DE2154777C3 - Vorrichtung zum Verstärken des Ein- und Ausfüllstutzens eines Hohlkörpers aus Kunststoff - Google Patents
Vorrichtung zum Verstärken des Ein- und Ausfüllstutzens eines Hohlkörpers aus KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eiiic Vorrichtung /Hin Verslär*
kcn des Ein- und Ausftillstul/.ens im lliil.sbereieh eines
Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, liiit
einem Extruder und einem Auspreßkopf, aus dem ein schlauchförmiger Vorformling ausgepreßt wird, mit
einer unterhalb des Auspreßkopfes angeordneten Blasform, deren zwischen ihrer Offenstellung und ihrer
ί Schließstellung bewegbare Formhälften den Vorformling
in ihrer Schließstellung irn oben liegenden Bodenbereich abquetschen, und die im unten liegenden
Halsbereich eine Öffnung aufweist, mit einem von unten durch die öffnung im Halsbereich in den Hohlraum der
Blasform hinein bewegbaren stangenförmigen Blasdorn, der einen Kernkörper aufweist.
Der Halsstutzen eines Kanisters ist vielerlei Beanspruchungen
unterworfen, ganz gleich, ob es sich um einen Halsstutzen mii SchraubkappenverEchluß, mit
Krallenverschluß gemäß den Wehrmachtskanistern od. dgl. handelt. Insbesondere, aber nicht ausschließlich,
treten diese Beanspruchungen bei Weithals-Kanistern, Weithals-Fässern, Weithals-Thermosflascher. usw. auf.
Bei diesen ist der Hals so weil, daß man mit der Hand in den Behälter hineinfassen kann. Der Durchmesser eines
solchen Halses dürfte in der Rege! im Bereich von 7- 10 cm liegen. Im Gegensatz zu Metallgegenständen
haben diejenigen Materialien, aus denen extrusionsgeblasene Hohlkörper herstellbar sind, eine wesentlich
geringere Steifigkeit. Es besteht daher bei Beanspruchung die Tendenz, Teilbereiche des Halsstutzens nach
innen zu drücken, so daß der Verschluß nicht mehr zufriedenstellend ist, ja sogar vielleicht undicht wird.
Als Abhilfe hierfür ist aus der DE-AS 11 34 820
bekannt, in weiten Halsstutzen einen Stützring vorzusehen. Bei Halsstutzen kleineren Durchmessers kann man
aus Platzgründen solche Stützringe nicht vorsehen. Solche Stützringe sind innen so ausgebildet, daß sie auf
den vorderen Bereich eines Blasdorns passen. Man bewegt den Blasdorn gerade so weit in die Blasform
hinein, daß der Stützring auf der Innenwand des Verschlusses anliegt. Dann bläst man den Behälter, zieht
den Blasdorn wieder zurück, der Ring gleitet von dem vorderen Bereich des Blasdorns h -runter. Da der Ring
aus Kunststoff ist, kann er sich mit dem noch heißen Material des Behälters verschweißen.
Nachteilig hieran ist, daß der Ring nun selbst die
Innenwand des Stut/ens bildet, so daß alle flüssigkeiten
über ihn hinwegfließen. Zusätzlich /u seinen Stützeigenschäften
muß er also bestimmte lebensmittelchemische Eigenschaften haben, er darf von Treibstoffen nicht
angegriffen werden usw Da er aus einem Material sein
muß. das sich mit dem extrudieren heißen Material des
Hohlkörpers verschweißt, kann der Stut/ring nur aus Kunststoff sein. Kunststoff hat jedoch prinzipiell
schlechtere Steifigkeitseigcnschaften als Metall
Schließlich ist noch nachteilig, daß sich an der
Trennfläche /wischen dem Verstärkungsring und der geblasenen Wand des Halses spaltförmige Nester bilden
können, die unerwünschte Rückstände speichern oder
zu I Indichtigkcitcn fuhren können
Kndlu h kann man snlihe Behälter nur ungünstig
ausgießen, denn die innere Stirnfläche des Verstär kiingsnngs liegt senkrecht zur Aiisstromrn fitting und
verursacht deshalb lurbiilen/en
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, durch die es möglich wird, die obengenannten
Nachteile insgesamt /ti vermeiden, insbesondere es gelingt, den ί lalsstiil/en wesentlich belastungsfähiger /u
machen und einen gegebenenfalls verwendeten Verstür·
kungsring in der Wand des llalsstiit/.ens anzuordnen,
ohne dnU er von außen sichtbar ist.
