DE19600847A1

DE19600847A1 - Comparatively large defect-free thermoplastic blow moulding production

Info

Publication number: DE19600847A1
Application number: DE1996100847
Authority: DE
Inventors: Guenter Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-17

Abstract

A method forms a thermoplastic moulding, from an extruded tubular preform. This has a wall with different layers, one being a foamable plastic. It is placed in a separable mould, and caused to lie against the wall, after closure. The preform is placed in the mould under no pressure and the foaming process takes place in the closed mould. Also claimed is equipment for the method.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel lung eines Formteiles aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem durch einen diskontinuierlichen Extrusionsvorgang ein schlauchartiger Vorformling mit einer aus mindestens zwei unterschiedlichen Schichten, von denen wenigstens eine Schicht aus einem aufschäumbaren Kunststoff besteht, gebil deten Wandung hergestellt, in eine geteilte Form einge bracht und nach dem Schließen derselben an deren Wandung zum Anliegen gebracht wird.The invention relates to a method of manufacture development of a molded part made of thermoplastic, by a discontinuous extrusion process tubular preform with one of at least two different layers, at least one of which Layer consists of a foamable plastic, gebil deten wall made into a divided shape brings and after closing the same on the wall is brought to concern.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 3 901 958 be kannt. Dabei wird ein schlauchartiger Vorformling, dessen Wandung aus zwei unterschiedlichen Schichten, von denen die innere Schicht aus einem aufschäumbaren Kunststoff be steht, gebildet ist, in einen geschlossenen Raum hineinex trudiert, in dem sich auch eine Blasform befindet. Der Raum und damit auch die Blasform stehen unter einem Über druck, der das Aufschäumen der Schicht aus dem aufschäum baren Kunststoff während des Extrusionsvorganges und wäh rend des Einbringens des schlauchartigen Vorformlings in Blasform unterbindet. Erst dann, wenn der schlauchartige Vorformling seine Lage in der Blasform eingenommen hat und die Blasform geschlossen wurde, wird der Überdruck wieder abgebaut, so daß die Schicht aus dem aufschäum baren Kunststoff aufschäumen kann. Gleichzeitig wird durch die Zufuhr von Blasluft der Vorformling aufgeweitet und an der Wandung der Form zum Anliegen gebracht. Ein derartiges Verfahren ist, durch den ständig zu erzeugenden und wieder abzubauenden Überdruck verhältnismäßig aufwendig und er fordert eine komplizierte Vorrichtung. Ein unkontrolliertes Aufschäumen der schäumbaren Schicht findet allerdings nicht statt.Such a method is known from US Pat. No. 3,901,958 knows. This creates a tube-like preform whose Wall made of two different layers, one of which the inner layer made of a foamable plastic stands, is formed, into a closed space in which there is also a blow mold. Of the Space and thus the blow mold are under one over pressure, the foaming of the layer from the frothing ed plastic during the extrusion process and rend of the tubular preform in Blow mold prevented. Only when the hose-like Preform has taken up its position in the blow mold and the blow mold has been closed, the overpressure dismantled again so that the layer from the foam foamable plastic. At the same time, through the supply of blown air to the preform expanded and on brought to the wall of the form. Such a thing Process is through the constantly generated and again to reduce excess pressure relatively expensive and he requires a complicated device. An uncontrolled However, the foamable layer does not foam instead of.

