DE1960129A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkoerpern aus thermoplastischem Material - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkoerpern aus thermoplastischem MaterialInfo
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Description
Dl PL.-1 NG. PH. EYER
DiPL-ΙνΘ. E. EVER 6 FRANKFURT A..M. 1
η . y p. , - ^ .j Λ, .χ |_ T EM1L-CLAAR-STRASSE 3Ο
Anmelderin;
Firma SIDEL
197, rue des Chantiers
76 - Le Havre (Frankreich)
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur. Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material
durch Extrusion eines rohrförmigen Rohlings und Blasen dieses Rohlings in einer Form.
Einer der Faktoren, die das Arbeitstempo bei der Herstellung
von Hohlkörpern, insbesondere Flaschen, aus thermoplastischem Material durch Extrudorblasen begrenzen, ist
die abkühlung des Halsteiles der Hohlkörper. Außerdem werden
bei der Verarbeitung von thermoplastischem Material nach dieser Arbeitsweise flüchtige Stoffe frei, die nach
der Her,.5 te Llung der Hohlkörper in Form von Düiapfen oder
Aerosolen in ihrem Inneren verbleiben. Man kann diesem Mangy
I mehr.1 oder weniger durch Luftspülung während des Blasens
begegnen, zu welchem Zv/eck man eine oder mehrere Öffnungen vorsieht und das Innere des Hohlkörpers in .Verbindung mit
düx.« Atmosphäre bringt. Diesü Öffnungen sind jedoch von geringen
Dimumjiunen und die Spülung ist nicht ausreichend.
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Darüber hinaus bildet die Luft, die sich zwischen dem den'
Hohlkörper bildenden thermoplastischen Material und dem .Formeindruck eingeschlossen befindet, ein Hindernis für
eine gube Abkühlung des geblasenen Hohlkörpers, da sie einen
thermischen Widerstand hervorruft.
Die Erfindung hat zum Ziel, die vorstehend beschriebenen Nachteile durch ein besonders einfaches und leicht durchführbares
Blasverfahren zu beseitigen.
Das Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Material durch Blasen eines exfcrudierten, zwischen zv/ei Halbteilen einer Form eingeschlossenen Rohlings
besteht nach der iirfindung darin, daß das Blasen des Rohlings intermittierend bewirkt wird, d.h., daß man während
der Blaoperiode mehrere Kaie einen AnfangsZyklus wiederholt,
bestehend aus einer ersten Phase, während der man
in das Innere des Rohlings auf einen bestimmten Druck komprimierte Luft einführt, und aus einer zweiten Phase der
Verbindung mit der Atmosphäre, während der.die in dem Hohlkörper
enthaltene Druckluft in die Atmosphäre entweichen kann.
Das Verfahren nach der Erfindung bietet Vorteile.
ORIGINAL IiMSPECTED
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Zunächst tritt, wenn man dem Inneren des Hohlkörpers während
der Phase des Blasens komprimierte Luft von einem verhältnismäßig hohen Druck zuführt, während der darauffolgenden
Phase der Verbindung mit der Atmosphäre ein Abfluß
der Luft über den Halsteil des Hohlkörpers ein und die
Temperatur des Hal3teiles wird, wenn die Anfangstemperatur beispielsweise 70° G beträgt, dann auf ungefähr 0° erniedrigt,
wobei eine adiabatische Entspannung stattfindet. Die kalte Luft strömt folglich mit großer Geschwindigkeit
gegen den schwer zu kühlenden Teil des Hohlkörpers. Eine analoge Wirkung, jedoch weniger intensiv, ergibt sich in
dem übrigen Teil des Hohlkörpers.
Das Verfahren der Erfindung gestattet auch, das Innere des
Hohlkörpers in wirksamer Weise zu reinigen und es von tfremdstoffen
zu befreien, die sich darin befinden können.
Im übrigen erlauben die Unterbrechung des Blasens und das Verbinden des Inneren des Hohlkörpera mit der Atmosphäre
der zwischen dem thermoplastischen Material und dem Eindruck
der Form eingeschlossenen Luft, sich zu entspannen und sich einen Weg zu den Luftlöchern der Porm zu bahnen.
