DE1809033B2 - Drehbare Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff mit Verriegelungseinrichtung der Blasformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbare Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der US-PS 3005235 ist bereits eine entsprechende Vorrichtung bekannt. Bei dieser werden die beiden Halbformen verriegelt, wozu eine äußere Energiequelle für ein Druckfluid benutzt wird. Dieses Druckfluid wirkt auf einen pneumatischen Zylinder, der an seiner Kolbenstange ein Verriegeiungsglied trägt, das an den beiden Halbformen zum Eingriff kommt. Für den Eingriff ist der Stillstand der beiden Halbformen erforderlich, was auch für die gesamte Verriegelungszeit gilt. Dies wirkt sich naturgemäß nachteilig auf die Herstellungskapazität der Vorrichtung aus.

Des weiteren ist aus DE-PS 938878 eine weitere Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern bekannt, bei der wiederum von einer ortsfesten Halbform und einer gegenüber dieser bewegbaren komplementären Halbform Gebrauch gemacht wird und Mittel zum nacheinander durchzuführenden öffnen und Schließen der aufeinanderfolgenden Blasformen vorgesehen sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch keine gegenseitige Verriegelung der beiden Halbformen vorgesehen, statt dessen sind die beiden Halbformen lediglich dadurch zusammengehalten, daß die bewegbare Halbform während der Einnahme der Schließstellung unbeweglich von ihrem Schwenkarm getragen ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs näher bezeichnete Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die beiden Halbformen jeder Blasform verriegelbar sind, ohne daß es der Zuhilfenahme einer äußeren Energiequelle bedarf und ohne daß die Verriegelung nur beim Stillstand der aus den beiden Halbformen bestehenden Blasform durchführbar und aufrecht erhaltbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Diese Ausbildung gestattet zwar eine Verriegelung der Halbformen, wie dies grundsätzlich bereits bekannt ist, jedoch eine solche, die von einer äußeren Energiequelle für ein Druckfluid unabhängig ist und die ohne Stillsetzung der Bewegung der Halbformen bewirkbar ist und rückgängig gemacht werden kann zwecks Entriegelung. Gerade die Durchführbarkeit der Verriegelung, ohne daß die Halbformen stillgesetzt werden müssen, führt zu einer erheblichen Vergrößerung der Kapazität der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Die Vorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf:

- Sie gestattet eine außerordentlich hohe Produktionsrate in der Größenordnung von 10000 Behältern je Stunde;

- infolge des automatischen Arbeitsablaufs ist keine Überwachung durch qualifizierte Fachkräfte erforderlich;

- die praktisch lückenlos aneinander anstoßende Montage der aufeinanderfolgenden festen Halbformen hat minimale Verluste des plastischen Materials zur Folge;

- das fortschreitende Schließen der Blasformen hat eine verlängerte Betriebsdauer zur Folge;

- das Einstellen der Drehgeschwindigkeit der Blasformen ermöglicht eventuell ein Langzichen der Vorformlinge in den Blasformen und damit die Herstellung von Hohlkörpern mit verbesserten Eigenschaften;

- die Verwendung von teleskopartigen Radialarmen oder einer kreisförmigen Scheibe mit radialen Schiebern ermöglicht ein leichtes Auswechseln der Blasformen, um zur Herstellung von Behältern anderer Art und anderer Formgestaltung überzugehen.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter ins einzelne gehend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Vorrichtung betrachtet von der Extrusionsvorrichtung aus,

^pig. 2 eine Seitenansicht von der rechten Seite der Fig. 1 aus,

Fig. 3 eine Seitenansicht von der linken Seite der Fig. 1 aus, teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Gesamtheit der Blasform und

Fig. 5 einen Schnitt durch ein mittels der Vorrichtung herstellbares Modell eines Hohlkörpers.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Beschreibung und der Wirkungsweise der Vorrichtung sind nicht in jeder Figur alle die Vorrichtung bildenden Organe dargestellt; so sind z. B. in Fig. 1 nur vier der acht Blaseinheiten dargestellt.

