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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Kunststoff im Blasverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Werkstoff, insbesondere von
Behältern im Blasverfahren. Das Neue besteht darin, daß Handgriffe angeformt werden,
solange der Formling noch in der Form, ist und hierzu aus zwei miteinander eine
gemeinsame Kante bildenden Wänden, in bezug auf die Kante einander gegenüberliegende
Wandteile im Abstand von der Kante, von beiden Seiten aus bis zur gegenseitigen
Berührung und Verschweißung miteinander in den Hohlkörper eingestülpt werden und
aus den eingestülpten Teilen gegebenenfalls eine gemeinsame Öffnung ausgeschnitten
wird.
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Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung können demnach in
einen Hohlkörper aus thermoplastischem Material, der im Blasverfahren hergestellt
ist, ohne zusätzlichen Arbeitsgang irgendwelche Durchbrechungen, Durchgänge oder
Kanäle angebracht werden. Wesentlich ist weiterhin, daß dabei der Innenraum des
Hohlkörpers, z. B. eines Behälters, nicht mit zusätzlichen t)ffnungen versehen wird.
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In Abhängigkeit davon, wie die Handgriffe angeordnet bzw. ausgebildet
sein sollen, können die Einstülpungen etwa im gleichen Abstand von der Kante durchgeführt
werden. Zweckmäßig wird dabei so vorgegangen, daß die Einstülpungen bis zur gegenseitigen
Berührung und Verschweißung von beiden Seiten aus gleich tief sind.
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Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung hat sich
die Verwendung einer Form als besonders zweckmäßig erwiesen, bei welcher mindestens
zwei von einer Kante gegeneinander schwenkbar gelagerte, sektorförmige Formteile
angeordnet sind, deren dem Forminneren zugekehrte Begrenzungsfiächen jeweils einer
der von der Kante ausgehenden Wandflächen des Formnestes zugeordnet sind und jedes
der beiden sektorartigen Formteile in der Ausgangslage in der Wandfläche, der es
zugeordnet ist, zurückgezogen und bündig mit ihr liegt. Die dem Forminneren zugewendeten
Begrenzungsflächen der sektorförmigen Formteile können an ihren von der Schwenkachse
abgewendeten Enden sowie in einem Abstand von diesen Enden, der etwa der Weite einer
auszuschneidenden Öffnung entspricht, Schneidkanten aufweisen. Darüber hinaus hat
es sich als vorteilhaft herausgestellt, die beiden sektorförmigen Formteile so auszubilden,
daß sie zwischen den Schneidkanten jeweils eine Aussparung zur Aufnahme des überschüssigen
thermoplastischen Materials aufweisen. Zur Aufnahme des durch-
laufenden Randes kann
an dem der Schwenkachse zugewendeten Ende der sektorförmigen Formteile eine weitere
Aussparung angebracht sein.
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Zweckmäßig ist für die beiden sektorförmigen Formteile eine gemeinsame
Achse vorgesehen. Für ihren Antrieb kann eine mittels eines hydraulischen Zylinders
hin- und herbewegbare Zahnstange vorgesehen sein, die mit dem einen der Formteile
direkt, mit dem anderen unter Zwischenschaltung eines Ritzels im Eingriff ist.
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Mit dem Verfahren nach der- Erfindung lassen sich ohne weiteres Hohlkörper,
vor allen Dingen Behälter, z. B. Fässer, Kanister, herstellen, die eine oder mehrere,
z. B. den oben umlaufenden Rand untergreifende Durchgriffsöffnungen aufweisen, die
praktisch in das den Behälter bildende Material eingeformt sind, wobei das diese
Öffnung übergreifende Randteil praktisch als Handgriff dient. Es steht außer Frage,
daß diese Art der Anbringung und Ausbildung von Griffen gegenüber bekannten Verfahren
und Anordnungen ganz erhebliche Vorteile aufweist.
