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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern
aus thermoplastischen Kunststoffen im Blasverfahren, mit einer einem Extruder nachgeschalteten
vertikal angeordneten stationären Auspreßdüse zum Auspressen eines schlauchförmigen
plastischen Vorformlings, mit zwei Sätzen von Formtragplatten zum Tragen der sich
nach der Aufnahme des Vorformlings schließenden Formen und deren Schließmechanismus
und mit Einrichtungen zum abwechselnden Hin- und Herbewegen je eines der beiden
Formtragplattensätze zwischen einer Stellung nahe der Auspreßdüse und einer von
zwei gleich weit seitlich entfernt symmetrisch von der Auspreßdüse angeordneten
Blasstationen zum Aufblasen des Vorformlings in seine endgültige Gestalt.
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Nach einem häufig angewandten Verfahren werden offene oder geschlossene
Hohlkörper aus thermoplastischen Kunststoffen in der Weise hergestellt, daß ein
aus einer Ringdüse ausgepreßter schlauchförmiger, noch plastischer und deshalb verformbarer
Vorformling zwischen eine geöffnete Form gefahren, nach Erreichen einer ausreichenden
Länge beim Schließen der Form von dieser erfaßt und dann in der geschlossenen Form
durch Zufuhr von Luft oder einem anderen geeigneten Blasmedium so weit ausgedehnt
wird, bis er durch Anlage an die Flächen des Formnestes die gewünschte endgültige
Gestalt des Hohlkörpers abgibt. Die Zuführung des Blasmediums kann z. B. durch eine
zwischen den geschlossenen Forl. lteilen vorhandene Lücke mittels einer Hohlnadel
geschehen oder durch einen sogenannten Blasdorn.
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Letzterer wird vorzugsweise bei der Ausformung von offenen Hohlkörpern
mit einer Einfüll- oder Verschlußöffnung angewendet, weil in diesem Falle die Außenfläche
des Blasdornes gleichzeitig zur Innenkalibrierung des Hohlkörperhalses, z. B. eines
Flaschenhalses, herangezogen werden kann.
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Seit langen ist man bestrebt, die vorstehend beschriebenen Verfahren
dadurch kontinuierlich zu gestalten, daß man den schlauchförmigen Vorformling fortlaufend
aus der Auspreßdüse austreten läßt. In diesem Falle muß man aber den für das Vorformen
bestimmten, von der geschlossenen Form erfaßten Schlauchabschnitt sofort nach dem
Formschließen vom Nachschub trennen und aus dem Nachschubbereich der Auspreßdüse
- in der Regel nach unten oder nach der Seite - bringen. Hierbei wird meist das
Blasaggregat, d. h. die Einstichnadel, oder ein Blas- und gegebenenfalls Kalibrierdorn
mit den zu seiner Lagerung, Führung und Bewegung erforderlichen Elementen als Bestandteil
der bewegten Form verwendet (z. B. deutsche Auslegeschrift 1 038 750, britische
Patentschrift 763 583). Es ist aber auch ein Verfahren bekannt, bei dem die Form
horizontal zwischen der sowieso fixen Schlauchformungsstation und einer festen Blasstation,
d. h. dem an einem bestimmten Ort befindlichen Blasaggregat, hin- und hergefahren
wird (z. B. deutsches Gebrauchsmuster 1 807 234). Dies hat eine Reihe von Vorteilen,
unter anderem die, daß weniger Teile und Massen bewegt werden und daß die Zu- und
Ableitungen für die Druckluft und Schmierung nicht durch die ständige Bewegung der
Blasstation beansprucht werden. Auch kann das ruhende Blasaggregat in seiner Funktion
besser beobachtet werden.
