DE2604247B2 - Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1,

Aus der DE-OS 14 79 045 ist eine Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge bekannt Extruder, welche das Material zur Bildung von

s Außenschichten plastifizieren, sind dabei seitlich an den AuspreGkopf angesetzt und arbeiter, in einen ringförmigen Vorlageraum hinein, der den mittleren Kanal für die Haupt- oder Innenschicht umgibt Zwischen dem ringförmigen Vorlageraum und dem inneren Hauptka nal ist ein kurzer, ringförmiger Verbindungskanal mit gegenüber dem Vorlageraum wesentlich vermindertem Querschnitt vorgesehen, der bei seiner Mündung in den Hauptkanal die Schichtenbildungsstelle definiert Diese bekannte Vorrichtung arbeitet kontinuierlich, wobei im

is Bedarfsfalle über ein Ventil die Materialzufuhr von einem der Extruder für die Außenschichten unterbrochen werden kann, so daß gewünschte Lücken in der Außenbeschichtung etwa im Bereich des Halsabschnittes des Vorformlings erzeugt werden.

Der Austragedruck für die Materialien aus dem Auspreßkopf wird bei dieser bekannten Vorrichtung somit durch die Extrusionsdrücke der Extruder bestimmt Da diese Extrusionsdrücke mit Rücksicht auf die Erfordernisse der Herstellung eines einwandfrei plastifi zierten, beschädigungsfreien Materials allenfalls in engen Grenzen einstellbar sind, ergibt sich mit Rücksicht auf die festliegende Geometrie des Auspreßkopfes eine weitgehende Festlegung der Zufuhrgeschwindigkeiten der einzelnen Extrudote an den Schichtenbildungsstellen. Hierdurch wiederum ergibt sich infolge des vorbestimmten Zufuhrdruckes und der vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit jedes Materials an der zugehörigen Schichtenbildungsstelle eine vorbestimmte Wanddicke der aus dem jeweiligen Material gebildeten Schicht des Vorformlings, die nur in sehr engen Grenzen und nur über die Förderleistung des zugeordneten Extruders einstellbar ist

Insbesondere aber erfolgt in dem Zuführungskanalsystem für die einzelnen Materialien zwischen dem Ausgang des zugehörigen Extruders und der Schichtenbildungsstelle aus strömungstechnischen Gründen ein im Hinblick auf die hohe Viskosität des Materials hoher Druckabfall. Dies bedeutet, daß der Druck im ringförmigen Vorlageraum, obwohl dieser vergrößerten Querschnitt aufweist, an der Mündungsstelle des Zuführungskanals vom Extruder her zwangsläufig nicht unerheblich höher ist als an der dieser Zuführungsstelle radial gegenüberliegenden Stelle, bis zu der das Material den halber,! Umfang des ringförmigen Vorlageso raums durchströmen muß. Über den Umfang der Schichtenbildungsstelle wird somit das Material mit unterschiedlichen Drücken zugeführt, wobei infolge des zwangsläufigen Temperaturabfalles ohne aufwendige Temperatursteuerungsmaßnahmen auch ein entspre chendes Temperaturgefälle kommt, so daß über den Umfang des Vorformlings unterschiedliche Materialeigenschaften auftreten.

Auch im kontinuierlichen Betrieb mit richtig eingestellten Parametern ist bei dieser bekannten Vorrich- tung die Qualität der Wand des Vorformlings im Hinblick auf unvermeidbare Änderungen der Schichtdicken und Schichteigenschaften nicht optimal; darüber hinaus ist eine gewünschte Steuerung der Schichtdicken über die Höhe des Vorformlings allenfalls höchst begrenzt möglich und beschränkt sich in der Praxis im wesentlichen auf die Möglichkeit, durch Absperrung der Materialzufuhr eine Schicht ganz enden zu lassen. Selbst dies aber ist problematisch, da das Material hinter der

Absperrung temporär stillsteht und abkohlt, während der Extruder vor der Absperrung an diese hinarbeitet, so daß sich hierdurch zumindest in den Anlaufphasen Strukturänderungen des Materials ergeben, die unerwünschte Schwankungen der Materialeigenschaften der entsprechenden Außenschicht des Vorformlings mit sich bringen.

Auch die Hohlkörperblasmaschinen nach den DE-AS'en 12 41 094 und 11 31 870 arbeiten kontinuierlich mit seitlicher Materialzufuhr, wobei in diesen Fällen nicht einmal ein ringförmiger Vorlageraum für das jeweilige Material vorgesehen ist Die bezüglich des gattungsgemäßen Standes der Technik erläuterten Nachteile treten hierbei somit in noch verstärktem Maße auf.

Im Falle der Hohlkörperblasmaschinen nach den DE-AS'en 11 13 804 und 10 90848 wird zwar intermittierend gearbeitet; hier geht es aber lediglich um die Herstellung einschichtiger Vorformlinge, so daß schon für die vom gattungsgemäßen Stand der Technik ausgehende Problemstellung der Erfindung die Grundlage fehlt. Im übrigen wird dabei mit einem Vollkolben gearbeitet, der den in einem Sammelraum angeordneten Kunststoff als zylindrischen Massestrang antreibt und über einen Dorn od. dgl. zur Bildung der Schlauchform austreibt Es sind weder ein eigener Vorlageraum noch eine Schichtenbildungsstelle vorgesehen. Die Kolben bei diesen bekannten Maschinen dichten darüber hinaus an ihren Umfangen voll ab, so daß kein Durchtrittsspalt für das Material freibleibt Im Falle der DE-AS 11 13 804 ist darüber hinaus der Kolben feststehend ausgebildet und wird statt dessen der ganze Auspreßkopf bewegt was insbesondere zur Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper natürlich nicht in Frage kommt

Bei den US-PS'en 32 12 136 und 22 30 188 handelt es sich um die Herstellung einschichtiger Formlinge, wobei wie im Falle der beiden vorgenannten DE-AS'en ein Kolben ohne Durchtrittsspalt zur intermittierenden Austreibung der Materialmasse eingesetzt wird. Dabei werden zwar Ringkolben verwendet jedoch bilden auch diese keinen Durchlaß zwischen der Mündung des Auspreßkopfes und dem Extruderanschluß bei niedergefahrenem Kolben. Durch die Anordnung des Sammelraumes zwischen dem Vorlageraum und der Schichtenbildungsstelle überfährt der Ringkolben zunächst den Extruderanschluß und treibt anschließend das Material aus dem Sammelraum aus. In der unteren Endstellung des Kolbens wird frisches Material am Kolben entlang in den unteren Bereich des Sammelraums gefördert, wobei der Kolben langsam zurückgezogen wird und das frischeste Material somit immer den gerade vom Kolben freigegebenen zusätzlichen Raum anfüllt. Im Falle der beiden US-PS'en hingegen liegt die Zufuhr vom Extruder her in einem unteren Bereich des Kolbenhubs, so daß nach erneuter Füllung des Sammelraumes das frischeste Material in der Nähe des Ausgangs des Sammelraumes vorliegt, während das zuerst eingedrückte Material im Bereich der Druckfläche des Kolbens ist. Somit wird das frischeste Material zuerst ausgedrückt und das älteste Material zuletzt, so daß sich erhebliche Änderungen der Materialeigenschaften ergeben. Im Falle der US-PS 22 30 188 fördert der Kolben darüber hinaus zunächst in einen Vorlageraum, von dem aus erst wieder die Ringform gebildet wird, so daß eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung überdies nicht erfolfei.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen mehrschichtiger Vorformlinge der aus der DE-OS 14 79 045 bekannten Gattung zu schaffen, mit der auf möglichst einfache Weise die Materialeigenschaften insbesondere der Außenschichten über Umfang und Höhe des Vorformlings gleichförmig erhalten werden und die Wanddicke der Außenschichten über den Umfang des Vorformlings gleichförmig, über dessen Höhe hingegen beliebig steuerbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

