DE2426198A1

DE2426198A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von hohlkoerpern aus thermoplastischen kunststoffen nach dem blasverfahren

Info

Publication number: DE2426198A1
Application number: DE19742426198
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Gruhn; Hans-Rudolf Dr Ing Jacobi; Ernst Dr Ing Tetzlaff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-05-29
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1975-12-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Blasverfahren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hphlkörpern aus thermoplastischen Kunst offen nach dem Blasverfahren, bei dem ein schlauchförmiger Vorformling aus dem Blaskopf ausgestoßen, von der Blasform umschlossen und anschließend durch Einführen eines Druckmittels aufgeblasen wird. Sie bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, im Blasverfahren Hohlkörper aus Kunststoff dadurch herzustellen, daß man aus dem Blaskopf einer Hohlkörperblasmaschine einen plastischen Schlauch als Vorformling ausstößt, diesen durch eine Blasform umschließt und ihn dann mit Hilfe eines Druckmittels, beispielsweise Druckluft zum Fertigteil aufbläst.
Verschiedentlich wird das Druckmedium gleichzeitig als Kühlmittel verwendet, indem in die Bohrung des Blasdornes ein Rohr so eingebaut wird, daß das Blas- bzw. Kühlmedium in den Formhohlraum ein-und wieder austreten kann.
Je nach Größe und Wandstärke des Blasteils kann jedoch die Kühlzeit beim Hohlkörperblasen 40 bis 90 der Gesamtzykluszeit betragen. Das Verhältnis wird generell umso ungünstiger, je dicker die Wandung ist und bei der Innenspülung, je größer das Verhältnis Querschnittsfläche zur Länge des Blasteils wird. Die Abfuhr der im Kunststoffschlauch enthaltenen Wärmemenge wird dabei hauptsächlich über die Formwand an das Kühlmittel, meistens Wasser, vorgenommen. Bekannte Maßnahmen zum Herabsetzen der Kühlzeit sind erhöhter Kühlmitteldurchsatz in der Blasform oder im Blasdorn bzw.
niedrigere Kühlmitteltemperaturen sowie Änderung der Kühlkanalanordnung und -dimensionierung. Diese befriedigen jedoch nicht in jeder Hinsicht, sei es, daß Aggregate mit hoher Förderleistung vorgesehen werden müssen oder sei es, daß ein gleichmäßiges Ab--kUhlen des Hohlkörpers und damit insbesondere ein spannungsfreies Fertigteil nur schwer erreicht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zykluszeit und insbesondere die Kühlzeit beim Hohlkörperblasen zu reduzieren, wobei ein gleichmäßiges Abkühlen des Hohlkörpers mit einfachen Mitteln gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wurde durch ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Druckmittel über eine Hohlwelle dem-Blasdorn zugeführt wird und durch in der Dornwand befindliche oeffnungen während einer Drehbewegung des Blasdorns austritt.
Die Wirksamkeit der Innenkühlung wird charakterisiert durch die Wärmeübergangszahl A, die im wesentlichen von der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels an den zu kühlenden Flächen abhängt.
Diese Strömungsgeschwindigkeit wird insbesondere durch Rotation des Blasdornes erhöht. Die Winkelgeschwindigkeit des Blasdornes kann zweckmäßig 250 bis 25 000 min 1, vorteilhaft 1 000 bis 2 500 min 1 betragen. Die Strömungsgeschwindigkeit an der zu kühlenden Oberfläche setzt sich vektoriell zusammen aus der Austrittsgeschwindigkeit des strömenden Mediums an den am Umfang des Blasdornes befindlichen oeffnungen, z.B. Bohrungen, Schlitze usw., und der Umfangsgeschwindigkeit des Blasdornes an der Austrittsstelle.
Zusätzlich zu der axialen Strömung durch die bisher üblichen Austrittsöffnungen am Dornende entstehen somit - vom rotierenden Blasdorn aus gesehen - weitere axial, radial und tangential gerichtete Strömungen, die sich an der Hohlkörperwand überlagern.
