DE2623342A1

DE2623342A1 - Verfahren zum extrusionsblasen thermoplastischer hohlkoerper und greifervorrichtung zum einziehen des rohlings in das blaswerkzeug

Info

Publication number: DE2623342A1
Application number: DE19762623342
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Albert; Manfred Dicks; Hans Otto Dipl Ing Schiedrum
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1977-12-15
Also published as: FR2352654A1; BR7703346A; JPS52144060A; IT1077191B; US4153408A; GB1584731A; BE855042A; NL7705578A

Description

Aktenzeichen: HOE Το/Ρ 118 u. H.

Datum: 2**. Mai 197^ DPh.Hs/hs

Verfahren zum Extrusionsblasen thermoplastischer Hohlkörper und Greifervorrichtung zum Einziehen des Rohlings in das Blaswerkzeug

Die Erfindung betriffb ein Verfahren zum Extrusionsblasen von Hohlkörpern aus thermoplastischem , vorzugsweise geschäumtem Kunststoff, wobei der Vorformling mit Hilfe einer Greifervorrichtung von der Extruderdüse in das Blaswerkzeug eingezogen wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Greifervorrichtung zum Einziehen des Rohlings von der Extruderdüse in das Blaswerkzeug.

Zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff hat das Extrusionsblasen die größte Bedeutung erlangt. Hierbei wird ein extrudierter Vorformling im thermoplastischen Zustand in ein Blaswerkzeug eingebracht, in diesem durch Aufblasen geformt, gekühlt und nach dem*Erkalten der Hohlkörper entformt. Nach diesem Verfahren- können auch treibmittelhaltige Kunststoffe zu ge-

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schäumten Hohlkörpern verarbeitet werden.

Einige der bekannten Extrusionsblasverfahren arbeiten mit ein- oder zweiarmigen Greifervorrichtungen, die den extrudierten VorformLing in das geöffnete Blaswerkzeug einbringen. Diese Vorrichtungen können auch mehrere Vorformlinge gleichzeitig fassen und von der Düse in die Form überführen. Mit Hilfe von Klemmbacken oder Klauen kann der Hals' des Hohlkörpers im Greifer vorgeformt werden oder er kann beim Blasformen kalibriert werden. Auch das Zuschweißen des Vorformlings mit Hilfe von Klemmleisten des Greifers ist bekannt, gegebenenfalls unter Vorblasen des Vorformlings mit Stützluft. Es ist auch bekannij die Wanddickenverteilung des Vorformlings in Längsrichtung durch Änderung der Abzugsgesehwindigkeit des Greifers, gegebenenfalls zusammen mit einer gesteuerten Spaltweitenverstellung der Düse oder einer Änderung der Förderleistung des Extrudeis, zu beeinflussen. Es ist ferner bekannt, den Vorformling mit Hilfe eines zweiarmigen Greifers an beiden Enden zu fassen und während des Einbringens in das Blaswerkzeug zu strecken oder zu verkürzen. Bei entsprechender Temperatur kann das Strecken eine Orientierung des Vorfamlings in Längsrichtung bewirken. Die Verwendung der Greifervorrichtung für die Entnahme des geblasenen Hohlkörpers aus dem Blaswerkzeug und den Transport in Obergabe- oder NachbearbeitungsStationen ist ebenfalls bekannt.

rmit Hilfe Es ist weiterhin bekannt, den Vorformling» von mindestens zwei Blaswerkzeugen abwechselnd von der Extruderdüse abzuziehen. Hierbei nimmt das erste Blaswerkzeug einen extrudierten Vorformling aisder Düse auf und zieht, nach Schließen der Werkzeughälften, den folgenden Vorformling solange von der Düse ab, bis das nächste Blaswerkzeug eingreifen kann, das nunmehr den Vorgang wiederholt. Diese Arbeitsweise wird als Hand-über-Hand Methode bezeichnet. Gesonderte Greifervorrichtungen werden hierbei nicht benOtigt.

