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Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff.
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Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff werden vielfach in der
Weise hergestellt, dass zunächst ein etwa schlauchförmiger Vorformling gefertigt
wird, der anschliessend in einer Hohlform durch ein Druckmittel, zumeist Druckluft,
zur endgültigen Gestalt aufgeweitet wird. Es ist bekannt, den Vorformling im pritzgiessverfahren
herzustellen und ihn zusammen mit einem Dorn, der den Kern der Spritzgussform darstellt,
in eine Hohlform zu bringen, in der der im allgemeinen an einem Ende geschlossene
Vorformling durch ein Druckmittel, das über den Dorn zugeführt wird, aufgeweitet
wird.
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Die anwendung des Spritzgussverfahrens für die Fertigung des Yorformlings
hat eine Reihe technischer Vorteile. So kann im allgemeinen die Wandstarke des Vorformlings
sehr genau vorherbestimmt und eingehalten werden, wodurch auch die Wandstärke des
Fertigerzeugnisses günstig zu beeinflussen ist. Weiterhin weist das Fertigerzeugnis
keinerlei Abfallteile auf, die noch entfernt werden müssen Dies ist vor allem darauf
zurückzuführen, dass am Vorformling in der Hohlform keinerlei überflüssiges Material
abgequetscht werden braucht. Daraus ergibt sich als weiterer Vorteil, dass das Fertigerzeugnis
keine Schweissnahte aufweist. Die bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von Hohlkörpern
aus thermoplastischem
Material, bei denen der Vorformling im Spritzgussverfahren
hergestellt wird, sind jedoch in ihrem Aufbau verhältnismässig kompliziert und aufwendig.
Der sich daraus ergebende wirtschaftliche Nachteil verhGltnismassig hoher Gestehungskosten
hat in der Praxis dazu geführt, dass derartige Vorrichtungen nur in geringem Umfang
benutzt werden.
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Der grösste Teil der unter Verwendung eines Vorformlings in einer
Hohlform aufgeblasenen Hohlkörper wird heute unter Verwendung von Vorrichtungen
hergestellt, die die Verwendung eines im Extrusionsverfahrens hergestellten Schlauchabschnittes
vorsehen. Dieser Schlauchabschnitt weist im allgemeinen eine Länge auf, die etwas
grösser ist als die Länge des herzustellenden Fertigerzeugnisses, so dass an beiden
Enden eines solchen Vorformlinges in der Hohlform Abquetschvorgange durchgeführt
werden müssen, die zur Bildung von Schweissnähten führen. Dies kann nachteilig sein.
Weiterhin ist es bei diesen im Extrusionsverfahren hergestellten Vorformlingen einigermassen
schwierig, eine bestimmte Wandstärke genau einzuhalten. Zwar sind auch hier bereits
Massnahmen bekannt, um die wandstärke während des Extrusionsvorganges zu steuern.
Jedoch wird unter normalen Umstanden niemals die Genauigkeit erreichbar sein, die
bei Anwendung des ersterwähnten Verfahrens erzielt werden kann, bei welchem die
Vorformlinge im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der wesentliche Vorteil
jener Vorrichtungen jedoch, bei denen der Vorformling im Extrusionsverfahren hergestellt
wird, liegt in ihrer Wirtschaftlichkeit. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es
sich bei Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere bei Flaschen
und ahnlichen Behalten, im L1Eemeinen um
Massenartikel handelt,
die überwiegend reinen Verpackungszwecken dienen. Hierbei müssen wirtschaftliche
Gesichtspunkte bei der Auswahl der jeweils zweckmässigsten Vorrichtung im allgemeinen
den Ausschlag geben. Darauf ist es auch zurückzuführen, dass, wie bereits erwÒhnt
worden war, heute der ganz überwiegende Teil der Hohlkörper austhermoplastischem
Kunststoff unter Verwendung von im Extrusionsverfahren gefertigten Vorformlingen
hergestellt wird.
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkc'rpern
aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein zunächst im Spritzgussverfahren gefertigter
Vorformling in einer Hohlform durch ein Druckmittel zu einer endgültigen Gestalt
aufgeweitet wird, und zwischer zwei relativ gegeneinander bewegbaren Spannplatten,
an denen Spritzguss- -nnd Blasformen angebracht sind, um eine gemeinsame Achse drehbare
Dorne mit Längskanälen für den Durchgang eines Druckmittels angeordnet sind, die
wechselweise mit Spritzgussformen und Blasformen zusammenwirken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung dieser
Art so auszubilden, dass sie in ihrem Aufbau und ihrer Handhabung einfach und übersichtlich
ist. Auf diese Weise soll erreicht werden, dass die Vorteile der beiden vorstehend
erläuterten bekannten Vorrichtungen miteinander kombiniert werden, ohne dass zugleich
deren Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Im Ergebnis heisst das, dass im
wesentlichen die technischen Vorzüge der im Spritzgussverfahren hergestellten Vorformlinge
nutzbar gemacht werden, ohne zugleich auf die vom Extrusionsverfahren her bekannte
Wirtschaftlichkeit verzichten zu müssen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlagt die Erfindung vor, dass die eine
der beiden Spannplatten, an denen Spritzguss- und Blasformen angebracht sind, feststehend
und die andere bewegbar angeordnet und die Halterung fr die Dorne von der bewegbaren
Formplatte dieser gegenüber in Richtung der Drehachse verschiebbar ist. Dabei werden
im allgemeinen die Formen in an sich bekannter Weise hälftig unterteilt sein, so
dass beide Spannplatten Formhälften tragen, die in geschlossenem Zustand die Dorne
umschliessen. Die Dornhalterung kann an ihrer der bewegbaren Spannplatte zugekehrten
Seite von einer Keilwelle getragen sein, die in einer-mit entsprechenden Passfedern
versehenen Hülse dieser gegenüber langsverschiebbar geführt ist, wobei die Hülse
drehbar innerhalb der bewegbaren Spannplatte gelagert ist.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Anordnung so
getroffen sein, dass die Keilwelle mit einer Zahnstange versehen ist, die über ein
die Antriebsgeschwindigkeit vorzugsweise im Verhältnis 2:1 herabsetzendes Getriebe
durch die bewegbare Spannplatte antreibt bar ist. Dabei ist zweckmassig an der bewegbaren
Spannplatte odereinem Fortsatz derselben ebenfalls eine Zahnstange angebracht, die
auf das Getriebe einwirkt. Letzteres, das vorteilhaft aus zwei Lahnradern besteht,
kann von einer am Rahmen der Maschine angebrachten Halterung getragen sein. Der
vorbeschriebene Antrieb fiir die Keilwelle le hat.den Vorteil, dass sich die Dorne
gleichnlassig von den an beiden Spannplatten angebrachten Formteilen lösen und sich
stets in Mittelstellung zwischen diesen
befinden. Weiterhin ist es zweckmassig, die angetriebene Zahnstangeunter Zwischenschaltung
von in Längsrichtung der Keilwelle wirkenden Federmitteln an dieser angreifen zu
lassen. Dadurch wird beim Schl:icssen der Formen eine ewisse Dampfung erreicht,
Ausserdem werdenn dadurch Klemmun@en oder
dgl. mit Sicherheit vermieden.
