DE2334421A1

DE2334421A1 - Kunststoffvorform

Info

Publication number: DE2334421A1
Application number: DE19732334421
Authority: DE
Inventors: Bryant Edwards
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-07-03
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1974-01-24
Also published as: FR2236634B1; GB1441657A; AU5747473A; BE801867A; IT990880B; AU467430B2; FR2236634A1; CH568835A5; CA1006672A; SE381606B; NL7309253A

Description

ΡΑΤΕΝΤΑΛ WALV-A

DB. ing. H. NEGENDANK · dipi..-ino. H. HATJCK - dipl.-phys. W. SCHMITZ

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HAMBURG-MÜNCHEN £ 0 3 ** H £, ZUSTEI.I.PNGSANSCHRIFT: HAMBITHG 36 - NBUER WALL 41

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Illinois Tool Works Inc. München ia · mozartstr. 23

TBL. 0 SS 00 8β

8501 West Higgins Road tblbgr. negedafatent München

Chicago, Illinois 60631/üSA

Hamburg, 3. Juli 1973

Kunststoffvorform

Eine der Schwierigkeiten bei der Verbindung einer Kunststoffvorform, beispielsweise eines langgestreckten hohlen verjüngten Kunststoffkörpers mit einem komplementär ausgebildeten Dorn besteht darin, eine Gleichmäßigkeit und festen Eingriff der Vorform mit dem Dornumfang sicherzustellen. Wenn kein gleichmäßiger und fester Eingriff der Vorform mit der Dornoberfläche erreicht wird, dann kann möglicherweise das entstehende blasgeformte Erzeugnis unerwünschte Abweichungen in Form und Dicke aufweisen. Mit anderen Worten müssen zur Erzeugung eines zufriedenstellenden blasgeformten Kunststofferzeugnisses das Vakuum, welches zur Erwirkung des festen Eingriffs des inneren ümfangs der Vorformen mit dem glatten Außenumfang des Domes aufgebracht wird, sowie der während der Erwärmung der Vorform aufrechterhaltene Eingriff über die gesamte Längsausdehnung des Bereichs zwischen der Vorform und dem Dornumfang wirksam sein. Vor Bekanntwerden dieser Erfindung sind Versuche unternommen worden, durch Sandstrahlen oder anderweitiges Aufrauhen des Dornumfangs einen festen Eingriff

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zwischen Vorform und Dorn zu erreichen. Dieses hat sich in vielen Fällen als nicht befriedigend erwiesen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Kunststoffvorform, die auf einen Dorn mit einem glatten Außenumfang derart aufgebracht werden kann, daß ein sicherer Eingriff mit der Dornumfangsfläche sichergestellt ist, wenn das Vakuum auf den Bereich zwischen der Dornoberfläche und den Innenseiten der Vorform aufgebracht und die Vorform durch Wärme weichgemacht wird. Somit ist die mögliche Gefahr einer ungleichmäßigen Erwärmung des Ausgangsmaterials für die Kunststoffvorform ausgeschlossen.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung richtet sich auf eine Kunststoffvorform der oben beschriebenen Art mit einer neuartigen Anordnung der inneren Umfangsfläche, die es gestattet, die Väkuumbedingungen über den gesamten Bereich angrenzend an den Innenumfang der Vorform gleichzeitig zur Einwirkung zu bringen.

Die Erfindung schaft eine neue und verbesserte Vorform mit in Längsrichtung verlaufenden Kanälen, die vorbereitend zu dem nachfolgenden Erwärmen und während dieses Erwärmens eine Wirksamkeit des Vakuums vor dem Blasformen der Vorformen errichtet.