Gemäß Fig. 1 bis 4 besitzt die drehbare Vorrichtung ein festes Gestell 1, beispielsweise aus Trägern, die Lager 2 und 3 tragen, in denen eine Hohlwelle 4 drehbar ist. Die Hohlwelle 4 ist von einem Motor 5

mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben unter Zwischenschaltung eines Treibriemens 6 und Treibscheiben 7 und 8. Die Hohlwelle 4 dreht sich in fest angebrachten Hohlzylinderstücken 9 und 10 und trägt acht Radialarme 11 je mit einer festen Halbform 12, deren Formraum 13 der Gestalt von zwei Halbhohlkörpern entspricht, die sich mit ihren Halsenden gegenüberliegen. Die Halbforrnen 12 sind derart an den Radialarmen 11 befestigt, daß ihre innen liegenden Ränder gegeneinander anliegen, und sie tragen ihrerseits eine Ringscheibe 14 mit an ihnen befestigten Radialplatten 15 und 16. An jeder Halbform 12 ist eine bewegbare, komplementäre Halbform 17 befestigt, und zwar angelenkt über ein Scharnier 18. Insbesondere gemäß Fig. 4 besitzt jede Halbform 17 einen Ansatz 19 mit einer an diesem befestigten Schubstange 20 mit doppeltem Kniegelenk, die mit einer Rolle 21 verbunden ist, die an einer beweglichen Platte 22 angebracht ist, die ihrerseits um eine an der festen Halbform 12 angebrachte Achse 23 verschwenkbar ist. Zwei an dem riohlzyiinderstück 9 fest angebrachte Radialarme 24 und 25 (Fig. 3) nut Gleitstücken 26 und 27 gestatten unter Verwendung von Schraubenbolzen 28 das Einstellen und Feststellen einer Führungsbahn 29, die von zwei übereinstimmenden Profilleisten 30 und 31 gebildet ist und die zur Führung der Rollen 21 dienen.

Das Verriegeln der Blasformen während des BIasens der Hohlkörper und ihre Abkühlung wird durch das Verschwenken einer Achse 32 mit an dieser angebrachten Radialplatte 15 gewährleistet. Die Achse 32 trägt an ihrem einen Ende ein Winkelstück aus zwei rechtwinklig zueinander liegenden Verriegelungshebeln 33 und 34. Am anderen Ende der Achse 32 ist ein Verriegelungszapfen 35 angebracht. Dieser kommt beim Schließen der Blasform gegen ein Plättchen 36 zur Anlage, das an der bewegbaren Halbform 17 befestigt ist und einen Begrenzungsanschlag 37 trägt. Die Verriegelungseinrichtung ist durch zwei fest an dem Hol.lzylinderstück 10 angeordnete Radialarme 38 und 39 vervollständigt. Der Radialarm 38 bewirkt das kontinuierliche Verriegeln der Blasformen in den Schließstellungen und trägt einen Schwenkhebel 40, dessen eines Ende mittels einer genau eingestellten Feder 41 mit der Basis des Radialarms 38 verbunden ist, während sein anderes Ende einen festen Anschlag 42 (Fig. 1) trägt. Der Radialarm 39 bewirkt das Entriegeln der Blasformen vor deren öffnen und trägt nur einen festen Anschlag 43.

Das Einspritzen des Mediums zum Herstellen der Hohlkörper durch Blasen erfolgt mittels einer bewegbaren Blasnadel 44, die von einem zweiseitig beaufschlagbaren Kolben im Zylinder 45 betätigbar i.st.

Es wird darauf hingewiesen, daß die drehbare Vorrichtung zwei mit Druckmedium beaufschlagte Systeme aufweist. Das erste System, das mit Druckmedium beaufschlagt wird, das sich in Suspension befindliches Schmieröl enthält und im folgenden als »öliges Medium« bezeichnet wird, betätigt die verschiedenen Hilfsmechanismen der Vorrichtung, die noch beschrieben werden.