ίο kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst

Dadurch wird erreicht daß vom Vorlageraum aus das Material nicht direkt der Schichtenbildungsstelle zugeführt wird, sondern vielmehr zunächst in einem Sammelraum zwischengespeichert wird. Der Sammelraum weist ein Volumen auf, welches wenigstens der für einen Vorformling erforderlichen Materialmenge für die entsprechende Schicht entspricht und besitzt einen Ringkolbcn, der im Sammelraum verschiebbar ist und das im Sammelraum zwischengespeicherte Material unter über den Umfang völlig gleichmäßiger Druckbeaufschlagung in einem Zuge mit bellet ig einstellbarer, gegebenenfalls auch innerhalb des Hubes wechselnder Geschwindigkeit austreibt Dabei ist an der Außenseite des Ringkolbens ein Durchtrittsspalt vorgesehen, über den di-j Schichtenbildungsstelle auch bei niedergefahrenern Ringkolben ständig mit dem ringförmigen Vorlageraum, der vom Ringkolben überfahren wird, in Verbindung steht Bei niedergefahrenem Ringkolben kann also der zugeordnete Extruder weiter in den Sammelraum hineinfördern, wobei zunächst der der Schichtenbildungsstelle benachbarte Bereich mit frischem Material versorgt wird und im Zuge der Rückzugsbewegung des Ringkolbens zunehmend auch die oberen Bereiche in der Nachbarschaft des Vorlageraums mit Material versorgt werden. Bei der nachfolgenden Austriebbewegung wird somit das zuerst in den Sammelraum geförderte Material auch zuerst extrudiert und somit eine über die Höhe des Vorformlings weitestgehend gleichmäßige Temperaturverteilung ohne zusätzliche aufwendige Temperatursteuerungsmaßnahmen sichergestellt Der großvolumige Sammelraum gewährleistet im Zuge der kontinuierlichen Ansammlung von Material in Vorbereitung eines Austraghubes des Ringkolbens darüber hinaus einen guten Temperaturausgleich in Umfangsrichtung, so daß auch die Materialtemperatur in Umfangsrichtung des Vorformlings sehr gleichförmig ist und so Schichten mit über Umfang und Höhe insgesamt gleichförmigen

so Materialeigenschaften entstehen. Da der Austragsdruck für das Material nicht durch den Extruder erzeugt wird, sondern durch den völlig getrennt in beliebiger Weise steuerbaren Ringkolbcn, erfolgt während des Austrag-H.ubvS eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung der Materialcharge von ihrer Rückseite her, so daß über den Umfang völlig gleichmäßige Druck- und damit auch Geschwindigkeitsverhältnisse vorliegen. Damit ist eine absolut gleichförmige Wanddicke jeder Außenschicht über den Umfunsr des Vorformlings gewährleistet. Da gleichzeitig jeder Ringkolben völlig unabhängig in seiner Geschwindigkeit steuerbar ist, können über die Höhe jedes Vorformlings beliebige Änderungen der Dicke der einzelnen Außenschichten durchgeführt werden. Da unabhängig hiervon die einzelnen Extruder in jedem Falle kontinuierlich arbeiten und bei der angestrebten intermittierenden Hochgeschwindigkeitsarbeitsweise entsprechende Zwischenspeicherungen im relativ großvolumigen Sammelraum erfolgen, ergeben

sich auch kaum Qualitätseinbußen bei Anfahrvorgängen, wenn etwa die Förderung einer zuvor ausgesetzten Schicht zur Schichtenbildungsstelle wieder aufgenommen wird.

Mittels der Ringkolben kann ein vielschichtiger Vorformling extrudiert werden, in dem jede Schicht schlechte oder unerwünschte physikalische oder chemische Eigenschaften der anderen Schichten ausgleicht. Dabei werden insbesondere auch durch die widerstandsarmen, das Material schnell über den Ringumfang gleichmäßig verteilenden Vorlageräume, die den Extruderaustrag aufnehmen, im Unterschied zu üblichen Auspreßköpfen mit Seitenbeschickung und Querfluß Änderungen in der Wanddicke und Biegungen oder Krümmungen des Vorformlinges vermieden und jede Schicht mit gleichförmiger Dicke erzeugt.

Das Wanduickenverhältnis zwischen den Schichten des Vorformling:* kann durch geeignete Steuerung der Extrusionsgescliwindigkeiten der einzelnen Ringkolben und durch Steuerung des Zeitablaufs der Austragung willkürlich unterschiedlich eingestellt werden. Daher können je nach den Erfordernissen des Formproduktes vielfältige Kombinationen einer Schicht aus einem Material mit anderen Schichten erfolgen, die in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften und/oder ihrer Farbe unterschiedlich sind. Durch Steuerung des Zeitablaufs der Austragung kann darüber hinaus jede gewünschte Materialschicht lediglich über einen gewünschten Längenabschnitt des Vorformlinges gebildet werden, so daß sich eine gute Wirtschaftlichkeit beim Verbrauch der Materialien ergibt.

Die Materialien oder Farben für die innerste und die äußerste Schicht können willkürlich gewählt werden, so daß die Eigenschaften des fertigen Formproduktes erheblich verbessert und dessen Farbe schrittweise oder in Nuancen geändert werden können.

Da die Farbe des vielschichtigen Vorformlinges geändert oder nuanciert werden können, können farbkräftige Formprodukte, wie Dekorationsstücke, Beleuchtungszubehör, Behälter für Toilettenartikel usw. auf einfache Weise hergestellt werden. Da die Farben dieser Formprodukte je nach Bedarf gewechselt oder nuanciert werden können, weisen derartige Formprodukte häufig höheren Marktwert auf.

Da der Buizen lediglich aus einer Materialart besteht, ist seine Wiedereinführung als Ausgangsstoff in die Fertigung wesentlich vereinfacht.

Da die Materialien in hohlzylindrischen Sammelräumen zwischengespeichert und durch Ringkolben ausgetragen werden, können sichtbare Quetschnähte und andere Oberflächenfehler des Vorformlings vermieden weraen, wie diese bei bekannten Vorrichtungen mit Seitenbeschickung und Querfluß auftreten.

Die von den Ringkolben auf die Materialien in den Sammelräumen ausgeübten Extrusionsdrücke können auf geeignete Weise eingestellt werden, um so die Extrusionsgeschwindigkeiten der Schichten des Vorformlinges zu steuern. Daher kann jede Schicht eine gleichförmige Dicke aufweisen und kann die Querschnittsdicke jeder Schicht auf ganz einfache Weise willkürlich eingestellt werden.

Da eine Mehrzahl von Materialschichten an einer einzigen Schichtenbildungsstelle zusammengeführt wird, werden die Fließgeschwindigkeiten der Schichten stromab der SehichtenbildungssteUe gleich. Daher ist das Querschnittsdickenverhältnis zwischen den Schichten proportional dem Verhältnis der Fließgeschwindigkeiten der Materialien bei ihrer Förderung zur Schichtenbildungsstelle. Daher wiederum können die Fließgeschwindigkeiten der von den Sammelräumen zur Schichtenbildungsstelle gedrückten Materialschichten programmgeführt geregelt werden, wozu Servoventile oder elektromagnetisch betätigte Dosierventile mit vorzugsweise proportionaler Steuerung eingesetzt werden können, so daß das Querschnittsdickenverhältnis während der Austragung entsprechend dem Extrusionsprogramm auf geeignete Weise geändert ίο werden kann.

Die Querschnittsbreite des Extrusionsauslasses zwischen dem Dorn und der Düse oder den Düsen kann so eingestellt werden, daß die gesamte Querschnittsdicke der Wand des extrudierten Vorformlings proportional is zur Querschnittsbreite geändert werden kann. Daher kann die Wand-Gesamtdicke durch Einstellung der Querschnittsbreite nach dem Extrusionsprogramm eingestellt werden.

