DE1604573B1

DE1604573B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von hohlkoerpern nach dem blasverfahren

Info

Publication number: DE1604573B1
Application number: DE19661604573
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Dr Evers
Original assignee: Interstabella AG
Current assignee: Interstabella AG
Priority date: 1966-07-12
Filing date: 1966-11-29
Publication date: 1972-05-31
Also published as: DK123390B; LU54073A1; US3514812A; BE701217A; FR1531015A; NL6709675A; CH456122A; SE335611B; AT300338B; ES343543A1; GB1165625A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere Flaschen aus thermoplastischem Kunststoff, nach dem Blasverfahren mit einem Boden, der mindestens drei in gleichen Winkelabständen zueinander stehende, sich von der Mittellängsaehse radial nach außen^ersjxeckende Rippen, aufweist, deren Unterkanten zwecks Bildung einer Standfläche plan sind, wobei ein extrüdierter Schlauch mittels Formteilen abgequetscht und am^oden des Hohlkörpers Rippen gebildet werden. ^

Ein bekanntes Verfahren (deutsches Gebrauchsmuster 1905456), von dem die^Ejfindung ausgeht, bildet den Boden/ einer Flasphe aus TPestigkeitsgründen konvex gewölbt aus und sieht am Boden angeformte Rippen zur Herstellung einer Standfläche vor. Bei Anwendung eines Blasverfahrens zur Herstellung solcher Flaschen werden die Rippen während des Blasvorgangs ausgebildet. Bei sich kreuzenden Rippen ist es dabei vorteilhaft, die eine Rippe in die Ebene des Verschlusses der Blasformhälften zu legen, so daß man diese Rippe durch Abquetschen des extrudierten Kunststoffschlauches erhalt.

ίο Es ist auch bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 901184), zur Herstellung von hohlen Formkörpern eine mehrteilige Blasform zu verwenden, an deren innerer Oberfläche beispielsweise Rippen vorgesehen sind, so daß sich an dem Formkörper Trennfugen ausbilden, die nach dem Entfernen der Blasformteile ein leichtes Trennen des Formkörpers in einzelne Stücke möglich machen.

Es ist ferner bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 130 151, britische Patentschrift 667 163), an den

zo beiden Hälften einer Blasform in bezug auf die Blasformhälften bewegbare Bodenformteile anzuordnen, die während des Schließvorgangs der Blasformhälften ein Ende des extrudierten Kunststoffschlauches schließen und nach dem Blasvorgang beispielsweise einen Bodenrand oder eine Schulter an dem Hohlkörper anf ormen. Schließlich ist es auch bekannt (britische Patentschrift 819 541), am Boden einer Blasform drehbare Segmentteile anzuordnen.

Beim Schließen der bekannten Blasformhälften wird der plastische Schlauch an einem Ende zusammengequetscht und in der Quetschnaht verschweißt. Dadurch verliert der Schlauch im Bereich der Abquetschung seine kreisrunde Form und geht in eine längliche Form über. Dadurch ergibt sich beim Aufblasen des Schlauches zu einem Hohlkörper eine ungleichmäßige Materialverteilung im Bodenbereich des Hohlkörpers. Dies führt zu erheblichen Ungleichmäßigkeiten in der Spannungsverteilung bei Beanspruchung des Hohlkörperbodens, wie unter anderem spannungsoptische Isocnromatenaufnahmen unter polarisiertem Licht zeigen. Diese ungünstige Spannungsverteilung kann bei verhältnismäßig sprödem Kunststoff (wie z. B. bei lebensmittelgerecht stabilisiertem PVC schon bei geringer Beanspruchung zum Brach führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese ungünstigen Spannungen im Boden eines Hohlkörpers zu verringern. Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß der Schlauch zum Bilden des Bodens durch mindestens drei sternförmig auf einen etwa in der Mittellängsaehse des Schlauches und des Hohlkörpers liegenden Punkt hin bewegbare Bodenformteile abgequetscht wird.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise der Boden des Hohlkörpers aus wenigstens drei aus je einer Quetschfalte gebildeten Nahtstücken geformt. Auf diese Weise wird das Material innerhalb des Bodens wesentlich gleichmäßiger als bisher verteilt, wodurch die zusätzlichen Spannungen innerhalb des Bodens beseitigt oder zumindest starkherabgesetzt werden. Die Haltbarkeit des Hohlkörpers wird dadurch wesentlich erhöht. Bildet man den Hohlkörperboden aus Festigkeitsgründen konvex gewölbt aus, so entstehen alle Rippen zur Erzielung einer Standfläche beim Abquetschen des Schlauches durch die Bodenformteile.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des. Verfah-

