DE1778318B2

DE1778318B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen mit hoher Schlagfestigkeit aus harten Thermoplasten

Info

Publication number: DE1778318B2
Application number: DE1778318A
Authority: DE
Inventors: Teunis Pijnacker Frieling; Arie Hendrik Ido Ambacht Hey
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1967-04-18
Filing date: 1968-04-18
Publication date: 1979-09-06
Also published as: FR1565802A; CH471674A; BE713804A; ES352850A1; DE1778318A1; NL6705405A; DK125875B; GB1224499A; AT310444B; NL128501C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen mit einer hohen Schlagfestigkeit aus harten Thermoplasten gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 5.

Aus der DE-AS 11 74 488 ist bereits die Herstellung eines Schlauches für eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, wobei ein fortlaufend extrudierter Schlauch plastischen Materials zunächst abgekühlt, dann zwischen Quetschwalzen hindurchgeführt und anschließend auf Orientierungstemperatur wieder erwärmt wird, bei der der Schlauch zur Bewirkung der gewünschten Streckung aufgeblasen wird. Die Kühlung dient dazu, die Temperatur des thermoplastischen Materials unter den Schmelzpunkt desselben abzusenken, so daß das plastische Material weder an den Walzen noch an Rohren haftet bzw. kleben bleibt Da die Abkühlung mittels einer Wasserschmierung durchgeführt wird, also mit Hilfe von Wasser, das außenseitig auf den extrudieren Schlauch zur Einwirkung gebracht wird, muß die Schlauchkühlung also in einem solchen Ausmaß durchgeführt werden, daß die innere Fläche des aus plastischem Material bestehenden Schlauchs entsprechend abgekühlt wird, damit das Material nicht an in deren Bereich vorgesehenen Rohren haftet Die entsprechende Abkühlung der Innenfläche weit unter den Schmelzpunkt hat in Verbindung mit der von außen erfolgenden Schlauchkühlung zur Folge, daß das gesamte Schlauchmaterial in Radialrichtung unter den Schmelzpunkt abgekühlt wird. Es ist somit in keiner Weise eine Hautbildung an der Außen- und der Innenfläche gegeben, während der dazwischenliegende Querschnittsbereich noch durchaus eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes besitzt. Auch ist kein steiler Temperaturgradient von den gekühlten Flächen zu dem nicht gekühlten Material ausgebildet. Dies ist auch vollständig unmöglich, wenn die Innenfläche des Schlauchs auf die gewünschte Temperatur mittels einer von außen auf den Schlauch einwirkenden Kühlung abgekühlt werden soll.

Aus der DE-PS 85 26 09 ist ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Thermoplasten bekannt, wobei von unter Druck stehender kalter Luft Gebrauch gemacht wird, die durch eine Leitung eingeführt wird, um als Kühlmedium Verwendung zu finden und so einen zuvor in einer Blasform aufgeblasenen Gegenstand abzukühlen. Hierbei wird die in eine Blasform extrudierte plastische Masse zunächst mittels eines heißen Luftstroms aufgeblasen, bis die Masse an der Innenwandung der Blasform zur Anlage kommt und so die Gestalt des Fertigproduktes angenommen hat. Hiernach findet dann die Einblasung der Kaltluft statt, um den zuvor aufgeblasenen Gegenstand formstabil auszuhärten. Die Verwendung von Luft mit Raumtemperatur und die Bildung einer Haut sind nicht vorgesehen.

Aus der US-PS 27 56 461 ist noch in der Verbindung mit der Extrudierung von Kunststoffen die Abkühlung

durch Berührung mit einer zerstäubten Flüssigkeit bekannt.

Aus Ausführungen in der US-PS 30 65 501 hinsichtlich eines noch älteren Vorschlags ist die Verwendung eines gasförmigen Kühlmittels als Blasmedium bekannt Gleichzeitig ist angegeben, warum die Verwendung eines solchen Kühlmittels als Blasmittel nicht erfolgreich durchgeführt werden kann. Bei dieser alten Verfahrensweise wird nicht nur die Innenfläche des Rohres von dem Kühlmittel gekühlt, sondern auch das gesamte zwischen der Innenfläche und der Außenfläche liegende plastische Material, und das ganze dabei in einem viel größeren Ausmaß und sogar vor der Aufblasung des Schlauchs zur Anpassung an die besondere Kontur der Blasform.