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Bisher wurden nach der Herstellung der eigentlichen Behälter, also
nachdem diese aus der Form herausgenommen waren, besondere, also in einem zusätzlichen
Arbeitsgang herzustellende Griffe nachträglich in einem weiteren zusätzlichen Arbeitsgang
an den Behältern angebracht. Es steht außer Zweifel, daß dies erheblich teurer als
die Durchführung des Vorschlages nach der Erfindung ist. Hinzu kommt noch, daß die
in der üblichen Weise angebrachten Handgriffe häufig nur eine recht mangelhafte
Haltbarkeit aufwiesen.
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Weiterhin ist es auch bekannt, muschelförmige Vertiefungen in die
Wandung des Behälters einzuformen, in dem z. B. die Innenwandung der Formteile mit
entsprechenden vorstehenden Teilen versehen wurde.
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Diese muschel artigen Vertiefungen sind jedoch als
Griffeinrichtung
bei weitem nicht so bequem zu benutzen wie ein mit einer durchgehenden Öffnung versehener
Griff.
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Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Behälter
vermeiden die Nachteile beider bekannten Verfahren und verbinden deren Vorteilc
insofern, als ein fertiger, bereits mit fest angebrachten Handgriffen versehener
Behälter aus der Form herausgenommen werden kann, weitere Nachbearbeitungsvorgänge
also nicht nötig sind, wobei die in der Form angebrachten Grifföffnungen genauso
bequem und leicht zu benutzten sind wie nachträglich angebrachte Griffe. Gegenüber
den üblichen Formen entstehen lediglich Mehrkosten durch die erfindungsgemäße Anordnung
der bewegbaren Formteile. Diese Mehrkosten sind jedoch im Verhältnis zu den Gesamtkosten
der für die Herstellung solcher Hohlkörper benötigten Einrichtungen relativ sehr
gering.
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Bei der großen Anzahl von Hohlkörpern, die im allgemeinen in einer
solchen Form hergestellt wird, sind die Mehrkosten, bezogen auf den einzelnen Behälter,
praktisch gleich Null.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Blasform mit darin befindlichem, ausgeformtem
Behälter, F i g. 2 einen Ausschnitt aus der Blasform in größerem Maßstab, F i g.
3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit in den Hohlkörper hinein
verschobenen Formteilen, Fig.4 einen Längsschnitt durch einen fertigen Behälter.
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F i g. 5 die dazugehörige Draufsicht, F i g. 6 eine den F i g. 4
und 5 entsprcchende perspektivische Ansicht.
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Gemäß F i g. 1 der Zeichnung wird bei dem Verfahren nach der Erfindung
eine Form 10 verwendet, die in bekannter Weise aus zwei Formhälften 11 und 12 besteht.
In diese Form ragt - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von unten - ein Kalibrierdorn
13 hinein, über den der Hals 14 eines in der Form aufgeblasenen Behälters 15 ausgeformt
wird.
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Die Herstellung des Behälters 15 - soweit es das Blasverfahren betrifft
- verläuft in der üblichen Weise, indem zunächst ein Schlauch, Folien - gegebenenfalls
direkt aus dem Extruder - in die geöffnete Form 10 über den Kalibrierdorn 13, der
zugleich auch als Luftdüse dienen kann, geführt werden. Die Form 10 schließt sich
alsdann, wobei die Ausformung des Halses 14 um den Kalibrierdom 13 herum erfolgt.
Nach dem Schließen wird dann ein Druckmedium in das in der geschlossenen Form befindliche.
in der Zeichnung nicht dargestellte Zwischenerzeugnis gegeben, so daß sich dieses
auf die Form des Behälters 15, d. h. bis zur Anlage an der Wandung der Form 10,
aufweitet. Unmittelbar nach der Aufweitung beginnt dann der Verfahrensabschnitt,
den die Erfindung vorschlägt. Zu diesem Zweck ist die Form 10 mit Formteilen 16
und 17 versehen, die gegenüber der Restform bewegbar sind.
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Die beiden Formteile 16 und 17 sind, wie insbesondere aus F i g. 2
zu ersehen ist, sektorförmig ausgebildet, wobei die radialen, im übrigen unregelmäßig
geformten Begrenzungsflächen 16a bzw. 17 a Teile der Forminnenwandung bilden, gegen
die sich das den Behälter 15 bildende Material anlegt.
