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Verfanren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen
Kunststoffen Stand der Technik Die erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur
Herstellung von mit einer Öffnung versehenen Hohlkörpern aus tnermoplastischen Kunststoffen,
und zwar um ein mehrstufiger, unter dem Begriff biaxiales Recken" an sich bekanmtes
Verfahren. Bei diesem wird zunächst aus der Ringdüse eines Spritzkopfes eines Extruders
ein schlauchförmiger Vorformling in eine Vorform eingebracht und in dieser geschlossenen
Vorform anschliessend in eine Vorblasstation gefahren, in der mittels eines in das
offene Ende des in der Vorform eingeschlossenen Vorformlings eingefihrten Blasdornes
dieser Vorformling zum Vorkörper geblasen wird. Danach wird der aus dem Vorformling
geblasene Vorkörper, am
Dorn hängend, in eine geöffnete Fertigform
eingebracht, in der er nach dem Schliessen derselben zum fertigen Hohlkörper ausgeblasen
und aus der er schliesslich nach deren Öffnen entfernt wird.
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In einer älteren Anmeldung (P 23 54 214) ist eine Methode dargestellt,
die mit einem drehbaren Blasdorn bzw.
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diesen aufnehmenden und seine Betätigungsorgane enthaltenden drehbaren
Blasaggregat arbeitet. Mit diesem Blasaggregat wird in der einen Endstellung seiner
Bewegungsbahn in der geschlossenen Vorform aus einem schlauchförmigen Vorformling
ein Vorkörper geblasen, der dann, am Blasdorn des Aggregats hängend, um 1800 in
die andere Endstellung geschwenkt und dabei in eine offene Fertigform gefahren wird,
in der er zum fertigen Hohlkörper ausgeblasen wird. Während des Herumschwenkens
des Blasaggregats unterliegen die geblasenen Vorkörper der Zentrifugalkraft, die
sich auf die gerade bei derartigen Mehrstufenverfahren noch nicht endgültig verfestigten
Vorkörper nachteilig auswirken kann. Ausserdem beanspruchen diese Methoden verwirklichende
SIaschinen ziemlich viel Platz.
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Bei einer anderen, in der älteren Anmeldung beschriebenen Verfahrensweise
wird die Vorform mit dem von ihr aufgenommenen Vorformling von der einen Seite und
die geöffnete Fertigform von der anderen Seite abwechselnd zu einem feststehenden
Blasaggregat gefahren. Wenn die Vorform in die Vorformlingsstation zurückfährt,
wird der Vorkörper, der nach dem
Blasen der Vorform am Blasdorn
hängenbleibt, in der Pertigform ausgeblasen.
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Da bei dieser Methode Vorblas- und Fertigblasstation zusammenfallen,
ist die Zeit für den gesamten Zyklus in erster Linie von der Zeitdauer abhängig,
die die eine oder andere Form, d.h. die Vorform oder Fertigform, an der Blasstation,
also unter dem Blasaggregat verweilen muss. Für die Zeit beispielsweise, die die
Sertigform zum Schliessen unterhalb des fixen Blasaggregats, Aufblasen des Vorkörpers
zum Bertigkörper und Wegfahren aus dem Bereich der Blasstation benötigt, ist das
Blasaggregat und der Bereich unterhalb desselben für die Vorform gesperrt.
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Bei-dem Verfahren nach der US-PS 3 632 261 wird zwar in einer Vorform
um einen Blasdorn durch Unterdruck ein patronenartiger Vorkörper hergestellt und
auf dem Blasdorn auf einer geraden Bahn in eine geöffnete Fertigform eingefahren,
jedoch verlangt diese Methode, um einen hohen Ausstoss zu erzielen, mindestens zwei
Vorformen und mehrere sternförmig hierzu liegende Fertigformen. Ausserdem kann dieses
Verfahren nur mit einfachen patronen- oder hülsenartigen Vorformlingen und nicht
mit Vorkörpern im Sinne der Erfindung arbeiten, die dem fertigen Hohlkörper hinsichtlich
ihrer Gestaltung bereits weitgehend angenähert sind und nur geringe Dimensionen
aufweisen.