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Die oben genannten und weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Kunststoffformmaschine mit einem Hohlraum und einem langgestreckten Dorn, und zwar bei Anordnung einer Kunststoffvorform in teleskopartiger Wirkverbindung mit dem Dorn, in der das Vakuum sowie die Wärmebedingungen für den nachfolgenden Blasformvorgang auf sie einwirken können,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorform nach Fig. 1 bei Entfernung von dem Dorn,

Fig. 3 eine Endansicht der Vorform bei Betrachtung von links in Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt im wesentlichen nach der Linie 4-4 der Fig. 2 bei Darstellung des Domes in Verbindung mit der Vorform,

Fig. 5 einen Mittelschnitt ähnlich demjenigen der Fig. 2 zur Darstellung einer Vorform mit einer sich von der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten unterscheidenden Gestalt der Innenfläche, und zwar nach der Linie 5-5 der Fig. 6,

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Fig. 6 eine Endansicht der Vorform bei Betrachtung von links in Fig. 5,

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen nach der Linie 7-7 der Fig. 5 bei Darstellung des Domes in Verbindung mit der Vorform,

Fig. 8 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt durch eine Kunststoffvorform mit einer Innenseitenform, die sich von derjenigen der Fig. 3 bis einschließlich 4 und 5 bis einschließlich 7 unterscheidet,

Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen nach der Linie 9-9 der Fig. 8 bei Darstellung des Domes in Verbindung mit der Kunststoffvorform,

Fig. 10 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen nach der Linie 10-10 der Fig. 8 und

Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung der Innenseite der in den Figuren 8 bis einschließlich 10 gezeigten Vorform zur deutlicheren Darstellung der Art, in welcher der Raum zwischen den Dorneingriffelementen in Längsrichtung verlaufende Kanäle bildet.

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In den Zeichnungen wurden zur Bezeichnung gleicher Teile innerhalb der verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet. Fig. 1 zeigt einen Mittelschnitt von Teilen einer Blasforroeinrichtung die allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet wird.

Die Vorrichtung 12 enthält einen bekannten Formblock 14 mit einem Hohlraum oder einer Blasform 16, die so ausgebildet ist, daß sie einen Gegenstand der gewünschten Form erzeugt, wie durch die punktierten Linien 18 in Fig. 1 angedeutet. Innerhalb des Formhohlraums 16 ist ein langgestreckter verjüngter Dorn 20 zentral angeordnet, und innerhalb des Domes erstreckt sich eine bekannte elektrische Heizeinheit 22. Es sei auch erwähnt, daß der Dorn 20 eine glatte Umfangsflache hat. Die bekannte Formeinrichtung 12 ist nicht mit besonderen Bezugszeichen für ihre baulichen Einzelheiten versehen, da sich die vorliegende Erfindung hauptsächlich auf die Kunststoffvorform richtet, die allgemein durch das Bezugszeichen 24 bezeichnet ist. Die Kunststoffvorform 24 ist so ausgebildet, daß sie teleskopartig von dem Dorn 20 aufgenommen werden kann. Der langgestreckte hohle Kunststoffkörper oder die Vorform 24 besitzt eine Innenseite, die im eingebauten Zustand in ihrer Form allgemein der verjüngten Gestalt der glatten ümfangsflache des Domes 20 entspricht. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Innenumfangsfläche

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der Vorform 24 eine Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter, relativ schmaler Oberflächen 26 aufweist, die sich in Längsrichtung im wesentlichen über die gesamte Länge des Teils der Vorform erstrecken, welcher mit dem Dornumfang in Eingriff ist. Zwischen diesen begrenzten Flächen 26 befinden sich in Längsrichtung verlaufende Zwischenräume 28. Nachdem die Vorform 24 einleitend mit dem Dorn 20 verbunden wurde, kommen die Oberflächen 26 auf der glatten Umfangsf Jashe zum Eingriff.

