DE2526263A1

DE2526263A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen von abfallteilen an geblasenen hohlkoerpern aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2526263A1
Application number: DE19752526263
Authority: DE
Inventors: Bernhard Loebbert; Paul Dr Ing Roberg
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1975-06-12
Filing date: 1975-06-12
Publication date: 1976-12-16
Also published as: DE2526263C3; DE2526263B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Abfallteilen an geblasenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen von Abfallteilen an geblasenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, die bei der Herstellung der Hohlkörper in einer Blasform durch einen Quetschvorgang entstehen und mit dem Hohlkörper über einen dünnen Steg verbunden sind und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei der Herstellung von Hohlkörpern, z.B. Flaschen und Fässern, aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Extrusionsblasverfahren wird zunächst von einem Extruder über eine Ringdüse ein schlauchartiger, an seinem unteren Ende offener Vorformling erzeugt und in eine geöffnete Blasform eingebracht. Der Vorformling ist dabei um ein vorbestimmtes Maß länger als die Höhe des Formnestes ausgebildet, so daß auf jeden Fall sichergestellt ist, daß der Vorformling beim Schliessen der Blasform durch entsprechend ausgebildete Kanten derselben mit Abstand von seinem unteren, freien Ende zusammengequetscht und damit für die Durchführung des Blasvorganges geschlossen wird. Bei diesem Abquetschvorgang entsteht an dem geschlossenen Ende des Vorformlings ein Abfallteil, das nach dem Blasvorgang zur Aufweitung des Vorformlings zum fertigen Hohlkörper noch vorhanden und mit dem Hohlkörper über einen dünnen, filmartigen Steg verbunden ist. Auch im Bereich des Halsteiles und bei der Formung von Griffen an durch einen Blasvorgang hergestellten Hohlkörpern können ähnliche Abfallteile entstehen.
Diese Abfallteile müssen nach dem Herausnehmen des Hohlkörpers aus der Blasform in einem besonderen Arbeitsgang entfernt werden. Bei kleineren Hohlkörpern, bspw. Flaschen, geschieht die Abfallentfernung bisher in der Weise, daß die Hohlkörper an Messervorrichtungen vorbei geführt werden, die die Abfallteile abschneiden bzw. abschlagen. Derartige bekannte Vorrichtungen sind jedoch für die Entfernung von Abfallteilen in einer Grifföffnung ungeeignet. Hier müssen die Abfallteile mit einem Messer entfernt werden. Ferner erfordern diese bekannten Vorrichtungen aber auch eine genaue und damit aufwendige Führung der Hohlkörper, da sonst die Hohlkörper durch die Messervorrichtungen beschädigt werden. Bei einer ungleichmäßigen Schrumpfung der Hohlkörper bei der Abkühlung kann es vorkommen, daß trotz der sorgfältig eingestellten Messervorrichtung noch ein Grat erhalten bleibt, der bei der Handhabung der Hohlkörper zu Schnittverletzungen führt.
Für größere Hohlkörper, bspw. Fässer, sind diese bekannten Messervorrichtungen unbrauchbar, da hier einerseits der Boden nach innen gewölbt ist und andererseits die oben erwähnten Schrumpfungsunterschiede zu groß sind. Bei Fässern werden deshalb die Abfallteile im Bereich des Bodens manuell mittels eines Werkzeuges abgeschlagen. Dies kann insbesondere bei zähen Werkstoffen zu einer Zerstörung oder Beschädigung der Hohlkörper führen. Der nach dem Abschlagen verbleibende Grat wird dann, ebenfalls manuell, mittels eines Messers abgeschnitten.
