DE2208165B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, wobei in einer Vorformlingsstation um einen Blasdorn ein Vorformling gebildet wird und der Vorformling mit dem Blasdorn in eine Blasstation überführt wird und dort innerhalb einer geteilten Blasform mittels Druckluft aufgeblasen wird und wobei der Hohlkörper in der ßlasiorm abgekühlt, verfestigt und aus der Blasform entformt wird und wobei der Blasdorn aus dem Hohlkörper durch eine Relativbewegung entfernt wird.

Bei den bekannten Verfahren der eingangs genannten Art nimmt das Anformen des Vorformlings an den Blasdorn und das Aufblasen des Vorfomlings und die Transportvorgänge eine kürzere Zeitspanne in Anspruch als das Kühlen des aufgeblasenen Vorformlings in der Blasform, welches unter Aufrechterhaltung eines Überdruckes stattfinden muß, um ein Schrumpfen des aufgeblasenen Hohlkörpers zu vermeiden. Hierdurch ergeben sich relativ lange Taktzeiten, bis der Blasdorn weder für den nächsten Anformvorgang eines Vorformlings zur Verfügung steht, weil der Blasdorn für den gesamten Herstellungsvorgang ununterbrochen benötigt wird.

Es sinü auch schon Verfahren bekannt, bei denen der Kühlvorgang des aufgeblasenen Hohlkörpers dadurch verkürzt wird, daß in den Hohlkörperinnenraum ein stark unterkühltes Medium eingebracht wird, das bei Zimmertemperatur gasförmig ist und durch eine gegebenenfalls nachträglich verschließbare Auslaßöffnung als Gas entweichen kann. Diese bekannten Verfahren sind aufwendig und betrieblich unzuverlässig und beeinträchtigen häufig die Qualität des Hohlkörpers infolge ungleichmäßiger Kühlwirkungen an verschiedenen Stellen des ausgeformten Hohlkörpers.

Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen für jede Blas- und Vorformlingsstation mehrere Blasdorne vorgesehen sind. Hierdurch ist es möglich, einen Blasdorn in der Vorformlingsstation einzubringen, während ein anderer Blasdorn noch in der Blasstation verbleibt, bis der Hohlkörper so weit abgekühlt ist, daß er ausgeworfen werden kann. Der hierdurch erzielte Zeitgewinn wird aber mit einem erhöhten Aufwand an teuren Werkzeugen, nämlich Blasdornen, erkauft.

Bei Maschinen zum Herstellen von Hohlkörpern ist es auch schon bekannt, unmittelbar neben ein-^r geteilten Spritzgußform zwei geteilte Blasformen und zwei der Sprit/.gußform wie den Blasformen durch % .rschieben zuzuordnende, je einen Blasdorn aufweisende Formeinheiten vorzusehen, wobei jede der Formeinheiten unabhängig von der anderen für sich verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch wird zwar ein zu langes Verweilen des Vorformlings in der Spritzgußform vermieden, ohne daß hierbei die Verweilzeit des Blasdorns in der Blasstation verringert werden kann, welche die längste Zeitspanne des Arbeitszyklus darstellt.

Schließlich ist es bei einer Vorrichtung zum Transportieren eines in einer Blasform nach dem Blasverfahren hergestellten Hohlkörpers aus Kunststoff bekannt, daß nach dem Herstellen des Hohlkörpers in dessen Halsöffnung ein mit einem Druckmittel beaufschlagbarer, aus elastischem Material bestehender Dorn einführbar ist, der dazu dient, den Hohlkörper aus der Blasform herauszubewegen. Hierbei ist der Dorn an seinem vorderen Ende mit einer öffnung versehen, so daß der Hohlkörper auch außerhalb der Blasform unter einem Innendruck gehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Arbeitszyklus der Blasdorne wesentlich zu verkürzen, ohne besondere Kühlmedien zur Verkürzung der Abkühlungszeiten des Hohlkörpers in der Blasstation einzusetzen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit wenigen, z. B. einer einzigen Vor-