Schließlich ist aus der GB-PS 10 37 115 ein Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten Gegenstands bekannt, bei dem zunächst ein Vorformling aus orientierbarem Kunststoff spritzgeformt wird, wonach dieser Vorformling in seinem anschließend aufzublasenden Bereich in Axialrichtung auf das zwei- oder mehrfache seiner Länge gestreckt und unmittelbar anschließend zur Vergrößerung seiner Querabmessungen ebenfalls auf das mindestens 2fache aufgeblasen wird. Des weiteren kann der Vorformling vor seinem Strecken auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der das Material ohne Reißen streckbar ist und eine Molekularorientierung eintritt Die niedrigste in Verbindung mit dieser Verfahrensweise angegebene Temperatur liegt bei 85° C Zwar kann möglicherweise bei dieser Verfahrensweise zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Steller Temperaturgradient in dem Wandungsmaterial erreicht sein, jedoch wird auf jeden Fall die Temperatur des gesamten Materials unter die plastische Temperatur abgesenkt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs hinsichtlich seiner Gattung bezeichnete Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung so auszubilden, daß in besonders einfacher Weise Gegenstände mit hoher Schlagfestigkeit aus harten Thermoplasten herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrenstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 und in vorrichtungstechnischer Hinsicht durch diejenigen des Patentanspruchs 5 gelöst

Die Masse des Vorformlings wird nach der erfindungsgemäßen Lehre nicht vollständig auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt, sondern nur in einem solchen Maß, daß ein steiler Temperaturgradient in der Nähe der äußeren und/oder inneren Oberfläche des Vorformlings ausgebildet wird.

Die Erfindung ist insbesondere zur Herstellung hohler Körper bzw. Gegenstände, wie beispielsweise von Behältern insbesondere von Flaschen nach dein Blasverfahren, geeignet, eignet sich andererseits jedoch auch für die Herstellung eines Fertigfabrikats durch Blasformen, wobei von einem im Wege des Spritzgießens erreichten Vorformling ausgegangen wird. Hierbei ist der Vorformling ein durch Erhitzen in einen plastischen Zustand übergeführter ebener Film oder ein ähnliches blattartiges Material aus einem Thermoplast Dieser Film wird über einer hohlen Form angeordnet und anschließend entweder aufgrund einer statischen Druckdifferenz oder mittels mechanischer Mittel in seine endgültige Gestalt gereckt Eine andere Anwendung besteht in der Herstellung gefestigter Filme oder blattartigen Materials aus Thermoplasten durch einachsiges oder zweiachsiges Recken mit derselben.

Insbesondere bestem eine sehr gute Eignung zur Herstellung von Behältern aus Polyvinylchlorid, insbesondere aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid, zur Verpackung von Nahrungsmitteln und Getränken. Es besteht jedoch auch die Anwendungsmöglichkeit auf andere Thermoplaste, wie z. B. Polyäthylen oder Polypropylen ebenso wie Polystyrol und sogar Acetalpolymere und Polycarbonate. Bei Verwendung von

lu Polyäthylen kann seine Steifigkeit durch Füllstoffe, beispielsweise durch natürliches mit Kalziumstearat oder mit ausgefälltem Kalziumkarbonat beschichtetes Kalziumkarbonat, verbessert werden. Die Reduzierung der Stoßfestigkeit wird dabei durch die erfindungsgemä ße Lehre kompensiert

Vorteilhafte Weiterbildungen in verfahrenstechnischer bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht sind aus den Unteransprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 10 zu ersehen. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung blasgeformter Gegenstände wird das von einer Strangpresse ausgestoßene Kohr, um eine Haut von niederer Temperatur zu erhalten, vorzugsweise gekühlt, indem die ganze äußere Oberfläche des Rohres von einem auf das Rohr gerichteten Strom des

Kühlmtdiums bestrichen wird.

Zu diesem Zweck kann sich das Rohr während oder nach dem Ausstoßen durch ein oder mehrere ringförmige Elemente bewegen, von welchen ein Strom des Kühlmediums in Richtung auf das Rohr ausgeht Es soll noch bemerkt werden, daß es bereits bekannt ist, ein von der Preßdüse einer Strangpresse ausgehendes Rohr durch ein ringförmiges Element gehen zu lassen, das auf der Innenseite mit einer Anzahl von Öffnungen versehen ist, aus welchen ein Kühlluftstrom gegen das Rohr geblasen werden kann. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Zuführung der Kühlluft in solcher Weise gesteuert, daß das Rohr nur örtlich an gewissen vorbestimmten Teilen abgekühlt wird, um eine gute Verteilung der Wandstärke zu erhalten, ggf. eine konstante Wandstärke des Fertigfabrikates.

