DE2543640C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers

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DE2543640C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, bei dem ein mittig gehaltenes Rohrstück an seinen beiden Endabschnitten auf Verformungstemperatur des Kunststoffes erwärmt und danach durch Warmformen mittels eines in den Vorformling einfahrbaren Vorformdorns an seinem einen, der Mündung des Hohlkörpers zugeordneten Endabschnitt gestaucht und vorgeweitet sowie an seinem anderen, dem Boden des Hohlkörpers zugeordneten Endabschnitt verschlossen wird.
Bei der vorstehend geschilderten bekannten Vorrichtung (DE-PS 1704119) wird nach dem Erwärmen der beiden Endabschnitte des mittig gehaltenen Rohrstückes bereits der Blasdorn eingefahren, und es erfolgt das Verschließen des einen Endabschnitts und das Anstauchen und Vorweiten eines Halsrings am anderen Endabschnitt bei bereits eingefahrenem Blasdorn, wobei der Vorformling den Drehtisch nicht verläßt, an dem er erwärmt und geformt wird. Damit kann zwar an der Mündung eine ringförmige Verdikkung angeformt werden, wie sie beispielsweise für einen Kronenkorkverschluß benötigt wird, jedoch nicht ein Verschlußgewinde, weil sich ein Erwärmen der Endabschnitte und entsprechende Formwerkzeuge auf einem Drehtisch praktisch ausschließen. Die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung ist dementsprechend insofern beschränkt, als Umformungen nicht vorgenommen werden können, die größere Materialverschiebungen erforderlich machen.
Ferner ist es oft wünschenswert, daß der ein Verschlußgewinde tragende Endabschnitt des Vormformlings einen größeren Durchmesser als der rohrförmige, zum Aufblasen bestimmte Abschnitt des Vorformlings aufweist. Um eine hohe Festigkeit der Flasche durch Molekülorientierung zu .erhalten, ist beim Blasformen ein hoher Reckgrad erforderlich. Deshalb soll der Durchmesser des zum Blasformen bestimmten Rohrabschnittes möglichst gering sein. Andererseits wird oft ein bestimmter Gewindedurchmesser für den Schraubverschluß gefordert.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, Vorformlinge mit geschlossenem Boden herzustellen, deren der Mündung zugeordnete Endabschnitte mit einem Verschlußgewinde mit einem vergrößerten Durchmesser versehen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der der Mündung zugeordnete Endabschnitt des Vorformlings von außen umschlossen und nach dem Verschließen des anderen Endabschnittes mittels eines Druckmediums zu einem Verschlußgewinde ausgeformt wird.
Der der Mündung des Vorformlings zugeordnete Endabschnitt, der auf Umformungstemperatur erwärmt wurde, während der Vorformling beim Durchlauf durch die Heizeinrichtung mittig gehalten ist, wird also anschließend in einem Formwerkzeug erfaßt und eingeschlossen, worauf die mittige Halterung des Vorformüngs nicht mehr erforderlich ist. Das Umformen des Vorformlings erfolgt also getrennt von der Heizeinrichtung. Damit ist es möglich, Formwerkzeuge vorzusehen, die eine erhebliche radiale Vorweitung des Mündungsabschnittes ermöglichen. Anschließend wird der vorgeweitete Endabschnitt nach dem Verschließen des anderen Endabschnittes mittels eines Druckmediums zu dem Verschlußgewinde ausgeformt, wobei verhältnismäßig hohe Drücke verwendet werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es so durch den vom Erwärmen getrennten Formvorgang möglich, Verschlußgewinde mit verhältnismäßig großem Durchmesser und auch komplizierter Formgebung herzustellen.
Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DE-AS 2141755), bei der der der Mündung zugeordnete Endabschnitt des Vorformlings durch Stauchen umgeformt und mittels eines Druckmittels zu einem Verschlußgewinde ausgeformt wird. Dabei ist aber das Verschlußgewinde unmittelbar in den Blasformhälften einer Flaschenblasmaschine angeordnet, in welche der bereits auf dem Blasdorn sitzende Vorformling eingeführt wird. Da eine ausreichende Durchwärmung des Endabschnitles für die Anformung eines Verschußgewindes durch den im Vorformling befindlichen Blasdorn erheblich behindert und die Erwärmung der Stirnfläche des Rohrabschnittes praktisch
verhindert wird, stößt die zuverlässige Ausformung des Verschlußgewindes in den Blasformhälften auf Schwierigkeiten, und es ist zudem ein radiales Aufweiten des Endabschnittes auf einen vergrößerten Durchmesser nicht möglich.
