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Maschine zum Herstellen von hohlen Gegenständen aus thermoplastischem
Kunststoff Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von hohlen Gegenständen
durch Blasformung aus thermoplastischen Kunststoffen, die bei Normaltemperatur formbeständig
sind und unter Hitze und Druck verformt werden können.
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Es ist bereits eine Maschine zum Herstellen von Flaschen aus Kunststoff
bekannt, die eine längs einer Axialebene trennbare Spritzgußform und zwei zu beiden
Seiten der Spritzgußform parallel zu ihr angeordnete, gleichfalls längs einer Axialebene
trennbare Blasformen umfaßt. Nach Beendigung des Spritzgußvorganges werden gleichzeitig
alle drei Formen, die Spritzgußform und die beiden Blasformen, längs einer gemeinsamen
Trennebene auseinandergezogen, der Rohling wird aus der Spritzgußform einer der
beiden Blasformen zugeführt, und aus der anderen Blasform wird die fertige Flasche
entnommen. Für den Transport des Rohlings von der Spritzgußform zu einer der beiden
Blasformen ist eine einzige Transportvorrichtung vorgesehen, die wechselweise so
verschoben wird, daß sie einmal die Spritzgußform und die eine Blasform und das
andere Mal die Spritzgußform und die andere Blasform überdeckt. Die Zeiten des Spritzvorganges
und des Blasvorganges sind bei dieser Maschine völlig gleich und reichen von der
gleichzeitigen Schließung der drei Formen bis zu ihrer gleichzeitigen hoffnung.
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Nun muß ein Kunststoffgegenstand eine bestimmte Zeit in der Blasform
bleiben, damit er sich hinreichend abkühlen und verfestigen kann. Diese Zeit ist
aber für das Verweilen des Rohlings in der Spritzgußform zu lange, so daß er hier
unzulässig abkühlt und erhärtet und infolgedessen in der Blasform nicht mehr richtig
geformt werden kann. Würde umgekehrt die Zeit des Verweilens des Rohlings in der
Spritzgußform hinreichend kurz gehalten, würde der Gegenstand die Blasform, ehe
er genügend abgekühlt und gehärtet ist, also vorzeitig verlassen.
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Hier schafft die neue Maschine Abhilfe, indem bei ihr die Verweilzeiten
in der Spritzgußform und in der Blasform nicht mehr einander gleich sind.
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Des weiteren ist eine Maschine zum Herstellen von Flaschen aus Kunststoff
bekannt, bei der das Öffnen und Schließen der Spritzguß- und Blasformen unabhängig
voneinander erfolgt. Da aber hier nur eine einzige Verschiebevorrichtung für die
je einen Formkern und eine geteilte Halsform aufweisende Formeinheit vorgesehen
ist, können die Zeiten für den Spritzvorgang und den Blasvorgang nicht verschieden
gehalten werden.
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Die Erfindung geht aus von einer Maschine zum Herstellen von hohlen
Gegenständen aus thermo-
plastischem Kunststoff, bei der unmittelbar neben einer
geteilten Spritzgußform zwei geteilte Blasformen und zwei der Spritzgußform wie
den Blasformen durch Verschieben zuzuordnende, je einen Formkern und eine geteilte
Halsform aufweisende Formeinheiten vorgesehen sind. Das Erfinderische besteht darin,
daß bei einer solchen Maschine jede der Formeinheiten unabhängig von der anderen
für sich verschiebbar angeordnet ist.
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Zum besseren Verständnis und zur leichteren Ausführung wird die Erfindung
nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung sind Ausführungsformen
beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Maschine in schematischer Darstellung
in Ansicht, F i g. 2 eine Formeinheit in Draufsicht, F i g. 3 bis 6 Schnitte im
wesentlichen nach der Linie 3-3 in Fig.2, aus denen aufeinanderfolgende Stellungen
der Spritzguß- und Blasformen in der Reihenfolge der Formvorgänge ersichtlich sind,
und Fig. 7 die Maschine nach den Fig. 1 bis 6 in Seitenansicht.