Deshalb leisten jene Teile des Rohres, welche gekühlt worden sind, in dem nachfolgenden Blasverfahren mehr Widerstand gegen Deformation. Auf diese Weise können z. B. jene Teile des Rohres, welche später die

4) Schulter oder das Bodenteil der geblasenen Flasche bilden, örtlich gekühlt werden. In dem bekannten Verfahren ist daher die Aufgabe eine ganz andere.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anwendung des Blasverfah- rens wird die Oberfläche der Innenwand des Rohres, welches von der Preßdüse einer Strangpresse ausgeh:, so oinem Strom des Kühlmediums ausgesezt, daß die ganze Oberfläche dieser Innenwand eine Haut von niederer Temperatur erhält. Erfindungsgemäß kann hier die Blasdüse zur Lieferung eines Kühlmediumstromes verwendet werden, welcher die ganze innere Oberfläche des Rohres bedeckt.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Solch eine Vorrich-

fco tung umfaßt Mittel zum Erhalten eines Vorformlings in plastischem Zustand, zur Kühlung des Vo/formlings sowie zum Recken des gekühlten Vorformlings zu einem Fertigfabrikat. Die Elemente zum In-Berührung-Bringen des Kühl~nediums mit der in Betracht kommenden Fläche sind dann vorzugsweise zum Bestreichen dieser Fläche des Vorformlings mit dem Kühlmedium eingerichtet. Wenn zum Erhalten eines Vorformlings in plasti-

schem Zustand eine Strangpresse zum Formen eines Rohres durch Ausstoßen verwendet wird, ist es bekannt, ein ringförmiges Kühlelement zum Blasen eines Kühlmediums gegen vorbestimmte Zonen des ausgesto-Qenen Rohres zu verwenden. Solch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Kühlelement in an sich bekannter Weise an seiner Innenseite mit einer Anzahl von düsenartigen Öffnun gen versehen ist, die Ober seinem Umfang verteilt sind und die tangential zum Rohr ausgerichtet sind. Dadurch wird eine wirkungsvollere Verteilung des Kiihlmediums erreicht. Diese Maßnahme unterstützt ein einheitlicheres Kühlen des ausgestoßenen Rohres. In dieser Ausführungsform können die Öffnungen auch bewirken, daß das Kühlmittel von der Extrusionsdüse weg und somit spiralförmig um das zu kühlende Rohr ausströmt.

Dip aU Ππςρη u/irltpnripn Affnnncrpn u/prrtpn wnr7?ios-

F i g. 5 eine zweite Ausführungsform ähnlich der nach Fig. 2,

F i g. 6 eine Ansicht von unten des ringförmigen Kühlelementes der Vorrichtung nach F i g. 5,

F i g. 7 eine schaubildliche Ansicht einer dritten AusfUhrungsform,

F i g. 8 eine schematische Ansicht entsprechend F i g. 7 mit der Vorrichtung in einem nachfolgenden Arbeitsschritt,

Fig.9 einen Längsschnitt einer Blasform, in welcher die Blasdüse zur Kühlung des Rohres von innen hergerichtet ist,

Fig. IO schaubildlich eine Vorrichtung zum Thermoformen eines Erzeugnisses,

Fig. 11 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 10. aber in einem nachfolgenden Arbeitsschritt,

Fig. 12 schaubildlich eine zweite Ausführungsform

weise zwischen einer Anzahl von Trennwänden in einer ringförmigen Zuführungskammer für das Kühlmedium gebildet.

Um sicherzustellen, daß der Zeitraum zwischen dem Kühlen eines Teiles der Außenwand des ausgestoßenen Rohres und dem Blasen des Rohres zu einem Fertigfabrikat in einer Blasform für jedes Teil der Außenwand gleich ist, können die ringförmigen Kühlelemente in Ausstoßrichtung unterteilt sein und in dieser Richtung mindestens die gleiche oder praktisch die gleiche axiale Länge wie das zu blasende Fenigfabrikat haben. In dieser Ausführungsform ist der Antrieb der Hälften einer Blasform vorzugsweise so auf den Antrieb der Hälften der Kühlvorrichtung abgestimmt, daß die Formhälften der Blasform zwischen einer Stellung nahe der Extrusionsdüse und einer Stellung in der Blasstation bewegbar sind und daß die Hälften des Kühlelementes zwischen einer Schließstellung nahe der Extrusionsdüse und einer rückwärtigen Offenstellung bewegbar sind.