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Andererseits ist auch eine Ausbildung möglich, bei welcher bei geschlossenen
Formen in einem Abstand vom freien Ende der Keilwelle ein Anschlag vorgesehen ist.
Dabei sind Keilwelle und Hülse vorteilhaft unter Zwischenschaltung eines Federmittels
gegeneinander verschiebbar. Keilwelle kann an oder nahe ihrem freien Ende radial
nach aussen vorstehende Fortsatz aufweisen die zur Abstützung einer Schraubenfeder
dienen, deren anderes Ende an der Stirnseite der Hülse anliegt. Dabei ist zweckm&-ssig
in das freie Ende der Keilwelle ein -en Gewindestift eingeschraubt, der einldie
Schraubenfeder abstützenden Teller tragt. Bei dieser zweiten Ausgestaltung der die
Relativervshiebung zwischen der bewegbaren Spannplatte und der Keilwelle wirkenden
Mittel werden die Dorne in der ersten Phase der Öffnungsbelegung gemeinsam mit den
von der bewegbaren Spannplatte getragenen Formteilen verschoben, so dass Vorformling
oder Fertigerzeugnis zumindest über Teilbereiche ihrer Längserstreckung mit diesen
Formteilen in Berührung bleiben. Erst in der zweiten Bewegungsphase, wenn die Keilwelle
gegen den Anschlag stösst, erfolgt die Trennung der Dorne von den von der bewegbaren
Spannplatte getragenen Formteilen. Beiden vorbeschriebenen Möglichkeiten ist der
Vorteil eigen, dass, abgesehen von der Drehbewegung der die Dorne tragenden Halterung,
für die Öffnungs- und Schliessbewegung der Formen und die Querbewegung der Halterung
mit den Dornen nur ein Antrieb notwendig ist, der auf eine der Spannplatten einwirkt
und dabei zugleich auch die erforderliche Querverschiebung der die Dorne tragenden
Halterung bewirkt.
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Wenn Flaschen hergestellt werden sollen, deren Hals bereits in der
Spritzgussform seine endgültige Gestalt erhalt, ist es gemuss einem weiteren Vorschlag
der Erfindung vorteilhaft, dass der den Flaschen hals aufnehmende Bereich der Spritzgussform
gegenüber rienem Bereich derselben, der den in der Blasform aufzuweitenden Teil
des Vorformlinges aufnimmt, thermisch isoliert ist. Dies g-eschieht zweckmassig
in der Weise, dass die Spritzgussform auch quer zur L>ngsrichtung des Dornes
unterteilt und zwischen beiden resultierenden Bereichen eine Schicht aus wärmeisolierendem
Material angeordnet ist. Bei der Schicht kann es sich gegebenenfalls um Luft handeln.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Spritzgussform im Bereich des Flaschenhalses aus
einem Material mit huher Leitfähigkeit, beispielsweise einer Leichtmetallegierung,
herzustellen. Andererseits können in dem den auf zur weitenden Abschnitt des Vorformlinges
aufnehmenden Bereich der Spritzgussform zusätzliche Heizmittel angeordnet sein.
Um auch innenseitig eine gute Värmeableitung aus dem'entsprechenden Abschnitt des
Vorformlings zu erreichen, können die Dorne in ihrem den Flaschenhals tragenden
Bereich vorteilhaft unter Zwischenschaltung einer Isolierhülse aussenseitig mit
einer Hülse aus Material mit hoher giarmeleitfähigkeit versehen sein. Diese ussere
Hülse kann sich über die gesamte Längserstreckung des den Flaschenhals aufnehmenden
Formbereiches erstrecken. Andererseits kann die Anordnung auch so getroffen sein,
dass die Dorne aus zwei Teilen zusammengesetzt sind, die vorzugsweise mittels Gewinde
miteinander verschraubt sind, wobei zwischen beiden Teilen eine Isolierscheibe angeordnet
ist, die etwa in der quer zur Längsachse des Dornes verlaufenden Trennebene der
Spritzgussform liegt.