Die DE-OS 37 08 006 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, deren Wandung zumindest zweischichtig ist und von denen zumindest eine Schicht aus einem aufschäum baren thermoplastischen Kunststoff besteht. Dabei wird zunächst ein schlauchförmiger Vorformling kontinuierlich extrudiert, dessen schäumbare Schicht vor dem Einbringen des Vorformlings in die Blasform aufgeschäumt wird. Dabei soll von der Erkenntnis Gebrauch gemacht werden, daß es möglich ist, einen Vorformling, dessen Schicht aus aufschäumbaren Kunststoff bereits aufgeschäumt ist, ohne die Gefahr der Bildung von Schwachstellen oder gar Durchbrechungen in einem Blasvorgang aufweiten zu können. Dabei wird aller dings übersehen, daß bei einem solchen Verfahren der Auf schäumvorgang vollkommen unkontrolliert abläuft, so daß die Gefahr von Schwachstellen oder gar Durchbrechungen nicht vollständig auszuschließen ist. Der Aufschäumvorgang nimmt verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch, was zu einer unerwünschten Abkühlung des Vorformlings führen kann, die dessen weitere Bearbeitung entweder unmöglich macht, zu mindest aber nicht unerheblich beeinträchtigt. Dabei ist die Gefahr der Bildung von Schwachstellen oder Durchbre chungen nicht gänzlich auszuschließen. Durch den dem Blas vorgang vorgeschalteten Aufschäumvorgang laufen beide Vorgänge nacheinander ab, was zu einer nicht unbeträcht lichen Verlängerung der Zykluszeit führt. Das vorbekannte Verfahren ist schließlich nur bei verhältnismäßig kleinen Formteilen anwendbar.DE-OS 37 08 006 discloses a process for the production of hollow bodies, the wall of which is at least two layers and at least one layer of a foam baren thermoplastic consists. Doing so initially a tubular preform continuously extruded, the foamable layer before the introduction of the Preform is foamed into the blow mold. In doing so be made use of the knowledge that it is possible is a preform, the layer of which is foamable Plastic is already foamed without the risk of Formation of weak points or even breakthroughs in to expand a blowing process. Everything will However, overlooked the fact that with such a procedure the foaming process is completely uncontrolled, so that the risk of weak spots or even breakthroughs cannot be completely excluded. The foaming process takes a relatively long time, leading to a unwanted cooling of the preform can cause that whose further processing either makes impossible at least not negligibly affected. It is the risk of weak spots or breakthroughs not entirely excluded. By the blow upstream foaming process both run Operations sequentially, leading to a not neglected leads to an extension of the cycle time. The known After all, the procedure is only for relatively small ones Molded parts applicable.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur Herstellung eines Formteiles aus thermoplasti schem Kunststoff aufzuzeigen, bei dem aus einem Vorform ling mit einer aus mindestens zwei unterschiedlichen Schichten, von denen wenigstens eine Schicht aus einem aufschäumbaren Kunststoff besteht, gebildeten Wandung auch verhältnismäßig große Formteil hergestellt werden, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß der Vorformling für eine Weiterverarbeitung abkühlt und/oder die Gefahr der Bildung von Schwachstellen oder Durchbrechungen vorhanden ist. Da bei soll der maschinentechnische Aufwand so gering wie mög lich gehalten werden.The invention is therefore based on the object, a Ver drive to manufacture a molded part from thermoplastic show plastic, in which from a preform ling with one of at least two different ones Layers, at least one of which consists of a layer foamable plastic, wall also formed relatively large molded part can be made without that there is a risk that the preform for a Processing cools down and / or the risk of formation of weak points or breakthroughs. There at, the mechanical engineering effort should be as low as possible be held.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß der Vorformling drucklos der Form zugeführt wird und daß der Schäumvorgang der schäumfähigen Schicht der Wandung des Vorformlings im wesentlichen in der geschlossenen Form erfolgt.To solve this problem, the method according to the Present invention proposed that the preform pressure is supplied to the mold and that the foaming process the foamable layer of the wall of the preform in essentially takes place in the closed form.

Bei einem solchen Verfahren kann der schlauchartige Vor formling sofort nach seiner Extrusion in die Form einge bracht werden, so daß keine nennenswerte Abkühlung des selben auftritt. Der Schäumvorgang in der Form ist weit gehend kontrollierbar, so daß insbesondere in der Schicht auch kompakten Kunststoff keine Schwachstellen oder gar Durchbrechungen entstehen. Dadurch ist es möglich mit diesem Verfahren auch verhältnismäßig großvolumige Form teile herzustellen.In such a method, the hose-like front molding immediately after its extrusion into the mold are brought so that no significant cooling of the same occurs. The foaming process in the mold is wide fully controllable, so that especially in the layer even compact plastic no weak spots or even Breakthroughs occur. This makes it possible with this process also relatively large-volume form manufacture parts.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 11 offenbart.Other features of the method according to the invention as well are an apparatus for performing this method disclosed in claims 2 to 11.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is illustrated below in a drawing illustrated embodiments explained in more detail. Here demonstrate

Fig. 1 eine zweiteilige, geschlossene Form mit einem fertig geformten, kompakten Formteil und Fig. 1 shows a two-part, closed form with a fully formed, compact molding and