fifTifidtingsgüitiäU wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß an dem Blasdorn in rückwärtigem axialem Abstand von dem Kernkörper eine von außen aufblasbare und
entlüftbare vom Blasdorn axial durchdrungene Blase befestigt ist, deren Außenumfang im nicht aufgeblasenen
Zustand wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des fertigen Ein- bzw. Ausfüllstutzens ist, daß eine
Andrückeinrichtung vorgesehen ist, deren Quetschplatten am unteren Ende des Vorformlings vor der Blase
gegen den Eisdorn bewegbar sind, und daß die Blase bei eingefahrenem Blasdorn und bereits geblasenem
Hohlkörper in Höhe des Ein- und Ausfüllstutzens mincrestens in dessen gedoppeltem Wandbereich bis zur
Anlage an die Innenwand des Hohlkörpers aufblasbar ist
Durch die Erfindung gelingt es, den Stutzen mit oder ohne Verwendung von Verstärkungsringen beanspruchungsfest
zu machen. Hierzu benötigt man kein zusätzliches thermoplastisches Material, sondern kann
dasjenige verwenden, das üblicherweise unten aus der Blasform heraushängt und ohnehin abgequetscht würde.
Die Verstärkung geschieht ohne Sprungsteüen, von denen Rißbildungen ausgehen können, weil sicn das
gedoppelte Material mit sanften Übergängen an das äußere Material anlegen kann. Außerdem ist es auf
einfache Weise möglich, nicht nur exakt im Stutzen, sondern auch im Halsbereich zu verstärken, so daß die
in den Stutzen eingeleiteten schädlichen Kräfte auch gut abgeleitet werden können. Es nützt nämlich wenig,
lediglich den Stutzen oder vielleicht nur einen Teil von diesem zu verstärken, da ja das Material am ehesten an
seiner schwächsten Stelle einreißt.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 einen schematischen, nicht maßstabsgerechten, teilweise abgeschnittenen und unterbrochenen
Querschnitt durch eine Blasform, einen extrudierten Schlauch und einen Blasdorn bei einem ersten
Arbeitstakt,
Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 in einem zweiten Arbeitstakt in ausgezogener Darstellung und in
einem dritten Arbeitstakt in gestrichelter Darstellung,
F i g. 3 eine Darstellung eines vierten Arbeitstaktes in ausgezogenen Linien und eines fünften Arbeitstaktes in
gestrichelten Linien,
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3.
Fig. 5 einen sechsten Arbeitstakt in ausgezogenem und einen siebten Arbeitstakt in gestrichelten Linien
und
F ι g. 6 einen Querschnitt durch den Halsstutzen eines
extrusionsgeblasenen. fertigen Hohlkörpers.
Hin nicht dargestellter F.xtrusionskopf ist oberhalb
der f- i g. 1 vorgesehen und erzeugt einen schlauchförmigen
Vorformling 11 aus thermoplastischem, heißem Material. Wie vom Blasen von Hohlkörpern her
bekannt, wird dieser Vorformling 11 nicht kontinuierlich
erzeugt; vielmehr wird cmc bestimmte .Schlauchlange
erzeugt und dann setzt bei hängendem Schlauch das
Blasverfahren ein Das Material fur den Vorformling 11
weicht von den fur solche Aufgaben verwendeten Materialien nicht ab. Ebenfalls weicht die Blasform,
bestehend aus zwei Formhälften 12, 13 nicht ab. Die
Hälften 12, 13 sind daher horizontal voneinander weg Und aufeinander zu bewegbar. Ihre Hohlräume 14, 16
ergänzen sich im geschlossenen Zustand zu einem Hohlraum, deren Kontur der Gestalt des späteren
Hohlkörpers eiilspridit. Wie üblich sind Gewindegänge
17, 18 unten in den Formhälflcn 12, 13 eingearbeitet.
ßeim Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Trapezgewinde, das sich später auf der Außenfläche des
Ein- bzw. Ausfüllstutzens 19 befindet. Die Formhälften 12, 13 könnten jedoch auch so in diesem Bereich
geformt sein, daß sich später dort der Verschluß in der Art der Wehrmachtskanister befestigen läßt oder
irgendein anderer Halsstutzen gebildet wird. Der bislang einzige Unterschied gegenüber dem bisher
bekannten besteht darin, daß sich der Vorformling 11
κι erheblich weiter unterhalb der Formhälften 12, 13
erstreckt.
