DE1479494A1

DE1479494A1 - Verfahren zum Erzeugen von OEffnungen in Hohlkoerpern

Info

Publication number: DE1479494A1
Application number: DE19651479494
Authority: DE
Inventors: Johannes Mehnert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-10-30
Filing date: 1965-10-30
Publication date: 1969-09-04
Also published as: NL6705203A; AT306358B; BE696906A; FR1500555A; DE1479494B2; DE1479494C3; GB1167513A; NL157233B

Description

Johannes M e h η e r t, Menden ti. Siegburg,Ernststrasse Verfahren zum Erzeugen von Öffnungen in Hohlkörpern

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,Hohlkörper aus Kunststoff, und zwar vorzugsweise solche, die im Blasverfahren hergestellt sind, mit Öffnungen beliebiger Konfiguration zu versehen, ohne dass hierfür ein besonderer Arbeitsgang erforderlich ist. DLe mittels des erfindungsgemässen Verfahrens erzeugten Öffnungen können also rund, oval,· rechteckig oder schlitzförmig sein.

Bisher war es bekannt, bei im Blasverfahren hergestellten Hohlkörpern vorzugsweise runde Öffnungen direkt herzustellen, indem man z.B. einen mit einem Kalibrierteil versehenen Blasdorn verwandte.

Mit grösseren Öffnungen versehene Hohlkörper vorzugsweise Flaschen konnten auch so hergestellt werden,

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dass vor dem eigentlichen Aufblasen innerhalb eines schlauch- oder blasenförmigen Vorformlings durch sogenanntes "Vorblasen" bei Verzögerung des Formtransportes ein Überdruck erzeugt wurde, der den Vorformling soweit aufweitete_f dass er an den die Öffnung begrenzenden Teilen der ihn umschliessenden- Form zur Anlage kam, worauf in diesem Bereich an der Aussenfläche des Vorformlings ein Unterdruck erzeugt und nach dem Abtrennen des Vorformlings vom Nachschub aufrechterhalten wurde. Dieses Verfahren ist verhältnismässig aufwendig und bei dünnwandigen Körpern, bei welchen der Vorformling eine sehr geringe Eigenstabilität hat, nur unter grossen Schwierigkeiten beherrschbar. Gerade solche dünnwandigen Körper werden aber in der Praxis häufig als sogenannte Einwegverpackung benötigt, wobei der Herstellungspreis nur wenige Pfennige betragen darf.

. Eine weitere Möglichkeit Hohlkörper mit einer grossen Öffnung herzustellen, bestand darin, dass der in der Form befindliche aufgeblasene Vorformling bzw. Hohlkörper mit der teilweise geöffneten Form unter eine Stanzeinrichtung gebracht wurde, mittels welcher die Öffnung ausgestanzt wurde. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Notwendigkeit eines besonderen, von der eigentlichen Ausformung getrennten Arbeitsganges, wodurch der Maschinenausstoss meist verringert wird,und der auf jeden Fall zusätzlich Kosten verursacht.

Ausserdem haben alle Verfahren, die mit schneidenden Werkzeugen arbeiten, den Nachteil gemeinsam, dass sich die schneidenden Werkzeugteile verhältnismässig schnell" abnutzen, wobei insbesondere die Schneiden auch BAD ORIGINAL - 2 - ,£09836/1202

gegen Beschädigungen, beispielsweise beim 3?ormwechsel empfindlich sind. Auch geringfügige Ungenauigkeiten bei der Ausgestaltung der Formteile oder bei deren Zusammenbau und Einbau in die den Hohlkörper ausformende Maschine führen zu unbefriedigenden Ergebnissen bezüglich der Exaktheit der Öffnungen.

Selbstverständlich war es auch bekannt, nach dem sogenannten Tiefziehverfahren Hohlkörper zu erzeugen, deren obere Öffnung einen grösseren Durchmesser aufwies als der Boden.

Alle diese Verfahren waren jedenfalls nicht ge- M

eignet einerseits beliebig viele Öffnungen an einem Hohlkörper zu erzeugen und andererseits diesen Öffnungen eine beliebige Konfiguration zu geben.

So war es beispielsweise nicht möglich, im Blasverfahren Verpackungen mit abklappbarem Deckel herzustellen, ohne dass ein besonderer Arbeitsgang zum Aufschneiden des Deckels erforderlich war. Auch bei der Herstellung mehrerer im Blasverfahren aus einem einzigen Vorformling erzeugter und mit ihren Öffnungen aneinanderstossender Hohlkörper war es bisher erforderlich, die Trennung in einem gesonderten Arbeitsgang vorzunehmen.

