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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Kunststoff.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein schlauch- oder folienförmiges
Zwischenerzeugnis in einer Hohlform durch ein Druckmittel aufgeweitet und nach der
Verfestigung des Materials am Hohlkörper in der Form ein Trend vorgang durchgeführt
wird.
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Die zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material
im Blasverfahren verwendeten Hohlformen sind im allgemeinen mit Abquetschkanten
versehen, durch die beim Schliessen der durchweg hälftig geteilten Form überschüssiges
Material vom Vorformling abgetrennt wird. Es ist bereits bekannt, dieses überschüssige
Material, das in Form von Abfallstücken über dünne Stege mit dem fertigen Hohlkörper
verbunden bleibt, in der Form abzutrennen.
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ZU diesem Zweck ist letztere mit irgendwelchen bewegbaren Teilen verbunden,
die an den Abfall stücken anliegen. Nach ausreichender Verfestigung des thermoplastischen
Materials werden diese Teile verschoben, webei sie die Abfallstücke mitnehmen und
vom Hohlkärper abre@sen.
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Derartige Abfall stücke bestehen hauSig auch an der Stelle des ohlkörpers,
an welcher ein Blas- und Kalibrierdorn in diesen hineinragt.
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In diesem Fall umgibt das ringförmige Abfallstück den Dorn. Es bildet
dabei im allgemeinen den Fortsatz beispielsweise des Halses einer Flasche, also
jenes Teiles eines Behälters, der die Einfüllöffnung aufweist.
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In ailen vorbeschriebenen Fällen entsteht das Abfallstück durch Abquetschen
des überscHbsigen Materialszwischen zwei zusammenwirkenden Teilen der Form oder
zwischen Form und Blas- und KalibrierdornO Es liegt auf der Handi dass die Verwendung
eines solchen Dornes mit zunehmendem Verhältnis des Ofnungsdurchmessers zum grössten
Durchmesser des fertigen Hohlkörpers schwieriger wird. Einerseits ist der Durchmesser
des im allgemeinen schlauchförmigen Vorformlings wesentlich kleiner als der des
Fertigerzeugnisses. Andererseits darf der Dorn nur so gross sein, dass er ohne Schwierigkeiten
in den Schlauch einführbar ist. Daraus ergibt, dass es bei Herstellung von Behältern
mit im Verhältnis zum Behälterkörper grossen Offnungen oft nicht möglich sein wird,
mit einem Blas- und Kalibrierdorn zu arbeiten. Dies kann z. B. für einen dosenförmigen
Behälter gelten, bei dem die Einfüllöffnung in etwa den gleichen Durchmesser hat,
wie der Dosenkörper.
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Wenngleich in solchen Fällen die Nichtverwendung eines Kalibrierdornes
zur genauen Festlegung und Kalibrierung der Behälteröffnung im allgemeinen nicht
notwendig sein wird, ist doch insoweit ein Nachteil vorhanden; als es nicht möglich
ist, unter Verwendung eines Kalibrierdornes das überschüssige Material an den die
Öffnung enthaltenen Ende des Hohlkörpers in der eingangs beschriebenen Weise abzuquetschen.
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Deshalb ist es in solchen Falzen vielfach üblich und auch erforderlicht
den Hohlkörper, nachdem er aus der Form herausgenommen worden ist, durch Schnciden,
Fräsen oder dgl. in einem besonderen Arbeitsgang nachzubehandeln. Dadurch entsteht
ein zusatzlicher Aufwand, der insbesondere auch deshalb ins Gewicht fällt, weil
es b sich bei Hohlkörpern aus Kunststoff der in Frage kommenden Art durchweg im
Massenartikel handelt, die nur geringe Kosten verursachen dürfen.
