DE1144909B

DE1144909B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlgegenstaenden aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1144909B
Application number: DEL31175A
Authority: DE
Inventors: Roberto Colombo
Original assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Current assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Priority date: 1957-09-10
Filing date: 1958-08-30
Publication date: 1963-03-07
Also published as: GB839826A; FR1210100A; IT577827A; CH358583A; US2975472A; BE570793A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlgegenständen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Hohlgegenständen aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyäthylen, bei welcher ein thermoplastisches Rohr durch ein Auspreßdüsee herausgepreßt, ein Rohrabschnitt in noch thermisch erweichtem Zustand zwischen zwei Formhälften, die eine sich schliesende und öffnende Form bilden, festgeklemmt und mittels eines Ausdehnungsmittels gegen die Innenfläche der Form ausgedehnt wird.
Hierzu sind zwei Hauptverfahren bekannt: Bei dem einen, im wesentlichen intermittierend arbeitenden Verfahren wird die Auspreßdüse zunächst mit einer Gegenform verbunden, welche aus dem Boden einer mehrteiligen Form oder aber durch eine kleine bb sondere Hilfsform gebildet werden kann, um das Vorderende des aus der Düse austretenden Rohrstranges abzuschließen, worauf das Rohr in die mehrteilig Form ausgepreßt wird und dessen der Düse entgegengesetzes Ende mit einer Druckmittelquelle zwecks Ausdehnung des Rohrabschnittes in Verein dung gehalten wird. Nach Ausdehnung und Erhärten wird der geformte, den Hohlgegenstand bildende Abschnitt abgetrennt und das Verfahren am nachfolgenden Rohrabschnitt wiederholt.
Das zweite Hauptverfahren arbeitet kontinuierlich und unterscheidet sich vom ersten dadurch, daß beide Enden einer mehrteiligen, sich im Takt mit dem ausgepreßten Rohr bewegenden Form einen Abschnitt des Rohres gleichzeitig festklemmen und das Ausdehnungsmittel in den derart abgeschlossenen Abschnitt über eine Art Einspritznadel eingeführt wird.
Das zweite Verfahren arbeitet offensichtlich schneller als das erste, bei dem die Auspreßdüse während der ganzen, zum vollständigen Formen und Erhärten des Hobigegenstandes nötigen Zeit ausschließlich eine Form bedient, wobei der ausgepreßte Rohrabschnitt über einen geeigneten Durchgang im Auspreßkopf mit der Druckmittelquelle ständig in Verbindung gehalten werden soll.
Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Hohlgegenständen aus thermoplastischem Werkstoff durch Auspressen eines thermoplastischen Rohres und Ausdehnung eines Rohrabschnittes mittels eines Ausdehnungsgases in einer mehrteiligen Form ist hauptsächlich gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte: Das Rohr wird an dem der Auspreßdüse abgekehrten Formende druckdicht festgeklemmt. Ein gaserzeugender Stoff wird durch das an der Auspreßdüse sich ausbildende Rohrende eingeführt und innerhalb des Rohres an der Längsausdehnung der Form angeordnet. Das Rohr wird dann an dem der Ausprelidüse zugkehrten Formende druckdicht abge- schlossen, um den den gaserzeugenden Stoff enthaltenden Rohrabschnitt in der Form einzuschließen.
Der Rohrabschnitt verweilt in der Form, bis der gaserzeugende Stoff sich verflüchtigt, den Rohrabschnitt gegen die Innenformflädhe ausgedehnt hat und der thermoplastische Werkstoff erhärtet ist, worauf der Hohlgegenstand aus der Form entfernt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der zu dessen Ausführung geeigneten Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welohe eine Ausführungsform der wesentliche Bestandteile der Vorrichtung im Axialschnitt dargestellt.
Eine Strangpresse, vorzugsweise eine Schraubenpresse, ist in der Zeichnung durch den Auspreßkopf 1 angedeutet, der in an sich bekannter Weise eine ringförmige Auspreßdüse 2 aufweist, die innen durch einen gleichachsigen Stift 3 begrenzt wird. Der Stift 3 weist einen gleichachsigen Kanal 4 auf, dessen unteres Ende mit dem Inneren eines durch die Düse ausgepreßten thermoplastischen Rohres in Verbindung steht. Das obere Ende 4' des Kanals ist nicht mit einer Druckmittelquelle verbunden, sondern bei 6 mit einer schematisch angedeuteten Einrichtung ausgerüstet, die über den Kanal 4 zeitweise einen gaserzeugenden Stoff in das Rohr 5 ein;führt.
Als gaserzengende Stoffe zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens komrnen meistens die beispiel weise bei der Herstellung von Schaumgummi verwendeten Mitte" 1, z. B. Ammoraumcarbonat bzw." das durch EL I. Du Pont de Nemours hergestellte »Algofon« in Frage. Diese Stoffe verflüchtigen sich in Be rührung mit dem heißen therrnoplastischen Werkstoff rasch unter Freigabe von Kohlendioxyd, Ammoniak oder sonstigen Gasen. Zur Verwendung gemäß der Erfindg wird der gaserzeugende Stoff vorzugsweise" zu Tabletten gepreßt, deren Gewicht dem Volumen des herzustellenden Hohlgegenstandes angepaßt ist, wodurch die Ausdehnung innerhalb der geveinsehten Grenzen erfolgt.