Die vorstehend umrissene Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass durch das Aufweiten des Vorformlings zum Hohlkörperrohling an diesem die Öffnung bzw. Öffnungen begrenzende Sollbruchstellen eingeformt werden, wonach bei der anschliessenden Öffnungsbewegung der Formteile zunächst ein Aufreissen der Sollbruchstellen erfolgt, worauf der oder die Hohlkörper bzw. Hohlkörperteile aus

der sich nun vollständig öffnenden Form entnommen oder ausgeworfen werden.

Die Erfindung vermeidet somit die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile, indem keine Abnutzungserscheinungen an Schneiden oder Schneidkanten auftreten können, das Schneiden oder Stanzen mittels besonderer Arbeitsgänge vermieden wird und erfindungsgemäss mit Verformungen beliebigen Durchmessers und beliebiger Wandstärke gearbeitet werden kann. Die erforderlichen Öffnungen werden

•bei den erfindungsgemässen Verfahren während des Öffnens .der der Form erzeugt, also während eines Arbeitstaktes/sowieso erforderlich ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einiger Anwendungsbeispiele unter BezugntStome auf die Zeichnung näher beschrieben. Es stellen dari

Fig. 1 einen Schnitt durch eine mehrteilige Blasform zur Herstellung einer mit einem abklappbaren Deckel versehenen Zigarettenverpackung,

^ Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer nach dem

erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Zigarettenverpackung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine geschlossene Blasform zur gleichzeitigen Herstellung zweier Hohlkörper aus einem Vorformling in geschlossenem Zustand,

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Form kurz nach Be-

ginn der öffnungsbewegung,

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Pig. 5 einen Schnitt durch, eine geschlossene Blasform zur gleichzeitigen Erzeugung zweier Hohlkörper verschiedener Form,

Pig. 6 einen Schnitt durch eine Blasform zur Erzeugung eines mit einer grossen Öffnung versehenen Hohlkörpers kurz nachBeginn der Öffnungsbewegung,

Pig. 7 einen Schnitt durch eine Blasform zur Erzeugung eines mit mehreren Öffnungen versehenen Hohlkörpers, '

Pig. 8 einen Schnitt durch eine Blasform zur gleichzeitigen Erzeugung zweier Hohlkörper, wobei die TrennlirLe parallel zur Axialebene des Vorformlings verläuft.

Zur Vermeidung von Missverständnissen erscheint es zweckmässig, einige der in der folgenden auf die Piguren bezogenen Beschreibung enthaltenen Begriffe zu definieren»

DLe Piguren beziehen sich auf die Herstellung von Hohlkörpern nach cem bekannten Blasverfahren. Dabei wird aus einem Extruder ein schlauch- oder blasenförmiger, "Vor- \ formling" genannter, Rohling ausgespritzt, in eine geöffnete Blasform gebracht und nach deren Schliessen in dieser durch Einführen eines Druckmediums, vorzugsweise Luft, bis zur Anlage an dem in der Blasform ausgesparten Pormnest aufgeweitet.

Der so entstandene Hohlkörper ist im folgenden als "Hohlkörperrohling" bezeichnet zum Unterschied vorafertig-

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konfektionierten "Hohlkörper", der nach dem endgültigen öffnen der Form dieser entnommen oder aus ihr ausgeworfen wird. Beim Hohlkörperrohling sind also die erfindungsgemäss zu erzeugenden Öffnungen noch verschlossen und bei der gleichzeitigen Herstellung mehrerer Hohlkörper diese noch miteinander verbunden. Das gleiche gilt für eventuelle im Inneren der Form entstandene Abfallteile.

Unter "Sollbruchstellen" werden im folgenden die Begrenzungen der erfindungsgemäss zu erzeugenden Öffnungen verstanden, wobei an diesen Sollbruchstellen im Material des Hohlkörperrohlings Spannungsspitzen entstehen und wobei diese SoHbruchstellen durch das Ausformen des Vorformlings zum Hohlkörperrohling hervorgerufen werden. Sie können sowohl durch vorspringende Kanteti des Formnestes, als auch durch scharfe Kanten am Hohlkörperrohling selbst entstehen (vgl. Fig. 5). Unter der Bezeichnung Sollbruchstellen werden also im Sinne der Erfindung nicht die durch das Schliessen der Form entstehenden bekannten Quetsehkänten zwischen dem ausgeformten Hohlkörperrohling und dem ausserhalb der Form befindlichen Abfallmaterial verstanden. Ebenso soll unter den Begriff Sollbruchstellen nicht die bekannte Massnahme fallen, gemäss der in der Blasform ein Spalt ausgespart ist, der beim Schliessen erhalten bleibt und in dessen Bereich dna der Formkörper durch Erzeugen eines hohen Überdruckes aufplatzt, Mit dieser Massnahme lassen sich nämlich keine sauberen Begrenzungen der öffnungen erzeugen, weil das Aufplatzen dadurch erfolgt, dass das Material an der betreffenden

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Stelle _t während es noch weich ist, unter Querschnittsverminderung bis zum Bersten überdehnt wird.

