DE2222535B2

DE2222535B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Einwärtsbewegung eines Stempels einer Blasform beim Herstellen eines Hohlkörpers

Info

Publication number: DE2222535B2
Application number: DE2222535A
Authority: DE
Inventors: Otto Rosenkranz; Karl- Heinrich Seifert
Original assignee: Heidenreich & Harbeck Zweigniederlassung Der Gildemeister Ag, 2000 Hamburg
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1972-05-08
Filing date: 1972-05-08
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2222535A1; DE2222535C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Einwärtsbewegung eines Stempels einer Blasform beim Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit eingewölbtem Boden, wobei in einer Blasform zunächst ein Hohlkörper mit einem im wesentlichen nach außen gewölbten Boden geformt wird, worauf anschließend der Boden unter Bildung eines Standringes durch einen axial bewegbaren Stempel nach innen gewölbt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es hat sich gezeigt, daß der für gewöhnlich zylindrische Wandbereich solcher Kunststoffbehälter überwiegend Zugspannungen ausgesetzt ist, die von den Kunststoffen gut aufgenommen werden, insbesondere dann, wenn sie bei niedrigen Blastempcralurcn biaxial orientiert sind. Beim Übergang zum Boden, der einen Standring aufweisen soll, damit der Behälter ausreichend standsicher ist, wechselt die Beanspruchung überwiegend in eine Biegebeanspruchung, die aber von den Kunststoffen wegen des verhältnismäßig geringen Elastizitätsmoduls schlecht aufgenommen wird. Dadurch komml es zu Bruch oder Verformung, insbesondere bei längerer Lagerzeit und höheren Lagcrtempera-

turen.

Um diese Nachteile zu beheben, kann man den Obergang von der zylindrischen Behälterwand zum Standring des Bodens optimal gestalten, wobei jedoch ein minimaler Standringdurchmesser nicht unterschritten werden darf, damit zumindest die leichte leere Flasche genügend Standsicherheit hat (DE-OS 16 07 895).

Zur Bildung eines Randwulstes am Fußten eines Behälters ist es auch bekannt (DE-OS 14 79 563), in der Blasform einen Bodenstempel vorzusehen, der nach dem Blasen eingefahren wird und so durch Umstülpen des Bodens nach innen die Anformung eines Standwulstes ermöglicht. Eine Verfestigung und Verstärkung des Bodens im Sinne einer gezielten Wandstärkenverteilung ist jedoch nicht möglich, da von einem extrudierten Schlauch ausgegangen wird, dessen Ende in der üblichen Weise beim Schließen der Blasform zusammengedrückt wird.

Andererseits ist es auch bekannt, durch die Formgebung des Bodens von Kunststoff-Flaschen eine höhere Steifigkeit zu erzielen, sei es, daß es an dem nach innen gewölbten Boden der Flasche eine Versteifungsrippe angeformt ist (DE-GM 72 02 405) oder sei es, daß die Wandstärke im Bereich des nach innen gewölbten Bodens größer gehalten wird.

Darüber hinaus ist *s bekannt, den Aufblasvorgang in einer Blasform durch eine in Bodennähe angebrachte Kontrollöffnung dadurch zu überwachen, daß beim Überdecken der Kontrollöffnung durch den geblasenen Hohlkörper ein Ventil betätigt wird, das mit der Fülleinrichtung gekoppelt ist. so daß der Füllvorgang gesperrt wird, wenn der Hohlkörper unvollständig geblasen wurde. Es handelt sich also hier darum, die Ausformung des Hohlkörpers zu überwachen, nicht jedoch eine höhere Festigkeit des Hohlkörpers zu erzielen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine gezielte Bodenverstrrkung und Standringverstärkung des Hohlkörpers in der Blasform zu erzielen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale gelöst, daß

a) unter Verwendung eines an sich bekannten, an seinem vorderen Ende verschlossenen Vorformlings, bei dessen Aufblasen in an sich bekannter Weise das Abdecken einer Kontrollöffnung in der Blasform festgestellt und

b) durch das Abdecken der Kontrollöffnung die Einwärtsbewegung des Stempels ausgelöst wird.

Es ist wesentlich, daß von einem Vorformling mit geschlossenem linde ausgegangen wird, da sich auf diese Weise eine bestimmte Wandstärkenverteilung im Bodcnbcrcich voraussetzen läßt. Während des Blasvorgangs wird der Vorformling vom Blasdorn abgestützt und während des Aufblasvorgangs radial aufgeweitet und in axialer Richtung gereckt, bis ein Aufblaszusland erreicht ist, bei dem sich ein nach außen vorgewölbter Boden gebildet hat, der aufgrund seiner geringeren Reckung die gewünschte Wandstärkenverteilung aufweist. In diesem Zustand wird die Konirollöffnung abgedeckt, so daß nun das Einfahren des Bodcnstcmpcls ausgelöst, wird, wobei das Innere des Hohlkörpers noch unter Druck steht und somit abgestützt ist, so daß sich tatsächlich die gewünschte Bodenverstärkung und Standringverstärkung des I lohlkörpers erzielen läßt. Fs hat sich gezeigt, daß ein Ausbeulen des Bodens auch bei hohen Innendrücken und großen flaschen mit Sicher-

