DE1930477A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Hohlkoerpern aus thermoplastischem Material - Google Patents

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"Verfahren und Yorrichtung sum loimea von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material"

Die Kciindung "beaieht sich auf sin Yerfahrea und ©ine Torrichtung sum formen τοη Hohllörpern duroh Blasen einer hohlen Eöhre oder eines' Eülbels - "bestehend aus irgendeinsm "blasharen Material » welches auf ®@iaeu Erweichtingsjsustand .duajch.-fee-v !!©"big© -'geeignete Einrichtungen gebracht wurde, .'"...

Inslassondere richtet sich di@ Erfindung auf das kontinuierliche Eormea. yqil Hohlkörpern' ■ aus th©3raaoplastiseh®m Mat ©rial durch ^: · Blasen ©ines ^flbfls lsi lEaatrem auftinaaderfolgender SOEmen, wobei der Külbel ©us eine® Extruder kla.8s£gcher Bauart stamaen

den

dl«^Erfindunf ©ine T@sfafos®n_? naeh.

gegen- V

beim

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Schließen den Külbel erfaßt und diesen dann genau oder ia wesentlichen längs seiner Bildungsaehse (Achse des Extruderkopfes oder dgl.) zieht.

Nach diesem bekannten Yerfahren bleibt die den Külbel bildende. Röhre also zwischen ihrem Urspruagspunkt (Sztruaerkopf oder dgl,) und der SOria gehalten, die sieh um ihn sehlisBt und die darm die Roll© einer "Ziehform¹' spielt und so die genaue Positionierung der Röhre ermöglicht, die dauernd zwischen zwei Punkten gespannt verbleibt.

Das Zusammenfallen zwischen der ?erschiebungsachse der Ziehform und der Achse dee Extruderkopfes oder dgl. ermöglicht es, auf den Külbel ein gewisses AueaaS an Zug auszuüben;, indem für die Extrudiergeechwindigkeit eine "(tesohwindl-gkeit gewählt wird, die kleiner als die Verschiebungsgeschwindigkeit~ der Ziehform ist> Dieses auf das Bade des durch die Form gehaltenen Ktilbels wirkend® Ziehen (während der Külbel kontinuierlich am anderen:- Ende gezogen wird) 'bewirkt» d&B der hintere Seil, ά,,η· der der "Ziehform am nächsten befindliche, länger ausgezogen wird als der vordere Teil, d.h. der d@m Bxtruderkopf oder dgl. am nächsten liegende, derart; daß dieser feil der Röhre im Augenblick, wo si© von einer aeuen Form erfaßt wird.,- einen nioht-gleichfBrmigen Querschnitt aufweist, d.h.., ä&B sie hinten dünner und vorne stärker ist* Biese Besonderheit wird oft in Maschinen zum Blasformen in einer Form in dem Sinn ausgenützt, daß man

vorzugsweise die form derart anordnet, daß der Hals des Behäl-,ters, d@r im allgemeinen i® Aug©ablick des Blasen® ©in® gerin-^ gere Expansion ßrleidtt, im hinteren Seil mit geringerer Wandungedicke oder alt engeren Querschnitt des Külbels erfaSt wird, während der löi-par und der Bod©n des Behälters, die aufgrund des Blasene einen gröB*r«s Bu37chaesser als der Hals annehmen nüssen} in feilen Bit einem Querschnitt größer als dem äee Külbela ©rfs^t werden.

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Diese Lösung mag zwar für bestimmte Behälter zufriedenstellend sein, kann aber nicht für alle MlIe als Ideallösung angesehen werden«, Wünscht man nämlich einen nicht-zylindrischen Behälter su blasen, dessen größter Querschnitt beispielsweise auf halber Höhe sich befindet und dessen Bodendurchmesser kaum größer als der. des Halses ist, so ist es wünschenswert₉ in der Form einen Teil "des Külbele einzuschließen,. dessen Sicke bzw. Querschnitt an den beiden Enden vermindert und im Mittelbereieh größer wird. So sieht man auch, daß es interessant wäre, bei einem Behälter oder Gefäß in der Form zum Blasen einen Külbel einzuschließen, dessen Dicke oder Querschnitt genauso stark oder sogar stärker in dem den Hals bildenden Bereich wirl als in dem, der den Körper oder Boden des Behälters bildet. Hierbei soll jedoch der Durchmesser des Halses kleiner sein als der Körper des Behälters, hierbei jedoch eine ganz besonders große Festigkeit und Dicke aufweisen.