Neben der Möglichkeit, daß der Hohlkörper durch das Messer beschädigt werden kann, besteht hier eine nicht zu unterschätzender Unfallgefahr.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Abtrennen der Abfallteile an geblasenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, das bei geringstem Aufwand ein einwandfreies und sicheres Abtrennen der Abfallteile, insbesondere aber auch bei nach innen gewölbten Böden und in Grifföffnungen gewährleistet, so daß keine Beschädigungen oder Zerstörungen der Hohlkörper auftreten, die Gratbildung vermieden und damit die Gefahr von Verletzungen ausgeschlossen wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die Abfallteile durch die Zufuhr von Wärme durch einen Schmelzvorgang abgetrennt werden. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß Kunststoffe schlechte Wärmeleiter sind und daß die Wandstärke des Verbindungssteges zwischen dem Hohlkörper und dem oder den Abfallteilen bedeutend dünner als die Wandstärke von Hohlkörper und Abfallteilen ist. Die Zufuhr von Wärme hat zur Folge, daß der Steg bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt schmilzt und damit das Abfallteil von dem Hohlkörper getrennt wird. Nach dem Durchschmelzen des Steges wird die Wärmezufuhr sofort abgebrochen, so daß insbesondere die Wandung des Hohlkörpers nicht schmilzt und keine Beschädigung des Hohlkörpers eintritt. An der Abtrennstelle tritt dabei kein gefährlicher Grat auf. Um bei einem solchen Abtrennvorgang einen zu großen Wärmeverbrauch zu vermeiden, wird ein über die Schmelztemperatur des Kunststoffes erhitztes Medium direkt gegen den Verbingungssteg geführt, bis dessen Material geschmolzen und die Schmelzbrücke zwischen dem Hohlkörper und dem Abfallteil unterbrochen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine von Hand betätigbare Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende, auf einem Schlitten angeordnete Vorrichtung, Fig. 3 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung zum Abtrennen eines Abfallteiles, Fig. 4 zwei der Fig. 2 entsprechende Vorrichtungen, Fig. 5 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung und Fig. 6 ein Tauchbad zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In den Figuren 1 bis 3 und 5 der Zeichnung ist ausschnittsweise ein Faß 1 aus thermoplastischem Kunststoff dargestellt, das nach dem sogenannten Extrusionsblasverfahren hergestellt wurde und daher an seinem Boden 2 ein an sich bekanntes, zusammengequetschtes Abfallteil 3 besitzt. Dieses Abfallteil 3 erstreckt sich annähernd über den gesamten Durchmesser des Fasses1 und ist mit demselben bzw. mit dem Boden 2 des Fassesl über seine ganze Länge durch einen dünnen, filmartigen Steg 4 verbunden.
Zur Abtrennung dieses Abfallteiles 3 ist nun gemäß Fig. 1 eine Vorrichtung 5 vorgesehen, die aus einem nur angedeuteten Heißluftgerät 6 besteht. An dieses Heißlufegerat 6 ist über eine flexible Leitung 7 ein Griffstück 8 angeschlossen, das ein abgebogenes Rohr 9 mit einer düsenartigen Austrittsöffnung 1o trägt. In dem Heißluftgerät 6 wird Heißluft erzeugt und der Austrittsöffnung 1o des Rohres 9 zugeleitet, deren Temperatur annähernd gleich, vorzugsweise aber höher als die Schmelztemperatur des Kunststoffes ist, aus dem das Faß 1 gefertigt wurde.
Das Griffstück 8 wird von Hand so gegen das Faß 1 gehalten, daß die AustrittsofEnuny 10 des Rohres 9 annähernd senkrecht zum Steg 4 des Fasses verläuft. Durch die aus der Öffnung 1o ausströp'e##e #e ißiuft- wird nun der Kunststoff im Bereich des Steges 4 erwärmt Infolgedessen, daß die Wandstärke des Steges 4 bedeutend dünner ist als die Wandstärke des Bodens 2 und des Abfallteiles 3 und Kunststoff ein schlechter Wärmeleiter ist, begirlrlt der Kunststoff im Bereich des Steges 4 bereits frühzeitig zu schmelzen, ohne daß eine unerwünschte Erweichung des Kunststoffes im Bereich des Bodens 2 eintritt. Infolge der im Bereich des Steges 4 herrschenden Spannungen, die bei der Bildung des Hohlkörpers zwangsläufig entstehen, wird die durch die Erwärmung entstandene Schmelzbrücke unterbrochen.
Das Griffstück 8 mit dem Rohr 9 wird nun, ähnlich einem Schweißbrenner, langsam längs des Steges 4 bewegt. Dabei wird das Abfallteil 3 durch den Schmelzvorgang vom Boden 2 des Fasses 1 gelöst und fällt durch sein eigenes Gewicht nach unten.
Für den Fall, daß die im Bereich der Schmelzbrücke herrschenden Spannungen einer Abtrennung des Abfallteiles entgegenwirken, ist es zweckmäßig, am Abfallteil 3 bspw. mittels einer Klemmeinrichtung ein Gewicht zu befestigen. Nach der Abtrennung des Abfallteiles 3 verbleibt am Boden 2 des Fassesl eine gratfreie, ähnlich einer Schweißnaht aussehenden Markierung.
Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Griffstück 8 auf einem Schlitten 11 angeordnet, der von einer Führungsschiene 12 getragen wird. Mittels eines bspw. pneumatisch beaufschlagbaren Antriebes 13 kann der Schlitten 11 und damit das Griffstück 8 mit dem Rohr 9 auf der Führungsschiene hin- und herbewegt werden. Die Führungsschiene 12 ist mit einer Steuerkurve 14 versehen, die genau der Kontur des Bodens 2 des Fasses 1 entspricht. Durch diese Steuerkurve 14 wird erreicht, daß der Schlitten 11 seine Lage quer zur Führungsschiene 12 verändert. Dabei wird die Austrittsöffnung 1o des Rohres 9 entlang des Bodens 2 des Fasses 1 bewegt, das mit Abstand von der Führungsschiene 12 ortsfest gehalten wird. Die Führungsschiene 12 ist hier versetzt gegenüber dem Abfallteil 3 des Fasses angeordnet, so daß das Abfallteil 3 nach dem Abschmelzvorgang ungehindert nach unten fallen kann.
Bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das an die flexible Leitung 7 angeschlossene Rohr 9 durch eine Breitschlitzdüse 15 ersetzt. Die Breitschlitzdüse 15 weist hier eine profilierte Austrittsöffnung auf, die genau der Kontur des Faßbodens 2 entspricht. Die Breitschlitzdüse 15 ist auf einem mit Laufrollen 16 versehenen Gestell 17 befestigt, das auf nur angedeuteten Laufschienen 18 verfahrbar ist und mittels eines Antriebes 19 in Richtung auf den Boden 2 des Fasses 1 und zurück bewegt werden kann. Durch diese Breitschlitzdüse 15 wird der Steg 4 über seine gesamte Länge gleichzeitig erhitzt und geschmolzen, so daß die Zeit für das Abtrennen des Abfallteiles 3 verringert wird.
In der Fig. 4 der Zeichnung sind zwei Fässer 1a, 1b gezeigt, die an ihrem Halsteil einstückig miteinander verbunden sind und von einer nur angedeuteten Haltevorrichtung2%etragen werden. Jedes Faß la, 1b weist hier im Bereich des Bodens 2 ein Abfallteil 3 auf, an dem jeweils eine unter Federkraft stehende Klemmzange 21 angreift. Zum Abtrennen der beiden Abfallteile 3 sind hier zwei Abtrennvorrichtungen 5 vorgesehen, die in gleicher Weise wie die Abtrennvorrichtung der Fig. 2 ausgebildet sind und entlang des Steges 4 bewegt werden können. Die beiden Klemmzangen 21 stellen hier sicher, daß die Abfallteile 3 nach dem Schmelzvorgang senkrecht vom Boden 2 abgezogen werden.
