DE2020198A1

DE2020198A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von einseitig offenen Kunststoff-Hohlkoerpern

Info

Publication number: DE2020198A1
Application number: DE19702020198
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FR PLASTIC GES F KUNSTSTOFF U
Current assignee: FR PLASTIC GES F KUNSTSTOFF U
Priority date: 1970-04-25
Filing date: 1970-04-25
Publication date: 1971-11-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von einseitig offenen Kunststoff-Hohlkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von einseitig offenen Xunststoff-Hohlkörpern, wie sie als Verpackungs-und Verkaufsbehälter beispielsweise für Süßwaren, als Kerzenbecher und vielerlei andere Verwendungszwecke benutzt werden.
Derartige Kunststoff-Hohlkörper sind an und für sich bekannt. Sie werden beispielsweise durch Tiefziehen oder im Spritzgußverfahren hergestellt. Die auf diese Weise hergestellten Kunststoff-Hohlkörper sind jedoch für viele Verwendungszwecke nicht geeignet, weil sie aufgrund ihres Herstellungsverfahrens dem späteren Verwendungszweck nicht hinreichend angepaßt werden können, Beispielsweise haben Kunststoffbecher, wie sie vielfach für Friedhöfe und Gräber zur Aufnahme einer Wärme abgebenden ihtquelle, wie einer Serzet benutzt werden, den Nachteil, daß sie einerseits den Witterungseinfluss6-n nicht standhalten und sich andererseits insbesondere zeigt, daß durch die Wärmeeinwirkung der Lichtquelle an einem solchen Becher der obere Rand des Bechers verkrumpelt, wodurch das Gesamtbild der aus Lichtquelle und - meist farbigem -durchscheinenden Becher bestehenden Einheit in einer ihrem Verwendungszweck abträglichen Weise unansehnlich wird. Um solche einseitig offenen Kunststoff-Hohlkörper ihrem späteren Verwendungszweck besser anpassen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, für die Herstellung solcher Hohlkörper von vorgefertigten Hülsen aus Folienmaterial auszugehen, das dem Verwendungszweck der daraus hergestellten Hohlkörper entsprechend im Folienzustand bearbeitet und präpariert werden kann. Hier ergibt sich jedoch der Nachteil, daß durch das Einsetzen eines vorgefertigten Bodens in die Hülse und dessen Verbindung mit der Hülse durch Verkleben oder Verschweißen ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern anzugeben, wobei die erwähnten Nachteile vermieden sind.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Verfahrensschritte dadurch gelöst, daß eine beidseitig offene, rohrförmige Hülse aus Kunststoffolie im Bereich ihres einen Endes durch Wärmeeinwirkung bis zur Verformbarkeit erweicht und dieses Ende der Hülse in einer mindestens dem Radius der Hülse entsprechenden Länge zum Boden des Hohlkörpers verformt und verpreßt wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens schlägt die Erfindung. eine Vorrichtung mit an den Gliedern einer endlosen, schrittweise beförderten Transportkette auf Arbeitsplatten angeordneten Matrizen zur Aufnahme der vorgefertigten rohrförmigen Hülsen vor, die außerdem einen Wärmekanal und eine Arbeitsstation mit im Takt der Transportschritte an die erwärmten HUlsenenden ansetzbaren Verformungs- und Preßwerkzeugen für das Verformen und Verpressen der Hülsenenden zum Boden des Hohlkörpers aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Nchlkörpern; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch die Arbeitsstation der Vorrichtrnlg entlang der Linie III-III aus Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1.
Wie sich insbesondere aus Fig. 1 ergibt sind an den Gliedern 2 einer Förderkette 1 Arbeitsplatten 3 angeordnet, wobei jede Arbeitsplatte 3 eine Aufnahmematrize 4 trägt. Uber der Kette 1 ist eine Zuführungslinne 5 vorgesehen, mit deren Hilfe vorgefertigie, beidseitig offens, rchrförmige Hülsen aus Kunstatofffolie der Vorrichtung in der Weise zugeführt @erden, daß üb<r jede Auf@ahmematrize 4 eine Hülse 6 gestülpt wird, wenn die betreffende Aufnahmematrize 4 unter der Zuführungsrinne 5 anhält. Die Hülsen können aber auch von Hand aufgesetzt werden. Uber der Kette 1 ist ein Wärmekanal 7 angeordnet, der mit Infrarotstrahlern 8 ausgestattet ist und die Kette 1 haubenartig derart umfaßt, daß die einzelnen Hülsen 6 im Bereich ihres oberen Endes erwärmt werden, wenn sie auf ihren Arbeitsplatten 3 den Wärmekanal 7 passieren. Hinter dem Wärmekanal 7 ist im Bereich der Kette 1 die eigentliche Arbeitsstation angeordnet, die in Fig. 3 dargestellt ist. An der Arbeitsstation sind drei Werkzeuge lo, 11 und 12 vorgesehen, welche mit Hilfe von Druckluftzylindern 13 im Arbeitstakt der Kette 1 an die Hülsen 6 herangebracht bzw. wieder abgesetzt werden können.