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Gemass einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Dorne, vorzugsweise
in ihrem den auf zuweitenden Abschnitt-des Vorformlings tragenden Bereich, mit einer
Chromschicht oder einer Auflage aus Kunststoff versehen sein. Dadurch soll die Adhäsion
zwischen Dorn und Vorformling möglichst gering gehalten werden, so dass der Vorformiling,
insbesondere bei Einleitung des Aufweitvorganges, in der Hohlk@@form, sich ohne
weiteres vom Dorn löst.
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Um das Abziehen des Fertigerzeugnisses vom Dorn nach dem Öffnen der
Hohlform zu erleichtern, ist es vorteilhaft, die Dorne am Ubergang vom Flaschenhalsbereich
in den den aufzuweitenden Abschnitt des Vorformlings tragenden Bereich etwas einzuziehen.
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Sie Dornhalterung kann mit rusnehmungen versehen sein, in die die
Dorne einsteckbar sind. Dabei itt die Anordnung zweckmassig so getroffen, dass jeder
Dorn innerhalb seiner ausnehmung vom zwei in einem Abstand voneinander angeordneten
Klemmringen umgeben ist, deren Innenflache am Dorn anliegt und deren ausserer Mantel
mit Schragflachen versehen ist, an denen entsprechende Schräglfache eines dritten,
ungeteilten Ringes anliegen und alle drei Ringe gegeneinander verspannbar sind.
Diese Art der Befestigung ist Wusserst einfach. Die gewährleistet zudem eine einwandfreie
zentrische einordnung der Dorne in der jeweiligen Ausnehmung.
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Wenn die Längskanäle der Dorne am freien Ende der letzteren durch
Ventile verschliessbar sind, die durch die Längskanäle durchragende Ventil stangen
betätigbar sind, kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Langskanale an ihren
der Dreh@chs@ der Halterung zugekehrten
Enden zur Aufnahme von
zweckmässig ringförmigen Verdickungen der Ventilstangen erweitert sind, und zwischen
von diesen Erweiterungen gebildeten Schultern und den Verdickungen der Ventilstangen
in Richtung auf die Drehachse der Halterung wirkende Federn eingespannt sind.
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Vorteilhaft sind die der Drehachse der Halterung zugekehrten Enden
der Ventilstangen bzw. der Verdickungen konisch ausgebildet.
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Die Dornhalterung kann an ihrer der sie tragenden Welle abgekehrten
Seite mit parallel zur Drehachse verlaufenden wusnehmungen versehen sein, wobei
jedem Dorn eine solche Ausnehmung zugeordnet ist, in die bei geschlossenem Ventil
am freien Ende des Dornes etwa radial das konische freie Ende der Ventilstange hineinragt,
und eine der Anzahl der Blasformnester entsprechende Anzahl von axialen Hohlbolzen
vorgesehen ist, die mit einem ihrer Enden bei geschlossenen Formen in die jeweils
den Blasformnestern zugeordneten Ausnehmungen hineinragen und deren andere Enden
an eine Druckmittelzufuhr anschliessbar sind.
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Weiterhin können die Hohlbolzen über eine Kegelfläche von ihrem in
die Ausnehmungen einführbaren Endabschnitt in einen Abschnitt grösseren Durchmessers
übergehen, wobei den Ausnehmungen in der Halterung aussenseitig eine entsprechende
Kegelfläche zugeordnet ist. Vorteil haft ist wenigstens eine der beiden jeweils
zusammenwirkenden Kegelflächen durch einen vorzugsweise aus gummielastischem Material
bestehenden Dichtring gebildet. Im übrigen können die in den Ausnehmungen der Halterung
einführbaren freien Enden der Hohlbolzen abgerundet oder abgeschrägt sein. Diese
Abschrägungen oder Abrundungen wirken mit den konischen Enden der Ventil stangen
bzw. der Verdikkungen derselben zusammen mit dem Ziel, die Ventilstange nach aussen
zu drücken, um so das Ventil zu öffnen. Damit an die Passung
keine
allzu hohen Forderungen hinsichtlich der Genauigkeit gestellt werden müssen, können
die Hohlbolzen unter Zwischenschaltung eines eine geringfügige axiale Verschiebung
erlaubenden Federmittels von der feststehenden Spannplatte getragen sein.
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Um den Strömungswiderstand für die Blasluft möglichst kbin zu halten,
kann der innere Bereich der die Hohlbolzen aufnehmenden Ausnehmungen, in den hinein
das konische freie Ende der Ventilstange hineinragt, einen Durchmesser aufweisen,
der etwas grösser ist als der äussere-Durchmesser des darin befindlichen Endabschnittes
des Hohlbolzens.
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Dem gleichen Ziel dient die Massnahme, derzufolge die Querschnittsfläche
der Ventilstangen kleiner ist als die Querschnittsfläche der sie aufnehmenden Längskanäle
der Dorne. Dabei sollten die Ventilstangen vorteilhaft zumindest über wesentliche
Teile ihrer Längserstreckung an den Wandungen der Längskanäle der Dorne geführt
sein.
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Im übrigen können die Dorne jeweils neben ihrem den Flaschenhals tragenden
Bereich eine in Längsrichtung des Dornes verschiebbare Hülse tragen. Zweckmässig
befindet sich diese Hülse in ihrer dem freien Dornende abgekehrten Ausgangslage
in einem Abstand vom Flaschenhals, so dass die Hülse nicht zugleich Formteil für
die Stirnfläche des Vorformlinges ist. Die Hülse dient dazu, nach dem Öffnen der
Form das Fertigerzeugnis vom Dorn in Richtung auf dessen freies Ende abzustreifen.
Zweckmässig ist die Anordnung so getroffen, dass die Hülse aussenseitig mit einer
vorteilhaft als Ausnehmung, Nut oder dgl. ausgebildeten Führung versehen ist, an
der im Verlauf derSchwenkbewegung des Dornes ein die Längsverschiebung der Hülse
bewirkendes Steuerungsteil angreift. Zweckmässig ist die Hülse entgegen der Wirkung
eines
Federmittels in Richtung auf den Flaschenhals verschiebbar,
so dass sie, nachdem sie ausser Eingriff mit dem Steuerungsteil gekommen ist, wieder
selbsttatig in ihre Ausgangslage zurückverschoben wird.