Erfindungsgemäß sollen nun Blasvorrichtungen der obengenannten Bauart ve-rbessert werden, die es dem Külbel erlauben, in jedem betrachteten Niveau den optimalen Wandungs^uerschnitt als Punktion des gewünschten ¥lasprofiles zu verleihen.

Im folgenden soll als "kritischer Punkt" der Punkt auf der Bahn der Formen bezeichnet werden, wo die formen sich nacheinander um den Külbel schließen und so zu "Ziehformen" werden. In der Praxis wird der Punkt dieses Bahnverlaufes der Formen oft durch Rampen oder Steigungen definiert, die die Halbformen einander annähern, wodurch an einer genauen Stelle das völlige Schließen der Formen sichergestellt wird*

Bei bisher bekannten Blasvorrichtungen befindet sich der Extruderkopf (oder die äquivalente, den Külbel bildende Vorrichtung) unter konstantem Abstand vom oben definierten kritischen Punkt. ,

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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß man den Extruder oder dgl· und den kritischen Punkt jeweils axial beweglich bezüglich dem jeweils anderen macht und diese Relativbewegung durch eine geeignete Vorrichtung hervorruft, die zwischen zwei extremen Stellungen hin- und herbeweglich ist, wobei die Richtung und die Geschwindigkeit dieser Bewegung, die Lokalisierung ihrer extremen Stellungen und der Durchgangsaugenblick in diesen Stellungen als Punktion der Bewegung der Ziehform fest gelegt werden, um das gewünschte Ergebnis beim auf die Röhre durch die Form ausgeübten Ziehvorgang zu erhalten.

Biese Relativbewegung zwischen dem ursprünglichen Punkt des Külbels und dem kritischen Punkt kann durch eine Verschiebung entweder dieses Ursprungs oder dieses kritischen Punktes oder von beiden gleichzeitig erhalten werden. In jedem Augenblick wird die Eigengeschwindigkeit derjenigen überlagert, die durch das Bewegungsgesetz der Form hervorgerufen wird.

Fttr den Fall beispielsweise, wo die Ziehform sich mit einer konstanten Geschwindigkeit verschiebt, ist es möglich, durch die erfindungsgemäße, dem Extruderkopf oder dgl. gegebene Sonderbewegung nach Wunsch zwischen bestimmten Grenzen auf den Querschnitt eines beliebigen Teiles des Külbels vor dessen Einschließen in einer Form einzuwirken und beispielsweise einen Külbel mit einer gleichförmigen Wanddicke o^sder gleichförmigem Querjishnitt zu erhalten oder auch mit Dielen oder Querscdhnitten, die sich unter bestimmten Niveaus voneinander unterscheiden.

Für den Fall,, für den aufgrund der Konstruktion der Maschine die Ziehform sich nicht mit gleichförmiger Bewegung verschiebt, ermöglicht die Verbesserung nach der Erfindung .<&&::_ andererseits, entweder ein gleichförmiges Ziehen zu erhalten, das insbesondere KuIl sein kann oder auch eine Verminderung oder Verstärkung des Querschnitts des Külbels i^af jedem Niveau

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zu erhalten, wo dies.wünschenswert scheint.

Die folgende Beschreibung wird auf ein Ausführungsbeispiel ei ner Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Br-^; findung für den Fall mit den folgenden Besonderheiten 3JR5*· gerichtet:

a.) Die Bildung des Külbels wird mittels eines Extruders klassischer Bauart herbeigeführt;

b.) der Külbel wird vertikal von oben nach unten extrudiert;

c.) die erfindungsgemäß charakteristische Hin- und Herbewegung wird allein dem Extruder erteilt, die Grundplatte oder das Gestell der Pormträgereinrichtung verbleibt unbeweglich;

d.) die vertikale Hin- und Herbewegung des Extruders wird mittels einer Nooke herbeigeführt.

Kennt man einerseits die Bewegungscharakteristiken der Ziehform, die der Haschine innewohnen und über die sie verfügt sowie deren Regelung und kennt man andererseits das besondere, dem Külbel zu verleihende Profil, so kann der Fachmann die Bewegungscharakteristiken festlegen, die erfindungsgemäß notwendig sind, um sie der Extruderpresse zu erteilen und er kann hieraus nach den. üblichen Methoden die genaue Auslegung der entsprechenden Nooke ableiten.