Es hat sich gezeigt, daß bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen mit frei aus der Düse austretenden, hängenden Vorformlin-

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gen beim Extxutionsblasen von Hohlkörpern aus treibmittelhaltigem thermoplastischem Kunststoff häufig Ausschuß und Produktionsstörungen auftreten. Dies trifft auch für Verfahren mit Greifervorrichtungen zu, die den Vorformling (Rohling) am oberen Ende ergreifen und ihn frei hängend in ds.s Blaswerkzeug einbringen. Das Aufschäumen des thermoplastischen Extrudats nach dem Austritt aus der Düse und die dadurch bedingte Volumenvergrößerung führt zu unerwünscht großen Abmessungen des Vorformlings. Eine Steuerung der Wanddickenverteilung des schlauchartigen Vorformlings ist nicht möglich. Unterschiedliche Aufschäumung, die durch geringe Temperaturunterschiede bewirkt werden kann, führt leicht zu Pendelbewegungen des Vorformlings. Durch Pendeln des frei hängenden Vorformlings ist ein exaktes Einbringen in das Blaswerkzeug oft nicht möglich. Es treten unerwünschte Quetschflossen am Hohlkörper, seitlich versetzte Bodenschweißnähte, Wanddickenunterschiede am Umfang des Hohlkörpers sowie Mangel im Halsbereich auf. Bei. gleichzeitigem Extrudieren von mehreren Vorformlingen kann das Pendeln zum Aneinanderkleben und damit zu Produktionsunterbrechungen führen. Zu große Abmessungen des Vorformlings und mangelnde Steuerung der Wanddickenverteilung führen zu Ausschuß und erschweren die Herstellung einwandfrei reproduzierbarer Hohlkörper.

Auch Verfahren, bei denen der extrudierte Vorformling aa seinem aus der Düse austretenden, zunächst freien Ende von einer einarmigen Vorrichtung gegriffen und in das Blaswerkzeug eingezogen wird, arbeiten wegen der Pendelbewegung des frei extrudierten Vorformlings nicht zuverlässig. Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um Pendelbewegungen, und damit ein seitliches Ausweichen des Vorformlings, sicher zu vermeiden .

Es wurde nun gefunden, daß die beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden können, durch ein Verfahren zum Extrusionsblasen von Hohlkörpern aus thermoplastischem, vorzugsweise treibmittelhaltigem Kunststoffy~aem der Vorformling mit -Hilfe einer Greifervorrichtung von der Extruderdüse in das Blaswerkzeug eingebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei Hand-über-Hand ar-

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beitende Greiferarrae der Greifervorrichtung den Vorformling abwechselnd beim Austritt aus der Extruderdüse ergreifen und mit einstellbarer, gegenüber der Extrusion erhöhter Abzugsgeschwindigkeit in ein jeweils unter der Düse bereitgestelltes Blaswerkzeug einziehen und sich das Blaswerkzeug, nachdem der Greiferarm die Werkzeugunterkante passiert hat, um den noch an der Düse hängenden Vorformling schließt, der zweite Greiferarm den nächsten Vorformling kurz oberhalb' des Blaswerkzeuges ergreift bevor der Vorformling zwischen Werkzeugoberkante und Greiferarm getrennt wird, das gefüllte Blaswerkzeug dem folgenden Platz macht, der eingelegte Vorformling in an sich bekannter Weise zum Hohlkörper aufgeblasen und dieser entformt wird und der gesamte Vorgang taktkontinuierlich wiederholt wird.

/für Extrusionsblaswerkzeuge

Es wurde ferner eine Greifervorrichtung* gefunden, die aus scherenartig gegeneinander bewegbaren Greiferbacken zum Einziehen des extrudierten Vorformlings von der Extruderdüse in ein mehrteiliges Blaswerkzeug bestehen und die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei mit Greiferbacken versehene Greiferarme parallel zur Extru-.sionsrichtung Hand über Hand hin- und herverschiebbar angeordnet sind, ihre oberen Umkehrpunkte zwischen der Extruderdüse und der Oberkante des Blaswerkzeuges und ihre unteren umkehrpunkte unterhalb der Unterkante des Blaswerkzeuges liegen und an den unteren ümkehrpunkten je ein Schalter angeordnet ist, der jeweils mit dem am unteren Omkehrpunkt befindlichen Greiferarm in Eingriff kommt, und der mit dem Blaswerkzeug und dem am oberen Umkehrpunkt befindlichen Greiferarm verbunden ist.

Durch dieses Verfahren wird ein freier Austritt des Vorformlings aus der Düse vermieden. Der Vorformling wird immer geführt von der Düse abgezogen. Pendelbewegungen und zu starke Vergrößerung der Außenabmessungen bei Extrusion treibmittelhaltiger Thermoplaste können sicher unterbunden werden. Der Greiferarm kann den Vorformling immer zentriert greifen und exakt in die Blasform einziehen. Durch eine einstellbare, vorzugsweise gegenüber der Extrusionsgeschwindigkeit erhöhte Abzugsgeschwindigkeit des Greifers

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gelingt es, dem Vorformling die benötigten Abmessungen und das gewünschte Gewicht zu geben- Der Vorformling wird durch die erhöhte Abzugsgeschwindigkeit vorzugsweise um mindestens 30 %, besonders bevorzugt um 50 bis 200 %, bezogen auf die Länge des frei extrudierten Schlauches, gestreckt. Wird die Abz.iigsgeKchwi-ndiokftit: des Vorformlings während eines Arbeitsaktes abgestuft, so kann die Wanddickenverteilung in Längsrichtung beeinflußt werden.

