DE202010000953U1 - Device for producing large-volume plastic hollow bodies, comprising a vacuum chamber - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10) zum Herstellen großvolumiger Hohlkörper aus Kunststoff, mit einer mehrteiligen Blasform (16), die in einem geöffneten Zustand einen von einem Düsenkopf (30) einer Koextrusions-Vorrichtung (12) ausgegebenen schlauchförmigen, mehrschichtigen Vorformling (28) aus thermoplastischem Kunststoff aufnimmt, wobei mindestens eine Schicht des Vorformlings (28) eine Schaumschicht ist, mit einer oberen Schlauch-Schließvorrichtung (36), die den Vorformling (28) im oberen Bereich verschließt, mit einer unteren Schlauch-Schließvorrichtung (42), die den Vorformling (28) im unteren Bereich gegen einen hohlen Blasdorn (44) verschließt, mit einer am Düsenkopf (30) oder unterhalb davon angeordneten mehrteiligen Vakuumkammer (14), die die mehrteilige Blasform (16) umgibt und die geschlossene mehrteilige Blasform (16) luftdicht gegen die Außenatmosphäre abdichtet, und mit einer Vakuumeinrichtung, die ein Vakuum an das Innere der Vakuumkammer (14) anlegt, wobei die Blasform (16) mindestens eine Verbindungsöffnung (60) enthält, die das Innere der Blasform (16) mit dem Inneren der Vakuumkammer (14) verbindet.Device (10) for producing large-volume hollow bodies made of plastic, with a multi-part blow mold (16) which, in an open state, receives a tubular, multilayered preform (28) made of thermoplastic material, dispensed by a nozzle head (30) of a coextrusion device (12) , wherein at least one layer of the preform (28) is a foam layer, with an upper hose closing device (36) which closes the preform (28) in the upper area, with a lower hose closing device (42) which closes the preform (28 ) closes in the lower area against a hollow blow pin (44), with a multi-part vacuum chamber (14) arranged on the nozzle head (30) or below it, which surrounds the multi-part blow mold (16) and the closed multi-part blow mold (16) is airtight against the outside atmosphere seals, and with a vacuum device which applies a vacuum to the interior of the vacuum chamber (14), the blow mold (16) at least ei ne connecting opening (60) which connects the interior of the blow mold (16) with the interior of the vacuum chamber (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen großvolumiger Hohlkörper aus Kunststoff, mit einer mehrteiligen Blasform, die in einem geöffneten Zustand einen von einem Düsenkopf einer Koextrusions-Vorrichtung ausgegebenen schlauchförmigen, mehrschichtigen Vorformling aus Kunststoff aufnimmt, wobei mindestens eine Schicht des Vorformlings eine Schaumschicht ist.The invention relates to a device for producing large-volume plastic hollow bodies, with a multi-part blow mold which accommodates in an opened state a hose-shaped, multilayer plastic preform dispensed by a nozzle head of a coextrusion device, wherein at least one layer of the preform is a foam layer.
Bei der Anwendung eines Blasformverfahrens zum Herstellen großvolumiger Hohlkörper, die eine Kunststoff-Schaumschicht umfassen, ist es vorteilhaft, wenn beim Blasprozess die Blasluft einen geringen Druck hat, um die Ausbildung der Schaumstruktur nicht zu behindern oder zu unterbinden. Wird nämlich nach dem Ausstoßen des Vorformlings aus der Koextrusions-Vorrichtung ein Druck auf die noch thermoplastische Schmelze aufgebracht, so bricht die Schaumstruktur zusammen. Daher ist man bemüht, beim Blasformprozess im Inneren des Hohlkörpers nur einen geringen Druck zu erzeugen. Wird zwischen der inneren Wand der mehrteiligen Blasform und dem Hohlkörper ein Vakuum erzeugt, so ist im Inneren des Hohlkörpers nur noch ein geringer Blasdruck zur Ausformung des Hohlkörpers in der Blasform erforderlich. Bei großvolumigen Hohlkörpern ist es jedoch technisch problematisch, das Vakuum aufrecht zu erhalten, weil es für eine mehrteilige Blasform schwierig ist, die Trennebene der Blasform entlang einer relativ langen Trennlinie ausreichend abzudichten.When using a blow molding process for producing large-volume hollow bodies, which comprise a plastic foam layer, it is advantageous if the blown air has a low pressure in the blowing process, so as not to hinder or prevent the formation of the foam structure. If, after the ejection of the preform from the coextrusion device, a pressure is applied to the still thermoplastic melt, the foam structure collapses. Therefore, efforts are made to produce only a small pressure in the blow molding inside the hollow body. If a vacuum is generated between the inner wall of the multi-part blow mold and the hollow body, only a small blow pressure for forming the hollow body in the blow mold is required in the interior of the hollow body. However, with large volume hollow bodies, it is technically problematic to maintain the vacuum because it is difficult for a multi-part blow mold to sufficiently seal the parting plane of the blow mold along a relatively long parting line.
