DE2911143A1

DE2911143A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von hohlkoerpern, insbesondere kunststoff-flaschen

Info

Publication number: DE2911143A1
Application number: DE19792911143
Authority: DE
Inventors: Robert Spurr
Original assignee: Emhart Industries Inc
Current assignee: Emhart Industries Inc
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1979-10-04
Also published as: AU4557579A; GB2017565A; FR2421047A1; US4233021A; JPS54154469A; IT1127057B; IT7983353A0

Description

Emhart Industries, Inc.

Farmington,, Conn., V.St.A. 21. März 1979

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Kunststoff-Flaschen

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung .zur Herstellung von insbesondere Kunststoff-Flaschen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Formvorrichtung und ein Verfahren, wobei ein Külbel in einer Külbelform durch Spritzformen hergestellt und anschließend in eine Blasform überführt wird, in welcher der Külbel durch Blasformen in die gewünschte Konfiguration gebracht wird.

Es ist bekannt, Blasformgegenstände, wie Kunststoff-Flaschen, in der Weise herzustellen, daß zunächst ein KunstBtoff-KÜlbel in einer Külbelform hergestellt und der Külbel sodann auf einem Kernzapfen in eine Blasform überführt und in dieser blasgeformt wird. Die bisherigen Maschinen zur Herstellung von Kunststoff-Flaschen sind jedoch komplex und mit verschiedenen Mängeln, einschließlich ihrer langsamen Arbeitsweise und ihrer niedrigen Produktionsleistung, behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist damit Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Herstellung von insbesondere Kunststoff-Flaschen, wobei das Külbelspritzen und das endgültige Blasformen gleichzeitig durchgeführt werden und damit eine optimale Produktionsleistung pro Formsatz erreicht wird.

909840/0697

_mm Q _mm

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale und Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Blaskopf mit einer Streckoder Reckstange vorgesehen, die beide so angeordnet sind, daß eine große Anpassungsfähigkeit bezüglich der Größe des Reckstangenhubs gewährleistet wird und damit eine zweckmäßige axiale Strecke oder Dehnung des Külbels sowie eine Verspannung (pinning) seines Bodens gegen den Boden der Blasform vor dem endgültigen Blasformen des Gegenstands erreicht werden. Auf diese Weise wird ein hohes Maß an biaxialer Orientierung nebst einwandfreier Steuerung von Seitenwandform und Dicke.ermöglicht.

Die Erfindung sieht auch eine vollständige und gleichmäßige Temperaturregelung von Halsringen, Külhelkernstab sowie Spritz- und Blasformkörpern vor, um optimale Dauerzustand-Taktzeiten zu gewährleisten. Diese Temperaturregelung ermöglicht ein schnelles Anfahren der Vorrichtung.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sowohl die Külbelformachse als auch die Blasformachse zur Gewährleistung gleichmäßiger Material- und Wärmeverteilung lotrecht angeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist nur ein Mindestmaß an Formwerkzeugen nötig. Eine vollständige Vorrichtung kann eine Blasform, eine Külbelform, zwei Halsringe, einen Kernstab und einen Blaskopf mit Reckstange aufweisen.

Erfindungsgemäß arbeitet weiterhin ein Kernstab ausschließlich mit einer Külbelform zusammen, so daß

909840/0697

der Kernstab bezüglich Justierung und Ausrichtung individuell auf die betreffende Form abgestimmt werden kann.

Dabei braucht der Kernstab keine Reck- und Blasformeinrichtungen aufzuweisen, so daß er ausschließlich für die Form- und Kern-Temperaturregelung eingesetzt werden kann.

Aufgrund der Anordnung der Blasform dicht an der Külbelform sind nur kleine Bewegungswege für die Überführung des Külbels erforderlich, wodurch Verformungen des Külbels durch Verringerung von Geschwindigkeitsund Trägheitseinflüssen weitgehend ausgeschaltet werden.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine weitgehend schematische Seitenansicht einer Blasformvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht der Blasformvorrichtung in ihrem Offenzustand zur allgemeinen Veranschaulichung der Anordnung ihrer Bauteile,

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Teil der Vorrichtung,

09840/0697

Fig. 5 einen in vergrößertem Maßstab aehaltenen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2 zur Darstellung des Mechanismus zur Verschiebung eines oberen Trägers,

Fig. 6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5 zur Darstellung der Anordnung einer Einrichtung zur Ausrichtung eines bewegbaren Trägers bzw. Schlittens zu einer feststehenden Platte,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 2 zur Darstellung eines Leitschienensystems für die Verriegelungsschiene für festgelegte lotrechte Verschiebung,

Fig. 8 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch die Vorrichtung länas der Trennflächen der Formen,

Fig. 9 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch einen oberen Abschnitt der Vorrichtung zur Darstellung der speziellen Halterung des drehbaren Halters für die Halsringe sowie der Einzelheiten von Blaskopf und Kernstab mit Führung,

Fig. 10 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 9 zur Veranschaulichung speziell der • Führung der Reckstange im Blaskopf,

909840/0697

Fig. 11 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 9 zur Verdeutlichung der Einzelheiten eines Mechanismus zum öffnen eines Halsrings,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 11,

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in

Fig. 9 zur Darstellung eines Halters für zwei Halsringe sowie der Lagerung der Halsringe im Halter,

Fig. 14 einen in etwas vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 9, insbesondere zur Darstellung eines durch Federn in seinem Schließzustand gehaltenen Halsrings sowie der Anordnung einer davon getragenen Führung,

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 in Fig. 13 und

Fig. 16 bis 23 schematische lotrechte Schnittansichten zur Veranschaulichung der allgemeinen Arbeitsschritte der Vorrichtung.

