DE19528695A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem des Anspruches
18.
Ein derartiges Verfahren ist zweistufig ausgebildet derart,
daß zunächst in einem ersten Schritt in einer Form ein
Vorformling hergestellt wird, der dann in einem zweiten
Schritt innerhalb einer Blasform durch inneren Überdruck
aufgeweitet wird, wobei in Abhängigkeit von dem verwendeten
Kunststoffmaterial und den gewünschten Eigenschaften des
Fertigproduktes noch weitere Behandlungsmaßnahmen durchgeführt
werden können. So ist es beispielsweise bei bestimmten
Kunststoffmaterialien üblich, aus dem Vorformling durch
Strecken desselben bei einer bestimmten Temperatur zunächst
ein Zwischenprodukt herzustellen, das dann durch inneren Über
druck in die endgültige Form gebracht wird. Diese Maßnahmen
und Möglichkeiten sind dem Fachmann z. B. aus der US-PS
4,372,910 bekannt, so daß sie keiner besonderen Erläuterung
bedürfen.
Es ist ferner bekannt, daß es zur Optimierung des Verfahrens
ablaufes und zur Erzielung einer ausreichenden Produktivität
erforderlich ist, der Tatsache Rechnung zu tragen, daß
normalerweise für die Herstellung eines Vorformlings in einer
Form mehr Zeit benötigt wird als für die Verarbeitung des
Vorformlings in einer anderen Form zum Endprodukt. Dies gilt
jedenfalls dann, wenn beide Schritte, also die Herstellung des
Vorformlings einerseits und die Weiterverarbeitung desselben
andererseits, zusammengefaßt sind derart, daß die Weiterverar
beitung des noch plastisch verformbaren Vorformlings in
unmittelbarem Anschluß an die Herstellung desselben erfolgt,
wobei ggf. noch eine Temperierung oder Konditionierung des
Vorformlings durchgeführt werden kann, um diesen außerhalb der
Form, in welcher er hergestellt wurde, auf die optimale Tempe
ratur für den Streckvorgang einzustellen.
Es ist bei Verwendung des Spritzgießverfahrens für die
Herstellung des Vorformlings bekannt, einer Blasform zwei
Spritzgießformen zuzuordnen, da im allgemeinen die Zeit für
die Herstellung des Vorformlings etwa doppelt oder sogar mehr
fach so lang ist wie die Zeit für dessen Weiterverarbeitung
zum Endprodukt. Dieser Aspekt, also die Anpassung der Produk
tivität der Vorformlingsherstellung an die Produktivität der
folgenden Verarbeitungsschritte, insbesondere des Aufweitens
mittels innerem Überdruck und der für das Abkühlen des Fertig
produktes benötigten Zeit, wird beispielsweise in EP-A1-
0566995 behandelt.
Aus der bereits genannten US-PS 4,372,910 ist ein Verfahren
zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunst
stoff bekannt, bei welchem ebenfalls zunächst Vorformlinge in
einem ersten zu diesem Zweck mit wenigstens zwei Formeinheiten
versehenen Bereich hergestellt werden und die Vorformlinge aus
diesem Bereich in einen zweiten mit wenigstens einer Blasform
einheit versehenen Bereich transferiert werden, in welcher die
Vorformlinge durch inneren Überdruck aufgeweitet werden. Hier
sind jeder Blasformeinheit zwei Formeinheiten zum Herstellen
von Vorformlingen zugeordnet. Der Abstand zwischen den beiden
stationär angeordneten Formeneinheiten für die Herstellung der
Vorformlinge und dem Bereich, in welchem sich die Blasformein
heit befindet, wird dabei durch eine besondere Transferein
richtung überbrückt, die die Vorformlinge aus dem ersten Be
reich in den zweiten Bereich transferiert. Bei diesem bekann
ten Verfahren werden die Vorformlinge nicht durch Spritzgie
ßen, sondern durch Intrusion hergestellt. Dies bedeutet, daß
der thermoplastische Kunststoff aus einer kontinuierlich lau
fenden Plastifiziereinheit, die als Extruder ausgebildet ist,
durch den von der rotierenden Schnecke des Extruders aufge
brachten Druck in die jeweilige Formeinheit eingebracht wird.
Es fehlt somit der beim Spritzgießen übliche Speicherraum, in
welchem eine bestimmte Menge an Kunststoffmaterial zunächst
gesammelt und dann durch einen Kolben unter hohem Druck in
Richtung auf das wenigstens eine Formnest der Spritzgießform
verdrängt wird. Bei dem Kolben kann es sich auch um die dazu
axial verschiebbare Schnecke des Extruders handeln. Das Fehlen
des als Speicherraum wirkenden Spritzgießzylinders hat bei dem
Verfahren gemäß US-PS 4,372,910 zur Folge, daß eine größere
Anzahl von Formeinheiten für die Herstellung von Vorformlingen
vorhanden sein muß, wodurch die für dieses Verfahren benutzte
Vorrichtung sehr aufwendig wird. Ein weiterer Nachteil des
bekannten Verfahrens besteht darin, daß der von der rotieren
den Schnecke aufgebrachte Druck bei Vorhandensein bestimmter
Bedingungen - z. B. Anzahl und Größe der Formnester, Durchmes
ser der Fließkanäle, Eigenschaften des zu verarbeitenden
Kunststoffmaterials - nicht ausreicht, um in jedem Fall
Vorformlinge mit der erforderlichen Qualität herzustellen.
Außerdem kann das Aufbringen des Nachdruckes auf die gefüllte
Form während des Abkühlens des darin befindlichen Kunststoff
materials Schwierigkeiten bereiten, da dies gleichzeitig mit
dem Füllen der jeweils folgenden Form erfolgt und demzufolge
Vorkehrungen getroffen werden müssen, um den Druck zwischen
den beiden jeweils gleichzeitig an den Extruder angeschlosse
nen Formen richtig zu verteilen. Es ist nicht möglich, einen
nach einem Programm ablaufenden variablen Nachdruck für die
Kühlphase einzustellen, was für einen qualitativ guten
Vorformling notwendig ist.
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde,
Verfahren und Vorrichtung der einleitend genannten Art so
auszugestalten, daß Nachteile bekannter Verfahren und Vorrich
tungen zumindest weitgehend reduziert werden. So sollen die
Größe der Vorrichtung und damit der Umfang der damit zu
erzielenden Produktion, d. h., die Anzahl der pro Zeiteinheit
herzustellenden Hohlkörper, in Abhängigkeit von den jeweiligen
Erfordernissen frei wählbar sein. Die Anzahl der für die
einzelnen Herstellungsschritte erforderlichen Komponenten soll
möglichst gering sein, ohne daß dadurch die Leistung der
Vorrichtung und die Qualität der herzustellenden Hohlkörper
merkliche Einbußen erleiden. Die für die Anwendung des Verfah
rens benutzte Vorrichtung soll kompakt, dabei aber zugleich
auch übersichtlich sein, insbesondere derart, daß einerseits
eine Trennung zwischen dem ersten Bereich, in welchem die
Vorformlinge hergestellt werden, und dem zweiten Bereich, in
welcher die Vorformlinge weiter bearbeitet werden, vorhanden
ist, andererseits jedoch die Übergabe der Vorformlinge vom er
sten Bereich an den zweiten Bereich schnell und problemlos
erfolgen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß in
dem ersten Bereich, in welchem die Vorformlinge durch Spritz
gießen hergestellt werden, die wenigstens zwei Spritzgieß
formeinheiten aufeinander folgend zwischen einer ersten Posi
tion in einer gemeinsamen Transferstation, in welcher die
Vorformlinge an den zweiten Bereich weitergegeben werden, und
einer davon entfernten anderen Position bewegt werden und je
der Spitzgießformeinheit eine Spritzgießvorrichtung zugeordnet
ist und die gemeinsame Plastifiziereinheit aufeinanderfolgend
mit den Spritzgießvorrichtungen der Spritzgießformeinheiten
verbunden wird und das Kunststoffmaterial von der
Plastifiziereinheit an den als Speicherraum wirkenden Zylinder
der jeweiligen Spitzgießvorrichtung abgegeben wird und das
wenigstens eine Formnest der Spritzgießformeinheit durch Ent
leeren des Zylinders der zugeordneten Spritzgießvorrichtung
gefüllt wird. Dabei kann zur Überbrückung der Zeiten, in wel
chen die Plastifiziereinheit kein Kunststoffmaterial an einen
Zylinder einer Spritzgießeinheit abgeben kann, die
Plastifiziereinheit ebenfalls mit einem Speicherraum versehen
sein, in den Kunststoffmaterial durch die sich kontinuierlich
drehende Schnecke hineingefördert wird, wobei dieser Speicher
raum absatzweise durch die axial verschiebbare und dabei als
Kolben wirkende Schnecke in Richtung auf den Zylinder der den
jeweiligen Spritzgießformeinheit zugeordneten Spritzgießein
heit entleert wird.
Diese Ausgestaltung ermöglicht ein optimales Zusammenwirken
von Plastifiziereinheit und Spritzgießformeinheiten zur Erzie
lung einer hohen Produktivität der Vorrichtung und eine scho
nende Behandlung des Kunststoffmaterials. Der eigentliche
Spritzgießvorgang kann unabhängig von der Plastifiziereinheit
durchgeführt werden, da es lediglich erforderlich ist, einmal
pro Arbeitszyklus in der Spritzgießeinheit jeder Spritzgieß
formeinheit das für einen Spritzgießvorgang benötigte Kunst
stoffmaterial bereitzustellen. So kann der Spritzgießvorgang
beispielsweise zu einem Zeitpunkt erfolgen, in welchem keine
Verbindung zwischen Spritzgießformeinheit und der gemeinsamen
Plastifiziereinheit besteht. Außerdem kann der nach dem
eigentlichen Spritzgießvorgang für eine bestimmte Zeit noch
erforderliche Nachdruck unabhängig von der Plastifiziereinheit
aufrechterhalten werden.
Die Erfindung sieht weiterhin die Möglichkeit vor, daß jede
Spritzgießformeinheit durch eine Schwenkbewegung aus der je
weils anderen Position in die Transferstation bewegt wird. Es
ist auch möglich, die Spritzgießformeinheiten auf einer linea
ren Bahn zwischen Transferstation und jeweils anderer Station
zu bewegen. Jedoch hat eine Schwenkbewegung, bei welcher die
Spritzgießeinheiten im allgemeinen entlang einer einen Kreis
oder Kreisabschnitt darstellenden Bahn bewegt werden, den Vor
teil einer besonders kompakten Bauweise. In jedem Fall ist es
zweckmäßig, die Spritzgießformeinheiten miteinander zu ver
binden, so daß sie durch einen gemeinsamen Antrieb zwischen
der Transferstation und der anderen Position bewegt werden
können. Wenngleich bei den häufigsten Anwendungen die Zuordnung
von zwei Spritzgießformeinheiten eine wirtschaftliche Nutzung
der nachfolgenden Einrichtung, insbesondere der Blasformen,
ermöglicht, sind Produktionsverhältnisse denkbar, bei denen
drei oder sogar vier Spritzgießformeinheiten Vorformlinge für
einen Blasbereich herstellen. In diesem Fall können die drei
oder vier Spritzgießformeinheiten entlang einer umlaufenden
Bahn bewegt werden, wobei dann die Plastifiziereinheit
beispielsweise unterhalb des Niveaus der Bewegungsbahn der
schrittweise rotierenden Spritzgießformeinheiten angeordnet
sein könnte.
Der eigentliche Spritzgießvorgang kann unabhängig von der
Plastifiziereinheit durchgeführt werden, da es lediglich
erforderlich ist, einmal pro Arbeitszyklus in jeder
Spritzgießform das für einen Spritzgießvorgang benötigte
Kunststoffmaterial bereitzustellen. So kann der eigentliche
Spritzgießvorgang beispielsweise in einem Zeitpunkt erfolgen,
in welchem keine Verbindung zwischen Spritzgießformeinheit und
Plastifiziereinheit besteht.