Hierdurch vrird die Kühlung des Hohlkörpers nach dem AnfangszyklUK
während der oder den nachfolgenden Blasphajen
erlieblich verbessert.
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Die Erfindung hat" auch zum Gegenstand eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Mittel zur Herstellung einer Verbindung
des Inneren des geblasenen Hohlkörpers mit der Atmosphäre nach einer ersten Blasphase und zum darauffolgenden Unterbrechen
dieser Verbindung während einer oder mehreren nachfolgenden Blasphasen aufweist. Diese Mittel können aus einer
Vorrichtung bestehen, die die Blasorgane außerhalb des Hohlkörpers in der Weise freigibt, daß seine Austrittsöff-
nung offen bleibt oder sie können auch aus einem Freiluftventil
bestehen, das auch offen ist, wenn die Blasphase beendet ist.
Eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung ist in der
Zeichnung beispielsweise wiedergegeben. Die Erfindung wird
anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung
eine Formhälfte mit einem extrudierten Rohling. In Fig. 2
ist ein Schnitt nach II - II durch Fig. 1 wiedergegeben. Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt auf der Linie III - III
der Fig. 1. In Fig. 4 ist ein Diagramm dargestellt, das die Druckänderung (in Bar) im Inneren des Hohlkörpers als
Funktion der Zeit (in Sekunden) während einer«Blasperiode
veranschaulicht.
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Die Form, besteht (Pig. Z) aus zwei Teilen 1 und 2, von
denen jeder Teil einen der Form des herzustellenden Höhlkörpers,
im Beispielsfalle einer Flasche, entsprechenden Eindruck 3 aufweist. Der Hohlkörper wird erhalten aus einem vermittels eines Extruders bekannter Ausführung hergestellten, rohrförmigen Rohling 4» dessen unterer Teil
zwischen den beiden Formhälften 1 und 2 eingeklemmt und
so geschlossen ist.
Vor dem Blasen befindet sich der Hohlkörper 4 in der in
I1Ig. 1 wiedergegebenen Stellung und, wenn die Form geschlossen ist, bringt man ein Blasorgan 5 in Arbeitsstellung,
das dazu bestimmt ist, Luft unter Druck in das Innere des Rohlings 4 einzuführen. Das Blasorgan kann von bekannter
Art sein und kann, wie in Fig. 1 dargestellt, aus
einem Blaskopf mit einer axialen Austrittsleitung 6 be^
stehen, die mit einem Kanal 7verbunden ist, der über eiri
zwischengeschaltetes Steuerventil 8 an eine Drupkluftquelle 9 angeschlossen ist. Der Blaskopf 5 kann beweglich
und, beispielsweise vermittels einer pneumatischen Spindel 1.0, .'steuerbar auf der Form angeordnet sein.
Wenn der Rohling 4 in der aus den beiden Hälften 1 und 2
bestehenden Form eingeschlossen istV kann die Blasarbeit
stattfinden. -Zu diesem Zweck bewirkt ein die pneumatische
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Spindel 10 steuernder Programmator 15 mechanisch, elektrisch
oder in anderer Weise die öffnung des Ventiles 8
und die kalte, komprimierte Luft wird mit großer Geschwindigkeit entsprechend den eingezeichneten Pfeilen in das
Innere des Rohlings 4 eingeführt, der sich infolgedessen ausdehnt und xx die Form der Eindrücke 3 der Halbformen
1 und 2 annimmt, die der gewünschten Form des gewünschten
Hohlkörpers entspricht.
Nach der Erfindung unterbricht man das Blasen vor dem Ende der normalen Blasperiode, indem man das Ventil 8 schließt,
und verbindet das Innere des Hohlkörpers mit der Atmosphäre, sei es vermittels eines Ventiles 8a, das über eine Leitung
6a im Blaskopf 5 und einen Kanal 7a mit dam Inneren der Form verbunden ist und das durch den Programmator 15 gesteuert
wird, sei es, indem der Blaskopf 5 mit Hilfe der Spindel :
10 entfernt und in die in Fig. 1 angedeutete Stellung ge- \
bracht wird, in der die obere Öffnung 4a des geblasenen Hohlkörpers freigelegt ist. Die in dem Hohlkörper enthal- \
tene, unter Druck stehende Luft kann dann über die Öffnung \
4a in die. Atmosphäre entweichen und es findet gleichzei·^ /1
tig - wie dies in Fig. 1 durch gestrichelte Pfeile ange- j deutet ist - das Abströmen dieser Luft durch den Halsteil
4b der Flasche statt. Infolgedessen beträgt die Temperatür im Halsteil, wenn der relative innere Luftdruck 4 Bar :
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und die Anfängstemperatur 70° C betragen, etwa 0° C, unter
adiabatischer Entspannung. Die kalte Luft fließt also mit großer Geschwindigkeit in die Atmosphäre und streicht hierbei
an dem Halsteil 4b, dem am schwierigsten zu kühlenden
Teil, entlang. Die gleiche Wirkung, jedoch weniger intensiv,"
tritt auch in dem übrigen Teil der geblasenen Flasche auf.