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Beide Formteile 16 und 17 sind auf einer gemein-
samen Achse 18 drehbar
angeordnet. Dic Drehbewegung wird durch eine Zahnstange 19 verursacht, die ihrerseits
von einem hydraulischen Zylinder 20 betätigt wird. Bei dem in F i g. 1 der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Formhälfte 11 bzw. 12 ein solches Paar
von Formteilen 16 und 17 zugeordnet, die an der Schulter 21 des Behälters an zwei
Stellen, die um 1800 gegeneinander versetzt sind. angreifen. Dabei ist jedem Paar
dieser beiden Formteile 16 und 17 ein besonderer Zylinder 20 zugeordnet. Selbstverständlich
ist auch eine andere Anordnung bzw. Ausführung möglich, sei es, daß für beide Paare
von Formteilen 16 und 17 bzw. Zahnstange 19 nur ein gemeinsamer Zylinder 20 vorgesehen
ist, sei es, daß die Betätigung der Zahnstange 19 bzw. der Paare von Formteilen
16 und 17 durch andere Mittel erfolgt.
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Das drehbare Formteil 16 wird von der Zahnstange 19, wie insbesondere
aus F i g. 2 und 3 der Zeichnung zu ersehen ist, unmittelbar angetrieben. Zu diesem
Zweck ist das Formteil 16 auf dem der Zahnstange zugekehrten Teil mit einer Zahnung
22 versehen. Der Antrieb des zweiten drehbaren Formteils 17 dagegen erfolgt zwar
auch iiber die Zahnstange 19, jedoch unter Zwischenschaltung eines Ritzels 23, das
in eine Zahnung24 am Formteil 17 eingreift. Durch diese Anordnung wird erreicht,
daß bei einer Verschiebung der Zahnstange 19 in Richtung des Pfeiles 25 das Formteil
16 eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 26, das Formteil 17 dagegen in Richtung
des Pfeiles 27 durchführt, so daß die beiden Begrenzungsflächen 16a und 17a der
beiden Formteile gegeneinanderbewegt werden, und zwar aus der in F i g. 2 der Zeichnung
dargestellten Lage in die in Fig. 3 gezeigte Stellung.
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Beim Aufblasen des in der Form 10 befindlichen Zwischenerzeugnisses
zu dem Behälter 15 nimmt das Paar von Formteilen 16 und 17 die in Fig. 2 dargestellte
Lage ein. Das heißt also, daß die Begrenzungsflächen 16a und 17a ebenfalls mit dem
den Behälter 15 bildenden Material bedeckt sind.
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Bevor dieses Material nach dem Aufblasen seine Verschweißbarkeit verloren
hat, erfolgt die Verdrehung der Formteile 16 und 17 in der bereits geschilderten
Weise in die Lage der Fig. 3. Durch die besondere Ausbildung der Begrenzungsflächen
16a und 17a der Formteile 16 und 17 erfolgt dabei in dem Bereich des Umfangs des
Behälters 15, den die Formteile 16 und 17 einnehmen, die Ausformung einer durchgehenden
Öffnung 28 sowie eines diese Öffnung übergreifenden Randes 29 (Fig. 4 bis 6).
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Durch diesen Rand 29 wird dann die umlaufende Kante30, welche von
der Seitenwand31 und der Schulter 21 des Behälters 15 gebildet wird, geschlossen.
Wesentlich ist dabei, daß durch die Verdrehung der beiden Formteile 16 und 17 und
damit durch die Bildung der Öffnung 28 keine zusätzliche Öffnung in den Behälter
15 eingebracht wird. Vielmehr erfolgt die Herstellung der Öffnung 28 unter gleichzeitiger
Bildung eines diese Öffnung gegenüber dem Innenraum 32 des Behälters 15 abschließenden
Wandteils 33. Dieses Wandteil 33, das praktisch einen Teil der Außenwand des Behälters
15 darstellt, wird während des beschriebenen Ve rd reh ungsvorganges aus einem Teil
des Materials gebildet, welches im Verlauf des Aufweitens des Behälters 15 an den
Begrenzungsflächen 16a und 17a der Formteile 16 und 17 zur Anlage kommt.