In der Zeichnung sind spezielle Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt

Fig. I einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge zur Veranschaulichung der beim Blasformen mehrschichtiger Vorformlinge auftretenden Schwierigkeiten,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform t'iner erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung dreischichtiger Vorformlinge,
jo Fig. 4A bis 4F Ansichten zur Erläuterung der Schritte zur Formung zweischichtiger Formlinge bei unterschiedlichen Formungsgeschwindigkeiten,

F i g. 5A bis 5F Ansichten zur Erläuterung der Schritte beim Formen dreischichtiger Formlinge bei unterj5 schiedlichen Formungsgeschwindigkeiten,

Fig. 6A und 6B Ansichten ζιτ Erläuterung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formverfahrens.

Fig. 7A und 7B Ansichten zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formverfahrens,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.9 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung dreischichtiger Vorformlinge,

Fig. 1OA einen Längsschnitt durch eine Dornanordnung der Vorrichtung gemäß F i g. 8 und 9,

Fig. 1OB einen Querschnitt gemäß Linie X-X in ■j» Fig. 1OA,

Fig. HA einen Längsschnitt durch eine andere Innendomanordnung,

Fig. HB einen Querschnitt gemäß Linie Y-Y in Fig. 11A,

F i g. 12 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 13 einen Schnitt durch eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die speziell für eine Steuerung der Wandquerschnittsdicke eines Vorformlings ausgebildet ist,

Fi g. 14 einen Schnitt durch eine siebte Ausfühningsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Auspreßkopfkanäle umschaltbar sind,

Fig. 15A und 15B Ansichten zur Erläuterung der es Umschaltung der Auspreßkopfkanäle der Vorrichtung gemäßFig. Hund

Fig. 16 einen Schnitt durch eine achte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeu-

gung dreischichtiger Vorformlinge.

Anhand der Darstellung in Fig. I, welche keine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt, sollen zunächst die bei der Formung mehrschichtiger Vorformlinge auftretenden Schwierigkeiten näher erläutert werden.

Bei der nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 sind Sammelräume cund dzwischen Extrudern a und b und einem Auspreßkopf angeordnet, so daß intermittierend ein Vorformling erzeugt und in das Hohlkörperblaswerkzeug eingeführt werden kann. In der Regel handelt es sich um einen Auspreßkopf mit Seitenbeschickung und somit Quereinströmung, unabhängig davon, ob das Material direkt in den Auspreßkopf eingedrückt oder in Sammelräumen zwischengespeichert und von dort aus intermittierend in den Auspreßkopf eingedrückt wird. Daher ist es sehr schwierig, eine Strömung des Materials mit gleichförmiger Strömungsgeschwindigkeit und gleichförmigem ExirusiuHsuruck in lien AuspreGkopikanäieri zwischen der Stelle A, an der das Extrudat den Dorn g erreicht, und der Stelle /' zu erzielen. Darüber hinaus wird die Strömungsgeschwindigkeit auch noch durch andere komplexe Einflußgrößen beeinflußt, wie etwa die Plastizität des Extrudats, die eingeprägten Eigenschaften aus der Vorbehandlung (sog. Memory-Effekt), Änderungen des Qiiellverhältnisses usw. Als Folge hiervon weist der Vorformling /'unterschiedliche Wandoder Schichtdicken und Biegungen oder Krümmungen auf. Solche Schichtdickenänderungen und Biegungen oder Krümmungen können grundsätzlich durch Einstellung des Raumes zwischen dem Innendorn j und der Öffnung der Düse e des Blaskopfes korrigiert werden. Eine solche Korrektur kann jedoch nur bei der Erzeugung einschichtiger Vorformlinge erfolgen und ist unwirksam bei der Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge. Im Falle einer Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge ist es daher außerordentlich schwierig, eine Schicht mit gleichförmiger Dicke zu erhalten. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit ist ein komplizierter Mechanismus erforderlich. Beispielsweise kann dabei zusätzlich zur Steuerung des Abstandes zwischen der Düse e und dem Innendorn j eine Vorrichtung in Erwägung gezogen werden, welche die Querschnittsflächen der Auspreßkopfkanäle einstellt, so daß die Strömungsgeschwindigkeiten des Materials zur Bildung der äußeren und inneren Schichten des mehrschichtigen Vorformlinges stromauf der Verbindungs- oder Schichtenbildungsstelle gesteuert werden können. Selbst wenn eine solche Einrichtung geschaffen werden könnte, so wäre die Formungsgeschwindigkeit sehr niedrig. Darüberhinaus treten Änderungen in der Schichtdicke beim Ausziehen des Vorformlings bzw. beim Schließen und Abziehen des Blaswerkzeuges auf. Dadurch wären die oben erläuterten Gegenmaßnahmen nicht ausreichend wirksam und insofern unbefriedigend, daß Formprodukte mit den gewünschten Eigenschaften nicht erzeugt werden können.

In Fig.2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung zweischichtiger Vorformlinge veranschaulicht Ein Auspreßkopf 1 weist eine Heizvorrichtung 2 und einen Vorlageraum 3 auf, zu denen koaxial und in geeignetem Abstand ein Trennzylinder 4 mit einem Vorlageraum 5, einer Heizeinrichtung 6 und Kühlbohrungen 7 im Auspreßkopf 1 vorgesehen sind, die einen Sammelraum 10 für Extrudat begrenzen. Eine Pinole 8, die an ihrem unteren Ende einen Dorn 9 trägt, ist koaxial und mit geeignetem Abstand im Inneren des Trennzylinders 4 angeordnet, so daß zwischen dem Trennzylinder 4 und der Pinole 8 bzw. dem Dorn 9 ein weiterer Sammelraum 11 für Material gebildet wird. Ein erster, mit einem ersten Hydraulikzylinder 16 antriebsverbundener Ring-

s kolben 12 ist zwischen dem Gehäuse des Auspreßkopfes 1 und dem Trennzylinder 4 hin- und herbewegbar gleitbar angeordnet, während ein zweiter, mit einem zweiten Hydraulikzylinder 17 antriebsverbundener Ringkolben 13 mit einstellbarer Geschwindigkeit

ίο zwischen dem Trennzylinder 4 und der Pinole 8 gleitend hin- und herbewegbar angeordnet ist. Die Materialien werden durch Extruder 14 und 15 durch die Vorlageräume 3 und 5 hindurch in die Sammelräume 10 bzw. Il eingedrückt, während sie aus den Sammelräumen 10

is und 11 durch die beiden Ringkolben 12 und 13 unter Bildung eines zweischichtigen Vorformlings ausgetrieben werden. Dabei wird die aus dem Sammelraum 11 durch den Abwärtshub des ersten Ringkolbens 12 ausgetriebene rviaieriaisuiiiciii suiuii an einer Sciiichtenbildungsstelle 19 auf die aus dem Sammelraum 11 durch den Abwärtshub des zweiten Ringkolbens 13 ausgetriebene Materialschicht aufgelegt, wonach die Schichten 20 und 21 zur Bildung eines zweischichtigen Vorformlings durch den Düsenringspalt zwischen dem Dorn 9 und einer Ringdüse 18 ausgetragen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform arbeitet dabei folgendermaßen: Zunächst wird in Abhängigkeit von der Formungstemperatur der verwendeten Kunststoffe die Temperatur des Trennzylinders 4 auf einen geeigneten Wert eingestellt, wozu ein Temperatursteuersystem vorgesehen ist, welches aus der Heizeinrichtung 6 und den Kühlbohrungen 7 besteht, wohingegen die Temperatur des Auspreßkopfes 1 durch die Heizeinrichtung 2 gesteuert wird. Die plastifizierten Kunststoffmassen werden durch die Extruder 14 und 15 ausgetragen und über die Vorlageräume 3 und 5 in die Sammelräume 10 und 11 eingedrückt, so daß die Ringkolben 12 und 13 nach oben gedrückt werden. Alternativ hierzu können auch die Hydraulikzylinder 16 und 17 im Sinne eines Anhebers der Ringkolben 12 bzw. 13 betätigt werden, wobei die Hubbewegung in Abhängigkeit von den aus den Extrudern 14 und 15 ausgetragenen Materialmengen über einen geeigneten Hubweg erfolgt, der einen Leckaustrag aus dem Düsenspalt zwischen der Ringdüse 18 und dem Dorn 9 vermeidet. Danach werden die Hydraulikzylinder 16 und 17 im Sinne einer Abwärtsbewegung der Ringkolben 12 und 13 mit geeigneter Geschwindigkeit betätigt, so daß auf die Materialien in den Sammelräumen 10 und 11 Druck nach unten ausgeübt wird und die Materialien an der Schichtenbildungsstelle 19 zusammengeführt und durch den Düsenspalt zwischen dem Dorn 9 und der Ringdüse 18 unter Bildung eines aus den Schichten 20 und 21 bestehenden Vorformlinges ausgetrieben werden. Bei der in Fig.2 dargestellten ersten Ausführungsform werden die Ringkolben 12 und 13 unabhängig voneinander angetrieben. Dies bedeutet, daß sowohl der Beginn des Abwärtshubes als auch die Geschwindigkeit des Abwärtshubes beider Ringkolben 12,13 unabhängig voneinander eingestellt werden können, so daß ein Vorformling mit einschichtiger Wand oder mit zweischichtiger Wand je nach Bedarf erzeugt werden kann.
Die Ringkolben 12 und 13 üben einen gleichförmigen