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Um den Ausstoß an fertig geblasenen Hohlkörpern zu erhöhen, gibt
es viele Vorschläge und praktische Anwendungen. Grundsätzlich können zwei Wege be-
schritten
werden, nämlich einerseits der, von einem Extruder aus mehrere Schlauchformungsstationen
zu speisen und jeder eine Form zuzuordnen, oder der Weg, auf eine Schlauchformungsstation,
die den schlauchförmigen plastischen Vorformling entsprechend schneller auspreßt,
mehrere, z. B. zwei Formen arbeiten zu lassen. Das erstgenannte Verfahren ist mit
Nachteilen behaftet, die je nach dem verblasenen Material mehr oder weniger schwerwiegend
sind. So ist es beispielsweise eine bekannte Tatsache, daß selbst bei einer völlig
symmetrischen Anordnung der Schlauchformungsstationen zum Extruder die Erzielung
genau gleicher Schlauchlängen in gleichen Zeiteinheiten fast unmöglich ist, was
wiederum einer einfachen mechanischen Steuerung der Bewegungsvorgänge der Formteile
und der Blaseinrichtungen hindernd im Wege steht. Es ist ferner bekannt, daß insbesondere
bei der Verarbeitung von Kunststoffen auf Polyvinylchloridbasis längere Wege und
Umlenkungen zwischen Extruder und Schlauchformungsstation, die bei der Beschickung
mehrerer derselben von einem Extruder aus unvermeindlich sind, vermieden werden
müssen, wenn man Verbrennungen der extrudierten Masse verhindern will.
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Es ist ferner eine Vorrichtung bekanntgeworden, die zwei je eine
Form und deren Schließmechanismus sowie eine dazugehörige Blaseinrichtung tragende
Formentische aufweist. Diese sind auf einer in der Achse der den Vorformling auspressenden
Düse liegenden vertikalen, in einer untersten Stellung im rechten Winkel in eine
Waagrechte übergehenden Bahn geführt. Der Blasvorgang soll dabei schon während der
Abwärtsbewegung der jeweils gefüllten Form, spätestens aber bei Erreichung der untersten
Lage des Formenaggregates erfolgen. Das seitliche horizontale Verschieben aus dieser
untersten Stellung dient offensichtlich dazu, um in der jeweiligen Endstellung den
fertig geblasenen Hohlkörper auswerfen zu können, und dazu, um gleichzeitig Platz
für das andere Formenaggregat zu schaffen, das während dieser Zeit, um einen neuen
Vorformling aufnehmen zu können, auf einer rechtwinkligen Bahn bewegt werden muß,
auf deren einem Ast abwechselnd sowohl das eine als auch das andere Aggregat bewegt
werden. Die horizontale, seitliche Verschiebung der Aggregate in die Auswurfstellung
verhindert also einen »Zusammenstoß« auf dem vertikalen Zweig der Bewegungsbahn.
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Da bei der bekannten Vorrichtung die Blaseinrichtungen Bestandteile
der Formtische sind, die Form also während ihrer Bewegung im Verhältnis zur Schlauchformungsstation
in keinem Zeitpunkt sich außerhalb der Blasstation befindet, ist auch keine Bodenfreiheit
unter der Form vorhanden, und es sind alle vorstehend mit Bezug auf diese Art aufgeführten
Nachteile gegeben.
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Die Methode (deutsches Gebrauchsmuster 1807234), bei der die Form
zwischen einer festen Schlauchformungsstation und einer im Abstand davon befindlichen
festen Blasstation bewegt wird, wurde nach der USA.-Patentschrift 2890483 dahingehend
erweitert, daß mit zwei Formen gearbeitet wird, die in horizontaler Ebene zwischen
einer Stellung nahe der Auspreßdüse und zwei gleich weit seitlich entfernt symmetrisch
von der Auspreßdüse angeordneten Blasstationen hin- und hergefahren werden. Dieses
Verfahren leidet aber an dem Nachteil, daß es nur bei verhältnismäßig geringer Schlauchauspreßgeschwindigkeit
funktioniert.