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Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die beiden Spannplatten
mit Führungsleisten versehen sein, die in die entsprechenden Nuten der Spritzguss-
und Blasformen eingreifen. Dadurch wird die Montage der Formen wesentlich erleichtert,
da die Führungsleisten ion jedem Fall eine Gewähr dafür geben, dass die Dorne mit
den Formen fluchten.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Dorne mit Kegelflächen, vorzugsweise
einem Doppelkegel zu versehen, die bzw. der mit entsprechenden Ausnehmungen der
geschlossenen Spritzguss- und Blasformen zusammenwirken bzw. zusammenwirkt.
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Die Spritzgussmaschine kann in Bezug auf die Öffnungs- und Schliessbewegung
der Spritzgussformen feststehend angeordnet sein. Auch hier ist es vorteilhaft,
die Spritzdüse (en) der Spritzgussmaschine aussenseitig mit Kegelflächen zu versehen,
die mit entsprechenden Kegelflächen an der bzw. den geschlossenen Spritzgussform(en)
zusammenwirkt bzw. zusammenwirken.
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In der Zeichnung sind k einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen
von lIohlkörpern aus thermoplastischem Material, teilweise im Schnitt,
Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig.
2 in grösserem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie Iv-IV der Fig. 3, Fig.
5 einen Teilauchnitt aus einer zweiten Ausführungsform in einer Darstellung gemss
Fig. 2, Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5 in grösserem Maßstab, Fig. 7 die zweite
Ausführungsform eines Dornes im Längsschnitt durch eine Spritzgussform, Fig. 8 die
entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform, Fig. 9 einen Längsschnitt
durch eine dritte Ausführungsform eines Domes, Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie
X-X der Fig. 3.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen
aus einer Kolben-Schnecken-Spritzgussmaschine 10, einer Schliesseinheit 11 sowie
daran angebrachten Spritzgussformen 12 und Blasformen 13. Diese Formen sind hälftig
unterteilt. Die Formhälften werden von Spannplatten 15 und 14 getragen, von denen
die Spannplatte 14 feststehend und die Spannplatte 15 hier und herbewegbar ist.
Die Formen sind als Ilehrfachformen ausgebildet derart, dass in der Spritzgussstation
und der Blasstation jeweils mindestens zwei Formen bzw. Formnester vorgesehen sind.
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Weiterhin sind mehrere Dorne 16 vorgesehen, deren Anzahl mit der Anzahl
der insgesamt vorhandenen Formnestern der Formen 12 und 13 ütereinstimmt. Diese
Dorne 16 haben eine zweifache Funktion. Sie
dienen elnmdi als Kerne
in den Spritzgussformen 12 und zum dnderen als Blasdorne in den Blasformen 13. Sie
sind an einer drehbar gelagertn Kalterung 17 befestigt. Diese wird von einer Welle
18 getragen, die innerhalb einer Hülse 19 langsverschiebbar geführt ist.
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Die Welle 18 ist mit langsverlaufenden Nuten 20 versehen, also als
Keilwelle ausgebildet. In diese Nuten 2G greifen Passfedern 21 der Hülse 19 ein.
An letzterer ist ein Ritzel 22 angebracht, das absatzweise über eine Zahnstange
23 angetrieben wird. Zwischen Ritzel 22 und Hülse 19 ist eine bberholkupplung eingeschaltet,
so dass die Hülse 19 nur in einer Richtung angetrieben erden kann.
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Die Keilwelle 18 ist an ihrem der Dornhalterung 17 abgekehrten Ende
mit einer in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung 24 versehen, in die ein verstellbarer.
Gewinde stift 25 eingreift. Dieser ist in den äusseren mit Gewinde versehenen Bereich
27 der Ausnehmung 24 eingeschraubt. Zur Sicherung dient ein Teller 26, der die Funktion
einer Kontermutter hat und zugleich zur Abstützung einer Schraubenfeder
29
dient, deren anderes Ende an der Hülse 19 anliegt. Wenn die Formen 12 und 13, die
an der Drehbewegung der Dornhalterung 17 und der Dorne 16 nicht teilnehmen, geöffnet
werden - dies geschieht durch Verschieten der Spannplatte 15 in Richtung des Pfeiles
30 - nehmen die Teile 16 kis 2'9 zunachst an dieser Bewegung teil. D. h., dass die
Dorne 16 in Kontakt mit den zur Spannplatte 15 gehörenden Formhälften bleiben.
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Dieser Kontakt bleibt auSrechterhalten, bis der Gewinde stift 25 an
ein als einschlag 31 dienendes Rahmenteil stösst. Dadurch kommt die Belegung der
Dornhalterung 17 zwangslauSig zu einem Ende. Hingegen erfolgt eine weitere Bewegung
der Spannplatte 15 und der Hülse 19 gegenüber der nunmehr feststehenden Keilwelle
18 unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Feder 29. In dieser zweiten Phase der
Bewegung werden die der Spannplatte 15 zugeordneten Formhalften von den Dornen 16
getrennt. Der Gewindestift 25 kommt in dem Augenblick an dem Anschlag 31 zur Anlage,
wenn die Spannplatte 15 den halben Öffnungsweg in Richtung des Pfeiles 30 zurückgelegt
hat. Auf diese Weise wird erreicht1 dass die Dorne 16 in der Mitte zwischen den
Hälften der geöffneten Formen 13 und 14 liegen. Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass die Fertigerzeugnisse, also bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
die Flaschen 32, mit den sie tragenden Dornen 16 aus den Blasformen 13 herausgefahren
werden können. Voraussetzung ist dabei natürlich, dass die Formen weit genug geöffnet
werden.
