DE2311870A1

DE2311870A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von hohlkoerpern aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2311870A1
Application number: DE2311870A
Authority: DE
Inventors: Claude Lafosse
Original assignee: Saint Gobain Carnaud Interplastic SA
Current assignee: Saint Gobain Carnaud Interplastic SA
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: FR2174732A1; BE796489A; ES412444A1; ZA731673B; IT988606B; NL7303267A; FR2174732B1; GB1418398A; US3809521A

Description

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FreiligrathstraBe 19 Γ» InI Inn R H Rahr Elsenacher Straße 17

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Pat.-Anw.Herrmann-TrafltepoM DlDh-PhVS. Eduard ΒθΙΖίβΓ Fernsprecher: 363011

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Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl

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Ref.: M 04 111 Lw/h.

In der Antwort bitte angeben Zuschrift bitte nach:

München

8. März 1973

Saint-Gobain-Carnaud Interplastic, 71 Chalon-sur-Saone

Frankreich

Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material durch Blasspritzen eines extrudierten Rohres bei einer Temperatur derart, daß dessen Viskositätszustand ein solches Blasen ermöglicht. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf die Verwirklichung stark erhöhter Arbeitskadenzen oder -folgen, unter Inanspruchnahme von besonders einfachen mechanischen Lösungen und unter Bedingungen, welche die Bi-Orientierung des extrudierten Materials ermöglichen.

Bekanntlich umfassen die z. Zt. bekannten BlasSpritzvorrichtungen Mechanismen, die deren Bewegungen zur Verwirklichung und Zuordnung der Funktionen extrudieren und blaseiPln diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Weise sicher-steilen. Die diskontinuierlichen Bewegungen begrenzen sehr schnell die Möglichkeiten erhöhter Geschwindigkeiten und bedingen komplizierte Einrichtungen, Die kontinuierlichen Bewegungen ermöglichen es, die Geschwindigkeiten zu erhöhen; diese können erhebliche Werte im Falle von Maschinen

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mit Zirkular- oder Kreiskinematik erreichen. Auf alle Fälle jedoch sind diese Maschinen mechanischen Problemen unterworfen, die aus der Trägheit der in Bewegung befindlichen Massen sich ableiten lassen, insbesondere in den Phasen des Anfahrens und Stillsetzens. Im übrigen wird es schwierig, die hergestellten Hohlkörper herauszuziehen, die aufgrund ihrer Leichtigkeit bei erhöhter Geschwindigkeit in der Handhabung sehr delikat sind.

Das Phänomen der Bi-Orientierung, dessen Vorteile nunmehr bei der Anwendung auf geblasenen Hohlkörpern wohlbekannt sind, kann bei den bekannten Blasspritzvorrichtungen nicht verwirklicht werden, ohne daß man auf komplizierte mechanische Einrichtungen zurückgreift, die einen Begrenzungsfaktor für die Produktionskadenzen bilden.

Die Vorrichtung nach der Maschine zeichnet sich nun demgegenüber dadurch aus, daß sie eine Vielzahl von aus zwei Teilen bestehenden Formen aufweist, die kranzartig konzentrisch zur Extrusionsachse oder Spritzachse auf einem festen Träger angeordnet sind; daß sie eine Rutsche aufweist, deren oberes in der Nähe des Extruderkopfes angeordnetes Ende das extrudierte Rohr aufnimmt und es mit seinem unteren Ende nacheinander in jede der Formen absetzt; daß sie Einrichtungen zum Abstützen und in Drehung-versetzen der Rutsche um die Extrusionsachse aufweist; sowie Einrichtungen zum Öffnen und Schließen der Formen sowie Einrichtungen zum Synchronisieren der Öffnungs- und Schließbewegung der Formen mit der Drehung mit der Rutsche, derart, daß das untere Ende der Rutsche das Rohr in eine offene Form ablegt, die sich wieder schließt, sobald das untere Ende der Rutsche sich oberhalb der nachfolgenden Form befindet.

Die die Führung des thermoplastischen Materials aus dem Extrusionskopf bis zu den Formen sicherstellende Rutsche kann in Form eines Rohres oder einer Rinne vorgesehen sein.

