DE2148271A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunststoffgegenstaenden - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffgegenständen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen durch Extrudieren von Kunststoff und anschließender Formung zu seiner gewünschten Gestalt und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Extrusionskopf zur Extrusion von Kunststoff in ochlauchform und mindestens einem Formwerkzeug zur gewünschten Formgebung.
• Derartige Verfahren und Vorrichtungen eignen sich insbesondere dazu, Hohlkörper aus zähem Kunststoffmaterial in einem Blasvorgang herzustellen.
• Es ist bereits bekannt, den Blasvorgang in in einem Karussel bewegten Blasformen vorzunehmen. Nachteilig ist aber hierbei, daß die Vorrichtung sehr aufwendig ist und nur Gegenstände mit geringem Volumen und/oder Gewicht herstellbar sind.
• Es ist weiterhin bekannt, größere Formen in senkrechten oder waagerechten Ebenen unter den Extrusionskopf einschwenken zu lassen. Nachteilig ist aber hierbei, daß schnell große Massen bewegt werden müssen und daß nur mit maximal zwei bis drei Formen gearbeitet werden kann.
• Es ist letztlich bekannt, mit einer feststehenden Form zu arbeiten, in die von einem kontinuierlich arbeitenden Extruder über einen Speicher diskontinuierlich Kunststoff gegeben wird. Nachteilig ist aber hierbei, daß nur eine Form verwendbar ist und während der Speicherung und dem nachfolgenden schnellen Iseerpressen des Speichers ein unkontrollierbarer Abbau des Kunststoffs vorgenommen wird.
• aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffkörpern zu schaffen, denen die vorgenannten Nachteile und die Nachteile des Standes der Technik insgesamt nicht mehr anhaften, durch die Gegenstände mit hohem Gewicht und/oder Volumen herstellbar sind, mit denen ein kontinuierlicher Betrieb des Extruders ohne Zwischenspeicherung möglich ist, bei denen die bewegten Massen klein sind und gleichzeitig Formen verschiedenster Art einsetzbar sind und mit denen die Verarbeitung zähen Kunststoffs mit hohen Molekulargewichten möglich ist.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung soll insbesondere einfach en aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar sein, ein' Formwechsel auf einfachste Art ermöglichen, störungsunanfällig und einfach zu bedienen sein.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus dem Extrusionskopf austretender Kunststoffstrang in gewünschter Länge abgeschnitten und in ortsunbewegliche Formwerkzeuge überführt wird.
• Vorteilhaft können abgeschnittene Kunststoffstränge nacheinander in verschiedene Formwerkzeuge überführt werden, wobei zur Vereinfachung und Verbilligung des jeweiligen Formwerkzeuges das Verfahren so ausgeführt werden kann, daß das Formwerkzeug sich einseitig schließt und der Strang während des Schließvorganges derart bewegt wird, daß 1er sich immer in der Mitte zwischen den Formwerkzeughälften befindet.
• Die Bewegung der Transfereinrichtung und die Vorbereitung des Kunststoffs geht vorteilhaft im einzelnen so vor sich, daß der Kunststoff in Schlauchform extrudiert wird, von einem Greifwerkzeug ergriffen wird, zwischen die Hälften eines Formwerkzeuges bewegt wird, daß das Greifwerkzeug anschließend wieder in seine Ausgangsstellung zur Ubernahme des Schlauches zurückbewegt wird und der Kunststoffschlauch in dem Formwerkzeug durch Innendruck in seine gewünschte Form gebracht wird.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann vorteilhaft so ausgeführt sein, daß das Formwerkzeug feststehend außerhalb der Extrusionsachse des Extrusionskopfes angeordnet ist und eine ein Schlauchstück ergreifende Transfereinrichtung zur Uberführung des Schlauchstückes in das Formwerkzeug vorhanden ist, wobei die Transfereinrichtung um die Extrusionsachse drehbar ist, mehrere Formwerkzeuge um die ransfereinrichtung herum angeordnet sind und die Transfereinrichtung einen verfahrbaren Schlitten mit einer Zange zur Dbergabe des Schlauchstücks aufweist. Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Transfereinrichtung eine Zange mit -Greifbacken und Ansaugöffnungen rings in den Greifbacken aufweist und die Zange höhenbeweglich ist. Zur Vereinfachung der Gestaltung der Formwerkzeuge kann jedes derart ausgeführt sein, daß es eine feststehende Hälfte und eine auf diese zu bewegliche Hälfte und einen Blasdorn in der Mitte zwischen den geschlossenen Hälften und die Transfereinrichtung quer zu den Gleitstangen verlaufende Gleitstangen aufweist und Mittel, um den Schlitten mit den Gleitstangen und der Zange während des Schließens der Formwerkzeughälften quer zu bewegen und das Schlauchstück immer in der Mitte zwischen den Formwerkzeughälften zu halten.
