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Vorrichtung zum Herstellen von mit einem hohlen Halsteil versehenen
Hohlkörpern aus thermoplastischem Werkstoff Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Herstellen von mit einem hohlen Halsteil versehenen Hohlkörpern aus thermoplastischem
Werkstoff.
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Es ist bereits eine Vorrichtung dieser Art bekannt, die einen in
eine Halsform hineinragenden Dorn zur Bildung des hohlen Halses des Hohlkörpers
sowie eine Igleichachsig zur Halsform angeordnete Düse mit ringförmigem Auslaßquerschnitt
zum Einpressen des Werkstoffes in die hohle Halsform und zur anschließenden Bildung
eines mit dem Werkstoff des Halsteiles zusammenhängenden Werkstoffschlanches aufweist,
der in einer Blasform zu dem Hohlkörper geformt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung
ist eine mit der Blasform gemeinsame feststehende Halsform angewendet, in der die
zum Einpressen des Werkstoffes dienende Düse so angeordnet ist, daß sie zur Bildung
des Werkstoffschlauches von der feststehenden gemeinsamen Form wegbewegt wird. Hierbei
ist eine kompliziert ausgebildete Spritzdüse erforderlich, die zur Bildung des Bodens
des Hohlkörpers, z. B. eines Flaschenbodens, einen in ihr beweglichen Kolben aufweist,
der für das Verschließen des Hohlkörpers am Boden zur Vergrößerung des Durchlaßquerschnittes
der Düse zunächst in der Düse abwärts und anschließend wieder aufwärts bewegt werden
muß. Dabei soll bei der Abwärtsbewegung dieses Kolbens für den Boden des Hohlkörpers
eine geschlossene Werkstoffschicht über dem Kolben gebildet werden. Selbst wenn
man annimmt, daß die Bildung einer geschlossenen Schicht in dieser Weise an sich
möglich ist, so wird sie niemals in der erforderlichen gleichmäßigen Gestaltung
gebildet werden können, so daß der Flaschenboden ungleichmäßig ausfällt. Außerdem
ist es hierfür notwendig, das Maß derVerschiebebewegung des Kolbens innerhalb der
Düse genauestens festzulegen, so daß die Vorrichtung auch in dieser Hinsicht besonders
ausgebildet werden muß.
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Weiterhin besteht der Nachteil, daß der Kolben genauestens in das
Düsenrohr bzw. dessen von dem umgebogenen oberen Rand gebildete Öffnung eingepaßt
sein muß, da sonst keine Abtrennung des in der Düse befindlichen Werkstoffes von
dem den Boden bildenden Werkstoff erreicht werden kann. Es ist auch bei der bekannten
Vorrichtung nicht ermöglicht, den Werkstoff von der Seite abzuklemmon, wodurch allein
ein einwandfreies Verschließen des Bodens und eine saubere Abtrennung des aus der
Düse ausgepreßten Werkstoffes von dem in der Düse verbleibenden Werk stoff erreicht
werden kann.
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Es ist bei derartigen Vorrichtungen aber auch bekannt, eine aus zwei
gegeneinander bewegbaren Hälften bestehende Blasform und eine von dieser getrennte
Halsform in solcher Anordnung anzuwenden, daß die Halsform nach ihrer Füllung mit
dem Werkstoff von der £eststehenden Düse wegbewegt wird.
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Dabei zieht die Halsform den sich bildenden Werkstoffsohlauch hinter
sich her, qmd es ist auoh ermöglicht, den Schlauch unmnttebar am Düsenauslaß beim
Schließen der beiden Blas£ormhä3ften abzatrennen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Ausbildung ist jedoch ein an
seinem Ende mit der Einpreßdiise versehener Einpreßzylinder für den Werkstoff angeordnet,
in den der Werkstoff von der Seite her in einem ersten Arbeitsgang in der zur Bildung
des Hellsteiles und des an diesen anschließenden Werkstoff schlauches erforderlichen
Menge zugeführt und dann durch einen in dem Zylinder angeordneten Kolben nach der
Halsform hin vorgepreßt wird. Mit demKolben ist dabei ein den Zylinder in ganzer
Länge, axial durchsetzender Dorn verbunden, der beim Einpressen des Werkstoffes
in die Ha1form mit seinem einen Ende an dem in dieser angeordneten Zuführngs stutzen
für die Blasluft anliegt und dessen Auslaß öffnung verschließt. In einem an den
ersten Arbeitsgang anschließenden zweiten Arbeitsgang wird dann die Halsform von
dem Einpreßzyllinder in axialer Richtung wegbewegt, um den Weikstoffschlauch zu
bilden. Diese bekannte Vorrichtung weist verhaltnismäßig viele Teile auf und ermöglicht
die Bildung des Werkstoffschlauchas nur in zwei aneinander anschließenden, getrennten
Arbeitsgängen, wobei außer-
dem der Nachteil besteht, daß bei dem
zweiten Arbeitsgang der Kolben des Einpreßzylinders gegenüber dem den Zylinder durchsetzenden
Dorn in dem Zylinder in genauer Abstimmung mit der Fortbewegung der gefüllten Halsform
vorwärts bewegt werden muß, um den Werkstoffschlauch zu bilden und ihm dabei die
erforderliche gleichmäßige Wandstärke zu vermitteln.
