DE19809990C2 - Process and device for the production of hollow plastic articles - Google Patents

Process and device for the production of hollow plastic articles

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, bei dem man in einer ersten Stufe in einem Schuß wenigstens ein Paar komplementäre Hohlkörperteile durch Spritzgießen bildet und in einer zweiten Stufe diese Hohlkörperteile unter Bildung des Hohlkörpers verbindet. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, mit einer Spritzgußstation nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.The invention relates to a method for producing Plastic hollow bodies, such as containers, in which one in a first stage in one shot at least one complementary pair Forms hollow body parts by injection molding and in a second Stage these hollow body parts to form the hollow body combines. The invention also relates to a device for Manufacture of plastic hollow bodies, such as containers, with a Injection molding station according to the preamble of claim 4.

Hohlkörper aus Kunststoff, wie z. B. Kanister, Tanks und Flaschen, werden im allgemeinen durch Extrusionsblasformen hergestellt. Hierbei wird zunächst ein Schlauch aus plastifiziertem Kunststoff extrudiert, der in einem Blaswerkzeug mit einem der Hohlkörperkontur entsprechenden Hohlraum eingeschlossen und bis zur Anlage an der Hohlraumwandung aufgeblasen wird. Nach einer zur Erreichung der Formstabilität genügenden Abkühlungszeit kann der Hohlkörper entformt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der erhebliche apparative Aufwand, zu dem die Schließeinheit, der Speicherkopf, das Blasformwerkzeug, die Wandstärkenregulierung, die Abfallentfernungs- und die Spreizvorrichtung beiträgt. Der je nach Hohlkörpergestalt unterschiedliche Abfallanteil muß wieder in den Prozess zurückgeführt werden. Ein weiterer Nachteil ist die langsamere Abkühlung der Hohlkörperinnenseite, da die Wärmeabfuhr zur Blasluftseite hin gebremst erfolgt. Wenn statt Blasluft tiefgekühlte Gase, wie Kohlendioxid oder Stickstoff eingesetzt werden, steigen die Betriebskosten erheblich. Aber auch der Blasluftverbrauch stellt einen erheblichen Kostenfaktor dar, insbesondere bei größeren Hohlkörpern. Wegen der innenseitig langsamen Abkühlung des Blasformlings ergeben sich längere Taktzeiten, insbesondere bei Hohlkörpern mit größeren Wandstärken.Hollow plastic body, such as. B. canisters, tanks and Bottles are generally made by extrusion blow molding manufactured. Here, a hose is first made plasticized plastic extruded in a blow mold with a cavity corresponding to the contour of the hollow body included and until it touches the cavity wall is inflated. After one to achieve dimensional stability sufficient cooling time, the hollow body can be removed from the mold. A disadvantage of this method is the considerable amount of equipment Effort at which the clamping unit, the storage head, the Blow molding tool, the wall thickness regulation, the Waste removal and spreading device contributes. The ever according to the shape of the hollow body, different proportion of waste must again be returned to the process. Another disadvantage is the slower cooling of the inside of the hollow body, since the Heat dissipation for  Blown air side braked. If instead of blowing air frozen gases such as carbon dioxide or nitrogen are used operating costs increase significantly. But also that Blown air consumption is a significant cost factor especially with larger hollow bodies. Because of the inside slow cooling of the blow molding results in longer ones Cycle times, especially in the case of hollow bodies with larger ones Wall thicknesses.

Die DE 196 15 309 A1 offenbart ein Verfahren zum Spritzgießen eines zweiteiligen Körpers und die zugehörigen Spritzgießformen, wobei die spritzgegossenen Hohlkörperteile für den Transfer und ihre Vereinigung durch bewegliche Stempel aus den Kavitäten entfernt, zusammengefahren und durch Zusammendrücken lösbar verbunden werden. Als Transfereinrichtungen sind separate Stempel vorgesehen. Die Formteile können außer ihrer Öffnung- und Schließbewegung zum Formkern keine weiteren Bewegungen ausführen.DE 196 15 309 A1 discloses a method for injection molding of a two-part body and the associated injection molds, the injection molded hollow body parts for the transfer and their union by moving stamps from the cavities removed, moved together and released by squeezing get connected. There are separate transfer facilities Stamp provided. In addition to their opening, the molded parts can and closing movement to the mandrel no further movements To run.