rens mit einer mehrteiligen Blasform, deren Bodenformteile relativ zu den Formhälften bewegbar sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenformteile als mindestens drei Bodenformsegmente ausgebildet sind, die sternförmig auf einen etwa in der Mittellängsachse der Blasform liegenden Punkt hin bewegbar sind. Zweckmäßigerweise werden die Quetschfalten von den Bodenformsegmenten etwa gleichzeitig mit dem Schließen der Blasformhälften gebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Quetschfalten mittels der Bodenformsegmente vor dem Schließen oder nach dem Schließen der Blasformhälften zu bilden. Die Bewegung der Bodenformsegmente erfolgt gleichmäßig, wobei diese in der Schließstellung um die Stärke der Quetschnaht voneinander entfernt bleiben.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung ist je ein Bodenformsegment fest mit je einer Blasformhälfte verbunden, und zwei Bodenformsegmente sind symmetrisch zu beiden Seiten dieses festen Bodenformsegments bewegbar auf der Blasformhälfte gelagert.

In weiterer Ausgestaltung sind die um einen Drehpunkt schwenkbaren Bodenformsegmente durch einerseits mit ihnen verbundene und andererseits an einem gehäusefesten Drehpunkt gelagerte Gelenkhebei steuerbar. Außerdem weisen in weiterer Ausgestaltung die um einen Drehpunkt schwenkbaren Bodenformsegmente Steuerschütze auf und sind durch in die Steuerschlitze eingreifende, ortsfest angeordnete Führungsbolzen steuerbar. Schließlich sind in weiterer Ausgestaltung die Bodenformsegmente hydraulische bzw. pneumatische radial auf einen etwa in der Mittellängsachse der Blasform liegenden Punkt hin bewegbar.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Flasche mit Rippen am Boden,

Fig. 2 eine Ansicht des Bodens der Flasche der Fig. 1 von unten gesehen,

F i g. 3 einen Längsschnitt nach der Linie ΙΠ-ΠΙ der Fig.4 durch die zweiteilige Blasform und die Bodenformsegmente im Betriebszustand während des Schließvorganges,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 in Höhe der Bodenformsegmente,

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich der Fig. 3, jedoch nach beendetem Blasvorgang im Augenblick der vollständigen Öffnung der Blasform und der Bodenform-Segmente,

F i g. 6 einen Schnitt entsprechend der F i g. 4, jedoch in der Stellung der Fig. 5,

F i g. 7 einen Schnitt entsprechend der F i g. 4 durch mit einer abgewandelten Ausführungsform der Bodenformsegmente,

Fig. 8 eine Ansicht von unten auf die Bodenformsegmente einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Bodenformsegmente,

Fig. 9 die vereinfachte Ansicht (teilweise im Schnitt) einer Extrusionsblasmaschine zum Herstellen der Flaschen.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Flasche, deren Flaschenwand 1 zu Kugelzonen ausgebildet und deren Boden! nach außen gewölbt ist. Ihre Rippen3 am Boden 2 sind aus einer Quetschnaht gebildet und sind an ihrer Unterseite plan, so daß sich eine sternförmige Standfläche4 ergibt. Die Fig. 3 bis 6 zeigen Blasforrnhälften 5 zur Herstellung der Mantelform, die in bekannter Weise ausgeführt sind. Die allgemein mit 6 bezeichnete Bodenformvorrichtung besteht dagegen aus sechs Bodenformsegmenten 7, 8, von denen je drei auf einer der Blasformhälften 5 gelagert sind.

