DE1454970C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern, wie Flaschen o.dgl., aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern wie Flaschen od. dgl., aus thermoplastischem Kunststoff, in der ein schlauchförmiger Vorformling in einer wenigstens zweiteiligen Hohlform durch einen die Halsöffnung des Hohlkörpers innen und außen kalibrierenden Dorn aufblasbar ist, der bei geschlossener Hohlform unter der Einwirkung einer geringen Vortriebskraft unter Verschließen des Vorformlings in diesen schnell einführbar und unter Blasen weiterbewegbar ist und hierbei unter der Einwirkung einer — beim Abscheren gesteigerten — Vortriebskraft langsamer in die das Abscheren des Abfalls bewirkende Endstellung gelangt (DT-GM 18 84 762).

Beim Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Flaschen, Kanistern, Behältern, od. dgl., im Blasverfahren, wird von einem Plastifizierungsaggregat, beispielsweise einem Extruder, plastifizierendes Material aus einer an dem Extruder angeordneten Düse in Gestalt eines Schlauches nach unten ausgestoßen und zwischen eine geöffnete, wenigstens aus zwei Formteilen bestehende Hohlform gebracht; die Hohlform wird dann geschlossen und der schlauchförmige Vorformling mittels eines Dorns zu dem gewünschten Hohlkörper aufgeblasen. Hierbei wird der Innen- und Außendurchmesser der Halsöffnung der Flasche od. dgl. auf das erforderliche Maß gebracht, also kalibriert.

Bei diesem Herstellen von Hohlkörpern im Blasverfahren kann der Blas- und Kalibrierdorn entweder vor oder nach dem Schließen der Hohlform in den Vorformling eingeführt werden. In beiden Fällen erfolgt die Betätigung des Blas- oder Kalibrierdorns unmittelbar durch hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinderorgane, wobei die Eintauchtiefe des Dorns in den Vorformling in der Regel durch einen Anschlag begrenzt wird.

Bei einer dieser bekannten Verfahrensweisen wird der Blas- und Kalibrierdorn vor dem Schließen der Hohlform in den Vorformling eingeführt; hierbei wird der Dorn durch in der Hohlform angeordnete Gegenlager gehalten entgegen dem Blasdruck.

Bei einer anderen bekannten Verfahrensweise wird der Blas- oder Kalibrierdorn nach dem Schließen der Hohlform in den Vorformling eingeführt und beim Blasen in die das Abscheren des Abfalles bewirkende Endstellung bewegt. Hierbei ist eine Verriegelung des Dorns in der eingeführten Stellung durch in der Hohlform vorgesehene Gegenlager aus selbstverständlichen Gründen nicht möglich. Bei dieser Vorrichtung muß der Dorn gegen den Blasdruck durch sein Betätigungsorgan, d. h. durch das ihn betätigende pneumatische oder hydraulische Zylinderorgan, gehalten werden. Bei kleinen Halsöffnungen der Behälter sind die Durchmesser der Zylinder verhältnismäßig klein, bei großen Halsöffnungen, d. h. bei öffnungen , deren Innendurchmesser groß gegenüber der Wandstärke ist, müssen die Zylinderdurchmesser bei pneumatischer Betätigung mit üblichen Drücken entsprechend groß gewählt sein, um dem durch die Blasluft erzeugten, auf den Dorn einwirkenden Innendruck zu widerstehen.

Da die Verwendung von Druckluft im allgemeinen, insbesondere bei hohem Druck, wenig wirtschaftlich ist, verwendet man dort, wo hohe Drücke erforderlich sind, also vorzugsweise bei weiten Halsöffnungen, hydraulisch betätigte Zylinder; diese besitzen aber den Nachteil, daß sie infolge der Inkompressibilität der Flüssigkeit sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegen. Hieraus ergibt sich aber, daß das Abtrennen des Abfalls vor dem endgültigen Aufblasen des Schlauches erfolgt, so daß durch das restliche Aufblasen nach erfolgter Abtrennung Material von der Schnittkante abgezogen wird, wodurch die Stirnfläche der Halsöffnung, die vielfach als Dichtfläche zu dienen hat, unsauber wird. Wenn man, um den vorstehend angegebenen Nachteil zu vermeiden, den Dorn langsam in die Halsöffnung einführt, so wird durch die Abkühlung des Materials am Dorn das Material in die Flasche hineingeschoben, wodurch sich wieder eine unsaubere Innenfläche der Halsöffnung ergibt. Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung kann es vorkommen, daß die Abtrennstelle nicht einwandfrei verbleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der mit größerer Sicherheit als bisher eine einwandfreie Abtrennstelle am Hohlkörper verbleibt

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Die Unteransprüche 2 bis 4 beziehen sich auf weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1.

