DE2166784A1 - Verfahren zur herstellung eines hohlkoerpers mit griff aus thermoplastischem kunststoff durch blasen - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines hohlkoerpers mit griff aus thermoplastischem kunststoff durch blasen

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Description

2ikte 26235
PATENTANWÄLTE
de. ing. H. NEGETsTDANK (-1973) · bipl-ing. H. HAUCK · dipl-phys. W. SCHMITZ dipping. E. GRAALFS · dipping. W. WEHNERTl R
HAMBURG-MÜNCHEN £ I 0 U / O H
ZTTSTEI1I-TTNGSANSCHRIrT: HAMBTTKG 36 · JfEtTEH WALl· 41
— TEL. 36 74 28 UND 3β 4118
IELEOB. NEGEDAPATENT HAMBURG
MÜNCHEN Ιο · MOZARTSTR. »3
OWENS-ILLINOIS,INC. m'"§0li"
TELEGR. NEGEDAFATENT MÜNCHEN
Toledo, Ohio 43601
HAMBURG, 11. Juli 1975
USA
Verfahren o zur Herstellung
eines Hohlkörpers mit Griff aus thermoplastischem Kunststoff durch Blasen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Hohlkörpers mit Griff, wie insbesondere Behälter oder
dergleichen aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem zunächst
ein schlauchförmiger Vorformling ausgepreßt wird, der zu einem
Zwischenformling aufgeweitet wird, der ^β einer geteilten
Fertigblasformeingeschlossen wird, wobei Teile des Formhohlraums den Handgriff durch Abquetschung vorformen, und dann zum Fertigformteil fertiggeblasen wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 3 339 424 bekanntgeworden. Der schlauchförmig ausgepreßte Vorformling wird zwischen den offenen Formhälften der Fertigblasform voraufgeweitet, wobei zuvor das untere Ende des Vorformlings preßgeschlossen wurde.
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Die Fertigformhälften sind mit einander gegenüberliegenden Vorsprüngen versehen, durch die beim Schließen der Formhälften ein Bereich des Zwischenformlings eingeschnürt wird, der beim Fertigformteil einen Griffdurchgang bildet. Für verhältnismäßig einfache, insbesondere rotationssymmetrische Hohlkörper mag dieses bekannte Verfahren noch einigermaßen zufriedenstellend sein. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei komplizierteren Körperformen, wobei die Gefahr besteht, daß es beim Fertigblasen im Griffbereich zu einem Ausdünnen des Kunststoffmaterials kommt, wodurch die Festigkeit des Hohlkörpers beeinträchtigt wird. Diese ist im übrigen dadurch gefährdet, daß das Aufblasen zum Zwischenformling von der Temperatur her nicht gesteuert werden kann. Vielmehr ist der Zwischenformling zwischen den geteilten Formhälften der Umgebungstemperatur ausgesetzt, die je nach Jahreszeit und Aufstellung der Blasform verhältnismäßig stark schwanken kann.
Es ist ferner ein Verfahren zum herstellen eines Hohlkörpers mit Griff bekanntgeworden, bei dem ein oder mehrere Abschnitte eines geblasenen Körpers sich in eine Ausnehmung der Blasform hinein erstrecken. Schwenkbare Fertigformteile schnüren die derart vorstehenden Abschnitte ein, um Handgriffe zu bilden (DT-PS 1 176 829). Abgesehen davon, daß dieses Verfahren eine verhältnismäßig aufwendige Fertigblasform bedingt, ist ein weiterer Nachteil darin zu sehen, daß Bereiche des Hohlkörpers in die Ausnehmungen der Blasform hineingedrückt werden müssen
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und sich dort gegen komplizierte Begrenzungsflächen der schwenkbaren Formteile anlegen. Die Gefahr, daß hierbei eine Ausdünnung des Kunststoffmaterials erfolgt, insbesondere beim anschließenden Verschwenken der Formteile gegeneinander und der damit verbundenen geringeren Stärke des Hohlkörpers, ist verhältnismäßig groß. Han könnte dem teilweise dadurch begegnen, daß insgesamt eine größere Wandstärke gewählt wird. Dies hat jedoch einen höheren Materialverbrauch zur Folge.