• Im folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit geöffnetem Formwerkzeug, Fig. 2 die schematische Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit geschlossenem Formwerkzeug, Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit vier Formwerkzeugen, Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit fünf Formwerkzeugen, Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der Transfereinrichtung zur Übergabe des Kunststoffschlauches, Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch einen Extrusionskopf gemäß der Erfindung, Fig. 7 die Seitenansicht einer Transfereinrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 8 eine Aufsicht auf eine Transfereinrichtung gemäß Fig. 7.
• Gemäß den Figuren besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoff im wesentlichen aus einem Extruder mit einem Extrusionskopf 1, einer Transfereinrichtung 2 und mindestens einem Formwerkzeug 3 oder einer Anzahl Formwerkzeugen 3, in denen der aus dem Extrusionskopf 1 in Schlauchform extrudierte und durch die Transfereinrichtung 2 zu den Formwerkzeugen 3 überführte Kunststoff in einem Blasvorgang in seine gewünschte Form gebracht wird.
• Die Formwerkzeuge 3 sind tangential zu der Extrusionsachse des Extrusionskopfes 1, vorteilhaft auf einer Kreisbahn, angeordnet. Die Anzahl der Formwerkzeuge kann dabei beliebig groß sein, sofern darauf geachtet wird, daß der durch die Anzahl und Größe der Formwerkzeuge gegebene Umfang des Kreises nicht einen Radius erforderlich macht, dessen Länge von der Transfereinrichtung (2) nicht mehr überbrückt werden kann.
• Die rfransfereinrichtung 2 weist eine Greifzange 4 zum Ergreifen des aus dem Extrusionskopf 1 kommenden Schlauches auf, die über eine Kolben-Zylinder-Anordnun# 5 auf-und abbewegbar ist. Die Greifzaige 4 selbst besteht aus zwei Greifbacken 6, die um die Extrusionsachse 7 über eine Kolben-Zylin#deranordnung 8 schließ- und öffenbar sind.
• Der Schlauch selbst wird durch nicht gezeigte Öffnungen in der Greifzange 4 nach dem Abtrennen desselben von dem Extrusionskopf 1 durch Unterdruck an der Zange festgehalten, bis nach dem Transfer die Formwerkzeuge 3 sich geschlossen haben und mit ihren Oberkanten 9 den Schlauch einklemmen. Die ransfereinrichtung 2 ist auf einem Maschinenbett lo über ein Ringlager 11 um die Extrusionsachse 7 in jede Winkelstellung drehbar. Die Drehung erfolgt über einen Elektromotor 12. Der Ständer bzw. die Kolbenzylinderanordnung 5 der Zange 4 ist über einen Schlitten 13 längs verfahrbar, während die Gleitstangen 14 des Schlittens 13 und somit auch die Zange 4 und der Schlauch auf Gleitstangen 15 quer zur Erstreckung der Gleitstangen 14 verfahrbar sind.
• Die Bewegung der Gleitstangen 14 sowie des Jchlittens 13 erfolgt z.B. über nicht gezeigte Kolben-Zylinderanordnungen.