Aus der
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Hohlkörper aus thermoplastischem, mehrschichtigem Kunststoff mit mindestens einer Schaumschicht anzugeben, bei dem der Materialeinsatz zum Herstellen eines hochqualitativen Hohlkörpers reduziert ist.It is an object of the invention to provide an apparatus for producing bulky hollow body of thermoplastic multilayer plastic with at least one foam layer, in which the material used for producing a high-quality hollow body is reduced.
Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.This object is achieved for a device by the combination of the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims and in the description.
Gemäß der Erfindung enthält die Vorrichtung eine Vakuumkammer, die die mehrteilige Blasform umgibt und die geschlossene mehrteilige Blasform luftdicht gegen die Außenatmosphäre abdichtet. Die Blasform enthält mindestens eine Verbindungsöffnung, die das Innere der Blasform mit dem Inneren der Vakuumkammer verbindet. Wird an die Vakuumkammer Vakuum angelegt, so wird der Vorformling an die Innenfläche der mehrteiligen Blasform gedrückt, wobei Luft ins Innere des abgedichteten Vorformlings über den hohlen Blasdorn einfließt bzw. eingeblasen wird. Die Vakuumkammer ist am Düsenkopf, der den schlauchförmigen Vorformling ausstößt, oder unterhalb davon, angeordnet. Demgemäß hat die Vakuumkammer einen Innenraum, der nur unwesentlich größer ist als das Volumen der Blasform. Das an die Vakuumkammer anzulegende Vakuum ist daher volumenmäßig begrenzt, wodurch wirtschaftliche Vorteile gegeben sind. Mit Hilfe der oberen Schlauch-Schließvorrichtung und der unteren Schlauch-Schließvorrichtung erfolgt ein Einklemmen und vorläufiger luftdichter Verschluss für den Vorformling, ohne dass hohe Anforderungen an die Luftdichtheit gestellt werden. Auf diese Weise wird der Vorformling in der geöffneten Blasform sicher gehalten, bis diese zu einem späteren Zeitpunkt die weitere Ausformung des Hohlkörpers übernimmt. Eine lange umlaufende Abquetschkante wird vermieden, wodurch Kunststoffmaterial reduziert wird. Der nachfolgende Blasprozess erfolgt im Innenraum der geschlossenen Vakuumkammer, die Blasform und der verschlossenen Vorformling vollständig umgibt, so dass Vakuum-Leckverluste vermieden werden. Dadurch wird die Ausbildung einer gleichmäßigen Wandstärke, auch der Schaumschicht, begünstigt, was zur Herstellung eines hoch qualitativen Hohlkörpers führt.According to the invention, the device includes a vacuum chamber which surrounds the multi-part blow mold and the closed multi-part blow mold airtight seals against the outside atmosphere. The blow mold contains at least one connection opening which connects the interior of the blow mold with the interior of the vacuum chamber. If vacuum is applied to the vacuum chamber, the preform is pressed against the inner surface of the multi-part blow mold, with air being injected into the interior of the sealed preform via the hollow blow pin. The vacuum chamber is located at the nozzle head which ejects the tubular preform or below it. Accordingly, the vacuum chamber has an internal space which is only slightly larger than the volume of the blow mold. The vacuum to be applied to the vacuum chamber is therefore limited in volume, which gives economic advantages. With the help of the