Die Erfindung soll nun anhand einer beispielsweise in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform beschrieben werden. Der bei 1 dargestellte Extruder mit Querspritzkopf 2 wird _fc über einen Aufgabetricifer 3 gespeist. An dem Austritt aus dem Querspritzkopf wird ein Külbel 4 abgegeben, der in Form einer noch heißen und weichen Kunststoffröhre vorliegt. In der Figur ist diese Röhre so dargestellt, als ob sie im "kritischen Punkt⁹ eingeklemmt ist, d.h. unter einem gewissen Abstand h vom Extruderkopf, und zwar durch eine Form 5, deren beide

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Hallsformen 5a und 5b um den Külbel durch Relatiwerschiebung in Richtung der Pfeile Pa bzw. Fb geschlossen sind. Selbstverständlich bildet die Form einen Teil einer Reihe gleicher Formen, von denen nur drei dargestellt sind, die auf einer Formträgereinrichtung, manchmal "Blasvorrichtung" genannt* gelagert sind, deren Gestell fest mit dem den Extruder trägenden. Gestell 6 verbunden ist. Eine solche''Vorrichtung ist beispielsweise in der Anmeldung P 19Qf.³?fi%·..*.* (Dessier 6893) der Anmelderin beschrieben.

Die Blasvorrichtung braucht nicht an dieser Stelle genauer beschrieben werden, die insbesondere dazu dient, für die Verschiebung der Formen zu sorgen, die nacheinander ein Stück des KÜlbels einschließen, wie bereits durch die Form 5 in der Figur angedeutet. Es genügt darauf hinzuweisen, daß im Falle eines vertikalen Extrudierens, wie in der Figur dargestellt, man der Form von dem Augenblick ab, wo sie den "kritischen Punkt¹¹ erreicht und wo sie sich um den Külbel schließt, eine Vertikalbewegung von oben nach unten in der Achse des KÜlbels verleih*, wie schematisch durch den Pfeil F angedeutet. Es ist klär* daß unter diesen Bedingungen der Teil des KÜlbels zwischen dem Kopf der Form und dem Extruderkopf gegebenenfalls gezogen wird, je nachdem, wie groß die Verschiebungsgeschwindigkeit der Form in Richtung des Pfeiles F gegebenenfalls größer als die Extrudiergeschwindigkeit ist, dies tritt im hypothetischen Fäll ein, wo der Extruder fest gegenüber dem Gestell 6 ist, wie dies bei bisher bekannten Maschinen der Fall ist.

Wünscht man erfindungsgemäß dieses Ausziehen zu regeln öder zu Null zu machen, z.B. um ihm unterschiedliche Werte hier nach dem betrachteten Querschnitt des Teiles des Külbels zu verleihen, indem die Vertikalbewegung der Form als bekannt vorausgesetzt wird, so wird es notwendig, dein Extruder eine korrigierende yertikalbewegung zu verleihen,

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a.) Betrachtet man einen extrudierten Külbel bei der üblichen konstanten Geschwindigkeit und nimmt man andererseits an, daß die Formen sich vertikal in der Achse des Extruders bei konstanter Geschwindigkeit verschieben, so sieht man* daß es sich darum handelt, dem Külbel wegen der Form des zu erhaltenden Hohlkörpers abwechselnd unterschiedlich ausgezogene Bereiche zu verleihen, gegebenenfalls einschließlich nichtausgezogener Teile, wobei die Erfindung darin besteht, einerseits auf die Differenz zwischen der linearen Extrudergeschwindigkeit und der Vertikalgeschwindigkeit der Formen und andererseits auf eine vertikale bestimmte Hin- und Herbewegung einzuwirken, die dem Extruder verliehen wird, um dieses Resultat zu erhalten.

b.) Nach einem anderen Beispiel, wo wieder konstante Geschwindigkeit des extrudierten Külbels vorausgesetzt wird, jedoch angenommen wird, daß die Formen vertikal nach unten mit nicht-konstanter Geschwindigkeit geführt werden, beispielsweise in einem ersten (Pakt beschleunigter Geschwindigkeit und dann in einem zweiten Takt verzögert werden (aufgrund der Charakteristiken der Blasvorrichtung), ist die Erfindung darin zu sehen, wenn man vermeiden will, daß der Külbel überhaupt gezogen und nachher freigegeben wird, dem Extruder eine vertikal hin-und hergehende Kompensationsbewegung zu verleiejin, deren Gleichung sich leicht errechnen läßt.

Selbstverständlich kann man in der Berechnung der Hin- und Herbewegung des Extruders dem a.) genannten Differentialzieheffekt mit dem unter b.) dargelegten Kompensationseffekt kombinieren.