Es ist schließlich ein Verfahren zum Spritzblasen von Hohlkörpern bekanntgeworden, bei dem ein spritzgeformter Vorformling in einer Zwischenform voraufgeweitet wird, bevor er in einer Fertigform fertiggeblasen wird. Das Voraufweiten in der Zwischenblasform erfolgt bei dem bekannten Verfahren zu dem Zweck, den Vorformling von dem als Dorn dienenden Blasdorn zu lösen, um ein gleichmäßiges Aufweiten beim, Fertigblasen zu gewährleisten (US-PS 2 715 751).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers mit Griff, insbesondere eines Behälters oder dergleichen aus thermoplastischem Kunststoff anzugeben, bei dem der Handgriff die Festigkeit des Behälters nicht beeinträchtigt, obwohl dieser mit einem Mindestmaterialaufwand hergestellt werden kann.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zwischenformling in einer getrennten Zwischenblasform zum Zwischenformling aufgeweitet wird.
Mit Hilfe der Zwischenblasform kann der Zwischenformling in eine Gestalt gebracht werden, die sich weitgehend der endgültigen Gestalt annähert. Bei der endgültigen Ausformung und Ausbildung des Handgriffes braucht daher keinerlei Materialstreckung im Griffbereich stattzufinden, wodurch sonst Schwächungen einiger Wand- und/oder Griffsteilen eintreten können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß mit Hilfe der Zwischenform die Temperatur des Zwischenformlings genau gesteuert werden kann, beispielsweise auch durch Zuhilfenahme von der Zwischenform zugeordneten Mitteln zum Erwärmen bzw. Abkühlen des Zwischenformlings, so daß letzterer auf eine Temperatur gebracht werden kann, die der biaxialen Orientierung beim Fertigblasen förderlich ist und die insbesondere den Griffbereich hinsichtlich seiner Temperatur so beeinflussen, daß eine einwandfreie Ausformung gewährleistet ist. Da durch die Verwendung einer Zwischenblasform die Fertigungsmenge nahezu verdoppelt werden kann, weil pro Zyklus mehr Kühlzeit zur Verfügung steht, ist dadurch der Mehraufwand für eine Zwischenblasform mehr als aufgehoben.
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Da, wie erwähnt, durch die Zwischenblasform eine Annäherung der Konfiguration des Zwischenformlings an den Fertigformling stattfindet, fällt bei der Ausformung des Handgriffes minimaler Abfall an, ohne daß äußere Grate abzutragen wären.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Behältern mit Griff gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Zwischenblasform nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die gleiche Ansicht wie Fig. 2 bei aufgeblasenem Zwi s chenf ormling.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Fertigblasform nach Fig. 1 mit fertig geblasenem Fertigformteil.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Blasform nach Fig. 2 entlang der Linie 5-5.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Blasform nach Fig. 3 entlang der Linie 6-6.
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— D ""
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Blasform nach Fig. 4 entlang der Linie 7-7.
In Fig. 1 ist schematisch eine Auspreßvorrichtung 2o dargestellt mit einer Auspreßdüse 21, aus der ein schlauchförmiger Vorformling 22 kontinuierlich ausgepreßt wird. Beidseitig unterhalb der Auspreßvorrichtung 2o sind zwei Satz Stützplatten nebeneinander angeordnet, wobei jeder Satz von gegenüberliegenden Stützplatten gebildet ist, wobei in Fig. 1 jeweils nur eine dargestellt ist. Die zu einem Paar gehörenden Stützplatten sind über Führungsstangen 24 miteinander verbunden, die eine relative Querverschiebung zwischen den Stützplattenpaaren ermöglichen.
Jedes Stützplattenpaar wird von einem Verstellzylinder 25 betätigt, der eine Kolbenstange 26 aufweist, die an einem Befestigungsort 27 der Stützplatten 23 .angreift. Hit Hilfe der Verstellzylinder 25 können die Seitenplattenpaare 23 schräg in Richtung der Auspreßdüse 21 bzw. von dieser fort bewegt werden.
Jede Stützplatte 23 hält eine Zwischenblasformhälfte 3o und eine Fertigblasforirihälfte 31. Eine Bewegung der Stützplatten 23 aufeinander zu bzw. voneinander fort führt gleichzeitig zum Schließen bzw. Öffnen der Blasformhälften 3o bzw. 31.
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Die Zwischenblasformhälften 3o sind mittels Schwenkzapfen 32 schwenkbar an den Stützplatten 23 gelagert. Im oberen Bereich der Blasformhälften 3o ist bei 36 ein Verstellzylinder 33 angelenkt mit Kolbenstange 35. Der Verstellzylinder 33 ist seinerseits bei 34 schwenkbar an der Stützplatte 23 angelenkt.