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Aufgabe Aufgabe der Erfindung ist, mit nur einer. Vorform und ebenfalls
nur einer Fertigform eine hohe Produktionegeschwindigkeit zu gewährleisten, wobei
unterschiedliche Verweilzeiten des Vorformlings und Vorkörpers in der Vorform bzw
des Vorkörpers und Bertigkarpers in der Fertigform praktisch nur eine geringe Rolle
spielen, der geblasene Vorkörper nur auf geraden, kurzen Bahnen bewegt wird und
eine das erfindungsgemässe Verfahren verwirklichende Maschine nur wenig Platz benötigt.
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Vorteile Die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung gestattet
bei einer kompakten Bauweise, dass jeweils nur eine Vorform, nur eine Fertigform
und zwei Blasaggregate keine grösseren Strecken bewegt zu werden brauchen, als erforderlich
ist, damit sie sich gegenseitig nicht behindern. Dadurch werden in der Praxis sehr
kurze Wege erreicht, die sich in Bezug auf die Massenträgheit leicht beherrschen
lassen und die den an den Dornen der Blasaggregate hängenden Vorkörpern keine Kräfte
aufzwingen, die siezverformen könnten, zumal die Blasaggregate und damit auch die
Vorkörper in vorteilhafter Weise nicht nur auf kurzen, sondern auch geraden Bahnen
bewegt werden. Dies alles führt zu einem hohen Produktionsausstoss, bei hoher Qualität
der geblasenen Erzeugnisse,
Erläuterung der Erfindung Die Erfindung
ist nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, Hierzu stellen dar: Fig. 1a
eine Variante des Verfahrens nach der Erfindung, und 1b stark schematisch in aufeinanderfolgenden
Verfahrens stufen, Fig. 2 eine Vorrichtung, schematisch und vereinfacht sowie in
stark verkleinertem Masstab, zur Darstellung einer abgewandelten Durchführungsart
des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 3 ein Bewegungsschaubild zur Darstellung
der Verfahrensstufen gemäss Fig. 2.
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Die Fig. 1 a veranschaulicht ganz schematisch drei aufeinanderfolgende
Verfahrensstufen I bis III mit den zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Hauptelementen
und Fig. ib sion daran anschliessende weitere drei Verfahrensstufen IV bis VI. Diese
Hauptelemente sind ein einem das eingespeiste Kunststoffmaterial plastifizierenden
Extruder nachgeschalteter Spritzkopf 1 mit gegebenenfalls mehreren, einen Schlauch
kontinuierlich auspressenden Ringdüsen 2, 2a, eine zwischen der Trennebene E und
den Trennebenen E1 und TE2 auf schrägen, nur der Richtung aber nict der Lage nach,
mit A1 und A2 bezeichneten Bahnen zwischen der Vorformlingsstation VV und der Vorblasstation
VB abwechselnd hin- und herbewegte Vorform 3 und eine zwischen den Trennebenen TE1
und TE2 auf einer Bahn B1-B2 in der
Fertigblasstation FB hin- und
herbewegte Fertigform 4o Ausserdem gehören dazu zwei jeweils in der T@ennebene TE1
bzw0 TE2 auf der Bahn C1-C2 hin- und herbewegte Blasaggregate 5 und 6. Diese tragen,
da die Erfindung am Beispiel einer Anlage mit zwei Hohlkörpern gleichzeitig herstellenden
Doppelformen veranschaulicht ist, jeweils zwei Blasdorne 7a und 7b bzw. 8a und 8b.
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Selbstverständlich gehören auch noch andere, dem Fachmann geläufige,teilweise
in Fig. 2 schematisch dargestellte Einrichtungen und Elemente zur erfindungsgemässen
Vorrichtung, wie beispielsweise die die Form 5 auf ihrer Bahn A1 bzw. A2 bewegend##Bewegungseinrichtungen
und eine die Vorform 3 für die Aufnahme von Vorformlingen und Abgabe der geblasenen
Vorkörper öffnende und für den eigentlichen Blasvorgang schliessende sogn. Schliesseinrichtung.