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Nachdem die Öffnungsbewegung der Spannplatte 15 beendet ist, wird
die Dornhalterung 17 mittels Zahnstange 23 und Ritzel 22 um 1800 gedreht.
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Dies hat eine entsprechende Verschwenkung der Dorne 16 zur Folge,
so dass die soeben hergestellten Vorformlinge 33 aus den Spritzgussformen 12 gemeinsam
mit den sie tragenden Dornen zwischen die !halten der Blasformen 13 gebracht werden.
Gleichzeitig werden die zuvor in den
Blasformen 13 hergestellten
Fertigerzeugnisse 32 an einem feststehenden Abstreifer 34 (i'i. 1) abgestreift.
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Um diesen Vorgang zu erleichtern, sind die Dorne 16 am uebergang de
Flaschenhalses 35 zum Flaschenkörper 36, also bei 37 (Fig. 2) etwas abgesetzt. Weiterhin
kann, um das Entformen zu erleichtern, der den Flaschenhals 35 tragende Bereich
des Dornes 16 leicht @onisch ausgebildet sein. Die Dornhalterung 17 ist mit einer
der anzahl der Dorne 16 entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen 38 versehen, in die
die Dorne 16 einsteckbar sind. Die Eefestigung derselben geschieht mittels zweier
Klemmringe 39 und 40, deren Innenfiachen an den Dornen 16 anliegen und deren äussere
Mantelflächen mit konischen bzw. schragverl@ufenden Flacher versehen sind, an denen
entsprechende chragflachen eines dritten ungeteilten Ringes 41 anliegen. Auf den
&usseren (40) der beiden geteilten Ringe 39 und 40 wirkt eine Mutter 42 ein,
durch die die Ringe 39 bis 41 gegeneinander verspannt und so die Dorne in ihrer
Lage gehalten und zugleich zentriert werden.
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Die Dorne 16 sind mit zentralen Langskanalen 43 versehen, die an ihren
den Halterung 17 zugekehrten Enden mit jeweils einer Erweiterung 44.versehen sind.
In diesen Erweiterungen 44 sind Federelemente 45 angeordnet, deren eines Ende an
einer Schulter 46 und deren anderes Ende an einer Verdickung 47 am Ende einer innerhalb
jedes zentralen Langskanals 43 geführten Ventilstange 48 anliegt. Die Federn 45
drücken somit die Ventil stangen 48 nach innen, so dass ein am freien Ende jeder
Ventilstange 48 befindlicher Ventilkegel 49 ebenfalls nach innen gegen einen Ventilsitz
50 gezogen wird und somit den Langskanal 43 des Dornes 16 an seinem freien Ende
verschliesst. Die Ventil stangen 48 sind mit einem Querschnitt versehen, der kleiner
ist als die Querschnittsflache der zentralen Kanäle 43. Dasgleiche gilt hinsichtlich
der Querschnittsflache der Verdickung 47 am inneren Ende der Ventilstangen 48 (vgl.
Fig. 3).
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Durch diese Formgetung wird erreicht, dass die Blasluft ungehindert
durch die Dorne 16 hindurchströmen kann. Dabei ist sowohl hinsichtlich der Ventil
stangen 48 als auch der Verdickungen 47 eine Form gewählt, die zugleich auch eine
Führung dieser Teile an den Wänden der Kanäle 43 bzw. der Erweiterungen 44 ermöglicht.
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Die Dornhalterung 17 ist an ihrer der Keilwelle 1o abgekehrten Seite
mit paral].el zur Drehachse verlaufenden Bohrungen 51 versehen, wobei jedem Dorn
11 eine solche Bohrung 51 zugeordnet ist. Weiterhin sind Hohlbolzen 52 für die Zuführung
des Druckmittels vorgesehen, die mit Langsbohrungen 53 versehen sind. Letztere werden
an eine Druckmittelzufuhr angeschlossen. Die Endabschnitte 54 der Hohlbolzen 52
sind so bemessen, dass sie in die Bohrungen 51 einführbar sind. Dabei wird über
Kegelflachen 55 und 56 an Dornhalter 17 bzw. Hohlbolzen 52 ein Xftdichter Abschlusszwischen
den jeweiligen Hohlbolzen und der Halterung 17 bzw. der zugehörigen Bohrung 51 erzielt.
Jeder Blasform 13 ist ein solcher Hohlbolzen 12 zugeordnet. Beim bereits beschriebenen
Cffnungsvorgang wird der Dornhalter 17 von den Hohlbolzen 52 abgezogen. Letztere
können somit die Drehbewegung um 1800, die die Dornhalterung 17 nach erfolgtem Öffnungsvorgang
erfährt, nicht behindern. Im Verlauf der drauffolgenden Schliessbewegung der Formen
entgegen der Richtung des Pfeiles 30 werden dann die Hohlbolzen 52 wieder in jene
Bohrungen 51 eingeführt, die jeweils den Blasformen 12 zugeordnet sind. Die Hohlbolzen
52 sind in ihrer Langsbrichtung geringfügig verstellbar. Sie stehen unter der einwirkung
von Federn 57. Dadurch wird erreicht, dass die Anlage zwischen liohlbolzen 52 und
Halterung 17 an den Kegelfächen 55 und 56 immer unter einem gewissen Druck steht,
so dass also eine
ausreichende Dichtheit gewährleistet ist. Zum
anderen hat die geringfügige Verschiebbarkeit der Hohlbolzen 52 den Vorteil, dass
bezüglich der Genauigkeit der Passflächen keine allzu grossen Anforderungen gestellt
zu werden braucht. Ausserdem können die Kegelflächen 56 der Hohlbolzen 12 an einem
Dichtring 58 angebracht sein, der, wenn er aus geeignetem, also gummielastischem,
Material besteht, die Wirkung der Feder 57 unterstützt. Da bei dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Blasformen vorgesehen sind, müssen ach zwei
Hohlbolzen 52 vorhanden sein, die vertikal übereinander angeordnet sind.