Zufolge der anfänglichen schnellen Bewegung des Domes wird dieser während des Blasens schnell in die öffnung des Vorformlings eingeführt, so daß der Vorformling durch den Dorn schnell verschlossen wird. Während der Verlangsamung der weiteren Bewegung des Domes gegen die Endstellung zu erfolgt das vollständige Aufblasen des Vorformlings, bevor das Abtrennen des Abfallmaterials an der kalibrierten Halsöffnung erfolgt Hierdurch wird zuverlässig erreicht, daß gerade bei Weithalsflaschen oder Weithalskanistern, bei denen die Wandstärke des Halses sehr gering ist im Verhältnis zum Halsdurchmesser, eine einwandfreie Abtrennstelle am Hohlkörper erhalten bleibt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn an einem ortsfest gelagerten Kniehebel angeordnet ist, der durch ein an sich beliebiges Betätigungsorgan aus seiner Knickstellung in die annähernde Strecklage bewegbar ist. Die Anwendung eines Kniehebels hat neben dem hohen Enddruck trotz eines kleinen Antriebszylinders den wesentlichen Vorteil, daß die Anfangsgeschwindigkeit des Domes sehr groß ist und die Öffnung im Vorformling durch den Dorn schnell verschlossen wird, so daß der Vorformling schon aufgeblasen ist, ehe das Abtrennen des Abfallmaterials an der kalibrierten öffnung erfolgt.

Eine abgewandelte Vorrichtung kennzeichnet sich darin, daß der Dorn unmittelbar an der bewegbaren Kolbenstange eines druckmittelbetätigten Organs befestigt ist, dessen feststehender Zylinder in einer federnden Gegenlagerung aufgenommen ist, deren Federkraft einstellbar ist Die federnde Gegenlagefung des Organs, dessen Kolbenstange den Dorn unmittelbar bewegt, hat ebenfalls die Wirkung daß der Dorn zum Anfang schnell bewegt wird, wobei ein verhältnismäßig geringer Druck von dem Dorn ausgeübt wird, während bei der anschließenden Endbewegung des Doms zufolge der wachsenden Gegenkraft der Gegenlagerung eine Verlangsamung der Bewegung und gleichzeitig eine Steigerung des Betätigungsdruckes erreicht wird. Die federnde Gegenlagerung kann beispielsweise als Kompressionszylinder ausgebildet sein, der mit einem kompressiblen Medium gefüllt ist, das unter einem Druck steht, der unterhalb des Endbetätigungsdruckes des Dorns steht Bei Einführung des Dorns in den Vorformling weicht nach Verschluß des Vorformlings durch den Dorn zufolge des hohen Blasdruckes die Gegenlagerung so lange aus, bis der in ihr erreichte Druck gleich dem Endbetätigungsdruck ist. Durch dieses der Bewegung des Dorns entgegengesetzt gerichtete Ausweichen der Gegenlagerung wird eine Verlangsamung der Bewegung und gleichzeitig eine Steigerung des Betätigungsdruckes des Dorns erzielt. Das federnde Element kann selbstverständlich an Stelle eines Kompressionszylinders auch eine beliebig ausgebildete Feder sein, deren Federweg und Kraft einstellbar ist.

