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Verfahren zum Herstellen von Flaschen od. dgl. aus thermoplastischem
Kunststoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern
mit einem offenen Halsteil, insbesondere von Flaschen, aus einem thermoplastischen
Kunststoff sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Flaschen aus einem
thermoplastischen Kunststoff bekannt, wonach der erwärmte Kunststoff mittels einer
Druckquelle in eine hohle Vorform, die lösbar mit einer zur endgültigen Bildung
des Flaschenhalses dienenden Spritzgießhalsform verbunden ist, zwecks Bildung eines
rohrförmigen Zwischenerzeugnisses befördert wird, das dann in eine nachgeschalte
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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Bei diesem bekannten Verfahren wird die hohle Vorform auf die Spritzgießhalsform
gesetzt, und nachdem diese Form mit Kunststoff ausgefüllt ist, wird das rohrförmige
Zwischenerzeugnis unter gleichzeitiger Fortbewegung der Vorform aus dieser unmittelbar
in eine Blasform herausgedrückt und aufgeblasen. Anschließend wird dann der von
der Vorform herausgedrückte Strang abgetrennt, der Boden der Blasform geschlossen
und der Flaschenboden durch nochmaliges Blasen fertiggeformt. Um bei diesem Verfahren
eine gleichmäßige Wandstärke der Flasche zu erhalten, müssen die Rückzugsgeschwindigkeit
der Vorform aus der Blasform, die Austrittsgeschwindigkeit der plastifizierten Kunststoffmasse
aus der Vorform und die Menge des in die Blasform eingeführten Druckmittels zum
Aufblasen der Kunststoffmasse genau aufeinander abgestimmt sein, da bei Veränderung
einer der Bedingungen unterschiedliche Enderzeugnisse die Folge sein würden.
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Erfindungsgemäß wird dieses Verfahren dadurch verbessert, daß nach
Spritzen des Kunststoffes in die geschlossene Halsform 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, und nach Beendigung des Ausstoßens um das
rohrförmige Zwischenerzeugnis herum eine mehrteilige, in eine Axialebene unterteilte
Blasform geschlossen und nunmehr das vollständig geformte Zwischenerzeugnis aufgeblasen
wird.
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Dadurch, daß auf diese Weise der sich an den Flaschenhals anschließende
Schlauchabschnitt, der später zum Flaschenkörper verformt wird, frei in den Raum
hinein ausgestoßen, d. h. unbehindert von jedweden, die Schlauchwand berührenden
Formteilen und zudem in beträchtlichem Abstand von solchen Teilen gebildet wird,
wird erreicht, daß sich sämtliche Teile dieses Schlauchabschnittes beim nachfolgenden
Aufblasen im gleichen thermoplastischen Zustand befinden, so daß also dieser Schlauchabschnitt
beim Schließen der mehrteiligen Form und beim Blasvorgang sowohl von innen als auch
von außen her über seinen gesamten Flächenbereich den gleichen thermischen Bedingungen
ausgesetzt ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich die Möglichkeit, die Wandstärkenverteilung
des ausgestoßenen Schlauchabschnittes vor dem eigentlichen Blasvorgang beispielsweise
durch Verändern der Abzugsgeschwindigkeit der Halsform mit Bezug auf die Ausstoßgeschwindigkeit
des Schlauches zu beeinflussen. Auf diese Weise ergibt sich eine große Anpassungsfähigkeit
bei der Erzeugung der zweckentsprechenden NN'andstärken für alle Bereiche des Flaschenkörpers,
was sich besonders vorteilhaft bei kompliziert gestalteten Flaschen auswirkt.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird der Kunststoff
etwa senkrecht nach oben entgegen der Schwerkraft aus der Vorform frei in den Raum
ausgestoßen. Dies kann zwar zweckmäßig sein, ist aber nicht notwendig. Die Kunststoffmasse
kann vielmehr in jeder beliebigen Richtung ausgestoßen und die Halsform in axialer
Richtung zu
derselben bewegt werden, da die Bewegung der Kunststoffmasse
stets unter Kontrolle erfolgt. Zum Beispiel kann man aus der Vorform unter einem
beliebigen Winkel horizontal oder sogar nach unten ausstoßen.