Entsprechende Bewegungsmechanismen müssen auch für die Fertigform 4 vorgesehen sein,
die zwischen den Trennebenen TE1 und TE2 hin- und herbewegt und zur Aufnahme der
in der #orblasstation VB geblasenen Vorkörper geöffnet und für deren Ausblasen zum
Fertigkörper geschlossen wird, Damit arbeitet das erfindungsgemässe Verfahren in
deren Fig. 1a und 1b dargestellten Iurchführungsform mit einer Vorformlingsstation,
zwei durch die Kreuzungspunkte der Linien VB mit den Linien TEi und TE2 gekennzeichnete
Vorblasstationen sowie zwei durch die kreuzungspunkte der Linien BE mit den Linien
E1 und TE, gekennzeichnete Bertigblasstationen.
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In der Grundstellung I befindet sich die Vorform 3 -anter dem Spritzkopf
1 mit seinen beiden Schlauchdüsen 2, 2aO Die Vorform 3 ist bereits geschlossen,
d.h. sie hat in ihren >'ormnestern ausgepresste Schlauchstücke entsprechender
Länge Ls Vorformli#nge aufgenommen. Die Fertigform 4 befindet sich ffin der unteren
Fertigblasstation FB in Blasstellung, d.h.
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n ihr werden die in einem vorangegangenen Zyklus hergestell--en @en
Vorkörper mittels der Blaseinrichtung 6 zu Fertlgkörpern ausgiLasen. Dabei sind
natürlich die Blasdorne abgesenkt, was durch die Punkte in den Dornen 8a, 8b veranschaulicht
ein soll. Die Blaseinrichtung 5 befindet sich in der Vorblasstellung VB; ihre Blasdorne
7, 7a sind hochgezogen.
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Gemäss der schematischen Darstellung der Verfahrens->ufe II wird
dann die Vorform 3 aus der Vorformlingsstation auf auf der Bahn A1 in Pfeilrichtung
a1 in die Vorblasstaion Vß unter die hochgezogenen Dorne gefahren, die dann in die
geschlossene form, d.h. in die in der Form befindlichen, aornsei-tig offenen Vorformlinge
eingestossen werden. Inzwischen wurde die Fertigform 4 geöffnet und die in ihr hergestellten
Fertigkörper abgeworfen. Anschliessend bewegt sich die Fertigform in Pfeilrichtung
bl auf einer die Formtrennebenen TE1 und TE2 rechtwinklig kreuzenden gradlinigen
Bahn aus der unteren Fertigblasstation in Richtung auf die Formtrennebene E1 und
gleichzeitig wird das Blasaggregat 6 in Pfeilrichtung c2 gradlinig in die Wartestellung
gefahren.
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Nachdem die Vorformlinge in Stufe II inder Vorform 3 zu Vorkörpern
geblasen worden sind, wird, wie in der VErfahrensstufe III veranschaulicht, die
Vorform geöffnet und in geöffnetem Zustand in Pfeilrichtung a11 wieder unter den
Spritzkopf 1 bewegt. Inzwischen ist auch die Fertigform 4 in geöffnetem Zustand
in der oberen Fertigblasstation FB angelangt, und zwar derart, dass ihre Trennebene
in geschlossenem Zustand mit der Trennebene der Vorform 3 E1 übereinstimmt. Die
ausgeblasenen Vorkörper 9 werden, an den Blasdornen hängend, in Pfeilrichtung c1
mit dem Blasaggregat 5 in die geöffnete Fertigform 4 eingefahren. Das Blasaggregat
6 ist inzwischen in der unteren Vorblasstation VB angelangt und befindet sich in
Wartestellung.