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Die Zeichnung lässt erkennen, dass die Ventilstangen 48 bzw. die am
Ende derselben angebrachten Verdickungen 47 durch die Federn 45 in die Bohrungen
51 hineingedrückt werden. Das Einführen der Hohlbolzen 52 im Verlauf der Schliessbewegung
der Form 12 und 13 in die zugeübrigen Bohrungen 51 der Dornhalterung 17 hat zur
Folge, dass die Ventil stangen 48 durch die Hohlbolzen 52 nach aussen verschoben
werden. Dabei erfolgt zwangsläufig ein Abheben des jeweiligen Ventilkegels 49 vom
zugehörigen Ventilsitz 50, so dass nunmehr, wenn die Schliessbewgung vollendet ist,
das Druckmittel vom Hohlbolzen 52 bzw. von der darin befindlichen Längsbohrung 53
durch die Bohrung 51 und den Dorn 16 in den Vorformling zum Aufweiten des letzteren
geführt werden kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Strömungswiderstände
möglichst gering sind. So ist der innere Bereich 59 der die Hohlbolzen 52 aufnehmenden
Bohrungen 51 mit einem etwas grösseren Durchmesser versehen, um auf diese Weise
einen Ringkanal 60 für den Durchgang der Luft zu bilden. Für denselben Zweck sind
die an den Ventil stangen 48 befindlichen Verdickungen 47 an ihrer den Hohlbolzen
52 zugekehrten Seite konisch zulaufend ausgebildet.
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Die Bewegung der Spannplatte 15 wird durch zwei Spindeln 61 bewirkt,
die axial verschiebbar sind. Der Antrieb dieser nicht rotierenden Spindeln erfolgt
über Muttern 62, die in geeigneter Weise über ein Ritzel 63 von einem Motor angetrieben
werden. Jede Spindel 61 ist über einen geteilten Klemmring 64 mit der Kolbenstange
65 mit einer hydraulischen Druckdose 66 verbunden. Ilie Anordnung ist dabei so getroffen,
dass das freie Ende der Spindel 61, das auf die im wesentlichen ebene Endfläche
der Kolbenstange 65 drückt, bei 68 ballig ausgebildet ist. Ausserdem sind die beiden
Klemmringe 64 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Traverse miteinander
verbunden, um so eine Drehbewegung der Spindel um ihre Längsachse auf jeden Fall
zu verhindern. Das Schliessen der Formen 12 und 13 durch Verschieben der Spannplatte
15 entgegen der Richtung des Pfeiles 30 wird bis auf die letzten Millimeter ausschliesslich
durch die Spindeln 61 bewirkt. Die restliche Schliessbewegung erfolgt dann durch
Betätigung der Druckdose 61. Auf diese Weise kann eine verhältnismässig kleine und
unkomplizierte Hydraulikeinrichtung verwendet werden. Ausserdem besteht die Möglichkeit,
durch die Druckdose 66 den k Abschluss der Schliessbewegung zu dämpfen. Ausserdem
vermittelt die Zwischenschaltung der Druckedosen 66 in Bezug auf die letzte Phase
des Schliessvorganges eine gewisse Elastizität, so dass auch hier bezüglich der
Passungen und der Steuerungen des Antriebes keine allzu grossen Anforderungen an
die Genauigkeit gestellt werden müssen. Im Hinblick auf den Zweck der Erfindung
ist es vor allen Dingen wichtig, dass die Kombination des Spindelantriebs mit den
Druckdosen wesentlich billiger ist als eine Betätigung der Spannplatte 15 für das
Öffnen und Schliessen ausschliesslich durch eine Hydraulik-Einrichtung.
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Ziel der Erfindung ist es unter anderem, nach Möglichkeit Hohlkörper
ohne Abfallteile zu fertigen. Dies setzt beispielsweise voraus, dass der Flaschenhals
35 bereits vollständig in der Spritzgussform 12 ausgebildet wird, so dass daran
in der Blasform 12 keine Formänderungen mehr vorgenommen werden. Dies lässt es wünschenswert
erscheinen, dass der Flaschenhals 35 beim Verlassen der Spritzgussform 12 bereits
eine Festigkeit erreicht hat, die unerwünschte Verformungen durch irgendwelche äusseren
Einflüsse ausschiesst. Daraus ergibt sich, dass der Flaschenhals bereits innerhalb
der Spritzgussform weitgehend abgekühlt werden muss. Andererseits ist aber zu berücksichtigen,
dass der restliche Abschnitt des Vorformlings noch einem weiteren Formgebungsprozess
in der Blasform 13 unterzogen werden soll, so dass also hier eine möglichst gute
Plastizität erwünscht ist, die eine entsprechend hohe Temperatur voraussetzt.