Ein Blasdorn 21 hat einen Kanal 22 für rlie Blasluft
und an seinem freien Ende einen Auslaß 23 für die Blasluft Kurz unterhalb des Auslasses 23 sind axial im
Abstand voneinander und senkrecht zum Blasdorn 21 zwei kreisrunde Platten 24 und 26 vorgesehen, die an
dem Blasdorn 21 starr befestigt sind und einen Durchmesser aufweisen, der erheblich kleiner als der
Innendurchmesser eines kreisringförmigen Verstärkt kungsrings 27 ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist
der Abstand der Platten 24, 26 ttwas größer als die Höhe des Verstärkungsrings 27. Der Außenumfang 28
eines pneumatischen blasenförmigen Kernkörpers 29 trägt im Bereich seines Äquators den Verstär!;ungsring
r. 27 koaxial zum Blasdorn 21. Den Kernkörper 29 kann man mit Hilfe eines Kanals 31 von außen aufblasen.
Wegen der Platten 24, 26 dehnt sie sich dann senkrecht zur Zeichnungsebene von F i g. 1 aus und hält den
Verstärkungsring 27 sicher. Der Verstärkungsring 27
tu wird auf den nicht aufgepumpten Kernkörper 29
außerhalb der Vorrichtung aufgesetzt und dann in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung gebracht, in der sich der
Verstärkungsring 27 in Höhe des späteren Halsstutzens 19 und in einer solchen Lage befindet, in der er mit
ι- seiner geometrischen Längsachse in der Trennebene
der Formnälften 12,13 sich befindet. Der Verstärkungsring 27 ist aus Metall und kann an seinen Umfangsflächen
aufgerauht sein. Man kann jedoch auch Metallringe in einem Zustand verwenden, wie man sie gespritzt
>» oder von üblichen Rohrprofilen abgeschnitten erhält.
Nunmehr werden die Formhälften 12,13 aufeinander zu bewegt, so daß die oberen Quetschflächen 32 den
Vorformling 11 dort in bekannter Weise abquetschen und er dort gemäß Fig. 2 in ausgezogener Darstellung
·· gezeichnet im Hohlraum 14, 16 Hängt. 3ei dieser
Bewegung drücken auch die Gewindegänge 17, 18 den Vorformling 11 im entsprechenden Bereich gegen den
Außenumfang 33 des Verstärkungsrings 27, der dadurch jedoch nicht von seiner Stelle wegbewegt wird, weil er
>■' nach wie vor an seinem Innenumfang 34 vom
Außenumfang 2ά des Kernkörpers 29 gehalten wird. Gleichzeitig wird auch Schlauchmatcrial in die G<_win
derange 17,18 gepreßt, so daß dort das Trapezgewinde
entsteht. Nun wird mit dem Blasdorn 21 Luft in den
■ · nunmehr entstandenen Hohlraum 36 geblasen, so daß
sich der Vorformling 11 innen an die Fornihälften 12,13
anlegt. Dies ist gestrichelt dargestellt.
Natürlich kann der Hohlkörper auch andere Gestall
haben. Der Hi'sstutzen 19 kann bei ihm auch seitlich
• ■ oder sonst versetzt angeordnet sein
Nunmehr wird der Kernkörper 29 entlüftet und schrumpft auf den gestrichelt gczeidviieten Umfang 37
gemäß F i g. 2 zurück. Damit wird der Verslärkungsring 27 nur noch durch Adhäsionskräfte od. dgl. Kräfte vom
zum Halsstutzei/ 19 züsanimengec|uetschtcn Material
gehalten und kommt von dem Kcrnkorper 29 völlig frei.