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Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die vollständige Immobilisierung der erheblichen Massen, die gewöhnlich auf den bekannten Blasspritzvorrichtungen in Bewegung sind. Die Führungsrutsche und das extrudierte Rohr, die von vernachlässigbaren Massen sind, befinden sich allein in Bewegung, was es ermöglicht, in sehr großen Anteilen die Produktionskadenzen zu erhöhen,

Andererseits werden die Bedingungen der Ausnutzung erleichtert durch die bis ins ."äußerste gehende Begrenzung der in Bewegung befindlichen Ausrüstungseinrichtungen, den leichten Zugang zu "sämtlichen festen Organen und das völlige Freisein oder Freikommen des Extrusionskopfes, der somit ohne Schwierigkeiten sämtliche Regelorgane oder besonderen Einrichtungen umfassen kann, die geeignet sind, die Extrusions- oder Blasbedingungen zu verbessern.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, welche in der Rutsche ein Kühlfluid zirkulieren lassen, derart, daß ganz genau die Temperatur des extrudierten Rohres auf den gewünschten Wert im Augenblick seines Ablegens in eine Form eingestellt werden kann.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das in die Rutsche eingeführte Kühlfluid dazu beitragen, daß extrudierte Rohr abzustützen, in dem ein Gaskissen gebildet wird, welches den Kontakt des Rohres mit den Wandungen der Rutsche über wenigstens einen Teil seiner Länge vermeidet.

Aufgrund der Möglichkeiten der genauen thermischen Konditionierung des extrudierten Rohres während seiner Führung in der Rutsche, insbesondere in dem Fall, wo das Fluid ein Gaskissen bildet, verleiht man den erhaltenen Hohlkörpern sehr günstige mechanische Eigenschaften.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun

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mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 perspektivisch eine Ausführungsform erkennen

läßt, in der die Rutsche in Form einer Rinne ausgebildet ist;

Fig. 2 ist eine schematische Teildarstellung der

kranzartig angeordneten Formen;

Fig. 3 ist eine perspektivische Teildarstellung und

zeigt die Führung des extrudierten Rohres in einer Form;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer

anderen Ausführungsform mit röhrenförmiger Rinne.

Wie in den Fig. 1 und 4 dagestellt, umfaßt die Maschine eine fest Extrusionseinrichtung 1 irgendeines zweckmäßigen Typs, welche über einen Kopf 2 von vertikaler Achse ein Rohr oder einen Külbel 3 unter Temperatur- und Homogenisierungsbedingungen erzeugt, die zum Blasspritzen des thermoplastischen Materials geeignet sind oder die diesen Bedingungen benachbart sind. -

Die Vorrichtung umfaßt auch, in Lagerung auf einen festen horizontalen Träger 4 aneinanderstoßende Formen 5, die kranzartig konzentrisch zur Achse XX¹ des Extrusionskopfes 2 angeordnet sind. Der untere Teil dieser Formen ist fest mit dem Träger 4 verbunden und ihr oberer Teil ist in der Lage, eine Öffnungs- und Schließbewegung bezüglich des unteren Teils auszuführen. Diese Bewegung kann durch eine beliebige Einrichtung, die beispielsweise mit Scharnieren ausgebildet ist, wie dargestellt, erhalten werden, kann aber auch mit Gleitschienen etc. versehen sein.

Eine Rutsche 6 in Rinnenform, die drehbeweglich um die Achse XX^f

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ist, nimmt an ihrem Eintrittsende das extrudierte Rohr 3 auf und führt es zwischen Spritzkopf 2 und den Formen 5 und sorgt für seine Verteilung in diesen letzteren. Diese Rutsche wird in kontinuierlicher Kreisbewegung durch einen Motor 16 über eine einfache Transmission 16a angetrieben.

Die Steuerung der Schließ- und Öffnungsbewegung der Formen wird synchron mit der Drehung der Rinne durch Ventile 14 sichergestellt, welche konzentrisch zur Achse XX¹ angeordnet und durch eine fest mit der Rinne verbundene Nocke 13 betätigt sind, wobei diese Ventile die Verteilung eines Fluids unter Druck in den Zylinderanordnungen 15 steuern, die jeweils an den oberen Teil einer Form angeschlossen oder mit diesem gekuppelt sind.

Die Rutsche kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden, welches günstige Eigenschaften der Reibung in der Wärme bezüglich der Art des extrudierten Produktes aufweist und einen Oberflächenzustand besitzt, der günstig für das Gleiten des extrudierten Rohres ist. Insbesondere kann man als solches Bildungs- oder 'Oberflächenmaterial ein Superpolyamid, Teflon oder polierten Stahl verwenden.

Man kann ebenfalls, um das Gleiten des extrudierten Rohres zu begünstigen, mechanische Einrichtungen vorsehen wie Kugellageruhgen, endlose Riemen etc..

Zur Herbeiführung der Temperatursteuerung des extrudierten Rohres vor dem Formen ist vorgesehen, in die Rinne ein Kühlfluid wie Luft einzuführen, welches über eine Leitung zugeführt wird sowie eine Drehdichtung 8 und eine Leitung 7a. Die Abführung dieser Luft kann mit Hilfe von öffnungen realisiert werden, die längs der Innenfläche verteilt sind und zwar entsprechend bereits bekannten Prinzipien, derart, daß ein Luftpolser oder Luftkissen gebildet wird,,

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welches sich über die gesamte Länge der Rinne erstrecken kann. Durch dieses Luftpolster wird der Kontakt des extrudierten Rohres mit einer festen Wandung vermieden.