Fig. 2 eine andere Form mit einem ebenfalls fertigen, jedoch hohlen Formteil. Fig. 2 shows another shape with a finished, but hollow molded part.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist jeweils eine Form 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, die in beiden Fällen immer zweiteilig ausgebildet ist. Wäh rend die Form 1 der Fig. 1 asymmetrisch ausgestaltet ist, sind bei der Form 1 der Fig. 2 die beiden Teile 1a, 1b der Form gleich ausgebildet und spiegelbildlich zueinan der angeordnet. Beide Teile 1a, 1b sind mit an sich be kannten, nicht dargestellten oberen und unteren Abquetsch kanten versehen, wobei die oberen Abquetschkanten dazu dienen, überschüssiges Material, das nach oben aus dem in der Form 1 zwischen den beiden Teilen 1a, 1b gebildeten Formnest 2 vorsteht, von dem innerhalb des Formnestes 2 befindlichen Abschnitt des schlauchartigen, in der Zeich nung jedoch nicht mehr als solchen zu erkennbaren Vorform lings abzutrennen. Die unteren Abquetschkanten trennen den nach unten vorstehenden Materialüberschuß des Vorform lings ab.In Figs. 1 and 2 of the drawings a mold 1 is shown in each case for performing the method according to the invention, which is always formed in two parts in both cases. While the shape 1 of FIG. 1 is designed asymmetrically, in the shape 1 of FIG. 2 the two parts 1 a, 1 b of the shape are the same and are arranged in a mirror image of each other. Both parts 1 a, 1 b are provided with known, not shown, upper and lower pinch edges, the upper pinch edges serve to remove excess material from the top in the form 1 between the two parts 1 a, 1 b formed mold cavity 2 protrudes from the located within the mold cavity 2 section of the tube-like, but in the drawing voltage no longer as such recognizable preform lings. The lower pinching edges separate the excess material of the preform projecting downwards.

Der Form 1 ist ein an sich bekannter, nicht dargestellter Extrusionskopf mit einem Ringspeicherraum vorgeordnet, der von mindestens zwei Extrudern mit unterschiedlichen Kunststoffschmelzen beaufschlagt wird. Die Verwendung eines Ringspeicherraumes ermöglicht dabei eine diskonti nuierliche Herstellung von schlauchartigen Vorformlingen. Jeder Vorformling weist eine Wandung auf, die aus zwei Schichten 3, 4 besteht, die später auch noch am fertigen Formteil 5 zu erkennen sind. Die äußere Schicht 3 be steht dabei aus einem kompakten Kunststoff, während die innere Schicht 4 aus einem aufschäumbaren Kunststoff ge bildet ist. Diese unterschiedlichen Schichten 3, 4 der Wandung des Vorformlings werden dem Extrusionskopf aus den beiden Extrudern zugeführt. Dem aufschäumbaren Kunststoff wurde in vorteilhafter Weise ein Schäumverzögerungsmittel zugesetzt bzw. zudosiert, welches sicherstellt, daß die schäumfähige Schicht 4 der Wandung des Vorformlings vor dem Einbringen des Vorformlings in die Form 1 nicht bzw. nicht in nennenswertem Maße aufschäumt.Form 1 is preceded by an extrusion head, known per se, not shown, with an annular storage space which is acted upon by at least two extruders with different plastic melts. The use of a ring storage space enables a discontinuous production of tubular preforms. Each preform has a wall that consists of two layers 3 , 4 , which can also be seen later on the finished molded part 5 . The outer layer 3 is made of a compact plastic, while the inner layer 4 is made of a foamable plastic ge. These different layers 3 , 4 of the wall of the preform are fed to the extrusion head from the two extruders. The foamable plastic is advantageously added to a Schäumverzögerungsmittel or metered, which ensures that the foamable layer 4 not or no foaming of the wall of the preform prior to introduction of the preform into the mold 1 to any appreciable extent.