es Extrusionsdruck auf die Materialien in den Sammelräumen 10 und 11 aus und erzeugen gleichförmige Extrusionsgeschwindigkeiten, so daß die Materialien an der Schichtenbildungsstelle 19 mit untereinander

gleicher und gleichförmiger Geschwindigkeit zusammengeführt werden. Anders als im Falle der in F i g. 1 veranschaulichten, nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Seitenbeschickung und Querströmung im Auspreßkopf werden somit Schwierigkeiten infolge von Abweichungen it■ der Wanddicke und Biegungen oder Krümmungen vollständig vermieden. Darüber hinaus können die Extrusionsgeschwindigkeiten der Ringkolben 12 und 13 in der oben geschilderten Weise unabhängig voneinander geändert werden, so daß die Materialien in den Sammelräumen 10 und 11 mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten extrudiert werden können. Somit kann das Wanddickenverhältnis zwischen den Schichten 20 und 21 willkürlich in einem Bereich zwischen null und hundert Prozent gewählt werden.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung, die in F i g. 3 dargestellt ist, dient zur Erzeugung eines dreischichtigen Vorioniiiinges, isi aiisunsieii jcuucii analog der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 2 aufgebaut, wobei jedoch ein zweiter Trennzylinder 22 zwischen dem ersten Trennzylinder 4 und der Pinole 8 angeordnet ist, so daß ein dritter Sammelraum 23 für das Material zwischen dem Trennzylinder 22 und der Pinole 8 gebildet wird. Ein dritter Extruder 24 drückt das zur Bildung der dritten Schicht eingesetzte Material (nachstehend als drittes Material bezeichnet) in den dritten Sammelraum 23 ein, während ein dritter Ringkolben Z5, der mit einem dritten Hydraulikzylinder 26 antriebsverbunden ist, zwischen der Pinole 8 und dem dritten Trennzylinder 22 gleitbewegbar angeordnet ist, um dieses Material im Sammelraum 23 in Richtung auf den Dorn 9 auszutragen.

Auch die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform gemäß F i g. 3 entspricht im wesentlichen derjenigen der ersten Ausführungsform gemäß Fig.2, wobei jedoch ein dreischichtiger Vorformling erzeugt wird. Wenn somit analog der ersten Ausführungsform die Ringkolben 12, 13 und 25 mit gleicher Geschwindigkeit gleichzeitig abgesenkt werden, so wird ein Vorformling mit drei Schichten 20, 21 und 27 mit gleicher Querschnittsdicke ausget/agen. Das Dickenverhältnis der Schichten 20, 21, 27 kann durch geeignete Einstellung der Extrusionsgeschwindigkeit der Ringkolben 12,13 und 25 willkürlich gewählt werden.

Mit Bezug auf die F i g. 4,5 und 6 werden nachfolgend Ausführungsformen bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung unterschiedlicher Vorformlinge gemäß F i g. 2 und 3 im einzelnen erläutert Die Vorrichtungen nach F i g. 2 und 3 können zwei- bzw. dreischichtige Vorformlinge mit Schichten unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Farbe erzeugen, wobei auch die Schichtung des Vorformlinges abgestuft erzeugt werden kann.

Wie sich zunächst noch aus F i g. 2 ergibt, kann die Dicke ti und tj der ersten Schicht 20 bzw. der zweiten Schicht 21 durch Einstellung der Extrusionsgeschwindigkeiten P\ und Pz für das für die erste bzw. zweite Schicht 29 bzw. 21 dienende Material (nachstehend als zweites Material bezeichnet) geändert werdea Die Dicken fi und 6 können somit in Abhängigkeit von der Zeit geändert werdea Wenn beispielsweise die Extrusionsgeschwindigkeit Pi für das zweite Material bei zuvor gleichzeitiger Extrusion beider Extnidate mit gleicher Geschwindigkeit plötzlich auf Null geändert wird, so ergibt sich ein Dickenverhältnis ^zw. eine Dickenverteilung der aus Fig.4A ersichtlichen Art Entsprechend ergibt sich bei einer vorherigen Extrusion lediglich des ersten für die Schicht dienenden Materials (nachstehend als erstes Material bezeichnet) zur Erzeugung der Schicht 20 eine Dickenverteilung gemäß F i g. 4B, wenn plötzlich zusätzlich das zweite Material zur Bildung der zweiten Schicht 21 zusätzlich extrudiert wird. Wenn das zweite Material zur Bildung der zweiten Schicht 21 nur während einer vorbestimmten Zeitspanne während der Extrusion des ersten Materials mit extrudiert wird, so ergibt sich eine lokal geänderte

ίο Schichtausbildung gemäß Fig.4C. Entsprechend kann die Dickenverteilung der Schichten gemäß F i g. 4D, 4E und 4F in nunmehr offensichtlicher Weise durch geeignete Steuerung der Extrusionsgeschwindigkeiten und der Extrusionszeiten erzeugt werden. Daher können unterschiedliche Formartikel mit unterschiedlich dicken Schichten aus den erhaltenen Vorformlingfn erzeugt werden.

Entsprechend kann das Wanddickenverhältnis eines

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tung gemäß F i g. 3 erzeugt ist, auf geeignete Weise eingestellt und abgeändert werden. Dabei kann das Dickenverhältnis durch Steuerung der Extrusionsgeschwindigkeiten Pi, Pj und Pj für das erste, das zweite und das dritte Material und durch Steuerung der Extrusionszeit und Extrusionszeitspanne für jedes Material willkürlich in einem Bereich zwischen Null und hundert Prozent geändert werden. Daher können die Dicken ii, k und (3 der ersten Schicht 20, der zweiten Schicht 21 und der dritten Schicht 27, frei eingestellt werden. Wenn beispielsweise während der Extrusion aller drei Materialien die Extrusionsgeschwindigkeit Pj des dritten Materials und die Extrusionsgeschwindigkeit Pj des zweiten Materials in einem geeigneten zeitlichen Abstand auf Null geändert werden, so entsteht eine Dickenverteilung der Schichten gemäß F i g. 5A. Wenn andererseits bei alleiniger Extrusion des ersten Materials zur Bildung der Schicht 20 das zweite Material und das dritte Material zur Bildung der Schichten 21 und 27 in einem gewünschten zeitlichen Abstand zusätzlich extrudiert werden, so entsteht eine Dickenverteilung bzw. Schichtdickenänderung gemäß F i % 5B. Wenn entsprechend bei einer Extrusion alleine des ersten Materials zur Bildung der Schicht 20 das zweite und das dritte Material zur Bildung der Schichten 21 und 27 nur während bestimmter Zeitspannen zusätzlich extrudiert werden, so kann eine lokale Dickenänderung der Schichten gemäß Fig.5C erzielt werden. In entsprechender Weise ergeben sich Schichtdickenverteilungen gemäß den F i g. 5D, 5E und 5F in nunmehr offensichtli eher Weise durch geeignete Steuerung der Extrusions geschwindigkeiten und der Extrusionszeiten. Auf diese Weise können somit verschiedene Formprodukte mit unterschiedlichen und auch wechselnden Schichtdicken durch Aufblasen des so erhaltenen dreischichtigen

Vorformlinges erzielt werden.

Da die Darstellungen in den Fig.4 und 5 auf der Grundlage der obigen Erläuterungen aus sich heraus verständlich sind, wird wegen weiterer Einzelheiten der möglichen Steuerungen und Ausbildungen ausdrücklich auf diese Darstellungen verwiesen.

Insoweit zusammenfassend können somit zweischichtige oder dreischichtige Vorformlinge mit zwei oder drei Schichten aus Kunststoffen gleicher oder unterschiedlicher Zusammensetzungen und Farben ir großer

e Vielfalt durch geeignete Steuerung der Extrusionsgeschwindigkeiten und der Extrusionszeiten erzeugt werden. Darüberhinaus kann die Kunststoffzusammensetzung und die Farbe in beliebigen Abschnitten des

Vorformlinges lokal geändert werden. Daher kann ein Vorformling mit abgestuften Schichten erzeugt werden und können die Farben der Schichten willkürlich geändert oder durch Mischung nuanciert werden, je nach dem, wie dies die Eigenschaften des endgültigen Formproduktes erfordern.

Zur Formung der zwei- oder dreischichtigen Vorformlinge, welche durch die Vorrichtung gemäß F i g. 2 oder 3 erzeugt werden, ist ein mehrteiliges Blaswerkzeug unmittelbar unterhalb des Auspreßkopfes 1 angeordnet, wie dies in den F i g. 6 und 7 veranschaulicht ist. Die mehrschichtigen Hohlkörper oder Behälter mit zufriedenstellenden physikalischen und chemischen Eigenschaften, können in einer Massenfertigung mit geringen Kosten hergestellt werden, da ein Vorformling erzeugt wird, bei dem jede Schicht die schlechten oder unerwünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften der anderen Schichten ausgleichen kann.

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tionsschicht in der weiter oben erläuterten Weise auch nur dann _-rzeugt werden, wenn sie für den gerade gebildeten Abschnitt des Vorformlinges erforderlich ist. Eine solche Kompensationssschicht kann also etwa nur in dem Abschnitt des Vorformlinges ausgebildet werden, der in das Blaswerkzeug eingeführt wird, so daß die außerhalb des Blaswerkzeuges verbleibenden Butzen keine derartigen Kompensationsschichten aufweisen. Daher besteht der nicht aufgeblasene Teil des Vorformlinges aus einem einrigen Material, welches keine Verunreinigungen durch andere Materialien bzw. andere Kunststoffarten aufweist, so daß die aus dem Material des Vorformlinges gebildeten Butzen am Formling auf einfache Weise wieder dem Verfahren zugeführt werden können. Dies wird im Zusammenhang mit F i g. 6 näher erläutert. Wenn eine Schicht 29 aus einem zweiten Kunststoff während der Extrusion einer ersten Schicht 28 aus einem ersten Kunststoff nur über eine bestimmte Zeitspanne zusätzlich mitextrudiert wird, so wird ein Vorformling erzeugt, der in der in F i g. 6A veranschaulichten Weise nur über eine vorbestimmte Länge zweischichtig ausgebildet ist. Lediglich der zweischichtige Längenabschnitt des Vorformlinges wird in das Blaswerkzeug 30 eingeführt und, wie F i g. 6B veranschaulicht, in der üblichen Weise aufgeblasen, so daß ein Bebälter mit zwei unterschiedlichen Kunststoffschichten mit gleicher und gleichförmiger Dicke erzeugt wird. Daher wird ein Abfall an Kunststoff der zweiten Schicht 29 lediglich auf den Abschnitt beschränkt, der noch im Bereich der Quetschkanten der Formhälften des Blaswerkzeuges 30 liegt Abfall an Kunststoff zur Bildung der zweiten Schicht 29 fällt somit nur in außerordentlich geringem Umfang an. Entsprechend kann in der aus F i g. 7A ersichtlichen Weise der zweite Kunststoff zur Bildung der zweiten Schicht 29 so extrudiert werden, daß er nur über einen der Länge des Blaswerkzeuges 30 entsprechenden Längenabschnitt eine Außenschicht des zweischichtigen Vorformlinges bildet Der zweischichtige Vorformling wird sodann in das Blaswerkzeug 30 eingeführt und zu dem in Fig.7B veranschaulichten eo zweischichtigen Behälter aufgeblasen. Auch dabei wird in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise der Abfall an zweitem Kunststoff zur Bildung der zweiten Schicht 29 minimiert Auf diese Weise kann etwa ein zweischichtiger Vorformling mit einer Außenschicht aus hitzehärtendem Kunststoff und einer Innenschicht aus thermoplastischem Kunstharz hergestellt und in der oben geschilderten Weise derart blasgeformt werden, daß ein Behälter mit einer Außenschicht aus thermostatoplastischem bzw. hitzehärtendem Kunststoff und einer Innenschicht aus thermoplastischen Kunstharz entsteht und dabei der Verbrauch an hitzehärtendem Kunststoff minimiert ist

In entsprechender Weise kann der dreischichtige Vorformling, der mit der HoMkörperblasmaschine gemäß F i g. 3 erzeugt wird, zur Blasformung dreischichtiger Formprodukte eingesetzt werden. Auch dabei kann der Bedarf an Kunststoffen zur Verstärkung und/oder zum Ausgleich von nachteiligen Eigenschaften anderer Schichten minimiert werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 1 und dient zur Erzeugung zweischichtiger Vorformlinge. Bei der dritten Ausführungsform ist anstelle der Pinole 8 ein Dornhalter 31 vorgesehen und entfällt der Ringkolben 13. Der Extruder 15 arbeitet mit einem hjaiiiinit«! *j*j £.uaaiiiini.ii, \a\,i 3v.nrw ;ii,it3 uL/1,1 i.nti.11 Fließkanal 34 mit einem Sammelraum 32 in Verbindung steht, der zwischen dem Trennzylinder 4 und dem Dornhalter 31 bzw. dem Dorn ausgebildet ist. In der dargestellten Weise erfolgt eine koaxiale Zuführung des Materials in den Sammelraum 32 über einen Krümmer bzw. ein entsprechend abgebogenes Stück des Fließkanales 34.

Die vierte Ausführungsform gemäß F i g. 9 bildet eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.3 zur Erzeugung dreischichtiger Vorformlinge. Analog zum dritten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 ist hier der Ringkolben 25 weggelassen und anstelle der Pinole

8 ein Dornhalter 31 vorgesehen, der zusammen mit dem Dorn und dem Trennzylinder 22 den Sammelraum 32 begrenzt. Der Extruder 24 arbeitet mit einem Sammler 33 zusammen, der seinerseits über den z. B. mittels eines Krümmers angeschlossenen koaxialen Fließkanal 34 mit dem Sammelraum 32 in Verbindung steht.

Die Arbeitsweise der dritten und vierten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der der ersten bzw. zweiten Ausführungsform, so daß Vorformlinge mit zwei oder drei Schichten derselben oder einer unterschiedlichen Zusammensetzung, Farbe und Dicke extrudiert werden können.