Statt des Kernkörpers 29 könnte man auch einen Gummikörper verwenden, dessen Äquator dadurch
vergrößert werden könnte, daß man die Platten 24, 26 aufeinander zu bewegt. Ferner könnte man den
Verslärkungsring 27 auch durch Finger halten, die sich radial zum Blasdorn 21 aus- und einwärts bewegen
lassen. Ferner könnte man sich auch Federkörper > bedienen, die sich in radialer Richtung spannen oder
entspannen lassen. Es gibt eine größere Anzahl von äquivalenten Mitteln, um den Verstärkungsring 27
genügend lang zu halten. Auch elektromagnetische Vorrichtungen wären denkbar. ι»
Nunmehr wird der Blasdorn 21 samt Platten 24, 26 und Kernkörper 29 weiter in den Hohlraum 36 hinein
bewegt, bis sich ein starr mil dem Blasdorn 21 verbundener pilzkappenförmiger Körper 38 mit seiner
runden Fläche voraus in Höhe des unteren Rands 39 des Vorformlings 11 befindet. Der untere Rand 39 stellt
natürlich nicht den unteren Rand des gesamten Vorformlings 11 dar, sondern nur noch den unteren
Kand desjenigen Restes, der unterhalb der Gewindegänge 17,18 hängt. Es handelt sich also nur um den nicht
abgequetschten Rest. Zwei Quetschplatten 41, 42 sind horizontal im wesentlichen senkrecht zum Blasdorn 21
bewegbar, in ähnlicher Weise wie die Formhälften 12, 13. Die hierfür notwendige Führungs- und Betätigungsvorrichtung
ist nicht dargestellt. Die Quetschplatten 41, .'">
42 haben kreisabschnittsförmige, randoffene Ausnehmungen 43, 44, die nach einer Bewegung gemäß den
Pfeilen 46 sich zu einem Kreis ergänzen, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Blasdorns 21 plus
der Dicke des Schlauchmatcrials entsprechen. Bewegt w man die Quetschplatten 41, 42 gemäß den Pfeilen 46
ganz aufeinander zu. dann quetschen ihre Ränder 47,55 weiteres Schlauchmaterial an und die Ausnehmungen
43, 44 drücken ähnlich wie bei einem Sackzipfel das Schlauchmaterial oberhalb des Körpers 38 an den »
Schaft des Blasdorns 21, wo das Schlauchmaterial kleben bleibt. Dabei bilden sich sicherlich Falten, die
jedoch unbedenklich sind und sich später wieder glätten.
Man könnte auch auf andere Weise den Schlauch oberhalb des Rands 39 sackzipfelartig binden, als dies ·«>
hier gezeigt worden ist. Zum Beispiel könnte man eine bandförmige Schlaufe verwenden, die zugezogen wird
od. dgl. Wenn sich die Quetschplatten 41, 42 in der in Fig.4 gezeichneten Lage befinden, dann hat sich der
Rand 39 etwas angehoben. Nunmehr werden die ·'■'· Quetschplatten 41, 42 gemäß den Pfeilen 50 wieder in
ihre Ausgangslage gebracht und der Blasdorn 21 wird weiter einwärts in den Hohlraum 36 bewegt, und zwar
so weit, bis sich eine zweite Blase 48 im Halsstutzen 19 befindet. Die Blase 48 kann wahlweise von außen durch
einen weiteren, nicht dargestellten Kanal aufgepumpt oder entlüftet werden. Sie liegt zwischen dem Körper 38
und einer Platte 49, die beide starr an dem Blasdorn 21 befestigt sind. Durch die Einwärtsbewegung wird der
Sackzipfel 51 nach innen gestülpt, wie dies F i g. 5 zeigt.
Nunmehr wird Druck auf die Blase 48 gegeben, die bei ihrer Ausdehnung den Sackzipfel 51 aufreißt. Der
Sackzipfel 51 kann auch zur Erleichterung der Blase 48 etwas aufgerissen werden, indem man den Körper 38
(samt Blasdorn 21) so weit in den Hohlraum 36 hineinbewegt, daß der Sackzipfel 51 an- oder aufreißt.
Dies wird auch durch die kugelige Form des Körpers 38 erleichtert. Durch die Expansion der Blase 48, die in
Fig.5 gestrichelt dargestellt ist, wird das Material 52
auf den Innenumfang 34 des Verstärkungsrings 27 auf seine innere Stirnfläche 53 und auf den inneren Bereich
54 oberhalb des Ein- bzw. Ausfiillstutzens 19 gepreßt
und — da noch heiß — fest verschweiui. Die
Arbeitsgänge haben daher genügend schnell aufeinander 7u folgen. In Fig.6 sind die Trennflächen 56
zwischen den gleichen Materialien dargestellt. Aus F i g. 6 geht auch hervor, daß das Material oberhalb des
Halsstutzens 19 dadurch in günstiger Weise verdickt wenn nicht gar verdoppelt wird.