Allgemeine Funktion, Arbeitsweise und Aufbau der Vorrichtung ergeben sich am besten aus den schematischen Darstellungen der Fig. 16 bis 23. Die Vorrichtung 30 weist mindestens eine Blasform 32 auf, die aus einer feststehenden Hälfte 34·und einer bewegbaren Hälfte 36 (vgl. Fig. 3) besteht. Unmittelbar neben der Blasform 32 ist eine Külbelform 38 angeordnet, die ebenfalls geteilt ausgebildet ist und aus einer festen Hälfte 40 und einer bewegbaren Hälfte 42 (vgl. Fig. 3) besteht. Die festen Formhälften

909840/0697

bzw. -teile 34, 40 sind so an einer Platte 78 montiert, daß ihre (Trenn-)Flächen in einer Ebene und dicht nebeneinander liegen. Ersichtlicherweise werden die bewegbarenbaren Formhälften bzw. -teile 36 und 42 von einer bewegbaren Platte 84 getragen, welche in ihrer einen Stellung die Formen 32, 38 schließt und sie in ihrer anderen Stellung Öffnet.

Die Vorrichtung 30 umfaßt weiterhin einen allgemein mit 44 bezeichneten Blaskopf, der auf die Achse der Blasform 32 ausgerichtet ist und eine ausfahrbare Streck- bzw. Reckstange 46 aufweist.

Koaxial zum Formteil 34 ist weiterhin eine Bodenplatte bzw. ein Stopfen 48 angeordnet, der aufgrund seiner Form die Gestalt des Bodens einer herzustellenden Flasche bestimmt. Die Bodenplatte bzw. der Stopfen 48 ist axial in den Formraum der Glasform 32 hinein-und aus ihm herausbewegbar .

Die Vorrichtung weist weiterhin einen Träger 50 auf, der auf die Formteile 34 und 40 zu und von ihnen hinweg bewegbar geführt ist. Im Träger 5O ist eine Welle 52 drehbar gelagert, die ihrerseits einen Halter 54 trägt. Letzterer trägt zwei geteilte Halsringe 56, die gegenüber der Achse der Welle 52 symmetrisch angeordnet sind. Der* Träger 50 trägt außerdem eine Führung 58, in welcher ein Kernstab 60 axial bewegbar geführt ist, der weiterhin durch eine über dem Halter 54 befindliche und mit dem Träger 50 mitbewegbare Führung 62 geführt wird.

In einer ersten Stellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 sind die Formen 32 und 38 geschlossen, und der Kernstab 60 ist in die Külbelform 38 eingeführt. Mittels einer gegenüber dem Formteil 40 festgelegten

909840/0697

_ 13 - ■

Spritzvorrichtung 64 wird (geschmolzener) Kunststoff in den unterteil der Külbelform 38 eingespritzt. Hierbei wird um den Kernstab 60 herum in der Külbelform ein Külbel 66 hergestellt.

Anschließend werden die Formteile 36 und 42 auf einen vorbestimmten Abstand von den Formteilen 34 bzw. 40 wegbewegt. Der Träger 50 bewegt sich dabei über im wesentlichen die Hälfte dieser Strecke in derselben Richtung von den Formteilen 34, 40 weg» Der eben hergestellte Külbel 66 wird hierbei aus der Külbelform 38 herausgenommen, wobei er jedoch weiterhin im zugeordneten Halsring 56 und auf dem Kernstab 60 festgelegt ist, wodurch eine Verformung des Külbels 66 praktisch verhindert wird. Anschließend wird der Kernstab 60 aus dem Külbel 66 herausgezogen, so daß dieser nunmehr durch den Halsrinq 56 festgehalten wird. Unmittelbar im Anschluß hieran wird der Halter 54 um 180° geschwenkt, so daß sich der Külbel 66, wie am besten aus Fig. 18 hervorgeht, nunmehr zwischen den Biasformteilen 34 und 36 befindet und der andere Halsring 56 auf den Kernstab 60 ausgerichtet ist.

In Fig. 19 sind die Formen 32 und 38 in ihrem Schließzustand dargestellt, wobei sich der Külbel 66 nunmehr in der Blasform 32 befindet. Der Kernstab 6O wird durch den betreffenden Ilalsring 56 hindurch in die Külbelform 38 eingeführt, wobei mittels der Spritzvorrichtung 64 ein neuer Külbel 66 durch Spritzformen in der Külbelform 38 hergestellt wird. Gemäß Fig. 19 ist außerdem die Bodenplatte 4 8 in ihre obere Stellung hochgefahren worden.