Das zweite System, das mit trockenem Medium gespeist wird, das im folgenden als »Blasmedium« bezeichnet wird, gewährleistet die Formbildung der Hohlkörper in den Blasformen durch Blasen. Beide Medien werden für den Blasvorgang zuständigen Steuerventilen 48 bzw. 49, die starr mit der Hohlwelle 4 verbunden sind, über einen an der Hohlwelle 4

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montierten Drehverteiler und über flexible, nicht dargestellte Rohrleitungen zugeführt; dabei erfolgt die Zuführung außerdem über an dem Hohlzylinderstück 10 angeordnete, sich diametral gegenüberliegende Anschlüsse 47. Die Medien durchströmen vorher Reduzierfilter und gegebenenfalls einen öler 46, der am Gestell 1 angebracht ist. Jede Blasform ist mit zwei den Blasvorgang steuernden Steuerventilen 48, 49 ausgestattet, die die Blasform bei ihrer Drehbewegung begleiten. Das mit öligem Medium gespeiste Steuerventil 48 wirkt über flexible Leitungen 50 und 51 auf den Zylinder 45 ein, der die Vorwärtsbewegung und das Zurückziehen der Blasnadel 44 steuert, während das Steuerventil 49 über eine flexible Leitung 52 und ein Verbindungsstück 53 die Zuführung des Blasmediums zur Blasnadel 44 steuert. Die Zylinder 45 sind an den Radialplatten 15 befestigt und begleiten somit die festen Halbformen 12 bei ihrer Drehbewegung. Die Steuerventile 48 und 49 werden durch ein geeignetes Profil aufweisende, feste Nr-;kenscheiben 54 und 55 betätigt, die auf dem HohLTyünderstück 10 angebracht sind.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben; dabei wird Bezug genommen auf die aufeinanderfolgenden Positionen B, C, D, E und F, die nacheinander von einer Blasform gemäß Fig. 2 bei der in Richtung des Pfeils G erfolgenden Drehung der Welle 4 im Uhrzeigersinn und von den an der Blasform angeschlossenen Elementen eingenommen werden. Es wird vorausgesetzt, daß die Vorrichtung sich im ordnungsgemäßen Betrieb befindet und alle erforderlichen Einstellungen vorgenommen sind.

Befindet sich die Blasform in der Position B, steht ihre Rolle 21 mit der Führungsbahn 29 in Verbindung, und ist die Blasform geöffnet. Während der Bewegung der Blasform in die Position C nimmt die feste Halbform 12 einen Teil der kontinuierlich extrudierten Schmelzmasse P auf, die in horizontaler Richtung durch den teilweise dargestellten Extrusionskopf 80 angeliefert wird, wobei gleichzeitig die Führungsbahn 29f.-ogressiv die Verstellung der Rolle 21 relativ zur festen Halbform 12 nach oben und damit das progressive Schließen der Halbform bewirkt.

Erreicht die Blasform die Position C, ist sie vollständig geschlossen, und verläßt ihre Rolle 21 die Führungsbahn 29. Wegen der Schubstange 20 mit dem doppelten Kniegelenk kann die Rolle 21 bei der Schwenkbewegung der bewegbaren Halbform 17 eine Bewegungsbahn durchlaufen, die vollständig in einer senkrecht zur Hohlwelle 4 liegenden Ebene liegt; die Führungsbahn 29 kann demzufolge eben sein.

Gleichzeitig trifft der Verriegelungshebel 33, der sich bis dahin in einer radialen Stellung befunden hat, auf den Anschlag 42, wodurch der Verriegelungshebel 33 im Uhrzeigersinn in eine Stellung verschwenkt wird, die tangential zu der von seiner Achse 32 beschriebenen Bewegungsbahn liegt. Durch dieses Verschwenken wird der Verriegelungszapfen 35 gegen den Begrenzungsf /ischlag 37 des Plättchens 36 der bewegbaren Halbform 17 zur Anlage gebracht, wodurch die Blasform in der geschlossenen Stellung verriegelt wird.