Ein von einer nicht gezeigten Betätigungsvorrichtung angetriebenes Schneidmesser 29 dient zum Abtrennen eines Vorformlings vom extrudierten Schlauch.
Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, bilden die Zwischenblasformhälften 3o zusammen einen Hohlraum 4o. Am unteren Ende wird er durch Formteile 41 begrenzt, mit denen der Vorformling 22 am unteren Ende preßgeschlossen werden kann. Am oberen Ende wird der Hohlraum 4o durch Halsformteile 42 begrenzt.
Der Formhohlraum 4o weist ferner einen birnenförmigen, seitlich sich erstreckenden Abschnitt 43 auf, wobei der Abschnitt -· . der Gestalt des auszuformenden Handgriffs für die fertigen Behälter entspricht'(s. Fig. 4). Vom birnenförmigen Abschnitt 43 des Hohlraumes 4o abwärts erstreckt sich ein sich verjüngender Abschnitt 44. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Formhohlraum 4o den Abschnitt 45 auf, der sich nach unten ebenfalls einwärts erstreckt.
.../8 509882/0435
Die Zwisc-henblasformhälften 3o sind mit Wärmeaustauschelementen 46 und 47 versehen, die im Bereich des birnenförmigen Abschnitts 43 und im Bodenbereich des Hohlraumes 4o angeordnet sind. Die Wärmeaustauschelemente 46, 47 können Schlangen zum Durchfluß eines Wärmeaustauschmediums sein oder elektrische Heizelemente oder dergleichen.
Die Fertigblasformhälften 31 (Figuren 1, 4 und 7) bilden einen Formhohlraum 5o, der sich aus einem Halsformabschnitt
51, einem birnenförmigen, sich seitlich erstreckenden Abschnitt
52, einem nach oben gewölbten Bodenabschnitt 53 sowie einem vertikalen Abschnitt 54 zusammensetzt. Die Formhälften 31 weisen ferner einander gegenüberliegende Formvorsprünge 55 auf, die nach innen in den Formhohlraum 5o ragen. Beim Schließen der Fertigformhälften 31 erfassen die Vorsprünge 55 einen Abschnitt 49 des Zwischenformlings 48, um den Handgriff 66 auszuformen.
In Fig. 7 ist zu erkennen, daß die Vorsprünge 55 mit Stirnflächen 56 versehen sind, welche die Außenseite des Zwischenformlings erfassen und im Bereich des Abschnitts 49 einschnüren. Der Teilbereich des Zwischenformlings, welcher auf der Außenseite der Stirnflächen 56 liegt, bleibt offen und steht mit dem Innern des Zwischenformlings 48 in Verbindung.
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Die Größe und Form der Vorsprünge 56 ist ohne weiteres aus Fig. 7 zu entnehmen. Ferner läßt Fig. 7 erkennen, daß Heizelemente 57 im Bereich der Vorsprünge 56 vorgesehen sind.
Die Fertigblasforirihälften 31 weisen ferner Durchbohrungen 58, 59 auf, die, zueinander ausgerichtet, durch die vorstehenden Abschnitte bzw. Vorsprünge·56 hindurchgehen. Die Durchbohrung 58 ist offen, während sich in der Durchbohrung 59 ein Führungsrohr 6o befindet, durch welches ein Dorn 61 hindurchgeführt ist. Letzterer ist mit einer gewölbten Stirnfläche 62 versehen, die das Abfallmaterial erfaßt, das durch die Einschnürung mittels der Vorsprünge 5.5 eingeschnürt wird und über die Durchbohrung 58 auswirft. Somit ist eine Öffnung oder ein Handloch 67 gebildet.
Im Betrieb sind die beiden Sätze der Stützplatten 23 zu Beginn so angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt, wobei der schlauchförmige Vorformling 22 aus der Auspreßdüse 21 nach unten in die geöffnete Zwischenblasform 3o ausgepreßt wird. Die betreffende Zwischenblasform 3o ist dabei im entgegengesetzten Uhrzeigersinn geneigt, so daß eine günstigere Anordnung des Vorformlings 22 innerhalb der Zwischenblasform 3o im Hinblick auf das spätere Aufweiten erhalten wird. Bei dem dargestellten Behälter befindet sich der Hals nicht in der Mitte, sondern ist zur Seite hin verschoben. Durch
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das Neigen oder Kippen der Zwischenblasforn 3o wird der Vorformling 22 etwa in Richtung Bodenrnitte ausgepreßt, wodurch eine bessere Verteilung des Materials für den fertigen Behälter erzielt wird.