Die Phase des Luftaustrittes in die.Atmosphäre dauert eine
gewisse Zeit, nach der man von neuem mit Hilfe der Spindel 10 den Blaskopf 5 auf der Form in die in Fig. 1 gezeigte
Stellung bringt (oder unter der Wirkung des Programmators 15 das Ventil 8a wieder schließt) und das Ventil 8 öffnet.
Man füllt somit von neuem die geblasene Flasche mit kalter
komprimierter Luft, die mit großer Geschwindigkeit in Richtung der eingezeichneten Pfeile einströmt. Wie vorher beschrieben,
läßt man dieser Blasphase eine Lüftungsphase Joe xxxixxxx folgen, indem man den Blaskopf 5 wieder von der
öffnung 4a entfernt oder das Ventil 8a öffnet.
Wie aus dem Diagramm Fig. 4 erkennbar ist, das sich auf die Herstellung einer Flasche aus thermoplastischem I-Iaterial
von 1 1 Inhalt bezieht, beträgt die ganze Dauer des Blasens
einer Flasche 3,7 See» Diese Zeit verteilt sich auf zwei
Zyklen I und II, von denen jeder Zyklus eine mit A bezeich-
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nete Blasphase und eine Phase B des Luftauslasses in die ;
Atmosphäre umfaßt. Während der Blasphase wächst der rela-,
tive Druck ρ von O auf 2 Bar und wird auf diesem Wert gehalten,
bis er in der Lüftungsphase wieder auf O zurückfällt.
Man kann selbstverständlich, je nach dem gegebenen Fall,
auch eine größere Zahl von Zyklen in einer Blasperiode vorsehen.
Die Halbform 1 ist - Fig. 2 - mit Abzugskanälen 11 und 12
versehen, die der zwischen der Wand des Hohlkörpers und dem Sindruck 3 der Form eingeschlossenen Luft erlauben,
sich einen Weg nach außen zu bahnen. Diese Kanäle befin-r
den sich in Form von Nuten in der Fläche 1 a der Halbform 1,
die sich in der. Vereinigungsebene P der Form befindet. Jede der Hüten 11 und 12 erstreckt sich parallel zur Achöe
der Form und mündet in den transversalen Flächen 1b und 1c
der Form ins Freie.
Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, gestattet der gerade Querschnitt der Abzugs öffnungen 11 und 12 ein schnelles
Entweichen der eingeschlossenen Luft. Die Abzugsöffnung 11 (oder 12) bildet in ihrem breitesten Teil, d.h. in dem
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Teil, der der Austrittsöffnung in der transversalen Ebene 1b naheliegt, einen Kanal von der Tiefe a und der Breite
b, der von einer sich an die Oberfläche 1a anschließenden seitlichen !lache 11a, einer parallel zur Vereinigungsebene
P verlaufenden Bodenfläche 11b und.einer weiteren Seitenwand
11c begrenzt ist. Die Wand 11c ist verbunden mit dem
halbzylindrisehen Kragen 3a des Eindruckes 3 durch eine
im Verhältnis zu der Ebene P geneigte Rampe 11d. Bei einer praktischen Ausführungsform eines derartigen Abzugskanals
betragen die Tiefe a = 1,5 mm, die Breite b des Bodens 11b
= 30 mm und die Breite der Rampe 1.1 d = 3,5 mm. Die Kante
13 der Rampe 11d und des halbzylindrischen Kragens 3a verläuft
in einem Abstand von etwa 0,05 - 0,07 mm von der Verbindungsebene P und die von der Wand 11c und der Rampe 11d
gebildete Kante H liegt in einer Entfernung von der Ebene P, die um ein geringes größer ist.