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Nach einem weiteren Verfahrensmerkmal der Erfindung wird das Zwischenerzeugnis
an dem dem Halsteil entgegengesetzten Ende von der sich schließenden Blasform zusammengequetscht
und an der Ausstoßöffnung der Vorform abgetrennt, worauf das Aufblasen durch den
Halsteil erfolgt.
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Gemäß der Erfindung kann das Zwischenerzeugnis aber auch nahe der
Ausstoßöffnung von der Vorform abgetrennt und dann an dem dem Halsteil entgegengesetzten
Ende von der sich schließenden Blasform zusammengequetscht werden, worauf das Aufblasen
durch den Halsteil erfolgt.
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Ein anderes Merkmal des Verfahrens nach der Erfindung sieht vor,
daß das Zwischenerzeugnis nahe der Ausstoßöffnung von der Vorform abgetrennt und
dann kurz jenseits der Trennstelle zusammengequetscht wird, oder umgekehrt, worauf
die mehrteilige Blasform geschlossen und das Zwischenerzeugnis aufgeblasen wird.
Dieses Verfahrensmerkmal hat den Vorteil, daß am Boden der Flasche kein knopfartiger
Ansatz gebildet wird, der nachträglich abgetrennt werden muß.
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Nach der Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens dadurch aus, daß das ausgestoßene rohrförmige Zwischenerzeugnis durch
eine axial teilbare Blasform umschließbar ist, welche in Ausstoßrichtung der Vorform
nachgeschaltet ist und im geöffneten Zustande die Hindurchführung der Halsform erlaubt.
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Erfindungsgemäß ist einer Vorform, die mit einem mittig angeordneten,
an der Außenfläche der Ausstoß öffnung endenden Dorn versehen ist, eine Halsform
derart zugeordnet, daß sie zu Beginn des Verformungsvorganges an der Ausstoßöffnung
anliegt und in Achsrichtung der Ausstoßöffnung von dieser wegführbar ist.
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Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung der Durchmesser der Ausstoßöffnung
geringer als der Innendurchmesser der Vorform.
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Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen Fig. 1 bis 5 vertikale Schnitte durch eine Vorrichtung nach
der Erfindung, in denen die Vorrichtungsteile in verschiedenen, den Arbeitsablauf
anzeigenden Stellungen, dargestellt sind, Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch
eine Blasform, die ein abgeändertes Verfahren ermöglicht.
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Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich, weist die Vorrichtung eine
Vorform 1 mit einer vertikalen, sich oben verjüngenden Bohrung 2 auf, in der ein
im Durchmesser kleinerer Dorn 3 fest angeordnet ist, so daß ein rohrförmiger Hohlraum
4 gebildet wird.
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Das obere Ende des Dornes 3 liegt mit der oberen Fläche 5 der Vorform
in einer Ebene.
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Eine teilbare Halsform 6, die in axialer Richtung beweglich zur Vorform
1 geführt ist, kann auf die Vorform aufgesetzt und von ihr fortbewegt werden.
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Die Halsform 6 ist an einem Formträger 7 befestigt.
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In diesem ist ein Hohlkern 8 angeordnet, der in den Hohlraum der Halsform
6 hineinragt. Der Kern 8 ist mit einer Verbindungskammer 9 ausgestattet, durch welche
Druckluft oder ein anderes Strömungsmittel unter Druck zugeführt werden kann.
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Zur Vorrichtung gehören weiter die Teile 10, 11 einer teilbaren Blasform
12. Die Böden dieser Teile sind bei 13, 14 abgeschrägt und haben bei 15 einen Abstand
voneinander, wenn die Form geschlossen ist, um den vorgeformten plastischen rohrförmigen
Körper in der nachfolgend beschriebenen Weise zu verschließen.
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Der aus der Vorform 1 ausfließende Kunststoff befindet sich in einem
solchen Plastizitätszustand, daß er verblasen und in vorbestimmter Form zum Erstarren
gebracht werden kann. Bei Durchführung des Verfahrens wird zunächst die Halsform
6 mit der Vorform 1 in Berührung gebracht. Die Halsform liegt dabei über dem Mundstück.