Eine weitere Abwandlung der Vorrichtung besteht erfindungsgemäß darin, daß der Dorn fest mit dem Kolben eines Zylinders verbunden ist, der während einer ersten in ihrer Zeitdauer einstellbaren Bewegungsphase des Kolbens mit einer Niederdruckleitung und während der anschließenden Endbewegungsphase des Kolbens mit einer Hochdruckleitung verbindbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematische Teildarstellung der Vorrichtung, bei der die Betätigung des Domes durch einen Kniehebel erfolgt, bei ausgefahrenem Dorn,
F i g. 2 Darstellung gemäß F i g. 1 bei eingefahrenem

j Dorn,

Fig.3 Darstellung gemäß Fig. 1, wobei der Dorn von unten in den Vorformling eingefahren wird,

F i g. 4 Darstellung gemäß F i g. 3 bei eingefahrenem Dorn,

ίο Fig.5 schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform, bei der der Betätigungszylinder des Dorns auf einem elastischen Gegenlager angeordnet ist,

F i g. 6 schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform, bei der der hydraulische Betätigungszylinder an Leitungen mit unterschiedlichen Drücken angeschlossen ist.

Gemäß F i g. 1 wird ein schlauchförmiger Vorformling 1 durch eine Greifvorrichtung 2 von einer nicht dargestellten Auspreßdüse aufgenommen und in eine zweiteilige Hohlform 3, 3a abgesenkt Während der Schließbewegung der Hohlform schwenkt ein zum Blasen und Kalibrieren geeigneter Dorn 4 mit seiner Betätigungsvorrichtung über den Vorformling 1. Der Dorn 4 ist auf einer Platte 5 befestigt, die mittels einer Führungsmuffe 6 auf einer Stange 7 heb- und senkbar ist. Die Blasluft wird dem Dorn 4 durch eine Leitung 8 zugeführt. An der Platte 5 greift ein Kniehebel 9,10 an, der an einer Anlenkstelle 12 ortsfest und drehbar in einer Lasche 13 gelagert ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erfolgt die Betätigung des Kniehebels 9, 10 aus der in der F i g. 1 gezeigten eingeknickten Lage in die annähernde Strecklage gemäß F i g. 2 durch ein Betätigungsorgan 16 mit einem Zylinder, dessen Kolbenstange 15 an dem Ende eines Hebelteiles 14 angreift, das seinerseits mit dem Kniehebel 10 eine Einheit bildet.

Zufolge der Wirkungsweise des Kniehebels 9,10 kann ein pneumatisch betätigter Zylinder kleinen Durchmessers mit geringem Antriebsdruck gewählt werden, da der erforderliche Enddruck durch den Kniehebel 9, 10 bei Erreichung seiner annähernden Strecklage zwangsläufig erzeugt wird. Es kann selbstverständlich auch ein hydraulisch betätigter Zylinder verwendet werden, dessen gleichbleibende Geschwindigkeit durch den Kniehebel 9, 10 sich auf die Bewegung des Dorns 4 derart auswirkt, daß dieser zunächst bei hoher Geschwindigkeit mit geringer Kraft, am Ende jedoch mit geringer Geschwindigkeit und hoher Kraft betätigt wird. Durch den Kniehebel 9,10 wird die Geschwindigkeit der Dornbewegung so gesteuert, daß sich eine saubere Halsöffnung bei einwandfreier Abtrennung des Abfalls ergibt, da bei der durch den Kniehebel 9, 10 bewirkten Verlangsamung der Dornbewegung der Vorformling 1 voll aufgeblasen wird, bevor die Trennkante 17 des Dorns 4 auf die konische Gegenkante 18 der Hohlform auftrifft und den Abfall abquetscht. Die Betätigung des Kniehebels 9, 10 kann auf an sich beliebige Weise erfolgen. Beispielsweise kann ein Zylinder in dem Knickpunkt zwischen den Kniehebeln 9 und 10 direkt angreifen; es kann jedoch auch ein anderes Antriebselement, beispielsweise eine Spindel, eine Zahnstange od. dgl. verwendet werden, durch das der Kniehebel 9,10 aus der Knicklage in die annähernde Strecklage bewegt wird

Die F i g. 3 und 4 zeigen die gleichen Kniehebel 9, 10 entsprechend F i g. 1 und 2. Der Unterschied gegenüber F i g. 1 und 2 besteht darin, daß der Dorn 4 von unten her

in den Vorformling 1 eingeführt wird, der unmittelbar von einer Auspreßdüse 19 in die Hohlform 3, 3a eingeführt wird.