Das Diagramm der Fig. 4 verdeutlicht den Vorteil, der durch
die in Fig. 3 dargestellte Form der Kanäle 11 und 12 erzielt
wird. In den üblichen, im wesentlichen aus Nuten bestehenden Kanälen, die in größerer Entfernung von dem Eindruck
der Form liegen, erhält man während der Blasphase eine wachsende Druckkurve, die in Fig. 4 in gestrichelter
Linie dargestellt ist. Wie ersichtlich ist, steigt der In-
ORIGiNAL INSPECTED
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nendruck des Hohlkörpers erst langsam an, um am Ende einer Periode von 1,2 See. auf 0,3 Bar zu gelangen, worauf der
Druck rapid auf den Wert des Druckes der komprimierten Blas luft ansteigt, der 2 Bar beträgt. Der langsame Anstieg des
Druckes beruht auf der bremsenden Wirkung der abfließenden Luft, die zwischen dem Blaskörper und dem Formeindruck eingeschlossen
ist. '
Im Gegensatz hierzu erhält man mit Abzugskanälen 11 und 12,
wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, während der ersten Blas phase einen schnelleren Druckanstieg, da der relative Druck
in 0,5 See. bis auf 0,1 Bar anwächst, worauf er praktisch
sofort auf einen Wert von 2 Bar ansteigt. Im Falle einer Blasperiode von insgesamt 3,7 See. gestatten Abzugskanäle
nach der Erfindung eine Verminderung der toten Zeit um 16 $>
und eine entsprechende Erhöhung der zum, Kühlen des Hohlkörpers zur Verfügung stehenden Zeit.
Darüber hinaus gestattet die Unterbrechung des Blasens nach
einer ersten Blasphase A im ersten Zjfklus I der eingeschlossenen
luft sich auszudehnen und sich einen Weg zu den Austrlttsöffnungen
der Kanäle 11 und 12 zu bahnen. Die nachfolgende Unterbrechung des Blasens und das Verbinden des
Hohlkörpers mit der Atmosphäre verbessern somit das Kühlen
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des in zwei Zyklen geblasenen Hohlkörpers bis zu dem Augenblick,
in dem keine eingeschlossene Luft zwischen dem Hohlkörper und dem Formeindruck vorhanden ist.
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Claims (5)
- Patentansprüche:.J Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material durch Blasen eines extrudierten, zwischen zwei Halbteilen einer Form.eingeschlossenen Rohlings, dadurch gekennzeichnet, daß während der Blasperiode mehrere Male ein anfänglicher Zyklus wiederholt wird, bestehend aus einer ersten Phase, während der in das Innere des Rohlings auf einen bestimmten Druck komprimierte Luft eingeführt wird, und aus einer zweiten Phase der Verbindung mit der Atmosphäre, während der die in dem Hohlkörper enthaltene Druckluft in die Atmosphäre entweichen kann.
- 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Herstellung einer Verbindung des Inneren des Hohlkörpers mit der Atmosphäre nach einer ersten Blasphase und zum darauffolgenden Unterbrechen dieser Verbindung während einer oder mehreren' nachfolgenden Blasphasen aufweist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus (10) vorgesehen ist, durch den, gesteuert von einem Programmator (15),das Blasorgan (5) nach jeder Blasphase von dem geblasenen Hohlkörper entfernt wird.009829/1373
- 4· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (8a) zum Freisetzen der Luft im Inneren des geblasenen Hohlkörpers vorgesehen ist, dessen Öffnung nach jeder Blasphase von einem Pr ogrammat or (15) bewirkt wird.
- 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Halbformen (1, 2) aus Nuten (11, 12) gebildete Kanäle aufweist, die in der Vereinigungsebene (P) der Halbformen angeordnet sind und von einer Seitenwand (11c) begrenzt sind, die sich an den Eindruck der Form über eine Rampe (11d) anschließt, deren Anschlußkante (13) in geringer Entfernung von der Vereinigungsebene verläuft .Er/S/0 0 9829/1373
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |