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Maschine und Vorrichtung zum Formen von Beh:4ltern aus Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf das Spritzen von Kunststoffbeeltern aus Polyolefinen,
polystyrol und anderen thermoplastischen Harzen, durch Ausführung zweier Verfahrensschritte,
nmlich durch Einspritzen von geschmolzenem Kunstharz in eine Spritzform um einen
Kerndorn herum zwecks Bildung eines Zwischenformteiles und durch anschließende Einführung
des Kerndornes und des Zwischenformteiles in eine Blasform, in der ein unter Druck
stehendes Fluidmittel in die Zwischenformteile durch den Kerndorn hindurch wirksam
gemacht wird. Daraufhin dehnt sich die Zwischenform zu den Blasformwänden entsprechend
der gewünschten Form aus. Sodann wird das aufgeblasene Spritzformerzeugnis von dem
Dorn und aus der Form abgeführt.
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)i C tlerstellung von Kunststoffbehältern nach dem vorstehend betrachteten
Verfahren ist bekiinnt. Es sind auch schon Maschinen zur Durchführung dieses Verfahrens
bekannt (siehe die US-Patentschriften 2 331 702, 2 789 312 und 2 853 736). Diesen
bekannten
Maschinen haftet jedoch der Mangel an, daß der Kerndorn und die Formanordnungen
sich nicht dafür eignen, gleichzeitig einen Vielfachbetrieb mit der gemeinsamen
Zuführ-und Betriebseinrichtungfür eine umfangreiche und schnelle Behalterherstellung
aus zuführen.
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Der Erfindung liegt die grundsatzliche Aufgabe zu Grunde, eine kompakte
Formmaschine zur Herstellung von Kunststoffbehaltern durch St>ritzen und AuSblasen
zu schaffen, wobei Kerndorne und Formeinheiten so angeordnet und betrieben sein
sollen, daß eine hohe Behälterproduktionsrate bei geringem Raumbedarf und bei niedrigen
Anfangs- und Betriebskosten erzielt wird.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit einer Maschine
zum Formen von Behältern aus Kunststoff, unter Verwendung einer Spritzeinrichtung
zum Einspritzen -von geschmolzenem Kunststoff in zwei einen Kerndorn zur Bildung
eines Kunst stoff-Zwischenformteiles umschließende Spritsformhalften einer Spritzform
und unter Verwendung von--Einrichtungen zum Öffnen der Form und zur Bewegung des
Kerndornes mit dem auf diesem befindlichen Kunststoff-Zwischenformteil in ine aus
zwei Teilen bestehende Blasform, in der ein Fluidmittel unter Druck derart eingeführt
wird, daß das unststoff-Zwischenformteil sich zu der gewünschten Form hin ausdehnt,
erfindungsgemaß dadurch, daß auf der Maschine zwei horizontal gegenüberliegende
Formplatten angeordnet sind, die in horizontaler Richtung aufeinander zu und voneinander
weg bewegbar sind, daß an den Platten zwei ineinander passende Formhalften der Spritzform
angeordnet sind, daß vertikal unterhalb dieser Formhälften an den Platten zwei zueinander
passende Formhalften der Blasform angeordnet sind, daß eine Langswelle horizontal
zwischen den Platten verlauft, und zwar parallel zur Bewegungsrichtung der P1attenX
daß diese Welle in vertikaler Richtung zwischen der Spritzform und der Blasform
angeordnet und an der Maschine um ihre Bangsachse drehbar angeordnet ist,
daß
auf der Welle ein Kernstückkopfteil zwischen den Platten angeordnet ist, daß zwei
Kerndorne in diametral gegenüberliegende Äichtungen von dem Kopfteil und senkrecht
zu der Wellenachse verlaufen, daß die Kerndorne so angeordnet sind, daß jeweils
einer sich in einer der Formen befindet, wenn diese geschlossen sind, daß Einrichtungen
zur horizontalen Bewegung der Platten zwecks Öffnung und Schließung vorgesehen sind
und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Welle um ihre Achse derart drehen,
daß die Lagen der Kerndorne bei geöffneten Formen wechselbar sind.
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Bei der erfindungsgem>ßen Maschine zur Herstellung von Kunststoffbehälern
ist also eine Formanordnung vorgesehen, die zwei Formplatten besitzt, welche auf
ihren oberen Teilen zusammenpassende Spritzformhalften und auf ihren unteren Bereichen
zusammenpassende Blasformhalften trag.Diese Platten sind auf einem Rahmen angeordnet,
um in horizontaler Richtungzusammengeführt und auseinandergeführt werden zu können
und damit die Formen zu öffnen und zu schließen. Parallel zur Achse der Plattenbewegung
ist zwischen den Spritzformen und den Blasformen eine drehbare Tragwelle angeordnet.
Diese Tragwelle tragt die diametral gegenübeg;iègenden Reihen von Kerndornen, von
denen eine eihe in die Spritzformen und die andere Reihe in die Blasformen hineinragt,
wenn die Formen geschlossen sind. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die erweichtes
Material in die pritzformen einführen, um auf den darin befindlichen Kerndornen
Material-Zwischenformteile zu bilden und gleichzeitig Luft in und durch die in den
Blasformen befindlichen Kerndorne hindurchzuleiten. Auf diese Weise werden die darin
befindlichen Material-Zwischenformteile gegen die Wände der Blasformen aufgeblasen.
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Ein zeitlich gesteuerter kraftbetätigter Gelenkmechanismus öffnet
und schließt die Platten und die Formen in eingestellten Zeitintervallen. Dieser
Mechanismus umfaßt eine Antriebsverbindung mit der sich drehenden Tragwelle, die
dadurch um 180° um ihre
Achse gedreht wird, wenn die Formen geöffnet
sind. Dies dient dazu, die der Kerndornreihen in den Spritzformen und in den Blasformen
auszutauschen. Ferner sind geeignete Einrichtungen zur iihlung der Kerndorne, zur
Einführung von tuft in die Nerndorne bei geschlossenen Blasformen und zur Abgabe
der aufgeblasenen Behalter bei geöffneten Formen vorhanden.
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Bei einer nachstehend naher erläuterten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Maschine mit zwei identischen Formgebilden der oben beschriebenen
Art versehen. Die Platten beider Anordnungen sind auf einer gemeinsamen horizontalen
Bahn bewegbar; sie sind alle zu den Anordnungen entsprechend ausgerlchtet, die jeweils
eine innere und eine Sußere Platte aufweisen. Die äußere Platte jeder. Anordnung
ist mit Hilfe von Gleitstangen fest mit der Innenplatte der jeweils anderen Anordnung
verbunden. Demgemäß werden die Platten jeder Anordnung und die entsprechenden getragenen
Formen gleichzeitig durch den zuvor erwähnten kraftbetätigten Gelenkmechanismus
geöffnet und geschlossen. Dieser Mechanismus weist ferner eine Antriebsverbindung
mit den sich drehenden Wellen beider Anordnungen zur gleichzeitigen Drehung dieser
Anordnungen auf.
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Die Maschine ist so ausgelegt, daß sie parallel mit anderen gleichen
Maschinen verwendet werden kann, die entsprechend ausgerichtet angeordnet sind.
Dabei wird dann sämtlichen derartigen Maschinen der Kunststoff von einer gemeinsamen
Weichmachereinrichtung her zugeführt. Demgemäß kann die Maschine ohne weiteres für
eine extreme Massenproduktion der geviinschten Behälter verwendet werden. Es ist
,z.B. daran gedacht, etwa alle 10 Sekunden einen Behälter zu formen und aus dem
Kerndorn auszustoßen. Dies führt dazu, daß jede in der in nachstehend noch naher
boc1riebenen Weise aufgebaute Maschine etwa 120 Behälter pro Minute herzustellen
imstande ist.
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An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Längsansicht einer Kunststofferweichungseinrichtung,
die mit einer Vielzahl von Behälter-Formmaschinen gemäß der Erfindung in Verbindung
steht.
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Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht der Maschine.
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Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht durch den oberen Teil der Maschine
entlang der in Fig. 1 eingetragenen Linie 3-3.
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Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht durch die Maschine entlang der
in Fig. 1 eingetragenen Linie 4-4 bei im geschlossenen Zustand befindlichen Formen.
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lilig 5 zeigt eine entsprechende Ansicht wie Fig. 5, jedoch bei im
offenen Zustand befindlichen Formen.
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T5iC. 6 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Maschine entlang der
in Fig. 5 eingetragenen Linie 6-6.
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Sig. 7 zeigt eine vergrößerte Schiiittansicht entlang der in Fig.5
einretragenen Linie 7-7, wobei ein Teil der Formplatten weggelassen ist.
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Fig. 8 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht entlang der in Fig.
4 eingetragenen Linie 8-8 einen Kerndornkopf.
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Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der in Fig. 8 eingetregenen
Linie 9-9.
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Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Teilschnitt ansicht entlang der in
lig. 8 eingetragenen Linie 10-10.
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Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht entlang der in Fig.
8 eingetragenen Linie 11-11.
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Fig. 12 bis 19 veranschaulichen schematisch verschiedene Stellungen
des Kerndornes und der Formanordnung während des Betriebs der Maschine.
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Nachstehend sei auf die in den Zeichnungen dargestellte Einrichtung
näher eingegangen, in der jeweils entsprechende Bezugszeic¢hen zur Bezeichnung gleicher
Einzelteile oder Merkmale in den verschiedenen Ansichten verwendet sind. Mit 30
ist generell eine
Material-Einspritzanordnung bezeichnet, die gewöhnlich
auch als Weichmacher bezeichnet wird. Diese Anordnung enthalt eine Grund-Leistungs-
und Steuereinheit 31, die ein Ende eines langlichen Rohres 32-tregt. Dieses Rohr
32 bildet eine Weichmacherkammer. Ein Trichter 34 dient zur Aufnahme von losem pulverförmigen
Kunststoff, wie granuliertem Poläthlen. Dieser Trichter 34 ist an dem einen Ende
des Rohres 32 derart angeordnet, daß er mit diesem Rohr in Verbindung steht. Eine
Strangpreßspindel (nicht dargestellt) erstreckt sich rings durch das Rohr 32 hindurch;
sie wird durch den mit 35 bezeichneten und durch gestrichelte Linien angedeuteten
Antriebsmechanismus ständig gedreht. Das Rohr 32 enthalt herkömmliche Heizeinheiten,
die die Strangpreßspindel derart umgeben, daß das Rohr eine Erweichungskammer bildet.
Wird das Polyäthylen oder das andere thermoplastische Material durch die Strangpreßspindel
von dem Trichter 34 durch das Rohr 32 zu dessen Ende 36 hin fortbewegt, so wird
das Material einem Druck und einer Erwarmung ausgesetzt, wodurch das betreffende
Material bzw. der betreffende Kunststoff in eine zaFflüssige Form gelangt.
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Der erwärmte flüssige Kunststoff wird durch eine Rohrleitung 37 nach
unten geführt und dann durch ein spitz zulaufendes Rohr 38, das sich über eine Vielzahl
von gleichen Formmaschinen erstreckt, die alle mit 40 bezeichnet sind. Eine Quer-Zuführleitung
41 (Fig. 2) verläuft über jede Maschine 40. Diese Zuführleitung 41 ist in ihrer
Mitte mit dem Rohr 38 verbunden. Die äußeren Enden der Leitung 41 werden von Armen
42 getragen, die auf der äeweiligen Maschine 40 angeordnet sind. An jedem Ende der
Leitung 41 ist eine Einspritzeinrichtung 44 angeordnet.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 4 5 und 6 soll zunächst der grundsätzliche
Aufbau jeder Maschine 40 näher betrachtet werden. Zum Zwecke der Klarheit werden
die im folgenden benutzten Ausdnjcke "längs" und 11längsseits" im Zusammenhang mit
der Betrachtung der Richtung benutzt, die parallel zur Längsrichtung des Rohres
32
verläuft. Im Unterschied dazu wird der Ausdruck "quer" dazu benutzt,
Linie Richtung zu bezeichnen, die horizontal senkrecht zu der zuvor betrachteten
Richtung verläuft. An dem Unterboden F ist in geeigneter Weise eine Grundplatte
50 befestigt. Auf der Grundplatte 50 ist ein Mittelrahmen 51 angeordnet, der eine
Bodenwand 52 aufweist. Diese Bodenwand 51 ist zusammenhängend mit aufrechtstehenden,
quer versetzten Parallelseitenwänden 54 verbunden. Ein Motor 55 ist auf dem Rahmen
angeordnet; er weist eine Antriebswelle 56 auf, die quer in ein Gehäuse 57 hinein
verläuft, welches einen Brems- und Kupplungsmechanismus 58 umschließt. Ein Schneckenrad
59 ist mit seinen Enden in in dem Rahmen befindlichen Lagerblöcken 60 und 61 gelagert.
Das Schneckenrad 59 ist mit der Welle 56 in Antriebsverbindung, wenn der Kupplungsmechanismus
58 in Eingriff ist.
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Auf dem Rahmen ist ferner ein Stirnzahnrad 62 drehbar angeordnet.
Dieses Stirnrad 62 dreht sich um eine Langsachse, und außerdem steht es mit' einer
Anzahl von Zähnen gleichzeitig mit dem Schneckenrad 59 in Eingriff.
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Der soweit beschriebene Antriebsmechanismus ist so ausgelegt, daß
er das Zahnrad 62 intermittierend eine vollstandige Umdrehung ausführen läßt. Der
Motor 55 treibt die Welle 56 ständig an. Geeignete (hier nicht dargestellte) Zeitsteuermechanismen
betätigen den Brems- und Kupplungsmechanismus derart, daß die Antriebsverbindung
zwischen der Welle 56 und dem Schneckenrad 59 intermittierend hergestellt und unterbrochen
ist. Ist der Mechanismus 58 durch di e Zeitsteuereinrichtung aktiviert, so wird
das Zahnrad 62 von dem Schneckenrad 59 her mit einer konstanten Geschwindigkeit
während einer vollständigen Umdrehung gedreht. Danachbremst der Mechanismus 58 zwangsweise
d Schneckenrad 59 ab, wodurch das Zahnrad 62 in seiner Ausgangsstellung angehalten
wird, wie sie aus Fig. 4 hervorgeht.
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Dabei ist es wünschenswert, daß dieser vollstandige Schritt etwa zwei
Sekunden in Anspruch nimmt.
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In entsprechender Weise aufgebaute Formanordnungen, die generell mit
64 und 65 bezeichnet sind, sind auf jeder Seite der Maschine angeordnet. Die Anordnung
64 ist mit quer verlaufenden gegenüberstehenden Innen- und Außen-Formtragplatten
66 und 67 versehen, während die Anordnung 65 mit entsprechenden Platten 68 und 69
versehen ist. Die Außenplatte 67 der Anordnung 64 ist mit der Innenplatte 68 der
Anordnung 65 verbunden, und zwar mit Hilfe von zwei vertikal voneinander beabstandeten
Gleitstangen 70, die sich zwischen den hinteren oberen und unteren Eckteilen der
Platten erstrecken, sowie durch zwei vertikal voneinander beabstandete Gleitstangen
71 (Fig. 5) die sich zwischen den Vorderteilen der Platten erstrecken. In der gleichen
Weise ist die Innenplatte 66 der Anordnung 64 mit der Außenplatte 69 der Anordnung
65 verbunden Hierfür dienen zwei vertikal voneinander beabstandete Gleitstangen
72 (Fig. 6) welche die oberen und unteren Vordereckenteile der Platten miteinander
verbinden, sowie zwei vertikal voneinander beabstandete Gleitstangen 73, die sich
zwischen den hinteren Teilen der Platten erstrecken. SDmtliche Stangen 70-bis 73
verlaufen horizontal parallel; sie sind zur Ausführung einer Längsgleitbewegung
durch die Rahmenseitenplatten 54 in geeigneter Weise gelagert.
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Es dürfte somit einzusehen sein, daß die Formtragplatten 67 und 68
und ihre Verbindungagleitatangen 70 und 71 eine erste quer bewegbare Einheits-Schlittenanordnung
bilden und daß die Platten 66 und 69 und ihre Verbindungsgleitstangen 72 und 73
eine zweite querbewegbare Einheits-Schlittenanordnung bilden.
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Die Plattenschlittenanordnungen werden von einer Anordnung getragen
und bewegt, die im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4, 5 und 6 nziher betrachtet
werden wird. Aus Fig. 6 dürfte hervorgehen, daß der Rahmen 51 zwei' aufrechtatehende
lngsverlaufende Stützen 75 und 76 besitzt, die voneinander beabstandet parallel
verlaufen. Die betreffenden Stütz en 75 und 76 erstrecken sich von dem unteren Teil
52 nrich oben. i.ie sird rn
ihren oberen Enden mittels einer Platte
77 verbunden, wodurch sich eine Jerstrkung des Rahmengebildes ergibt. Die unteren
pfeile der Stützen 75 und 76 weisen bewegliche Traglagerplatten 78 und 79 auf, in
welchen horizontal und axial ausgerichtete Leer Q9O und 81 aufgenommen sind. Das
Stirnzahnrad 62 weist einen Schaft 82 auf, der in dem Lager 80 gelagert ist. Eine
Welle 84 ist mit einem Ende in den Schaft 82 eingekeilt, und das andere Ende der
Welle trägt eine Hülse 85, die in einem jiager ?:1 gelagert ist.
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Mis Fig. 6 ergibt sich weiter, daß die oberen Teile der Stützen 75
und 76 axial zueinander ausgerichtete Lager 87 und 88 aufweisen, die eine Welle
90 zur Drehung tragen. Die abgesetzten Endteile der Welle 90 ragen über die Stützen
75 und 76 hinaus. Die betreffenden Enden sind mit 91 und 92 bezeichnet. Die unteren
Enden von parallelen Kurbelarmen 54- und 55 sind mit den Wellenteilen 91 und 92
fest verbunden, und zwar über Kupplungshülsen 96 und 97. Zwei Kurbelarme 98 und
99 sind mit den Enden der Welle 84 fest verbunden, die das Zahnrad 62 tragt.
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Zwei parallele Hauptgelenkglieder 100 und 101 sind mit ihren oberen
Enden koaxial an den verlängerten Endteilen der Kurbelarme 94 und 95 angelenkt,
und zwar mittels Gelenkzapfen 102 und 103. Die unteren Enden der betreffenden Gelenkglieder
sind koaxial an den vorstehenden Endteilen der Kurbelarme 98 und 99 angelenkt, und
zwar mittels Gelenkzapfen 104 und 105. Wie einzusehen sein dürfte, werden bei Drehung
des Zahnrades 62 die Kurbelarme 98 und 99 gedreht, und damit drehen sich die unteren
Enden der Gelenkglieder 100 und 101 um die Achse der Welle 84.
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Dies führt dazu, daß die Gelenkglieder 100 und 101 sich zwischen den
aus lig. 4 und 5 ersichtlichen Stellungen auf und ab bewegen.
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Durch die Verbindung über die Kurbel arme 94 und 95 wird die Welle
90 um ihre lingsachse in Schwingungen versetzt.
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Wie oben erwähnt, bilden die Platten 67 und 68 mit ihren Verbindungsstangen
70 und 71 eine erste,Einheits-Schlittenanordnung. Diese Schlittenanordnung enthält
ferner eine vertikale Verbindungsplatte 110 mit darin hefindlichen Hülsen 111 ig.
6),welche die vier Verbindungsstangen 70 und 71 umgeben und an diesen unbeweglich
befestigt sind. Die Platte 110 ist ferner mit Hülsen 112 versehen, die gleitbar
die Stangen 72 und 73 und zwei vertikal nach innen gerichtete parallele Flansche
114 aufnehmen. Die durch die Platten 66 und 69 und deren Verbindungsstangen 72 und
73 gebildete zweite Schlittenanordnung enthalt eine vertikale Verbindungsplatte
115, die quer gegenüber der Platte 110 angeordnet ist und die von entsprechendem
Aufbau ist. Diese Platte weist Hülsen 116 auf, die die vier Verbindungsstangen 72
und 73 umgeben und an diesen unbeweglich befestigt sind. Ferner umfaß, die betreffende
Platte Hülsen 117, welche die Stangen 70-und 71 der ersten Schlittenanordnung gleitbar
aufnehmen. Die Platte 115 weist ferner zwei nach innen gerichtete parallele vertikale
Flansche 118 auf, die quer zu den Flanschen 114 ausgerichtet sind.
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Auf der Welle 90 sind in der Mitte zwei doppelte Kurbelarme 120 befestigt,
und zwar in entsprechender Querausrichtung zu und zwischen den Flanschen 114 und
118. Zwei Paare von Gelenkgliedern 121 verbinden die entsprechenden Enden der Arme
120 mit dem gegenüberliegenden Flansch 114, und zwar mit Hilfe von Gelenkzapfen
122 und 124 (Fig. 4 und 5). In der gleichen Weise verbinden zwei Paare von Gelenkgliedernl25
jeweils die anderen Enden der Arme 120 mit dem gegenüberliegenden flansch 118, und
zwar mit Hilfe von Gelenkzapfen "126 und 127. Die doppelten Kurbelarme -A20 und
die Gelenkglieder 121 und 125 dienen damit als Doppelkniehebelgelenk zur gleichzeitigen
Öffnung und Schließung der beiden Formanordnungen 64 und 65.
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Das oeffnen und Schließen wird besonders deutlich aus einer Betrachtung
der Fig. 4 und 5. Zunächst sei angenommen, daß sich die maschine im geschlossenen
Zustand befindet, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht. Dabei ist die Kupplung 58 wirksam,
wodurch das Schneckenrad 59 das Zahnrad 62 um eine volle Umdrehung dreht. Während
dieses Zyklus drücken die Kurbelarme 98 und 99 die Hauptgelenkglieder 100 und 101
nach oben.