Wenn die innere Oberfläche eines ausgestoßenen später zu einem Fertigfabrikat in einer Blasform zu blasenden Rohres gekühlt werden soll, kann die Blasdüse nach der Erfindung eine Länge haben, die gleich oder nahezu gleich der Länge das von der Blasform einzuschließenden Rohres ist, wobei Mittel zur Abgabe eines Kühlmediums aus der Blasdüse während ihres Einführens in das zu blasende Rohr vorgesehen sind.

Wie schon erwähnt, kann das crfindüngsgernäGe Verfahren ebenfalls beim sogenannten Thermoformen angewendet werden, wobei ein Film eines Thermoplasts durch Erhitzen in plastischen Zustand gebracht und anschließend dureh mechanische Mittel gereckt oder in die gewünschte Gestalt durch einen Unterschied im angev. 2ndeten Druck gebracht wird.

Die Erfindung wird noch anhand der Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar

F i g. 1 eine schaubildliche Wiedergabe der Tabelle I,

F i g. 2 eine erste Ausführungsform der Erfindung, in welcher eine Strangpresse und eine Blasform zum Formen des Fertigfabrikates verwendet werden,

Fig.3 eine schaubildliche Darstellung, welche die verbesserten mechanischen Eigenschaften einer Flasche aus PVC wiedergibt, die mit einer Vorrichtung nach F i g. 2 angefertigt worden ist,

F i g. 4 eine Tabelle und ein Diagramm, aus weichen die verbesserten mechanischen Eigenschaften einer Polyäthylenflasche ersichtlich sind, die mit einer Vorrichtung nach F i g. 2 hergestellt worden ist,

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Beispiel

Bei Versuchen mit einem Rohr aus Polyvinylchlorid einer bestimmten Zusammensetzung und mit einem Innendurchmesser von 25 mm und einer Wandstärke von 1.4 mm wurde das Rohr in Stücke von 20 cm Länge geschnitten, welche in einem Ofen auf 190⁰C in 15 Minuten Erhitzt wurden. Vordem Blasen zu Flaschen in einer Blasform wurden die Rohrstücke in einem Zylinder mit einem Innendurchmesser von 6 cm angeordnet. Darauf wurde zur Kühlung des Rohrstükkes Druckluft durch den Ringspalt zwischen der Außenwand des Rohrstückes und der Innenwand des Zylinders geblasen. Verschiedene Rohrstücke wurden auf diese Weise über 2,5; 5; 10 und 15 Sekunden luftgekühlt. Anschließend wurde jedes Rohrstück zu einer Flasche in einer Blasform geblasen. Zum Vergleich wurden in gleicher Weise erhitzte Rohrstücke direkt ohne Zwischenkühlung geblasen. Alle Rohrstücke wurden zu Flaschen mit einem Durchmesser von 6 cm geblasen. Aus der Wand der so erhaltenen Flaschen wurden Probestücke ausgeschnitten, von welchen senkrecht und parallel zur Ausstoßrichtung die Schlag-Zug-Festigkeit bestimmt wurde. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in folgender Tabelle wiedergegeben.

Tabelle I

Kühizeit	Schlag-/, ügfcstigke	it icmkg/cnr i
in Sekunden
	Senkrecht zur	Parallel zu:
	Ausstoßrichlg.	Ausstoßrichtg.
0	540	480
2,5	1500	550
5	970	390
10	980	420

F i g. 1 ist eine schaubildliche Wiedergabe dieser Tabelle I. Aus dieser Tabelle und ihrer schaubildlichen Darstellung ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine erhöhte Schlag-Zug-Festigkeit bewirkt, besonders in senkrechter Richtung zur Ausstoßrichtung. Es ist weiter ersichtlich, daß bei diesen Versuchen die maximale Erhöhung der Schlag-Zug-Festigkeit mit

_b5 einer Kühlzeit zwischen 2 und 4 Sekunden erhalten wird.