Bei hoher Taktzahl und damit hoher Auspreßgeschwindigkeit des schlauchförmigen Vorformlings
dagegen läuft der nach dem Schließen der Form neu austretende Schlauch mit seinem
Anfang auf die Oberfläche der sich wegbewegenden Form auf. Dieser auf die Formenoberfläche
aufstoßende Schlauchanfang wird dadurch zunächst gestaucht und dann durch die durch
die Formbewegung entstehende Komponente umgebogen. Es leuchtet ein, daß ein solcher
Schlauchanfang für die nächstfolgende Blasoperation unbrauchbar ist und daß durch
einen so beschädigten Vorformling Ausschußkörper entstehen. Um dies mit Sicherheit
zu vermeiden, müßte der jeweils neue Vorformling um den unbrauchbaren Anfang länger
ausgespritzt werden, wodurch unnötig viel Abfall entsteht und natürlich auch die
Ausstoßzeit und damit die Gesamttaktzeit verlängert wird, oder man muß die Auspreßdüse
in größerem Abstand oberhalb der Form anbringen, was nicht nur die Bauhöhe der Gesamtanlage
unerwünscht vergrößert, sondern auch deshalb als ungünstig angesehen wird, weil
dann der für die jeweils folgende Blasoperation dienende, zwischen Form und Düse
befindliche Schlauchteil zu lang ist und zu schnell abkühlt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen im Blasverfahren
zu schaffen, die dazu geeignet ist, den Ausstoß an fertig geblasenen Hohlkörpern
zu erhöhen, ohne die Mängel der bisher bekannten unter Verwendung von zwei, einer
Schlauchformungsstation zugeordneten Blasstationen mit sich zwischen diesen hin-
und herbewegenden Formen arbeitenden Vorrichtungen aufzuweisen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formtragplatten auf nach Art einer schiefen
Ebene angeordneten Bahnen geführt sind.
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Hierdurch wird eine besonders einfache, übersichtliche Bearbeitung
und damit kostensparende Konstruktion ermöglicht, wobei diese Vorteile gleichermaßen
der Preisgestaltung und der Bedienungsmöglichkeit zugute kommen. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung kommt ferner mit geringem Raumaufwand aus und hat unter den Formen so
viel Bodenfreiheit, daß genügend Platz für die Aufstellung von fertig geblasene
und ausgestoßene Hohlkörper aufnehmenden oder weiterverarbeitenden Einrichtungen,
z. B. Bearbeitungs-, Kühl- oder Verpackungseinrichtungen, bleibt. Schließlich ermöglicht
es die neue Vorrichtung auch, Kunststoffe auf der Basis von Polyvinylchlorid mit
hohen Schlauchauspreßgeschwindigkeiten zu verarbeiten und ohne Aufwand eine Form
mit mehreren Blasstationen zu koppeln, also Mehrfachformen, d. h. Formen mit mehreren
Formnestern, zu benutzen.
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Durch die Vorrichtung ist es ferner möglich, den in der erforderlichen
Länge ausgetretenen Vorformling dicht unterhalb der Auspreßdüse zu erfassen, ohne
befürchten zu müssen, daß der Anfang des Vorformlings Beschädigungen aufweisen könnte.
Es kann daher abfallfrei gearbeitet werden. Da, während ein Vorformling von der
einen Form erfaßt wird, gleichzeitig an einer entfernt seitlich versetzt darunterliegenden
Blasstation ein anderer Hohlkörper in der geschlossenen Form ausgeformt wird, kann
praktisch pausenlos mit gegenüber den bekannten Vorrichtun-
gen erhöhter Taktzahl
gearbeitet werden, wobei aber die Entstehung von Ausschußware mit Sicherheit vermieden
wird.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in den Zeichnungen an einem
Ausführungsbeispiel zur Anschauung gebracht und an Hand dieses nachfolgend beschrieben.