Die Einrichtung 6 besteht also meistens aus einem Tablèttenbehältex, welcher derart ausgebildet ist, daß jeweils eine Tablette in den zur Aufnahme derselben bereitstehenden Abschnitt des Rohres 5 durch den Kanal 4 herunterfallen kann.
Das Rohr 5 wird durch die Formhälften zur Aufnahme der gaserzeugenden Tabletten vorbereitet.
Eine beliebig große Anzahl von Formen kann in an sich bekaoZnZter Weise derart angeordnet werden, daß die Formen sich nacheinander zum Rohr 5 gleichachsig stellen. In der Zeichnung ist niir eine geteilte Form dargestellt, da die Anordnung einer Mehrzahl solcher Formen an endlosen Ketten bzw. Drehplatten in der Technik weitgehend bekannt ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Form umfaßt zwei Formhäifn 7, 7', die wirksame, einem Flaschenprofll enisprëchend ausgebildete Flächen 8, 8' und Küblmäntel 9, 9' aufweisen. Die Formhälften laufen oben in je eine Lippe 10 bzw. 10' aus. Dabei wird deren Boden durch eine Metallplatte 11, 11' gebildet, die eine Lippe 12, 12' aufweist. Den Teilen 7, 7' und 11, 11' sind an sich bekannte, in der Zeichung nicht dargestllte Mittel zugeordnet, um die Formhälften und Bodenplatten quer zum Rohr 5 zu verstellen. Diese Mittel bestehen z. B. aus doppeltwirkenden Flüssigkeits- bzw. Druckluftkolben, Elektromagneten oder Führungen mit nocken artig aus bildeten Flächen, um die Formhälften bzw. Bodenplatten zu einem bestimmten Zeitpunkt in bezug auf das Rohr zusammen- und auscinanderzuführen. Im Betrieb wird die Presse derart angetrieben, daß ein Rohr 5 kontinuierlich aus dem Kopf 1 ausgepreßt wird. Die Gesdhwindsgkeit der die Form tragender Ketten bzw. des Drehtisches wird derart abgestimmt, daß die lineare Bewegungsgeschwindigkeit der Formen der Ausweßgeschw,indsigkeit des Rohres 5 entspricht bzw. dieselbe etwas übersteigt, so daß die offene FormhiIit sich jeweils mit dem Rohr 5 ausriohten. Wenn eine Form - wie -in der Zeichnung dargestellt - mit dem Rohr gleichachsig liegt, so werden die Platten 11, 11' zusammengefahren, wo durch das Rohr 5, wie dargestellt, druckdicht abge schlossen wird. Darauf wird durch die Einrichtung 6 eine gaserzeugende Tablette 14 in den Kanal 4 gefördert, die in der dargestellten Stellung auf dem Boden des Rohrabschnittes 5, also an dessen unterem Ende, angehalten wird. Darauf werden die zwei Formhälften 7, 7' zusammengefahren, so daß die oberen Lippen 10, 10' das Rohr 5 am oberen Formende druckdicht abschließen. Hierdurch wird ein Ab schnitt des Rohres 5 in der Form eingeschlossen, dessen Inneres gen iibn Rohrteile vollkommen abgedichtet ist. Inzwischen geht die Tablette 14 durch die durch den noch heißen thermoplastischen Werkstoff des Rohres 5 ausgestrahlte Wärme in Gasform über, wodurch der Innendruck in dem in der Form eingeschlossenen Rohrstück erhöht und dieses Rohrstück mit der profilierten Formoberfläche 8, 8' in Berührung gebracht wird. Die Form wird so lange g schlossen gehalten, bis die Tablette 14 sich vollkommen in Gas aufgelöst hat und der thermoplastische Werkstoff mit den gekühlten Formhälften in Berührung gekommen und erhärtet ist, worauf die Formteile 7, 11 einerseits und 7', 11 andererseits zwecks Herausnahme des aus dem Rohr hergestellten Hohlgegenstandes auseinandergefahren werden.
Beim Ausführen dieser Arbeitsstufen wird die Form in Richtung des Pfeiles F zusammen mit dem Rohr 5 vorgerückt, so daß, sobald die Oberlippen 10, 10' das Rohr abgeschlossen haben, eine weitere Form vor dem darüberliegenden Rohrabschnitt gebracht, auf diesem die Platten 11, 11' zusammengefahren, eine weitere Tablette 14 in das Rohr ge fördert und die Form geschlossen werden kann usw., wie dies bereits unter Bezugnahme auf die dargestellte Form beschrieben wurde. Das Verfahren spielt sich also kontinuierlich ab.