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Dadurch werden die Arme 94 und 95 nach oben geschwenkt, und ferner
wird die Welle 90 mit den von ihr getragenen Armen 120 gedreht, und zwar um eine
Viertelumdrehung in die aus Fig. 5 ersichtliche Stellung. Wenn die Teile 120 senkrecht
nach unten schIeI¾en, drücken die Gelenkglieder 121 und 125 die Platten 110 und
115 mit gleicher Geschwindigkeit und in gleichem Ausmaß aufeinander zu. Dies führt
dazu, daß die Formanordnungen 64 und 65 geöffnet werden.
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lilit fortschreitender Umdrehung des Zahnrades 62 beginnen die Kurbelglieder
98 und 99, sich nach unten zu bewegen. Dies führt zu einer Umkehrung der Bewegung
der doppelten Kniegelenkglieder, und zwar in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung.
Damit sind le Anordnungen wieder geschlossen. Es sei bemerkt, daß in der geschlossenen
Stellung die Gelenkglieder 121 und 125 nahezu horizontal ausgerichtet sind.
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I)ie Formanordnungen 64 und 65 enthalten gleiche Kerndorn-Kopfanordnungen,
die generell mit 130 und 131 bezeichnet sind.
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Jede dieser Kerndorn-Kopfeinrichtungen ist auf einer rohrförmigen
Drehtragwelle 134 angeordnet, Die Kerndorn-Kopfeinrichtungen 130 und 131 werden
nachstehend näher beschrieben werden. Zuvor seien jedoch die Einrichtungen zur Drehung
der Wellen 134 betrachtet.
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Auf der Welle 84 sitzt ein kleines Kegelzahnrad 135(Fig. 6>, das
in einem groben Kegelzahnrad 136 kämmt. Dieses Kegelzahnrad
136
sitzt auf der Welle 137, die sich durch eine Stützplatte f38 und durch eine aufrechtstehende
Platte 139 hindurch erstreckt und in beiden Platten gelagert ist. Auf dem äußeren
Ende der Welle 137 sitzt eine Nockenscheibe 140. Die Zahnräder 136 und 135 besitzen
ein zwei-zu-eins-Übersetzungeverhältnis. Demgemäß bewirkt das Zahnrad 136 auf eine
vollständige Umdrehung des Zahnrades 135, daß die Welle 137 und die Nockenscheibe
140 eine halbe Umdrehung ausführen. Die Nockenscheibe 140 weist einen exzentr~lsch
verlaufenden kreisförmigen Nut 141 auf, dessen Mitte in vertikaler Richtung von
der Achse der Welle 137 versetzt ist, wie dies besonders deutlich aus Fig. 6 hervorgeht.
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In quer voneinander beabstandeten Rahmenteilen 145 und 146 ist eine
Welle 144 zur Ausführung einer Schwingbewegung gelagert.
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Die Rahmenteile 145 und 146 sind durch den oberen Teil der Platte
139 gebildet. An jedem Ende der Welle 144 ist ein Zahnradsegment 147 befestigt.
Dieses Zahnradsegment weist ein gezahnes Oberteil 148 auf, das in einem Zahnrad
149 kämmt. Dieses Zahnrad 149 ist an dem inneren Ende der Drehwelle 134 befestigt.
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Das Zahnradsegment 147 weist eine Rolle 150 auf (Fig. 6 und 7), die
an einer Seite der Verbindung des Segments mit der Welle 144 angeordnet ist. Die
Rolle ragt dabei in den in der Nockenscheibe 140 befindlichen Nut 141 hinein. Der
Nut ist dabei nur geringfügig weiter als dem Durchmesser der Rolle 150 entspricht.
Dadurch wird die Rolle längs der Seitenwände des Nutes geführt.
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Es dürfte nunmehr einzusehen sein, daß bei eine vollständige Umdrehung
ausführendem Zahnrad 62 zwecks Öffnung ulld Schließung der ormanordnungen in der
zuvor erläuterten Weise die Dreht wellen 134 um 1800 jeweils gedreht werden. Das
Zahnrad 135 bewirkt über das Zahnrad 136 und die Welle 137 eine Drehung der Nockenscheibe
140 um eine halbe Umdrehung Dies entspricht einem 1-&u-2-ÜberBetzungsverhaltnis
zwischen den ineinander
kämmenden Zahnrädern 135 und 136. Wenn
sich die Nockenscheibe 140 dreht, bewirkt die in dem Exzenternut 141 gleitende Rolle
150, daß die Zahnradsegmente 147, die über die Welle 144 verbunden sind, aus der
in Fig. 7 durch stark ausgezogene Linien ersichtlichen Stellung in die durch gestrichelte
Linien angedeutete Stellung übergeführt werden. Mit dieser Schwenkung bewirken die
Zähne 148, daß sich die Zahnräder 149 und die mit diesen verbundenen Wellen 134
um 1800 um ihre Achsen drehen.
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In dem folgenden Zyklus wird die Nockenscheibe 140 um eine weitere
halbe Umdrehung gedreht, und die Nockenrolle 150 bewirkt, daß die Segmente 147 in
ihre ursprüngliche Lage zurückkehren. Dabei werden die Wellen 134 um 180° zurückgedreht.