Es stellt dar Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung, teilweise geschnitten und
in stark verkleinerter Darstellung, F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung
nach Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung II, F i g. 3 einen Ausschnitt der Vorrichtung
in der Seitenansicht und F i g. 4 den Gegenstand der F i g. 3 in Pfeilrichtung IV
gesehen.
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Mit 1 ist der Rahmen der Vorrichtung bezeichnet, der aus zwei Ständerplatten
2 und 3 besteht, die durch einige, beispielsweise vier Abstandsbolzen 4 in Abstand
voneinander gehalten werden.
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Die Vorrichtung kann an einen beliebigen geeigneten Extruder 5 angebaut
werden.
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Die Ständerplatten 2 und 3 tragen zwei schräg auf-bzw. abwärts verlaufende
und sich auf der Achse 9 einer stationären Schlauchformungsstation 10 treffende
Bahnen, z. B. Rollbahnen, die so angeordnet sind, daß sie in den Ebenen der Seiten
11 und 12 eines gleichschenkligen Dreiecks liegen, durch dessen der Grundlinie C
gegenüberliegende Spitze die Achse 9 der über der Spitze liegenden Auspreßdüse 37
geht, von der aus gleich weit nach beiden Seiten entfernt von oben und bzw. oder
unten wirkende, allgemein mit 13 und 14 bzw. 15 und 16 bezeichnete Blasstationen
angeordnet sind. Die in den Ebenen der Seiten 11 und 12 liegenden Rollbahnen tragen
je eine Form bzw. die zur Anbringung der Form bestimmten Formplatten und deren Schließmechanismus.
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Bei dem dargestellten Beispiel ist die Bahn eine Rollbahn und besteht
aus einer oberen Reihe von Rollen 17 und einer unteren Reihe von Rollen 18, zwischen
denen eine Formtragplatte 19 in Richtung der Pfeile A-B geführt ist. Die Bewegung
der Formtragplatte 19 wird durch einen am Angelenkpunkt 20 befestigten z. B. hydraulisch
oder pneumatisch betätigten Hubmotor mit einem Zylinder 21 gesteuert, dessen Kolbenstange
22 an einem fest mit der Formtragplatte 19 verbundenen Arm 23 befestigt ist.
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Um ein genaues Laufen der Formtragplatten 19 und damit exakte Endstellungen
beim Aufnehmen des ausgepreßten Vorformlings oder beim Aufblasen zu erzielen, ist
eine Justierung der Rollbahnen dadurch zu bewerkstelligen, daß die Rollen 17 und
18 in den Ständerplatten 2 und 3 exzentrisch gelagert sind. Damit wird nicht nur
eine einstellbare Führung ermöglicht, sondern auch die nachteilige Auswirkung von
geringen Bearbeitungs- oder Toleranzfehlern ausgeschaltet.
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Es versteht sich von selbst, daß die Rollbahnen nicht unbedingt aus
zwei übereinanderliegenden Rollenreihen bestehen müssen, sondern daß auch eine derselben,
beispielsweise die untere aus den Rollen 18 bestehende Reihe durch eine an den Formtragplatten
2 und 3 befestigte Führungsleiste oder Gleitschiene ersetzt werden kann.
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Die Formhälften der zur Herstellung des jeweiligen Hohlkörpers bestimmten
Form werden auf Formplatten 24 und 25 in an sich bekannter Weise festgeschraubt.