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In der folgenden Verfahrensstufe IV gemäss Fig. 7b nimmt die Vorform
3 wieder neue Vorformlinge auf, und in der Fertigform 4 werden die in der Verfahrensstufe
II geblasenen und in Stufe III transportierten Vorkörper zustertigkdrperX ausgeblasen.
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Nun wird, wie durch die Verfahrensstufe V veranschaulicht, die Vorform
3 auf der Bahn A2 in die Trennebene TE2 und unter das Blasaggregat 6 gefahren, die
Blasdorne abgesenkt und die in der Vorform 3 befindlichen Vorformlinge in der unteren
Vorblasstation VB zu Vorkörpern geblasen.
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Gleichzeitig wird die geöffnete Pertigform 4,aus der vorher, so lange
sie noch in der Trennebene E1 stand, die fertigen
Hohlkörper entfernt
wurden, in Richtung b2 gradlinig so weit gefahren, bis die Mittelebene ihrer Öffnungen
in der Erennebene TE2 liegt, Anschliessend wird gemäss Verfahrensstufe VI die, gespiegelt
zur Trennebene TE der Verfahrensstufe III entspricht, die Vorform 5 geöffnet und
das Blasaggregat 6 mit den an seinen Dornen hängenden Vorkörpen 9' in die geöffnete
Fertigform eingefahren0 Wenn dann die Fertigform 4 um die Vorkörper 9' geschlosseniworden
ist und in ihr die Vorkörper zu Fertigtörgern ausgeblasen sowie die vorform 3 zur
Aufnahme neuer Vorformlinge wieder unter den Spritzkopf 1 gefahren worden ist, ist
der Zustand gemäss der Darstellung I wieder erreicht, nachdem inzwischen auch das
Blasaggregat 5-wieder in der oberen Vorblasstation VB angekommen ist.
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Isatiirlich kann die Vorform 3 anstatt auf schrägen Bahnen s; und
A2 auch auf geraden, zueinander rechtwinkligen Bahnen aus der Vorformlingsstation
in die Vorblasstationen VB gefahren werden, also zOB. zunächst in der Trennebene
TE bis zum KreuzungspunKt derselben mit der Linie VB und dann aufwärts oder abwärts
auf dieser Linie. Dies ist technisch ohne weiteres möglich, jedoch muss dann hinsichtlich
der Taktzeiten beachtet werden, dass kein anderes Element, z.B0 nicht ein Blasaggregat
5 oder 6,während der Bewegung der Vorform im Wege steht.
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Aus der torstehenden Beschreibung wird ohne weiteres klar, dass eine
erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durch£ihrung des in den Figuren 1a und 1b schematisch
dargestellten
Verfahrens aus einer an sich bekannten Vorformlingsstation
mit einem Spritzkopf 1 und nach mindestens einer Seite sich anschliessenden, von
der Formtrennebene TE der Vorformlingsstation VV gleichweit entfernt liegenden zwei
Vorblasstationen und zwei Fertigblasstationen beseht, zwischen denen auf gradliniger
Bahn c1-c2 je ein Blasaggregat 5 bzw. 6 changierend bewegbar ist. Eine aus den Zeichnungen
ersichtliche Vorrichtung kann auch um die Linie VV gespiegelt werden, und zwar entweder
in der Weise, dass zwei Vorformen 3 und zwei Bertigformen 4 vorhanden sind oder
- unter der Voraussetzung einer sehr hohen Schlauchauspressgeschwindigkeit in der
Vorformlingsstation - mit nur einer Vorform 3 und zwei Bertigformen 4. In diesem
Falle würde also z.B. die Vorform 3 zunächst in Pfeilrichtung a1 gemäss der Darstellung
der Stufe II in die Vorblasstation gefahren werden und in einer nächsten Stufe diagonal
entgegengesetzt in Pfeilrichtung a' aus der Vorformlingsstation in eine, auf der
Trennebene TE, liegende, nicht eingezeichnete, links von der Linie W befindliche
Vorblasstation gefahren. Danath wurde die Vorform 3 gemäss der Darstellung der Stufe
V bewegt und schliesslich in einer weiteren Phase diagonal entgegengesetzt aus der
Vorformlingsstation in eine Vorblasstation gefahren, die links von der - Vorformlingsstation
auf der Trennebene St liegt. Wie hierbei der Bewegungszyklus- der Fertigform 4 abläuft,
braucht, weil ohne weiteres klar, nicht erläutert werden.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,
bei dem in Abwandlung gegenüber dem nach den Figuren ia und Ib die Blasaggregate
auf geraden und zueinander rechtvinklig liegenden Bahnen geführt sind, ist in Fig.