Die Abmessungen sind so getroffen, daß beim Arbeitsgang gemäß F i g. 5 durch eine Andrückplatte 57,
die sU-rr und senkrecht zum Blasdorn 21 befestigt ist, zugleich auch die äußere Stirnfläche 58 angedrückt wird,
so daß man dort ebene Flächen erhält, die aus Dichtungsgründen notwendig sind. Die Andrückplatte
57 kann auch als Anschlag dienen und den Einschubweg des Blasdorns 21 begrenzen.
Nunmehr wird die Blase 48 wieder entlüftet, schrumpft auf ihren alten Umfang zurück und der
Blasdorn 21 wird vollständig herausgezogen. Die Formhälften 12, 13 öffnen sich wieder und der fertige
Hohlkörper kann nach unten herausfallen.
Wie man aus F i g. 6 sieht, ist der Verstärkungsring 27 vollständig von thermoplastischem Material umgeben,
von außen nicht sichtbar und es bilden sich keinerlei Nester oder Spalte, in die von außen Medium eindringen
kann. Auf seiner Innenseite ist der Halsstutzen 19 glatt und im Bereich des Innenrands 59 strömungsmäßig
günstig gekrümmt. Dies rührt davon her, daß die Blase 48 im aufgeblasenen Zustand keine eckige Gestalt,
sondern von selbst stets abgerundete Formen annimmt. Deshalb läuft auch der Sackzipfel 51 später in
keilförmiger Wandstärke 61 praktisch übergangslos aus.
Hierzu 4 Blatt Zeichnitnecn
Claims (5)
- 21 54 ΠΙPatentansprüche:I. Vorrichtung zum Verstärken des Ein- und Ausfüllstutzens im Halsbereich eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem Extruder und einem Auspreßkopf, aus dem ein schlauchförrniger Vorformling ausgepreßt wird, mit einer unterhalb des Auspreßkopfes angeordneten Blasform, deren zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung bewegbare Formhälften den Vorformling in ihrer Schließstellung im oben liegenden Bodenbereich abquetschen, und die im unten liegenden Halsbereich eine Öffnung aufweist, mit einem von unten durch die Öffnung im Halsbereich in den Hohlraum der Blasform hinein bewegbaren stangenförmigen Blasdorn, der einen Kernkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Blasdorn (21) in rückwärtigem axialem Abstand von dem fv irnkörper (29) eine von außen aufblasbare und entlüftbare vom Blasdorn (21) axial durchdrungene Blase (48) befestigt ist, deren Außenumfang im nicht aufgeblasenen Zustand wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des fertigen Ein- bzw. AusfüUstutzens (19) ist, daß eine Andrückeinrichtung vorgesehen ist, deren Quetschplatten (41, 42) am unteren Ende des Vorformlings (11) vor der Blase (48) gegen den Blasdorn (21) bewegbar sind, und daß die Blase (48) bei eingefahrenem Blasdorn (21) und bereits geblasenem Hohlk rper in Höhe des Ein- bzw. Ausfüllstutzens (19) mindestens in dessen gedoppeltem Wandbereich bis zur Anlage an die Innenwand des Hohlkörpers aufblasbar im.
- 2. Vorrichtung nach Anspruui I. dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkörper (29) als Tragvorrichtung für einen Verstärkungsring (27) ausgebildet ist, und daß der Außenumfang (28) dieser Tragvorrichtung von außen vergrößerbar und verkleinerbar und in verkleinertem Zustand wesentlich kleiner als der Innenumfang (34) des Verstärkungsringes (27) ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung als an sich bekannter Gummikörper ausgebildet ist, der in Längsrichtung des Blasdorns (21) zusammendrückbar ist, wobei sich sein Außenumfang nach außen wölbt.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung als pneumatisch aufblasbare zweite Blase ausgebildet ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschplatten (41, 42) je eine Ausnehmung (43, 44) für den Blasdorn (21) und das Material des unteren Endes des Vorformlings (11) aufweisen.b Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß vor dem /um Inneren der Blasform gelegenen Ende der ersten Blase (48) ein pil/kopfar tiger Korper (58) vorgesehen ist, der dun h das angednkktc untere I.ndc des Vorformlings (I I) ' bewegbar ist.
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DE102009015964A1 (de) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Kunststoffverarbeitung Koetke Gmbh | Druckbehälter-Rohling sowie Verfahren und Blasformstation zu seiner Herstellung |
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