Bei der dargestellten Vorrichtung ist die
äußere Formplatte 24 mit
zwei Stangen 26, 27 verbunden, die in den Büchsen 28 eines mit der Formtragplatte
19 fest verbundenen Rahmens 29 geführt sind und die an dem der Formplatte 24 gegenüberliegenden
Ende durch ein Querhaupt 30 verbunden sind. An dem Querhaupt 30 greift der Zylinder
31 eines Schließmechanismus an, dessen Kolbenstange 32 mit der inneren Formplatte
25 verbunden ist. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Formplatten 24, 25 in
der Schließstellung gezeigt, während die Formhälften selbst nicht eingezeichnet
sind. Wenn der Zylinder 31 über eine Leitung 33 mit einem Druckmittel beaufschlagt
wird, so wird ein Kolben 34 in Richtung des Pfeiles C und der Zylinder 31 in Richtung
des Pfeiles bewegt, also die an den Formplatten 24 und 25 befestigte Form geöffnet
werden, so wie es die in der Zeichenebene dahinterliegende, allgemein mit 35 bezeichnete
Formplattenanordnung darstellt.
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Umgekehrt wird bei einer Beaufschlagung des Zylinders 31 durch eine
Leitung 36 dieser in Richtung des Pfeiles C und der Kolben34 in Richtung des Pfeiles
D bewegt und damit eine Schließbewegung der auf den Formplatten 24, 25 befestigten
Form erreicht werden.
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Die Formplatten 24 und 25 können mit einem an sich bekannten und
nicht dargestellten Zahnstangenausgleich ausgerüstet sein, bei dem eine an der einen
Formplatte angebrachte, parallel zu den Stangen 26 und 27 liegende Zahnstange und
eine an der anderen Formplatte angeordnete Zahnstange von oben und unten zusammen
auf ein zwischen ihnen horizontal gelagertes Zahnrad kämmen, wobei durch die Bewegung
des Zylinders 31 und Kolbens 34 möglicherweise auftretende Relativverschiebungen
beim Öffnungs- oder Schließvorgang ausgeglichen werden.
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Die Funktion der Vorrichtung ist folgendermaßen.
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Die Hubmotore für die Bewegung der Formtragplatten 19 und die der
Schließmechanismen für die Formplatten 24, 25 werden im Gegentakt gesteuert.
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Wenn die eine Formtragplatte 25 mit der auf ihr befestigten - nicht
dargestellten - Form in der obersten Stellung nach Fig. 1 direkt unterhalb der Schlauchformungsstation
10 angelangt ist, ist aus dieser ein Schlauchstück der für die Ausformung des Hohlkörpers
gewünschten Länge ausgespritzt worden, das zwischen den an der Formplattenanordnung
35 befestigten geöffneten Formteilen hängt, während gleichzeitig in der auf der
anderen Formplatte 24 befestigten geschlossenen Form der Vorformling zum Hohlkörper
ausgeblasen wird. Nun wird die obere Form geschlossen, die dabei den noch an der
Auspreßdüse 37 hängenden Schlauch ergreift. Gleichzeitig öffnet sich die untere
Form, die den fertig geblasenen Hohlkörper ausstößt. Anschließend fährt die den
neuen Vorformling enthaltende, an der Formplattenanordnung 35 befestigte Form auf
der in der Ebene der Seite 11 liegenden Rollbahn abwärts, nachdem der von ihr aufgenommene
Schlauch vom Nachschub getrennt worden ist, während die geöffnete, an der Formplatte
24 befindliche Form in der Ebene der Seite 12 in Richtung des Pfeiles A nach oben
unter die Auspreßdüse 37 gebracht wird.
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Um bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine exakte Führung
der Formtragplatten 19 zwischen den Rollen 17 und 18 ohne Bearbeitung der Innenflächen
der Ständerplatten 2 und 3 zu garantieren, kann auch, wie die F i g. 3 und 4 veranschaulichen,
unterhalb der
beweglichen Formtragplatte 19 eine parallel und im Abstand zu ihr liegende
Führungsplatte 38 zwischen den Ständerplatten 2 und 3 eingespannt sein, in der drehbare
Rollen 39 gelagert sind, die eine mit der Formtragplatte 19 verbundene oder einen
Bestandteil derselben bildende Führungsleiste 40 führen. Selbstverständlich kann
die Führungsleiste 40 auch ein Bestandteil der Führungsplatte 38 sein, in welchem
Falle die Rollen 39 an der Formtragplatte 19 befestigt sind. Ebenso ist es selbstverständlich
möglich, die Führungsplatte 38 schmaler als die lichte Weite zwischen den Ständerplatten
2 und 3 zu halten und nur an einigen Punkten an denselben zu befestigen.