Aus "Kunststoffe", Heft 9, 1991, Seiten 778 bis 781 ist die Automatisierung eines Fertigungsablaufes in mehreren aufeinander folgenden Stationen mittels Robotersteuerung bekannt. Das Dokument offenbart ein Verfahren bei dem das spritzgegossene Ober- und Unterteil eines Behälters aus der Spritzgußmaschine in eine Kühlstation überführt wird, wobei dies mittels eines speziell hierfür vorgesehenen Roboters durchgeführt wird.From "Kunststoffe", Issue 9, 1991, pages 778 to 781 Automation of a production process in several on top of each other following stations known by means of robot control. The Document discloses a process in which the injection molded Upper and lower part of a container from the injection molding machine in a cooling station is transferred, this using a specially designed robot is carried out.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff- Hohlkörpern zu schaffen, bei dem bzw. der apparative Aufwand verringert werden soll, der Abfallanteil reduziert werden soll und die Taktzeit gesenkt werden soll. Darüber hinaus sollen auch die Betriebskosten der Vorrichtung reduziert werden, und die Steuerung bzw. Gleichmäßigkeit der Wandstärke des Hohlkörpers soll in einfacher Weise möglich sein.The present invention is based on the object Method and device for producing plastic To create hollow bodies, with the equipment should be reduced, the proportion of waste should be reduced and the cycle time should be reduced. Beyond that too the operating costs of the device are reduced, and the Control or uniformity of the wall thickness of the hollow body should be possible in a simple manner.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, bei dem man in einer ersten Stufe in einem Schuß wenigstens ein Paar komplementäre Hohlkörperteile durch Spritzgießen bildet und in einer zweiten Stufe diese Hohlkörperteile zusammenführt und unter Bildung des Hohlkörpers verbindet dadurch gelöst, daß die Hohlkörperteile nach dem Öffnen der Spritzgußform in den Außenformwerkzeugen verbleiben und mit diesen in eine externe Verbindungsstation transferiert und dort längs ihrer Ränder unlösbar verbunden werden. Durch das Spritzgießen der Hohlkörperhälften wird eine schnellere Abkühlung als beim Blasformen erreicht, so daß die Taktzeit erheblich gesenkt werden kann. Die Wandstärke wird durch die Kavität exakt vorgegeben, und der Abfallanteil ist sehr gering. Im allgemeinen werden zwei spiegelsymmetrische Hohlkörperhälften geformt, die längs ihrer Ränder zu, dem Hohlkörper verbunden werden. Dabei können die beiden Hälften unterschiedlich ausgebildete Ränder aufweisen, wenn dies für die Verbindung der beiden Hälften förderlich ist. Beispielsweise können an der Rändern Überlappungen oder ein gegenseitiger Eingriff in Form von Nut und Feder ausgebildet sein. This task is the Manufacture of plastic hollow bodies, such as containers, in the one at least one pair in one shot in a first stage forms complementary hollow body parts by injection molding and in a second stage brings these hollow body parts together and to form the hollow body connects thereby that the Hollow body parts after opening the injection mold in the External molds remain and with them in an external one Connection station transferred and there along its edges be inextricably linked. By injection molding the Hollow body halves will cool faster than with Blow molding is achieved so that the cycle time is significantly reduced can be. The wall thickness is made exact by the cavity given, and the proportion of waste is very low. In general two mirror-symmetrical hollow body halves are formed, the along their edges to be connected to the hollow body. there the two halves can have differently shaped edges if this is for the connection of the two halves is beneficial. For example, on the edges Overlaps or mutual engagement in the form of a groove and spring be formed.  

