DE2756384C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer derartigen Vorrichtung, wie sie aus der DE-AS 20 15 966 bekannt geworden ist, ist das in das Forminnere hineinführende einzige Rohr nicht nur mit dem Unterdruckerzeuger, sondern auch mit der Pumpe zum Einleiten des Schutzgases in das Forminnere verbunden. Zur Anwendung des Rotationsschmelzverfahrens auch für Cellulosederivate wird dem Kunststoff ein Überschuß an Weichmachern zugeführt, der während der Heizphase aus der Form abdestilliert wird, indem in der Rohrleitung zwischen den Verbindungsflanschen und der Rohrleitung zum Unterdruckerzeuger ein Abscheider eingebaut ist. In dieser Rohrleitung ist außerdem ein Unterdruckspeicher und ein Rückschlagventil eingebaut, um zu erreichen, daß an den Dichtungsflächen der Hohlform auch während der Abkühlphase Unterdruck anliegt, in welcher Phase sich im Forminneren das Schutzgas unter Überdruck befindet.

Ein Nachteil besteht in der gemeinsamen Verwen- w> dung der in die Hohlform mündenden Rohrleitung sowohl zur Erzeugung des Unterdrucks, als auch zum Einleiten des Schutzgases, da derjenige Schmutz, der beim Erzeugen des Unterdrucks abgesaugt wird und ggf. in der Rohrleitung hängenbleibt, beim Einleiten des ^ Schutzgases wieder in das Forminnere gelangt. Dies wiederum kann die Ausschußquote erhöhen. Ferner ist die bekannte Vorrichtung relativ aufwendig, da in der von den Verbindungsflanschen zur Rohrleitung für den Unterdruckerzeuger führenden Rohrleitung relativ teuere und aufwendige Elemente, wie ein Unterdruckspeicher, ein Rückschlagventil und ein Weichmacherabscheider vorgesehen sind. Darüber hinaus ist die Herstellung von Hohlkörpern mit der bekannten Vorrichtung relativ zeitraubend, da zu Beginn des Verarbeitungszyklus nicht nur in der Form, sondern auch in dem relativ großen Speicher Unterdruck erzeugt werden muß und da am Ende des Zyklus der noch im Speicher und zwischen den Verbindungsflanschen bestehende Unterdruck vor dem öffnen der Hohlform bzw. der Entnahme des hergestellten Hohlkörpers beseitigt werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher aufgebaut und damit billiger ist

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Paientanspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet zwar zwei in die Hohlform mündende Rohrleitungen; sie ist dennoch in ihrem Aufbau einfacher, da sie nur eine Art Kurzscrilußleitung ohne zusätzliche Elemente zu den Verbindungsflanschen benötigt Somit wird jeweils sowohl im Hohlforminneren als auch zwischen den Verbindungsflanschen sowohl während der Heizphase als auch während der Abkühlphase dieselbe Atmosphäre erzeugt, d. h. einmal Unterdruck und das andere Mal Schutzgasatmosphäre, ggf. unter leichtem Überdruck. Dieser Ausgleich erfolgt relativ rasch und einfach durch die Kurzschlußleitung und durch die Verbindung zwischen der Rohrleitung zum Unterdruckerzeuger und der Rohrleitung für die Schutzgaszuführung ins Forminnere. Außerdem kann der Übergang vom Unterdruck zur Schutzgasatmosphäre fließend erfolgen, so daß außerdem während des Phasenüberganges eine Schutzgasspülung erfolgen kann, die den Vorteil hat, daß für den Hohlkörper schädliche Dämpfe abgesaugt werden. Da am Ende des Zyklus auch zwischen den Verbindungsflanschen der Hohlform Schutzgasatmosphäre besteht, kann das Entformen schnell und ohne weiten: gesonderte Maßnahmen erfolgen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung den die Form enthaltenden rotierbaren Teil der Vorrichtung und