Bei dem in der Fig 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Abtrennvorrichtung 5a verwendet, die ebenfalls ein Griffstück 8a aufweist. In das Griffstück 8a ist eine Klinge 22 eingesetzt, die nahe ihrem freien Ende eine elektrische Heizvorrichtung 23 trägt. Durch diese Heizvorrichtung 23 wird die Klinge 22 über die Schmelztemperatur des Kunststoffes, aus dem das Faß 1 gefertigt ist, erwärmt. Nun wird die Klinge 22 mittels des Griffstückes 8a ähnlich wie ein Messer quer zum Steg 4 bewegt. Das abgekröpfte Ende 24 der Klinge 23 trennt dabei das Abfallteil 3 vom Boden 2 des Fasses 1 ab.
Gemäß der Fig. 6 wird das Faß 1c von einem an sich bekannten Kettenförderer 25 getragen, der derart ausgebildet ist, daß er bei der Transportbewegung des Fasses 1c eine kurzzeitige Absenkung desselben bewirkt. Im Bereich der Transportstrecke, während der das Faß 1c abgesenkt wird, ist ein Tauchbecken 26 vorgesehen, das mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt ist, die zumindest auf die Schmelztemperatur des Kunststoffes, aus dem das Faß 1c gefertigt wurde, erwärmt werden kann. Das Faß 1c wird nun so weit in diese Flüssigkeit eingetaucht, daß der zwischem Abfallteil 3 und dem Boden 2 befindliche Verbindungssteg vollständig von der Flüssigkeit erfaßt und damit geschmolzen werden kann. Hier muß dafür Sorge getragen werden, daß die abgetrennten, und im Tauchbecken 26 befindlichen Abfallteile 3 entfernt werden können.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Abtrennen von Abfallteilen an geblasenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, die bei der Herstellung der Hohlkörper mit einer Blasform durch einen Quetschvorgang entstehen und mit dem Hohlkörper über einen dünnen Steg verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallteile (3) durch die Zufuhr von Wärme durch einen Schmelzvorgang abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein über die Schmelztemperatur des Kunststoffes erhitztes Medium gegen den Verbindungssteg (4) geführt wird, bis dessen Material geschmolzen und die Schmelzbrücke zwischen dem Hohlkörper (1, 1a, 1b, 1c) und den Abfallteilen (3> unterbrochen ist.
3 Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erhitzte Medium gasförmig ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erhitzte Medium fest ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (1c) mit seinem Abfallteil (3) in ein erhitztes Flüssigkeitsbad (26) getaucht wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (4) durch eine Relativbewegung zwischen dem Hohlkörper (J, la, 1b) und einer Zuführeinrichtung für das erhitzte Medium fortschreitend geschmolzen wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (4) über seine gesamte Länge gleichzeitig geschmolzen wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schmelzvorganges des Verbindungssteges (4) eine Zugkraft auf das Abfallteil (3) ausgeübt wird.
9. Vorrichtung zum Abtrennen von Abfallteilen an geblasenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (9, 15, 22) für das erhitzte Medium, die durch eine Relativbewegung zwischen Zuführeinrichtung (9, 15, 22) und Hohlkörper (1, 1a, Ib) in den Bereich des Verbindungssteges (4) bringbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (9) in einer der Kontur des Hohlkörpers (1, 1a. 1b) im Bereich des Abfallteiles (3) entsprechenden Führung (12, 14) verschiebbar gehalten ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (15) eine der Kontur des Hohlkörpers (1) im Bereich des Abfallteiles (3) entsprechende Form aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ~gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (9, 15) als Düse ausgebildet und an eine Heiß-luftleitung (6, 7) angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (22) einen klingenartigen und mit einer Heizeinrichtung (23) ausgerüsteten Metallstreifen besitzt.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens zwei gegen das Abfallteil (3) zum Anliegen bringbare Spannbacken (21) denen eine senkrecht vom Hohlkörper (1a, 1b) weg wirkende Zugeinrichtung zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtung durch eine Feder gebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine den Hohlkörper (1c) aufnehmende Transporteinrichtung (25), mittels der der Hohlkörper (lc) in den Bereich der Zuführeinrichtung (26) für das erhitzte Medium bewegbar ist.

L e e r s e i t e