Vorzugsweise verbindet man die beiden Hohlkörperhälften durch Schweißen. Es können verschiedene Verfahren zur Anwendung kommen, die sich im wesentlichen in der Art der Wärmezuführung zu den beiden Rändern der Hohlkörperhälften unterscheiden. Die Wärmezufuhr kann z. B. durch direkten Kontakt mit einem Schweiß­ spiegel oder durch Infrarot-Strahler erfolgen. Wenn die Hohlkörperhälften noch heiß in die Schweißstation transferiert werden, kann die zur Erreichung der Schweißtemperatur erforderliche Wärmezufuhr gering und die erforderliche Zeit kurz bemessen werden.The two hollow body halves are preferably connected by Welding. Different methods can be used come, which are essentially in the type of heat supply differentiate between the two edges of the hollow body halves. The Heat supply can, for. B. by direct contact with a sweat mirror or by infrared emitters. If the The halves of the hollow body are still hot transferred to the welding station can be used to achieve the welding temperature required heat input low and the required time short be measured.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt man zwei im wesentlichen spiegelsymmetrische Hohlkörperhälften her, deren konkave Seiten einander zugewandt sind. Die beiden Hohlkörperhälften haben schon in der Spritzgießmaschine die für ihre Verbindung nötige Lage zueinander, so daß ihr Handling bis zur Verbindung nur Linear- aber keine Drehbewegungen erfordert.According to the preferred embodiment of the invention one has two essentially mirror-symmetrical hollow body halves forth, the concave sides facing each other. The two Hollow body halves already have the for in the injection molding machine their connection necessary position to each other, so that their handling up only linear but no rotary movements required for connection.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, mit einer Spritzgußstation mit zentralen und äußeren Formwerkzeugen, die in zusammengefahrener Position die Kavitäten zur Bildung von zwei komplementären Hohlkörperteilen bilden, und einer Verbindungsstation zur Verbindung der Hohlkörperteile zu einem Hohlkörper, löst die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Spritzgußstation ein Spritzgußwerkzeug in einer stationären zentralen Aufspannplatte mit Kanälen für die Zuführung des plastifizierten Kunststoffs und auf ihren beiden Seiten aufgespannten zentralen Formwerkzeugen mit konvexen Kavitätsflächen und zwei den beiden Seiten der zentralen Aufspannplatte zugeordneten, äußeren Aufspannplatten mit äußeren Formwerkzeugen mit konkaven Kavitätsflächen umfaßt, und daß die mit den Formwerkzeugen bestückten äußeren Aufspannplatten als Transfereinrichtung zwischen der Spritzgußstation für die gebildeten Hohlkörperhälften verfahrbar sind. Wenn die Formwerkzeuge für jeweils eine Kavität vorgesehen sind, werden mit einem Spritzschuß die beiden komplementären Hohlkörperhälften gebildet. Es ist auch möglich, daß in jedem Formwerkzeug Kavitäten für zwei oder mehr Hohlkörperhälften eingearbeitet sind. Mit jedem Spritzschuß werden dann zwei oder mehr Paare komplementäre: Hohlkörperhälften gefertigt. Da die Hohlkörperhälften durch die Zwangskühlung in den Formwerkzeugen schnell abkühlen, jedoch möglichst heiß zur Verbindung in eine Schweißstation gefahren werden sollen, ergibt sich auch aus diesem Grunde eine kurze Spritzgießphase.The device for the production of hollow plastic bodies, like containers, with an injection molding station with central and outer molds, which in the retracted position Cavities for the formation of two complementary hollow body parts form, and a connection station for connecting the Hollow body parts to a hollow body, solves the task according to the invention in that the injection molding station Injection mold in a stationary central platen with channels for feeding the plasticized plastic and central spanned on both sides Molding tools with convex cavity surfaces and two of the two Outer sides assigned to the central platen  Plates with external molds with concave Includes cavity surfaces, and that with the molds equipped outer platen as a transfer device between the injection molding station for the formed Hollow body halves are movable. If the molds for One cavity each are provided with one Spray shot the two complementary hollow body halves educated. It is also possible that in any mold Cavities for two or more hollow body halves are incorporated are. With each shot there will be two or more pairs complementary: hollow body halves manufactured. Since the Hollow body halves due to the forced cooling in the molds cool down quickly, but as hot as possible to connect to one Welding station to be driven also follows from therefore a short injection molding phase.

