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Nach dem Verblasen wird die Blasform geöffnet. Zur Fertigstellung
des Gegenstandes muß lediglich der kleine Knopf, welcher durch das Zusammenquetschen
des Rohrendes gebildet wurde. abgekniffen werden.
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Dieses Verfahren kann, wie oben beschrieben. alle geändert werden
(Fig. 10 und 11), indem man das untere Ende des rohrförmigen Zwischenerzeugnisses.
z. E. durch Zusammenquetschen oder Zusammendrükken, verschließt, bevor die Blasform
über dem rohrförmigen Zwischenerzeugnis geschlossen wird. Nach dem Verschließen
der Blasform wird das rohrförmige Zwischenerzeugnis verblasen. indem man durch den
Hals ein Druckmittel einleitet. Der dabei erhaltene Gegenstand braucht nicht mehr
beschnitten zu werden.
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Bei dieser Ausführungsform haben die Böden der Elasformteile 17 keinen
Abstand voneinander, da es nicht notwendig ist, das Rohr beim Schließen der Formteile
zusammenzuquetschen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung werden in einer
Reihe von Halsformen und rohrförmigen Hohlräumen mehrere rohrförmige Zwischenerzeugnisse
mit angeformtem Hals gleichzeitig geformt und aus ihren entsprechenden rohrförmigen
Hohlräumen entfernt. Diese Mehrzahl von rohrförmigen Zwischenerzeugnissen kann nach
einem der oben beschriebenen Verfahren in einer Mehrfachform verblasen werden, indem
man die Enden der rohrförmigen Zwischenerzeugnisse durch Verschluß der Formteile
zusammenquetscht oder erst die Enden abdichtet und dann die Formteile schließt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Halsteile gleichzeitig
durch Halsformen und Niundstücke geformt, und gleichzeitig wird zusammen mit jedem
Halsteil ein rohrföriniges Zwischenerzeugnis ausgestoßen. Die unteren Enden der
rohrförmigen Zwischenerzeugnisse können vorAbtrennung durch Schließen einer Mehrfachfonn
verschlossen werden, oder man kann sie erst abtrennen und dann durch Schließen der
Formteile abdichten, oder man kann sie gesondert zusammenquetschen, wie bei den
früher be-
schriebenen Ausführungsformen. Die rohrförmigen Zwischenerzeugnisse werden
gleichzeitig in die endgültige Form verblasen, indem man durch die Hälse der einzelnen
rohrförmigen Zwischenerzeugnisse ein Strömungsmittel unter Druck einleitet. Die
Mundstücke können verschieden groß sein und verschiedene Ausstoßkapazitäten haben.
so daß man gleichzeitig mehrere Gegenstände von verschiedener Größe formen kann.
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Die Erfindung wurde für die Verarbeitung thermoplastischer Stoffe
beschrieben. Der Ausdruck »thermoplastisch« umschließt hier jedes organische Material,
das den für das Verblasen und das Festwerden erforderlichen Plastizitätszustand
hat.
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Die Ausdrüclie »Rohr« und »röhrenförmig« umschließen hier alle Hohlformen
mit rundem, unrundem oder unregelmäßigem Querschnitt.
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PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von Flaschen aus einem
thermoplastischen Kunststoff, wonach der erwärmte Kunststoff mittels einer Druckquelle
in eine hohle Vorform, die lösbar mit einer zur endgültigen Bildung des Flaschenhalses
dienenden Spritzgußhalsform verbunden ist, zwecks Bildung eines rohrförmigen Zwischenerzeugnisses
befördert wird, das dann in eine nachgeschaltete Blasform eingeschlossen und dort
in die endgültige Gestalt erweitert wird, wobei der den späteren Flaschenhals bildende
Teil des Zwischenerzeugnisses, in Spritzrichtung gesehen, vorn am rohrförmigen Zwischenerzeugnis
liegt, dadurch gekennzeidhnet, daß der Kunststoff in die geschlossene Halsform mittels
eines Druckes gespritzt wird, der durch einen unmittelbar auf das schon plastifizierte
Material wirkenden Verdrängerkolben erzeugt wird und daß danach das rohrförmige
Zwischenerzeugnis durch eine ringförmige Öffnung der Vorform frei in den Raum ausgestoßen
und gleichzeitig der den späteren Flaschenhals bildende Teil des Zwischenerzeugnisses
von der Ausstoßöffnung in Richtung des Ausstoßes entfernt wird, wodurch das Freilegen
des Zwischenerzeugnisses für das Einbringen in die Blasform bewirkt wird.