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Allgemeines Gemäß der Zeichnung weist die Maschine in ihrer wesentlichen
Ausbildung einen ortsfesten Sockel und einen Rahmen auf, die nur teilweise dargestellt
sind.
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Die verschiedenen Rahmen- und Sockelteile sind mit dem Bezugszeichen
10 bezeichnet. Diese Teile sind nur schematisch dargestellt; in tatsächlicher Ausführung
können sie durch zusätzliche bekannte, nicht dargestellte starre Rahmen, ein Ganzes
bildend, miteinander verbunden sein.
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In einer feststehenden Rohlingformstation 11 werden Rohlinge 14 geformt
und abwechselnd an Blasstationen 12 und 13 weitergegeben, die an gegenüberliegenden
Seiten der Rohlingformstation 11 angeordnet sind.
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Die Maschine bezweckt die gleichzeitige Formung eines oder mehrerer
Rohlinge 14 in der Rohlingformstation 11. Gemäß der dargestellten Ausführungsform
können gleichzeitig zwei identische Rohlinge 14 durch Spritzguß in zwei einander
gleichen Spritzgußformen 15 hergestellt werden, und zwar aus thermoplastischem Kunststoff,
der durch eine Beschickungseinrichtung 16 zugeführt wird.
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Den zur Formung der Rohlinge 14 dienenden Spritzgußformen 15 sind
zwei Formeinheiten 17 zugeordnet, die Halsformen 27 und Formkerne P aufweisen und
mit deren Hilfe die Rohlinge 14 an die Blasstationen 12, 13 übergeben werden können,
die jeweils zwei identische Blasformen 18 aufweisen, in denen die Rohlinge 14 durch
Blasen zu Flaschen 19 oder ähnlichen fertigen Gegenständen geformt werden.
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Bei der neuen Maschine wird die die Rohlinge an die Blasstation 12
abgebende linke Formeinheit 17 zwischen der Rohlingformstation 11 und der Blasstation
12 durch einen Kolbenmotor 20 unabhängig von der zweiten rechten Formeinheit 17
bewegt, die zwischen der Rohlingformstation 11 und der Blasstation 13 durch einen
Kolbenmotor 21 bewegt wird.
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Rohlingformstation Nachstehend ist die Rohlingformstation 11 und
die Beschickungseinrichtung 16 näher beschrieben. Die Spritzgußformen 15 weisen
zwei mehrteilige Formabschnitte auf, deren Böden gleitbar auf einem ortsfesten Tisch
22 gelagert und die an Spritzgußforrnhaltern 23 (Fig.2) zur hin- und hergehenden
oder anderen geeigneten Bewegung in bekannter Weise zwischen der Offen- und Geschlossenstellung
befestigt sind.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Abschnitte der Spritzgußformen
15 derart an den Spritzgußformhaltern 23 befestigt, daß das Öffnen und Schließen
der Spritzgußformhalter 23 zum gleichzeitigen Öffnen und Schließen der beiden Spritzgußformen
15 dient.
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F i g. 2 veranschaulicht abgebrochene Verbindungsteile 24 eines geeigneten
Betriebsmechanismus, der vorzugsweise aus bekannten Mitteln besteht, z. B. einen
in F i g. 7 ersichtlichen Kolbenmotor 24 a zum Geschlossenhalten der Formabschnitte
unter hohem Druck während des Formvorganges zusätzlich zum Öffnen und Schließen
der Formen unter verhältnismäßig geringem Betriebsdruck zwischen den Formvorgängen.
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Wie erwähnt, ist eine der identischen Formeinheiten 17 durch den
Kolbenmotor 20 zwischen der
Rohlingsformstation 11 und der Blasstation 12 und die
andere Formeinheit 17 durch den identischen Kolbenmotor 21 zwischen der Rohlingformstation
11 und der Blasstation 13 bewegbar. An Kolbenstangen 26 jedes Kolbenmotors 20, 21
sind Übergabetische 25 befestigt, auf denen jeweils die beiden einander identischen
Formeinheiten 17 angeordnet sind, die mehrteilige Halsformen 27 und Formkerne P
aufweisen.