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Da die Formtragplatten 19 selbst nur den Rahmen 29 tragen und dieser
wiederum auskragend vor der Ständerplatte 3 die Formplatten 24, 25 trägt, weist
die Vorrichtung eine besonders große Bodenfreiheit aus, womit der Platz unter der
geschlossenen Form in der Blasstellung verstanden wird.
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Dies erlaubt nicht nur, im Bedarfsfalle auch von unten wirkende Blasstationen
15, 16 zusätzlich zu von oben wirkenden Blasstationen 13, 14 oder alleine anzubringen,
was durch die Möglichkeit der Verwendung von Formen mit zwei über- oder nebeneinanderliegenden
Formnestern zu einer wesentlichen Erhöhung des Ausstoßes führt, sondern es wird
auch eine Ausschaltung der Auswurfsbehinderung garantiert, d. h., man kann direkt
unter den Formen die geblasenen Hohlkörper abführende Transportbänder oder aber
Kühlstationen, Abfüll- oder Verpackungseinrichtungen u. dgl. aufstellen. Vor allem
aber handelt es sich um eine einfache, übersichtliche und infolge Fehlens größerer
bearbeiteter Flächen, Kosten sparende Konstruktion, bei der auf ein Gehäuse völlig
verzichtet ist und die nur durch Abstandsbolzen 4 auseinandergehaltenen Ständerplatten
2 und 3 wegen der von ihnen getragenen Rollen der Rollbahnen oder anderer Bahnen
erzeugender Elemente gleichzeitig Funktionselemente sind. Die verteuernde, Werkzeuge
und Arbeitszeit verbrauchende Bearbeitung bewegter Teile oder deren Führungen wird
durch die Justiermöglichkeit der Rollbahnen durch exzentrisch gelagerte Rollen weiterhin
bedeutend herabgesetzt.
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Die Formplatten 24, 25 haben, wie aus der Vorderansicht nach Fig.
1 hervorgeht, diagonal gegenüberliegend nur jeweils zwei Stangen 26, 27, die so
liegen, daß beim Aufwärtsfahren in Richtung des Pfeiles A unter die Auspreßdüse
37 der Schlauchformungsstation 10 der bereits ausgepreßte Vorformling nicht behindert,
d. h. beiseite geschoben wird. Dabei ist die jeweils untere Stange 26 bzw. 27 in
einer Nase gelagert, so daß für eine gegebene Formbreite verhältnismäßig schmale
Formplatten gewählt werden können, die in den jeweiligen End-, d. h. Schlauchaufnahme-
oder Blasstellungen dicht nebeneinander stehen können.
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Besonders gut eignet sich die Vorrichtung dazu, schwierig zu verarbeitende
Materialien, z. B. das zu Verbrennungen neigende Polyvinylchlorid, mit hoher Geschwindigkeit
als schlauchförmigen Vorformling aus der Auspreßdüse auszuschieben und mit mehreren
Formen gleichzeitig im getrennten Aufnahme-und Blastakt zu verarbeiten.
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Selbstverständlich kann die in den Fig. 1 und 2 zur Anschauung gebrachte
Vorrichtung noch insofern vervollkommnet werden, als an den mit den Formtragplatten
19 verbundenen Rahmen 29 auch zwei gegenüberliegende Formplatten mit den dazugehörigen
Schließmechanismen
angeordnet werden können, also so, daß in F i g. 2 der Zeichnung rechts von der
Ständerplatte 2 ebenfalls im gleichen oder entgegengesetzten Schließrhythmus arbeitende
Formen angebracht werden können.