Läßt sich die Blasform aus irgendeinem Grunde, wie z. B. einer ungenauen Zentrierung des Vorformlings P, nicht vollständig schließen, so überschreitet der Widerstand, der von der Blasform der Entriegelung entgegengesetzt wird, die Kraft der Feder 41, und wird der Anschlag 42 verstellt, wodurch die Blök-

kierung der Vorrichtung und das eventuelle Zubruchgehen einzelner Teile verhindert wird. Verläßt die Riasform die Position C, betätigt die feste, den Blasvorgang steuernde Nockenscheibe 54 das bewegliche, den Blasvorgang zugeordnete Steuerventil 48. Dieses beaufschlagt den Kolben des Zylinders 45 über die flexible Leitung 51 mit Druckmedium, und die Blasnadel 44 dringt in den sich in der Blasform befindenden Vorformling Pein. Anschließend betätigt die zur Steuerung des Blasvorgangs vorgesehene Nockenscheibe 55 das dem Blasvorgang zugeordnete Steuer-"■entil 49. Mittels dieses Steuerventils 49 wird über die flexible Leitung 52 der Blasnadel 44 Blasmedium zugeführt, und der Vorformling P nimmt die Gestalt des Formhohlraums der Blasform an.

Während dieses Blasvorgangs dringt ein Teil der Schmelzmasse in die zur Unterbringung eines Auswerfers 56 dienende Ausnehmune ein. wodurch eine zeitweilige Verbindung des geformten Hohlkörpers mit der bewegbaren Halbform 17 gewährleistet wird.

Während der Bewegung der Blasform zwischen den Positionen C und D wird die Blasnadel 44 weiter mit Blasmedium beaufschlagt und gewährleistet das in den Halbformen 12, 17 zirkulierende Kühlmittel die Abkühlung der geformten Hohlkörper.

Im Augenblick der Annäherung der Blasform an die Position D betätigt die Nockenscheibe 55 wiederum das Steuerventil 49 zur Unterbrechung der Zufuhr von Blasmittel zur Blasnadel 44. Anschließend betätigt die Nockenscheibe 54 erneut das Steuerventil 48 i.ur Beaufschlagung des Kolbens des Zylinders 45 w.'· Druckmedium über die flexible Leitung 50. woc'jrch die Blasnadel 44 zurückgezogen wird.

Während des Durchlaufs der Blasform durch die Position D erfolgt das Entgraten der Hohlkörper.

Anschließend trifft der Verriegelungshebel 34 auf den festen Anschlag 43, wodurch der Verriegelungshebe! 34 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und der Verriegelungshebel 33 in seine Radialstellung /urückverschwenkt wird. Das Verschwenken der Verriegelungshebel 33 und 34 hat das Verschwenken des Verriegelungszapfens 35 und damit das Entriegeln der Blasform zur Folge.

In diesem Augenblick kommt die Rolle 21 erneut an der Führungsbahn 29 zur Anlage, was eine progressive Bewegung der Rolle 21 nach unten (Fig. 4) zur Folge hat. Dabei wird die Blasform fortschreitend geöffnet. Der gebildete Hohlkörper wird an der bev egbaren Halbform 17 festgehalten, da sich ein Teil seiner Wandung in dem Hohlraum am Ende der den Auswerfer 56 aufnehmenden Ausnehmung festgekrallt hat.

Bei fortschreitender Öffnungsbewegung der Blasform trifft der Auswerfer 56 auf eine feststehende Nockenscheibe 58, wodurch der Auswerfer 56 fortschreitend in die Blasform hineingedrückt wird. Erreicht die Blasform die Position F, dringt der Auswerfer 56 in den Formraum der Blasform ein, und wird der Hohlkörper aus der bewegbaren Halbform 17 herausgestoßen. Der Hohlkörper fällt dann in eine Auffangschurre 82.