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2 als schematische Aufsicht dargestellt.
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Zu dieser Vorrichtung gehört ein Extruder 10 mit einem Spritzkopf
11, aus dem aus Ringdüsen 20 senkrecht abwärts schlauch- oder rohrförmige Vorformlinge
21 ausgespritzt werden.
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Die Vorform 30 mit ihren auf Holmen 31 geführten, Formhälften 32a
und 32b aufnehmenden Formtragplatten 33a und 33b ist in Pfeilrichtung D-E aus der
Yorb#asstation VB' in die Vorformlingsstation VV und aus dieser zurück in die Vorblasstation
bewegbar.
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Hierzu ist das Schliessgestell mit seiner Schliessholmlagerung 34
auf in der Bewegungsrinhtung liegenden Holmen 35 als Ganzes verschiebbar. Die Formhälften
32a, 32b können also in geöffnetem Zustand (aus der Vorblas- in die Vorformlingsstation)
und in geschlossenem Zustand (aus der Vorformlingsin die Vorblasstation) auf den
Holmen 35 in Pfeilrichtung D-E und senkrecht hierzu zum Öffnen und Schliessen auf
den Holmen 31 in Pfeilrichtung F-G bzw. H-I verschoben werden.
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Die Pertigform 40 hat grundsätzlich mit ihren Holmen 41, Bormhälften
42a und 42b, Formtragplatten 43a und 43b und ihrer Schliessholmlagerung 44 den gleichen
Aufbau wie die Vorform 30. Es fehlt dieser gegenüber jedoch der Bewegungsmechanismus,
der
das gesamte Aggregat in Pfeilrichtung D-E bewegt Es ist als Ganzes in der Fertigblasstation
FB', in der die Formhälften 42a und 42b zum Schliessen in Pfeilrichtung H-I bzw.
zum Öffnen in Pfeilrichtung B-G aufeinander zu und voneinander weg gefahren werden
können, fix. Luf parallel zu den Holmaii 35 liegenden Holmen 50 und 60 ist je ein
in Pfeilrichtung D-E verschiebbares und auf Holmen 51 bzw. 61 in Pfeilrichtung F-G
ein- bzw. ausfahrbares Blasaggregat 52 bzw. 62 geführt. Bei dem dargestellten Beispiel
sind in jedem Blasaggregat, ebenso wie bei dem Beispiel nach den Figuren 1a und
1b,zwei Blasdorne 70a und WOb.b»XW 80a und 80b zusammengefasst. IEt den Holmenführungen
53 bzw 63 kann also jedes Blasaggregat 52 bzw. 62 in der der Vorform, Fertigform
und den Schlauchdüsen 20 gemeinsamen Ebene TE' in Pfeilrichtung E und in einer parallel
zur Ebene TE' liegenden Ebene TE1' bzw. TE2' in Pfeilrichtung D zurückbewegt und
ausserdem in der Mittelebene der VorblasstationVB' bzw. der Fertigblasstation VB'
senkrecht hierzu gefahren werden, In der Wn Fig. 2 dargestellten Stellung beispielsweise
ist die Vorform geöffnet, d.h. die Formhälften 32a und 32b sind, nachdem vorher
in dieser geschlossenen Form die Vorkörper ausgeblasen wurden, aus ein andergefahren,
und das Blasaggregat 62 kann mit den an seinen Blasdornen 80a und 80b hängenden
Vorkörpern in der Ebene TE' in Pfeilrichtung E so weit verschoben werden, bis es,
wie strichpunktiert bei 62' angedeutet, die Vorkörper in die geöffnete Fertigform
mit den auseinandergefahrenen Formhälften
42a und 42b gelangt sind.