Die vorerwähnte Schwenkbewegung kann auf besonders einfache
Weise auch dazu benutzt werden, die Verbindung zwischen der
gemeinsamen Plastifiziereinheit und der jeweils zu füllenden
Spritzgießvorrichtung herzustellen und dabei im wesentlichen
gleichzeitig die Verbindung zwischen der Plastifiziereinheit
und der anderen Spritzgießvorrichtung, an die zuvor das
Kunststoffmaterial von der Plastifiziereinheit abgegeben wor
den war, zu unterbrechen. Dies erlaubt es, den Aufwand für die
Ventileinrichtung zum Herstellen bzw. Unterbrechen der Verbin
dung gering zu halten.
Die Mittel zum Herstellen und Unterbrechen der Verbindung zwi
schen stationärer Plastifiziereinheit und jeweiliger
Spritzgießformeinheit können an den Hin- und Herbewegungen
zwischen Transferstation und jeweils anderer Station teilneh
men, so daß komplizierte und lange Verbindungs- und Verteiler
leitungen für das Kunststoffmaterial vermieden werden. Außer
dem ist es möglich, ohne besondere Betätigungs- und Steuermit
tel für Herstellen und Unterbrechen der vorgenannten
Verbindungen auszukommen. Die ohnehin notwendigen Bewegungen
der wenigstens zwei Spritzgießformeinheiten zwischen
Transferstation und der jeweils anderen Station können bei
entsprechender Anordnung und Ausgestaltung der Ventilmittel
auch gleichzeitig zu deren Betätigung verwendet werden, wobei
zugleich zwangsläufig öffnen und Schließen von der Bewegung
bzw. der Position der jeweiligen Spritzgießformeinheit abhän
gig sind.
Bei linearen Bewegungen zwischen Transferstation und der je
weils anderen Station wäre dies zwar auch möglich, jedoch
schwieriger und mit mehr Aufwand verbunden. In der Regel wird
es dann zweckmäßig sein, die Verbindung zwischen
Plastifiziereinheit und dem Spritzgießzylinder der Spritzgieß
formeinheit zu lösen, indem z. B. die Plastifiziereinheit ein
Stück zurückbewegt wird.
Eine mögliche Ausgestaltung einer derartigen zusätzlichen
Spritzgießeinheit und deren Anordnung zwischen Plastifizier
einheit und Spritzgießform sind in der DE-Anmeldung
195 17 009.1 offenbart.
Dadurch, daß die wenigstens zwei Spritzgießformeinheiten
wechselweise in eine gemeinsame Transferstation bewegt wer
den, ist es möglich, den Weg, den die Vorformlinge beim Trans
fer vom ersten in den zweiten Bereich zurückzulegen haben,
sehr kurz zu halten. Dies begünstigt trotz der Trennung in die
beiden Bereiche eine kompakte Bauweise der Gesamtvorrichtung.
Im allgemeinen wird beim Transfer der Vorformlinge von der
Spritzgießformeinheit in die Blasformeinheit so verfahren,
daß die Vorformlinge mit dem Formteil, welches den Halsbereich
des Vorformlings bzw. des später daraus herzustellenden
Hohlkörpers begrenzt, aus der Spritzgießform herausgenommen
und von diesem Formteil gehalten in die Blasstation gebracht
werden, wobei dieses Formteil dann als Teil der Blasform dient
und nach Herstellung des Hohlkörpers und Entfernen desselben
aus der Blasform wieder zu einer Spritzgießform zur Herstel
lung von Vorformlingen zurückgeführt wird. Das Halsformteil
ist dabei analog der Blasform vorzugsweise hälftig unterteilt,
so daß es möglich ist, die beiden Abschnitte des Halsformteils
zum Zwecke der Freigabe der fertigen Hohlkörper oder ggf. auch
der Vorformlinge auseinanderzubewegen. Da im allgemeinen in
einer Spritzgießform mehrere Vorformlinge gleichzeitig herge
stellt werden, ist auch das Formteil, mit welchem die Vorform
linge aus der Spritzgießform herausgenommen werden, entspre
chend der Anzahl der gleichzeitig hergestellten Vorformlinge
ein Mehrfach-Formteil mit mehreren Halsformteilen, die z. B.
von einer gemeinsamen Platte getragen werden. Im folgenden
soll die Verwendung des Begriffs "Mehrfach-Formteil" auch
ein Einzel-Halsformteil einschließen und umgekehrt. Für den
Betrieb der vorstehend beschriebenen Maschine mit zwei
Spritzgießformeinheiten und vier Positionen im zweiten Bereich
wären fünf Mehrfach-Formteile erforderlich. Jede zusätzliche
Station erfordert entsprechend ein weiteres Mehrfach-Formteil.
Jede Verringerung um eine Position ermöglicht entsprechend die
Verringerung um ein Mehrfach-Formteil.
Es ist jedoch vorteilhaft und derzeit bevorzugt, die Vorform
linge aus dem Halsformteil der Spritzgießformeinheit heraus
zunehmen und gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung in
der Transferstation an ein Halsformteil des zweiten Bereiches
zu übergeben, welches von der Transporteinrichtung getragen
wird und mit der Blasform verbunden werden kann. Die Vorform
linge werden dann im zweiten Bereich in Richtung auf die
Blasformeinheit und gegebenenfalls weitere Behandlungsstatio
nen an diesem Halsformteil des zweiten Bereiches hängend
transportiert, wobei dieses Halsformteil ebenfalls Teil eines
Mehrfach-Formteils sein kann.
Das leere Halsformteil der Spritzgießformeinheit kann dann
sofort nach Entnahme der Vorformlinge zu der noch in der
Transferstation befindlichen Spritzgießformeinheit zurückge
führt werden. Eine solche Verfahrensweise setzt zwar das
Vorhandensein zusätzlicher Mittel voraus, durch welche die
Vorformlinge von dem Halsformteil der Spritzgießformeinheit an
das Halsformteil transferiert werden, mit welchem die
Vorformlinge dann durch die im zweiten Bereich befindlichen
Behandlungspositionen transportiert werden. Andererseits hat
diese Verfahrensweise jedoch den Vorteil, daß das Halsformteil
der Spritzgießformeinheit immer derselben Spritzgießformein
heit zugeordnet bleibt. Dies bedeutet, daß dieses eine
Halsformteil bzw. dieses eine Mehrfach-Formteil an die
zugeordnete Spritzgießform mit der Präzision, die für ein
Spritzgießwerkzeug erforderlich ist, angepaßt werden muß. Die
Halsformteile bzw. die Mehrfach-Formteile für die Blasform und
gegebenenfalls andere Behandlungseinrichtungen in den dem
Blasbereich zugeordneten Positionen können mit einer Genauig
keit gefertigt werden, die wesentlich geringer ist als die
Genauigkeit, die erforderlich wäre, wenn diese Halsformteile
oder Mehrfach-Formteile mit allen Spritzgießformen und den im
Blasbereich befindlichen Einrichtungen zusammenwirken müßten.
Die Zuordnung des Halsformteils zu lediglich einer
Spritzgießform macht es auch möglich, dieses Halsformteil bzw.
das Mehrfach-Formteil, falls erforderlich, mit einem Fluid zu
kühlen. Ein weiterer Vorteil des Zusammenwirkens des Halsform
teils lediglich mit einer Spritzgießform besteht darin, daß
das Halsformteil gegenüber denen für die Blasform eine
unterschiedliche Länge aufweisen kann. Hierdurch kann z. B.
beim Spritzgießen ein Abschnitt im Halsbereich gebildet wer
den, welcher dann im Blasbereich durch die dort verwendeten
Halsformteile nicht mehr abgedeckt wird und somit am Streck-
und Aufweitvorgang teilnehmen kann.
Zudem hat eine sofortige Rückführung des Halsformteils bzw.
des Mehrfach-Formteils nach Freigabe der Vorformlinge zu
derselben Spritzgießformeinheit den Vorteil, daß die
Spritzgießformeinheit früher geschlossen werden kann als bei
der erstgenannten Verfahrensweise, bei welcher das Halsform
teil auch durch den zweiten Bereich hindurchgeführt wird. Das
frühere Schließen der Spritzgießformeinheit hat zudem den Vor
teil, daß das Halsformteil geringeren Temperaturschwankungen
unterliegt. Bei Hindurchführung des Halsformteils auch durch
den zweiten Bereich muß nach Übernahme des aus dem ersten Be
reich kommenden Halsformteils durch die Transporteinrichtung
des zweiten Bereichs zunächst das Ende des folgenden
Transportschrittes der Transporteinrichtung abgewartet werden,
bei welchem ein leeres Halsformteil aus dem zweiten Bereich in
die Transferstation gebracht wird, bevor dieses Halsformteil
dann aus der Transporteinrichtung herausgenommen und an die
jeweils in die der Transferstation befindliche Spritzgieß
formeinheit geführt werden könnte, um letztere zu schließen.
Es wäre zwar möglich, diese Wartezeit dadurch zu vermeiden,
daß ein zusätzliches Halsformteil bzw. Mehrfach-Formteil
vorgesehen ist, welches sich nahe der Transferstation befindet
und zur Komplettierung der Spritzgießformeinheit sofort zu
dieser gebracht und mit dieser verbunden wird, nachdem die
Vorformlinge aus der Spritzgießformeinheit herausgenommen
worden waren. Dies würde jedoch einen entsprechenden Mehrauf
wand für ein solches Halsformteil erfordern. Außerdem wäre
auch bei dieser Verfahrensweise der Nachteil vorhanden, daß
eine genauere Bearbeitung aller Formteile erforderlich wäre,
da die Halsformteile bzw. Mehrfach-Formteile mit allen
Spritzgießformeinheiten und auch der wenigstens einen
Blasformeinheit zusammenwirken müßten. Außerdem hat die
erfindungsgemäße Verfahrensführung, bei welcher das Halsform
teil der Spritzgießformeinheit sofort wieder aus der Transfer
station an die Spritzgießformeinheit zurückgeführt wird, den
Vorteil, daß die Halsformteile jeweils innerhalb eines der
beiden Bereiche bleiben, nämlich die der Spritzgießformeinhei
ten innerhalb des ersten Bereiches und die Halsformteile, die
mit der wenigstens einen Blasformeinheit zusammenwirken, im
zweiten Bereich. In jedem Fall, also auch bei jener
Verfahrensführung, bei welcher die Vorformlinge von dem
Halsformteil zwecks Übergabe an den zweiten Bereich getrennt
werden, können die Vorformlinge in einer bestimmten ausgerich
teten Position, beispielsweise bezüglich ihrer Umfangsposition,
vom ersten Bereich in den zweiten Bereich transferiert werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar
gestellt. Es zeigen:
Fig. 1 im Schema die Seitenansicht einer Vorrichtung
zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermo
plastischem Kunststoff,
Fig. 2 die zugehörige Draufsicht, wobei einige Teile
weggelassen sind,
Fig. 3 eine Ansicht der in der Transferstation
befindlichen Spritzgießform etwa in Richtung
der Pfeile III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht von in der Transferstation für
eine bestimmte Verfahrensvariante befind
lichen Einrichtungen des zweiten Bereiches in
Richtung der Pfeile IV-IV der Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt etwa nach der Linie V-V der
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem
Maßstab
Fig. 7 in stark schematisierter und vereinfachter
perspektivischer Ansicht die Spritz
gießformeinheiten und die von den
Halsformteilen während des Arbeitsablaufes
bei der Verfahrensvariante gemäß Fig. 4
eingenommenen Positionen,
Fig. 8A-8G die Übergabe von Vorformlingen bei Anwendung
der Verfahrensvariante gemäß Fig. 4 vom
Halsformteil des ersten Bereiches an einen
Halsformteil des zweiten Bereiches in
aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten,
Fig. 9A-9G die Übergabe eines Halsformteils mit daran
befindlichen Vorformlingen vom ersten Bereich
an die Transporteinrichtung des zweiten
Bereiches gemäß einer anderen Verfahrens
variante in aufeinanderfolgenden Arbeits
schritten.
Bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus stimmen die Vorrichtun
gen gemäß Fig. 1 bis 6 einerseits und gemäß Fig. 7 anderer
seits überein, wobei jedoch in Fig. 7 die Dinge stark verein
facht dargestellt und im zweiten Blasbereich 12 auf die
Halsformteile reduziert sind und zudem die beiden
Spritzgießformeinheiten eine andere Position einnehmen als in
den Fig. 1 bis 6.
Die Vorrichtungen sind in zwei Bereiche unterteilt, wobei im
ersten Bereich 10, im folgenden "Spritzgießbereich", Vorform
linge im Spritzgießverfahren hergestellt werden, die im zwei
ten Bereich 12, im folgenden "Blasbereich", gestreckt und dann
zu einem Enderzeugnis aufgeblasen werden.
Den Blasbereich 12 sind vier Positionen zugeordnet, durch wel
che die Vorformlinge bzw. die daraus hergestellten Hohlkörper
schrittweise transportiert werden. Die Positionen liegen auf
einer Kreisbahn. Für den Transport ist ein schrittweise
rotierbares Transportelement 76 vorgesehen, welches von einem
auf- und abbewegbaren Tisch 74 getragen wird. In der
Transferstation 19 werden die Vorformlinge vom Spritzgießbe
reich an den Blasbereich transferiert. Die Position A des
Blasbereiches ist der Transferstation 19 zugeordnet. In der
Station B können die Vorformlinge temperiert werden. In der
Position C werden die Vorformlinge gestreckt und dann zum
Hohlkörper aufgeblasen. In der Position D werden die fertigen
Hohlkörper aus dem Blasbereich 12 herausgeführt. Für den
Transport zwischen zwei aufeinanderfolgenden Positionen wird
der Tisch 74 mit dem Transportelement 76 so weit angehoben,
daß beim folgenden Transportschritt die vom Transportelement
76 getragenen Vorformlinge bzw. Hohlkörper sich oberhalb der
Behandlungseinrichtungen für Vorformlinge bzw. Hohlkörper
befinden.
Im Spritzgießbereich 10 ist eine Plastifiziereinheit 14 mit
einer verschiebbaren, kontinuierlich rotierenden Schnecke 16
(Fig. 5 und 7) vorhanden. Aus dieser Plastifiziereinheit 14
werden wechselweise zwei Spritzgießformeinheiten 20, 22 mit
zugeordneten Spritzgießvorrichtungen 25 mit warmplastischem
Kunststoffmaterial versorgt. Die in den Spritzgießformeinhei
ten 20, 22 hergestellten Vorformlinge werden an den Blasbe
reich 12 zur Herstellung von Hohlkörpern weitergegeben. Die
beiden Spritzgießformeinheiten 20, 22 werden von einem
gemeinsamen Wagen 18 getragen. Der Wagen 18 ist entlang einer
Führung 17 hin- und herbewegbar, die die Form eines
Kreisbogenabschnittes aufweist. Die beiden Spritzgießformein
heiten 20, 22 sind auf dem Wagen 18, der einen im wesentlichen
dem Verlauf der Führung 17 folgenden kreisbogenförmigen Ver
lauf aufweist, um etwa 90° gegeneinander versetzt angeordnet,
so daß, wenn sich die eine der beiden Spritzgießformeinheiten
in ersten Position in einer Transferstation 19 befindet, in
welcher die im Spritzgießbereich 10 hergestellten Vorformlinge
an den Blasbereich 12 übergeben werden, die jeweils andere
Spritzgießformeinheit eine zweite seitliche Position einnimmt,
die um 90° versetzt ist. In Fig. 7 befindet sich die
Spritzgießformeinheit 20 in der Transferstation 19, so daß die
andere Spritzgießformeinheit 22 in Richtung der Pfeile III
der Fig. 2 gesehen sich in einem Bereich seitlich rechts von
der Transferstation 19 befindet. Dagegen befindet sich in den
Fig. 1 bis 6 die Spritzgießformeinheit 22 in der Transfersta
tion 19, wobei die andere Spritzgießformeinheit 20 eine Posi
tion auf der anderen Seite der Transferstation 19 einnimmt, in
welcher sie gegenüber der Spritzgießformeinheit 22 in Fig. 7
um etwa 180° versetzt ist. Die hin- und hergehenden Bewegungen
der beiden Spritzgießformeinheiten 20 und 22 um etwa 90° im
Bogenmaß werden durch eine Zylinder-Kolben-Einheit 29 (Fig. 1
und 2) bewirkt, deren eines Ende schwenkbar am Maschinenrahmen
31 und deren anderes Ende entsprechend schwenkbar an einem
Endbereich des Wagens 18 angebracht ist.
Jede der beiden Spritzgießformeinheiten 20, 22 ist mit einer
Spritzgießform 24 mit mehreren Formnestern 23 sowie mit einer
Spritzgießvorrichtung 25 versehen.
Die Anzahl der Formnester pro Spritzgießformeinheit hängt ab
von den jeweiligen Erfordernissen, insbesondere der
Produktivität der Gesamtvorrichtung. Für die Anwendbarkeit der
Erfindung ist die Anzahl der Formnester pro Spritzgießformein
heit ohne Bedeutung. Es ist demzufolge auch möglich, die
Spritzgießformeinheit mit nur einem Formnest zu versehen,
wenngleich dies im allgemeinen aus Gründen der Produktivität
nicht üblich ist.
Jede der beiden Spritzgießvorrichtungen 25 ist mit einem
Spritzgießzylinder 26 und mit einem Kolben 27 versehen (Fig.
5). Der als Speicher dienende Zylinder 26 ist innerhalb einer
Hülse 28 angeordnet, die im wesentlichen eine Ventilfunktion
hat. Der zur Entleerung des Zylinders 26 dienende Kolben 27
ist über die Kolbenstange 36 mit einem in einem hydraulischen
Zylinder 37 geführten Antriebskolben verbunden. Bezüglich des
Aufbaus der Spritzgießvorrichtung 25 und des Zusammenwirkens
der Teile wird auf die DE-Patentanmeldung 195 17 009.1 verwie
sen, deren Inhalt in die Offenbarung der vorliegenden Anmel
dung einbezogen wird.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 6 erstreckt sich
die jeweilige Spritzgießvorrichtung 25 vom Niveau des Wagens
18 schräg nach oben. Diese Anordnung dient dazu, den Platzbe
darf für diese Spritzgießvorrichtungen 25 so gering wie mög
lich zu halten. Es sind auch andere Anordnungen möglich. Aus
diesem Grunde sind in Fig. 7 der Zeichnung die Spritzgießvor
richtungen 25 in einer Position unterhalb des die Spritzgieß
form bildenden Blockes 24 angedeutet, welcher die Formnester
23 enthält. In jedem Fall ist für die Vorrichtungen 25 eine
Anordnung zu wählen, bei welcher jede von ihnen einerseits mit
der Plastifiziereinheit 14 und andererseits mit den Form
nestern 23 des Blockes 24 verbunden werden kann, dem sie zuge
ordnet ist.
Der Austrittskanal 80 der stationären Plastifiziereinheit 14
ist mit einem Zuführkanal 81 in einem zentralen Führungskörper
82 (Fig. 5 und 7) verbunden. Dieser schräg nach unten (Fig. 5)
bzw. nach oben (Fig. 7) verlaufende Zuführkanal 81 mündet an
der äußeren Mantelfläche 79 eines zylindrischen Abschnittes 83
des am Maschinenrahmen 31 angebrachten stationären Führungs
körpers 82 für den Wagen 18. An diesem zylindrischen Abschnitt
83 ist ein im wesentlichen ringförmiges Ventilteil 84 mit en
ger Passung geführt. Beide Spritzgießformeinheiten 20, 22 sind
über die jeweilige Spritzgießvorrichtung 25 mit diesem Ventil
teil 84 verbunden und somit gemeinsam mit letzterem um die
vertikale Achse des Führungskörpers 82 schwenkbar.
Das Ventilteil 84 ist mit zwei im wesentlichen radial verlau
fenden Verbindungskanälen 85 und 86 versehen, von denen jeder
an einem Ende mit der Zuleitung 87 (Fig. 5) zum Zylinder 26
einer der beiden Spritzgießvorrichtungen 25 verbunden ist und
am anderen Ende an der inneren Mantelfläche der Bohrung im
Ventilteil 84 mündet derart, daß in einer der beiden Endposi
tionen der jeweiligen Spritzgießformeinheit der Verbindungska
nal 85 bzw. 86 mit dem Zuführkanal 81 im zylindrischen Ab
schnitt 83 in Verbindung steht. Bei dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getrof
fen, daß jeweils jener Verbindungskanalabschnitt 85 bzw. 86
mit dem Zuführkanal 81 in Verbindung steht, der der jeweils in
der Transferstation 19 befindlichen Spritzgießformeinheit
zugeordnet ist. Bei den in Fig. 7 der Zeichnung dargestellten
Positionen der Teile ist die Spritzgießvorrichtung 25 der
Spritzgießformeinheit 20 über Verbindungskanal 85 und Zuführ
kanal 81 mit der Plastifiziereinheit 14 verbunden. Bei den in
den Fig. 1-6 dargestellten Positionen der Teile ist der
Verbindungskanal 86 der Spritzgießformeinheit 22 mit dem
Zuführkanal 81 verbunden.
Das Füllen des Zylinders 26 der jeweiligen Spritzgießvorrich
tung 25 zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich die zugehörige
Spritzgießformeinheit 22 oder 24 in der Transferstation 19
befindet, fügt sich in vorteilhafter Weise in den Arbeitsab
lauf im ersten Spritzgießbereich 10 ein.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1-6 sind die
Spritzgießzylinder 26 beider Spritzgießvorrichtungen 25 je
weils über einen Leitungsabschnitt 88 mit den Formnestern 23
der jeweils zugehörigen Spritzgießform 24 verbunden. Beim Fül
len des Zylinders 26 der jeweiligen Spritzgießvorrichtung 25
mit Kunststoffmaterial ist die Verbindung zwischen der
Spritzgießvorrichtung 25 und den Formnestern 23 der jeweils
zugehörigen Spritzgießform 24 durch entsprechende Positionie
rung der Hülse 28 unterbrochen, wie dies in Fig. 5 der Zeich
nung dargestellt ist. Bei dieser Position der Hülse 28 ist
gleichzeitig die Verbindung zwischen dem als Speicherraum
dienenden Zylinder 26 und dem Verbindungskanal 86 hergestellt,
so daß der Speicherraum 26 mit dem von der Plastifiziereinheit
14 kommenden Kunststoffmaterial gefüllt werden kann. Fig. 5
zeigt ein Zwischenstadium während dieses Füllvorganges. Für
den Spritzgießvorgang, also beim Entleeren des Zylinders 26
der Vorrichtung 25 zum Zwecke des Füllens der Formnester 23,
wird durch entsprechende Verschiebung der Hülse 28 die Verbin
dung zur Spritzgießform 24 geöffnet und die Verbindung zum
Verbindungskanal 87 geschlossen, so daß kein Kunststoffmate
rial in Richtung auf das Ventilteil 84 verdrängt werden kann.
Auch hierzu wird auf die bereits erwähnte DE-Anmeldung
195 17 009.1 verwiesen, die mögliche Ausgestaltungen einer sol
chen Spritzgießvorrichtung mit zugehörigen Ventileinrichtungen
beschreibt.