Demgegenüber werden erfindungsgemäss, wie bereits erwähnt, im Bereich der Sollbruchsteilen, Zonen innerer Spannungskonzentration im Material erzeugt, die dazu führen, dass das Material, nachdem es bereits weitgehend verfestigt ist, beim öffnen der Form reisst, wobei eine kraftschlüssige Verbindung oder eine formschlüssige Verbindung mit den das abzutrennende Material umfassenden Normteilen das Aufreissen bewirkt.

Bekanntlich bestehen die für das Blasverfahren verwandten Formen aus mehreren Teilen, von welchen jedes wiederum aus einem Paar komplementärer Ausbildung zusammengesetzt ist. Diese komplementären Formteilpaare schliessen sich um den Vorformling. Ba folgenden ist wiederholt eine "erste Öffnungsbewegung der Form" beschrieben, wobei hierunter eine geringfügige Auseinanderbewegung der vorerwähnten Formteilpaare zu verstehen ist, während welcher jedoch die komplementären Teile jedes Paares noch geschlossen bleiben. Durch diese erste Öffnungsbewegung wird das Aufreissen der Sollbruchstellen bewirkt, sie ist jedoch nicht identisch mit der ähnlichen Bewegung einzelner Formteile, durch die in bekannter Weise das vorerwähnte ausserhalb der Form befindliche Abfallmaterial vom Hohlkörper abgetrennt werden soll, obwohl in beiien Fällen die gleichen oder ähnlichen Be-

wegungseinrichtungen für die Formteile verwandt werden können.

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DLe in Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte Form zum Erzeugen einer Zigarettenverpackung nach dem Blasverfahren, besteht aus vier Formteilen 1a bis 1do Bei der Herstellung der Zigarettenverpackung wird in der vorbeschriebenen Weise aus einem Extruder ein schlauchförmiger Vorformling ausgespritzt und die Form 1 um diesen unter Abquetschen der überstehenden Enden 2 und 3 geschlossen. Nach Einstossen einer Blasnadel 4 wird der Vorformling zum Hohlkörper aufgeblasen.

Nachdem der Hohlkörper innerhalb der Form genügend abgekühlt ist, um seine Form beizubehalten, werden die Formteile 1a und 1b um die Kante 5 in die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Stellung gekippt, wobei der in der Form befindliche Hohlkörper 6 entlang der Kanten'7 und 8 auf reisst. Danach werden die komplementären F.ormteilpaare 1a, 1b bzw. 1c, 1d in bekannter Weise ganz auseinandefgefahren, worauf der fertige Hohlkörper aus der Form genommen oder ausgeworfen werden kann. Die überstehenden .Enden 2 und 3 können in ebenfalls bekannter Weise von Hand oder maschinell entfernt werden.

Auf diese Weise entsteht in einem Arbeitsgang die fertige Zigarettenverpackung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Wie man sieht, ist hier der Deckel 9 nicht vollständig abgetrennt, sondern über einen Biegewulst 10 mit dem Hauptkörper verbunden. Dieser Wulst bietet die Möglichkeit, das Aufreissen der Kanten 7 und 8 auch dadurch zu erzielen, dass man die Formteile 1a, 1b zunächst axial um einige Minimier in Pfeilrichtung A bewegt, wobei die vorerwähnten Kanten aufreissen und der

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Biegewulst 10 νorübergehend gestreckt wird.

DLe durch das Aufreissen entstehende lasche 11 wird beim Schliessen der Verpackung, wie durch die Pfeile angedeutet, nach innen geklappt.

In den Pig. 3 und 4 ist die Herstellung zweier becherförmiger Hohlkörper 12 und 13 sowie eines Zwischenstückes 14 dargestellt.