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Um diesen Forderungen gerecht zu werden, sind die Spritzgugssformen,
abgesehen von der für die Durchführung der Öffnungs- und Schliessbewegungen notwendigen
Teilung, zusätzlich quer zur Längarichtung der Dorne 16 unterteilt, und zwar in
einen Bereich 70, der den Flaschenhals 35 aufnimmt, und einen Bereich 71, der jenen
Abschnitt des SVorformlinges 33 aufnimmt, der in der Blasform 13 aufgeweitet werden
soll. Der Bereich 70 der Spritzgussform 12 besteht zweckmässig aus einem Material
mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise einer Leichtmetallegierung. Dadurch
wird die Wärme aus dem Flaschenhals 35 schnell abgeführt. Dies wird durch entsprechend
gross bemessene Kanäle 72 gefördert, durch die ein Kühlmittel flieast. Andererseits
ist der Formbereich 71, in dem sich der in der Blasform 13 aufzuweitende Abschnitt
des Vorformlinges 33 befindet, mit zusätzlichen
Heizpatronen 73
versehen, um hier das Material möglichst warm und plastisch zu halten.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Dorne ist in Fig. 7 dargestellt,
in der jene Teile, mit dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 3 übereinstimmen,
mit gleichen, jeweils um 100 höheren Bezugszeichen versehen sind. Um auch innenseitig
vom Vorformling 133 im Bereich des Flaschenhalses 135 eine möglichst gute Wärmeabführung
zu erzielen, ist auf dem Dorn 116 im Formbereich 170 eine Hülse 174 aus einem Material
mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise einer Leichtmetallegierung, angebracht.
Diese Hülse 174 endet etwa in der Trennebene 175 zwischen den beiden Formbereichen
170 und 171. Sie ist gegenüber dem Dorn 116 durch eine Isolierhülse 176 abgeschirmt.
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Die Hülse 174 erstreckt sich durch den gesamten Formbereich 170, um
so einen guten Warmeübergang auf diesen Formbereich zu erzielen.
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Der zweite Formbereich 171 kann ebenfalls 3 mit zusätzlichen Heizpatronen
173 versehen sein. Im übrigen ist es zweckmässig, zwischen beiden Bereichen eine
Schicht 177 aus wärmeisolierendem Material anzuordnen.
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Eine dritte Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 8 dargestellt, in der
jene Teile, die mit den beiden vorher beschriebenen Beispielen übereinstimmen, mit
gleichen, jeweils um 100 bzw. 200 höheren Bezugszeichen versehen sind. Der Dorn
216 ist aus zwei Teilen 216a und 216b zusammengesetzt. Diese beiden Teile sind über
ein Gewinde 283 miteinander verbunden, wobei zwischen beiden Teilen Isolierringe
284 und 285 angeordnet sind. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass
der
Wärmeübergand im Bereich des Gewindes 283 ohnehin verhaltnismässig klein ist. Die
Verbindungsstelle zwischen den beiden Dornteilen 216a und 216b liegt etwa in der
Trennebene 275 zwischen den beiden Bereichen 270 und 271 der Spritzgussform, zwischen
denen ebenfalls eine Isolierschicht 277 angeordnet sein kann.
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Bei dem in Fig. 9 dargestellten Dorn 316 ist neben dem als Flaschenhals
2335 ausgebildeten Endbereich des Vcr : Eormlinges 330 in einem Abstand von der
Stirnflache 390 des Flaschenhalses eine Hülse 391 in Längsrichtung des Dornes verschiebbar
auf diesem angebracht. Diese Längshülse 391 dient als Abstreifer. Nach dem Öffnen
der Blasform wird die Hülse 391 in Richtung auf den Flaschenhals 335 verschoben,
wobei sie sich gegen dessen Stirnflache 390 anlegt und den Hohlkörper von Dorn 316
ab streift. Die Hülse 391 ist aussenseitig mit einer Nut 392 verstehen, in die im
Verlauf der Schwenkbewegung, die der Dorn nach dem Öffnen der Blasform durchführt,
ein Steuerungsmittel, beispielsweise nach Art des in Fig0 1 der Zeichnung dargestellten
Teiles 34 eingreift. Dadurch wird die Verschiebung der Hülse 391 in Richtung auf
den Flaschenhals 335 verursach-t, und zwar entgegen der wirkung einer Feder 93,
die die Hülse 391 wieder in ihre Ausgangs stellung zieht, sobald sie ausser Eingriff
mit dem. vorerwahnten Steuerungsteil kommt. Selbstverständlich kann diese Welse
auf jedem Dorn, unabhangig von dessen übriger Ausgestaltung, angebracht werden,
Sie hat den Vorteil, dass Beschädigungen beim Ab streifen der Flaschen vom Dorn
praktisch kaum auftreten können, da die Hülse in schonender Weise gegen die Stirnflache
des Flaschethalses drückt, die einmal eine glatte Angriffsflache bietet und im übrigen
chnehin clell Teil darstellt, der normalerweise am stärksten abgekühlt scin wird.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen eine zweite Möglichkeit bezüglich der Ausgestaltung
der die Relativbewegung zwischen Keilwelle und bewegbarer Spannplatte
bewirkenden Teile. Bezüglich des übrigen Aufbaus stimmt das Ausführungsbeispiel
gemäss Fig. 3 und 6 mit jene, gemäss Fig. 2 überein, so dass für gleiche Teile auch
gleiche, jeweils um 300 höhere Bezugszeichen verwendet wird.
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Fig. 5 lasst erkennen, dass die bewegbare Spannplatte 415 bzw. die
von dieser getragene Druckdose 466 mit einer Zahnstange 494 versehen ist, die ein
Zahnrad 495 antreibt. Letzteres kämmt mit einem Zahnrad 496, das seinerseits eine
Zahnstange 497 antreibt, die von der Keilwelle 418 getragen is-t. Die grösste der
beiden Zahnräder 495 und 496 ist so gewählt, dass die Bewegung von der Zahnstange
494 auf die Zahnstange 497 im Verhätnis 2:1 übertragen wird. Die Öffnungsbewegung
der Spannplatte 415 in Richtung des Pfeiles 430 hat zur Folge, dass die Zahnstange
497 in derselben Richtung mit der halben Geschwindigkeit bewegt wird. D. h. also,
dass im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 die Keilwelle 418 sofort
vom Beginn der Öffnungsbewegung ab eine Relativverschiebung gegenüber der Spannplatte
415 erfahrt. Dasgleiche gilt somit für die von der Keilwelle getragenen Dorne, die
mit der halben Geschwindigkeit der Spannplatte 415 der Öffnungsbewegung folgen.