Sobald der Vorformling, dessen Wandung aus einer äußeren, nicht schäumbaren Schicht 3 und einer inneren aufschäum baren Schicht 4 besteht, fertig extrudiert ist und sei ne Lage zwischen den beiden Teilen 1a, 1b der Form 1 ein genommen hat, wird die Form 1 geschlossen, wie dies in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung zu erkennen ist. Jetzt kann der Schäumvorgang der schäumfähigen Schicht 4 des Vorformlings einsetzen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird durch diesen Schäumvorgang die äußere Schicht 3, die aus kompakten Kunststoff besteht, an der Innenwan dung der Form 1 und damit an der Wandung des Formnestes 2 zum Anliegen gebracht. Der Schäumungsgrad ist hier so be messen, daß die aufgeschäumte, schaumfähige Schicht 4 den Raum zwischen der an der Innenwandung der Form 1 anliegen den, nicht schäumfähigen Schicht 3 vollkommen ausfüllt, so daß das fertige Formteil 5 einen geschäumten Kern und eine Außenhaut aus kompaktem Kunststoff besitzt.As soon as the preform, the wall of which consists of an outer, non-foamable layer 3 and an inner foamable layer 4 , is completely extruded and its location between the two parts 1 a, 1 b of mold 1 has taken a form 1 closed, as can be seen in FIGS. 1 and 2 of the drawing. Now the foaming process of the foamable layer 4 of the preform can begin. In the embodiment of FIG. 1, the outer layer 3 , which consists of compact plastic, is brought into contact with the inner wall of the mold 1 and thus against the wall of the mold cavity 2 by this foaming process. The degree of foaming is measured here so that the foamed, foamable layer 4 completely fills the space between the rest on the inner wall of the mold 1 , the non-foamable layer 3 , so that the finished molded part 5 has a foamed core and an outer skin made of compact plastic owns.

Um den Schäumvorgang und damit das Ausfüllen des Formne stes 1 zu beschleunigen, ist in jedem Teil 1a, 1b der Form 1 eine Vakuumkammer 6 vorgesehen, von der Kanäle 7 mit Düsen 8 zum Formnest 2 führen. Nach dem Schließen der Form 1 wird an die Vakuumkammern 6 Vakuum angelegt, welches ein Aus füllen des Formnestes 2 beschleunigt.In order to accelerate the foaming process and thus the filling of the mold stes 1 , a vacuum chamber 6 is provided in each part 1 a, 1 b of the mold 1 , from the channels 7 with nozzles 8 to the mold nest 2 . After closing the mold 1 , vacuum is applied to the vacuum chambers 6 , which accelerates filling of the mold cavity 2 .

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weist das fertige Formteil 5 eine schalenartige Gestalt auf, die von einer Schicht 3 aus kompaktem, einheitlichem Kunststoff um schlossen ist. Bei solchen schalenartigen Formteil 5 kann es zweckmäßig sein, daß die außen befindliche, kompakte Kunststoffschicht 3 andere Eigenschaften als die innen liegende kompakte Kunststoffschicht 3 aufweist. Hier ist es möglich, die äußere Schicht 3 des Vorformlings - über den Umfang gesehen - aus zwei unterschiedlichen, beispiels weise unterschiedlich eingefärbten Kunststoffen zu bilden, die selbstverständlich dem Extrusionskopf über getrennte Extruder zugeführt werden müssen. In einem solchen Fall weist die außen liegende kompakte Schicht 3 des schalenar tigen Formteiles 5 eine andere Farbe auf die innen be findliche Schicht 3. Der Übergang zwischen diesen beiden Schichten 3 wird dabei zweckmäßiger Weise in den Bereich der vorerwähnten Abquetschkanten gelegt.In the embodiment of FIG. 1, the finished molded part 5 has a shell-like shape, which is closed by a layer 3 of compact, uniform plastic. In the case of such a shell-like molded part 5 , it may be expedient for the compact plastic layer 3 on the outside to have different properties than the compact plastic layer 3 on the inside. Here it is possible to form the outer layer 3 of the preform - seen over the circumference - from two different, for example differently colored plastics, which of course have to be fed to the extrusion head via separate extruders. In such a case, the outer compact layer 3 of the shell-like molded part 5 has a different color on the inside be sensitive layer 3rd The transition between these two layers 3 is expediently placed in the area of the aforementioned squeezing edges.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der fertige Formkörper 5 als Hohlkörper ausgebildet. Durch die auch hier vorgesehenen Vakuumkammern 6 mit den Kanälen 7 und den Düsen 8 kommt die Wandung des Vorformlings verhält nismäßig rasch an der Innenwandung der Form 1 bzw. an der Wand des Formnestes 2 zum Anliegen. Die schäumfähige Schicht 4 füllt jedoch den Innenraum des Formkörpers 5 nicht vollständig aus, so daß ein Hohlraum 9 zurückbleibt. Die schäumfähige Schicht 4 schäumt hier nur auf eine bei spielsweise durch ein Schäummittel vorgegebene Wandstärke auf. Bedarfsweise kann das Anlegen der Wandung des Vor formlings an die Innenwandung der Form 1 bzw. an die Wand des Formnestes 2 noch durch Blasluft unterstützt werden bzw. nur durch Blasluft erfolgen, die in an sich bekannter nicht dargestellter Weise über einen sogenannten Blasdorn in das Innere des Vorformlings eingeleitet wird. Über den Druck der zugeführten Blasluft ist dabei die Dicke der aufgeschäumten Schicht 4 steuerbar. Bei dem Ausführungs beispiel der Fig. 2 ist zwischen den beiden Formtrennflä chen der beiden Teile 1a, 1b der Form 1 eine umlaufende Dichtung 10 vorgesehen.In the embodiment of FIG. 2, the finished molded body 5 is designed as a hollow body. In the tests provided here vacuum chambers 6 with the channels 7 and the nozzles 8 comes the wall of the preform behaves ately rapidly on the inner wall of the mold 1 or on the wall of the mold cavity 2 for concern. However, the foamable layer 4 does not completely fill the interior of the molded body 5 , so that a cavity 9 remains. The foamable layer 4 foams here only to a wall thickness given for example by a foaming agent. If necessary, the application of the wall of the preform to the inner wall of the mold 1 or to the wall of the mold cavity 2 can be supported by blown air or only by blown air, which in a known manner, not shown, via a so-called blow mandrel into the interior of the preform is initiated. The thickness of the foamed layer 4 can be controlled via the pressure of the blown air supplied. In the embodiment example of FIG. 2, a circumferential seal 10 is provided between the two mold separating surfaces of the two parts 1 a, 1 b of mold 1 .