Die hieraus resultierende Anströmung der Hohlkörperwand an den einzelnen Stellen kann durch Änderung der Geometrie der oeffnungen im Blasdorn, des Blasdornes selbst, beispielsweise gemäß den Figuren 2 bis 7, und der Drehzahl variiert bzw. so gewählt werden, daß eine optimale Kühlung des Hohlkörpers erreicht werden kann, wenn der Hohlkörper bei unterschiedlichen Wandstärken gleichmäßig abgekühlt werden soll.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur'Durchführung des Verfahrens, bestehend aus feststehenden, Kühlmittelräume enthaltenden Gehäuseteilen, einem Kalibrierdorn sowie einer koaxial angeordneten Hohlwelle, wobei die Hohlwelle drehbar gelagert und mit einem Blasdorn form- und kraftschlüssig verbunden ist. Nach weiteren Merkmalen ist der Blasdorn in seinem der Hohlwelle zugekehrten Bereich konisch ausgebildet und am Umfang mit mehreren oeffnungen versehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfind-ungsgemäßen Vorrichtung verlaufen die Offnungen radial bis tangential von der Blasdornmitte aus.
Anhand der Zeichnungen, die schematisch unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten der Vorrichtung wiedergeben, wird die Erfindung nachfolgend in Einzelheiten beschrieben.
Gemäß Figur 1 sind auf einer Hohlwelle (2) zwei kaskadenförmig ausgebildete Gehäuseteile (3) und (4) angeordnet. Die Hohlwelle ist drehbar gelagert und wird mittels eines geeigneten Motors (1), beispielsweise Elektromotors, angetrieben. An die Gehäuseteile schließt sich ein mit Schlitzen (6) versehener Kalibrierdorn (5) an. Kalibrierdorn und Gehäuseteile sind miteinander verspannt.
Mit (7) ist die Einlaßöffnung im Gehäuseteil (3) und mit (8) die Auslaßöffnung im Gehäuseteil (4) für das strömende Medium bezeichnet.
Das in den Hohlraum (11) eintretende Kühl- bzw. Blasmedium gelangt über Schlitze (13) in die Hohlwelle (2) und durch diese in den Blasdorn (9). In der Dornwand sind zweckmäßig 4 bis 16, vorteilhaft 8 bis 12 Uffnungen (10) am Umfang vorgesehen. Der Austritt des strömenden Mediums aus dem Formhohlraum (14) erfolgt über die Schlitze (6) des Kalibrierdornes (5) und den Hohlraum (12) ins Freie. ~Zur Erhaltung eines bestimmten Druckniveaus- ist am Mediumsaustritt zweckmäßigerweise ein Druckregelventil (in der Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet. Die axiale Bewegung der Vorrichtung erfolgt in an sich bekannter Weise mittels Hydraulikzylinder.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß ohne Erhöhung des Kühlmitteldurchsatzes die Wärmeübergangszahl erheblich gesteigert und damit die Abkühlzeit verkürzt werden kann. Hervorzuheben sind die gleichmäßige Abkühlung des Hohlkörpers sowie- die Möglichkeit Aggregate mit geringen Förderleistungen für den Kühlmittelkreislauf einzusetzen. Außerdem ist der geringere Einfluß der Anordnung der Kühlkanäle auf die Abkühlung bzw. bei komplizierten Formteilen eine einfachere Ausführung der Kühlkanäle in der Form zu erwähnen.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Blasverfahren, bei dem ein schlauchförmiger Vorformling aus dem. Blaskopf ausgestoßen, von der Blasform umschlossen und anschließend durch Einführen eines Druckmittels aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel über eine Hohlwelle dem Blasdorn zugeführt wird und durch in der Dornwand befindliche Öffnungen während einer Drehbewegung des Blasdornes austritt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit des Blasdornes 250 bis 25 000 min beträgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus feststehenden, Kühlmittelräume enthaltenden Gehäuseteilen, einem Kalibrierdorn sowie einer koaxial angeordneten Hohlwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (2) drehbar gelagert und mit dem Blasdorn (9) form- und kraftschlüssig verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasdorn (9) in seinem der Hohlwelle (2) zugekehrten Bereich konisch ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Blasdornes (9) mehrere Öffnungen (10) vorgesehen sind,
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oeffnungen (10) radial bis tangential von der Blasdornmitte aus verlaufen.

Zeichn.