Während des Bearbeit$ungsvorgangs werden die Hülsen 6 von einer Gummipufferanordnung 30 gegen ihre Matrize 4 gedrückt. Bei dem ersten Werkzeug handelt es sich um einen rotierenden Zylinderkopf lo,- in dessen der zu bearbeitenden Hülse 6 zugewandten Stirnfläche zentral ein Konus 14 eingelassen ist, dessen Kegelwinkel etwa 450 beträgt. Bei dem zweiten Werkzeug handelt es sich ebenfalls um einen rotierenden Zylinderkopf 11 mit in seiner Stirnfläche vorgesehenen Konus 15, wobei jedoch der Kegelwinkel des Konus 15 im Zylinderkopf 11 spitzer ist, als der Konus 14 im Zylinderkopf lo, und etwa 250 beträgt. Bei dem dritten Werkzeug handelt es sich tgn einen Preßstempel 12, dessen Vorsprung 17 an der Preßfläche 16 mit einer Ausnehmung 18 in der Stirnseite jeder Aufnahmematrize zusainmenwirkt. In E du Arbeitsplatten 3 und in den Aufnahmematrizen 4 sind Druckluftkanäle 20 vorgesehen.
Die vorstehend geschilderte Vorrichtung arbeitet wLe folgt: Die Kette 1 wird mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung schrittweise in einem bestimmten Arbeitstakt bewegt. Wie bereits erwähnt, wird dabei an der Aufnahmestation 5 über jede auf liner Arbeitsplatte 3*angeordnete Aufnahmematrize 4 eine beidseitig offene, rohrförmige Hülse aus Kunststoffolie gestülpt. Die Transportkette 1 befördert dann im Zuge ihrer Weiterbewegung die auf den Arbeitsplatten 3 stehenden und die Aufnahmematrizen 4 als Kern beinhaltenden Hülsen 6 durch den Wärmekanal 7 mit den darin angeordneten Infrarotstrahlern 8. Durch die Wärmeeinwirkung wird jede Hülse 6 in ihrem oberen Bereich erwärmt und bis zur Verformbarkeit erweicht.
In diesem Zustand gelangen die Hülsen 6 beim Weitertransport der Kette 1 an die Arbeitsstation. Dort werden, wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, die Hülsen 6 mit ihrem oberen, erweichten Bereich in der Weise der Einwirkung der Werkzeuge 10, 11 und 12 ausgesetzt, daß ein Stück des erweichten Hülsenendes, dessen Länge etwas größer ist als der Radius der Hülse, zum Boden des Hohlkörpers umgeformt wird. Dies geschieht im einzelnen in der Weise, daß zunächst das erste Werkzeug, d.h. der rotierende Zylinderkopf 10 mit dem Konus 14 angesetzt wird, wodurch das erweichte Hülsenende in Richtung auf die Längsmittelachse der Matrize 4 zu einer etwa unter einem Winkel von 450 verlaufenden Spitze verformt wird Dieser Vorgang wiederholt sich nach zwei weiteren Transportaschritten der kette 1 unter der Einwirkung des rotierenden Zylinderkppfes 11, der mit seinem flacheren Konus 15 die erwcichie Rülsonwandung weiter zur Längsmittelachse der Aufnehmematrize 4 hin zusammendrückt, so deß sich bereits der Boden des Hohlkörpers in Form einer stumpfen Spitre ausbildet. Der letzte Arbeitsgang an der Arbeitsstation wird von dem Preßstempel 12 durchgeführt, der den Boden des Hohlkörpers fertig verpreßt und mit hohem Druck die durch die rotierenden Zylinderköpfe lo bzw. 11 in der zum Boden zusammengedrückten und verformten Kunststoffolie entstandenen Wellen und Unebenheiten glattdrückt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Preßstempel 12 mit einem Vorsprung 17 ausgestattet, wobei sich der Vorsprung 17 in eine Ausnehmung 18 in der Aufnahmematrize 4 bewegt und eine Versenkung im Boden des Hohlkörpers ausbildet. Die somit fertig verpreßten Hohlkörper gelangen dann an die Abgabestation, die in F1 4 dargestellt ist, wo mit Hilfe eines Druckluftaggregats 21, das von unten an die Arbeitsplatte herangefahren wird, ein Druckluftstoß in die Kanäle 20 gegeben wird, unter dessen Wirkung die fertigen Hohlkörper ausgeblasen werden und in eine Abgaberinne 25 fallen.