Die Wellen 134 schwingen somit zwischen zwei um 180° voneinander versetzt liegende
definierte Lagen um ihre Längsachsen herum. Die Krümmung des Nutes 141 ist dabei
so gewählt, daß die Schwingbewegung der Segmente 147 nicht beginnt, bevor nicht
die Formplatten ihre genaue offene Stellung erreicht haben.
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Im folgenden seien an Hand der Fig. 8 bis 11 die Kerndorn-Kopfeinrichtungen
130 und 131 naher betrachtet, die von gleichem Aufbau sind. Auf der Tragwelle 134
ist ein rechteckförmiger i'o,pfblock 160 zentral angeordnet. Die Tragwelle 134 besteht
dabei aus zwei axial zueinander åusgerichteten Wellenteilen 161 und 162, die mit
ihren benachbarten Enden in geeigneter Weise an dem Block befestigt sind. Der Block
160 weist fünf parallele und vertikale Kerndorn-ragdurchgange 164 auf, die mit ihren
ittelachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen, welche senkrecht zur Achse der Welle
134 verläuft. Diese Durchgänge 164 sind durch fünf quer verlauf ende, vertikal zueinander
ausgerichtete Uurchnge in dem Block verbunden, wie dies aus Fig.8 hervorgeht. Die
betreffenden Durchgänge sind von oben nach unten betrachtet mit 166, 167, 168, 169
und 170 bezeichnet.
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In jedem der Durchgänge 164 ist eine längliche doppelseitige Kerndorneinheit
171 unbeweglich angeordnet. Der Aufbau jeder dieser Einheiten ergibt sich am besten
aus Fig. 9. Jede Einheit weist zwei Grundteile 172 und 174 auf, deren innere Enden
in geeigneter Weise ineinandergefügt und miteinander verbunden sind, wie an der
Stelle 175. Ein in der Mitte der Einheit in den Bereichen 172 und 174 gebildeter
ringförmiger Nut 176 ist in offener Verbindung mit dem Durchgang 168 in dem Block
160. Die Bereiche bzw. Abschnitte 172 und 174 sind ebenfalls mit ringförmigen Nuten
177 und 178 versehen, welche in offener Verbindung mit den Durchgängen 167 und 169
stehen.
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Die Grundteile 172 und 174 sind gleich. Jedes Grundteil bzw.
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jeder Grundbereich weist einen Mitteldurchgang 180 auf, der axial
verläuft. Die wegstehenden Deile dieser Bereiche sind im Durchmesser derart abgesetzt,
daß sie. ein Rohr 181 mit einem im Durehtesser weiter reduzierten Endrohr 182 bilden.
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Die Bereiche 172 und 174 sind mit Umfangsnuten versehen, welche zur
Aufnahme von O-Ringen dienen. Diese Ringe bewirken eine Abdichtung und verhindern,
daß Flüssigkeit in Längsrichtung durch den Durchgang 164 hindurchtritt.
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an einem /en Jedes Rohr 182 ist von einem /Ende verschlossen rohrförmigen
Kerndorn 185 umgeben, der aus einem Material mit sehr kleinen luftdurchlässigen
Poren besteht, wie es an anderer Stelle beschrieben ist (siehe US-Patentschrift
3 170 970). Jeder derartige Kerndorn 185 ist über eine Hülse 186 mit dem Block 160
verbunden. Die Hülse 186 weist an einem Ende einen Flansch 187 auf, mit welchem
sie in dem Durchgang 164 dicht befestigt ist. Der Flansch 187 ist -umfangsmäßig
genutet und mit einem Abdichtungs ring 188 versehen. Dadurch ist ein Luftaustritt
zwischen Flansch und Wand des Durchgangs 164 verhindert. Eine Scheiben- und Sprengring-Anordnung
189 liegt an dem Flansch 187 an und verhindert eine Längsbewegung der Kerndorneirfheit
171 in dem Durchgang 174 Die Teile 172 und 174 weisen neben ihren Benihrungsflächen
mit
den Flanschen 187 Ausschnitte auf, welche Durch gange 190 und 191 bilden. Jeder
Kerndorn-Grundteil 172 und 174 weist ein längliches Rohr 194 auf, das an dem ,Nut
176 mit dem betreffenden Teil verbunden ist und sich axial nach außen durch den
Durchgang 180 erstreckt, und zwar zu einem Punkt hin, der unmittelbar vor dem verschlossenen
Ende des Endrohres- 182 liegt.
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Der Tragwellenteil 161 weist einen axialen Durchgang 200 auf, der
an seinem äußeren Ende mit einer Flüssigkeits-Einlaßktipplung 201 (Fig. 5) verbunden
ist und der an seinem inneren Ende mit dem Nut 176 durch einen in dem Block 160
befindlichen Eingang 202 offen verbunden ist: Der Tragwellenteil 162 weist einen
axialen Durchgang 204 auf, der an seinem äußeren Ende mit einer geeigneten Flüssigkefts-Auslaßkupplung
verbunden ist und der an seinem inneren Ende mit den Nuten 177 und 178 in Verbindung
steht. In dem Verbindungsweg liegen dabei in dem Block 160 befindliche Öffnungen
205. Die Kupplungseinrichtung 201 ist an eine geeignete Kühlmittelquelle, wie an
eine Druck wasserquelle, angeschlossen. Es dürfte einzusehen sein, daß das Kühlmittel
für die Kerndorne 185 ständig durch den Durchgang 200, die Öffnung 202, den Nut
176, nach außen durch das Rohr 194 in das Endrohr 182, sodann zurück durch den Durchgang
180 zu den Nuten 177 und 178 und aus den Öffnungen 205 und dem Durchgang 204 fließt.