Vorzugsweise haben die zentralen Formwerkzeuge konvexe Kavitätsflächen und die äußeren Formwerkzeuge konkave Kavitätsflächen. Die beiden Hohlkörperhälften werden daher bereits in der Lage zueinander gefertigt, in der sie - nach Randerhitzung und Zusammenpressen - verbunden werden. Der Transfer aus der Spritzgießstation die Verbindungs- /Schweißstation erfolgt daher über reine Linearbewegungen.The central molds preferably have convex shapes Cavity surfaces and the outer molds are concave Kavitätsflächen. The two hollow body halves are therefore already manufactured in the position to each other in which - after Edge heating and compression - be connected. The Transfer from the injection molding station to the connection / Welding station therefore takes place using pure linear movements.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Transfereinrichtungen durch die mit den Formwerkzeugen bestückten äußeren Aufspannplatten gebildet. Hierbei werden die Hohlkörperhälften beim Öffnen der Spritzgußform von den äußeren Formwerkzeugen mitgenommen, die anschließend den Transfer in die Verbindungsstation ausführen. Zweckmäßigerweise sind hierbei jeder Seite der zentralen Aufspannplatte zwei oder drei wechselweise verfahrbare äußere Aufspannplatten mit Formwerkzeugen zugeordnet. Sobald ein mit Hohlkörperhälften beladenes Paar äußerer Aufspannplatten/Formwerkzeuge aus der Spritzgußstation abgefahren ist, kann ein neues Aufspannplattenpaar mit leeren Formwerkzeugen in die Spritzgießstation einfahren, und die Formen können zufahren, so daß der nächste Spritzgießvorgang beginnen kann, bevor das mit Hohlkörperhälften beladene Werkzeugpaar die Verbindungsstation erreicht hat. Zweckmäßigerweise umfaßt die Verbindungsstation eine Schweißeinrichtung. Es können unterschiedliche Typen in dieser Einrichtung zur Anwendung kommen, sofern sie eine saubere Schweißnaht ohne Außenwulst ergeben.In another embodiment of the invention Device are the transfer devices through which with the Forming tools equipped outer platen formed. Here, the hollow body halves when opening the Injection mold taken away from the outer molds that then carry out the transfer to the connection station. Each side is expediently the central one Clamping plate two or three alternately movable outer Clamping plates assigned with molding tools. Once one with  Hollow body halves loaded pair of outer Plates / molds from the injection molding station a new pair of clamping plates can be emptied Insert the molds into the injection molding station, and the Molds can close so that the next injection molding process can begin before the halved body is loaded Tool pair has reached the connection station. The connection station expediently comprises one Welding device. There can be different types in this Facility to be used provided they are clean Seam without outer bead.

Die alleinige Fig. 1 zeigt die Spritzgußform in geschlossenem Zustand.The sole Fig. 1 shows the injection mold in the closed state.

Die Fig. 1 zeigt die Spritzgußstation der Vorrichtung mit einem Plastifizierungsextruder 1, einer daran angeschlossenen, zentralen Aufspannplatte 2 und den beiden in Öffnungs- und Schließrichtung verfahrbaren äußeren Aufspannplatten 3 und 4. die Aufspannplatte 2 trät auf beiden Seiten ein Formwerkzeug 5 bzw. 6, während die äußeren Aufspannplatten 3 und 4 äußere Formwerkzeuge 7 bzw. 8 tragen, die mit den zentralen Formwerkzeugen 5 bzw. 6 die Kavitäten 9 bzw. 10 für die Kanisterhälften 11 und 12 bilden. Die zentralen Formwerkzeuge 5, 6 enthalten Angußkanäle 13. die Formwerkzeuge 5-8 enthalten ferner Kühlmittelkanäle sowie ggfs. Auswerfersysteme (nicht dargestellt). Fig. 1 shows the injection molding station of the apparatus with a plasticizing extruder 1, a thereto connected, the central clamping plate 2 and the two movable in opening and closing direction of the outer clamping plates 3 and 4. the platen 2 enters a mold 5 and 6 on both sides, while the outer platen 3 and 4 carry outer molds 7 and 8 , which, with the central molds 5 and 6, the cavities 9 and 10 for the canister halves 11 and 12 form. The central molding tools 5 , 6 contain sprue channels 13 . the molds 5-8 also contain coolant channels and possibly ejector systems (not shown).