In der Transferstation 19 werden die in der jeweiligen
Spritzgießformeinheit hergestellten Vorformlinge 35 an den
zweiten Blasbereich 12 übergeben. Zu diesem Zweck wird die in
der Übergabestation 19 befindliche Spritzgießform 24 in noch
zu beschreibender Weise geöffnet. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den Fig. 1-6 handelt es sich dabei um die Spritzgießform
der Spritzgießformeinheit 22. Im allgemeinen wird so verfah
ren, daß die Spritzgießform einige Zeit nach Beendigung der
Nachdruckphase geöffnet wird und zu einem Zeitpunkt, zu wel
chem die Vorformlinge soweit abgekühlt sind, daß sie beim
Herausnehmen aus der Spritzgießform ihre Gestalt im wesentli
chen beibehalten. Die Temperatur der Vorformlinge befindet
sich in einem Bereich um oder etwas oberhalb jener Temperatur,
mit welcher die Vorformlinge gestreckt und aufgeblasen werden.
Es sei angenommen, daß zum Zeitpunkt des Öffnens der
Spritzgießform der Zylinder 26 der Spritzgießformeinheit 22
nahezu leer ist. Die Verbindung zwischen dem Zylinder 26 und
der zugehörigen Spritzgießform 24 ist geschlossen, wie dies
auch in Fig. 5 dargestellt ist. Der Verbindungskanal 86 im
Ventilschieber 84 steht mit dem Zuführkanal 81 und folglich
mit der Plastifiziereinheit 14 in Verbindung. Die durch die
Hülse 28 gebildete Ventileinrichtung in der Spritzgießvorrich
tung 25, die die Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 86
und dem Speicherraum 26 im Zylinder der Spritzgießvorrichtung
25 steuert, ist geöffnet. Somit kann durch die Förderung der
Schnecke und durch eine axiale Verschiebung der Schnecke 16 in
die in Fig. 5 der Zeichnung dargestellte Endposition das im
Speicher der Plastifiziereinheit 14 gesammelte Kunststoffmate
rial über die Kanäle 81 und 86 in Richtung auf den Zylinder 26
der Spritzgießvorrichtung 25 der Spritzgießformeinheit 22 be
wegt werden, bis im Zylinder 26 die für die Durchführung eines
Spritzgießvorganges, also des Füllens sämtlicher Formnester 23
der Spritzgießformeinheit 22, erforderliche Materialmenge
gespeichert ist. Beim Füllen des Zylinders 26 wird der diesem
Zylinder zugeordnete Kolben 27 verdrängt.
Sobald die Spritzgießformeinheit 22 nach Entnahme der Vorform
linge wieder geschlossen ist, kann der Wagen 18 mit den beiden
darauf befindlichen Spritzgießformeinheiten 22, 23 durch ent
sprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-Einheit 29 in Rich
tung des Pfeiles 58 um 90° in die Position gemäß Fig. 7 ver
schwenkt werden, wobei im Zuge dieser Verschwenkung die andere
Spritzgießformeinheit 20 in die Transferstation 19 gelangt,
wie dies ebenfalls in Fig. 7 dargestellt ist. Dabei wird
zugleich die Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 86 und
dem Zuführkanal 81 unterbrochen und der der Spritzgießformein
heit 20 zugeordnete Verbindungskanal 85 an den Zuführkanal 81
angeschlossen, so daß jetzt der Zylinder 26 der der
Spritzgießformeinheit 20 zugeordneten Spritzgießvorrichtung 25
gefüllt werden kann. Der mögliche Beginn dieses Füllvorganges
wird im wesentlichen bestimmt durch das Ende der Nachdruck
phase für die im vorangegangenen Spritzgießvorgang hergestell
ten Vorformlinge, wobei vorausgesetzt ist, daß die Leistung
der Plastifiziereinheit 14 ausreicht, um bis dahin wieder die
für das Füllen des Zylinders 26 erforderliche Kunststoffmenge
bereitzustellen. Allerdings ist es in Abhängigkeit vom Zeitbe
darf der einzelnen Phasen eines Arbeitszyklus möglich, nur
einen Teil mit der für das Füllen des Zylinders 26 erforderli
chen Materialmenge im Speicher der Plastifiziereinheit
bereitzustellen und den übrigen Teil durch die rotierende
Schnecke 16 während der Füllphase in den jeweiligen Zylinder
26 direkt hineinzufördern.
Da mit Beginn der Schwenkbewegung des Wagens 18 die Verbindung
zwischen dem Verbindungskanal 86 und der Plastifiziereinheit
14 ohnehin unterbrochen ist, kann spätestens zu diesem Zeit
punkt durch entsprechende Verschiebung der Hülse 28 die Ver
bindung zwischen der Spritzgießvorrichtung 25 und dem Ventil
teil 26 geschlossen werden, wobei gleichzeitig die Verbindung
zwischen dem Zylinder 26 und der Spritzgießform 24 über den
Leitungsabschnitt 88 geöffnet wird. Unmittelbar im Anschluß
daran kann dann durch entsprechendes Verschieben des Kolbens
27 das Kunststoffmaterial aus dem Zylinder 26 in Richtung auf
die Formnester 23 verdrängt werden um den Spritzgießvorgang
durchzuführen. Nach dem Füllen der Formnester 23 bleibt wäh
rend der sogenannten Nachdruckphase der durch den Kolben 27
ausgeübte Druck bei geöffneter Verbindung zwischen dem
Spritzgießzylinder 26 und den Formnestern 23 aufrechterhalten,
bis das Kunststoffmaterial am Anguß zum Formnest erkaltet ist
und kein Kunststoff mehr in das Formnest fließen kann. In
bekannter Weise kann auch ein zusätzliches Verschlußorgan den
Anguß zum Formnest verschließen. Das Kanalsystem zwischen
Spritzgießzylinder 26 bis zum Anguß ist als Heißkanalverteiler
ausgeführt, in dem der Kunststoff seine zum Spritzgießen
geeignete Temperatur hält.
In der Zeit, in welcher nach Abschluß der Nachdruckphase das
in den Formnestern 23 der Spritzgießformeinheit 22 befindliche
Kunststoffmaterial noch abkühlt und bis zu Beginn der
Schwenkbewegung des Wagens 18 mit den beiden
Spritzgießformeinheiten 22, 24 entgegen der Pfeilrichtung 58
kann der Spritzgießzylinder 26 der in der Transferstation 19
befindlichen Spritzgießformeinheit 20 von der Plastifizier
einheit 14 durch die Kanäle 81 und 85 gefüllt werden, wobei
die Teile die in Fig. 7 der Zeichnung dargestellte Lage
einnehmen. Bis zum Beginn der Schwenkbewegung der
Spritzgießformeinheiten 20, 22 muß der Spritzzylinder 26 die
erforderliche Menge für einen vollständigen Spritzvorgang
erhalten haben. Der insgesamt dafür zur Verfügung stehende
Zeitraum, während dessen sich die Spritzgießformeinheit in der
Transferstation befindet, ist relativ groß. Somit kann das
Kunststoffmaterial von der kontinuierlich arbeitenden
Plastifiziereinheit 14 über diesen langen Zeitraum unmittelbar
in den Spritzzylinder 26 gefördert werden. Lediglich in der
Zeit, in welcher der Spritzzylinder 26 noch für die Nachdruck
phase benötigt wird und in der Zeit, in welcher die jeweilige
Spritzgießformeinheit in dem von der Transferstation 19
entfernte Position verschwenkt wird, muß Kunststoff in der
Plastifiziereinheit unter Verschiebung der Schnecke 16
Kunststoffmaterial gesammelt werde. Die insgesamt aus der
Plastifiziereinheit 14 in den Spritzzylinder 26 jeweils
geförderte Menge an Kunststoffmaterial setzt sich demnach
zusammen aus einem Anteil, der zuvor im Speicher der
Plastifiziereinheit gesammelt worden war, und einem Anteil,
der unmittelbar durch die rotierende Schnecke in den Spritzzy
linder gefördert wird. Der Spritzgießvorgang kann beginnen,
sobald die Spritzgießform 24 geschlossen ist, wobei durch die
Schwenkbewegung der Spritzgießformeinheiten 20, 22 die Verbin
dung zwischen der Plastifiziereinheit 14 und der
Spritzgießeinheit 25 der jeweils in der Transferstation 19
befindlich gewesenen Spritzgießformeinheit unterbrochen wird.
Wie im einzelnen die für einen Arbeitszyklus benötigte Zeit
auf die einzelnen Phasen des Arbeitszyklus verteilt wird,
hängt von den jeweiligen Umständen und Erfordernissen ab. So
wird für den Transfer der Vorformlinge aus der in der
Transferstation 19 befindlichen Spritzgießformeinheit in den
Blasbereich 12 eine gewisse Mindestzeit benötigt, während wel
cher die jeweilige Spritzgießformeinheit in dieser Station
bleiben muß, bevor sie, nachdem ihre Spritzgießform 24 wieder
verschlossen und somit für den nächsten Spritzgießvorgang fer
tig ist, in die jeweilige andere Position verschwenkt werden
kann. Dadurch wird auch die für das Füllen des Zylinders 26
der Spritzgießvorrichtung verfügbare Zeit bestimmt, da einer
seits der Füllvorgang frühestens mit der Ankunft der jeweili
gen Spritzgießformeinheit in der Transferstation beginnen
kann, andererseits jedoch der Füllvorgang abgeschlossen sein
muß, bevor die Spritzgießformeinheit aus der Transferstation
wieder in die jeweils andere Position verschwenkt wird.
Andererseits kann der Spritzgießvorgang, durch welchen die
Formnester 23 gefüllt werden, nicht beginnen, bevor die in der
Übergabestation befindliche Spritzgießform nach Entnahme der
im vorangegangenen Arbeitszyklus hergestellten Vorformlinge
wieder geschlossen ist. Im Rahmen dieser Erfordernisse, die
sich aus den Eigenheiten des Spritzgießverfahrens und der
Arbeitsweise der Vorrichtung ergeben, ermöglicht das Verfahren
der Erfindung eine Flexibilität, die eine nahezu optimale Nut
zung im Sinne der Erzielung einer hohen Produktivität und auch
einer Anpassung an die Eigenschaften jeweils verwendeten
Kunststoffes erlaubt.
Die Fig. 5 und 6 lassen erkennen, daß der Austrittskanal 80
noch mit einem zusätzlichen Ventil 60 versehen sein kann, wel
ches es erlaubt, den Austrittskanal 80 während der Schwenkbe
wegung in Richtung des Pfeiles 58 oder entgegengesetzt dazu
oder aber ggf. auch nach Beendigung des Füllens des jeweils in
der Transferstation 19 befindlichen Spritzgießzylinders zu
verschließen, wenngleich das Vorhandensein eines derartigen
Ventils nicht unbedingt erforderlich ist. Andererseits werden
bei geschlossenem Ventil 60 die an die Plastifiziereinheit 14
anschließenden Kanäle und Dichtungen beim Füllen des Speicher
raumes vor der Schnecke 16 von dem dabei auftretenden Druck
entlastet.
Mit jedem der Formnester 23 wirkt in bekannter Weise ein
Halsformteil 46 und ein Dorn 33 (Fig. 3) zusammen. Der von der
Wandung des Formnestes 23, dem Halsformteil 46 und dem jeweils
im Formnest 23 befindlichen Dorn 33 begrenzte Raum, der
oberseitig durch eine Verdickung des Dornes 34 verschlossen
ist, wird beim Spritzgießen zur Bildung jeweils eines Vorform
linges 35 (Fig. 1 und 3) mit Kunststoff gefüllt.