Nach dem Formen werden die Hohlkörper beispielsweise Placons aus den Formen in einen mittigen Sammeltrichter 10 ausgestoßen und über die Öffnung 11 aus der Maschine entfernt..

Die eben beschriebene Maschine oder Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

- kontinuierlisches Spritzen eines Rohres oder Külbels 3 aus dem festen Kopf 2. Das Innere des Külbels bildet eine dichte Kammer, in deren Innerem ein geregelter Luftdruck aufrechterhalten wird. Die durch eine Leitung 12 herbeigeführte Speisung mit Luft wird von Extruderkopf aus durch irgendeine geeignete Einrichtung sichergestellt.

- Führen des Külbels 3 in der Rutsche, beispielsweise Rinne 6, wobei diese in kontinuierlicher Drehbewegung um die Achse des festen Kopfes 2 angetrieben wird.

- während dieser Drehung kontinuierliche Verteilung des Külbels in die festen Formen 5, die sich Öffnen und nacheinander vor und nach dem Durchgang der Rinne schließen.

- Blasen des Külbels durch Nadelabzweigstück oder Nadelanbohrschelle (par piquage d·aiguille) oder irgendein anderes Verfahren und Kühlen in jeder Form während der Drehung der Rutsche auf den anderen Formen.

- Öffnen der Formen und Auswerfen der Hohlkörper unmittelbar vor dem Vorbeigang der Rinne.

Nach Auswerfen und Austritt aus der Öffnung 11 der Vorrichtung werden die Hohlkörper zu einer Halsschneidmaschine, wenn es sich um Flaschen handelt, geführt .

Wie Fig. 3 zeigt, ist es zweckmäßig, jede Form im hinteren

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oder vorderen Teil mit einer Führung, beispielsweise 19, zu versehen, deren Ziel es ist, die Achse des Külbels völlig übereinstimmend mit der Längsachse der Form zu halten, in der sie gerade abgeschieden werden soll. Tatsächlich erfolgt das Ablegen dieses Külbels über eine freie Länge, die größer als die einer Form ist, wie das Schema der Fig. 2 erkennen läßt. Unter diesen Bedingungen wird der Külbel zwischen dem hinteren Ende 22 der letzten geschlossenen Form 21 und dem Ende 26 der Rutsche gespannt, und dies unmittelbar vor dem Schließen der folgenden Form 23. Der Külbel nimmt also eine Ausrichtung 24 an, die den Umfang 28, entsprechend dem die Formen ausgerichtet sind, schneidet, wenn dieser Külbel nicht an einer günstigen Stelle durch eine geeignete Führung zwischen jeder Form gehalten wäre. Diese Führung kann beispielsweise durch Finger oder Lamellen geringer Dicke hergestellt werden.

Die in Fig. 4 dagestellte Ausführungsform ist analog der in Fig. 1 gezeigten. Sie unterscheidet sich durch die Tatsache, daß die Rutsche durch ein Rohr 17 gebildet wird. In dieses Rohr kann ein Fluid zur Regelung der Temperatur des Külbels sowie gegebenenfalls zur Bildung eines Luftkissens eingeführt werden. Dieses Fluid kann in das Rohr wie bei der vorhergehenden Ausführungsform sowie an seinem oberen Ende durch eine Leitung 18 eingeführt werden.

Die Verwendung einer Verteilerrinne bietet den Vorteil, daß die korrekte thermische Konditionierung des Külbels durch eine regelbare Kühlung der Temperatur der Kühlluft oder des Trägers für den Fall der Verwendung von Luft zur Bildung eines Luftkissens zu ermöglichen. Diese Temperaturkonditionierung des Külbels ermöglicht es, die gewünschte Bi^Orientierung des extrudierten Materials im Augenblick seines Blasens in die Form zu erhalten.

Andererseits ermöglicht die Verwendung einer solchen Rinne es, eine homogene und kontinuierliche Verteilung der Kühlwirkung entsprechend der Oberfläche des Külbels zu erhalten. Dieser

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Effekt resultiert aus dem Trudeln oder Drehen des KüTbels um sich selbst aufgrund der Tatsache, daß der Külbel auf einem festen Kreis 28 rollt oder sich schlingt, entsprechend dem die Formen ausgerichtet sind, indem man von einer festen auf der Achse des Extrusionskopfes befindlichen Stelle ausgeht.