ι*

Bei der freien Extrusion treibmittelhaltiger Kunststoffe tritt durch das Ausschäumen eine sehr starke Volumenvergrößerung auf, die bisher die Verwendung sehr kleiner Düse bedingte. Aber auch mit kleinsten Düsen war es nicht möglich, geschäumte Vorformlinge mit sehr geringen Durchmessern herzustellen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann durch höhere Abzugsgeschwindigkeit die Volumenvergrößerung weitgehend ausgeglichen werden, so daß Düsen mit größeren Abmessungen verwendet werden können, die besser zu handhaben sind, da der Düsenkern bei Druckschwankungen weniger schwimmt. Es ist weiterhin möglich, durch die Abzugsgeschwindigkeit den Außendurchmesser des Vorformlings den Abmessungen des Blaswerkzeugs anzupassen, z.B. im Hinblick auf die Länge der Bodenschweißnaht, den Halsdurchmesser des Werkzeuges oder den Durchmesser des Kalibrierblasdorns.Äuch können aus einer Düse, je nach Abzugsgeschwindigkeit, Vor formlinge unterschiedlicher Abmessungen und unterschiedlicher Gewichte extrudiert werden. Das Verfahren ist dadurch besser steuerbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Abtrennung des Bodenbutzeis nach dem Schließen des Blaswerkzeuges durch Ifeiterf ahren der unteren Greiferzange um einige Millimeter. Es ist aber auch möglich, den unteren Greiferana mit dem Werkzeug in die Blasstation zu überführen und den geblasenen Hohlkörper mit Hilfe des Greifers aus dem Blaswerkzeug zu entformen und geordnet zur Nachbearbeitung zu übergeben. Dies ist vor allem bei sehr dünnwandigen Schaumhohlkörpern vorteilhaft, da sich diese sehr leichten Teile sonst nur schwer ordnen und stapeln lassen.

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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mit Doppelschlauch-.-Spritzköpfen und Mehrfach-Blaswerkzeugen durchführen.

In den Zeichnungen ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneLe VorrichLung schemaLisch dargesLeIlL, ohne daß das Verfahren auf die Verwendung dieser Vorrichtung beschränkt sein soll.

Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung von vorn;

Fig. 2 die Vorrichtung im Schnitt A-B; die über der Schnittebene liegenden Teile (1, 2 und 3) sind strichpunktiert angedeutet ;

Fig. 3 das Abreißen des unteren Butzens durch die Greiferbacken.

In den Zeichnungen bedeuten:

(1) Schlauchspritzkopf

(2) Extruder

(3) Flansch zwischen Extruder und Schlauchspritzkopf

(4) Düse

(5) und (6) Blaswerkzeuge

(7) und (8) Blaspinolen der Blasstationen

(9) und (10) die beiden Arme der Greifervorrichtung

(11) und (12) die Greiferbacken

(13) den schlauchförmigen Vorformling

(14) den unteren Butzen

(15) und (16) Schalter

Das Verfahren und die Vorrichtung sollen an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt den Schlauchspritzkopf (1) mit der Düse (4) und dem extrudierten Vorformling (13). Das Blaswerkzeug (5) befindet sich in der linken Blasstation; der Hohlkörper wird mit Hilfe der