Ferner ist erfindungsgemäß zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der beiden Endabschnitte des Rohrstückes, mit einer Transporteinrichtung für das Rohrstück, mit einem Aufweitring zum Stauchen und Vorweiten des der Mündung des Hohlkörpers zugeordneten einen Endabschnittes sowie mit einer Formeinrichtung zum Verschließen des anderen Endabschnittcs mittels eines Gesenkes und eines in Längsrichtung des Rohrstückes verschiebbaren Formdornes dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufweitring eine aus zwei Fonnhälften bestehende Außenform für den Endabschnitt des Vorformlings zugeordnet ist und daß der Formdorn einon mit einer Bohrung des Aufweitringes zusammenwirkenden Zuführkanal für ein Druckmedium aufweist, dessen Anschlußöffnung mit dem Abschluß des Vorweitens des einen Endabschnittes offenbar ist.
Dementsprechend sind so getrennt von der Heizeinrichtung bzw. getrennt von der Blasstation die Formhälften nur für den der Mündung zugeordneten Endabschnitt des Vorformlings angeordnet, die zum haltenden Erfassen des Vorformlings und zum Umformen zu einem Verschlußgewinde mit vergrößertem Durchmesser dienen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Formhälften in zwei gegeneinander schwenkbare Haltebacken eingesetzt. Auf diese Weise kann beim Überführen des Vorformlings aus der Heizeinrichtung mittels der mittigen Halterung der Vorformling einfach zwischen die Haltebacken eingesetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Vorformlings mit einem darin aufgenommenen Vorformling, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung längs der Linie 2-2 in Fig. 1.
Ein Rohrstück aus einem thermoplastischen Kunststoff wird zunächst an beiden Enden in einer nicht dargestellten Heizeinrichtung erwärmt, wobei er lediglich von außen her an seinem mittleren Bereich durch Klemmbacken 10 gehalten ist. Durch diese Klemmbacken 10 wird das Rohrstück in eine Vorrichtung 12 überführt, wobei die Bewegungsrichtung beim Einsetzen des Rohrstückes in die Vorrichtung 12 durch den Pfeil 11 angedeutet ist.
In d".r Vorrichtung 12 wird das Rohrstück durch Haltebacken 14 und 15 gehalten. Dabei sind die Haltebacken 14 und 15 über je ein Verbindungsstück 16 miteinander verbunden. Die Haltebacken 14 und 15 können aus der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Lage in eine geöffnete Lage durch einen nicht dargestellten Antrieb bewegt werden, damit das Rbhrstück zwischen die Haltebacken 14 und 15 einsetzbar ist. Auf diese Weise wird das Rohrstück unterhalb seines oberen Endabschnittes im Bereich 17 und oberhalb seines unteren Endabschnittes im Bereich 18 gegen axiale Verschiebungen festgehalten.
Unterhalb der Haltebacken 15 ist ein Zylinder 20 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Das Verschieben erfolgt durch eine nvit dem Zylinder 20 verschraubte Stange 21, die mit dem Kolben eines Druckluftzylinders 22 verbunden ist. In einer Bohrung
23 des Zylinders 20 ist ein Formdorn 24 befestigt, der an seinem oberen Ende mit einer gerundeten
' Kappe 25 versehen ist. Auf dem Formdorn 24 ist ein Aufweitring 26 verschiebbar angeordnet. Bei Druckmediumzufuhr durch eine öffnung 27 wird der Aufweitring 26 nach oben geschoben und durch Druckmittelzufuhr in die öffnung 28 zurückgezogen. Auf der linken Seite der Fig. 1 ist der Aufweitring 26 in der zurückgezogenen Stellung dargestellt, während er auf der rechten Seite der Fig. 1 in der nach oben geschobenen Lage dargestellt ist.
Nach dem Einsetzen des Rohrstückes in die Halte- ·' backen 14 und 15 wird der Zylinder 20 insgesamt nach oben bewegt, bis der Zylinder 20 in Anlage an das untere Stirnende 29 der Formhälften 30 gelangt. Damit nimmt der Vorformdorn 24 die in Fig. 1 dargestellte Lage ein. Der Aufweitring 26 befindet sich in
-" der unteren Endstellung.
Anschließend wird das mit einer hohlkugelförmigen Ausnehmung 32 versehene Gesenk 33 mittels eines Druckluftantriebes 34 senkrecht nach unten bewegt, wodurch das auf Schmelztemperatur erwärmte
-'"> obere Ende des Rohrstückes umgeformt und zwischen der Kappe 25 und der Ausnehmung 32 zu einem geschlossenen Boden umgeformt wird. An dem Gesenk 33 ist eine Manschette 35 angeordnet, die einen Ringraum 36 umschließt, in den Kühlluft einführbar ist.
i» Ferner ist in einer Sackbohrung 37 des Formdorns
24 ein Rohr 38 angesetzt, dem über einen Kanal 39 im Zylinder 20 Kühlmittel zugeführt wird, das am oberen offenen Ende des Rohres 38 ausströmt und die Kappe 25 von innen her kühlt. Das Kühlmittel
f. strömt außerhalb des Rohres 38 durch einen Ringraum 40 nach unten und tritt durch einen Kanal 41 aus.