Anders als in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erwähnt kann anstelle der Transportkette auch ein Drehtisch mit Schrittschaltung vorgesehen sein, mit dessen Hilfe die einzelnen Hülsen zu den erwähnten Stationen transportiert werden. Statt die fertigen Hohlkörper mit Hilfe von Druckluft auszublasen können diese auch in bekannter Weise von Hand oder unter Verwendung eines Vakuums abgenommen werden. Der Kegelwinkel des Konus in den Zylinderköpfen kann je nach Größe der zu verformenden Hülse und in Abhängigkeit von der Stärke der Folie verschieden sein und jeweils den im Einzelfall vorliegenden Besonderheiten angepaßt werden.
Verfahren und Vorrichtung der Erfindung sind auch auf andere Querschnittsformen anwendbar; so können beispielsweise auch im Querschnitt ellyptische und sogar viereckige Hohlkörper aus Folie einseitig verschlossen werden. Schließlich kann die offene Seite eines mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung hergestellten Hohlkörpers durch Aufsetzen eines vorgefertigten Deckels oder auch durch Zusammendrücken oder Verschweißen verschlossen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Herstellung von einseitig offenen Runststoff-Hshlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß eine beidseitig offene, rohrförmige Hülse aus Kunststoffolie im Bereich ihres einen Endes durch Wärmeeinwirkung bis zur Verformbarkeit erweicht und dieses Ende der Hülse in einer mindestens dem Radius der Hülse entsprechenden Länge zum Boden des Hohlkörpers verformt und verpreßt wird, 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an den Gliedern einer endlosen, schrittweise beförderten Transportkette (1) auf Arbeitsplatten (3) angeordnete Matrizen (4) zur Aufnahme der vorgefertigten rohrförmigen Hülsen sowie durch einen Wärmekanal (7) und durch eine Arbeitsstation mit im Takt der Transportschritte an dle erwärmten Hülsenenden ansetzbaren Verformungs- und Preßwerkzeugen (lo, 11, 12) filr das Verformen und Verpressen der Htllsenenden zum Boden des Hohlkörpers.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungswerk:euge rotierende Zylinderköpfe (lo, 113 sind, welche im Takt der Transportschritte der Kette 115 an die erwärmten Hülsenenden (6) ansetzbar bzw. von diesen abhebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Zylinderköpfe (10, 11) an ihren Stirnflächen konische Ausnehmungen (14, 15) aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Ausnehmung (14) des ersten rotierenden Zylinderkopfes (silo) einen Kegelwinkel im Bereich von 450 aufweist, während die konische Ausnehmung (15) in der Stirnfiäche des rotierenden Zylinderkopfes (11) einen dem gegenüber wesentlich spitzeren KegeLwinkel im Bereich von 250 aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprechen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßwerkzeug ein Preßstempel (12) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen wider Ansatz (17) am Preßsteppel (12), mit einer Ausnehmung (18) in der Stirnfläche einer jeden Matrize (4) zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Gummipufferanordnung (30) zum Festklemmen der Hülsen (6) gegen die Matrize (4) während des Bearbeitungsvorgangs.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmekanal (7) mit Infrarotstrahlern (8) ausgestattet ist.

lo. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsplatten (3) und die Matrizen (4) Preßluftkanäie (20) aufweisen, und daß ein Druckluftaggregat (21) zum Ausblasen der fertigen Hohlkörper in eine Abgaberinne (25) vorgesehen ist.