In Abänderung dem erläuterten Ausführungsbeispieles der Fig. 2 ist es möglich, an der Innenseite des hohlen Form teiles 5 noch eine Schicht aus kompakten Kunststoff vor zu sehen, die, sofern sie nicht mit der Außenschicht 3 über einstimmt, einen besonderen Extruder erforderlich macht.In modification of the illustrated embodiment of FIG. 2, it is possible to see a layer of compact plastic on the inside of the hollow molded part 5 , which, if it does not agree with the outer layer 3 , requires a special extruder.

Claims

1. A method for producing a molded part made of thermoplastic, in which a tube-like preform with one of at least two different layers, of which at least one layer consists of a foamable plastic, formed by a discontinuous extrusion process, made in a wall introduced split form and after closing the same is brought to bear on the wall thereof, characterized in that the preform is supplied to the mold without pressure and in that the foaming process of the foamable layer of the wall of the preform takes place essentially in the closed form.

2. The method according to claim 1, characterized, that the preform extrusion time and the closing time of the form is shorter overall than the frothing time of the foamable layer of the wall of the preform lings.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the foamable layer of the wall of the preform a delay in foaming before the extrusion process is added in medium doses.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized, that the preform through the foam pressure on the wall Form is brought to concern.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized, that the preform by vacuum on the wall of the Form is brought to mind.

6. The method according to claim 5, characterized, that the vacuum at least partially during cooling maintain the expanded preform becomes.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized, that the preform is inserted into it Blown air brought to rest on the wall of the mold becomes.

8. The method according to claim 7, characterized, that the degree of foaming of the foamable layer is controlled via the pressure of the blown air.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized, that supercooled blowing air is used.

10. Device for producing a molded part made of thermoplastic from a disc-continuously manufactured tubular preform with at least two different layers, of which at least one layer consists of a foamable plastic, according to at least one of claims 1 to 9, consisting of one divided, the preform receiving and squeezing during the closing process, with a mold cavity, characterized in that in each part ( 1 a, 1 b) of the mold ( 1 ) at least one vacuum chamber ( 6 ) is formed and via at least one line ( 7 ) a nozzle ( 8 ) is connected to the mold cavity ( 2 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the parts ( 1 a, 1 b) of the mold ( 1 ) at their mold separating surfaces are provided with a seal ( 10 ).