In der Vorrichtung nach F i g. 2 ist die Extrusionsdüse 1 mit Dorn 2 einer Strangpresse dargestellt, aus welcher

ein Rohr 3 in plastischem Zustand kontinuierlich ausgestoßen wird. Dieses Rohr 3, welches ein Vorformling ist, wird mit eher nicht gezeigten Blasdüse zu einem Fertigfabrikat in einer üblichen Blasform, welche aus den Formhälften 4 und 5 besteht, geblasen, nachdem die Blasform geschlossen und das darin eingeschlossene Rohrsfick mit einer nicht gezeigten Schneidvorrichtung von den aus der Extrusionsdüse 1 austretenden Rohrabschnitt abgetrennt worden ist Während dieses Blasvorganges nimmt das in der Blasform eingeschlossene Rohrstück die Gestalt des Hohlraumes 6 der Blasform an, worauf die Gestalt des Fertigfabrikates durch Kühlung verfestigt wird.

Ein ringförmiges Kühlelement 7 ist an der Fläche befestigt, welche die Extrusionsdüse 1 enthält. Dieses Kühlelement 7 besteht aus einer oberen Hälfte 8 und einer unteren Hälfte 9. Die zylindrische Außenwand 10 der unteren Hälfte 9 ist mit einem mit dem Inneren der unteren Hälfte 9 in Verbindung stehenden Anschlußstutzen 11 für ein Kühlmittel z.B. Druckluft versehen. Die obere Hälfte 8 des Kühlelementes 7 weist zwei koaxiale Trennwände 12 und 13 auf, zwischen die sich koaxial damit eine Trennwand 14 der unteren Hälfte 9 erstreckt. Die Trennwände 12, 13 und 14 sind jede so lang, daß sie sich nicht bis zu der entsprechenden unteren bzw. oberen Fläche der Hälften 8 bzw. 9 des Kühlelementes 7 erstrecken, so daß drei koaxiale untereinander über ringförmige Schlitze verbundene Kammern 15, 16 und 17 gebildet werden. Die kreisförmige Trennwand 12 der oberen Hälfte 8 bildet zusammen mit dem Rand einer koaxialen öffnung 18 der unteren Hälfte 9 einen zentralen Durchgang für das ausgestoßene Rohr. Der freie Rand der Trennwand 12 ist konisch abgeschrägt und bildet zusammen mit der gegenüberliegenden konischen Fläche 19 der unteren Hälfte 9 eine umfängliche öffnung 20, aus welchem das Kühlmedium von der Extrusionsdüse 1 weg ausströmen kann, wobei die Kammern 15, 16 und 17 eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmediums über die ganze Länge der öffnung 20 bewirken.

Während des Ausstoßens des Rohres 3 wird kontinuierlich ein Strom des Kühlmediums durch eine mit dem Anschlußstutzen 11 verbundene Speiseleitung über die öffnung 20 des Kühlelementes 7 zugeführt, so daß die ganze äußere Fläche des Rohrstückes, ans welchem später der fertige Gegenstand durch Blasen in der Blasform geformt wird, gleichmäßig von dem Kühlmedium bestrichen wH. Beim Kühlen des ausgestoßenen Rohres 3 während seines Durchganges durch die zentrale öffnung des Kühlelementes 7 wird Sorge getragen, daß die Kühlwirkung des Kühlmediums gerade ausreicht, um nur die äußere Haut des ausgestoßenen Rohres 3 zu kühlen, ohne daß dabei die Masse des ausgestoßenen Rohres 3 durch und durch gekühlt wird. Auf Grund dieser Maßnahmen hat das Fertigfabrikat bessere mechanische Eigenschaften als ohne Kühlung des ausgestoßenen Rohres 3, z. B. wenn kein Kühlmedium über das Kühlelement 7 zugeführt wird. Von Fallversuchen mit PVC-Flaschen, die mit einer Vorrichtung nach F i g. 2 hergestellt worden sind, in welcher der Durchmesser der zentralen öffnung des Kühlelementes 7 etwa 6 cm betrug und das Rohr einen Außendurchmesser von 2J5 cm hatte, wurde das in Fig.3 dargestellte Diagramm erhalten. Zu diesem Zweck wurden die F.aschen mit Wasser gefüllt and über 24 Stunden stehen gelassen, um die Flaschen und das Wasser auf Raumtemperatur zu bringen. Die Ergebnisse dieser Fallversuche sind in F i g. 3 wiedergegeben. Aus dieser F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Fallhöhe mit einer Bruchrate von 50% für Flaschen aus Rohren mit einer gekühlten Haut bei 67 cm liegt, während die Fallhöhe mit einer Bruchrate von 50% für Flaschen aus einem nicht gekühlten Rohr 36 cm beträgt Sowohl die Fallversuche als auch die Schlag-Zugfestigkeitsmessungen (siehe »Beispiel«) zeigen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Flaschen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften erhalten werden.