Der Kern 8 berührt den Dorn 3 der Vorform 1. Aus der Vorform wird Kunststoff in
die den Kern 8 umgebende Halsform ti gepreßt, um den Halsteil des Gegenstandes zu
bilden.
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Die Halsform 6 wird dann in axialer Richtung von der Vorform 1 fortbewegt
und gleichzeitig fortlaufend plastifizierter Kunststoff ausgestoßen. Hierbei wird
ein an dem Halsteil angeformtes rohrförmiges Teil 16 gebildet (s. Fig. 2). Die Blasformteile
40, 41 werden dann über dem rohrförmigen Teil 16 geschlossen, wobei das untere Ende
des rohrförmigen Teiles zusammengequetscht wird. Dann wird das Schermesser 17 über
das Mundstück geführt und dadurch das verschlossene rohrförmige Teil 16 von dem
Rest des plastischen Materials abgetrennt. Durch den Kern 8 und den geformten Hals
wird dann Str(5-mungsmittel unter Druck eingeleitet und das rohrförmige Teil 16
aus Kunststoff mit dem angeformten Hals gegen die Wand der Form verblasen. Der Gegenstand
kann dann entfernt werden. Es ist lediglich noch erforderlich, den kleinen Knopf
18 aus Kunststoff, welcher zwischen den Bodenteilen der Form eingequetscht war,
abzutrennen.
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Eine Abänderung des Verfahrens ist in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt.
Hierbei wird das rohrförmige Teil nach Formung des Halsteiles nach oben ausgestoßen
und das ausgestoßene rohrförmige Teil 16 mit dem angeformten Hals vor Verschluß
der Formteile über den rohrförmigen Teil abgetrennt. Wie in Fig. 3 dargestellt,
trennt das Schermesser 17 das rohrförmige Teil mit dem angeformten Hals von dem
Kunststoff in der Vorform 1 ab. Die Teile 10 und 11 der Blasform 12 werden dann
über dem rohrförmigen Teil 16 geschlossen, wobei das untere Ende des rohrförmigen
Teiles 16 zusammengequetscht wird (s. Fig. 4). Und nun wird das rohrförmige Teil
verblasen, indem man ein Strömungsmittel unter Druck durch den Hals einleitet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt.
Hierbei wird das ausgestoßene rohrförmige Teil mit dem angeformten Hals abgetrennt
und das untere Ende des rohrförmigen Teiles 16 vor dem Schließen der BlasformteilelO
und 11 iiber dem rohrförmigen Teil 16 verschlossen, z. B. durch Zusammenquetschen
oder Zusammendrücken. die BlasformteilelO', 11' dieser Ausführungsform schließen
dicht aneinander an, wobei das rohrförmige Teil 16 innerhalb der Blasform 12' aufgenommen
ist. Bei dieser Arbeitsweise ist kein Beschneiden oder eine andere Endbehandlung
notwendig, da der Gegenstand nach Verblasen in der Form bereits fertig vorliegt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Halsteile gleichzeitig
durch Halsformen und Mundstücke geformt, und gleichzeitig wird zusammen
mit
jedem Halsteil ein rohrförmiges Teil 16 ausgestoßen. Die unteren Enden der rohrförmigen
Teile 16 können vor Abtrennung durch Schließen einer Mehrfachform 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 beschriebenen
Ausführungsformen.
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Die rohrförmigen Teile werden gleichzeitig in die endgültige Form
verblasen, indem man durch die Hälse der einzelnen rohrförmigen Teile 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« umfaßt hier jedes organische Material,
das den für das Verblasen und das Festwerden erforderlichen Plastizitätszustand
hat.
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Die Ausdrücke »Rohr« und »rohrförmig« umschließen hier alle Hohlformen
aus plastischem Material, die durch Blasen geformt werden können, auch unrunde oder
unregelmäßige Formen.
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Im Rahmen der Erfindung sind auch weitere Abänderungen möglich, ohne
vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Die Erfindung soll daher nicht auf die in den
Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt
sein.