In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 bis 6 sind die zwei Bodenformsegmente 7 fest mit den Blasforrnhälften 5 verbunden, während die vier Bodenformsegmente 8 um einen Drehpunkt 9 schwenkbar sind und von Gelenkhebeln 10 beim Schließen und Öffnen der Blasformhälften 5 so geführt werden, daß sich die sternförmige Schlauchabquetschung ergibt. Die Pfeile in F i g. 3 und 4 deuten die Bewegungsrichtung der Blasformhälften 5 beim Schließen der Form an. Die festen Drehpunkte 11 der Gelenkhebel 10 sind am gehäusefesten Teil der Blasmaschine 12 befestigt. Die Blasforrnhälften 5 mit der Bodenformvorrichtung 6 ist in bekannter Weise auf verschiebbaren Formträgerplatten 13 befestigt, die von hydraulischen oder pneumatischen Kolben 14 oder in anderer Weise zum Schließen der Form auf Führungsstangen 15 aufeinander zu bewegt werden. Hierbei bewegen sich die Drehpunkte 9 der beweglichen Bodenformsegmente 8 auf geradlinigen Bahnen. Die Hebelverhältnisse der Bodenformsegmente 8 und der Gelenkhebel 10 sind nach bekannten kinematischen Gesichtspunkten so ausgelegt, daß sich ein Schwenkvorgang der Bodenformsegmente 8 ergibt, so daß ein aus einer Extrusionsdüse 28 ausgepreßter plastischer Schlauch

16 aus Kunststoff von den Spitzen der festen Bodenformsegmente 7 und der beweglichen Bodenförmsegmente 8 gleichzeitig erfaßt und beim weiteren Schließen der Form sternförmig abgequetscht wird. Es ist deutlich zu erkennen, wie der Schlauch 16 im dargestellten Augenblick des Schließvorgangs bereits von den Bodenformsegmenten 7 und 8 erfaßt ist und die sternförmige Quetschung schon begonnen hat, während der Teil des Schlauches 16, der später die Flaschenwand 1 bildet, noch frei hängt und von der Blasform noch nicht erfaßt ist. Nach vollständigem Schließen der Blasform wird der Schlauch 16 vom Halsteil der Blasformhälften 5 umschlossen. Durch Einblasen von Druckluft ergibt sich in bekannter Weise die Verformung des Schlauches 16 bis zum Anlegen an die Wand der Blasformhälften 5. Die Bodenformvorrichtung 6 mit den Bodenformsegmenten 7 und 8 kann in bei Blasformen üblicher Weise mit einer Wasserkühlung versehen sein; diese ist zur Vereinfachung nicht dargestellt.

In den Fig. 5 und 6 ist ein anderer Zeitpunkt des Bewegungsablaufs dargestellt, in denen die Stellung der einzelnen Teile im Augenblick des vollständigen Öffnens der Blasform nach beendetem Blasvorgang gezeigt ist. Die Fig. 5 und 6 zeigen, daß die Bodenformsegmente 7,8 in diesem Augenblick auseinandergespritzt sind und für den nächsten Schließvorgang bereitstehen. Die Blasformhälften 5 haben sich derart weit geöffnet, daß eine fertig geblasene Flasche

17 nach unten aus der Form herausfallen kann.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 sind ebenfalls wieder Bodenformsegmente 7, 8 vorgesehen, wobei die jeweils in der Mitte liegenden Bodenformsegmente 7 mit den entsprechenden Bodenformsegmenten 7 der Ausführungsform nach den F i g. 3 bis 6 übereinstimmen. Die Betätigung der bewegbaren Bodenformsegmente 8 der Ausführungsform nach der Fig. 7 unterscheidet sich jedoch etwas