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Die Teile der Spritzgußformen 15 umschließen dicht ihre betreffenden
Halsformen 27, die zusamrnen mit den Formkernen P zwecks Formung der Rohlinge 14
gemäß Fig. 3 durch einen an der Kolbenstange 45 eines Kolbenmotors 46 befestigten
Druckstempel 44 fest nach unten gepreßt werden.
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Wie aus den Fig.4 und 5 hervorgeht, wird die rechte Formeinheit 17
infolge der Abwärtsbewegung eines für einen Augenblick einen gewöhnlich offenen
Endschalter 74 schließenden Gliedes 67 durch den Kolbenmotor 21 von der rechten
Blasstation 13 zur Rohlingformstation 11 bewegt. Sodann kommt, während die linke
Formeinheit 17 an der linken Blasstation 12 verbleibt, ein Winkelstück 42 auf dem
Übergabetisch 25 in Eingriff mit einem Schalter 43, der das zum Schließen der Spritzgußform
15 dienende Verbindungsteil 24 hierdurch veranlaßt, die Spritzgußformhalter 23 und
die Spritzgußformen 15 unter Umschließung der Halsformen 27 in der Rohlingformstation
11 in Vorbereitung auf die Aufnahme von Kunststoff zwecks Bildung der Rohlinge 14
zu schließen.
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Beschickungseinrichtung Die Beschickungseinrichtung 16 umfaßt einen
Zylinder 48, dem von einer nicht dargestellten Strangpresse aus durch eine geeignete
Leitung 49 hindurch Kunststoff zugeführt wird. Vorzugsweise wird der Kunststoff
dem Zylinder 48 kontinuierlich zugeführt.
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Vom Zylinder 48 aus wird der Kunststoff intermittierend über Ventile
50, die mit einem nicht dargestellten, im Zylinder 48 angeordneten Stempel zusammenarbeiten,
in die Spritzgußformen 15 entleert.
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Beim Überführen der Formeinheit 17 zur Rohlingformstation 11 sind
die Ventile 50 geschlossen, und der unter Druck in der Leitung 49 stattfindende
konstante Kunststoffzufluß füllt den Zylinder 48 und senkt den Kolben eines Kolbenmotors
S1. Der Betriebsdruck des Kolbenmotors 51 durch eine Leitung 52 hindurch kann konstant
gehalten werden.
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Jedoch ist es im allgemeinen zweckmäßig, hierin während des Kunststoffzuflusses
zum Zylinder 48 nur einen niedrigen Druck aufrechtzuerhalten.
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Nach vollständiger Füllung des Zylinders 48 betätigt ein an einer
Kolbenstange 55 des Kolbenmotors 51 befestigtes Kurvenstück 54 einen Schalter 56,
der ein Zeitschaltwerk 57 für die Rohlingformung auslöst.
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Die Auslösung des Zeitschaltwerkes 57 ist weiterhin abhängig von
der Betätigung eines Schalters 40 durch ein Betätigungsteil 41 in Abhängigkeit vom
Schließen der Spritzgußformen 15 durch den Schließmechanismus. Wenn die Schalter
40 und 56 eingeschaltet sind, betätigt das Zeitschaltwerk 57 einen Kolbenmotor60,
so daß eine Kolbenstange 61 vorgerückt wird und die Ventile 50 zwecks Füllung der
Spritzgußformen 15 mit Kunststoff (F i g. 3) geöffnet werden. Gleichzeitig betätigt
das Zeitschaltwerk 57 den Kolbenmotor 46, wodurch ein Druckstempel 44 herabgepreßt
und die Halsformen 27 und die Formkerne
P fest in die geschlossenen
Spritzgußformen 15 eingespannt werden. Im selben Augenblick setzt das Zeitschaltwerk
57 die Leitung 52 des Kolbenmotors 51 unter hohen Druck, so daß die Spritzgußformen
15 vollständig und schnell mit Kunststoff gefüllt werden, bevor das Zeitschaltwerk
57 bei Ablauf einer vorgewählten Zeit den Kolbenmotor 60 veranlaßt, die Kolbenstange
61 zurückzuziehen und dadurch die Ventile 50 zu schließen. Beim Zurückziehen der
Kolbenstange 61 betätigt ein an der Kolbenstange 61 befestigtes Winkelstück 62 a
einen Schalter 62, der den Schließmechanismus derart beeinflußt, daß die Spritzformhalter
23 unter gleichzeitigem Abfallen des Haltedruckes und Steigern des Hubdruckes zum
Kolbenmotor 46 zwecks Emporbewegung des Druckstempels 44 geöffnet werden.
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Vorzugsweise bewirkt die Betätigung des Schalters 62 auch eine Abnahme
des hohen Druckes in der Leitung 52, so daß der Zylinder 48 durch die Leitung 49
leicht mit Kunststoff beaufschlagt wird.
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Wenn die Spritzgußformen 15 geöffnet sind und der Druckstempel 44
emporbewegt ist, werden die Halsformen 27 und die Formkerne P gegenüber dem Übergabetisch
25 etwas angehoben, beispielsweise durch Federn63, so daß die Angußköpfe von den
dicht an den Ventilen 50 gelegenen Einspritzdüsen weggehoben werden.
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Entsprechend der Aufwärtsbewegung des Druckstempels 44 wird durch
ein Winkelstück 58 ein Schalter 59 betätigt, der den Kolbenmotor 21 derart steuert,
daß die Formeinheit 17 mit den Rohlingen 14 zur Blasstation 13 übergeführt wird.
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Gleichzeitig wird durch Betätigung des Schalters 59 ein Motor 64
derart gesteuert, daß eine Kolbenstange 65 vorrückt und dadurch Bodenplatten 66
der Blasformen 18 in eine obere bzw. Formstellung emporbewegt werden.
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Die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 65 veranlaßt das an ihr befestigte
Winkelstück 67 zur Betätigung eines Schalters 68. Gleichzeitig betätigt das auf
dem Übergabetisch 25 angeordnete Winkelstück 42, wenn die Formeinheit 17 die Blasstation
13 erreicht hat, einen Schalter 69. Wenn die beiden Schalter 68 und 69 durch ihre
zugehörigen Winkelstücke 67 und 42 betätigt werden, lösen sie das Zeitschaltwerk
47 für die Blasformung aus, das daraufhin Kolbenmotore 24 a derart steuert, das
Blasformhalter 70 und die daran befestigten Blasformen 18 geschlossen werden. Gleichzeitig
bewirkt das Zeitschaltwerk 47 die Betriebsmittelzuführung zu einem Kolbenmotor 71,
der einen Preßblock 72 fest gegen die oberen Enden der Formeinheit 17 drückt, so
daß die Formkerne P und die daran befindlichen Rohlinge 14 zusammen mit den Halsformen
27 und den Bodenplatten 66 fest in den Blasformen 18 gehalten werden. Bei Beendigung
der Abwärtsbewegung des Preßblockes 72 wird Preßluft durch die Formkerne P hindurch
in die Rohlinge 14 eingeleitet, um die Rohlinge in Berührung mit den Blasformen
18 gemäß F i g. 5 zu blasen. In Abhängigkeit vom Zeitschaltwerk 47 werden die geblasenen
Flaschen 19 eine vorherbestimmte, zur Erzielung einer formbeständigen Konsistenz
ausreichende Kühlzeit lang durch Preßluft fest gegen die Blasformen 18 gedrückt.