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Auf jeder Hülse 136 ist am inneren Ende des Kerndornes 185 ein Satz
von Halsringformen 206 angeordnet. Geeignete Mechanismep dienen zum Öffnen und Schließen
dieser Formen auf ein Signal hin. Es sei bemerkt, daß der Durchgang 168 in dem Block
160 auch für den Durchtritt der Kühlmittelflüsstgkeit durch seine offene Verbindung
mit dem Nut 176 offen ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 10 sei bemerkt, daß der
Block 160 Abzweigungsdurchgtngç 207 aufweist, die von einem Ende des
Durchgangs
168 nach außen führen und die mit Querröhren 208 verbunden sind, welche den Formen
206 gleitbar zugeordnet sind (Fig. 10). Die Formen 206 weisen jeweils einen Durchgang
209 auf, der in Längsrichtung durch die jeweilige Form hindurchverläuft und am gegenüberliegendenEnde
der jeweiligen Form mit einem Rohr 210 in Verbindung steht. Dieses Rohr 210 ist
in der gleichen Weise wie das Rohr 208 angeordnet. Das Rohr 210 ist mit Rohrleitungen
211 in dem Block 160 verbunden, die zu den Durchgängen 167 und 169 hin führen. Diese
Durchgange sind ihrerseits mit den Nuten 177 und 178 verbunden.
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Damit werden die Halsringformen 206 durch ein Kühlmittel gekühlt,
das von dem Durchgang 200 durch die Durchgänge 168, 207, die Rohre 208, die Durchgänge
209, die Rohre 210, die Durchgänge 267 und 269 zu den Nuten 177 und 178 hin fließt
welche mit dem Auslaß 204 verbunden sind.
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Der Block 160 ist auf seiner Außenseite mit Öffnungen 212 versehen,
die über Leitungen 213 mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden sind. Die
Öffnungen 212 sind mit Durchgängen 190 und 191 in der Kerndorneinheit verbunden.
Der ringförmige Durchgang zwischen dem Rohr 181 und der Hülse 186 ist hier mit 214
bezeichnet; dieser Durchgang verbindet den Innenraum des benachbarten Kerndornes
185 mit den Durchgängen 190 und 191. Wird Luft durch die Leitung 213 geleitet, so
gelangt diese Luft unmittelbar in den Kerndorn 185 und dann durch die poröse Kerndornwand
hindurch nach außen. Es sei bemerkt, daß diese Druckluftzufuhr zu dem Kerndorn durch
geeignete Zeitsteuermechanismön gesteuert wird. Es sei ferner im Hinblick auf Fig.
8 bemerkt, daß die verschiedenen Durchgänge 190 in jeder Kerndornanordnung über
den Durchgang 166 in Verbindung stehen und daß die Durchgänge 191 über den Durchgang
170 in Verbindung stehen.
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Die Halsringformen sind auf dem Kopfblock 160 in der aus Fig. 11 ersichtlichen
Weise angeordnet. Der Block weist Ansätze 215 auf, durch die sich die verschiedenen
Rohrleitungen 207 und 211 hindurch erstrecken. Diese Ansätze tragen die Formen 206
zur Ausführung der Öffnungs- und Schließbewegung, und zwar mit Hilfe von Zapfen
216, die anoden Formen befestigt sind und die in Buchsen 217 gleitbar sind.
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Im folgenden sei wieder die in Fig. 9 dargestellte Ansicht betrachtet.
Gemäß Fig. 9 sind zwei komplementäre Spritzformen 218 auf den oberen Teilen der
Platten 68 und 69 derart angeordnet, daß sie die Kerndorne 185 umgeben und um diese
Kerndorne herum Zwischen formteil-Hohlräume 219 bilden. Von jedem Hohlraum 219 verlauft
eine Einführöffnung 220 nach oben. Die Öffnung 220 ist dabei jeweils so ausgebildet,
daß in ihr das Ende einer Düse 45 der Spritzeinrichtung anliegt. Die Formen 218
umgeben die Halsringformen 206, und jeder Hohlraum 219 ist mit dem angrenzenden
ringförmigen Hohlraum 220 verbunden, der durch die Halsringformen gebildet ist.
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Die unteren Teile der Platten 68 und 69 tragen komplementäre Blasformen
222, die gemeinsam Hohlräume 224 bilden, weiche die jeweils gewünschte Form des
aufzublasenden Behälters besitzen.
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Die Formen 222 sind dicht um die Halsringformen 206 herum angeordnet.
Jeder Hohlraum 224 ist mit dem angrenzenden Haisringhohlraum 220 verbunden.
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Auf jeder Reihe von Kerndornhülsen 286 ist eine Ausstoßstange 225
angeordnet. Geeignete (hier nicht näher dargestellte) MecSkanlsmen dienen zur Bewegung
der Stange 225, und zwar derart, daß diese Stange; nach außen geführt wird, wenn
die Formen 222 offen sind. Auf diese Weise werden aufgeblaene Behälter von den Kerndornen
185 abgeführt.
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Der'Betriebsablauf bei den Formen ist in Fig. 12 bis 19 veranschaulicht.
Es sei bemerkt, daß dies nur beispielhaft für die gesamten Fortsätze und Kerndorne
ist. Gemäß Fig. 12 sind die formen geschlossen, bevor Material in die Zwischenformteil-Formen
218 eingespritzt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Düse 45 in hochgezogener oder
zurückgezogener Stellung.
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Die. N,aschine ist im übrigen in dem aus Fig. 4 ersichtlichen Zustand..
Sodann Wird die Düse 45 nach unten geführt, wie dies aus Fig. 13 ersichtlich ist.