Jede der beiden Spritzgießformeinheiten 20, 22 ist mit einem
zwei Säulen 38 aufweisenden Gestell versehen, das ebenfalls
vom Wagen 18 getragen wird. Die beiden Säulen 38 sind an ihren
oberen Ende durch einen querverlaufenden Träger 39 miteinander
verbunden. Letzterer trägt zwei hydraulische Zylinder 40, an
deren nach unten sich erstreckenden Kolbenstangen 41 eine Tra
verse 42 angebracht ist. Die beiden Säulen 38 sind seitlich
neben der zugehörigen Spritzgießform 24 angeordnet.
An der Traverse 42 ist unterseitig eine hälftig geteilte
Platte 44 verschiebbar angebracht, die ihrerseits die Hals
formteile 46 der zugehörigen Spritzgießform 24 trägt. Da bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils
mehrere Vorformlinge gleichzeitig hergestellt werden, bildet
die Platte 44 mit den Halsformteilen ein Mehrfach-Formteil,
wobei die Anzahl der Halsformteile der Anzahl der Formnester
und der Dorne 33 entspricht. Diese Halsformteile sind entspre
chend der Teilung der Platte 44 ebenfalls hälftig geteilt, so
daß die Abschnitte jedes Halsformteils mit den beiden
Abschnitten der Platte 44 auseinander bewegt werden können. In
den Fig. 5 und 7 ist die Teilungsebene 64 von Platte 44 und
Halsformteilen 46 erkennbar. Die Traverse 42 ist unterseitig
mit Führungen 47 (Fig. 3) versehen, in welchen die Platte 44
quer zum Verlauf der Teilungsebene 64 verschiebbar gelagert
ist, und an den beiden Säulen 38 über Führungshülsen 48
längsverschiebbar geführt.
Auf dem oberen Träger 39 ist ein hydraulischer Zylinder 50
angebracht, dessen nach unten sich erstreckende Kolbenstange
52 eine zweite Traverse 53 trägt, an deren Unterseite die
Dornhalteplatten 34 angebracht sind. Auch diese Traverse 53
ist über Führungshülsen 56 längsverschiebbar an den beiden
Säulen 38 geführt.
Während des Spritzgießvorganges nehmen die Teile die in Fig. 1
im Zusammenhang mit der Spritzgießformeinheit 20 dargestellten
Positionen ein. Die Traverse 42 mit dem Mehrfach-Formteil
bestehend aus Platte 44 und den daran angebrachten Halsform
teilen 46 ist soweit abgesenkt, daß sich die Halsformteile 46
im oberen Bereich des jeweiligen Formnestes 23 befinden. Die
Traverse 53 mit den Dornhalteplatten 34 und den daran
angebrachten Dornen 33 ist in ihre untere Endlage abgesenkt,
in welcher sich die Dorne innerhalb der Formnester 23 und der
Halsformteile befinden. Die einzelnen Formnester werden
oberseitig durch die Verdickung 34 des jeweils darin befindli
chen Dornes 33 verschlossen, wobei die Platte 34 den oberen
Abschluß der Spritzgießform bildet. Durch den hydraulischen
Zylinder 50 wird über die Kolbenstange 52 eine Kraft auf die
Traverse 53 und damit auf die Dornhalteplatte 34 ausgeübt, die
größer ist als die Kraft, die in der Spritzgießform durch den
Spritzdruck in Öffnungsrichtung wirkt, so daß die Spritzgieß
form während des Spritzgießvorganges und auch während der
anschließenden Nachdruckphase in jedem Fall geschlossen
bleibt.
Nach ausreichender Abkühlung der Vorformlinge wird die Spritz
gießform geöffnet, indem zunächst über den Zylinder 50 die
Traverse 53 mit der Dornhalteplatte 34 und den Dornen 33 nach
oben in die in Fig. 3 dargestellte Position verschoben wird.
Nach dem Herausbewegen der Dorne 33 aus den Formnestern 23 und
den Halsformteilen 46 und damit aus den noch in der
Spritzgießform befindlichen warmplastischen Vorformlingen 35
wird die Traverse 42 mit Platte 44 und Halsformteilen 46 durch
entsprechende Betätigung der hydraulischen Zylinder 40 nach
oben in die ebenfalls in Fig. 3 dargestellte Endlage bewegt,
wobei gleichzeitig mit den Halsformteilen 46 die von ihnen
gehaltenen Vorformlinge aus der Spritzgießform herausgezogen
werden. Die Dorne 33 befinden sich in ihrer oberen Endposition
oberhalb der oberen Endposition der Traverse 42 mit Platte 44
und Halsformteilen 46. In dieser oberen Lage der Teile er
folgt die Querverschiebung der Platte 44 senkrecht zu deren
Teilungsebene mit den über die Halsformteile 46 von ihr getra
genen Vorformlingen 35 in Richtung auf den Blasbereich 12 in
die Position A desselben.
Die Tragplatte 67 im Blasbereich 12 ist an einem feststehenden
Rahmen 31 angebracht. Sie trägt oberseitig den Zylinder 68 ei
ner vertikalen Zylinder-Kolben-Einheit, deren nach unten
gerichtete Kolbenstange 70 eine als Platte oder Kreuz ausge
bildete Traverse 71 trägt, an welcher vier im wesentlichen die
Ecken eines Quadrates definierenden Hubstangen 72 angebracht
sind, die sich nach oben erstrecken. Diese vier Hubstangen 72
tragen den Tisch 74, an welchem unterseitig das im wesentli
chen in horizontaler Ebene absatzweise rotierbare ring- oder
kreisförmiges Transportelement 76 koaxial zu dem Kreis gela
gert ist, auf welchem die Behandlungsvorrichtungen auf der
Tragplatte 67 angeordnet sind. Das Transportelement wird über
einen am Tisch 74 angebrachten Motor 77 unter Zwischen
schaltung eines Schrittschaltgetriebes 78 angetrieben.
Aufgrund der vorbeschriebenen Anordnung der Teile hat eine
entsprechende Beaufschlagung des im Zylinder 68 geführten Kol
bens zur Folge, daß die Traverse 71 nach oben bewegt wird, wo
bei über die Hubstangen 72 der von diesen getragene Tisch 74
mit dem daran angebrachten Transportelement 76 ebenfalls ange
hoben wird. Eine entgegengesetzte Beaufschlagung des Kolbens
hat eine entsprechende Absenkung der aus Traverse 71, Hubstan
gen 72 und Tisch 74 mit daran befindlichem Transportelement 76
bestehenden Einheit in die Position gemäß Fig. 1 zur Folge.
Das Transportelement 76 trägt unterseitig Halsformteile, an
denen die Vorformlinge bzw. die daraus hergestellten Hohlkör
per hängend durch das Transportelement 76 schrittweise von
Position zu Position bewegt werden, wobei jeder Transport
schritt 90° im Bogenmaß beträgt. Fig. 1 zeigt den Tisch 74 mit
dem Transportelement 76 in der unteren Position, an welcher
sich die Vorformlinge bzw. die daraus hergestellten Hohlkörper
im Bereich der Behandlungs- und Handhabungsvorrichtungen
befinden. Zum Zwecke des Transports wird der Tisch 74 mit dem
Transportelement 76 soweit angehoben, daß sich die von der
Tragplatte 67 getragenen Vorrichtungen außerhalb der
Bewegungsbahn der Vorformlinge bzw. der daraus hergestellten
Hohlkörper befinden, die somit jeweils in der angehobenen
Position um 90° im Bogenmaß in die jeweils folgende Position
transportiert werden. Nach Beendigung des Transportschrittes
wird der Tisch 74 mit dem Transportelement 76 wieder in den in
Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Lage abgesenkt, wobei
gleichzeitig die vom Transportelement 76 getragenen Vorform
linge bzw. Hohlkörper in die jeweilige Behandlungs- oder
Handhabungsposition abgesenkt werden.
Die dem Transportelement 76 zugeordneten vier Positionen A-D
sind entsprechend den Transportschritten des Transportelemen
tes 76 um 90° gegeneinander versetzt angeordnet. In der Posi
tion A werden die Vorformlinge von dem Transportelement 76
übernommen. Die in Drehrichtung 122 des Transportelementes
folgende Position B dient der Temperierung der vom
Transportelement getragenen Vorformlinge. In der in Drehrich
tung folgenden Position C werden die Vorformlinge in einer
dort angeordneten Blasform 124 zunächst gestreckt und dann
durch inneren Überdruck aufgeweitet. Für den Streckvorgang ist
eine vom Tisch 74 getragene Zylinder-Kolben-Anordnung 126
vorhanden, an deren Kolbenstange 128 eine Traverse 130 ange
bracht ist, welche eine der Anzahl der Vorformlinge entspre
chende Anzahl von Streckdornen trägt, die in die Vorformlinge
eingeführt, um diese zu strecken. Es handelt sich hierbei um
übliche Verfahrensschritte, die mit der Erfindung in keinem
unmittelbaren Zusammenhang stehen und jedem Fachmann geläufig
sind.
Nach dem Aufweiten der Vorformlinge in der Blasform 124 und
ausreichender Abkühlung der aus den Vorformlingen hergestell
ten Hohlkörper werden letztere aus der geöffneten Hohlform
durch einen weiteren Transportschritt des Transportelementes
74 herausgeführt und in die Position D gebracht, in welcher
dann die Hohlkörper von den Halsformteilen, die in der Station
A die Vorformlinge übernommen hatten, freigegeben werden, wo
rauf das nunmehr leere Halsformteil im nächsten Transport
schritt in die Position A zur Übernahme eines weiteren Satzes
von Vorformlingen bewegt wird.
Die Vorformlinge, bzw. die daraus in der Position C
hergestellten Hohlkörper werden von Halsformteilen 92 getra
gen, die analog den Halsformteilen 46 des Spritzgießbereichs
10 mit einer Platte 90 jeweils zu einem Mehrfach-Formteil
zusammengefaßt sind. Die vier Mehrfach-Formteile des Blasbe
reichs 12 sind an der Unterseite des Transportelementes 76
nahe dem äußeren Umfang desselben in Abständen von 90° im
Bogenmaß entsprechend des Positionen A-D angebracht. Die
vier Platten 90 mit Halsformteilen 92 sind analog den Platten
44 mit den Halsformteilen 46 der Spritzgießformen ebenfalls in
zwei Abschnitte hälftig unterteilt, wobei die vertikale
Trennebene 93 auch durch die Halsformen hindurchgeht. Die
Platten 90 werden von Führungen 110 getragen, wie dies
insbesondere die Fig. 4 sowie 8A-G erkennen lassen. In diesen
Führungen 110 werden auch die Teile 90a, 90b der Platte 90
beim Öffnen und Schließen der Halsformteile geführt (Fig. 8E).
Die Platten 90 werden durch das schrittweise Rotieren des
Transportelementes 76 von Position zu Position bewegt. Da die
Halsformplatten 90 so angeordnet sind, daß ihre Trennebene 93
etwa parallel zu einer Tangente an dem kreisförmigen
Transportelement 76 verläuft, verläuft bei der sich in der
Position A befindlichen Halsformplatte 90 deren Teilungsebene
93 etwa parallel zu der Trennebene 64 einer Halsformplatte 44,
die sich im Spritzgießbereich 10 in der Transferstation 19
befindet, wobei jedoch die beiden Platten unterschiedliche
Höhenlagen einnehmen, wie dies insbesondere Fig. 7 zeigt.
Am unterseitig das Transportelement 76 tragenden Tisch 74 ist
im Bereich der Position A oberseitig ein Gestell 94 (Fig. 4)
angebracht, welches zwei Säulen 95 sowie einen Querträger 96
aufweist. Das Gestell 94 trägt eine vertikal angeordnete
Zylinder-Kolben-Einheit 97. An der sich nach unten erstrecken
den Kolbenstange 98 des darin geführten Kolbens ist eine
Traverse 99 angebracht, die über an beiden Enden vorgesehene
Hülsen 100 an den beiden Säulen 95 geführt ist. An der
Unterseite der Traverse 99 ist ein Verteilerblock 102 ange
bracht, von dem sich vier Spreizdorne 104 vertikal nach unten
erstrecken. Die Anzahl dieser Spreizdorne 104 entspricht der
Anzahl der Formnester 23 in jeder der beiden Spritzgießformen
24. Der jeweils untere Abschnitt 105 jedes Spreizdorns 104
wird von einem gummielastischen Hohlkörper gebildet, der unter
der Wirkung eines Fluids, beispielsweise Druckluft, aufgewei
tet werden kann. Die Zufuhr des Fluids in die Hohlkörper 105
erfolgt über einen im Verteilerblock 102 angeordneten
Verteilerkanal 106, der über einen Verbindungskanal 108 an
eine Zufuhrleitung für das Fluid in der Traverse 99
angeschlossen ist.
Im folgenden wird eine bevorzugte Variante des Transfers der
Vorformlinge vom Spritzgießbereich 10 in den Blasbereich 12
unter Bezugnahme auf die Fig. 8A-8G beschrieben. Bei dieser
Variante werden die Vorformlinge von der jeweiligen Platte 40
mit Halsformteilen 46 (Mehrfach-Formteil) in die Position A
des Blasbereiches 12 transportiert. Dort werden die Vorform
linge entsprechend der nachfolgenden Beschreibung an die je
weils in der Position A befindliche Platte 90 mit Halsform
teilen 92 (Mehrfach-Formteil) abgegeben. Die Fig. 8A-8G zeigen
vereinfacht jeweils die Schnittstelle zwischen dem Spritzgieß
bereich 10 und dem Blasbereich 12. Dabei befindet sich die
Transferstation 19 rechts und die Position A links in der
jeweiligen Darstellung.
Fig. 8A zeigt die jeweils in der Transferstation 19 befindli
che Spritzgießform 24, die noch geschlossen ist. In der Posi
tion A des Bereiches 12 befindet sich eine von den Führungen
110 am Transportelement 76 gehaltene Platte 90 mit Halsform
teilen 92, deren Trennebene 93 parallel zu der Trennebene 64
der Platte 44 mit Halsformteilen 46 der Spritzgießform
verläuft. Im nächsten Schritt werden gemäß Fig. 6B die Spritz
gießdorne 33 nach oben aus der Spritzgießform und den darin
befindlichen Vorformlingen 35 herausgezogen. Danach werden die
Vorformlinge 35 durch Anheben der Platte 44 mit Halsformtei
len 46 nach oben aus der Spritzgießform 24 herausgezogen, wie
dies die Fig. 6C zeigt. Die von den einzelnen Teilen
eingenommenen Positionen entsprechen etwa der Fig. 3, wobei
jedoch in letzterer die Vorformlinge nicht dargestellt sind,
und der Fig. 7 mit der strichpunktiert dargestellten Position
der Platte 44.
Ausgehend von der in Fig. 8C dargestellten Position, in wel
cher die Dorne soweit angehoben sind, daß sie außer Eingriff
mit den an der Platte 44 hängenden Vorformlingen 35 sind, wird
die Platte 44 mit den daran hängenden Vorformlingen 35 nach
links, also in Richtung des Pfeiles 112 der Fig. 8C verscho
ben. Dazu ist ein geeigneter, in der Zeichnung nicht darge
stellter Antrieb, beispielsweise in Form eines in einem Zylin
der geführten Kolbens vorgesehen. Am Ende dieser in Richtung
des Pfeiles 112 erfolgenden Bewegung befindet sich die Platte
44 mit den daran hängenden Vorformlingen 35 in der Position
gemäß Fig. 8D, in welcher die Trennebene 64 der Platte 44 und
die Trennebene 93 der darüber befindlichen Platte 90 sowie die
in beiden Platten befindlichen Öffnungen miteinander fluchten.
Diese Position der Platte 44 ist in Fig. 7 ausgezogen darge
stellt. Im Verlauf der vorbeschriebenen Bewegung in Richtung
des Pfeiles 112 gelangt die Platte 44 aus den Führungen 47,
die an der Traverse 42 angebracht sind, in mit den Führungen
47 fluchtenden Führungen 114, die jedoch mit den Führungen 47
nicht verbunden sind. Die Führungen 114 werden von Ständern
116 getragen, die sich von der Tragplatte 67 nach oben er
strecken (Fig. 1).
Nachdem die Platte 44 die Position gemäß Fig. 8D erreicht hat,
werden durch entsprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-Ein
heit 97 die Spreizdorne 104 aus der in Fig. 4 dargestellten
Position durch eine dazu im ringförmigen Transportelement 76
vorgesehenen Öffnung 118 (Fig. 2) und durch die Öffnungen der
Platte 90 nach unten bewegt, bis sie sich mit ihrem unteren
Abschnitt 105 aus elastisch verformbarem Material im Bereich
des Halsformteils 46 der Platte 44 und damit im Halsbereich
des jeweils an der Platte 44 hängenden Vorformlings 35 befin
den. Dieser Halsbereich ist insbesondere dann, wenn der
Vorformling zu einer Flasche verarbeitet wird, häufig mit ei
nem Außengewinde versehen. Die untere Endposition des Spreiz
dorns 104 mit dem aufweitbaren Endabschnitt 105 ist in Fig. 7
und 8E dargestellt. Fig. 8E zeigt darüberhinaus, daß, nachdem
der Endabschnitt 105 durch ein über die Kanäle 108, 106
zugeführtes Druckfluid bis zur Anlage an der Innenwandung des
Vorformlings aufgeweitet worden ist und somit der Spreizdorn
den Vorformling tragen kann, die Abschnitte 44a, 44b bzw. 90a,
90b zum Öffnen der Halsformteile 46 bzw. 92 auseinandergefah
ren werden, so daß es nunmehr möglich ist, die Spreizdorne 104
mit den daran hängenden Vorformlingen durch entsprechende
Betätigung der Zylinder-Kolben-Einheit 97 nach oben in die in
Fig. 8F dargestellte Lage zu bewegen, in welcher sich der
Halsabschnitt jedes Vorformlings 35 derart in Höhe des zugehö
rigen Halsformteils 92 der Platte 90 befindet, daß letztere
durch Zusammenfahren der beiden Abschnitte 90a, 90b wieder
geschlossen werden kann, wobei im Zuge dieser Schließbewegung
der Vorformling 35 an seinem Halsabschnitt von dem Halsform
teil 92 erfaßt wird, wie dies Fig. 8F zeigt. Danach wird der
aufweitbare Endabschnitt 105 des Spreizdorns 104 druckentla
stet, so daß er sich elastisch zusammenzieht und damit eine
Durchmesserveringerung erfährt und außer Eingriff mit dem
Vorformling 35 kommt. Der Spreizdorn 104 kann dann durch
erneute Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 97 weiter nach
oben etwa in die Position gemäß Fig. 8G bewegt werden, in wel
cher er sich außerhalb des Bewegungsbereiches des
Transportelementes 76 und der damit verbundenen Teile befin
det. Die Position der Dorne in Fig. 8G relativ zum Tisch 74
entspricht etwa der von ihnen in Fig. 4 angenommenen Position.
In Fig. 7 ist die entsprechende Position der Traverse 99, an
welcher die Spreizdorne angebracht sind, strichpunktiert
dargestellt.
Bereits während des Anhebens der Spreizdorne 104 in die Posi
tion gemäß Fig. 8G oder auch danach wird der Zylinder 68 der
art beaufschlagt, daß über die Traverse 71 der Tisch 74 mit
sämtlichen damit verbundenen Teilen zur Vorbereitung des
nächstfolgenden Transportschrittes angehoben wird. Dieser Hub
hat zugleich zur Folge, daß die nunmehr von der Platte 90
getragenen Vorformlinge sich in jedem Fall oberhalb der Platte
44 befinden. Letztere kann somit wieder nach rechts, d. h. in
Richtung des Pfeiles 119 der Fig. 8G in Richtung auf die zuge
hörige Spritzgießform 24 bewegt werden, so daß sie in den Be
reich der Führungen 47 gelangt, die von der Traverse 42 getra
gen werden. Es ist nunmehr möglich, die noch in der Transfer
station 19 befindliche Blasform 24 zu schließen, indem Tra
verse 42 und Traverse 53 mit den zugehörigen Teilen nach unten
bewegt werden um danach den Spritzgießvorgang zur Herstellung
des nächsten Vorformling-Satzes durchzuführen.
Selbstverständlich ist es möglich, den vorbeschriebenen
Verfahrensablauf etwas zu variieren. So kann beispielsweise
die Platte 90 mit Halsformteilen 92 bereits geöffnet sein,
wenn die Spreizdorne 104 aus ihrer in Fig. 8D dargestellten
Ausgangsposition nach unten in die noch an der Platte 44
hängenden Vorformlinge 35 bewegt werden. Es ist auch möglich,
anstelle der Öffnungen 118 im Transportelement Randausnehmun
gen vorzusehen etwa analog den Randausnehmungen 120 im Tisch
74.
Abweichend von der Darstellung in den Fig. 8A-8G kann die
Anordnung auch so getroffen sein, daß unabhängig von der
Hubbewegung des vom Tisch 74 getragenen Transportelementes 76
lediglich durch die Bewegung der Spreizdorne 104 die Vorform
linge 35 so weit angehoben werden, daß sie sich außerhalb des
Bewegungsbereiches der Platte 44 mit den Halsformteilen 46 der
Position gemäß Fig. 8G und jener gemäß Fig. 8C befinden. Dies
hätte den Vorteil, daß unabhängig von der Hubbewegung des Ti
sches 74 die Platte 44 mit Halsformteilen 46 praktisch
unmittelbar nach Übernahme der Vorformlinge durch die Spreiz
dorne 104 wieder in die Ausgangsposition, d. h., an die
zugehörige Spritzgießform zurückbewegt werden könnte. Eine
derartige Verfahrensführung würde in Abhängigkeit von der
Länge des Vorformlings gegebenenfalls voraussetzen, daß der
vertikale Abstand zwischen dem Transportelement 76 in seiner
unteren Position und der Führung 114 für die Platte 44 mit
Halsformteilen 46 größer ist als in den Fig. 8A-8G darge
stellt.
Ferner bietet der vorbeschriebene Transfer zwischen Platte 44
mit Halsformteilen 46 und der Platte 90 mit Halsformteilen 96
die Möglichkeit, am Vorformling 35, insbesondere am Halsbe
reich desselben, der bis zum Öffnen der Platte 44 und des
zugehörigen Halsformteils 46 mit letzterem in Eingriff ist und
daher jedenfalls von außen nicht zugänglich ist, irgendwelche
Behandlungen durchzuführen, da der Halsbereich des Vorform
lings 35 nach dem Öffnen der Platte 44 bis zum Schließen der
Platte 90 um diesen Halsbereich von außen zugänglich ist. Es
besteht somit z. B. ohne weiteres die Möglichkeit, das Bewegen
des Vorformlings 35 aus der Position gemäß Fig. 8E in die
Position gemäß Fig. 8F zwischen diesen beiden Positionen zu
unterbrechen, um die vorerwähnten Behandlungen am Vorformling
durchzuführen. Dabei könnte es zweckmäßig sein, diese
Unterbrechung der Aufwärtsbewegung des Transfermittels 104 in
einer Zwischenposition zu bewirken, in welcher der Vorformling
bzw. dessen Halsbereich sich zwischen unterer Platte 44 und
oberer Platte 90 bzw. den Halsformteilen 96 derselben befin
det, um so den Vorformling bzw. dessen Halsbereich von außen
leicht zugänglich zu machen und Platz zu schaffen für eine
Behandlungseinrichtung, beispielsweise eine Einrichtung, durch
welche der Vorformling bzw. dessen Halsbereich einer bestimm
ten Temperatur ausgesetzt wird. Auch im Hinblick auf diese
Möglichkeiten könnte es zweckmäßig sein, einen größeren Ab
stand zwischen Platte 90 mit Halsformteilen 92 und der in der
Führung 114 befindlichen Platte 44 mit Halsformteilen 46
vorzusehen.
Die vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 8A-8G beschriebene
Variante des Transfers der Vorformlinge vom Spritzgießbereich
10 in den Blasbereich 12, bei welcher die Vorformlinge aus dem
Mehrfach-Formteil 44, 46 der Spritzgießform 24 herausgenommen
und von einem Mehrfach-Formteil 90, 92 der Blasform übernommen
wird, den Vorteil, daß auch Vorformlinge hergestellt werden
können, die eine von der üblichen zylindrischen Form abwei
chenden Form aufweisen beispielsweise derart, daß sie im Hals
bereich und in einem daran anschließenden Abschnitt einen
geringeren Durchmesser aufweisen als an dem dem Halsbereich
abgekehrten Ende des Vorformlings. Ein solcher Vorformling
könnte bei üblicher Ausgestaltung der Teile nicht aus der
Spritzgießform herausgezogen werden. Hier bietet die vorste
hend im Zusammenhang mit Fig. 8A-8G beschriebene Variante die
Möglichkeit, die Halsformteile 46 der Platte 44 länger zu ma
chen als die Halsformteile 92 der Platte 90, so daß auch je
ner Bereich jedes Vorformlings, der sich an seinen Halsbe
reich anschließt, einen kleineren Durchmesser aufweisen kann
als der dem Halsbereich abgekehrte Endbereich des Vorform
lings. Dies ermöglicht eine größere Freiheit hinsichtlich der
Wahl der Gestalt des Vorformlings, wobei jedoch gleichzeitig,
da die Halsformteile 92 im Blasbereich axial kürzer sein kön
nen, zumindest ein Teil des Abschnittes des Vorformlings, der
beim Spritzgießvorgang innerhalb des dabei benutzten Halsform
teiles 46 hergestellt wurde, sich im Blasbereich außerhalb des
dort benutzten Halsformteiles 92 befindet und somit ebenfalls
beispielsweise temperiert, gestreckt und durch inneren Über
druck aufgeweitet werden kann.
Die vorbeschriebene Handhabung der Vorformlinge bei der Über
gabe von einer Halsformplatte 44 des ersten Bereiches 10 an
eine Halsformplatte 90 des zweiten Bereiches 12 bietet auch
eine Gewähr dafür, daß die Vorformlinge keine unzulässigen
Verformungen erfahren. Außerdem ist der Zeitaufwand für den
Transfer relativ gering. Zudem können die Vorformlinge in ei
ner bestimmten ausgerichteten Position insbesondere hinsicht
lich der Winkellage bestimmter Umfangsbereiche ausgerichtet
von der Halsformplatte 44 an die Halsformplatte 44 des
Spritzgießbereiches an die Halsformplatte 90 des Blasbereiches
übergeben werden.
Es war bereits erwähnt worden, daß das Transportelement 76
lediglich in der angehobenen Position des Tisches 64 in Rich
tung des Pfeiles 122 bewegt wird, da das jedem Transport
schritt vorangehende Anheben des Tischs 74 durch den im Zylin
der 68 geführten Kolben dazu dient, die an den Platten 90
hängenden Vorformlinge 35 bzw. die daraus hergestellten
Hohlkörper außer Eingriff mit den in den einzelnen Positionen
befindlichen Einrichtungen, beispielsweise der Blasform 124 in
der Position C oder gegebenenfalls der bereits erwähnten
Platte 44 in Position A, zu bringen. Nach Beendigung des
Transportschrittes, in dessen Verlauf die Platten 90 somit je
weils die obere, in Fig. 7 (mit Ausnahme der Position A)
strichpunktierte Lage einnehmen, wird der Tisch 74 wieder
abgesenkt, so daß die Platten 90 die in Fig. 7 ausgezogen
dargestellte Position einnehmen, in welcher die erforderlichen
Behandlungen an den Vorformlingen bzw. das Aufweiten derselben
sowie das Entfernen der Hohlkörper aus der sie tragenden
Platte 90 in der Position D erfolgen. Die jeweils in der Posi
tion C befindliche Platte 90 liegt dabei auf der Blasform 124
auf, und komplettiert mit den Halsformteilen in üblicher Weise
die Blasform.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 9A-9F erfolgt die
Übergabe der Vorformlinge aus dem Spritzgießbereich 10 an den
Blasbereich 12 in der Weise, daß die Vorformlinge mit der
Platte 44 und den Halsformteilen 46 verbunden bleiben, mit
denen sie in der jeweiligen Spritzgießform 24 hergestellt wor
den waren. Die Platten 44 werden in der Position A vom
Transportelement 76 übernommen und von diesem durch die Posi
tionen B-D des Blasbereiches 12 transportiert. Dabei werden
die Platten ausgetauscht und wechselweise den beiden
Spritzgießformen der Spritzgießformeinheiten 20, 22 zugeführt.
Wie bereits erwähnt, erfordert dies höchste Präzision bei der
Ausführung aller Halsformteile, da diese mit den allen
Spritzgießformen einwandfrei zusammenwirken müssen. Die
Unterschiede gegenüber der Verfahrensführung gemäß den Fig.
8A-8G bestehen insbesondere darin, daß die Führungen 114 in
der Position A entfallen und die Führungen 47 an der Traverse
42 für die Platte 44 beim Öffnen der Spritzgießform 24 auf ein
Niveau angehoben werden, in welchem sie mit den Führungen 110
am Transportelement 76 fluchten.
Im übrigen entspricht der Verfahrensablauf in wesentlichen
Teilen dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 8A-8G. So werden
zunächst die Dorne 33 nach oben aus der Spritzgießform 24
herausgezogen und in die Position gemäß Fig. 9C bewegt. Als
dann wird die Platte 44 mit Halsformteilen 46 durch entspre
chende Verschiebung der Traverse 42 (vgl. Fig. 3) nach oben be
wegt, wobei gleichzeitig die Vorformlinge 35 aus der
Spritzgießform herausgezogen werden. Allerdings erfolgt hier
bei die Bewegung bis in Höhe der Führungen 110 am Transporte
lement 76. Danach kann die Platte 44 mit den daran hängenden
Vorformlingen 35 nach links, also in Richtung des Pfeiles 112
in die Führungen 110 am Transportelement 76 in die Position
gemäß Fig. 9D verschoben werden. Zu diesem Zeitpunkt war die
Position A des Blasbereiches 12 leer, d. h., es befand sich
keine Platte 44 mit Halsformteilen 46 in dieser Position. Nun
mehr wird der Tisch 74 mit dem Transportelement 76 nach oben
in die Ebene bewegt, in welcher die Transportschritte zur
Überbrückung der Abstände zwischen den Stationen A-D durchge
führt werden. D.h., daß nach Erreichen der Betriebsphase gemäß
Fig. 9E die Platte 44 mit den daran hängenden Vorformlingen 35
aus der Position A in die Position B bewegt wird. Im Verlauf
dieser Transportbewegung wird gleichzeitig eine leere
Halsformplatte 44 aus der Position D in die Position A trans
portiert. Das Ergebnis dieses Transportschrittes ist in Fig.
9F dargestellt. Aus dieser Halsformplatte 44 waren vor dem
letzten Transportschritt in der Station D die vorher in der
Station C hergestellten Hohlkörper entnommen worden.
Nach Beendigung des Transportschrittes wird der Tisch 74 mit
dem Transportelement 76 wieder in die untere Position abge
senkt, so daß sich die Lage der Teile gemäß Fig. 9G ergibt.
Nunmehr kann die leere Halsformplatte 44 entlang den Führungen
110 in Richtung des Pfeiles 119 in die Führungen 47 der Tra
verse 42 verschoben und dann nach unten bewegt werden, um wie
der auf die Spritzgießform 24 aufgesetzt zu werden, so daß
nach Einführen der Dorne 33 die Spritzgießform wieder für den
nächsten Spritzgießvorgang bereit ist.
Abweichend von den in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen ist es auch möglich, im Blasbereich 12 mehr
als vier oder weniger als vier Positionen vorzusehen. So sind
beispielsweise drei Positionen möglich, wenn ein Temperieren
der Vorformlinge vor dem Aufweiten in der Blasform nicht
erforderlich ist. Andererseits können z. B. fünf Positionen
vorgesehen sein, wenn zusätzliche Behandlungen der Vorform
linge in einer besonderen, von der Blasform unabhängigen Posi
tion erfolgt.
Weiterhin ist es möglich, im Spritzgießbereich 10 pro
Plastifiziereinheit mehr als einen mit Gehäuse 15 und Schnecke
16 versehenen Extruder vorzusehen.
Im Falle der Herstellung von Vorformlingen und entsprechenden
Hohlkörpern mit mehrschichtiger Wandung, wobei zumindest zwei
Schichten aus unterschiedlichen Materialien bestehen, ist es
ebenfalls erforderlich, zwei oder mehr Extruder vorzusehen,
deren Anzahl der Anzahl der unterschiedlichen Materialien ent
spricht. Hierbei wäre es dann gegebenenfalls auch erforder
lich, jeder Spritzgießformeinheit zwei oder mehr
Spritzgießvorrichtungen zuzuordnen, deren Anzahl ebenfalls der
Anzahl der unterschiedlichen Materialien entspricht.
Claims (35)
1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplasti
schem Kunststoff, bei welchem zunächst Vorformlinge (35) in
einem zu diesem Zweck mit wenigstens einer gemeinsamen
Plastifiziereinheit (14) und wenigstens zwei Formeinheiten
(20, 22) versehenen ersten Bereich (10) hergestellt werden und
die Vorformlinge aus diesem ersten Bereich in einen mit wenig
stens einer Blasformeinheit (124) versehenen zweiten Bereich
(12) transferiert und dort von einer Transporteinrichtung (76)
übernommen werden, die die Vorformlinge (35) in Richtung auf
die Blasformeinheit (124) transportiert, in welcher die
Vorformlinge (35) durch inneren Überdruck aufgeweitet werden,
und die dabei hergestellten Hohlkörper aus der Blasformeinheit
entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Be
reich (10), in welchem die Vorformlinge (35) durch Spritzgie
ßen hergestellt werden, die wenigstens zwei Spritzgießformein
heiten (20, 22) aufeinanderfolgend zwischen einer Position in
einer gemeinsamen Transferstation (19) und einer davon ent
fernten Position bewegt werden und die gemeinsame
Plastifiziereinheit (14) aufeinanderfolgend mit einer der
Spritzgießformeinheiten (20, 22) verbunden wird und das
Kunststoffmaterial von der Plastifiziereinheit (14) an den Zy
linder (26) einer Spritzgießvorrichtung (25) abgegeben wird
und jeder Spritzgießformeinheit (20, 22) eine derartige
Spritzgießvorrichtung (25) zugeordnet ist und das wenigstens
eine Formnest (23) der Spritzgießformeinheit (20, 22) durch
Entleeren des Zylinders (26) der Spritzgießvorrichtung (25)
gefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spritzgießformeinheiten (20, 22) hin- und hergehende Bewegun
gen zwischen der Position in der Transferstation (19) und der
davon entfernten Position ausführen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spritzgießformeinheiten (20, 22) durch Schwenkbewegungen aus
der jeweiligen anderen Position in die Transferstation (19)
und aus dieser in die von der Transferstation entfernten Posi
tion bewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spritzgießformeinheiten jeweils im Verlauf einer schrittweisen
Bewegung entlang einer geschlossenen Bewegungsbahn in die
Position in der Transferstation gelangen und in derselben
Richtung aus der Position in der Transferstation in eine davon
entfernte Position bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spritzgießformeinheiten (20, 22) durch einen gemeinsamen An
trieb (29) zwischen Transferstation (35) und jeweiliger ande
rer Position bewegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Herstellen und das Unterbrechen der Verbindung zwischen
Plastifiziereinheit (14) und jeweiliger Spritzgießformeinheit
(20, 22) in Abhängigkeit von der Position der jeweiligen
Spritzgießformeinheit erfolgen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilmittel (83, 84) zum Herstellen und Unterbrechen der
Verbindung auch als Führungsmittel für die Schwenkbewegung der
Spritzgießformeinheiten (20, 22) verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
gemeinsame Plastifiziereinheit (14) im ersten Bereich (10) je
weils mit der Spritzgießformeinheit (20, 22) in Verbindung ge
bracht wird, die sich in der Transferstation (19) befindet.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorformlinge (35) aus der jeweils in der Transferstation (19)
befindlichen Spritzgießformeinheit (20, 22) herausgenommen und
dabei von einem Formteil (44, 46) der Spritzgießform (24)
getragen werden und an eine in der Transferstation befindli
chen Halterung der Transporteinrichtung (76) im zweiten Be
reich (12) abgegeben werden, die die Vorformlinge (35) aus der
Transferstation (19) in Richtung auf die Blasformeinheit (124)
transportiert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorformlinge in der Transferstation (19) von dem Formteil (44,
46) der Spritzgießformeinheit (20, 22), mit welchem sie aus
der Spritzgießformeinheit herausgeführt worden waren, getrennt
und an ein Formteil (90, 92) des zweiten Bereichs (12) überge
ben werden und das Formteil (44, 46) der Spritzgießformeinheit
wieder an die noch in der Transferstation (19) befindliche
Spritzgießformeinheit (20, 22) zurückgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Formteil (44, 46) der Spritzgießformeinheit (20, 22) mit
den von ihm getragenen Vorformlingen (35) unter ein ebenfalls
mit einer Öffnung für den Halsabschnitt des Vorformlings
versehenes Formteil (90, 92) des zweiten Bereiches (12) bewegt
wird derart, daß die Öffnungen beider Formteile (44, 46;
90, 92) im wesentlichen miteinander fluchten und ein
Transferelement (104) den vom Formteil (44, 46) der
Spritzgießformeinheit (20, 22) getragenen Vorformling (35) er
faßt und nach Öffnen dieses Formteils (44, 46) in den Bereich
des offenen Formteils (90, 92) des zweiten Bereiches (12) ge
bracht und letzteres dann geschlossen wird und der Vorformling
vom Transferelement (104) freigegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
als Transferelement ein spreizbarer Dorn (104) verwendet und
von oben in den am Formteil (44, 46) der Spritzgießformeinheit
(20, 22) hängenden Vorformling (35) hineinbewegt wird, worauf
jeweils wenigstens ein Abschnitt (105) des Dornes (104) bis
zur Anlage an der inneren Wandung des ihn aufnehmenden
Vorformlings (35) gespreizt wird und dann das Formteil (44,
46) der Spritzgießformeinheit (20, 22) geöffnet wird und da
nach der wenigstens eine Vorformling nach oben in den Bereich
des ebenfalls geteilten und geöffneten Formteils (90, 92) be
wegt wird und dann letzteres zum Erfassen des Vorformlings
geschlossen wird, worauf der jeweilige Abschnitt (105) des
Spreizdorn (104) wieder verengt wird, so daß er außer Kontakt
mit dem Vorformling kommt und aus diesem nach oben herausgezo
gen wird.
13. Verfahren insbesondere nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (35) in der Transfersta
tion (19) einer Behandlung unterzogen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest der Halsbereich des Vorformlings in der Transfersta
tion einer Behandlung unterzogen wird, wenn der Vorformling
vom Transferelement gehalten wird und der Halsbereich des
Vorformlings zumindest von außen zugänglich ist.
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorformling (35) durch das Transferelement (104) so weit
aus dem Formteil (44, 46) der Spritzgießform (24) bewegt wird,
daß der Vorformling sich nicht mehr im Bewegungsbereich dieses
Formteils (44, 46) befindet.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Transferstation (19) die Vorformlinge (35) mit dem Form
teil (44, 46) der Spritzgießformeinheit (20, 22), mit welchem
sie aus der Spritzgießformeinheit herausgeführt werden, von
der Transporteinrichtung (76) übernommen werden und das Form
teil (44, 46) nach Durchlaufen wenigstens einer Behandlungspo
sition in dem die Blasformeinheit (124) aufweisenden Bereich
(12) wieder zu einer in der Transferstation (19) befindlichen
Spritzgießformeinheit (20, 22) zurückgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
wenigstens eine Vorformling gestreckt wird, bevor er durch
inneren Überdruck aufgeweitet wird.
18. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermopla
stischem Kunststoff mit einem ersten Bereich (10), in welchem
wenigstens eine Plastifiziereinheit (14) und wenigstens zwei
Formeinheiten (20, 22) zur Herstellung von Vorformlingen (35)
vorgesehen sind, und mit einem zweiten Bereich (12), in wel
chem wenigstens eine Blasformeinheit (124) vorgesehen ist, in
der die Vorformlinge (35) durch inneren Überdruck aufgeweitet
werden, wobei zumindest dem zweiten Bereich (12) eine
Transporteinrichtung (76) zugeordnet ist, durch welche die
Vorformlinge in die Blasform hinein transportiert werden, da
durch gekennzeichnet, daß in dem ersten Bereich (10) wenig
stens zwei Spritzgießformeinheiten (20, 22) vorgesehen sind,
die aufeinanderfolgend in eine Transferstation (19) bewegt
werden, und die den wenigstens zwei Spritzgießformeinheiten
(20, 22) zugeordnete gemeinsame Plastifiziereinheit (14)
aufeinanderfolgend mit einer der Spritzgießformeinheiten in
Verbindung gebracht wird und jede Spritzgießformeinheit (20,
22) mit einer Spritzgießvorrichtung (25) versehen ist und die
Zylinder (26) der Spritzgießvorrichtungen (25) aufeinanderfol
gend von der Plastifiziereinheit (14) gefüllt werden und das
Füllen des wenigstens einen Formnestes (23) der Spritzgieß
formeinheit (20, 22) durch Entleeren des Zylinders (26) der
Spritzgießvorrichtung (25) erfolgt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spritzgießformeinheiten (20, 22) hin- und herbewegbar an
geordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spritzgießformeinheiten (20, 22) schwenkbar angeordnet
sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spritzgießformeinheiten um eine gemeinsame Drehachse
rotierbar angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
den Spritzgießformeinheiten (20, 22) ein gemeinsamer Antrieb
(29) für die Bewegungen zwischen Transferstation (19) und ei
ner davon entfernten Position zugeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spritzgießformeinheiten (20, 22) von einem gemeinsamen Wa
gen (19) getragen werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die Plastifiziereinheit (14) in Abhängigkeit von der Position
der Spritzgießformeinheiten (20, 22) mit der jeweiligen
Spritzgießvorrichtung (25) verbunden wird.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Plastifiziereinheit (14) jeweils mit der Spritzgießvor
richtung (25) der Spritzgießformeinheit (20, 22) verbunden
ist, die sich in der Transferstation (19) befindet.
26. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
an die Plastifiziereinheit (14) ein Kanal (81) für das
Kunststoffmaterial angeschlossen ist, der in der Mantelfläche
eines zylindrischen Führungskörpers (83) mündet, an welchem
ein drehbar angeordnetes Ventilteil (84) geführt ist, das mit
einer der Anzahl der Spritzgießformeinheiten (20, 22) entspre
chenden Anzahl von in Umfangsrichtung des Führungskörpers (28)
einen Abstand voneinander aufweisenden Verbindungskanälen (85,
86) versehen ist, von denen jeder von der inneren Mantelfläche
des Ventilteils (84) ausgeht und an seinem anderen Ende mit
einer der Spritzgießvorrichtungen (25) verbunden ist derart,
daß der Zylinder (26) der Spritzgießvorrichtung (25) der je
weils in einer bestimmten Position befindlichen Spritzgieß
formeinheit (20, 22) über den gemeinsamen Kanal (81) und den
dieser Spritzgießformeinheit zugeordneten Verbindungskanal
(85, 86) mit der Plastifiziereinheit (14) verbunden ist und
die Spritzgießvorrichtung (25) der wenigstens einen anderen
Spritzgießformeinheit (20, 22) nicht mit der Plastifizierein
heit (14) verbunden ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
der Führungskörper (83) für das Ventilteil (84) zugleich auch
als Führungskörper für die Schwenkbewegungen der Spritzgieß
formeinheiten (20, 22) dient.
28. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Vorformling (35) aus der jeweils in der
Transferstation (19) befindlichen Spritzgießformeinheit (20,
22) mit einem Formteil (44, 46) derselben aus der Spritzgieß
form (24) herausbewegt und an eine in der Transferstation (19)
befindliche Halterung übergeben wird, die von der Transport
einrichtung (76) des zweiten Bereiches (12) getragen ist, mit
tels welcher der Vorformling aus der Transferstation (19) in
Richtung auf die Blasformeinheit (124) und mögliche andere
Behandlungsstationen transportiert wird.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der beiden Spritzgießformeinheiten (20, 22) mit Mitteln
(40) zum vertikalen Verschieben des die Vorformlinge (35) beim
Herausführen derselben aus der Spritzgießform (24) tragenden
Formteils (44, 46) versehen und dieses Formteil unterteilt ist
derart, daß beide Abschnitte (44a, 44b) des Formteils zum
öffnen und Schließen desselben relativ gegeneinander bewegbar
sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Spritzgießformeinheit (20, 22) mit Mitteln versehen ist,
die das die Vorformlinge tragende Formteil (44, 46) in im
wesentlichen horizontaler Ebene in die Transferposition (A)
des Blasbereiches (12) verschieben.
31. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transporteinrichtung (76) mit Halterungen (110) für die
Aufnahme des Formteils (44, 46) der Spritzgießformeinheit (20,
22) versehen ist, welches die Vorformlinge (35) trägt.
32. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transporteinrichtung (76) mit wenigstens einem geteilten
Formteil (90, 92) versehen ist, dessen Abschnitte (90a, 90b)
zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin- und
herbewegbar sind, und die von dem Formteil (44, 46) der
Spritzgießformeinheit (20, 22) getragenen Vorformlinge (35) in
der Transferstation (19) an das Formteil (90, 92) übergeben
werden.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Transferstation (19) oberhalb der Transporteinrichtung
(76) vertikal verschiebbare Transfermittel (104) vorgesehen,
die innen am Vorformling (35) angreifen und den Vorformling
von dem in der Transferposition (A) befindlichen Formteil (44,
46) der Spritzgießformeinheit (20, 22) an das von der
Transporteinrichtung (76) getragene, jeweils in der
Transferposition befindliche Formteil (90, 92) transferiert
werden.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transfermittel mit wenigstens einem Spreizdorn (104)
versehen sind, der in den vom Formteil (44, 46) getragenen
wenigstens einen Vorformling (35) einführbar ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
das die Halsformteile (46) der Spritzgießformeinheiten (20,
22) in Richtung der Längsachse des Vorformlings eine längere
Erstreckung aufweisen als die Halsformteile (92) des die
Vorformlinge (35) in der Transferposition (A) jeweils
übernehmenden Formteils (90, 92) des Blasbereiches (12).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995128695 DE19528695A1 (de) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995128695 DE19528695A1 (de) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=7768705
Family Applications (1)
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DE1995128695 Withdrawn DE19528695A1 (de) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19528695A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1995-08-04 DE DE1995128695 patent/DE19528695A1/de not_active Withdrawn
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8141 | Disposal/no request for examination |