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Der Erfindung liegt die Aufr-abe zu Grunde, bei der Herstellung von
mit einer Öffnung versehenen Hohlkörpern die Entfernung des überschüssigen Materials,
also der Abfallstücke, auf einfache Weise innerhalb der Form zu ermöglichen, wenn
kein Abquetschvorgang in der vor beschriebenen Weise stattgefunden hat. Zur Lösung
dieser rufgabe schlagt die Erfindung vor, dass während des Aufweitens des Vorformlings
in der Blasform das thermoplastische Material in einem oder mehreren vorzugsweise
umlaufenden Bereichen unter Verringerung seiner Wandstark ausgezogen wird, und alsdann
die zu beiden Seiten der so hergestellten Schwächestelle befindlichen Hohlkörperteile
relativ voneinander wegbewegt werden. Dazu wird zweckmässig eine Vorrichtung benutzt,
die aus einem entlang der Trennlinie des Hohlkörpers geteilten Hohlform mit einer
Zuführung für das Druckmittel besteht. Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung
kann die geteilte Hohlform innenseitig entlang der Trennfuge mit einem messerartig
ausgebildeten Vorsprung versehen san. Wenn das Material im Zuge des Aufweitvorganges
an diesem messerartigen Vorsprung zur Anlage kommt, erfahrt es eine erhebliche Streckung,
so dass es dort auf ene Wandstärke ausgezogen wird, die wesentlich geringer ist
als die Wandstärke in den übrigen Bereichen des iiohlkörpers. Die zu beiden Seiten
dieses Vorsprunges befindlichen Hohlkörperteile von denen eines im allgemeinen ein
Abfallstück
sein wird, sind also nur noch über einen dünnen Steg
miteinander verbunden. Wenn nach der Verfestigung des Materials die den beiden Hohlkörperteilen
zugeordneten Formbereiche auseinandergefahren werden, nehmen sie die beiden in ihnen
enthaltenen Hohlkörperteile mit, wodurch diese voneinander getrennt werden. Die
Erfindung sieht dabei die Möglichkeit vor, dass im allgemeinen ein Teil der Form
von dem an-'deren, stillstehenden d Teil der Form wegbewegt wird. Alsdann wird die
Form geöffnet, so dass die beiden resultierenden Abschnitte des Hohlkörpers, also
im allgemeinen das Fertigerzeugnis und das Abfallstück, entnommen werden können.
Selbtverständlich ist es unter Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung auch möglich,
den nach dem Aufweitvorgang entstandenen Hohlkörper in zwei Fertigerzeugnisse zu
zerlegen. Dabei fällt also kein Abfallstück an.
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Die den Vorsprung bildenden messerartigen Teile sind zweckmässig lösbar
in die Form eingesetzt, so dass sie gegebenenfalls ausgewechselt werden können.
Allerdings wird hierbei davon auszugehen sein, dass der Verschleiss an diesen messerartigen
Teilen wesentlich geringer ist als an den herkömmlichen Abquetschkanten oder dgl.,
die jeweils paarweise zusammenwirken. Die zu beiden Seiten der Trennfuge liegenden
normteile können mittels des durch die Blasluft verursachten inneren bberdruckes
relativ auseinanderbewEbar sein. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit,
die Auseinanderbewgung mittels besonderer Einrichtungen, z. B. hydraulischer oder
pneumatischer Zylinder, zu bewirken.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in dem einfachen Arbeitsablauf
und dem unkomplizierten Aufbau der Form. Die Erfindung ist bei praktisch allen heute
üblichen thermoplatischen Kunststoffen anwendbar.
Sie ist dabei
keineswegs auf Hohlkörper mit einer grossen Öffnung beschränkt. Vielmehr ist es
auch möglich, sie dann anzuwenden, wenn das Verhältnis zwischen dem Durchmesser
der Öffnung und dem Durchmesser des Behälterkörpers relativ klein ist, also auch
mit einem Kalibrierdorn gearbeitet werden könnte. Tatsache ist jedoch, dass heute
bei der Massenfertigung insbesondere von verhältnismässig dünnwandigen Hohlkörpern
aus thermoplastischem Material auf die Verwendung eines solchen Kalibrierdornes
verzichtet werden kann, wodurch unter Umständen die Produktivität gesteigert und
die Fertigung billiger wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 die Ansicht auf die Innenseite der Hälfte einer
Blasform mit einem im Formnest befindlichen Hohlkörper, der im Längsschnitt dargestellt
ist, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung,bei der jedoch die Formteile
zum Zwecke der Durchführung des Trennvorganges auseinandergefahren sind.