Nach dem Verschließen des Bodens wird als Druckmedium dienende Druckluft über die öffnung
w 27 auf die Stirnfläche des Aufweitringes 26 gegeben, der dadurch aus seiner unteren Stellung in seine obere Stellung verschoben wird, bis eine Ringschulter 42 am Aufweitring 26 in Anlage an den Zylinder 20 gelangt. In den Formhälften 30 sind Ausnehmungen 43 ange-
■»"> bracht, die einen erheblich größeren Durchmesser als das Rohrstück aufweisen. Diese Ausnehmungen 43 dienen zum Einformen eines Verschußgewindes in den Haisabschnitt des hergestellten Vorformlings P beim Aufweiten.
~><i Das vordere Ende des Aufweitringes 26 ist mit einer konischen Fläche 44 und einer daran mit Abstand anschließenden Ringfläche 45 versehen. Wird der Aufweitring 26 nach oben geschoben, so tritt die konische Fläche 44 in das Rohrstück ein und weitet dieses
V) radial auf. Dabei wird der Halsabschnitt im Bereich 46 der Mündung zwischen dem Aufweitring 26 und den Formhälften 30 eingeschlossen und abgedichtet. Gleichzeitig wird durch die Ringfläche 45 die Mündung des Halsabschnittes plan geformt. Dies ist für
M) das spätere dichte Aufsetzen einer nicht dargestellten Verschlußkappe wesentlich.
Auf der Außenseite des Formdornes 24 ist wenigstens ein Zuführkanal 48 angeordnet, der in der vorgeschobenen Stellung des Aufweitringes 26 freigege-
tvi ben wird, so daß die über die öffnung 27 eingeführte Druckluft nunmehr durch den Zuführkanal 48 und über eine Bohrung 49 in einen Bereich 50 zwischen der konischen Fläche 44 des Aufweitringes 26 und
der Innenseite des Rohrstückes austreten kann.
Da das Innere des Rohrstückes vollständig abgedichtet ist, wird nun durch den hohen Druck der oberhalb des Bereiches 46 liegende Halsabschnitt des Rohrstückes ebenfalls aufgeweitet und in Anlage an > die Formhälften 30 gebracht. Hierdurch entsteht ein vollständiger Vorformling P, dessen Halsabschnitt gegenüber seinem Rohrabschnitt einen erheblich vergrößerten Durchmesser aufweist und der mit Gewindegängen versehen ist, ohne daß Nacharbeiten erfor- ". derlich sind. Dabei ist durch den Aufweitring 26 nur der untere Bereich des Halsabschnittes mechanisch aufgeweitet worden, wodurch für eine plane Fläche an der Mündung und für die erforderliche Abdichtung gegen den Innendruck erhalten wird. Der Innendruck ι > zum Aufweiten des Halsabschnittes ist höher als dei zum Blasen des Hohlkörpers erforderliche Druck Ferner wird durch das Einführen von Druckluft ir den Bereich 50 der erwärmte Halsabschnitt stark ge kühlt.
Nach dem Umformen wird der Aufweitring 2< durch Beaufschlagen mit Druckluft durch die öffnung 28 in die untere Stellung gebracht und der Zylindei 20 zusammen mit dem Formdorn 24 aus dem Vor formling P und den Formhälften 30 heraus nach unter bewegt. Darauf kann der Vorformling P entwedei durch die Haltebacken 14 und 15 weitertransportier werden, oder es können die Haltebacken 14 und If geöffnet werden und der Vorformling P durch di< Klemmbacken 10 erfaßt und transportiert werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, bei dem ein mittig gehaltenes Rohrstück an seinen beiden Endabschnitten auf Verformungstemperatur des Kunststoffes erwärmt und danach durch Warmformen mittels eines in den Vorformling einfahrbaren Vorformdorns an seinem einen, der Mündung des Hohlkörpers zugeordneten Endabschnitt gestaucht und vorgeweitet sowie an seinem anderen, dem Boden des Hohlkörpers zugeordneten Endabschnitt verschlossen wird.dadurch gekennzeichnet, daß der der Mündung zugeordnete Endabschnitt des Vorformlings von außen umschlossen und nach dem Verschließen des anderen Endabschnittes mittels eines Druckmediums zu einem Verschlußgewinde ausgeformt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen der beiden Endabschnitte des Rohrstückes, mit einer Transporteinrichtung für das Rohrstück, mit einem Aufweitring zum Stauchen und Vorweiten des der Mündung des Hohlkörpers zugeordneten einen Endabschnittes sowie mit einer Formeinrichtung zum Verschließen des anderen Endabschnittes mittels eines Gesenkes und eines in Längsrichtung des Rohrstückes verschiebbaren Formdornes, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufweitring (26) eine aus zwei Formhälften (30) bestehende Außenform für den Endabschnitt des Vorformlings (P) zugeordnet ist und daß der Formdorn (24) einen mit einer Bohrung (49) des Aufweitringes (26) zusammenwirkenden Zuführkanal (48) für ein Druckmedium aufweist, dessen Anschlußöffnung mit dem Abschluß des Vorweitens des einen Eudabschnites offenbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (30) in zwei gegeneinander schwenkbare Haltebacken (15) eingesetzt sind.
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