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Blaspinole (7) aufgeblasen und anschließend entformt. Das Blaswerkzeug (6) befindet sich unter der Düse (4)-. (Zur besseren Dar — stellung ist die vordere Hälfte des Blaswerkzeuges (6) auf der Zeichnunc wecrcxelassen worden.) Der Greiferarm (9) mit Backen (11) hat den schlauchförmigen Vorformling durch das geöffnete Werkzeug nach unten gezogen. Wenn der Greiferarm (9) genügend weit nach unten gefahren ist, betätigt er einen Schalter (15), der das Werkzeug (6) und die Greiferbacken (12) des Greiferarms (10) schließt. Vorzugsweise reißen die noch einige Millimeter weiterfahrenden Greif er baeken( 11) den Bodenbutzen (14) des Vorformlings (13) ab, und offnen sich dann. Eine nicht geseigte Trennvorrichtung trennt den Schlauch zwischen Oberkante des Werkzeugs (6) und den Greiferbacken (12). Anschließend wird das Blaswerkzeug (6) an dem markierten Platz der rechten Blasstation unter die Blaspinole (8) überführt. Die Blaspinole (8) wird in den Vorformling eingefahren und bläst ihn zum Hohlkörper auf. Die Greiferbacken (11) sind inzwischen nach oben in Warteposition kurz unterhalb der Düse (4) gefahren. Das mittlerweile geöffnete und geleerte Blaswerkzeug (5) fährt von der linken Blasstation unter die Düse (4); Greifer (10) mit Greiferbacken (12) zieht den nächsten Vorformling durch das offene Blaswerkzeug (5) nach unten und der Zyklus beginnt von neuem.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung im Schnitt A-B der Figur 1. Der Schlauchspritzkopf (1) ist mit dem Extruder (2) über einen Flansch (3) verbunden. Werkzeug (6) befindet sich in der rechten Blasstation. Werkzeug (5) ist geöffnet und bereit unter die Düse (4) zu fahren. Der Greiferarm (10) hat mit den Greiferbacken (12) den Vorformling (13) gefaßt, ihn zusammendrückt und ist auf dem Weg nach unten, während der Greif erarm (9) mit geöffneten Backen (11) nach oben in Warteposition fährt.

Figur 3 zeigt das Abreißen des unteren Butzens (14) durch die Greiferbacken (11 bzw. 12). Die Greiferbacken werden bei dem hier gezeigten Werkzeug möglichst dicht an die Werkzeugquetschkante herangeführt, um den Butzenabfall möglichst klein zu halten.

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Claims

HOE 76/F 118 u. H.

Patentansprüche

( 1. !verfahren zum Extrusionsblasen von Hohlkörpern aus thermopla- ^—-^^ stischem Kunststoff, bei dem der Vorformling mit Hilfe einer Greif er vorrichtung voxi der Extruderdüse in das Biaswerkzeug eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hand-über-Hand arbeitende Greiferarme der Greifervorrichtung den Vorformling abwechselnd beim Austritt aus der Düse ergreifen und mit einstellbarer, gegenüber der Extrusion erhöhter Abzugsgeschwindigkeit in ein jeweils unter der Düse bereitgestelltes Blaswerkzeug einziehen, und sich das Blaswerkzeug, nachdem der Greiferarm die Werkzeugunterkante passiert hat, um den noch an der Düse hängenden Vorformling schließt, der zweite Greiferarm den Vorformling kurz oberhalb des Blaswerkzeuges ergreift bevor der Vorformling zwischen Werkzeugoberkante und Greiferarm getrennt wird, das gefüllte Blaswerkzeug dem folgenden Platz macht, der eingelegte Vorformling in an sich bekannter Weise zum Hohlkörper aufgeblasen und dieser entformt wird und der gesamte Vorgang taktkontinuierlich wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschäumter Vorformling von der Greifervorrichtung abgezogen, in das Werkzeug eingezogen und aufgeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling durch erhöhte Abzugsgeschwindigkeit des Greifers beim Einbringen in das Blaswerkzeug um mindestens 30 % gestreckt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des geschäumten Vorformlings durch erhöhte Abzugsgeschwindigkeit des Greifers entsprechend den Abmessungen der Blasform begrenzt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des fertigen Hohlkörper durch die Abzugsgeschwindigkeit des Vorformlings eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenverteilung des Vorformlings in Längsrichtung durch abgestufte Abzugsgeschwindigkeiten gesteuert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils untere Greiferarm nach dem Schließen des Blaswerkzeugs den unteren Butzen abtrennt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils untere Greiferam dem geblasenen Hohlkörper aus dem geöffneten Blaswerkzeug entnimmt und geordnet zur Nachbearbeitung übergibt.
9. Greifervorrichtung für Extrusionsblaswerkzeuge zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch -1 bestehend aus scherenartig gegeneinander bewegbaren Greiferbacken zum Einziehen des extrudierten Vorformlings von der Extruderdüse in ein mehrteiliges Blaswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit Greiferbacken versehene Greiferarme parallel zur Extrusionsrichtung Hand-über-Hand hin- und herschiebbar angeordnet sind, ihre oberen Umkehrpunkte zwischen der Extruderdüse und der Oberkante des Blaswerkzeuges und ihre unteren Umkehrpunkte unterhalb der Unterkante des Blaswerkzeuges liegen und an den unteren Umkehrpunkten je ein Schalter angeordnet ist, der jeweils mit dem am unteren Umkehrpunkt befindlichen Greiferarm in Eingriff kommt, und der mit dem Blaswerkzeug und dem am oberen Umkehrpunkt befindlichen Greiferarm verbunden ist.

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