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von der Betätigung der bewegbaren Bodenformseg- denformsegmente schiebt, um ein gleichmäßiges An-

mente 8 der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 6. pressen der Segmente beim Bilden der Quetschfalten

Gemäß Fig. 7 sind die Bodenformsegmente 8 mit sicherzustellen. Man kann die Bodenformsegmente

Steuerschlitzea 20 bzw. Steuernuten versehen, die auch in Form einer Irisblendensteuerang zusammen-

durch Führungsbolzen 18 bzw. Führungsrollen ge- 5 führen oder man kann die Bodenformsegmente auch

führt werden, welche am gehäusefesten Teil der auto- in der Art der Betätigung der Spannbacken vonDreh-

matischen Blasmaschine 12 befestigt sind. Dabei dre- bankspannfuttern steuern. Hierbei liegen die Boden-

hen sich die Bodenformsegmente 8 um die an den formsegmente radial verschiebbar in einem fest an-

Blasformhälften befestigten Drehpunkte 9 und führen geordneten Ringkörper und sind mit je einem Ge-

dabei gleichzeitig mit den Blasformhälften 5 eine ge- ίο winde versehen, das mit einem auf einer drehbaren

radlinige Bewegung aus, so daß insgesamt eine Bewe- Scheibe vorgesehenen Plangewinde zusammenarbei-

gung der Bodenformsegmente 8 erfolgt, die in geeig- tet. Die mit Plangewinde versehene Scheibe kann ge-

neter Weise mit größter Gleichmäßigkeit zur Abquet- gebenenf alls in Abhängigkeit von der Hin- und Her-

schung des Schlauches 16 im Bereich des Bodens 2 bewegung der Blasförmhälften betätigt werden,

des Hohlkörpers führt. 15 Die Fig. 9 zeigt vereinfacht eine zum Herstellen

Gemäß Fig. 8 ist die gesamte Bodenformvorrich- der Flaschen geeignete Extrusionsblasmaschine, bei rung 21 sechsteilig, wobei auf ihrem Umfang gleich- der das plastische Material aus der Extrusionsdüse 28 förmig sechs Führungsbahnen für die Führung der als Schlauch 16 herausgepreßt wird. Der Schlauch 16 Bodenformsegmente 19 angeordnet sind. Die Boden- wird von den beiden Blasformhälften 5 erfaßt,
formvorrichtung 21 ist unterhalb der zweiteiligen 20 Diese Formhälften 5 gehören zur Blasmaschine 12 Blasform angeordnet und weist eine zentrische Öff- und werden hydraulisch beim Schließen aufeinander nung 22 von derartiger Größe auf, daß der Schlauch zu und beim Öffnen voneinander fort bewegt. Eine 16, bevor er abgequetscht wird, durch diese öffnung Hydraulikeinheit 29 erzeugt den erforderlichen Öl-22 hindurchzutreten vermag. Jedes der Bodenform- druck, der durch einen Schlauch 30 auf die Hydrausegmente 19 ist durch eine hydraulisch oder pneuma- 25 likkolben der Blasmaschine 12 übertragen wird,
tisch betätigte Kolbenzylindervorrichtung 23 auf Die zugehörigen Hydraulikzylinder sind am gehäueinen Punkt 24 bewegbar, der mit der Mittellängs- sefesten Teil der Blasmaschine 12 befestigt. Die Blasachse des Schlauches 16 und des gewünschten Hohl- maschine 12 ist ihrerseits nach dem Schließen der körpers zusammenfällt. Es ist dafür zu sorgen, daß Blasformhälften 5 zusammen mit dem in der Blasdie einzelnen Bodenformsegmente 19 von dem KoI- 30 form hängenden Schlauch 16 auf Gleitbahnen 31 ben der Kolbenzylindervorrichtungen 23 gleichmäßig senkrecht zur Darstellungsebene verschiebbar und auf den Punkt 24 zu bewegt werden. Dies wird bei- führt die Blasform unter einen hier nicht gezeigten spielsweise dadurch erreicht, daß die Schließbewegung Blasdorn, Durch diesen wird Luft in den Schlauch 16 der Bodenformsegmente 19 entgegen einer verhält- geblasen, wobei sich die Wand des Schlauches 16 genismäßig großen Gegenkraft ausgeführt wird, welcher 35 gen die Innenwand der Formhälften 5 legt und so die gegenüber die Bewegungswiderstände der einzelnen .Flasche 17 bildet.