in Fig.4 zeigt ein entsprechendes Diagramm, welches durch Versuche mit Flaschen aus Polyäthylen erhalten wurde, die mit der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung angefertigt worden sind. F i g. 5 zeigt eine ähnliche Vorrichtung wie F i g. 2, in welcher das ringförmige

ι -, Kühlelement 21 wieder aus einer oberen Hälfte 22 und einer unteren Hälfte 23 besteht, wobei zwei konzentrische Kammern 24 und 25 vorgesehen sind, welche durch pinp koaxial? Trpnnwanrj 26 der oberen Hälfte 22 gebildet werden. Außerdem sind diese Kammern 24, 25

2) über einen schmalen ringförmigen Schlitz miteinander verbunden, während das Kühlmedium durch eine Speiseleitung, die an den Anschlußstutzen 27 angeschlossen ist, zugeführt werden kann. Jedoch ist bei dieser Ausführung des ringförmigen Kühlelementes 21 die innere Oberfläche 28 seines zentralen Durchganges nicht mit umfänglichen öffnungen, sondern mit einer Anzahl als Bohrungen ausgebildeten öffnungen 29 versehen, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt und in einer den zentralen Durchgang enthaltenden

in verstärkten Wand 30 der unteren Hälfte 23 angeordnet sind. Die öffnungen 29 sind nicht nur so (Fig.5) angeordnet, daß der austretende Strom des Kühlmediums von der Extrusionsdüse 31 weg gerichtet wird, sondern sie sind auch tangential (F i g. 6) gerichtet. Auf diese Weise wird ein wirbelnder Strom des Kühlmediums erhalten, welcher rund um das ausgestoßene Rohr 32 fließt. Auch in diesem Fall wird die Einspeisung des Kühlmediums in der Weise gesteuert, daß nur die äußere Haut des Rohres 32 gekühlt wird und dessen übrige Masse im wesentlichen auf der Ausstoßtemperatur verbleibL

Anstatt einer oder mehrerer öffnungen 20 bzw. 29, die über den Umfang verteilt sind, können die Auslaßöffnungen für das Kühlmedium auch durch eine

4; Anzahl Trennwände gebildet werden, die über den Umfang der zentralen öffnung verteilt sind. Diese Trennwände können auch tangential angeordnet sein.

in der in den Fig·/ und 8 dargestellten Vorrichtung, welche wieder aus einer Strangpresse mit einer Extrusionsdüse 33, aus welcher während des Betriebes ein ?^ohr 34 ausgestoßen wird, und einer Blasform mit den Formhälften 35 und 36 besteht, ist ein ringförmiges in Ausstoßrichtung geteiltes Kühlelement 37 vorgesehen, das in dieser Richtung die gleiche oder praktisch die gleiche axiale Länge wie das zu blasende Fertigfabrikat hat In diesem Kühlelement 37 werden die Auslaßöffnungen für das Kühlmedium durch eine Anzahl gleichmäßig über den ganzen inneren Umfang des zentralen Durchganges verteilte öffnungen 38 gebildet, so daß das Kühlmedium gleichzeitig rund um die ganze Länge des ausgestoßenen Rohres 34 strömt Das Kühlmedium wird durch eine nicht gezeigte mit jedem der Anschlußstutzen 39,40, der Hälften 41 bzw. 42 des Kühlelementes 37 verbundene Speiseleitung zugeführt Der Antrieb der Hälften 41 und 42 des Kühieiemenles 37 und der Antrieb der Formhälften 35 und 36 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Formhälften 36,35 ein gekühltes Rohr 34 einschließen und, nachdem das

eingeschlossene Rohr 34 von dem kontinuierlich aus der Extrusionsdüse 33 der Strangpresse austretenden Rohr 34 abgetrennt worden ist, es zu einer Blasstation transportieren, während die Hälften 41 und 42 des Kühlelementes 37 voneinander weg bewegt worden sind. Während dieses Vorganges werden die Hälften 41, 42 des Kühlelt/nentes 37 entsprechend den durch gestrichelte Linien 57 und 38 angedeuteten Wegen zuerst in horizontaler Richtung und anschließend in vertikaler Richtung in die in Fig.8 gezeigte Stellung bewegt. Die Formhälften 35 und 36 beschreiben einen endlosen Weg, welcher durch die gestrichelten Linien 59 bzw. 60 angedeutet ist. Die Wege der Formhälften 35,36 überschneiden auf diese Weise in der Ausstoßrichtung die Wege der Hälften 41,42 über eine Strecke, die gleich oder praktisch gleich der axialen Länge des zu formenden Fertigfabrikates ist.