Bei Anordnung der Vorform 24 über dem Dorn 20 entsprechaid der Darstellung in Fig. 1 wird die Luft aus dem Raum zwischen der Innenseite der Vorform 24 und der äußeren glatten Umfangsfläche des Dornes 20 durch einen Kanal oder Durchgang 30 evakuiert, der in dem Dorneinbau nach Fig. 1 gezeigt ist. Der Durchgang 30, der sich auf dem Umfang des Doms 20 erstreckt, ist in Luftverbindung mit dem äußeren Ende aller Durchgänge 28. Da der Dorn 20 der Wärme von dem Heizelement 22 ausgesetzt ist, wird die Vorform 24 weich. Obwohl der Dorneinbau in dem Formblock 14 gezeigt ist, erfolgt doch die Erwärmung der Vorform auf dem Dorn 20 im allgemeinen vor dem Einsetzen des Dorneinbaus in den Formblock 14 zum Verblasen der Vorform. Das Vorhandensein der in Längsrichtung verlaufenden Kanäle oder Zwischenräume 28 stellt einen gleichmäßigen Eingriff des Innenumfangs der Vorform mit dem Umfang des Dornes 20 sicher. Auf diese Weise wird eine Gleichmäßigkeit in der Berührung der Vorform über ihre gesamte Längsausdehnung aufrechterhalten, da über die gesamte Längsausdehnung der Vorform gleichmäßige Vakuumbedingungen herrschen. Die Gleichmäßigkeit

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in der Berührung der Innenfläche der Vorform stellt eine gleichmäßige Erwärmung der Vorform sicher. Sowie die Vorform weich wird, berührt die gesamte Innenfläche der Vorform die Oberfläche des Domes 20, und die Kanäle 28 verschwinden effektiv. Wenn sich die Vorform ausreichend erweicht hat und sich der Forneinbau in dem Pormblock 14 befindet, wie gezeigt, dann wird unter Druck stehende Luft durch den Kanal 30 eingeführt und verursacht ein Verblasen der Vorform in eine Gestalt, die durch die Gestalt des Formhohlraums 16 bestimmt wird. Dieses Verfahren wird im allgemeinen als "Blasformen" bezeichnet.

Die Figuren 5 bis einschließlich 7 zeigen eine abgewandelte Vorform, die allgemein durch das Bezugszeichen 24a bezeichnet wird. Die Vorform 24a unterscheidet sich von der im Vorhergehenden beschriebenen Vorform 24 nur darin, daß eine Anzahl in Längsrichtung verlaufender Rippen 26a vorgesehen ist. Diese Rippen 26a, wie auch die im vorhergehenden beschriebenen in Längsrichtung verlaufenden Oberflächen 26, stellen die einleitende begrenzte Flächenberührung mit der glatten Oberfläche des oben erwähnten Domes 20 her. Die zwischen den Rippen 26a gebildeten Räume 28a tragen zur Herstellung gleichmäßiger Vakuumbedingungen innerhalb des gesamten Raumes zwischen dem Außenumfang des Domes und den Innenumfängen der Vorform 24a bei. Durch Anordnung der Innenseite der Vorform entsprechend der Darstellung in den Figuren 5 bis einschließlich 7 wird eine Gleichmäßigkeit in der Erwärmung der Form erreicht.

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In denFiguren 8 bis einschließlich 11 wird eine Vorform 24 b in einer weiter abgewandelten Gestalt gezeigt. Es ist ersichlich, daß die Innenseite der Kunststoffvorform 24 b eine Anahl von Knöpfen oder Vorsprüngen 26 b enthält, die eine einleitende begrenzte Flächenbarührung mit der glatten ümfangsfläche des Domes 20 herstellen können. Die Räume 28b, die zwischen den benachbarten Vorsprüngen oder Knöpfen 26b vorgesehen sind, bilden Durchgänge die in Fig. 11 durch Wellenlinien angedeutet sind, und die sich in Längsrichtung im wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der Vorform erstrecken. Bei einer Vorform wie der Vorform 24b können zweckmäßigerweise Vakuumkanäle außer an dem äußeren Ende der Vorform in dem Dorn vorgesehen werden, da sich die Kanäle 28 b zusätzlich zu der LängsVerbindung entsprechend der Fig. 11 auf dem Umfang in Luftverbindung befinden.