DiesjCührt dazu, dem Extruder eine hin- und hergehende Vertikalbewegung nach einem genau festgelegten Geschwindigkeitsgesetz zu verleihen. Diese Bewegung wird im dargestellten Beispiel mittels einerHocke 7 mit horizontaler Achse erreicht,, auf der der den Extruder tragende Kulissenstein 8 ruht. Der

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Kulissenstein stützt sich auf der Nocke über eine Rolle 9 ab. Die Auslegung der Nooke kann leicht als Funktion des Bewegungsgesetzes bestimmt werden, das für jeden Sonderfall dem Extruder verliehen werden soll» man kann jedooh genau diese Bewegung mit dem Arbeitszyklus jeder Form synchronisieren. Dies kann man in vorteilhafter Weise erreichen, indem man die gleiche Antriebswelle für die Antriebsmaschine der Formen und für die Nocke 7 mit Zwangstransmissionssystemen wie Zahnrädern und Eette verwendet. Die Materielle Herstellung dieser Antriebsvorrichtungen der Formen und des Extruders liegt im Bereich des Mechanikers bzw. Fachmanns und braucht daher hier nicht beschrieben werden.

Selbstverständlich ist es möglich, andere Vorrichtungen äquivalenter Funktion zu verwenden, um die Relativbewegung nach der Erfindung zu erhalten. So kann man beispielsweise die mechanische, beschtiebene Eopiervorrichtung durch eine hydraulische Kopiervorrichtung ersetzen, üb die für die Nockeneteuerung erforderliche Kraft herabzusetzen.

Patentansprüche

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Claims (3)

1. M. 01 662

   PATlKTAHSKiUCHB

   /kV Verfahren Bim Tonten τοη Hohlkörpern au» thermoplaatis oh em Material unter Blasen eines röhrenförmigen IUlDeIs in einer for», der durch einen Extruder oder dgl. geformt wurde, wobei dit formen nacheinander, indem sie sich schließen, den Külbel erfassen und ihn genau oder im wesentlichen längs seiner Tormbildungsaehse alehen, wobei dieser Külbel dann zwischen seinem Ursprungspunkt - .Extruderkopf oder dgl. - und der Torrn gehalten wird, die sich um ihn schließt, wobei der Külbel auf dies· Weise dauernd »wischendiesem Punkt und der Form oder der Ziehform gespannt 1st, dadurch gekennzeichnet, daßder Extruder oder dgl· und der auf der Laufbahn der formen, wo diese sich nacheinander um den Külbel schließen, befindliche Pmnkt beweglich gegeneinander ausgebildet werden und daß diese BeIatiTbewegung duroh eine geeignete, «wischen zwei extremen lagen hin- und herbewegliche Torrichtung erhalten wird, wobei Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung, der Ort dieser extremen Stellungen und der Augenblick deren Durchgänge« festgelegt werden, als Punktion der Bewegung der Ziehform im Hinblick auf das beim Ziehen des röhrenförmigen Külbels durch die Torrn zu erhaltende !Ergebnis.
2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Ziehform mit einer konstanten Geschwindigkeit verschiebt, dadurch gekennzeichnet , daß man beliebig durch die dem Extruder erteilte Bewegung auf den Querschnitt eines beliebigen Bereiches des Külbels Tor dessen Einschließen in einer Torrn einwirkt, derart, daß nicht nur ein Külbel mit gleichförmiger Wanddicke oder gleichförmigem Querschnitt, sondern auch ein Külbel erhalten werden kann, der unterschiedliche Dicken oder Querschnitte in festgelegten Höhen aufweist.

   BAD ORIGINAL

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3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ziehfor« Bit nicht-gleichfömiger Bewegung angetrieben ist, daduroh gelcann- *βlehnet, daß de« Kitruder eine derartige Bewegung erteilt wird, daß einerseits ein gleichförmige· Ziehen, welches auch Hull «ein kann, erteilt wird, andererseits ein« Verminderung oder eine Verstärkung in der Dicke der Wandung de» Külbel· auf jedes gewünschten Ilreau. . _

   4·) Torrichtung xur Surohf&hrung de· Verfahren·, insbesondere nach eines der rorhergehenden insprttche, daduroh gekenn- * seiohnet, dad der Träger des Bztruders oder dgl. in einer hin-und hergehenden Tranelationsbewegung verschiebbar ist, '" wobei diese Bewegung ihm durch eine Ton einer Nooke »it festgelegten Profil gesteuerten lopierrorrichtung erteilt wird, deren Bewegung Mit/'er formen synchronisiert ist*

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