Während beim in Fig. 1 linken Stützplattensatz 23 die Zwischenblasform 3o zur Auspreßvorrichtung 2o ausgerichtet ist, befindet sich der andere Stützplattensatz in Blasstellung. Eine Blasvorrichtung, die nicht näher gezeigt ist,bsitzt zwei Blasdorne 7o und 71, wobei auf der linken Seite von Fig. 1 der Blasdorn 7o mit der Zwischenblasform 3o und der Blasdorn 71 mit der Fertigblasform 31 zusammenwirkt. Die Blasdorne 7o und 71 sind einzeln vertikal verstellbar. Außerdem können sie mit Hilfe eines Verstellzylinders 72 zusammen vertikal bewegt werden. Äußer zum Aufblasen dienen die Blasdorne 7o und 71 auch zum Halten des Zwischenformlings 48 bzw. des Fertigformlings 65 nach dem öffnen der zugeordneten Blasformhälften und P bei Bewegung der Stützplattenpaare 23 in Richtung auf die Auspreßvorrichtung 2o bzw. von dieser fort bei geöffneten Blasformhälften.
Das Schließen der Zwischenblasform 3o führt zu einem Preßschließen des ausgepreßten schlauchförmigen Vorformlings 22 (Fig. 2). Das Schließen der Zwischenblasform 3o erfolgt durch Aufeinanderzubewegen der Stützplatten 23, wodurch gleichzeitig der Zwischenformling 48 innerhalb der Fertigblasform 31 eingeschlossen wird. Durch Betätigung des Messers 29 wird der
609882/0435 .../n
Vorformling zwischen der geschlossenen Zwischenblasform 3o und der Auspreßdüse 21 getrennt. Durch Betätigung des Verstellzylinders 25 werden die Stützplatten 23 nach links unten bewegt, wobei gleichzeitig die Blasdorne 7o, 71 nach oben bev/egt werden (linke Hälfte Fig. 1) . Vor oder während dieser Maßnahmen bringt der Verstellzylinder 33 die Zwischenblasform 3o aus der geneigten Position nach Fig. 2 in die aufrechte nach Fig. 3.
Bei dieser Verstellung der Stützplatten 23 wird der Vorformling 22 zum Blasdorn 7o ausgerichtet, der sich anschließend van oben in den Halsbereich des Vorformlings hinein absenkt. Gleichzeitig wird der Blasdorn 71 in den Zwischenformling eingebracht, der innerhalb der Fertigblasform 31 eingeschlossen ist. Vorformling 22 uid Zwischenformling 48 werden vorzugsweise gleichzeitig aufgeweitet. Dieser Vorgang ist in der rechten Hälfte von Fig. 1 wiedergegeben.
Wenn auf der linken Seite von Fig. 1 Vorformling 22 und Zwischenformling 48 aufgeweitet werden, werden die Stützplatten 23 auf der rechten Seite von Fig. 1 in die Öffnungsstellung gebracht, wobei der Blasdorn 7o den Zwischenformling 48 und der Blasdorn 71 den Fertigformling 65 hält. Anschließend werden die Stützplatten 23 von rechts unten nach links oben verstellt, um die Zwischenblasform 3o zur Auspreßdüse 21 auszurichten.
.../12
509882/0435 original inspected
Etwa zum gleichen Zeitpunkt wird auch der Fertigformling 65 vom Blasdorn 71 abgestreift. Anschließend werden die Stützplatten 23 wieder aufeinander zu bewegt, um weitere Arbeitsgänge durchzuführen, wie bereits in Verbindung mit der linken Hälfte von Fig. 1 beschrieben.
Während des Aufblasens des Vorformlings 22 zum Zwischenformling 48 in der Zwischenblasform 3o erfolgt eine Abkühlung des
P Zwischenformlings, der dabei auf eine Temperatur gebracht werden kann, die für eine biaxiale Orientierung günstig ist. Von besonderer Wichtigkeit ist dabei die Abkühlung bzw. Temperatursteuerung des birnenförmigen Abschnitts 49 durch den Abschnitt 43 des Formhohlraums 4o. Dieser Abschnitt des Zwischenformlings 48 wird am meisten aufgeweitet, so daß sich entsprechend die Wandstärke am meisten verringert. Die verringerte Wandstärke führt ihrerseits zu einer Beschleunigung der Abkühlwirkung. Damit nun ein zu starkes Abkühlen des Abschnitts 49 vermieden
fc - wird, sind die Wärmeaustauschelemente 46 in diesem Bereich der Zwischenblasform 3o vorgesehen. Beispielsweise bei Polyäthylen hat der Vorformling 22 etwa eine Temperatur von 200°C. Die günstigste Orientierungstemperatur für diesen Werkstoff liegt in der Größenordnung von 110 bis 132°C. Durch Einstellen der letzteren Temperatur im Abschnitt 49 mit Hilfe der Wärmeaustauschelemente 46 kann die erforderliche Orientierungsbedingung einfach erreicht werden. Es sei bemerkt, daß die Wärmeaustauschelemente 46 bezüglich der Temperatur des ausgepreßten Vorform-
...§13
509882/043$
lings 22 Kühltemperatur haben. Andererseits kann die Temperatur der Wärmeaustauschelemente 46 oberhalb der Temperatur des Zwischenformlings liegen, so daß nach dem Abkühlen des Zwischenformlings eine erneute Erwärmung stattfindet.