formlingsstation und wenigen, z.B. einem einzigen Blasdorn, eine Vielzahl von Blasstationen zu bedienen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, daß der Blasdorn vor Beendigung des Abkühlvorganges des ausgeformten Hohlkörpers aus diesem entfernt, unmittelbar danach ein anderes, an sich bekanntes, Druckluft zuführendes Organ an die Öffnung des Hohlkörpers herangeführt und der Hohlkörper weiter in der Blasform abgekühlt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei dem anderen Druckluft zuführenden Organ bereits während seines Heranführens an die öffnung des Hohlkörpers das Austreten vod. Druckluft.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung der vorgenannten Verfahren. Hierbei kann bei Anordnung einer Vorformlingsstation und einer Blasform der Blasdorn und das andere Druckluft zuführende Organ an einer gemeinsamen Führung angeordnet sein. Das andere Druckluft zuführende Organ kann außerdem gleichzeitig als Kalibrierteil ausgebildet und nach Entfernen des Blasdornes in die Öffnung der Blasform einfahrbar sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn bei Anordnung einer Vorformlingsstation und zwei oder mehrerer Blasformen der Blasdorn an einer Schwenkeinrichtung angeordnet ist und die anderen Druckluft zuführenden Organe jeweils in Richtung auf die Öffnung einer Blasform verstellbar ausgebildet sind.

An sich sind im Zusammenhang mit dem Aufblasen von Vorformlingen Druckluft zuführende Organe bekannt, die nicht die Funktion und Formgebung eines Blasd.omes haben, also nicht in eine Vorformlingsstation zum Anformen des Vorformlings eingefahren werden. Derartige Druckluft zuführende Organe sind z.B. beim Extrusionsblasen üblich. Auf diese an sich bekannten Druckluft zuführenden Organe, die natürlich auch stabförmig ausgebildet sein können, kann die Erfindung zurückgreifen.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß der Blasdorn während der relativ langen Kühlzeit des Hohlkörpers bereits aus der Blasform herausgeführt und zu einer Vorformlingsstation verfahren werden kann, wo dann bereits das Anformen bzw. sonstige Anbringen des nächsten Vorformlings am Blasdorn erfolgt. Währenddessen wird durch das Druckluft zuführende Organ der nötige Innendruck in der Blasform aufrechterhalten, ohne den der Kühlvorgang infolge des Memoryeffektes nicht in der gewünschten Weise ablaufen kann.

Bis zum Abkühlen des Hohlkörpers in der Blasform kann der neue Vorformling bereits im angeformten Zustand einfahrbereit vorliegen, so daß er nach dem Auswerfen des abgekühlten Hohlkörpers sofort in die Blasform eingefahren werden kann. Die hierdurch erzielte Zeitersparnis kann dadurch noch vergrößert werden, daß während des Abkühlvorganges der neu angeformte Vorformling mit dem Blasdorn in eine andere Blasform verfahren wird, so daß mit einem einzigen Blasdorn sogar zwei oder noch mehr Blasformen während eines Zeitintervalls bedient werden können, in welchem der Blasdorn normalerweise durch die fortlaufenden Verfahrensstufen, insbesondere während des Abkühlens in der Blasform, blockiert ist. Wenn man bedenkt, daß der Blasdorn und die Anformstation für den Vorformling im allgemeinen die kompliziertesten und kostspieligsten Werkzeuge einer Blasformanlage sind, ergibt sich neben einer Senkung der Kosten eine erhsbliche Steigerung der Leistungsfähigkeit einer Anlage.

In bezug auf die bekannten Spritzblasanlagen, bei denen pro Blasform zwei oder sogar drei Blasdorr.e Verwendung finden, um die Kapazität in der Anform- und der Umformstation besser zu nutzen, ergibt sich der Vorteil, daß die Erfindung mindestens einen Blasdorn pro Blasform einspart. An Stelle der sehr komplizierten und gleichzeitig äußerst präzisen Blasdornwerkzeuge übernimmt nun ein simples Hilfsorgan die weitere Funktion. Dieses Hilfsorgan ist deshalb auch so einfach, weil es — anders als die Blasdorne — weder Einfluß auf die Formung des Vorformlings noch auf die Formung des Hohlkörpers hat. Dadurch, daß jetzt pro Blasform nur noch ein Blasdorn arbeitet, sind periodische Unterschiede in den Hohlkörpern ausgeschaltet, die sonst von — unvermeidbaren — mechanischen und thermischen Toleranzen an den beiden (oder drei) Blasdornen herrühren.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen veranschaulichen, beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung in der Blasstellung,

F i g. 2 die Seitenansicht mit der zugehörigen Vorformlingsstation,

F i g. 3 bis 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform, wobei die drei Figuren drei verschiedene Stufen des Herstellungsverfahrens veranschaulichen,

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Auslührungsform der Vorrichtung,

F i g. 7 eine Vorderansicht der Vorrichtung parallel der Schnittlinie VII-VII in F i g. 6.