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Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt
und eine wesentlich einfacher ausgebildete Vorrichtung geschaffen werden, die außer
der Halsform und der Blasform sowie einem in die Halsform einführbaren Dorn nur
einen zusätzlichen Teil erfordert und die Füllung der Halsform und des Werkstoffschlauches
in einem ununterbrochenen Arbeitsgang ermöglicht. Außerdem soll hierbei einerseits
die Bildung eines genauen freien Halsrandes und andererseits das Abstreifen des
fertiggeformten Hohlkörpers erleichtert werden.
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Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß bei einer Vorrichtung zum
Herstellen von mit einem hohlen Halsteil versehenen Hohlkörpern aus thermc plastischem
Werkstoff mit einem in eine Halsform einführbaren Dorn zur Bildung des hohlen Halses
des Hohlkörpers sowie einer gleichachsig zur Halsform angeordneten Düse mit ringförmigem
Auslaßquerschnitt zum Einpressen des Werk stoffes in die hohle Halsform und zur
anschließenden Bildung eines mit dem Werkstoff des Halsteiles zusammenhängenden
Werkstoffsohlauches, der in einer Blasform zu dem Hohlkörper geformt wird, eine
den Dorn umschließende, mit diesem in der Halsform verschiebbare Hülse angeordnet
ist, deren eines Ende zur Formung des freien Halsrandes dient, und daß der Dorn
sowie die Hülse und die Halsform einzeln gegeneinander und zusunmen miteinander
gegenüber der Düse in deren Achsrichtung verschiebbar sind.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiele
dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung beschrieben.
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Fig. 1 bis 5 zeigen senkrechte Schnitte durch die Vorrichtung in
verschledenen Stufen, und Fig. 6 stellt ebenfalls einen senkrechten Schnitt dar,
der eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 5 zeigt.
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Wie sich aus den Fig. 1 bis 5 ergibt, besteht die dargestellte Vorrichtung
aus einer mit 1 bezeichneten Düse und einem umgekehrt angeordneten Formblock, der
mit 2 bezeichnet ist.
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Die Düse 1 ist zwecks Zuleitung von organischem plastischem Material
in plastischem oder verarbeitbarem Zusband mit einer Presse oder einer anderen geeigneten
nicht gezeigten Vorrichtung verbunden.
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Eine derartige Vorrichtung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung
und wurde zur Vereinfachung der Zeichnung und Beschreibung der Erfindung weggelassen.
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Die Düse 1 besitzt eine äußere Buchse 3, die einen nicht dargestellten
Raum oder eine Kammer zur Aufnahme eines Mittels zur Temperaturkontrolle bzw.
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-regelung einschließen kann. Im Innern der Buchse 3 ist ein hohler
Kolben 4 konzentrisch derart mit Ab stand von der Buchse 3 angeordnet, daß eine
ringförmige Austrittsöffnung 5 für das plastische Material entsteht. Der Kolben
4 kann ebenfalls eine Kammer oder einen Kanal zur Zirkulation eines Temperaturkontrollmittels
enthalten. Vorzugsweise ist das Ende des Kolbens 4 zwecks Aufnahme des entsprechend
ausgebildeten
Endes 6 a des Dornes 6, der als Teil des Formblockes 2 mit diesem zusammenwirkt,
pfanaenförmig ausgebildet.
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Der Formblock 2 besteht aus drei Teilen, welche außer durch den Dorn
6 noch durch die Halsform 7 und die Blasform 8 gebildet sind. Vorzugsweise sind
die Formen 7 und 8 senkrecht in die Formteile 7 a, 7b bzw. 8 a, 8b unterteilt, die
zwecks Öffnung und Schließung der Form an geeigneten, nicht dargesteilten Trägern
befestigt sind.
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Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, besitzt der Dorn 6 Kanäle
9 und 10, durch die Strömungsmittiel zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Temperatur
des Domes 6 hindurchgeführt werden können. Außerdem ist in der Mitte des Domes 6
ein Kanal 11 für Preßluft angeordnet. Der Dorn 6 ist gleitend in der Bohrung einer
konzentrischen Hülse 12 angeordnet, die eine Kante 13 besitzt, mit der ein nahtloser
Rand an den Flaschenhals 14 innerhalb der Halsform 7 geformt werden kann.