Im übrigen läßt die Rinne eine gewisse Zugbeanspruchung des Külbels zu sowie die Möglichkeit, in Höhe der Formen in Dickenänderungen zu erteilen, die man bewußt in Höhe des Spritzkopfes durch irgendeine geeignete Einrichtung hervorrufen kann. Außer daß eine Beschleunigung der Produktionskadenzen möglich wird, bietet die Vorrichtung nach der Maschine die Möglichkeit, unter Aufrechterhaltung der gleichen Vorteile, die Technik des Blasens durch Formen auf Ausgangs- oder Zwischenformen zu verwirklichen, wobei < sich dann der Formvorgang auf Finishformen anschließt, wobei die Vorteile solcher Vorgänge bekannt sind. Diese Möglichkeit bietet auch den zusätzlichen Vorteil, daß die Anwendung des Bi-Orientierungsphänomens begünstigt wird, _ ■

Außer den oben angegebenen Vorteilen muß darauf hingewiesen werden, daß die feste Anordnung der Formen es ermöglicht, sämtliche bekannten Verfahren zu verwirklichen, die auf das vorherige Einführen in die Formen von Teilen von einer Farbe oder Art zu ermöglichen, die sich von denen des geblasenen Gegenstandes unterscheiden; es kann aber auch irgendein Träger für das Drucken von Texten oder Mustern eingeführt werden, Verfahren, die üblicherweise auf Vorrichtungen mit einer einzigen Form oder in begrenzter Zahl verwendet werden, die jedoch nicht auf Maschinen mit großen Arbeitsfolgen verwendet werden können, die dazu bestimmt sind, Artikel, die eine große Verbreitung finden, zu erzeugen. Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, leicht ein Satz Stücke in den Formen anzubringen, die fest sind, selbst wenn die für diesen Vorgang zur Verfügung stehende Zeit extrem gering ist.

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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann Einrichtungen zur mechanischen Extraktion der hergestellten Hohlkörper umfassen, was eine zwangsweise ungesteuerte Überführung dieser ■ Artikel gegen das nachgeschaltete wieder aufnehmende Fließband ermöglicht. *) sicherzustellen

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die Blasspritzfertigung von Hohlkörpern aus thermoplastischen organischen Materialien beschränkt; vielmehr soll der hier verwendete Ausdruck "thermoplastische Materialien¹¹ im weitesten Sinne interpretiert werden, d. h. er soll jedes beliebige Material umfassen, das mit das Blasen ermöglichenden Eigenschaften der Thermoplastizität dotiert ist.

- Patentansprüche: -

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Claims

Pat entansprüche

./Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Material durch Blasspritzen eines von einer Extruderpresse gelieferten Rohres, welche vertikal von oben nach unten die aufeinanderfolgenden Abschnitte dieses Rohres, die wechselweise in Blasformen eingeschlossen sind, liefert, gekennzeich net durch eine Vielzahl von aus zwei Teilen bestehenden Formen, die kranzartig konzentrisch zur Extruderachse auf einem horizontalen festen Träger angeordnet sind; durch eine Rutsche, deren oberes in der Nähe des Extruderkopfes angeordnetes Ende das extrudierte Rohr aufnimmt und es mit seinem unteren Ende nacheinander in jeder der Formen ablegt; Einrichtungen, die die Rutsche um die Extrusionsachse lagern und drehen lassen; Einrichtungen zum Öffnen und Schließen der Formen sowie Einrichtungen zur Synchronisierung des Öffnungs- und Schließvorgangs der Formen mit der Drehung der Rutsche, derart, daß das untere Ende dieser Rutsche das Rohr in eine offene Form ablegt, welche sich schließt, sobald das untere Ende der Rinne sich oberhalb der nachfolgenden Form befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche in der Rinne ein Kühlfluid zirkulieren lassen, um die Temperatur des extrudierten Rohres auf den gewünschten Wert im Augenblick seines Ablegens in einer Form einzustellen«,
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid dazu beiträgt, das extrudierte Rohr abzustützen, in dem es ein Gaskissen bildet, welches den Kontakt des Rohres mit den festen Wandungen der Rinne über wenigstens einen Teil von deren Länge vermeidet.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Rutsche aus einem Rohr gebildet ist oder einen röhrenförmigen Teil umfaßt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Formen mit einem Führungsorgan versehen sind, welches die Achse des extrudierten Rohres in Koinzidenz mit der Längsachse der Form im Augenblick des Ablegens dieses Rohrs in der Form hält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß

der obere Teil der Formen mit Scharnieren oder scharnierartig auf dem unteren Teil gelagert ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Öffnungs- und Schließvorgang der Formen, Durchführen der Zylinderanordnungen, die von einer mit der Rutsche sich drehenden Nooke betätigt sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet . durch Organe, die das Auswerfen der geformten Körper sicherstellen und sie veranlassen, in einen zentralen Trichter zu fallen, aus dem die Körper nach außen abgeführt werden.

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