In F i g. 1 ist mit 2 eine Blasform bezeichnet, die aus den beiden Hälften 4 besteht, die in Richtung der Zeichenebene auseinanderfahrbar sind, was in der Zeichnung jedoch nicht näher veranschaulicht ist. Ein Blasdorn3 hat einen Hohlkörper? bereits aufgeblasen. Durch den Blasdorn 3 und eine Führung 5 führt ein Kanal 8 für die Druckluft.

Mit 3' ist das andere Druckluft zuführende Organ bezeichnet, welches mich dem Herausziehen des Blasdornes3 aus der Blasform 2 Druckluft in den Hohlkörper 7 einbläst. Das Druckluft zuführende Organ 3' dient gleichzeitig der Kalibrierung, indem es zur Formung des Halsteiles des Hohlkörpers 7 in diesen eingefahren wird. Ein Ventil 9 in dem Kanal zum Druckluft zuführenden Organ 3' wird in Schließ- und ein Ventil 10 in dem Kanal 8 zum Blasdorn 3 wird in Öffnungsstellung gehalten, wenn der Blasdorn 3 den Hohlkörper? aufbläst. Wenn das Druckluft zuführende Organ 3' Druckluft zuführt, wird das Ventil 10 geschlossen und das Ventil 9 geöffnet. Sobald der Blasdorn 3 aus der Blasform 2 entfernt ist, wird die Führung 5 so weit zur Öffnung der Blasform 2 verfahren, daß die Druckluft aus dem Organ 3' in den Hohlkörper? eindringt. Bei einer erforderlichen Kalibrierung des Halsteiles wird das Druckluft zuführende Organ3' dann noch so weit in den Halsteil abgesenkt, daß der Halsteil des Hohlkörpers 7 geformt wird. Wenn auf eine Kalibrierung verzichtet wird, kann das Organ 3' auch glockenförmig ausgebildet sein, wobei der untere Glockenrand um die öffnung

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herum dichtend aufgesetzt wird, die bei Herausziehen des Blasdornes 3 entsteht.

. Das Änformen des Yqrformlings in der Vorform-TingsstatiOn wird in Fig, 2 veranschaulicht. Der Blasdorn 3 ist aus der Blasform 2 in die Vorformlingsstatiöh 1 hineingezogen worden, unter der sich nui· teilweise und vereinfacht dargestellt eine. Spritzvorrichtung 1' befindet, die den Kunststoff in die yorformlingsstation 1 einspritzt, wo sich dieser um den Bläsdorn 3 herum als Vorformling ausbildet, der dann — wie zu Fig. 1' beschrieben — zu einem Hohlkörper 7 aufgeblasen wird. Bei der F i g. 2 ist die Vorformlingsstation 1, wie die Blasform 2, aus zwei auseinanderfahrbaren Hälften ausgebildet. Die Spritzvorrichtung 1' kann unter die V\.rfr>rmlingssta·· tion I eingefahren oder eingeschwenkt werden.

In den F i g. 3 bis 5 ist die Vorformlingsstation 1 als nach dem Tauchblasverfahren (deutsches Patent 1 800 263) arbeitende Tauchstation ausgebildet. Die Blasform 2 besteht aus den beiden Hälften 4, die in Richtung der Zeichenebene auseinanderfahrbar sind. Der Blasdorn 3 taucht in die Vorformlingsstation 1 ein. Das Druckluft zuführende Organ 3' ist stabförmig ausgebildet und mit dem Blasdorn 3 an einer gemeinsamen Führung 5 befestigt, die in einem Gehäuse 6 verschiebbar ist. Die zu dem Blasdorn 3 und dem Druckluft zuführenden Organ 3' führenden Blasluftkanäle sind hier der Einfachheit halber nicht dargestellt. Sie sind jedoch völlig analog dein Ausfdhrungsbeispiel in Fig. 1 und2 ausgebildet und ebenfalls mit den dort beschriebenen Ventilen 9 und 10 versehen.

In der F i g. 3 nimmt der Blasdorn 3 durch Tauchen einen Vorformling auf. Danach wild das Gcl.Uuse 6 in Richtung der Dornachsen nach oben verfahren, damit der Blasdorn 3 un~ damit auch gleichzeitig das Druckluft zuführende Organ 3' aus der Tauchstation bzw. der Blasform 2 herausgefahren werden können. Die Führung 5 wird dann so weit in das Gehäuse 6 eingezogen, bis der Blasdorn 3 in die Blasform 2 einschiebbar ist indem das Gehäuse 6 wieder abgesenkt wird. Jeta wird der Vorformling aufgeblasen und legt sich dabei an die Innenkontur der Blasform2 c-r» K Fig.4). Sobald der Hohlkörper 7 ausreichend aufgeblasen ist, nehmen der Blasdorn 3 und das Druckluft zuführende Organ 3' wieder die Stellung gemäß F i g. 3 ein, wie in Fi g. 5 dargestellt ist. Der Blasdorn nimmt nun bereits einen.