Hierbei sind die Hohlkörper entlang einer gemeinsamen -Ebene aller Teile 15a bis 15e der Blasform geschnitten, es ist also nur eine Hälfte der Formteilpaare gezeigt. las Aufblasen des Hohlkörpers erfolgt ebenfalls durch Einstossen einer Blasnadel 4 in das Zwischenstück 14·

Nach dem Aufblasen und ausreichendem Abkühlen des

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Hohlkörpers werden zunächst die formteile 15a und 15c in Pfeilrichtung B und gleichzeitig die !Formteile 15b und 15d in Pfeilrichtung C in die in Fig. 4 dargestellte Stellung bewegt. labei reisst der Hohlkörperrohling entlang der Kanten 16 und 17, so dass die fertigen Hohlkörper I2und 13 entstehen. Durch die Bewegung der Teile 15a und 15b werden in bekannter Weise die beim Schliessen der Form eingeklemmten Abfallbutzen 18 und 19 abgerissen. Die fertigen Hohlkörper 12 und 13 weisen glatte und saubere Oberflächen 20 und 21 auf, die für den dichten Verschluss z.B. mittels einer aufgeklebten Folie oder mittels eines Iteckels geeignet sind.

las Zwischenstück 14 ist Abfall und wird vorzugsweise dann vorgesehen, wenn durch das Einstossen der Blasnadel 4 in den Hohlkörperrohling ein den dichten Ver-

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Schluss des fertigen Hohlkörpers beeinträchtigendes Loch entstehen würde. Falls diese geringfügige Verletzung der Trennfläche in Kauf genommen werden kann, ergibt sich selbstverständlich die Möglichkeit, die beiden Hohlkörper mit ihrer Trennfläche direkt aneinanderstossen zu lassen, wodurch einmal das Abfallteil und ausserdem das aus zwei Hälften bestehende Formteil I5e eingespart werden könnte.

In Fig. 5 ist eine Blasform dargestellt, in welcher aus einem Vorformling bzw. nach dessen Aufblasen aus einem Hohlkörperrohling durch die erste Öffnungsbewegung der Formteile in Pfeilrichtung D zwei fertige Hohlkörper 22 und hergestellt werden. DaJoei ist der Hohlkörper 23 becherförmig und durch einen Boden 24 verschlossen, während der Hohlkörper 22 zwei Öffnungen 25 und 26 aufweist.

He Form besteht aus den Teilen 27a bis 27f» wobei die Teile 27a und 27b in der Stellung kurz nach Beginn ihrer Bewegung in Pfeilrichtung D und nach dem Abreissen des Hohlkörperteiles 28 dargestellt sind, während die Formteilpaare 27c, 27d und 27e, 27f noch aneinander anliegen.

Interessant ist hierbei, dass der Hohlkörperteil an der Stelle 29 ringförmig abreisst, obwohl hier nicht wie beispielsweise bei 30 eine scharfe Kante in der Form die erfindungsgemässe Sollbruchstelle erzeugt. IiLe saubere Trennung des ein Abfallstück nach Art eines verlorenen Kopfes bildenden Hohlkörperteiles 28 vom Hohlkörper 22

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resultiert daher, dass der Hohlkörperrohling vor der Trennung bei 30 eine scharfe Kante'aufweist, in welcher Spannungsspitzen auftreten, so dass hier die gewünschte Sollbruchstelle entsteht. Bei dieser Art der Erzeugung einer Sollbruchstelle erhält man in einfacher Weise eine verhältnismässig grossflächige, ringförmige, ebene Dichtfläche, was häufig erwünscht ist. Der das Druckmedium zuführende Blasdorn ist mit 33 bezeichnet.

In Fig. 6 ist ein becherförmiger Hohlkörper 34 dargestellt, der durch Abreissen des Hohlkörperteiles 35 eine öffnung 36 grossen Durchmessers erhält. Auch hier entsteht ein sauberer ringförmiger Rand 37·

In Fig. 7 ist schliesslich die Herstellung eines in einem Arbeitsgang mit zwei Öffnungen versehenen Hohlkörperteiles 38, beispielsweise eines Bremsflüssigkeitsbehälters dargestellt. Dabei wird die öffnung geringeren Durchmessers 39 durch das Einführen des Blasdornes 40 und das Schliessen der Form in bekannter Weise erzeugt, während die gröasere öffnung 41 in der erfindungsgemässen Weise durch das Abreissen des Hohlkörperteiles 42 entlang einer Sollbruchstelle 43 entsteht.