All*

on Ai AO in rlip in pin Q cwava'icttc kann für die Kühlung und für das Blasen Preßluft verwendet werden.

Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Vorrichtung dient zum Thermoformen eines Gegenstandes. Diese Vorrichtung besteht aus einer herkömmlichen Form 49 mit einem Klemmrahmen 49/4, zwischen welchen ein Film 50 aus einem Thermoplast eingeklemmt werden kann. Die Form 49 ist in üblicher Weise mit einer Vakuumleitung 51 verbunden, während eine elektrische

κ. Heizvorrichtung 52 über den Film 50 bewegt werden kann, um den Film 50 in plastischen Zustand überzuführen. Weiter ist ein Kühlelement 53 mit einer Anzahl Auslaßöffnungen 54 für ein Kühlmedium sowie ein Anschluß 55 zur Einspeisung dieses Mediums vorgesehen. Nachdem der Film 50 mit der Heizvorrichtung 52 in plastischen Zustand übergeführt worden ist, wird die letztere weg bewegt und durch das 1/,'iklslsmanl It I C '. r, 1 t \ av*a

Stellung bewegt worden sind, schließen die Formhälften 35, 36 und das von dieser Blasform eingeschlossene Rohr 34 wird durch eine nicht gezeigte Schneidvorrichtung von dem kontinuierlich aus der Extrusionsdüse 33 austretenden Rohr 34 abgetrennt und zu der in F i g. 7 dargestellten Blasstation transportiert, wo eine Blasdüse in das eingeschlossene Rohr 34 eingeführt und das letztere durch ein Blasmedium geblasen wird. Sobald die geschlossenen Formhälften 35,36 von der Extrusionsdüse 33 weg bewegt worden sind, kehren die Hälften 41,42 des Kühlelementes 37 in die in F i g. 7 gezeigte Stellung zurück. Während des Blasens des in den Formhälften 35 und 36 eingeschlossenen Rohres 34 und seiner Entfernung aus der Blasform verlängert sich das ausgestoßene Rohr 34 beinahe bis auf die in F i g. 7 und 8 gezeigte Länge. Nach Erreichen dieser Länge wird ein Kühlmedium der Kühlvorrichtung zugeführt und nur die äußere Haut des ausgestoßenen Rohres 34 gekühlt, worauf der beschriebene Arbeitszyklus wiederholt wird. Bei der aus den Formhälften 43,44 bestehenden und in Fig.9 dargestellten Blasform ist die Blasdüse 45 eingerichtet, um die ganze innere Oberfläche des Rohres 46, welches in plastischem Zustand ist, in solch einer Weise zu kühlen, daß dessen innere Oberfläche eine Haut niederer Temperatur erhält, bevor das Rohr 46 zu der gewünschten Gestalt geblasen wird. Für diesen Zweck ist die Länge der Blasdüse 45 unterhalb des Verschlußstopfens 47 annähernd gleich der axialen Länge des Formhohlraumes 48 der Blasform, wobei die ^nPiCfITiCT Hpr ftloc/fiict» AK cn OArA<yg|t !S* ä£t!i Während des Einführens der Blasdüse 45 in das Rohr 46 ein Strom des Kühlmediums aus ihr austritt Sobald der Verschlußstopfen 47 das Rohr 46 geschlossen hat. wird durch die Blasdüse 45 ein Blasmedium eingeführt In diesem Falle den Auslaßöffnungen 54 austretende Kühlmedium die

2(i obere Oberfläche des Films 50 mit einer gekühlten Haut versehen hat, wird im Formhohlraum 56 Vakuum erzeugt, worauf der geformte Artikel verfestigt und entfernt wird.