upper hose closing device and the lower hose closing device, the preform is clamped and provisionally hermetically sealed, without making high demands on airtightness. In this way, the preform is held securely in the open blow mold until it takes over the further formation of the hollow body at a later time. A long circumferential pinch edge is avoided, which reduces plastic material. The subsequent blowing process takes place in the interior of the closed vacuum chamber, which completely surrounds the blow mold and the closed preform, so that vacuum leakage losses are avoided. As a result, the formation of a uniform wall thickness, including the foam layer, favors, resulting in the production of a high quality hollow body.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Oberseite der Vakuumkammer in ihrem geschlossenen Zustand vollständig geschlossen und hat von der Oberseite der Blasform einen solchen Abstand, dass von der oberen Schlauch-Schließvorrichtung nach oben überstehende Butzenteile in einem Zwischenraum oberhalb der Blasform und Oberseite der Vakuumkammer vollständig aufnehmbar sind. Die Butzenteile liegen nach dem Abtrennen des aus dem Düsenkopf ausgestoßenen Vorformlings auf der oberen Schlauch-Schließvorrichtung auf, so dass die Vakuumkammer im oberen Bereich vollständig geschlossen werden kann und Butzenteile den Schließvorgang nicht behindern. Auf diese Weise wird ein Vakuumleck vermieden und ein Vakuum mit hoher Konstanz kann ausgebildet werden.According to one embodiment, the top of the vacuum chamber in its closed state is completely closed and has such a distance from the top of the blow mold that from the upper hose closing device upwardly protruding parts in a gap above the blow mold and the top of the vacuum chamber are completely receivable. The Butzenteile are after the separation of the Nozzle head ejected preform on the upper hose closing device, so that the vacuum chamber in the upper area can be completely closed and Butzenteile not hinder the closing process. In this way, a vacuum leak is avoided and a vacuum with high constancy can be formed.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Oberseite der Vakuumkammer eine Öffnung, deren Rand im geschlossenen Zustand der Vakuumkammer am Mantel des Düsenkopfes der Koextrusions-Vorrichtung dichtend anliegt. Der am Düsenkopf ausgestoßene Vorformling wird durch Schließen des Düsenspalts abgetrennt. Seine Butzenteile fallen infolge der Schwerkraft auf die obere Schlauch-Schließvorrichtung und behindern den Herstellungsprozess nicht. Bei dieser Ausführungsvariante kann auf eine obere Schlauch-Abtrennvorrichtung, die den schlauchförmigen Vorformling abtrennt, verzichtet werden. Auf diese Weise wird die Vorrichtung konstruktiv weiter vereinfacht.In another embodiment, the top of the vacuum chamber includes an opening whose edge in the closed state of the vacuum chamber sealingly abuts the jacket of the nozzle head of the coextrusion device. The preform ejected at the nozzle head is separated by closing the nozzle gap. Its Butzenteile fall due to gravity on the upper hose-closing device and do not hinder the manufacturing process. In this embodiment, can be dispensed with an upper tube-separating device which separates the tubular preform. In this way, the device is structurally further simplified.
Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass der Boden der Vakuumkammer in einem solchen Abstand von der Unterseite der Blasform angeordnet ist, dass ein unterhalb der unteren Schlauch-Schließvorrichtung überstehender Butzenteil in einem Zwischenraum zwischen Blasform und Boden der Vakuumkammer vollständig aufnehmbar ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass beim Schließen der Vakuumkammer herabhängende Butzenteile in den Trennbereich des geteilten Bodens der Vakuumkammer ragen und so ein Vakuumleck hervorrufen können.Another development provides that the bottom of the vacuum chamber is arranged at such a distance from the bottom of the blow mold, that a below the lower hose closing device projecting Butz part is completely absorbable in a space between the blow mold and the bottom of the vacuum chamber. In this way it is prevented that when closing the vacuum chamber hanging parts of parts protrude into the separation region of the divided bottom of the vacuum chamber and thus can cause a vacuum leak.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mehrteilige Blasform und die mehrteilige Vakuumkammer miteinander starr verbunden sind und gemeinsam in den geöffneten Zustand und den geschlossenen Zustand bewegt werden. Auf diese Weise wird der Aufbau der Vorrichtung und der Herstellprozess weiter vereinfacht.Another embodiment of the device is characterized in that the multi-part blow mold and the multi-part vacuum chamber are rigidly connected to each other and are moved together in the open state and the closed state. In this way, the structure of the device and the manufacturing process is further simplified.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. Show:
Die Vakuumkammer
Von der Koextrusions-Vorrichtung
An der Oberseite
Unterhalb der Blasform
Die zweischalige Vakuumkammer
Nachfolgend wird der Herstellprozess für einen großvolumigen Hohlkörper anhand der
Beim Zusammenfahren der Blasform
Nachdem die Vakuumkammer
Der Herstellprozess für Kunststoff-Hohlkörper erfolgt analog zu dem weiter oben beschriebenen Herstellprozess.The manufacturing process for plastic hollow body is analogous to the manufacturing process described above.
Die Hohlkörper können ein Volumen von 50 Liter bis 40 m3, vorzugsweise 200 Liter bis 10 m3 haben. Als Kunststoffmaterial kann vorzugsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und als Kunststoff-Schaumschicht PE oder PP mit Treibmittel verwendet werden.The hollow bodies may have a volume of 50 liters to 40 m 3 , preferably 200 liters to 10 m 3 . The plastic material used may preferably be polyethylene (PE), polypropylene (PP) and as a plastic foam layer PE or PP with blowing agent.
Der Blasdruck im Inneren des Vorformlings zum Ausbilden der Schaumstruktur der Kunststoff-Schaumschicht liegt im Bereich von 1 bar bis 5 bar, vorzugsweise von 1 bar bis 2 bar.The blowing pressure in the interior of the preform for forming the foam structure of the plastic foam layer is in the range from 1 bar to 5 bar, preferably from 1 bar to 2 bar.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Blasform und die Vakuumkammer miteinander starr verbunden und werden miteinander gleichzeitig bewegt. Alternativ können Blasform und Vakuumkammer auch unabhängig voneinander bewegbar sein.In the embodiments shown, the blow mold and the vacuum chamber are rigidly connected to each other and are moved together at the same time. Alternatively, blow mold and vacuum chamber can also be moved independently of each other.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtung nach der ErfindungDevice according to the invention
- 1212
- Koextrusions-VorrichtungCoextrusion device
- 1414
- Vakuumkammervacuum chamber
- 1616
- Blasformblow
- 1818
- Mittelachsecentral axis
- 2020
- rechte Maschinenaufspannplatteright machine clamping plate
- 2222
- linke Maschinenaufspannplatteleft machine clamping plate
- 2424
- Oberseite der VakuumkammerTop of the vacuum chamber
- 2626
- Schlauch-TrennvorrichtungTube separator
- 2828
- Vorformlingpreform
- 3030
- Düsenkopfnozzle head
- 3232
- PinolePinole
- 3434
- Düsenspaltdie gap
- 3636
- Obere Schlauch-SchließvorrichtungUpper hose closing device
- 3838
- ButzenteilButzenteil
- 4040
- Zwischenraumgap
- 4242
- Untere Schlauch-SchließvorrichtungLower hose closing device
- 4444
- Blasdornmandrel
- 4646
- Blasluftblowing air
- 4848
- Butzenslugs
- 5050
- Zwischenraumgap
- 5252
- Boden der VakuumkammerBottom of the vacuum chamber
- 5454
- Dichtmittelsealant
- 5656
- Öffnungopening
- 5858
- Vakuumleitungvacuum line
- 6060
- Verbindungsöffnungconnecting opening
- 6262
- Ausnehmungrecess
- 7070
- Öffnungopening
- 7272
- Mantel des DüsenkopfesSheath of the nozzle head
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1112164 B1 [0003] EP 1112164 B1 [0003]
- WO 2005/097462 A1 [0004] WO 2005/097462 A1 [0004]
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