Bodenformsegmente 19 gering sind. Diese große Ge- Nach erfolgter Abkühlung der Flasche 17 öffnet

genkraft wird beispielsweise mit Hilfe von Federn sich die Blasform hydraulisch, und die Flasche 17

oder dadurch erzeugt, daß das Strömungsmittel der fällt aus der Blasform heraus. Die geöffneten Blas-

Kolbenzynndervorrichtung 23 aus derjenigen Seite, 40 fomhälften 5 werden auf den Gleitbahnen 31 wieder

die während der Schließbewegung der Segmente nicht unter die Extrusionsdüse 28 gefahren, aus der inzwi-

beaufschlagt wird, nur stark gedrosselt abzuströmen sehen der Schlauch 16 weiter extrudiert wurde und

vermag. gerade die richtige Länge zur Bildung der nächsten

Die Betätigung der Bodenformsegmente kann auch Flasche hat. Die Blasformhälften 5 werden wieder ge-

dadurch erfolgen, daß man einen Konus über eine 45 schlossen und umgreif en damit den Schlauch 16 für

entsprechend konisch ausgebildete Fläche aller Bo- den nächsten Arbeitsgang.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere Flaschen aus thermoplastischem. Kunststoff nach dem Blasverfahren mit einem Boden, der mindestens drei in gleichen Winkelabständen zueinander stehende, sich von der Mittellängsachse radial nach außen erstreckende Rippen aufweist, deren Unterkanten zwecks Bildung einer Standfläche plan sind, wobei ein extrudierter Schlauch mittels Formteilen abgequetscht und am Boden des Hohlkörpers Rippen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch zum Bilden des Bodens durch mindestens drei sternförmig auf einen etwa in der Mittellängsachse des Schlauches und des Hohlkörpers liegenden Punkt hin bewegbare Bodenformteile abgequetscht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer mehrteiligen Blasform, deren Bodenformteile relativ zu den Formhälften bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenformteile als mindestens drei Bodenformsegmente (7,8; 19) ausgebildet sind, die sternförmig auf einen etwa in der Mittellängsachse der Blasform liegenden Punkt hin bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit sechs Bodenformsegmenten, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Bodenformsegment (7) fest mit je einer Blasformhälfte (5) verbunden ist und zwei Bodenformsegmente (8) symmetrisch zu beiden Seiten dieses festen Bodenformsegmentes (7) bewegbar auf der Blasformhälfte (5) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die um einen Drehpunkt (9) schwenkbaren Bodenformsegmente (8) durch einerseits mit ihnen verbundene und andererseits an einem gehäusefesten Drehpunkt (11) gelagerte Gelenkhebel (10) steuerbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die um einen Drehpunkt (9) schwenkbaren Bodenformsegmente (8) Steuerschlitze (20) aufweisen, und durch in die Steuerschlitze (20) eingreifende, ortsfest, angeordnete Führungsbölzen (18) steuerbar sind. .;..-- ■

6. Vorrichtung nach Anspruch2,.dadurch gekennzeichnetj daß die Bodenformsegmente (19) hydraulisch bzw. pneumatisch radial auf einen etwa in der Mittellängsaehse der Blasform liegenden Punkt hin bewegbar sind.