Die Dornhalter 31 der Vorrichtung gemäß F 1 g. 8 und

9 sind in der s,us den F i g. 10 und 11 ersichtlichen Weise ausgebildet. Bei der Ausbildung gemäß Fig. 1OA und 1OB ist der Dornhalter 31 als kurze zylindrische Stütze ausgebildet, die in einer Ringnut in der Wand des Sammelraumes 32 am Trennzylinder 4 oder 22 gehalten ist und weist eine Mehrzahl von im Abstand voneinanderliegenden radialen Dornhalterstegen 36 auf, v/elche den Dorn abstützen. Bei der Ausbildung gemäß F i g. i ί A und 1 i B ist ein kurzer zylindrischer Stützring 37 mit inneren Kugelteilflächen in die Ringnut des Sammelraums 32 am Trennzylinder 4 oder 22 eingesetzt und liegt eine äußere Zylinderwand 38 des Dornhalters 31 mit den Dornhalterstegen 36 mit einer entsprechenden Gegenkugelfläche im Stützring 37 und wird von diesem abgestützt Die Dornhalterstege 36 der Zylinderwand 38 stützen ihrerseits den Dornhalterkopf bzw. den Dorn ab. In den Fig. 10 und 11 ist die Zylinderwand 35 oder 38 mit drei Dornhalterstegen 36 veranschaulicht, jedoch versteht es sich, daß jede geeignete Anzahl von Dornhalterstegen vorgesehen werden kann.

Die fünfte Ausführungsform gemäß F i g. 12 stellt eine Abwandlung der ersten Ausführungsfurm gemäß F i g. 2 dar und dient zur Verarbeitung von Kunststoffen und

Gummimaterialien, deren Formtemprraturen stark unterschiedlich sind und deren Formung besondere Schwierigkeiten bietet; es sollen zweischichtige Vorformlinge hergestellt werden. Im Inneren des Auspreßkopfes 1 ist koaxial ein Trennzylinder 42 mit der Heizeinrichtung, den Kühlbohrungen 7, dem Vorlageraum 5 mit großem Durchströmquerschnitt und einer Luftkammer 39 mit Lufteinlässen 40 und Luftauslässen 41 angeordnet Im Inneren des Trennzylinders 42 ist koaxial gleitbar die Pinole 8 des Domes 9 angeordnet, die mit einem Hydraulikzylinder 47 antriebsverbunden ist Der Ringkolben 13 ist gleitbar zwischen die Pinole 8 und dem Trennzylinder 42 eingesetzt Zwischen der Pinole 8 und dem Trennzylinder 42 unterhalb des Ringkolbens 13 ist ein Sammetraum 44 für das Material vorgesehen. Ein weiterer Sammelraum 43 liegt zwischen dem Auspreßkopf 1 und dem Trennzylinder 42 unterhalb des Ringkolbens 12, der zwischen diesen beiden Teilen gleitbewegbar gehalten ist Bei dieser fünften Ausführungsform drückt ein Extruder 14 thermoplastisches Kunstharz in den Sammeiraum 43, während ein Extruder 15 ein Gummimaterial in den Sammelraum 44 eindrückt Ebenso wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 2 werden der Kunststoff und das Gummimaterial in den Sammelräu- 2s men 43 und 44 mittels der Ringkolben 12 und 13 durch den Düsenspalt zwischen dem Dorn 9 und einer Düse 46 mit einem Düsenverstellzylinder 45 hindurch ausgetrager.

Eine Blasformung natürlicher, synthetischer und thermosplastischer Gummimaterialien ist außerordentlich schwierig. Bei bekannten Verfahren wird ein Gummirohr od. dgl. von Hand in einen Vorformling aus Gummi eingesetzt Daher ist die Blasformung sehr umständlich und es können nur geringe Stückzahlen erzielt werden. Die Hauptschwierigkeiten bei der Blasformung eines Vorformlinges aus Gummi besteht darin, daß das Aufblasverhältnis eines Gummivorformlinges sehr begrenzt ist

Erfindungsgemäße jedoch können thermoplastische Kunstharze zum Ausgleich der schlechten Formbarkeit von Gummimaterialien herangezogen werden, so daß die Gummimaterialien einfach und in großen Mengen geformt werden können. Die optimale Formtemperatur zwischen thermoplastischen Kunstharzen und Gummimaterialien ist grundsätzlich unterschiedlich. Wenn Gummi auf die optimale Formungstemperatur eines thermoplastischen Kunstharzes erwärmt wird, so erfolgt eine Vulkanisation oder ein Ausziehen des Gummis; bei natürlichen und künstlichen Gummiwerk- so stoffen erfolgt dabei seltener ein Ausziehen, sondern vielmehr eine Vulkanisation, während im Falle thermoplastischer Gummimaterialien zwar keine Vulkanisation auftritt jedoch ein Ausziehen. Diese Schwierigkeiten können durch die Erfindung überwunden werden.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des fünften AusfUhrungsbeispieles gemäß Fig. 12 näher erläutert. Wenn die Extruder 14 und 15 plastifizierten Kunststoff und Gummi in die Sammelräume 43 und 44 drücken, werden die Ringkolben 12 und 13 nach oben gedrängt. Die Kunststoff- und Gummiextrudate in den Sammelräumen 43 und 44 sind durch die Luftkammer 39 im Trennzylinder 42 thermisch gegeneinander isoliert. Überdies können die Temperaturen der Außenwand und der Innenwand des Trennzylinders 42 durch die Heizeinrichtung 6 und die Kühlbohrungen 7 so gesteuert werden, daß sowohl der Kunststoff als auch der Gummi unabhängig voneinander auf den jeweils optimalen Formungstemperaturen gehalten werden können. Die Hydraulikzylinder 16 und 17 werden sodann im Sinne einer Abwärtsbewegung der Ringkolben 12 und 13 betätigt, so daß die Kunststoff- und Gummiextrudate aus den Sammelräumen 43 und 44 ausgetrieben, an der SchichtenbUdungsstelle 19 zusammengeführt und durch den Düsenspalt zwischen dem Dorn 9 und der Düse 46 ausgetragen werden. Ebenso wie beim ersten Ausfühningsbeispie! können die Dicken der Kunststoff- und Gummischichten durch geeignete Steuerung der Extrusionsgeschwindigkeiten eingestellt werden. Darüberhinaus kann die Gesamtwanddicke des extrudierten Vorformlinges durch Düsenspaltverstellung zwischen der Düse 46 und dem Dorn 9 bei Betätigung der hydraulischen Steuerzylinder 47 und 45 geändert werden.

Mit der fünften Ausführungsform gemäß F i g. 12 soll ein zweischichtiger Vorformling erzeugt werden, jedoch liegt auf der Hand, daß auf dieselbe Weise etwa durch in Fig.3 veranschaulichte Abwandlungen auch ein dreischichtiger Vorformling oder ein zweischichtiger Vorformling mit einer äußeren Gummischicht erzeugt werden können.

Die so erhaltenen Vorformlinge können im Blaswerkzeug aufgeblasen werden, so daß eine Massenproduktion von blasgeformten Gummiprodukten wirtschaftlich möglich ist

Bei der sechsten Ausführungsform gemäß Fi g. 13 ist der Trennzylinder 4 mit dem widerstandsannen Vorlageraum 5 mit einem Einlaßkanal 49 für das Material koaxial im Auspreßkopf 1 angeordnet wobei der Vorlageraum 5 für eine Strömungswiderstandsarme Einströmung von Material entsprechend mit einem Einlaßkanal 48 für Material versehen ist Die Pinole 8 des Domes 9 ist koaxial gleitbewegbar im Trennzylinder 4 geführt Der Ringkolben 12 ist gleitbewegbar zwischen das Gehäuse des Auspreßkopfes 1 und dem Trennzylinder 4 eingesetzt während der Sammelraum 10 zwischen dem Gehäuse des Auspreßkopfes 1 und dem Trennzylinder 4 unterhalb des Vorlageraumes 3 ausgebildet ist Der Ringkolben 13 ist gleitbewegbar zwischen dem Trennzylinder 4 und der Pinole 8 gelagert während der Sammelraum 11 zwischen dem Trennzylinder 4 und der Pinole 8 unterhalb des Vorlageraumes 5 ausgebildet ist Die unteren Enden der Sammelräume 10 und U sind zum Dorn 9 hin offen, so daß die Sammelräume für die Materialien an einer Schichtenbildungsstelle 50 zusammengeführt werden. Zwischen dem Gehäuse des Auspreßkopfes 1 und dem Dorn 9 ist stromab der Schichtenbildungsstelle 50 ein Kanal 51 vorgesehen. Eine vertikalbewegbare Düsenplatte 52 ist unmittelbar unterhalb des Auspreßkopfes 1 angeordnet; eine horizontalbewegbare DUsenplatte 53 ist an der unteren Fläche der vertikalbewegbaren Düsenplatte 52 vorgesehen, so daß zwischen den Düsenplatten 52 und 53 einerseits und dem Dorn 9 andererseits der Düsenringspalt liegt.

