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Verfahren zur Herstellung hohler Gegenotände aua Kunststoff, insbescondere
von tubenartigen Behältern.
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Die Erfindung betrifft die Herstollung von hohlen Gegenständen, wie
z.B. zusammendrückbaren oder ausqueschbaron tubencrtigen Behältern. Diooe Art Bahälter
wird üblichwereise aus thermoplastichen Materialien hergestellt,
die
leicht bearbeitet werdfen können, wen uie bis zu der schon bei relativ niodrigen
Tomperaturen eintrotenden Erweichtung des Materisals erwärmt worden sind, Ein so
erwärmtes und in Schlauchfome Vorliegendens Material kann unter dem Druck einer
lfüssigen oder gasförmigen Mediums aufgeweitet werden, um hohle Gegenstände von
gewünschter Porm eu erzougen, @@ nach der Abkühlung dann mehr oder weniger formbeständig
sind. Duroh die vorliegende 1. findung sollen Vorbessoreungen des Verfahrens zur
Horstllung von solchen hohlen Hegenständen und insbesondere von ausgquetschbren
Tuben durch Aufblasen erzielt wordeon, und zwar vor allem von solchen Tuben, die
mit einer engen Öffnung in einer sich nach vorn verjüngenden Dosiewtülle vorcehon
eine.
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En sind schen viele Methoden erdacht und sohon viele Vorrichtungen
konstruiert worden, um aolche Quetschtuben aus Kunststoff durch Einblasen eine Rohlings
in eine Form horzustllen, Zu kommerziellen Zwecken bestimmto bohätor werdon üblicherweise
in @@asformen hergestelt, die geschlossene Böden haben und in die dns Drcukmediu,
wie z.B. Druckluft, eigeleitet
wird. Die Luft ist dann gänzlich
in dem abgeschlossenon Raum gefangen, der zur Erzeugeung des fertigen Gogenstnden
von der Formungazone und dem Boden der Blasform gebildet rtra. Acuh der Hals des
Behälters wird üblicherweise in der Blasform gebildet und, falls erforderlich, mit
einem Gewinde für eine Kappe verhen, Die Ausbildung des Halsse erfolgt dabei am
Einlaßende der Blasform, wo die Druckluft eingeleitet wird. In den meisten Fällon
ist die im Hals vorgeschene Öffnung wiet genung, um das Fülen des Behälters zu ermöglichen,
und sie dient zugleich als Öffnung !un Entnehmen deti Behälterindhaltes. Wenn jedoch
oino schr enge Öffnung zur Entanahme des Inhalts erwüncht it, muß der geschlossene
Boden von nach dem Einblasverfahren hergestiellten Behältern abgeschnitten werden,
damit sich der Behälter für rasch verlaufende Füllvorgänge eignet, wie sie bei einer
wirtschaftlichen Handhabung solcher Behälter angewendet werden müssen.
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Es ist ein besonderes Ziel der Erfindung, alle Vorteile des Einblasverfahreone
auszuntzen und auf wirtschnftliche Weise die Erzegung von Quetsohtuben eu erhöhen,
bei denen eine eehr kleine Öffnug erwüscht ißt, wie e. 2. bei Quetschtuben mit einer
Öffnung in
einer sich nach vorn verjüngenden Dosiertülle.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele nächer beschreiben und erläutert0 Der folgenden Beschreibung
sind auch weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sowei duroh sie
ersielbare Vorteils su entnehmen. Es zeigen Pig. 1 einen Vertikalschnitt durch die
fUr die Erfidung wichtigen Teile einer Einhblasvorrichtung mit geöffneter Blasform
und einen Schlauch aus stranggepreßtem de-Formierbarem Dustestoff, der zwischen
den Teilen der Balsform in der Lage herabhkgt, die er vor dem Schließen der Blasform
einnnehme muß, Fig. 2 einen Teilschnitt ähnlich Figure 1 mit geschlossener Blasform,
Pig. 3 die Ansicht eines in der Vorrichtung Moh den Fig. 1 und 2 erzeugten Gegenstandes,
Fig.
; die Ansicht eines fertigen tubenartigen Behälters, der gefüllt und am Ende geschlossen
worden ist1 und Fig. 5 einen Schnitt druch die Dosiertülle des Behälters nach den
Fig. 3 und 4.
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Wie schon eine flüchtige Bstrachtung der Zeichung neigt, wird durch
die Erfindung die Bildung eines rochrförmigen Gegenstandes besbschtigit, der an
jedem Ende eine außen mit einem Gewinde verschene Dosiertülle aufwsisest. (Fig.
3). Jede Dosiertülle ist von oinom Kanal durchsetzt (Fig. 5), derzum Ausquetschen
und Verteilen des Inhalts eines solchen gefu@@ton und an Boden verschlossenen Behältors
(Fig. 4) dient. Die mit zwei solchen Enden verschene Tube nach Pig. 3 dient also,
in zwei Hälften serschnitten, sur Heretellung von zwei tubenartigen Behältern, von
denen jeder von dor Setie seines offenen Bodens her gefüllt und dann in jeder üblichen
Weise verchlossen werden kann.
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Druch das erfindugsgamäße Verfhren wird das oben beschriebee Zwischangprdukt
in einer einsigen Einblassvorrdichtung bherpstellt, indem ein flüssiges oder gasförmiges
Druckmedium, z. B.
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Preßluft, an ein- aßende der Blasform sugeführt und nach dem Durchostrsn
der Pc durch eine Auslaßende wieder sbfeführt wird, ohne die Zuhilfenahme von irgendweolchen,
gegebenenfalls zugleich zum zeiten des Drcukmediums diesenden Dornen oder Karenen.
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Bekannt ist es bereits (USA-Patent Jr. 2 6M 431), sur Herstellung
eines mit zwei Enden verschenen Gegenstandes einen Kunststoffschlauch oder einen
ähnlich vorgeformten Hohlkörper in deformaierbarem Zustand auf einen hohlen Dorn
aufzuschieben, der auf seinen ganzen Länge mit Löchern vershen ist.
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DEr Dorn wird an seinem freien bnde verschlossen, schbald die Blasform
um den Schleuch geschlsoen, wird, Dann wird Preßluft durch die Ii Dorn vorgeschenen
Woher in den Schlauch eingeleitet und der Knuststoff entsprechende der Gestalt der
Blasform verformt.
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Der Dorn begranzt notwendig das Maß, bis in dc eine
Verminderung
des Druchmessers der Entnahmeäffmang des Bahälters möglich ist, Auch ist es schwierig,
mit Hilfe des bekannten Verfahrens einen sich zum Ende des Verteilerfortsatzes Mn
verjüngeden Kanal in d@@@olben zu erzeougen, wenn eine selcher für einen gleichmäßigen
Ausstoß des Inhlates ans einem solchen Behälter benötigt wird.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Prefwerkzung 2 für den Schlauch
8, das mit einen Luftrochr 6 für ds Einblasverfahren verschen ist, an der Unterseite
einer üblichen Strang oder Schneckanprese 4 befestigt. Der aus Kunstsoff bestehende
Schlauch8 hängt von dem Preßwerkzeug 2 herab und reicht bis zwischen die i@entisch
ausgebildetne Hälften 10 und 12 der Blasform einer Einblascforrichtung.
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Der Schlasuch 8 aus er@@@@@@2tem. deformierbarem Kunststoff aknn mit
Hilfe jeder hierfür bekannten Vorrichtung hergestellt werden. Auch die Art des Knnststoffes
elbt kann in weiten Grensen varieren, Bei der praktischen Answendung der Erfidnung
wird, gegenwärtig Polyäthylen verwendet. Statt dessen ktnn
aber
auch alle anderen beim Einblasverfahren üblicherweise Verwendung findenden Thermoplaste
benutzt werden. Zellulose-Azetat, Kunststoffe auf Polyvinyl-Basis und Polyamid-Harze
(Nylon resins) sind nur eingie Beispeile fur thermoplastische Kunststoffe bzw. Kunstharze,
die in endlosen Strängen fUr eine eisterverarbeitung im Einblaverfahren nach der
vorliegenden Erfindung gepreßt werden könen. wenn der Schlauch 8 beim Ausstoßen
aus der Presse 2, 4 eine Länge erreicht hat, die etwas größer ist als die Länge
der in den iiälften 10 und 12 der Blaform vorgeschenene Doppelhube mit ihren Enden,
wird der Ausstoß des Schlauches gestoppt und die Blasform geschlossen, indem die
Hälften 10 und 12 der Blasform in die in Fig. 2 dargestellte lage gebracht worden.
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Die beiden IIälften 10 und 12 der Blasform sind identisch ausgebildet
und weisen eine Ausnehmung 14 fUr den Grundkörpor des tubenartigen Behälters auf.
Am oberen und unteren Ende der Blasform sind Einastztücke vorgesehen, die, soweti
zweckdienlich, identische Auanehmtutgen aufweisen, In dem dargostellten Ausf«hrungsbeispiel
sind
Einsätze 16 zur bildung einer Schulter, Geweindeeinsätze 18 und Einsätze 20 für
die Pormung der Desiertülle vorhanden. Außerdem ist am oberen Ende dor Blasform,
wo mit Hilfe des Rohres Ç Preßlust eingeleitet wird, ein Einsatz 22 mit einer Luftkammer
vorgesehen. Diese Kammer ist erforderlich, um einen Venturi-Effekt im Bereich der
oberen.
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Einsätze zu vermeiden, duroh den der Schlauch beim Formungsvorgang
sonst zusamengderückt werden könnte.
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Die Einsätze können, wie in Fig. 2 gezeigt, duroh Haltestiite 24 gesichert
sein. In Jeder der beiden Hälften der Blasform vorgesehene Kühlmittelkanäle sind
bei 26 angedeutet.
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Unmittelbar nach dem Schließen der Blasform wird duroh das Rohr 6
Preßluft in das Innere der durch den Schlauch gebildeten derormierbaren Hülle 8
eingeleitet, so daß die Hülle aufgeweitet und in innige Berührung mit den Wänden
der Balsform gebracht wird, wie es Fig. 2 zeigt.
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Dabei bleibt der weiche, deformierbare Zustand des Eunetstoffes im
Bereich dor unteren Einsatzstücke der 3lasform erhalten, und zwar zumindest an den
inneren Wanduchgsteilen dos Schlaubches, selbst wenn die Einsätze.
beX
Schließen der Blasform die äußeren, damit in Beruhrung komrnenden wandungsteile
des Schlauches absohreoken und sofort zum Erstarren bringen sollten.
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Bei dem Plastischen doer gar flüssigen Zustand der inneren Wandungsteile
des Schlauches Kann die Preßluft aus der Aursfristig der Blasforme entweichen.
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Zwar kann der innere Kanal des Schlauches in diesei Bereich tatsächlich
zusammengedrückt und kursfristig verschlossen werden, Jedoch wird in diesem Pille
der weichere Kern einer so zusammengedrückten schlauches sofort ausgestoßen werden
und ein sich Moh vorn verjüngender Ausgangskanal bilden. Der Drcuk und die Geschwindigkeit
der eingeleiteten Preßluft ist in Jedem Palle groß genug, um entweder ein Schließen
des Kanales zu verhindern oder ihn, wie vorstehedn beschrieben, wieder frei zu machen
und offenzuhleten.
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Am unteren Ende der Blasform bildet sioh dabei eine kleine Kunstsoffbalse
29 mit einer Ausflßöffnung 30.
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Solch. eine Blasse kann eine Vielzahl verschiedener und unvorthershbarer
Formen einnehmen, deren Gestalt ersichtlich von vielen Faktoren, wie 1.3. der Wandstärke
des schaluches, abhängt. In jedem Fale bleibt das Loch 30 £u:i Ende der Hülle offen
und dient als Ausgang für die Luft, die durch die verengte Öffnung der Blasform
gepreßt wird.
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Fig. 3 läßt erkennen, daß sich die kleine Kunststoffblase 29 und die
eich durch die Trennfuge der Blasform ergebenden Überstände 32 leicht abtrennen
lassen. Pi.ga 5 zeigt eine fertige TUlle im Querschnitt.
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Die Öffnung in der sich nach vorn verjüngenden Dosiertülle im Endzustand
iot am besten in. Fig. 5 erkennbar. Die Tülle ist nit Hilfe dien üblichen Schraubappe
36 verschließbar, wie sie auf der gefüllten Tube 40 in Fig. 4 darestellt ist. Die
Tube 40 ist selbsterständlcih ausgehend von einem mit zwei Enden versehenen gegenstand
nach Fig. 3 hergestellt worden, der längs der Trennlinie 38 zerschnitten wurde.
Jede Hälfte des Gegenstandes nach Fig. 3 kann nach dem Trennen mit einer Kappe verschen.
vom aufgeschnittenen Ende her gefüllt und endlich, wie in Fig0 4 bei 42 angedeutet,
verechloesen werden, wobei das Füllen und Verschließen des Behalters auf jede tibliche
Weise erfolgen kann, Bei konv@@tionellen Einblasverharen ist, das benötigte Volumen
und der benötigte Druck der Preßluft relativ gering. Der Druck beträgt z. B. für
eine Tube mit 227 g (8 Unzen) Inhlat etwa 1 bis 1,8 atü (15 bis 25 p.s.i.).
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Es wurde Jedoch festgellt, daß eine wesentlich größere Luftmenge und
ein wesentilch höherer Druch benötigt wird, wenn das abgewandte Ende der Preßform
während den Pormungsprozesses zur Außeluft offen gehalten wird. Bei dam in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispeil, das in der Fig. 4 eine Tube in natürlicher Größ
ziegt, können die dargestellten engen Kanäle in den DosiertUllen nur durch Öffnung
des unteren Endes der Blaseform zur Außenluft erzeugt werden. In dem dargestellten
Beispiel beträgt dao gesamte Fassungsvermögen von swei tubenartigen Behältern, die
nach Fig. 3 Ende an Ende gefertigt sind, ungefähr 28 g (1 Unze). Der her benötigte
Druck wird eich etwa im Bereich zwischen 9 und 3,5 bis 4 atü bewegen und ist abhängig
von dem Druchmesser des Kanales in der flosiertülle und anderen gut erkennbaren
Faktoren. Der Druck der Preßluft kann bei dem erfindungsgemäßen Vorfahren konstand
gehalten erden oder während Jedes Fertigungszyklus ausgehend von einen hohen Druck
abfallen, wie es für den speziellen Fall am zweckmäßigsten erscheint.
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Bei der Ausführung der Erfindung wurde Festgestellt, daß auf diese
Weise auch sehr dünnwandige Behälter mit
Effolg gefertigt werden
können. Während Quetschtuben aue Polyäthylen nach dein üblichen Einblasverfahren
nit einer Wandstärke von 0,25 bis 0,4 mm (10 bis. 15 tausendestel Zoll) gefertigt
werden, können nach der Erfindung Wandstärken von nur 0,12 bis 0,15 mm ( 5 oder
6 tausendstel Zoll) erzeugt werden.
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Ferner iet von Vorteil, daß nach der Erfindung sich nach vorn verJüngende
Dosiertüllen, wie sie in fig. 5 vergrößert dargestellt sind, an Jedem Ende der Preßform
lit einer außerordentilch engen Öffmmg hergestellt werden können. So wurde z.B.
eine Öffnung wie die Öffnung @ 34 nacn Trig. D mit einem Innenduchmesser erzeugt,
er am äußersten Ende der Tülle 0,7 - (0,028 Zoll) betrug, Es ergibt eich, daß das
Verfhren, die Preßluft durch die Blasfo hin@urch uleiten und an jeden ende der Blasform
Werkzeuge für eine Dosiertülle anzubringen, die Herstellung von Quetschtuben mit
einfacheren Vorrichtungen und in einer wirtschaftlicheren Weise als bisher ermöglicht.
Wärend bei dem hier erläuterten Ausführungbeispeil das Druckmedium am Ende der einen
Tülle
zugeführt und am Ende der anderen Tülle wieder abgeführt wird, ist es für den Fachmann
auf dem Gebiet der Einblasverfahren leicht ersichtlich, daß das Druckmedium der
Balsform auch in der Mitte hirer rohrförmigen Ausnehmung zugeführt (der entsprechende
Teil des gefow. tem Gegenstandes würde beim Auseindanderschnsiden der Tuben entfernt
werden) und an ihren beiden Enden nach außen abgeführt werden kann, um die beiden
DosiertUllen su formen. Das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte
Produkt ist aegentlber den auf bisherige Weise durch getrennte Herstellung des Tubenkörpers
und der Dosiertülle und Zusammensohwießen dieser Teile erzeugten Produkte im Hinblich
auf eine gleichmäßigere Wandstärke von der Dosiertülle bis zu dem verschlossenen
Ende verbessert. Das erfidnugsgemäße Verfahren erlaubt auch eine Erhöhung der Produktion
gegenüber dem Verfahren, mittels das Einblasverharens eine am Fig gechlossene Tube
herzustellen und diese dann zum Füllen hinten aufzuscheniden. Außerdem sind durch
die Erfindung außerordentlich enge Austrittsöffnungen erzielbar, die als Dosiertüllen
für Quetschtuben besonders geeignet sind. Selbstverotändlich brouchen die an den
beiden Snden der Blasform erzeugten Tüllen nicht unbedingt
wie
bei den dargestellten Ausfürungsbeispiel identisch ausgebildet zu sein.
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Es ist ferner von Vorteil, daß druch Einblasch von Luft in die elasform
und Ausbasen derselben an einem Ende Tuben verschiedensten Fassungsvermögens Mit
einer Öffnung in gewünschter Größe ohne die Notwendigkeit eines anschließenden Aufbohrens
oder andere Bearbeitungvworgänge und ohne das aufwandige Einführen kalibrierter
Dron an einen oder an beiden Enden der Tube hergestellt werden können.