Nunmehr wird Kunststoff durch die Öffnung 220 in den z;ur Bildung eines Zwischenformteiles
dienenden Formhohlraum 219 eingespritzt. Auf diese leise wird in jedem Hohlraum
219 ein Zwischenformteil P gebildet, wie es aus Fig. 13 ersichtlich ist. Dabei ist
der Halsring 220 ebenfalls jeweils ausgefüllt. Die Zeitsteuereinrichtung betätigt
dann die Kupplung 58, wodurch der Betriebsmechanismus in die aus Fig. 5 ersichtliche
Stellung gelangt. Die Formen.werden getrennt, wie dies aus Fig. 14 hervorgeht. Über
den das Zahnrad 149 antreibenden Mechanismus wird die Tragwelle 134 um 1800 gedreht.
Dadurch vertauschen die beiden Reihen von Kerndornen ihre Lagen, wie dies aus Fig.
15 hervorgeht. Während dieser Bewegung bleiben die Halsringformen 206 auf dem jeweiligen
Zwischenformteil P geschlossen. Im Zuge der weiteren Wirkung des Betriebsmechanismus
werden die Formen in die aus Fig. 16 ersichtliche geschlossene Stellung zurückgeführt.
Die flüaen des Einspritzmechanismus werden wieder abgesenkt und an die Formen 218
herangeführt. Nachdem Kunststoff in die Formen 218 eingespritzt ist wird den in
den unteren Blasformen 222 befindlichen Kerndornen 185 Luft zugeführt. Dadurch werden
die Zwischenformteile gegen die Wände der Hohlräume 224 aufgeblasen, wodurch die
Behälter C geformt werden. Zu diesem Zeitpunkt im Verfahrensablauf sind die Zwischenformteile
in dem aus Fig. 17 ersichtlichen Zustand. Die Zeitateuereinrichtung betätigt dann
erneut die Kupplung, wodurch die Formen in der oben erwähnten Weise öffnen. Die
Halsringformen 206 öffnen mit den Blasformen 222,
wodurch die Behalter
C freigegeben werden. Mit Öffnen der Formen und während der anfänglichen Drehbewegung
der Welle 134 wird die Ausstoßstange 225 nach außen bewegt, und zwar derart, daß
sie die Behälter C berührt und von den Kerndornen 185 löst.
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Dadurch können die Behalter dann aus den Formen herausfallen, wie
dies aus Fig. 18 hervorgeht. Die Behalter gelangen vorzugsweise durch einen geeigneten
Qualitats-Überwachungsmechanismus (nicht dargestellt) und auf eine Fördereinrichtung
(Fig. 2) welche die Behälter zur Abfüllung, Abdichtung, Verpackung oder dgl. wegführt.
Wenn die als Flaschen ausgebildeten Behälter abgeführt sind, wird die Welle 134
um 180° gedreht, wodurch die Anlage in die aus Big.19 ersichtliche Stellung gelangt,
bevor die Formen wieder geschlossen werden. Sodann werden die Verfahrensschritte
erneut ausgeführt.
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Der Halsring N jedes Behälters C ist etwas dicker als die übrigen
Teile des Behälters, weshalb eine etwas längere Kühldauer für den jeweiligen Haisring
erwünscht ist. Dies erfolgt.
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bei der vorliegenden Anordnung dadurch, daß der Halbring in seinen
Formen 206 nach dem Einspritzen gemäß Fig. 13 solange verbleibt, bis der Behälter
gemäß Fig. 18 freigegeben wird.
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Es hat sich gezeigt, daß eine höchst zufriedenstellende Zeitsteuerung
der Maschine die Formen etwa alle drei Sekunden,für die Spritz- und Aufbiaspenoden
schließen kann. Der Beginn und das Ende jeder Drei-Sekunden-Periode sind durch Fig.
16 und 17 verdeutlicht. Die Verfahrensschritte von Fig. 17 über Fig. 18 und Fig.
19 zurück zur Fig. 16, nämlich das Öffnen der Formen, das Spritzen der Behälter
C, das Drehen des Kerndornkopfes und das Wiederschließen der Formen,beansprucht
insgesamt eine Dauer von etwa zwei Sekunden.
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Es dürfte somit ersichtlich sein, daß å ade doppalseitige Kdrndorneinheit
171 einen Behälter C nach jeweils fünf Sekunden
ausstößt. Bei der
dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind fünf Einheiten 171 auf jeder Kerndornanordnung
130 und 131 vorgesehen. Demgemäß stellt jede Anordnung jeweils nach fünf Sekunden
fünf Behälter her und stößt diese Behälter aus.
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Dies bedeutet, daß in einer Minute 60 Behälter hergestellt werden.
Somit werden mit jeder Formmaschine 140, die zwei Formanordnungen 64 und 65 aufweist,
jeweils 120 Flaschenbehalter pro Minute hergestellt, und zwar mit dem Ergebnis,
daß die gesamte in Fig. 1 dargestellte Anordnung 30, bei der fünf Maschinen 40 von
einer gemeinsamen Weichmachereinrichtung her gespeist werden, pro Minute 600 Behälter
herstellt.
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Die hohe Produktionsrate ist dadurch ermöglicht worden, daß Reihen
von Kerndornen verwendet worden sind, die um eine gemeinsame Achse zwischen den
Spritzformen und Blasformen um 180° bewegbar sind, so daß die Spritzvorgänge und
die Aufblasvorgänge ständig und in wechselnder Folge mit jedem Dorn ausgeführt werden.