Nach Ablauf dieser Zeit setzt das Zeitschaltwerk 47 den Kolbenmotor 71 in Betrieb,
wodurch der Preßblock 72 angehoben wird, und zwar unter gleichzeitiger Inbetriebsetzung
der Kolbenmotore 24 a und dadurch
bedingtem Öffnen der Blasformen 18. Wenn die Blasformhalter
70 sich ihrer vollen Offenstellung nähern, kommen sie in Eingriff mit linnken 73
und ziehen diese zurück, so daß der letzte Teil der Zurückbewegung der Blasformhalter
70 die Öffnung der Halsformen 27 und die Trennung derselben vom darin befindlichen
Kunststoff bewirkt, wodurch die Preßluft die geblasenen Gegenstände nach unten von
den Formkernen P weg entfernen kann. Gleichzeitig wird dem Kolbenmotor 64 zwecks
Zurückbewegens der Bodenplatten66 Preßluft zugeführt. Nach Beendigung des Rückhubes
des Kolbenmotors 64 betätigt und schließt das Winkelstück 67 augenblicklich den
Schalter 74, dessen Arm 74 a den Schalter 74 nur bei abwärts gerichtetem Druck des
Winkelstückes 67 und bei sich abwärts bewegender Kolbenstange 65, nicht aber bei
vom Winkelstück 67 ausgeübtem, aufwärts gerichtetem Druck und bei die Bodenplatten
66 anhebender Kolbenstange 65 schließt. Bei Betätigung des Schalters 74 wird dem
Kolbenmotor 21 Betriebsmittel zugeführt, so daß die Formeinheit 17 zur Rohlingsformstation
11 zurückbewegt wird, wo die Spritzgußformung von Rohlingen 14, wie vorstehend beschrieben,
wiederholt wird.
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Die an der Blasstation 13 befindlichen Blasformen 18 und der damit
verbundene Mechanismus stellen eine Verdoppelung der an der Blasstation 12 befindlichen
Einrichtung und des dazugehörigen bereits beschriebenen Mechanismus dar.
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Bis auf die vorerwähnten Ausnahmen besitzen die der in der Zeichnung
linken Blasstation 12 zugehörigen Teile der Einrichtung dieselben Bezugszeichen
wie die entsprechenden, der rechten Blasstation 13 zugehörigen Teile, mit dem Unterschied
jedoch, daß für erstere den zweistelligen Bezugszeichen der letzte ren die Ziffer
1 vorangestellt ist. So ist beispielsweise das zur linken Blasformstation 12 gehörende
Zeitschaltwerk entsprechend dem Bezugszeichen 47 des der rechten Blasstation 13
zugehörigen Zeitschaltwerkes mit dem dreistelligen Bezugszeichen 147 versehen.
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Die Blasformung geht an den Blasstationen 12 und 13 teilweise gleichzeitig
vor sich, und die Rohlingfonnzeit ist wesentlich geringer als die Blaszeit.
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Insbesondere das Öffnen der Spritzgußformen geht bei Beendigung eines
Rohlingformvorganges vor sich, ohne daß gleichzeitig ein Öffnen der Blasformen an
den Blasstationen 12 und 13 erfolgt. Tatsächlich können die Formen an wenigstens
einer der Blasstationen geschlossen bleiben, bis die geblasenen Erzeugnisse in ihnen
genügend abgekühlt und erstarrt sind. Bei Beendigung eines Blasvorganges bewegt
sich die zugehörige Formeinheit 17 zur Rohlingformstation 11, wo neue Rohlinge geformt
und zur selben Blasstation zurückgegeben werden, bevor die Blasformen an der anderen
Blasstation geöffnet und die zugehörige Formeinheit 17 zur Rohlingformstation 11
bewegt wird. Dort werden neue Rohlingel4 geformt und dann an die noch offenen Blasformen
zurückgegeben, bevor die Blasformen an der anderen Blasstation wieder geöffnet werden
und der Formzyklus sich wiederholt.