Die F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung. Hier ist der Dorn 4 unmittelbar auf der Kolbenstange 22 eines Zylinders 21 befestigt, der in sich einen Kolben 20 aufnimmt. Die Leitungen 23 und 24 dienen der Heb- und Senkbewegung des Kolbens 20 und damit des Dorns 4. Der Zylinder 21 ist auf dem Kolben 25 eines entsprechend groß gewählten pneumatisch betätigten Zylinders 26 angeordnet. Der Zylinder 26 wird durch eine Leitung 27 mit einem Abschlußventil 28 unter einem bestimmten einstellbaren Druck gehalten, der unterhalb des zur Abquetschung des Abfallmaterials erforderlichen Endbetätigungsdruckes des Dorns 4 liegt. Wenn der Zylinder 21 durch die Leitung 23 mit dem Druckmedium beschickt wird, bewegt sich der Dorn 4 schnell in den Vorformling 1 hinein bis kurz vor die Endstellung. Bei dem steigenden Gegendruck, der für das Abquetschen erforderlich ist, weicht der Zylinder 21 über den Kolben 25 so lange aus, bis der Druck in dem Zylinder 26 unterhalb des Kolbens 25 gleich dem erforderlichen Abquetschdruck ist. Auf diese Weise wird der gleiche Erfolg erzielt, wie er durch die Kniehebelanordnung gegeben ist. An Stelle des pneumatisch betätigten Zylinders 26 kann selbstver- ^ ständlich auch jedes andere beliebige Federelement verwendet werden, sofern es auf Federwerte einstellbar ist und die oben beschriebene Wirkung besitzt.

Eine weitere Abwandlung zeigt die F i g. 6. Bei dieser ist der den Kolben 20 aufnehmende Zylinder 21 mit

ίο einer zweiteiligen Zuführungsleitung versehen. Durch die Niederdruckleitung 30 wird zunächst Niederdruck mit hoher Geschwindigkeit in den Zylinder 21 gegeben zum Einführen des Dorns 4 in den Vorformling 1. Der Niederdruck wird so bemessen, daß er zum Abquet-

is sehen des Abfallmaterials nicht ausreicht. Wenn der Dorn 4 die Abquetschstellung erreicht hat, wird nach erfolgtem Aufblasen des Vorformlings 1 zusätzlich Hochdruck durch die Hochdruckleitung 29 in den Zylinder 21 gegeben, so daß jetzt das Abquetschen erfolgt. Die Niederdruckleitung 30 besitzt ein Rückschlagventil 31.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern, wie Flaschen od. dgl., aus thermoplastischem Kunststoff, in der ein schlauchförmiger Vorformling in einer wenigstens zweiteiligen Hohlform durch einen die Halsöffnung des Hohlkörpers innen und außen kalibrierenden Dorn aufblasbar ist, der bei geschlossener Hohlform unter der Einwirkung einer geringen Vortriebskraft unter Verschließen des Vorformüngs in diesen schnell einführbar und unter Blasen weiterbewegbar ist und hierbei unter der Einwirkung einer — beim Abscheren gesteigerten — Vortriebskraft langsamer in die das Abscheren des Abfalls bewirkende Endstellung gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verschließen des Vorformlings (1) ein Teil der weiteren Dornbewegung gesteuert verlangsamt und dabei erst dann, wenn der Vorformling (1), wie an sich bekannt, durch das Blasen an der Forminnenwandung zur vollen Anlage gelangt ist, das Abscheren erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (4) an einem ortsfest gelagerten Kniehebel (9, 10) angeordnet ist, der durch ein an sich beliebiges Betätigungsorgan (16) aus seiner Knickstellung in die annähernde Strecklage bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (4) unmittelbar an der bewegbaren Kolbenstange (22) eines druckmittelbetätigten Organs befestigt ist, dessen feststehender Zylinder (21) in einer federnden Gegenlagerung aufgenommen ist, deren Federkraft einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (4) fest mit dem Kolben (20) eines Zylinders (21) verbunden ist, der während einer ersten in ihrer Zeitdauer einstellbaren Bewegungsphase des Kolbens (20) mit einer Niederdruckleitung (30) und während der anschließenden Endbewegungsphase des Kolbens (20) mit einer Hochdruckleitung (29) verbindbar ist.