Die Pinole 8 ist mit einem hydraulischen Stellzylinder 55 antriebsverbunden, der seinerseits über eine Rohrleitung mit einer hydraulischen Antriebsquelle 70 in Verbindung steht. Ein Steuerorgan 65 in der Verbindungsleitung zwischen der hydraulischen Antriebsquelle 70 und dem Steuerzylinder 55 und ein am Steuerzylinder 55 befestigter Positionsfühler 60 sind mit einer Programmsteuereinheit 71 verbunden. Entsprechend sind ein Hydraulikzylinder 56 für den Ringkolben 13, ein Hydraulikzylinder 57 für den Ringkolben 12, ein Hydraulikzylinder 58 für die vertikalbewegbare Düsen-

platte 52 und ein Hydraulikzylinder 59 für die horizontalbewegbare Düsenplatte 53 Ober Leitungen mit der hydraulischen Antriebsquelle 70 verbunden und sind Steuerorgane 66,67,68 und 69 in diese Leitungen eingeschaltet Positionsfühler 61,62, 63 und 64 an den Hydraulikzylindern 56, 57, 58 bzw. 59 sind an Programmsteuereinheiten 72,73,74 bzw. 75 angeschlossen. Die fünf Programmsteuereinheiten 71, 72, 73, 74 und 75 wiederum sind an eine Zentralsteuereinheit 76 angeschlossen.

Wenn di; Materialien durch die Einlaßkanäle 49 und 48 in die S lmmelräume 11 und 10 gedrückt werden, so werden die Ringkolben 13 und 12 nach oben gedrängt. Alternativ kann bei der Einführung der Materialien in die Sammelräume 10 und 11 auch eine Betätigung der Hydraulikzylinder 56 und 57 im Sinne eines Anhebens der Ringkolben 12 und 13 erfolgen. Danach rücken die Ringkolben 12 und 13 die Materialien aus den Sammelräumen 10 und U hinaus, an der Schichtenbildungsstelle 50 vorbei und durch die Ausgangsmündung 54 hindurch. Das Verhältnis zwischen der Dicke fi der äußeren Materialschicht 77 und der Dicke (2 der inneren Materialschicht 78 entspricht dem Fließgeschwindigkeitsverhältnis zwischen den aus den Sammelräumen 10 und 11 an der Schichtenbildungsstelle 50 ankommenden Materialien. Stromab der Schichtenbildungsstelle 50 fließen die äußeren und inneren Materialschichten mit derselben Geschwindigkeit Das Dickenverhältnis ist daher dem Fließgeschwindigkeitsverhältnis proportional, welches seinerseits dem Bewegungsgeschwindigkeitsverhältnis der Ringkolben 12 und 13 proportional ist Die Gesanitwanddicke des aus dem Auspreßkopf 1 ausgetragenen Vorformlinges ist unabhängig von der Querschnittsbreite des Kanales 51, hängt jedoch weitgehend von der Querschmttsbreite Sder Ausgangsmündung 54 ab, die durch Änderung des Abstandes zwischen dem Dorn 9 und der Düsenplatte 52 einstellbar ist Eine exzentrische Einstellung der Dicke h des Vorformlinges ist auch durch Düsenspaltverstellung mittels horizontaler Bewegung der Düsenplatte 53 möglich, die nicht zur Steuerung der Gesamtwanddicke (3 des Vorformlinges herangezogen ist. Die Düsenplatte 53 wird bei der Steuerung der Gesamtwanddicke (3 des Vorformlinges zusammen mit der Düsenplatte 52 bei deren Vertikalbewegung bewegt.

Nachfolgend wird die Steuerung des Dickenverhältnisses ii : h der äußeren und inneren Schichten des ,Vorformlinges und der Gesamtwanddicke (3 des Vorformlinges durch Einstellung der Extrusionsgeschwindigkeiten der Ringkolben 12 und 13 und Einstellung der Querschnittsbreite 5 der Ausgangsmündung 54 zwischen dem Dorn 9 und den Düsenplatten 52 und 53 im einzelnen erläutert.

Die Extrusionsgeschwindigkeiten der Ringkolben 12 und 13 werden durch die bspw. als Servoventile ausgebildeten Steuerorgane 66 bzw. 65 eingestellt, die ihrerseits wieder durch die Programmsteuereinheiten 73 bzw. 72 entsprechend den gespeicherten Programmen und in Abhängigkeit von den Istwert-Signalen der Positionsfühler 62 bzw. 61 gesteuert sind. Die Programme der Programmsteuereinheiten 72 und 73 können an Stöpselschalttafeln oder mit Digitalschaltern geändert werden. Entsprechend erfolgt eine Steuerung oder Führungsregelung in Abhängigkeit von den Istwert-Signalen der Positionsfühler 60, 63 und 64 gemäß den Programmen der Programmsteuereinheiten 71, 74 und 75 für die Servoventile oder Steuerorgane 65,68 und 69, die ihrerseits die Pinole 8 und damit den Dorn 9, die vertikalbewegbare Düsenplatte 52 und die horizontalbewegbare Düsenplatte 53 durch die hydraulischen Steuerzylirider 55, 58 bzw. 59 einstellen, so daß die Querschnittsbreite 5und damit die Gesamtwanddicke {3 eingestellt werden kann.

Die Programme der Programmsteuereinheiten 71,74 und 75 können wiederum an Stöpselschalttafeln oder durch Digi talschalter geändert werden. Somit kann bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fi g. 13 sowohl das Dickenverhältnis zwischen den äußeren und inneren Schichten des Vorformlinges als auch die Gesamtwanddicke des Vorformlinges gleichzeitig gesteuert werden. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, kann diese sechste Ausführungs form gemäß den weiter oben im Zusammenhang mit F i g. 3 dargelegten Überlegungen ohne weiteres derart abgeändert werden, daß ein mehrschichtiger Vorformling erzeugt wird, bei dem sowohl die einzelnen Schichtdicken als auch die Gesamtwanddicke automa tisch durch ein Programm geführt geregelt sind.

Bei der siebten Ausfuhrungsfonn gemäß Fi g. J4 und 15 können die zur Bildung der äußeren und inneren Schichten dienenden Materialien gegeneinander ausgewechselt werden, ohne daß die beschickung der Extruder H und 15 eine Änderung erfährt Die siebte Ausführungsform ähnelt der dritten Ausführungsform gemäß F i g. 8 mit der Abänderung, daß die Extruder 14 und 15 mit dem Auspreßkopf 1 und dem Trennzylinder 4 durch eine insgesamt mit 79 bezeichneten Umschaltein richtung für die Fließwege verbunden sind, so daß die aus den Extrudern 14 und 15 ausgetragenen Materialien je nach Schaltstellung entweder die Innenschicht oder die Außenschicht des Vorformlinges bilden können. Die Umschalteinrichtung 79 zwischen den Extrudern 14 und 15 und dem Auspreßkopf 1 weist einen Steuerschieber 80 mit einem Steuerkolben mit vier Steuerflächen, mit sechs Steueröffnungen und einem Betätigungsorgan 81 auf. Zur Erläuterung des Ausführungsbeispieles werden die Steueröffnungen nachfolgend als erste bis sechste Steueröffnung, beginnend von der in der Zeichnung höchsten Steueröffnung, bezeichnet Die erste und sechste Steueröffnung stehen durch einen Fließkanal c in der Umschalteinrichtung 79 und einen Materialspeisekanal a mit dem Extruder 15 in Verbindung, während die dritte und vierte Steueröffnung durch einen Fließkanal e und einen Materialspeisekanal b mit dem Extruder 14 verbunden sind. Die zweite Steueröffnung steht durch einen Fließkanal d in der Umschalteinrichtung 79 und durch den Fließkanal 34 im Trennzylinder 4 mit dem Sammelraum 32 in Verbindung, während die fünfte Steueröffnung durch einen Fließkanal f in der Umschalteinrichtung 79 und den Vorlageraum 3 mit dem Sammelraum 10 in Verbindung steht. Wie im Falle des dritten Ausführungsbeispieles ist ein Dorn 82 mit dem Dornhalter 31 zur Erzielung einer Selbsteinstellung verbunden.