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Bei dem In der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
die Hohlform 10 insgesamt aus vier Teilen. Sie ist einmal in der Bildebene hälftig
unterteilt. Die beiden Formhälften, von denen eine (11) in der Zeichnung dargestellt
ist, sind senkrecht zur Bildebene gegeneinander verachiebbar angebracht. Die beiden
Formhälften werden zum Zwecke des öffnens der Form 10 auseinandergefahren. Danach
erfolgt das Auswerfen eines in der Fonn 10 befindlichen Hohlkörpers biw. der Teile
desselben.
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Alsdann wird zwischen die beiden Fo:inhälften ein z. B. schlauchförmiger
Vorformling ein£eflLhrt, der von oben nach unten; also in vertikaler Richtung
verlust,
Nach dein führen dieses Vorformlinges wird die Form 10 durch Zusammenfahren der
beiden Hälften geschlossen. Vor oder auch nach dem Schliessvorgang wird in das obere
Ende ein Blasdorn 12 eingeführt, der mit einem langsverlaufenden Kanal 13 für die
Zufuhr des Druckmittels versehen ist. An dem dem Plasdorn 1Q entgegengesetzten Ende,
welches beim Ausführungsbeispiel gemss der Erfindung das unter Ende ist, sind an
beiden Formhälften Abquetschkanten 14 angebracht.
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Diese drücken beim Schliessvorgang das untere Ende des Vorformlings
zusammen. Dieser wird somit verschlossen, wobei zugleich ein Abfallstück 15 entsteht.
Dieses ist über einen dünnen, in der Zeichnung nicht besonders dargestellten Steg,
mit dem Vorformling und später, also nach Beendigung des Aufweitvorganges, mit dem
rqsultierenden Hohlkörper 16 verbunden.
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Die Hohlform 10 dient zur Herstellung von dosenartigen Behältern,
die mit einer Einfüllöffnung 17 versehen sind (Fig. 2). Das Formnest 18 ist in seinem
oberen Bereich in Höhe der herzustellenden Öffnung 17 eingezogen und in der Ebene,
in der der Rand 19 des fertigen Hohlkörpers verläuft, unterteilt. Die Trennfuge
ist in Fig. 1 mit 20 bereich net. Zu beiden Seiten der Trennfuge ist innenseitig
jeweils ein Einsatz 21 und 22 angebracht. Die beiden einsätze, die aus widerstandsfähigem
Material, also vorzugsweise einem geeigneten Stahl, besteheh, bilden gemeinsam in
der Lage der Teile gemäss Fig. 1 eine umlaufende scharfe Kante 23. An dieser Kante
wird das thermoplastische Material während des Aufweitens vom Vorformling zum Hohlkörper
16 t1 sehr stark aufgezogen, so dass der in dem oberhalb der Trennfuge 20 angeordneten
Formbereich 24 befindliche Teil 25 des zunächst entstehenden Hohlkörpers nur durch
einen dünnen Film, der über die Schneidkante 23 verläuft,
mit dem
unteren Teil 16 verbunden ist Nach ausreichender Verfestigung des thermoplastischen
Materials im Anschluss an den Aufweitvorgang wird der obere Formbereich 24 gegenüber
dem unteren Formbereich nach oben verschoben. Dabei reisst der vorerwGhnte dünne
D Film an der durch die beiden Einsatze 21 und 22 gebildeten Schneidkante ab, so
dass im Ergebnis in unteren Formbereich oder fertige Hohlkörper verbleibt. Alsdann
wird die Form durch Auseinanderfahren der beiden Formhälften senkrecht zur Bildebene
geöffnet. Die beiden resultierenden Teile 16 und 25 können nunmehr aus der Form
entnommen werden, wobei das Teil 25 ein Abfallstück darstellt.
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Dabei ist davon auszugehen, dass das untere Abfallstück 15 ebenfalls
in geeigneter Weise, gegebenenfalls auch noch in der Form, vom Behälter abgetrennt
wird. Dies kann unter Verwendung bekannter Mittel erfolgen.
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Der Blasdorn 12 kann vor oder auch nach der Aufwärtsbewegung des oberen
Formbereiches 24 aus der Blasform zurückgezogen werden.
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Im Anschluss an die Entnahme des Fertigerzeugnisses 16 und des oberen
Abfallstückes 25 werden die beiden Teile 24 und 2X¢wieder zusammengefahren, also
in die Lage gemäss Fig. 1 gebracht. Alsdann ist die Form fertig zur Aufnahme des
folgenden Vorfoniinges.