Dadurch wird erreicht, dass sofort von Beginn der Öffnungsbewegung an die Dorne
mit den von ihnen getragenen Vorformlingen bzw. Fertigerzeugnissen beidseitig von
den an den Spannplatten befindlichen Formteilen gelöst werden. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel
gemäss Fig. 2 kann dies insbesondere im Zusammenhang mit den Vorformlingen gewisse
Vorteile haben, da letztere über ihren gesamten Umfang die gleiche "Behandlung"
erfahren.
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Dies ist bein Ausführungsbeispiel gemass Fig. 2 nicht unbedingt der
Fall, da die eine Seite der Vorformlinge noch CiWtr die Dauer der Hälfte der Öffnungsbewegung
mit dem einen Formteil in @erührung bleibt. Dies wird im Normalfall ohne besondere
Auswirkungen ble@ben.
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Es ist jedoch denkbar, dass bei besonders empfindlichen Kunststoffen
Einflüsse wirksam werden, die nach Möglichkeit vermieden werden sollten.
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Bei der Schliessbewegung der Spannplatte 415 erfolgt ebenfalls die
Rückbewegung der Keilwelle 418 über die vorbeschriebene Anordnung, also die Teile
494> 495, 496 und 497, wohingengen beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 auf
dem halten Schliesswege, nachdem die Feder 29 wieder entspannt worden ist, die Keilwelle
und damit die Dorne direkt durch die Spannplatte 15 mitgenommen werden.
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Fig. 6 zeigt, dass die Zahnstange 497 in einen Ring 498 eingreift,
der unter Zwischenschaltung von auf beiden angeordneten Federmittein 499 mit einem
Gleitsitz auf einer hülse 500 angeordnet ist, di ihrerseits von der Keilwelle 418
getragen wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass insbesondere bei der Schliessbewegung
eine gewisse Dampfung eintritt. Insbesondere werden, da die Zahnstange 497 @agenüber
der Keilwelle 418 in Langsrichtung derselben etwas nachgeban kann, Zwängungen und
dgl. vermieden.
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Unabhangig von der unterschiedlichen Ausgestaltung bestimmter Teile
der Vorrichtung ist es vorteilhaft, an den Spannplatten 15 und la (Fig. 2 und 10)
Führungsleisten 86 vorzusehen, die in Nute 87 in diesen Spannplatten angeordnet
sein können. Die Teile der ä''rit
und blasformen sind dabei mit
langsverlauSenden Nuten 88 versehen, in die die Führungsleisten 86 eingreifen. Dadurch
wird die Montage der Teile wesentlich erleichtert. Insbesondere ist sichergestellt,
dass die Forrnnester in jedem Fall mit den Dornen fluchten.
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Diene andere die Zentrierung der Dorne bewirkende Maßnahme besteht
darin, letztere mit einer doppelkegeligen Erweiterung 89 (Fig. 2 und 3) zu versehen,
die mit einer entsprechenden Ausnehmung 89a der jeweilsgen Form zusammenwirkt.
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Es was bereits erwahnt worden, dass beim Ausführungsbeispiel gemäss
Fir. 1 bis 3 Spritzguss- und Blasformen jeweils zweifach angeordnet sind. Demzufolge
ist die Spritzgussmaschine auch mit zwei Spritzdiesen 78 versehen. Beide Spritzdüsen
sind aussenseitig durch einen Doppelkegel 79 begrenzt, dem entsprechend verlaufende
Flächen 80 der Spritzgussformen zugeordnet sind. Die Spritzgussmaschine 10 ist in
Bezug auf die Öffnungs- und Schliessbewegung der Spritzgussformen 12 feststehend
angeordnet. Durch die vorerwähnten doppelkegeligen Flächen wird in jedem. Fall eine
genaue Ausrichtung der Teile zueinander gewährleistet. Dies wird selbstverständlich
auch dadurch erleichtert, dass die Spritzgussmaschine, wie bereits erwähnt, feststehen
kann. Der sogenannte Anguss wird dabei durch die querverschiebung der Dorne 12 im
Gefolge der Öffnungsbewegung der Formen 12 und 13 abgerissen. D. h. also, dass bei
Durchführung der Schwenkbewegung, durch die die Dorne 16 von der SpritzguPstation
in die Blasctation verschwenkt werden, Dorne und Spritzgussdüsen seitlich
gegeneinander
versetzt sind. Dies ist insofern vorteilhaft, als, wie auchbeim Ausführungsbeispiel
gemäss Fig. 1 bis 3, im allgemeinen mehrere Formen oder Formnester vorhanden sind,
die sich in Richtung der von den Dornen beschriebenen Kreisbewegung nebeneinander
befinden. Auf Grund der seitlichen Verschiebung der Dorne 16 gegenüber den Spritzdüsen
78 vor Beginn der Drehbewegung braucht auf die Lage des von den freien Enden der
Dorne beschriebenen preises in Relation zur Lage der Spritzdüsen keine Rücksicht
genommen zu werden.
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Wenn vorher erwähnt worden war, dass die Spritzgussmaschine feststehend
angeordnet sein kann, so schliesst das natürlich nicht aus, dass Vorrichtungen 81
bzw. 82 zur Seiten- bzw. Höhenverstellbarkeit vorgesehen sind, um die Lage der Spritzgussmaschine
10 an die jeweiligen Verhältnisse anpassen zu können, die z. B. von der Grösse der
Form abhängen.