In allen hier gezeigten Vorformkonstruktionen ist die Innenseite der Vorform mit Beieichen versehen, die eine einleitende begrenzte Berührung mit dem glatten Umfang des Domes herstellen können, und der anfängliche Abstand zwischen den Dornberührungsflächen stellt die erforderlichen gleichmäßigen Vakuumbedingungen zwischen der Innenseite der Vorform und der Außenseite des Dornes sicher. Alle hier geaigten und beschriebenen Vorformen sind in der Weise wirksam, daß sie

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bei teleskopartiger Verbindung mit dem Dorn einen sicheren gleichmäßigen Eingriff zwischen der Vorform und dem Umfang des Domes sicherstellen, und die Vorform wird infolgedessen gleichmäßig erwärmt. Daher wird bei Verarbeitung der erwärmten Vorform in eiien Blasformverfahren ein Erzeugnis gleichmäßiger Dicke erzielt, das frei ist von jeglichen Fehlern auf seinem Umfang. Bei der vorliegenden Erfindung ist es auch nicht nötig, Dornen mit besonders ausgebildeten Umfangsflächenkonturen zu verwenden, wie sie beispielsweise nach den Sandstrahlen oder dergleichen entstehen. Bei Anwendung der neuartigen Kunststoffvorform gemäß der Erfindung ist es möglich, die herkömmlichen Dorne mit glatter Oberfläche zu verwenden.

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Claims

Patentansprüche :

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1J Kunststoffvorform zur Verwendung in Verbindung mit einem komplementär ausgebildeten Dorn mit glatter Oberfläche, wie er bei Kunststoff^ormmaschinen verwendet wird, gekennzeichnet durch einen langgestreckten hohlen Kunststoffkörper, dessen Innenseite in der zusammengebauten Anordnung allgemein der durch die glatte Umfangsfläche eines komplementär ausgebildeten Domes gegebenen Form entspricht, wobei die innere ümfangsfläche des hohlen Kunststoffkörpers eine Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter Oberflächen von begrenzten Bereich aufweist, die eine einleitende Direktberührung mit der Umfangsfläche eines komplementär ausgebildeten Domes nit glatter Oberfläche herstellen können, und wobei der Abstand zwischen den begrenzten Eingriffsbereichen im wesentlichen gleichmäßig auf Abstand gehaltene Durchgänge über im wesentlichen die gesamte Innenfläche des Kunststoffkörpers bildet, die dazu dienen, die vollständig gleichmäßige Evakuierung von Luft aus dem Raum zwischen der inneren umfangsfläche der Kunststoff vor form und der glatten umfangsfläche eines zugeordneten Dornes zu erleichtern und so eine Gleichmäßigkeit in der Erwärmung der Vorform sicherzustellen, wenn sie für das nachfolgende Blasverformen in eine vorgegebene Gestalt durch Wärme von einem zugeordneten Dorn erweicht wird.

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2. Kunststoffvorform nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ümfangsabstand angeordneten Oberflächen begrenzten Bereichs sich in Längsrichtung der Vorform erstrecken.
3. Kunststoffvorform nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ümfangsabstand angeordneten Oberflächen begrenzten Bereichs die Form mit Ümfangsabstand angeordneter Längsrippen haben.
4. Kunststoffvorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ümfangsabstand angeordneten Oberflächen begrenzten Bereichs in Form von Vorsprüngen vorgesehen sind, die mit ümfangs±»stand voneinander und mit Längsabstand in Richtung der Vorform angeordnet sind.
5. Kunststoffvorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ümfangsabstand angeordneten Oberflächen begrenzten Bereichs in Form einer Anzahl von radial nach innen vorspringenden Knöpfen vorgesehen sind.
6. Kunststoffvorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffvorform von einem offenen Ende her in Längsrichtung verjüngt ist.

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7. Kunststoffvorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Vorform geschlossen und das gegenüberliegende Ende offen ist, um die teleskopartige Verbindung derselben mit einem komplementär ausgebildeten Dorn zu erleichtern.
8. Kunststoffvorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform verjüngt und an ihrem kleineren Ende geschlossen ist.

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