Eine ähnliche Funktion erfüllen die Wärmeaustauschelemente 47
Bodens des
bezüglich des/Zwischenformlings 48. In diesem Bereich erfolgt ebenfalls eine starke Aufweitung des Vorformlings 22, so daß die Austauschelemente sicherstellen, daß eine für die biaxiale Orientierung erforderliche Temperatur erzielt wird, was für diesen kritischen Bereich besonders gewünscht ist.
Die Wärmeaustauschelemente 57 dienen einem vollständigen Abdichten bzw. Verschmelzen um die Vorsprünge 55 herum.
Beim Schließen der Fertigblasformhälften 31 erfassen die Vorsprünge 55 den birnenförmigen Abschnitt49 des Zwischenformlings 48, welcher Abschnitt zuvor von der Formhohlraumfläche 43 geformt wurde. Dadurch wird ein Teilbereich des Zwischenformlings 48 nach innen eingeschnürt, wobei beim anschließenden Fertigblasen der eingeschnürte Teil außerhalb der Vorsprünge 55 zu liegen kommt. Auf diese Weise formen die Stirnflächen 56 der Vorsprünge 55 einen Handgriff, der anschließend fertiggeblasen wird. Da das Material in diesem Bereich sich auf einer für die Orientierung förderlichen Temperatur befindet,
.../14 509882/0435
wird für den Handgriff eine hohe Festigkeit bezüglich seiner Verbindung mit dem Behälter und seines eigenen Aufbaus erzielt. Äußere Grate entstehen am Handgriff 66 nicht.
.../15
509882/0435

Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers mit Griff, insbesondere Behälter oder dergleichen aus thermoplatischem Kunststoff, bei dem zunächst ein schlauchförmiger Vorformling ausgepreßt wird, der zu einem Zwischenformling aufgeweitet wird, der in einer geteilten Fertigblasform eingeschlossen wird, wobei Teile des Formhohlraums den Handgriff durch Äbguetschung vorformen und dann zum Fertigformteil fertigblasen, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwischenformling in einer getrennten Zwischenblasform hergestellt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zwecks Herstellung eines Behälters , mit einer Auspreßdüse zum Auspressen eines schlauchförmigen Vorformlings, einer geteilten Fertigblasforiti, deren Formhohlraum vorstehende Abschnitte zur Formung des Handgriffs beim Schließen der Fertigblasform aufweist, und einer Blasvorrichtung zum Aufblasen des Rohlings zum Zwischenformling und Fertigblasen des Zwischenformlings zum Fertigformteil mit Handgriff, dadurch gekennzeichnet, daß eine getrennte, geteilte Zwischenblasform (3o) vorgesehen ist.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenblasform (3o) schwenkbar um eine Achse (32) senkrecht zur Auspreßrichtung des Vorformlings (22) gelagert ist und daß bei einer gegenüber der Auspreßrichtung geneigten Lage der Vorformling (22) näher zum eine Schulter (49) des Behälters formenden Abschnitt (43) des Zwischenformling-Blashohlraums (4o) ausgepreßt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenblasform (3o) eine an sich bekannte Heizvorrichtung (46, 47) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigblasform (31) eine Durchbohrung (58) aufweist, die durch die vorstehenden Abschnitte (56) hindurchgeht und daß ein verstellbarer Dorn (61) in der Durchbohrung (58) geführt ist zwecks Entfernung des abgequetschten Materials am Handgriff.
509882/043 5
DE2166784A 1971-01-28 1971-12-24 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers mit Handgriff aus thermoplastischem Kunststoff Expired DE2166784C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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US11068571A 1971-01-28 1971-01-28

Publications (3)

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