Nachfolgend wird die Betriebsweise dieser Vorrichtung beschrieben. Wenn der Steuerschieber 80 durch das Betätigungsorgan 81 derart eingestellt wird, daß die Steuerflächen in der aus Fig. 15A ersichtlichen Weise die dritte: und sechste Steueröffnung abschließen, so fließt das Material aus dem Extruder 15 durch die FlicßkanUle a, c, d und 34 in den Sammelraum 32, während das Material aus dem Extruder 14 durch die Fließkanäle b, e, f und den Vorlageraum 3 in den Sammelraum 10 fließt. Dadurch wird die Außenschicht des Vorformlinges aus Kunststoff aus dem Extruder 14, die Innenschicht hingegen aus Kunststoff aus dem

Extruder 15 gebildet Wenn andererseits das Betätigungsorgan 81 den Steuerkolben absenkt, so daß die erste und vierte Steueröffnung in der aus Fig. 15B ersichtlichen Weise abgeschlossen sind, so steht der Extruder 15 durch die Fließkanäle a, c, f und den Vorlageraum 3 mit dem Sammelraum 10, der Extruder 14 hingegen über die Fließkanäle b, e, dund 34 mit dem Sammelraum 32 in Verbindung; dann besteht somit die AuBenschicht des Vorformlinges aus Kunststoff aus dem Extruder 15, während die Innenschicht aus Kunststoff aus dem Extruder 14 besteht

Die achte Ausführungsform gemäß F i g. 16 stellt eine Abwandlung der vierten Ausführungsform gemäß F i g. 9 insoweit dar, als die Materialien zur Bildung der Außen- und Innenschichten eines dreischichtigen Vorformlinges im Sinne der Erläuterungen zur siebten Ausführungsform gemäß F i g. 14 ausgewechselt werden können. Dabei besteht im allgemeinen die Mittelschicht des dreischichtigen Vorformlinges aus einem Kunststoff mit guten Kfc-beeigenschaften oder aus einem Verstärkungskunststaif. Daher ist es nicht erforderlich, die Zusammensetzung der Mittelschicht zu ändern und genügt es, die Materialien für die Außenschicht und die Innenschicht gegeneinander auszutauschen. Dementsprechend wird eine Umschalteinrichtung 79 der im Zusammenhang mit Fig. 15 erläuterten Bauart zwischen die Extruder 14 und 24 einerseits und den Auspreßkopf 1 andererseits eingesetzt, so daß die Materialien für die Außenschicht und die Innenschicht in der vorstehend im Zusammenhang mit der siebten Ausführungsfortn geschilderten Weise gegeneinander ausgewechselt werden können.

Die siebte und achte AusführL.igsform gemäß F i g. 14 bis 16 besitzen den gemeiiisrjnen wesentlichen Vorteil, daß die Materialien zur Bildung der inneren und äußeren Schichten eines zwei- oder dreischichtigen Vorformlinges im Bedarfsfalle durch eine geeignete Femsteuerung ausgetauscht werden können, ohne daß ein entsprechender Austausch der Beschickung der Extruder erfolgen muß; diese können daher kontinuierlich weiterarbeiten.

Bei der siebten und achten Ausführungsform kann anstelle der Umschalteinrichtung 79 jede geeignete

ίο Einrichtung wie bspw. ein Drei-Wege-Ventil oder ein entsprechender Hahn eingesetzt werden, mittels der ein Austauschen bzw. Umschalten der Fließkanäle möglich ist Weiterhin kann eine solche Umschalteinrichtung 79 für die Fließkanäle auch bei der ersten oder zweiten

is Ausführungsform gemäß Fig.2 und 3 eingesetzt werden.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, sind vielfache Abänderungen und Abwandlungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise anstelle der Hydraulikzylinder zum Antrieb der Ringkolben und der Düsenplatten irgendwelche andere geeignete Antriebsorgane eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch zur Erzeugung vielschichtiger Vorformünge mit mehr als vier Schichten angewendet werden. Darüber hinaus kann im Falle einer schlechten Verträglichkeit zveier an sich benachbarter Schichten eine Zwischenschicht eingefügt werden, welche mit den beiden benachbarten Schichten kompatibel ist

Wenn die beiden vorstehend erläuterten Programmsteuerungen kombiniert werden, so wird eine gleichzeitige programmgeführte Regelung oder Steuerung sowohl der Querschnittsdicke jeder Schicht als auch der Wand-Gesamtdicke des Vorformlinges erzielt

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Vorformlinge für die Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper wie Flaschen od. dgl aus thermoplastischem Kunststoff, mit wenigstens zwei Extrudern zur Beschickung eines Auspreßkopfes mit Materialien, wobei der Auspreßkopf zumindest für das Material zur Bildung der äußeren Schichten ringförmige Vorlageräume für dieses Material und wenigstens eine stromab der Vorlageräume angeordnete Schichtenbildungsstelle aufweist, hinter der -das Material mehrschichtig aus dem Auspreßkopf aus und in ein Blaswerkzeug eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Vorlageraum (3, 5) und der Schichtenbildungsstelle (19) ein hohlzylindrischer Sammelraum (10, 11) mit wenigstens der jeweiligen Materialmenge für einen Vorformling entsprechendem Volumen vorgesehen ist, in dem ein an seiner jeweiligen radialen Innenwand, der Außenwand einer Pinole (8) bzw. eines Trennzylinders (4) gleitend anliegender, an seinem Außenumfang einen axialen Durchtrittsspalt für das Material freilassender in an sich bekannter Weise axial bewegbarer und intermittierend antreibbarer Ringkolben (12 bzw. 13) angeordnet ist, der in seiner Geschwindigkeit steuerbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die widerstandsarmen Vorlageräume (3,5) vorzugsweise am Außenumfang des zugehörigen Ringkolbens (12,13) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innt/ste Sii.imelraum (32) in der bei Dornhalter-AuspreEköpfen an sich bekannten Weise unter Vermeidung de» Anordnung eines zugehörigen Ringkolbens als im wesentlichen zylindrischer Fließkanal ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Ringkolben (12, 13) und der Sammelräume (10, 11) eine einzige Schichtenbildungsstelle (19) zur Bildung des mehrschichtigen Vorformlings vorgesehen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgangsmündung (54) des Auspreßkopfes (1) stromab der Schichtenbildungsslelle (50) ein die Querschnittsbreite (S) des Fließkanals begrenzendes Wandstück als Dorn (9) bzw. Düsenplatten (52, 53) ausgebildet und in bekannter Weise verstellbar angeordnet ist und daß die Bewegung der Ringkolben (12, 13) und der Wandstücke mittels Steuer- bzw. Regeleinheiten steuerbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit programmgeführt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei Extrudern (14, 15) und den zugeordneten Sammelräumen (10, 32) eine vorzugsweise aus der Entfernung steuerbare Umschalteinrichtung (79) vorgesehen ist, mit der die Sammelräume (10, 32) wechselweise durch die Extruder (14 bzw. 15) beschickbar sind.