F i g. 2 in vergrößerter geschnittener Darstellung einen Ausschnitt im Bereich der Verbindungsflansche der beiden Formhälften gemäß Kreis II der F i g. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, von der lediglich derjenige Teil 11 dargestellt ist, der an einer nicht dargestellten Halterung um zwei zueinander senkrechte Achsen rotierbar gelagert ist, dient zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise aus Polycarbonat im Rotationsschmelzverfahren, wobei die Hohlkörper kugelförmig, würfelförmig, zylindrisch oder in sonstiger Weise ausgebildet sein können. Der dargestellte Vorrichtungsteil 11 besitzt eine beim Ausführungsbeispiel kugelige Hohlform 12, die aus einer oberen und einer unteren Halbschale 13,14 mittels Verbindungsflanschen 16, 17 zusammengesetzt ist. Die dichte Verbindung der aufeinanderpassenden Dichtungsflächen der Verbindungsflansche 16, 17 kann in beliebiger an sich bekannter Weise, beispielsweise

durch Spannvorrichtungen erfolgen. In das Innere 18 der Hohlform 12 ragen zwei koaxial zueinander angeordnete Rohrleitungen 19,20, von denen die innere Rohrleitung 19 weiter in die Form hineinragt als die äußere und die zu einem außerhalb der Hohlform 12 und über dieser angeordneten Rotationsgelenk 21 bzw. 22 führen. Die innere Rohrleitung 19 führt über das Rotationsgelenk 21 und eine abspertbare Leitung 23 zu einem nicht dargestellten Druckbehälter, Pumpe oder dgL, der zur Zuführung von Schutzgas, beispielsweise _tu Stickstoff, dient. Die die Rohrleitung 19 umgebende äußere Rohrleitung 20 führt über das Rotationsgelenk 22 und eine absperrbare Leitung 24 zu einem ebenfalls nicht dargestellten Unterdruckerzeuger. In die äußere Rohrleitung 20 zum Unterdruckerzeuger mündet zwischen der Hc.hlform 12 und dem Rotationsgelenk 22 eine Bypassleitung 26, die anderenends an einem Flanschumfangsbereich mit dem oberen Verbindungsflansch 16 fest verbunden ist und in einen zwischen den beiden Verbindungsflanschen 16 und 17 angeordneten ringförmigen Hohlraum 27 mündet Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, dient die Leitung 26 lediglich als Kurzschlußleitung zwischen dem Hohlraum 27 und der Rohrleitung 20 zum Unterdruckerzeuger, ohne daß in der Leitung 26 weitere Elemente, Apparate und dgl. vorhanden sind.