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Ein anderer bedeutender Vorteil des erfindungsermäßen Verfahrens
gegenüber den üblichen Einblaserfahren zur Hert llung von Tuben mit einem angeformiten
Halsabschnitt liegt in der bereits erwähnten Möglickeit, ein verbesertes Erzeugnis
im Hinblick auf eine gleichmäßigere Wandstärke sn erhalten. Dieser Vorteil tut bei
einen Vergleich Mit den üblichen kommerziellen Verfahren, bei denen die Tubenkörper
nfld Endstücke getrennt hergestellt und dann vereinigt werden, off sichtlich. Er
tritt aber auch ein im Verhältnis zu den üblichen Einblasverfahren, bei denen der
Tubenkörper
und das Halsstück zusammen in einer gemeinsamen Blasform
horpgestellt worden. In dem geschlossenen Hohlraum einer entsprechenden Form zieht
der' Druck der auf den Abschnitt der Kunstofoffhülle, der den Boden der Tube bilden
soll, einwirkenden Luft, die Seitonwänd unvormeidlich herab, was zur Folge ha. ben
kann, daß das Material im Bereich des Überganges von dom Bodenteil zu den Seitenwänden
erheblich ver- -dünnt wird. Es besteht daher die Gefahre, daß die Seitenwände eine
ungleiche Dicke erhalten und sich darüber hinaus Linien variabler Spannung bilden,
die Gefahrenstellen bilden und zu Spannaugsbrüchen Anlaß geben können. Im Gegensatz
dazu wird die nach dem erfidnugsgemäßen Verfhren(Fig. 1) aus LKunststoff geformte
Tube im Bereich ihres Endes eingzogen, wobei stets genüend Luft hindurchtritt, um
ein Schließen der Tube am Ende zu verhindern. Der Luftdruck dehnt deshalb dD Setienwändo
der Tube gleichmäßig bis su den Seittenwänden der Preßform aus, so daß eine schr
gleichmäßige Wendatäre auf der ganzen Länge des Tubenkörpers erreicht wird.
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Bin weiterer Vorteil wird durch die Erfinung auch bei der herstellung
von Tuben mit einer größeren Entahmeöffnung
erzielt. Dies wird
bei betrachtung der Tatsache verständlich, daß dann, wenn die Öffnung su groß ist,
um mit der erforderlichen Gleichmäßigkett durch den Luftstrom gebildet zu worden,
eine kleinere Öffnung vorgeformt werden kann. die dann als Leitbohrung für nachfolgende
Bochrarbeiten dienen kann. In den meisten Fällen kann Jedoch der Luftdruck so geregelt
werden, daß eine Nacharbeit durch Aufbohren des Loches entfallen kann.
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Während di Erfindung anhand von Tuben lit zylindrischer Form beschrieben
und dargestellt wurde, versteht es scih, daß in gleicher Weise acuh andere hohe
Gegenstände oder Tuben mit ovalem Querschnitt, sich nach vorn oder hinten verjüngende
Tuben oder Tuben mit einer sonstigen anderen Form hergestellt werden können.
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Es versteht sich ferner, daß unter der Voraussetzung, daß die Ahmessungen
den Schlauches (Durohmesser und Wandstärke) so auf die Länge und den kleinsten Druchmesser
des die Tülle formenden Einsatzstückes abgew stimmt sind, daß beim Schließen der
Blasform die Öffnung auch nicht vorübergehend verscholossen wird, Blasformen
wie
die in dor Zeichnung dargeatellte hintereinander angeordnet werden Können, isnbesondere
bei geringen Läugen der Tubenkörper. Mit anderen Worten, es können weitere Blasformen
mit Einsatzstücken an ihren Enden in einem Formblock Ende an Ende unterhalb dem
unteren Einsaztück 24 nach den Fig. 1 und 2 angeordnet werden, wobei die aneinander
angrenzenden Öffnungen in den Einsatzstücken zusammengefügt sind und den Durchtritt
von Preßluft durch die ganze Länge der Form und ihren Austritt durch den Boden der
Porn gestatten. Die Anzahl der Holräume, die zur Herstellung einer Mehrzahl von
Geenstäden vereinigt werden können, ist nur Begrenzt durch die Notwendigkeit, einen
bestimmten erforderilchen Druck in allen einzelnen Kammern des Werkzeuges aufrecht
zu erhalten.