Hierbei sind die Bewegungen der Formteile 11, 11' und 7, 7' und der Einrichtung 6 derart aufeinander abzustimmen, daß dem Eingriff der unteren Lippen 12, 12' die Einführung der Tablette 14 und der Eingriff der oberen Lippen 10, 10' folgt. Eine solche Abstimmung bietet keine besonderen Schwierigkeiten und hängt von der besonderen Art des Antriebs der Formhälften und der Ausführung der Einrichtung 6 zum Einführen der Tablette ab. Zum Beispiel können die Platten 11, 11' an einer bestimmten Stelle der Bahn an Nockenprofile anstoßen, wodurch das Rohr 5 unten geschlossen wird; dann kann auf derselben Bahn ein durch eine der in der dargestellten Stellung befindlichen Platten 11, 11' betätigter elektrischer Schalter angeordnet sein, welcher dem Stromkreis zugeordnet ist, durch den die die Tablette einführende Einrichtung 6 gesteuert wird; darauf können die Formhälften 7, 7' durch dieselbe Nockenanordnung geschlossen werden, die die Platten 11, 11' soeben geschlossen hatten. Schließlich können durch Nockensteuerung die Platten 11, 11' und die Formhälften 7, 7' auseinandergefahren werden.
Innerhalb der Tragweite der Erfindung sind natürlich auch andere Abstimmungsmittel denkbar; ferner kann das Verfahren selbstverständlich unter Verwendung einer einzigen Form-- intermittierend ausgeführt werden, wenn eine langsamere Arbeitsweise in Kauf genommen wird. Der dargestellte Formaufbau kann umgestaltet werden, indem die Teile 7, 7' mit den Bodenteilen und Unterlippen einteilig ausgebildet und die Oberlippen 10, 10' wie oben bei den Platten 11, 11' beweglich gestaltet werden. Es ist ferner möglich, die Formhälften mit den diesbezüglichen Lippen, närnlich der oberen und unteren Lippe, einteilig herzustellen und diese Formhälften an das Rohr 5 derart heranzuführen, daß zunächst das untere Formende und erst darauf das obere Formende geschlossen wird, während welcher Zeitspanne die Tablette eingeführt werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht für den Fachmann hervor, daß die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung betrifft, die eine gegenüber dem eingangs erwähnten bekannten ersten Verfahren unvergleichlich erhöhte Stundenleistung ergibt und dabei den Nachteil des zweiten erwähnten Verfahrens vermeidet, welcher in der Materialverschwendung infolge der Schaffung einer Nadeleinführungsstelle besteht, die nachträglich ausgestanzt und weggeworfen werden muß. Beim vorliegenden Verfahren können die aufeinanderfolgend gebildeten Hohlgegenstände fast in Berührung miteinander angeordnet werden, wodurch der thermoplastische Werkstoff in höchstmöglichem Maße ausgenutzt wird.
Selbstverständlich können zahlreiche weitere, hier nicht ausdrücklich erwähnte änderungen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsrahmen zu überschreiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen hohler Gegenstände aus thermoplastischem Kunststoff durch Auspressen eines noch warmplastischen Rohres und Ausdehnen eines Rohrstückes mittels eines Druckmittels in einer mehrteiligen Form, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an dem der Auspreßdüse abgekehrten Formende druckdicht abgeschlossen wird, ein gaserzeugender Stoff durch das an der Düse sich ausbildende Rohrende eingeführt und innerhalb des Rohres an der Längs aus dehnung der Form angeordnet wird, das Rohr an dem der Auspreßdüse zugekehrten Formende druckdicht abgeschlossen und der den gaserzeugenden Stoff enthaltende Rohrabschnitt so lange in der Form gehalten wird, bis der gaserzeugende Stoff sich verflüchtigt und den Rohrabschnitt gegen die gegebenenfalls gekühlte Innenwandung der Form ausgedehnt hat und der ther- moplastische Werkstoff erhärtet ist, worauf der Hohlgegenstand aus der Form herausgenommen wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend in Zusammenstellung mit einer ringförmigen Auspreßdüse zeine axialen Kanal (4) durch die Nadel (3) der Düse, deren eines Ende mit dem Innern des durch die Düse herausgepreßten thermoplastischen Rohres (5) in Verbindung steht, eine am entgegengesetzten Ende (4') des Kanals (4) angeordnete Einrichtung (6) zum Einführen eines gasabgebenden Stoffes (14) in das Rohrinnere des Rohres durch den Kanal hindurch, weiter umfassend eine geteilte Form (7, 7', 11, 11'), die einen Abschnitt des durch die Düse herausgepreßten Rohres (5) festklemmt, sowie umfassend der Form zuge ordnete Steuermittel, um das der Auspreßdüse abgewendete Formende(l2, 12') zu schließen, und endlich umfassend das der Auspreßdüse zugewendete Formende (10, 10') zum Abschließen des Rohrendes (6).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine geteilte Form, bei der die Unterlippe (12, 12') mindestens einer Formhälfte unab hängig von der Oberlippe (10, 10') senkrecht zum Rohr (5) beweglich ist und die Bewegungen beider Lippen durch die genannten Steuermittel gesteuert werden.

In Betracht gezogene Drucksehriften: Deutsche Patentschrift Nr. 812 236; französische Patentschrift Nr. 294788; britische Patentschrift Nr. 744927.