In Fig. 8 ist ein weiteres Beispiel der erfindungsgemässen Herstellung zweier Hohlkörper aus einem Vorformling bzw. einem Hohlkörperrohling dargestellt. Im Gegensatz zu den Durchführungsformen der Erfindung, beispielsweise nach den Fig. 3» 4 und 5 kann nämlich die Srennung der Hohlkörper vom Hohlkörperrohling in einer oder wie dargestellt mehreren zur Ausstossrichtung bzw. Achsialebene

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des Vorformlings parallelen oder mit ihr zusammenfallenden Ebenen·- -ι also entlang der Kanten 44- und 45 erfolgen. Auf diese Weise lassen sich sehr gut grössere Hohlkörper herstellen, wie etwa Deckel und Boden von Schachteln, Dosen od.dgl. Der Abfallteil 46 wird dabei während der ersten Öffnungsbewegung der Formteilpaare 47 und 48, (von welchen das Teil 47 noch in der geschlossenen,das Teil 48 dagegen schon in der geöffneten Stellung dargestellt ist, obwohl in der Praxis die Auseinanderbewegung dieses Formteilpaares selbstverständlich gleich- ^ zeitig erfolgt), durch weitere Formteilpaare 49, 50 und 51, 52 gehalten, die sich erst später öffnen.

Gegebenenfalls kann ^edes der Teile 47 und 48 nochmals zur Erleichterung des Entformens der fertigen Hohl- < körper in der Zeichenebene geteilt sein.

Wie für jeden Fachmann auf Grund der-vorstehend behandelten Beispiele ersichtlich, lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren in mannigfaltiger Weise abwandeln, wobei es möglich ist, an Hohlkörpern während deren Aus- ψ formung Sollbruchstellen einzuformen, welche bei der ersten öffnungsbewegung von Formteilen reissen, wodurch Öffnungen in beliebiger Zähl und von beliebiger Konfiguration auf einfache und arbeitsparende Weise erzeugt werden können. So ist es beispielsweise möglich, Behälter und deren Schraubverschlüsse in einem Arbeitsgang nicht nur auszuformen, sondern auch voneinander zu trennen. Eine andere Möglichkeit,wftre beispielsweise die Herstellung

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von Puppenkörpern im Blasverfahren, wobei die erforderlichen öffnungen für die Anbringung der Gliedmaßen, des" Kopfes, der Stimme usw. unmittelbar bei der Entfernung des Hohlkörpers entstehen.

Selbstverständlich lassen sich öffnungen auch in erfindungsgemässer Weise bei der Herstellung von Hohlkörpern naoh dem Tiefaiehverfahrtn herstellen, sofern man an dem Hohlkörper entsprechende Sollbruchatellen einformt und dafür sorgt, dass durch Verschieben eines Normteiles während der Sntformung das die öffnung schlieasende * Material weggerissen wird. Beim Blasverfahren hat es sich* dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, den die Ausformung des Hohlkörpers bewirkenden Innendruck solange aufrecht zu erhalten, bis die Sollbruchstellen aufgerissen sind« Insbesondere bei der Verwendung verhältnismässig weicher Materialien, wie Weich-Polyäthylen ist es zweckmässig, das Aufreissen durch einen Innendruck zu begünstigen, während bei spröderem Material z.B. Polys1$rol ein Innendruck während des Aufreissens nicht erforderlich ist. I

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Claims

; uoaannes i*ienner"ü Anwaltsakte : M 464 - He. 23. September 1968 Hs-He/mH Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen mindestens einer fertig«=, konfektionierten Öffnung an vorzugsweise nach dem sogenannten Blasverfahren hergestellten; Hohlkörpern aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, -dass durch das Aufweiten eines Vorformlings zum Hohlkörperrohling an diesem die Öffnung bzw. Öffnungen begrenzende Sollbruchstellen eingeformt werden, wonach bei der anschliessenden ersten Öffnungsbewegung der !Formteile zunächst ein Aufreissen der Sollbruchstellen erfolgt, worauf der oder die Hohlkörper bzw. Hohlkörperteile aus der sich nun vollständig öffnenden Form entnommen oder ausgeworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, unter Verwendung mehrteiliger Formen, wobei jeweils zwei Teile paarweise komplementär zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet , dass während der Öffnungsbewegung der Form die Formteile ohne Relativbewegung der komplementären Teilpaare geringfügig auseinander bewegt werden, um ein Aufreissen der Sollbruchstellen zu bewirken, worauf die komplementären Formteilpaare vollständig geöffnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Öffnungsbewegung der Formteile der das Aufblasen des Vorformlings bewirkende innere Überdruck zur Unterstützung des Aufreissens der Soll·» bruchsteilen aufrechterhalten wird.

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4·. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformling zu einem Hohlkörperrohling ausgeformt wird, aus dem durch das Beissen der Sollbruchstellen während der ersten Phase der Öffnungsbewegung der Formteile mehrere Einzelhohlkörper entstehen.

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