.5 neuen Vorformling auf, während das Druckluft zuführende Organ 3' den Hohlkörpeir 7 des vorher beschriebenen Arbeitstaktes so lange weiter mit Druckluft versorgt, bis der Hohlkörper 7 ausreichend abgekühlt ist. An Stelle von Druckluft kann das Örgan3'

ip auch ein sonstiges gasförmiges oder flüssiges Druck-

'" medium zuführen. So kann beispielsweise auch ein gleichzeitig zum Füllen des Hohlkörpers 7 dienendes Medium verwendet werden.

Die F i g. 6 und 7 zeigen einen schwenkbaren und

1.5 höhenverstellbaren Blasdorn 3 und ein höhenverstellbares, Druckluft zuführendes Organ 3' für jede der beiden Blasformen 2. Der Blasdorn 3 kann zwischen den Blasformen 2 und den zugehörigen Druckluft zuführenden Organen 3' verfahren werden, die über den Blasformen 2 jeweils in entsprechender Höhe angeordnet sind.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist folgende: Der Blasdorn 3 nimmt in der Vorformlingsstation 1 einen Vorformling auf, den er beispielsweise in der linken Blasform 2 aufbläst. Nach ausreichendem Blasen verläßt er diese Blasform 2 wieder, während das über tier Blasform 2 angeordnete Druckluft zuführende Organ 3' in bzw. auf diese Blasform 2 ein- bzw. auffährt und den Blas- und Kühl Vorgang zu Ende führt In dieser Zeit nimmt der Blasdorn 3 in der Vorformlingsstation 1 bereits wieder einen neuen Vorformling auf, um diesen dann in die rechte Blasform 2 zu schaffen und dort so weit wie nötig aufzublasen. Danach kehrt der Blasdorn 3 wieder zur Vorformlingsstation 1 zurück, während das zugehörige Druckluft zuführende Organ 3' den Blas- und Kühlvorgang zu Ende führt.

Bei dieser Konstruktion isi also für eine Vorformlingsstation 1 und zwei Blasformen 2 nur ein präzise hergestellter und für einen Antormvorgang geeigneter Blasdorn 3 erforderlich, da jeder Blasform 2 ein eigenes, lediglich höhenverstellbares Druckluft zuführendes Organ 3' zugeordnet ist, welches den Blas- und Kühlvorgang jeweils zu Ende führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zürn Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, wobei in einer Vorformlingsstation um einen Blasdorn ein Vorformling gebildet wird und der Vorformling mit dem Blasdorn in eine Blasstation überführt wird und dort innerhalb einer geteilten Blasform mittels Druckluft aufgeblasen wird und wobei der Hohlkörper in der Blasform abgekühlt, verfestigt und aus der Blasform entformt wird und wobei der Blasdorn aus dem Hohlkörper durch eine Relativbewegung entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasdorn (3) in ?.n sich bekannter Weise vor Beendigung des Abkühlvorganges des ausgeformten Hohlkörpers (7) aus diesem entfernt, unmittelbar danach ein anderes, an sich bekanntes, Druckluft zuführendes Organ (3') an die Öffnung der Blasform (2) herangeführt und der Hohlkörper (7) weiter in der Blasform (2) abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem anderen Druckluft zuführenden Organ (3') bereits während seines Heranführens an die Öffnung des Hohlkörpers (7) das Austreten von Druckluft erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Vorformlingsstation, mit einer davon entfernten Blasstation mit einer geteilten Blasform und einem zwischen diesen beiden Stationen hin- und herbewegbaren Blasdorn sowie Einrichtungen zum Blasen und Kühlen des Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer Vorformiingsstation (1) und einer Blasform (2) der Blasdorn (3) und das andere Druckluft zuführende Organ (3 ) an einer gemeinsamen Führung (5) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Druckluft zuführende Organ (3') gleichzeitig als Kalibrierteil ausgebildet und nach Entfernen des Blasdornes (3) in die Öffnung der Blasform (2 J einfahrbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer Vorformlingsstation (1) und zwei oder mehrerer Blasformen (2) der Blasdorn (3) an einer Schwenkeinrichtung angeordnet ist und die anderen Druckluft zuführenden Organe (3') jeweils in Richtung auf die Öffnung einer Blasform (2) verstellbar ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Druckluft zuführende Organ (3') stabförmig ausgebildet ist.