Da die Spritzgußfertigung der Hohlkörperhälften mit kürzeren Taktzeiten als ihre Verbindung, insbesondere ihre Verschweissung, erfolgt, können der Spritzgußstation mehrere Schweißstationen zugeordnet werden, die im Wechsel nacheinander mit den Hohlkörperhälften aus der Spritzgußstation beschickt werden.Since the injection molding of the hollow body halves with shorter cycle times than their connection, especially theirs  Welding, done, the injection molding station can have several Welding stations are assigned, which alternate one after the other loaded with the hollow body halves from the injection molding station become.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, bei dem man in einer ersten Stufe in einem Schuß wenigstens ein Paar komplementäre Hohlkörperteile durch Spritzgießen bildet und in einer zweiten Stufe diese Hohlkörperteile zusammenführt und unter Bildung des Hohlkörpers verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperteile nach dem Öffnen der Spritzgußform in den Außenformwerkzeugen verbleiben und mit diesen in eine externe Verbindungsstation transferiert und dort längs ihrer Ränder unlösbar verbunden werden.1. A process for the production of plastic hollow bodies, such as containers, in which at least one pair of complementary hollow body parts is formed by injection molding in a first stage and in a second stage these hollow body parts are brought together and joined to form the hollow body, characterized in that after the injection mold has been opened, the hollow body parts remain in the external molds and are transferred therewith into an external connection station, where they are permanently connected along their edges. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperhälften durch Schweißen verbunden werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the Hollow body halves are connected by welding. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen spiegelsymmetrische Hohlkörperhälften hergestellt werden, deren konkave Seiten einander zugewandt sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that two in essentially mirror-symmetrical hollow body halves are produced, the concave sides face each other. 4. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern, wie Behältern, mit einer Spritzgußstation mit zentralen und äußeren Formwerkzeugen, die in zusammengefahrener Position die Kavitäten (9, 10) zur Bildung von zwei komplementären Hohlkörperteilen (11, 12) bilden, und einer Verbindungsstation zur Verbindung der Hohlkörperteile zu einem Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgußstation ein Spritzgußwerkzeug mit einer stationären zentralen Aufspannplatte (2) mit Kanälen für die Zuführung des plastifizierten Kunststoffs und auf ihren beiden Seiten aufgespannten zentralen Formwerkzeugen (5, 6) mit konvexen Kavitätsflächen und zwei den beiden Seiten der zentralen Aufspannplatte zugeordneten, äußeren Aufspannplatten (3, 4) mit äußeren Formwerkzeugen (7, 8) mit konkaven Kavitätsflächen umfaßt, und daß die mit den Formwerkzeugen (7, 8) bestückten äußeren Aufspannplatten (3, 4) als Transfereinrichtung zwischen der Spritzgußstation und der Verbindungsstation für die gebildeten Hohlkörperhälften (11, 12) verfahrbar sind.4. Device for the production of plastic hollow bodies, such as containers, with an injection molding station with central and outer molds which form the cavities ( 9 , 10 ) in the moved-together position to form two complementary hollow body parts ( 11 , 12 ), and a connecting station for Connection of the hollow body parts to a hollow body, characterized in that the injection molding station is an injection molding tool with a stationary central clamping plate ( 2 ) with channels for feeding the plasticized plastic and central molds ( 5 , 6 ) spanned on both sides with convex cavity surfaces and two den outer plates ( 3 , 4 ) with outer molds ( 7 , 8 ) with concave cavity surfaces assigned to both sides of the central platen, and that the outer platen ( 3 , 4 ) equipped with the molds ( 7 , 8 ) as a transfer device between the Spritzgußst ation and the connecting station for the formed hollow body halves ( 11 , 12 ) are movable. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seite der zentralen Aufspannplatte (2) zwei oder drei wechselweise verfahrbare, äußere Aufspannplatten (3 bzw. 4) zugeordnet sind.5. The device according to claim 4, characterized in that each side of the central platen ( 2 ) two or three alternately movable, outer platen ( 3 and 4 ) are assigned. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstation eine Schweißeinrichtung (16) umfaßt6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the connecting station comprises a welding device ( 16 )
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