Wie aus Fig.2 hervorgeht, ist der ringförmige Hohlraum 27 etwa in der radialen Mitte der Verbindungsflansche 16, 17 und symmetrisch zur Trennebene 28 bzw. den Dichtungsflächen der Hohl- % form 12 bzw. der Verbindungsflansche 16, 17 angeordnet Zwischen dem Hohlraum 27 und dem Außenu;nfang der Verbindungsflansche 16,17 ist ein Dichtungsring 29, in Form eines O-Ringes vorgesehen, der in eine Ringnut 31 im unteren Verbindungsflansch 17 vorgesehen ist. Zur guten Abdichtung wird der O-Ring durch eine vorspringende Nase 32 an der Dichtungsfläche des Verbindungsflansches 16 zusammengedrückt. Zwischen dem Hohlraum 27 und dem Innenumfang der Verbindungsflansche 16, 17 ist ein Fangraum in Form eines ringförmigen Schmutzkanals 33 vorgesehen, der einerseits durch eine Ringnut im unteren Verbindungsflansch 17 und andererseits durch eine vorspringende Ringnase an der Dichtungsfläche des Verbindungsflansches 16 begrenzt ist. Wie aus Fig.2 weiter hervorgeht, ist die Hohlform 12 doppelwandig ausgebildet, wobei die Verbindungsflansche 16, 17 an der Außenfläche des inneren Wandteiles 34 angeschweißt sind, während der äußere Wandteil 35 stumpf auf den Verbindungsflanschen 16,17 aufsitzt und angeschweißt ist Wie in F i g. 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist kann die Trennebene 36 der Hohlform 12 im Bereich des inneren Wandteiles 34 gegenüber derjenigen der Verbindungsflansche 16,17 versetzt sein, um ein weiteres Hindernis für nach außen drängende Partikel vorzusehen.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende: Nachdem die Hohlform 12 geschlossen worden ist und in an sich bekannter Weise das Forminnere 18 mit dem betreffenden pulverförmigen Kunststoffmaterial beschickt worden ist, wird die Heizphase eingeleitet, d. h. die Hohlform 12 wird beheizt. Gleichzeitig oder danach wird die Hohlform 12 um zwei zueinander senkrechten Achsen rotierend angetrieben und über die Leitungen 20 und 24 ein Unterdruck in ihr erzeugt. Gleichzeitig wird aufgrund der Leitung 26 im Hohlraum 27 zwischen den Verbindungsflanschen 16, 17 ebenfalls ein Unterdruck gleicher Größe erzeugt. Die Vakuumpumpe läuft zumindest bis zum Beginn der Polymerisation, wobei die ständige Unterdruckerzeugung auch im Hohlraum 27 verhindert, daß Luft in das Forminnere 18 gelangen kann. Nach dem Beginn der Polymerisation wird über die Leitungen 23 und 19 Schutzgas, beispielsweise Stickstoff in das Forminnere 18 eingeleitet. Zu Beginn der Einleitung von Stickstoff läuft der Unterdruckerzeuger noch etwas nach, so daß sich eine Spülung des Forminneren 18 ergibt, die bewirkt daß schädliche Dämpfe und dgl. abgesaugt werden. Dies ist durch die Verbindung der beiden Rohrleitungen 19 und 20 innerhalb des Forminneren 18 möglich. Es wird dann der Unterdruckerzeuger abgeschaltet, so daß das Forminnere 18 mit einer Stickstoffatmosphäre gefüllt wird. Aufgrund der offenen Verbindung von der Rohrleitung 19 zur Rohrleitung 20 strömt auch durch die Leitung 26 das Schutzgas in den Hohlraum 27 ein, so daß wiederum sowohl im Forminneren 18 als auch im Hohlraum 27 dieselbe Atmosphäre besteht. Das Schutzgas, das den Unterdruck aufhebt, wird beispielsweise unter einem leichten Druck von 0,1— 0,2 atu gesetzt. Durch den Atmosphärenausgleich im Forminneren 18 und im Hohlraum 27 ist sichergestellt, daß ein einwandfreier Hohlkörper 37 erzeugt werden kann, an dem auch die Trennebene der Form nicht sichtbar ist. Die Schutzgasatmosphäre verbleibt während der gesamten Abkühlphase konstant, wobei es ggf. notwendig ist, vor dem Entformen des fertigen Hohlkörpers 37 den leichten Überdruck im Forminneren 18 und zwischen den Verbindungsflanschen 16,17 abzubauen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, mit einer um zwei Achsen rotierenden, geteilten Hohlform, die mit einem Unterdruckerzeuger und einer Schutzgasquelle in Verbindung steht und deren Verbindungsflansche in der Trennebene einen umlaufenden Hohlraum aufweisen, in den eine Leitung mündet, die mit dem Unterdruckerzeuger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit dem Unterdruckerzeuger bzw. der Schutzgasquelle über getrennt in die Hohlform (12) mündende Rohrleitungen (19 bzw. 20) erfolgt, wobei die beiden Rohrleitungen (19 bzw. 20) im Forminneren (18) miteinander in Verbindung stehen, und daß die in den Hohlraum (27) zwischen den Verbindungsflanschen (16, 17) mündende Leitung (26) unmittelbar mit der zum Unterdruckerzeuger führenden Rohrleitung (20) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (20) zum Unterdruckerzeuger die Rohrleitung (19) zum Zuführen des Schutzgases koaxial umgibt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennebene (28) der Verbindungsflansche (16, 17) zwischen dem Hohlraum (27) und dem Forminneren (18) mindestens ein Schmutzkanal (33) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, m dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene (36) der Hohlform (12) gegenüber der Trennebene (28) der Verbindungsflansche (16,17) versetzt ist.