In der Vorrichtung nach Fig. 12, welche ebenfalls

zum Thermoformen von Gegenständen aus einem Film eines Thermoplaste hergerichtet ist, wird das Thermoplast von einer Vorratsrolle 61 gezogen und abschnittweise zwischen zwei Heizelementen 62 hindurch zu einer Form 63 bewegt, die mit einer Vakuumleitung 64

in verbunden ist. Mit einem Klemmrahmen 65 kann der Film gegen die Form 63 verklemmt werden. Zwischen den Heizelementen 62 und der Form 63 ist auf jeder Seite des Filmes ein Kühlelement 66 angeordnet und mit einem Anschluß 67 für ein Kühlmedium versehen.

j5 Während des abschnittweisen Arbeitsganges dieser Vorrichtung wird gleichzeitig ein Stück Film, welches zwischen den Heizelementen 62 angeordnet ist, erhitzt, ein erhitztes Stück zwischen den Kühlelementen 66 auf einer oder auf beiden Seiten in solch einer Weise gekühlt, daß nur eine gekühlte Haut erhalten wird, und ein Stück des Films mit einer gekühlten Haut in der Form 63 zu dem Fertigfabrikat geformt

Demnach ist die erfindungsgemäße Lehre auch bei der Herstellung von Gegenständen mit hoher Schlagfe stigkeit aus harten Thermoplasten anwendbar, wenn die endgültige Formgebung, also die Verformung des Vorformlings zum Fertigfabrikat im Wege des Tiefziehens erfolgen so!!. Eine derartige endgültige Verformung ist unter Verwendung der Vorrichtungen der Fig. 10 bis 12 möglich, wie diese vorstehend beschrieben sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, beispielsweise von Behältern und insbesondere von s Flaschen nach dem Blasverfahren, mit einer hohen Schlagfestigkeit aus harten Thermoplasten, wobei ein Vorformling in plastischem Zustand zur Gestalt des Fertigfabrikates gereckt bzw. gestreckt und anschließend zur Verfestigung gekühlt wird und ι ο wobei der Vorformling insbesondere als ein aus einer Extrusionspresse extrudiertes Rohr ausgebildet ist, das in einer Blasform aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling bei plastischer Temperatur des Materials während einer kurzen Zeit einem Kühlmedium zur Kühlung seiner gesamten Innen- und/oder Außenoberfläche ausgesetzt und dabei eine Haut geringer Temperatur gebildet wird und daß ein steiler Temperaturgradient zwischen der Oberfläche mit der niedrigen Temperatur und dem Material mit der noch plastischen Temperatur ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Außenfläche des Rohires mittels eines Druckluftstromes mit Raumtemperator gekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen mittels einer Flüssigkeit in zerstäubter Form erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch jo gekennzeichnet, daß das Rohr vom Kühlmedium spiralförmig umströmt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahreins nach Anspruch 1, mit einer Er iisionspresse zum Extrudieren eines Rohres und mit einem ringförrnigen Kühlelement zur Ausrichtung eines Kühlmedliums gegen das extrudierte Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Kühlelement (7 bzw. 21 bzw. 37) in an sich bekannter Weise an seiner Innenseite mit einer Anzahl von düsenartigen -to Öffnungen (20 bzw. 29 bzw. 38) versehen ist, die über seinem Umfang verteilt sind und die tangential zum Rohr (32 bzw. 34) ausgerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (20 bzw. 29 bzw. 318) spiralförmig um das Rohr (3,32,34) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (20 bzw. 29 bzw. 38) von den Räumen zwischen einer Anzahl von Trennwänden in einer ringförmigen Zuführuni;»- "^>0 kammer für das Kühlmedium gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Kühlelement (37) in der Extrusionsrichtung in zwei Hälften (41,42) geteilt ist und in dieser Richtung eine Länge besitzt, die mindestens gleich oder nahezu gleich der Axiallänge des zu blasenden Fertigfabrikates ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (35,36) der Blasform so zwischen einer Stellung nahe der Extrusionsdüse (33) und einer Stellung in der Blasstation bewegbar sind und daß die Hälften (41,42) des Kühlelementes (37) zwischen einer Schließstellung nahe der Extrusionsdüse (33) und einer rückwärtigen Offenstellung bewegbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, mit einer Blasdüse zur Zuführung von Blasluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (45) eine Länge besitzt, die gleich oder nahezu gleich der Länge des von der Blasform (43,44) einzuschließenden Rohres (46) ist, wobei Mittel zur Abgabe eines Kühlmediums aus der Blasdüse (45) während ihres Einfahrens in das zu blasende Rohr (46) vorgesehen sind.