heit vermieden wird. Es läßt sich ein großer Standringdurchmesser erzielen, so daß man eine gute Standsicherheit, insbesondere der leeren Flasche, beim Abfüllen erhält. Ferner läßt sich leicht ein kleiner Standringradius im Übergangsbereich von einer zylindrischen Wandung zur Bodenwölbung erzielen, wodurch das Biegemoment und der bekannte Kriecheffekt, nämlich die allmähliche teilweise Rückstellung des Wandungsbereiches unter Druck und bei Temperatur verhindert wird. Man erhält eine verhältnismäßig große Wanddicke im Bereich des Standringradius.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet Ist der Blasdorn bis zur Anlage an den Bodenstempel einwärts bewegbar, so wird eine zweckmäßige Abstützung der Bodenwandung des Hohlkörpers erzielt. Anspruch 4 richtet sich auf Einzelheiten der Überwachungseinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig.! bis 4 Schnitte durch eine Blasform mit Bodenstempel, wobei verschiedene Phasen df s Aufbiasvorganges dargestellt sind.

Mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 läßt sich ein großer Standringdurchmesser, eine kräftige Einwölbung nach innen und ein kleiner Standringradius mit kräftiger Wanddicke erzielen, im Gegensatz zum üblichen Blasprozeß, mit dem entweder ein kleiner Standringradius nicht erzielbar ist, oder der Werkstoff an dieser Stelle ausgereckt sein würde.

In Fig. 1 ist im Schnitt eine Blasform 30 dargestellt, die aus zwei Seitenhälften 31 und 32, einem als Bodenform ausgebildeten Bodenstempel 33 und einem Blasdorn 34 besteht, auf dem ein Vorformling 35 angordnet ist. Der untere Teil der Blasform 30 ist nicht dargestellt und ist in bekannter Weise zur Bildung eines Flaschenhalses zwischen den Seitenhälften 31 und 32 und dem Blasdorn 34 ausgebildet. Ferner ist der Anschluß zum Zuführen der Blasluft in den Blasdorn 34 nicht dafgestellt. Der Bodenstempel 33 ist in einer

öffnung 36 der Blasform 30 verschiebbar angeordnet und wird durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung verschoben. Ferner münden in die Blasform 30 zwei Bohrungen 37 und 38, von denen die untere Bohrung 37 als Lagekontrollbohrung dient und z. B. mit Atmosphäre verbunden ist, während die obere Bohrung 38 über ein nicht dargestelltes druckabhängiges Ventil, das mit der Betätigungseinrichtung für den Bodenstempel 33 verbunden ist, mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druck- oder Unterdruckquelle verbunden ist.

F i g. 1 zeigt den Vorformling 35 im ursprünglichen Zustand bei Beginn des Blasvorganßes, wobei sich der Bodenstempel 33 in der oberen Stellung befindet.

In F i g. 2 ist der Blasvorgang so weit fortgeschritten,

_>n daß der Formling 39 den Bodens'"mpel 33 bereits erreicht hat und sich in teilweise! Anlage ;in den Seitenhälften 31 und 32 befindet.

Gemäß Fig. 3 ist der Blaszustand so weit fortgeschritten, daß die untere Bohrung 37 durch den

r> Formling 39 verschlossen ist. Dadurch kann nun über die obere Bohrung 38 der Aufbau eines Unter- bzw. Überdrucks in dem Hohlraum 40 zwischen dem Formling 39 und dem Bodenstempel 33 gemessen werden. Diese Druckveränderung wird von dem

in druckabhängigen Ventil in ein Steuersignal umgesetzt, das die Betätigungseinrichtung des Bodenstempels 33 aktiviert, worauf der Bodenstempel 33 nach Linien geschoben wird, wobei gemäß Fig.4 der Hoden der Flasche entsprechend eingewölbt wird. Da der Blasdorn

)> 34 diesen Vorgang nicht stören darf, wird er zurückgezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern der Einwärtsbewegung eines Stempels einer Blasform beim Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff mit eingewölbtem Boden, wobei in einer Blasform zunächst ein Hohlkörper mit einem im wesentlichen nach außen gewölbten Boden geformt wird, worauf anschließend der Boden unter Bildung eines Standringes durch einen axial bewegbaren Stempel nach innen gewölbt wird, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß

a) unter Verwendung eines an sich bekannten, an seinem vorderen Ende verschlossenen Vor- ii formlings, bei dessen Aufblasen in an sich bekannter Weise das Abdecken einer Kontrollöffnung in der Blasform festgestellt und

b) durch das Abdecken der Kontrollöffnung die Einwärtjbewegung des Stempels ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper während der Bewegung des Stempels von innen mit Druckluft abgestützt wird. 2^r>

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Blasform, einem Blasdorn und einem axial bewegbaren Bodenstempel, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasdorn (34) bis zur Anlage an den Bodenstempel (33) einwärts )" bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da3 in der blasform (30) zwei in deren Hohlraum (40) mündende Bohrungen (37, 38) vorgesehen sind, von denen die <;ine Bohrung (37) '^r> mit der Atmosphäre verbunden und durch den Formling (39) in einem bestimmten Aufblaszustand verschließbar ist, während die andere Bohrung (38) über ein druckabhängiges Ventil, das die Bewegung des Bodenstempels (33) auslöst, an eine Druck- oder ■«> Unterdruckquelle angeschlossen ist.