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Die Halsform 7 hat eine profilierte Hohlraumwandung zum Zwecke der
Formung der Außenseite des Flaschenhalses 14 der Flasche B. Wie Fig. 1 zeigt, hält
die Halsform 7 den Dorn 6 und die Hülse 12 fest umfaßt; alle diese Teile sind in
der Stellung gezeigt, in der sie sich an der Düse 1 zur Füllung mit plastischem
Material durch Einspritzung zwecks Bildung des Flaschenhalses 14 vereinigen.
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Während der Einspritzung liegt das Ende 6a des Dornes 6 eng in der
Pfanne 4a des Kolbens 4 an.
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Wenn der Hohlraum der Halsform gemäß F i g. 1 vollständig gefüllt
ist, wird die Halsform 7 zusammen mit dem Dorn 6 und der Hülse 12 von der Düse 1
gesäß Fig.2 weggezogen, wobei gleichzeitig von der Düse 1 ein piastischer Schlauch
15 ausgepreßt wird, der den geformten Flaschenhals 14 in der Halsform 7 mit dem
plastischen Werkstoff in der Düse 1 verbindet.
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Sodann werden, wie aus F i g. 3 hervorgeht, die Formteile 8 a und
8 b um den Sahlauch 15 geschlossen.
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Die der Düse 1 zugewandten Enden der Formteile 8a, 8b besitzen KJernmkantenl6a,
16b, die nach Schließung der Formteile 8 a, 8b derart zusamenwirken, daß der Schlauch
15 entlang einer Linie am Boden der eingeschlossenen, zu formenden Flasche B dicht
abgeklemmt wird.
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Die entgegengesetzten Enden der Formteile 8 a, 8 b weisen Ausnehmungen
18 auf, die gemäß Fig.3 und 4 zum Festhalten der Halsform 7 dienen, um eine im wesentlichen
gleichmäßige und glatte Oberfläche an der Berührungsstelle der Wände der Hals-und
Körperformen 7 und 8 zu schaffen.
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Vorzugsweise ist die Fläche 19 der Halsform 7 so wie die entsprechende
Fläche 20 der Ausnehmung 18 der Blasform 8 konisch ausgebildet. Die beiden Flächen
treffen leicht aufeinander, wenn die Blasform 8 geschlossen wird, so daß die Halsform
7 in axialer Richtung fest gegen die Blasform 8 drückt.
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Die nicht dargestellten Betätigungsmittel für die Hals- bzw. Blasform
7 bzw. 8, den Dorn 6 und die Hülse 12 sind beweglich an einem Drehtisch 21 befestigt,
der vorzugsweise um eine Achse parallel zum Dorn 6 im Abstand von diesem drehbar
angeordnet ist und eine Vielzahl von Formblöcken 2 trägt, die zwecks Formung der
Flaschen B aufeinanderfolgend der Düse 1 zugeführt werden.
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Wie aus F i g. 4 hervorgeht, dehnt Preßluft aus dem Kanal 11 den
plastischen Schlauch 15 gemäß
Fig.3 aus und hält ihn in ganzer Länge
zwecks Formung in Berührung mit der Wandung des Hohlraumes der Blasform 8, wobei
sich der plastische Werkstoff verfestigt, so daß die Flasche B gemäß F i g. 5 entsteht.
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An einem oder an beiden der Düse 1 zugewandten Enden der Formteile
8 a, 8b kann ein Messer 22 angeordnet sein, das, wie ersichtlich, mittels einer
Schraube 23 am Ende des Formteiles 8a derart befestigt ist, daß die Schraube als
Drehachse für eine begrenzte Bewegung der Klinge dient. Durch die Wirkung der Feder
24 ist das Messer 22 aufwärts geneigt, so daß, wenn die Blasform 8 unter die Düse
1 bewegt wird, das Messer 22 federnd gegen die Fläche 3 a der Düse 1 drückt und
diese reinigt.
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Es ist ohne weiteres verständlich, daß das Messer 22 nur eine Ausführungsform
von verschiedenen Mitteln darstellt, die zur Entfernung überlüssigen plastischen
Materials vom Ende der Düsel angewendet werden können.