Sobald sich die Blasform über die Position F hin- Riisbewegt, verläßt der Auswerfer 56 die Nockenscheibe 58 und wird mittels einer Feder 57 in seine Ausgangsstellung zurückgestellt.

Die Blasform ist nun zur Aufnahme eines neuen Teils der Schmelzmasse und zur Durchführung eines neuen Formzyklus bereit.

Wird eine Blasform benutzt, die einen Formraum gemäß Fig. 4 besitzt, wird ein Hohlkörper 81 gemäß Fig. 5 hergestellt.

In Fig. 5 ist eine Öffnung 83 erkennbar, die von der Blasnadel 44 herrührt, sowie ferner ein Vorsprung 84. der von dem Eindringen eines Teils der Wandung des Hohlkörpers bzw. des Vorformlings P in die den Auswerfer 56 aufnehmende Ausnehmung stammt. Dieser Vorsprung 84 gewährleistet das zeitweilige Anhaften des gebildeten Hohlkörpers an der bewegbaren Halbform 17 während des öffnens der Blasform; durch das zeitweilige Anhaften ist außerdem ein genaues Ausstoßen des geformten Hohlkörpers an einem bestimmten Punkt der von den Blasformen durchlaufenen Bewegungsbahnen gewährleistet.

Es genügt, den Hohlkörper 80 an den durch Pfeile 85 und 86 angegebenen Stellen zu durchschneiden, um zwei vollkommen entgratete Behälter zu erhalten. Dieser letzte Arbeitsschritt kann automatisch erfolgen, indem eine Vorrichtung mit zwei Schneidblättern gemäß BE-PS 673913 benutzt wird.

Die beschriebene Vorrichtung kann in verschiedener Weise ohne Störung des erfindungsgemäßen Konzepts abgewandelt werden. So kann z. B. die Betätigung dt/· Blasnadeln mechanisch mittels fester Nockenscheiben erfolgen, können die Auswerfer an den festen Halbformen angebracht sein, und kann die Bewegung der Auswerfer in diesem Fall durch Verschwenkungen der beweglichen Platten 22 erfolgen, und können die Radialarme 11 auch durch eine Ringscheibe ersetzt werden usw.

Außerdem besteht die Möglichkeit zur Benutzung von Blasformen mit zwei parallelen Formhohlräumen, die von einem Doppelextrusionskopf gespeist werden. In diesem Fall können zwei Blasnadeln je Blas^form oder eine einzige Blasnadel benutzt werden, die mit seitlichen Öffnungen versehen ist. Auf diese Weise können gleichzeitig vier Hohlkörper geformt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehbare Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen von Abschnitten eines von einer Extrusionsvorrichtung abgegebenen, fortlaufenden, schlauchförmigen Vorformlings in einer aus zwei Halbformen bestehenden Blasform, mit einem festen Gestell, das über eine Drehwelle verfügt, die eine Vielzahl der nahe beieinander angeordneten ortsfesten Halbformen trägt, denen jeweils die komplementäre Halbform bewegbar zugeordnet ist, wobei Mittel zum nacheinander durchzuführenden öffnen und Schließen der aufeinanderfolgenden Blasformen vorgesehen sind, um ein Druckfluid in die aufeinanderfolgenden, in den Blasformen eingeschlossenen Abschnitte des Vorformlings einzuführen und um die hergestellten Gegenstände während des öffnens der Blasformen auszuwerfen, und wobei jede Biasform mit einer Verriegelungseinrichtung ausgestattet ist, mit der die Blasformen in der Schließstellung verriegelt und vor dem öffnen entriegel werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung ein mit den ortsfesten Halbformen (2) in Verbindung stehendes Hebelsystem aufweist, dessen Verriegelungshebel (33, 34) während der Drehbewegung zum Verriegeln der Halbformen (12,17) durch einen verstellbaren festen Anschlag (42) und zum Entriegeln durch einen weiteren festen Anschl?<j (43) steuerbar ist.