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Die beiden Formteile 16 und 17 sind hinsichtlich der Ausbildung der
einander zugekehrten Begrenzungsflächen 16a und 17 a gleich. Umfangsseitig tragen
beide Formteile 16 bzw. 17 Schneidkanten 16 b bzw. 17 b, die einander zugekehrt
sind. In einem Abstand von diesen Schneidkanten 16 b bzw. 17 b, der etwa der Breite
der Öffnung 28 entspricht, sind weitere Schneidkanten 16 c bzw. 17 c angebracht,
die ebenfalls zusammenwirken. Zwischen beiden Paaren von Schneidkanten 16 b, 16c
bzw. 17b, 17c ist jeweils eine Aussparung 16 d bzw. 17 d vorgesehen.
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Jeweils eine weitere Aussparung 16e bzw. 17e schließt sich an die
Schneidkanten 16c bzw. 17c in Richtung auf die Achse 18 an. Aus der Zeichnung, insbesondere
aus Fig. 2 und 3, ist zu entnehmen, daß die beiden Formteile 16 und 17 zur Herstellung
der Öffnung 28 bis zur Analge der Schneidkanten 16 b und 17 b sowie 16 c und 17
c gegeneinander verschoben werden. In dieser Stellung sind die die Aussparungen
16 e und 17 e begrenzenden Wandteile der Formteile 16 und 17 so zueinander angeordnet,
daß sie den die Öffnung übergreifenden Rand 29 zwischen sich aufnehmen und ausformen.
Gegebenenfalls überflüssiges Material wird in dieser Stellung der Formteile 16 und
17, also in der in Fig. 3 dargestellten Lage, von den Aussparungen 16 d und 17 d
aufgenommen. Dieses überschüssige Material ist in F i g. 3 mit 34 bezeichnet. Die
Ausformung des Wandteiles 33, welches die Öffnung28 nach innen begrenzt, erfolgt
über die Umfangsflächen 35 bzw. 36 der beiden Formteile 162 und 17. Die Verschweißung
der von der Schulter 21 und der Seitenwand 31 des Behälters 15 in den Verlauf des
Wandteils 33 gedrängten Wandteile etwa in der Mitte dieses Wandteils 33 erfolgt
durch die Schneidkanten 16 b und 17 b. Wesentlich ist, daß während dieses Verformungsvorganges
zum Herstellen der Öffnung 28 der innere Überdruck in dem Behälter aufrechterhalten
wird, so daß eine genaue Anlage der Wandteile 33 sowie auch der den durchgehenden
Rand 29 begrenzenden Wände an den zugehörigen Formteilen gewährleistet ist. Dabei
ist davon auszugehen, daß das Innere des durchgehenden Randes 29 auch nach und während
der Herstellung der Öffnung 28 mit dem unter obere druck stehenden Innenraum 32
des Behälters in Verbindung steht. Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden
Formteile 16 und 17 so zu formen, daß das den durchlaufenden Rand 29 bildende Material
stärker zusammengepreßt wird, gegebenenfalls bis zur Anlage der einander gegenüberliegenden
Wandteile, so daß dieses Wandteil dann mehr oder weniger massiv ausgebildet wäre.
Dazu brauchten nur die Aussparungen 16e und 17 e in den Begrenzungsflächen 16 a
und 17 a der beiden Formteile 16 und 17 kleiner bemessen zu werden.
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Nach dem Abkühlen des Behälters bis zu einer Temperatur, bei welcher
das thermoplastische Material seine Verschweißbarkeit verloren hat, werden die beiden
Formteile 16 und 17 aus ihrer in F i g. 3 dargestellten Lage zurückgedreht in ihre
offene Lage gemäß Fig. 2. Darauf kann dann die Form 10 auseinandergefahren werden,
worauf der fertige Behälter, der nicht mehr, zumindest was das Herstellen der Griffe
anbetrifft, nachbearbeitet zu werden braucht, aus der Form entnommen werden kann.
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Gegebenenfalls würde es dann notwendig sein, das überschüssige Material
34 aus der Öffnung 28 herauszunehmen, falls es nicht von selber herausfällt.