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Die ringförmige Austrittsöffnung 5 der Düse hat vorzugsweise im wesentlichen
die gleiche Größe wie der den Hals formende Hohlraum zwischen dem Dorn 6-und der
Halsform 7.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Plastischer
Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen, wird unter Hitze und Druck in die Düse 1
eingebracht, aus deren ringförmiger Austrittsöffnung das Material in den Hohlraum
der Halsform 7 rund um den Dorn 6 bis an die Kante 13 ge spritzt wird, um den Flaschenhals
14 der herzustellenden Flasche B zu bilden. Dabei wird vorzugsweise ein Kühlmittel
durch einen nicht gezeigten Kanal in der Halsform 7 geleitet, um das Verfestigen
und die endgültige Formgebung des Flaschenhalses 14 zu unterstützen.
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Es sei bemerkt, daß die gleichmäßige, ununterbrochene Oberfläche
des Endes der Hülse 12 die Bildung einer Rippe quer über den Rand oder das Ende
des Flaschenhalses 14 verhindert.
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Die folgenden Arbeitsgänge werden ausgeführt, um den Körper der Flasche
B zu bilden. Zunächst wird aus der Stellung gemäß F i g. 1 heraus eine Relativbewegung
der Halsform 7 zusammen mit dem Dorn 6 und der Hülse 12 als Einheit in Richtung
ihrer Körperachse bewirkt, um die Einheit und den Flaschenhals 14 von der Düse 1
zu entfernen. Beim Wegziehen wird die Düse 1 in gleichachsiger Lage mit der Halsform
7 gehalten, während zusätzliches plastisches Material aus der Düse 1 ausgespritzt
und Luft durch den Kanal 4 b oder durch den Kanal 11 oder durch beide Kanäle in
den entstehenden Schlauch 15 zugeführt wird, um sein Zusammenfallen zu verhindern.
Wenn die Halsform 7 die aus F i g. 2 ersichtliche Stellung erreicht hat, werden
die Formteile 8 a, 8 b, wie Fig. 3 zeigt, geschlossen, worauf Druckluft durch den
Kanal 11 zwecks Ausdehnung des plastisohen Materials bis zur Anlage an der Innenwand
der Blasform 8 eingeblasen wird, wie es Fig. 4 zeigt. Die Ausdehnung kann bewirkt
werden, wenn sich die Formen 7 und 8 in gleichachsiger Lage mit der Düse befinden
oder während oder nachdem sie durch Drehung des Drehtisches 21 aus der gleichachsigen
Lage bewegt werden bzw. worden sind.
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Nach Abkühlung und Verfestigung des plastischen Materials der Flasche
B können die Formen 7 und 8 geöffnet und die Flasche auf verschiedene Weise vom
Dorn 6 entfernt werden.
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Ein bevorzugter Arbeitsgang ist folgender: Öffnen der Blasform 8
und danach der Halsform 7. Anschließende Zurüskbewegung der Hülse 12 in die Stellung
gemäß Fig. 1 über den Dorn 6 hinaus, so daß die Hülse 12 zum Abstreifen des Flaschenhalses
14 vom Dorn 6 dient. Es ist selbstverständlich, daß die Blasform 8 etwas weiter
als in Fig. 5 gezeigt, geöffnet werden muß, damit die Flasche nicht anstößt Wenn
eine zusätzliche Stützung zur Verhinderung der Verformung des Flaschenhalses 14
erwünscht ist, kann die Halsform 7 so lange geschlossen Ibleiben, bis das Abstreifen
des Flaschenhalses 14 vom Dorn 6 erfolgt ist.
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Zur Unterstützung oder als Ersatz für die Relativbewegung des Dornes
6 und der Hülse 12 zwecks Lösung des Flaschenhalses 14 vom Dorn 6 kann Druckluft
aus dem Kanal 11 verwendet werden.
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Fig. 6 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, verläßt der plastische Schlauch 15 die Düse 1 in
Aufwärt6richXeung, und die Halsform 7 wird beim Auspressen des Schlauches 15 nach
oben gezogen. Die Fornteile 8a' und 8b' der Blasform8' stehen umgekehrt gegenüber
den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn die Halsform 7 anstatt aus mehreren
Formabschmtten aus einem Einzelteil besteht, aus dessen Höhlung ein nahtlose Halsteil
einer Flasche durch Drehung der Flasche relativ zu der aus einem Einzelteil bestehenden
Halsform 7-anstatt durch Öffnen der Formteile - entfernt wesden kann.
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Die Ausführungsform gemäß der Fig.6 ermög licht eine besonders gute
Kontrolle bzw. Regelung des Auspressens des Schlauches 15. Der heißeste Teil des
Schlauches 15, der sich an der Düse 1 befindet, ist dem Gewicht der zunehmendon
Menge plastischen Materials im Gegensatz zu den Ausfüurungsformen der Fig. 1 bis
5 nicht ausgesetzt und schließt die Neigung des Schlauches 15 zum Zusammezzlehen
an der Düse aus. Diese Neigung ist besonders störend bei der Herstellung schwerer
Gegenstände.