• Die Formwerkzeuge 3 sind gemäß Fig. 1 mit einer beweglichen Hälfte 16 ausgestattet, die über eine Kolbenzylinder-Anordnung 17 geschlossen und geöffnet werden kann. Gemäß Fig. 5 ist in der geschlossenen Stellung des Formwerkzeuges mittig zu diesem ein Blasdorn 18 angeordnet, über dem sich die beiden Formhälften 16 das untere Schlauchende zwischen dem Blasdorn 18 und ihren unteren Rändern dichtend einklemmend schließen.
• Die Vorrichtung wird vervollständigt durch eine nicht gezeigte Auswerfvorrichtung für das fertige Kunststoffteil, eine Drucklufteinrichtung zur Versorgung des Blaskopfes mit Druckluft und Steuer- und Regeleinrichtungen zur automatischen oder manuellen Jteuerung aller Vorrichtungskomponenten. Der Extrusionskopf 1 selbst weist einen durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung 20 in der A#sflußöffnung auf- und abbeweglichen Konus 19 auf, der bei einer kurzzeitigen Aufwärtsbewegung den Kunststoffausfluß unterbricht und so einen zu den Formwerkzeugen 3 zu überführenden Schlauchabschnitt abtrennt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird jetzt wie folgt durchgeführt: Ans lem Extruderkopf wird kontinuierlich durch einen ringförmigen Auslaß Kunststoff, z.B. Niederdruck-Polyäthylen oder Polypropylen in zähflüssigem Zustand herausgedrückt, der unter dem Extruderkopf einen nacn unten wachsenden schlauch bildet.
• Die Greifzange 4 der Transfereinrichtung 2 schließt sich unterhalb des Extruderkopfes 1 um den Schlauch. Wenn å jetzt der Konus 19 in dem Extruderkopf 1 durch die Kolben-Zylinder-Anordnung 20 aufwärts bewegt wird, wird für einen Moment der Kunststoffzufluß unterbrochen und der Schlauch abgeschnitten.
• Über die Vakuumöffnungen in der Zange 4 wird jetzt der Schlauchoberrand angesaugt und festgehalten und der Schlauch ist durch die Transfereinrichtung transportierbar.
• Bevor noch die Zange 4 einen Schlauch übernommen hat, ist die Transfereinrichtung 2 mit ihren längsverlaufenden U?leitstangen 13 auf eines der Formwerkzeuge 3 ausgerichtet worden und während bereits ein neues Schlauchstück extrudiert wird, wird die Zange 4 über und der daranhängende Schlauchabschnitt zwischen die Hälften des infrage kommenden Formwerkzeugs 3 bewegt. Gemäß Fig. 5 kann diese Bewegung mit einer-gewissen Abwärtsbewegung der Zange 4 verbunden sein.
• Während jetzt die bewegliche Formhälfte 16 sich auf die feststehende Formhälfte zubewegt, wird innerhalb der Transfereinrichtung 2 die Zange 4 auf den Gleitstangen 15 quer verschoben, damit der Schlauch immer eine Mittelstellung zwischen den Formhälften einnimmt.
• Falls zwei bewegliche Formhälften mit einem gemeinsamen Mittelpunkt, um den sie sich schließen, verwendet werden, unterbleibt die beschriebene Querbeweung.
• Der schlauch wird danach von den oberen und unteren Rändern der Formwerkzeughälften eingeklemmt und von der Zange 4 losgelassen. Die Formgebung für das zu erzeugende Teil erfolgt jetzt durch Einblasen von Druckluft über den Blasdorn 18 und die Zange 4 wird in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren.
• Nach erfolgtem Blasvorgang öffnen sich Hälften des Formwerkzeuges 3 wieder,und nachdem der erzeugte Gegenstand von einer nicht gezeigten Auswerfzange wieder entfernt wurde, steht das Formwerkzeug 3 zur erneuten Benutzung zur Verfügung.
• Die Zange 4 bewegt sich auf die Mittelachse 7 des Extruderkopfes 1 zurück, während sich die Zangenhälften öffnen und um einen neuen Schlauchabschnitt schließen. Gleichzeitig mit dieser Bewegung wird die Transfereinrichtung 2 gedreht und auf das in der Kreisbahn nächste Formwerkzeug 3 ausgerichtet und die Zange 4 wird in ihre Ausgangshöhe zirerneuten ubernahme des nächsten Schlauchabschnitts bewegt.
• Ersichtlicherweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in Verbindung mit nur einem Formwerkzeug erfolgen, wobei eine Ausrichtung der Transfereinrichtung entfällt. Werden 2 Formwerkzeuge verwendet, so erfolgt eine Drehung um 180 o zur Ausrichtung auf das nächste Formwerkzeug, bei 3 Formwerkzeu<ren eine Drehung um 120 ° und so weiter. Natürlich können die Formwerkzeuge auch unsymmetrisch aufgestellt sein, wenn die Transfereinrichtung in entsprechende Positionen steuerbar ist.
• Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung relativ großer Kunststoffbehälter in Blasformvolumen von ca. 10 bis ca. 200 Liter und zur Verarbeitung zäher hochmolekularer Kunststoffe mit Molekulargewichten bis zu 700 000. Der extrudierte Schlauch kann während der Übergabe zu den Formwerkzeugen Temperaturen von 180 - 190 ° G und z.B. eine Wandstärke zwischen 6 und 10 mm aufweisen.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich besonders Schlauchgewichte von 5 bis 15 kg und in dem gekühlten Formwerkzeug kann der Blasvorgang mit Drücken bis zu 10 atü vorgenommen werden. Durch Einstellung wechselnder Schlauchgewichte (Längen) können mit einer Anlage bei entsprechender Steuerung in Verbindung mit verseniedenen Formwerkzeugen auch verschiedene Produkte hergestellt werden.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffgegenständen urch Extrudieren von Kunststoff und anschließender Formung zu seiner gewünschten Gestalt, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Extrusionskopf austretender Kunststoffstrang in gewünschter Länge abgeschnitten und in ortsunbewegliche Formwerkzeuge überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abgeschnittene Kunststoffstränge nacheinander in verschiedene Formwerkzeuge überführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug sich einseitig schließt und der Strang während des Schließvorganges derart bewegt wird, daß er sich immer in der Mitte zwischen den Formwerkzeughälften befindet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff in >3chlauchform extrudiert wird, von einem Greifwerkzeug ergriffen wird, zwischen die Hälften eines Formwerkzeuges bewegt wird, daß das Greifwerkzeug anschließend wieder in seine Ausgangsstellung zur Übernahme des Schlauches zur;ickbewegt wird und der Kunststoffschlauch in dem Formwerkzeug durch Innendruck in seine gewünschte Form gebracht wird.

v. Vorrichtun?, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehendcn Ansprüche, mit; einem Lxtrusionskopf zur xtorsion von Kunststoff in Dchlauchform und mindestens einem Formwerkzeug zur gewünschten Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (3) feststehend außerhalb der Extrusionsachse des Extrusiohskopfes (1) angeordnet ist und eine ein Schlauchstück ergreifende Transfereinrichtung (2) zur Überführung des Schlauchstücks in das Formwerkzeug (3) vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung (2) um die Extrusionsachse drehbar ist, mehrere Formwerkzeuge (3) um die Transfereinrichtung (2) herum angeordnet sind und die Transfereinrichtung (2) einen verfahrbaren Schlitten (13) mit einer Zange (4) zur Übergabe des Schlauchstücks aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung eine Zange (4) mit Greibacken (6) und Ansaugöffnungen rings in den Greifbacken (6) aufweist und die Zange (4) höhenbeweglich ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug eine feststehende Hälfte und eine auf diese zu bewegliche Hälfte(16) und einen Blasdorn (18) in der Mitte zwischen den geschlossenen Hälften und die Transfereinrichtung (2) quer zu den Gleitstangen (14) verlaufende Gleitstangen (15) aufweist und Mittel, um den Schlitten (13) mit den Gleitstangen (14) und der Zange (4) während des Schließens der Formwerkzeughälften quer zu bewegen und das ochlauchstück immer in der Mitte zwischen den Formwerkzeughälften zu alten.

L e e r s e i t e