Das Blasaggregat 52, das vorher während des Ausblasens der Vorkörper zu den Fertigkörpern
in der geschlossenen Fertigform die Lage 52' einnahm, ist mittels der Holme 51 zurückgefahren
worden und kann nun in Pfeilrichtung D in eine Warte stellung gebracht werden, die
strichpunktiert bei 52" angedeutet ist.
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Damit kann das abgewandelte Verfahren nach der Brfindung gemäss dem
Bewegungsschema nach Fig. 3 durchgeführt werden. In der Grundstellung I' nach Fig.
3 befindet sich die Vorform 32 in der Vorformlingsstation VV', wo sie aus dem Spritzkopf
11 Vorformlinge aufgenommen hat. In der geschlossenen ertigform 42 werden mittels
der abgesenkten Blasdorne des Blasaggregats 52 Vorkörper zu Fertigkörpern ausgeblasen.
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Das Blasaggregat 62 steht in der der Spritzdüse 11 und den Formen
32 und 42 gemeinsamen Trennebene TE' mit angehobenen Blasdornen.
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In der folgenden Verfahrensstufe II' ist die geschlossene Vorform
32 mit den Vorformlingen auf dem Weg d in die Vorblasstation VB' gefahren worden,
und hier werden mittels des Blasaggregats 62 die Vorformlinge zu Vorkörpern ausgeblasen.
Die in der Fertigform 42 ausgeblasenen Fertigkörper sind durch Öffnen und auseinanderfahren
der Fertigformteile 42a, 42b abgeworfen worden und das Blasaggregat 52 auf dem Wege
zurückgefahren worden.
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Nun kann gemäss der Darstellung des Verfahrensschrittes III' die
geöffnete Vorform 32a, 32b auf dem Wege f in die Vorformlingsstation VV' zurückfahren,
während das Blasaggregat 62 mit den an rennen Blasdornen hängenden Vorkörpern auf
dem Weg g zwischen die geöffnete Fertigform 42a, 42b verschoben wird. Gleichzeitig
wurde das Blasaggregat 52 auf dem Weg h in die Wartestellung 52' gefahren, Wenn
sich nach der Stufe IV' die Fertigform 42 um die am Blasaggregat 62 hängenden Vorkörper
geschlossen hat, können diese zu Fertigkörpern ausgeblasen werden. Inzwischen kann
auch oder hat bereits die auf dem Weg f unter den Spritzkopf 11 zurückgekehrte Vorform~32
neue Vorformlinge aufgenommen; das Blasaggregat 52 verharrt in der Wartestellung
52'0 Wenn dann gemäss der Darstellung der Stufe V' die Vorform 32 mit den von ihr
aufgenommenen Vorformlingen wieder in der Vorblasstation VB' angelangt ist, wird
das Blasaggregat 52 auf dem Weg i in die richtige Position über der Vorform gefahren,
und die Vorformlinge werden zu Fertigkörpern ausgeblasen. Die Fertigform 42 öffnet
sich und wirit die fertiggestellten Vorkörper ab. Danach kann das Blasaggregat 62
analog dem Blasaggregat 52 gemäss Stufe II auf dem Weg k zurückgefahren werden.
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Nun geht die geöffnete Vorform nach der Stufe VI' mit den auseinandergefahrenen
Formhälften wieder in die Vorformlingsstation auf dem Wege f zurück,#während das
Blasaggregat
92 auf dem Wege g mit den an ihm hängenden Vorkörpern
zwischen die geöffnete Fertigform 42 und gleichzeitig das Blasaggregat 62 in die
Wartestellung 62' auf dem Wege l fährt.
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Hieran schliesst sich dann, wie ersichtlich, die Stufe 1' wieder an.