0 μ fl '♦ 0 / Q 6 9 7

Während in die Külbelform 38 Kunststoff eingespritzt wird, wird gemäß Fig. 20 die Reckstange 46 nach unten in die Blasform 32 eingefahren, während gleichzeitig der Blaskopf 44 in Abwftrtsrichtung in Dichtungsberührung mit dem Külbel 66 bewegt wird. Sobald der Külbel 66 gereckt bzw. gedehnt worden ist, wird Luft in den gereckten Külbel eingeblasen, so daß er sich gemäß Fig. 21 in Anlage an die Wandung der Blasform 32 ausdehnt. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß eine Kunststoff-Flasche 68 hergestellt. Ersichtlicherweise kann es zeitweilig wünschenswert sein, während des Reckvorgangs etwas Luft in den Külbel einzublasen, um ein Zusammenziehen desselben gegen die Reckstange zu verhindern.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Formung des zweiten Külbels 66 in der Külbelform abgeschlossen. Gemäß Fig. 22 werden hierauf die Reckstange 46 in Aufwärtsrichtung aus der Flasche 68 herausgezogen und die Bodenplatte zurückgezogen. Die Formen 32 und 38 werden geöffnet, und der Träger 50 bewegt sich in seine Mittelstellung. An diesem Punkt ist der Blaskopf 44 noch mit dem die Flasche 68 tragenden Halsring 56 verbunden, und letzterer wird nun geöffnet, so daß die blasgeformte Flasche 6 8 gemäß Fig. 23 beispielsweise in eine nicht dargestellte Austragrutsche abgeworfen werden kann. Danach wird der Kernstab 60 in die in Fig. 17 dargestellte Stellung zurückgezogen, und der neu geformte Külbel 66 wird vom zugeordneten Halsring 56 in die Blasformposition gemäß Fig. 18 überführt, worauf der Arbeitszyklus wiederholt werden kann.

90384G Ό697

Die Blasformvorrichtung 30 gemäß Pig. 1 weist eine Basis bzw. einen Sockel 72 auf, an dessen einem Ende ein herkömmlicher Kunststoffextruder 74 mit einem Fülltrichter 76 montiert ist. Am anderen Ende des Sockels 72 ist eine Formanordnung 10 mit den zugeordneten Werkzeugen montiert. Bei dieser Vorrichtung ist der Extruder 74 über einen Spritzschlitten 71 mit Drehpunkt 73 und Zylindermechanismus 75 auf passende Weise mit der Spritzvorrichtung 64 verbunden, um diese mit Kunststoff zu versorgen.

Die Formbauteile umfassen eine lotrecht angeordnete, vorrichtungsfeste Platte 78, die - wie erwähnt die feststehenden Formteile 32 und 38 trägt, sowie einen Endhalter 80. Zwischen der Platte 78 und dem Endhalter 80 sind Trag- bzw. Leitstangen 82 in oberen und unteren Sätzen angeordnet. Eine bewegbare Platte 84, die - wie erwähnt - die bewegbaren Formteile der Formen 32 und 38 trägt, ist auf den Leitstangen 82 auf die feststehende Platte 78 zu und von ihr hinwegbewegbar. Die vorrichtungsfeste Platte 78 trägt einen nach oben abgehenden Halter 86. Ein ähnlicher Halter 88 wird von oberen Leitstangen 82 getragen. Zwischen den Haltern 86 und 88 erstrecken sich zwei Leitstangen 90, auf denen ein Teil des Trägers 50 bewegbar geführt ist.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind zwei Sätze von Blasformen 32 und Külbelformen 38 oder ein Vielfaches davon vorgesehen. Die bevorzugte Anordnung ist am deutlichsten in den Fig. 3 und 8 dargestellt. Ersichtlicherweise sind die Külbelformen 38 nebeneinander angeordnet. Die Külbelformteile 34 und sind an der vorrichtungsfesten Platte 78, befestigt, während die Blasformteile 36 und 42 an der bewegbaren

909840/0697

Platte 84 befestigt und mit dieser mitbewegbar sind. Ebenso ist ersichtlich, daß die Spritzvorrichtung 6 4 zwei Külbelformen 38 gleichzeitig zu bedienen vermag. Die beiden Halter 54 tragen jeweils zwei Halsringe 56. Der Träger 50 ist weiterhin mit Hilfe von Leitblöcken 94 auf den Leitstangen 90 bewegbar geführt.

Gemäß Fig. 9 wird jeder Halter 54 von einer lotrechten Welle 100 getragen, welche den Träger 50 durchsetzt und mittels Lagern 102, 104 relativ zu ihm drehbar gelagert ist. Die Welle 100 wird von einer Axialbohrung 106 durchsetzt, welche in Verbindung mit einer Hülse 108 zwei konzentrische Strömungsmittelkanäle festlegt, die in den Halter 54 einmünden und an welche geeignete, nicht dargestellte Leitungen angeschlossen sein können, die mit den Hälften der einzelnen, vom Halter 54 getragenen, geteilten Halsringe 56 verbunden sind. Ein das obere Ende der Welle 100 abschließender, geeigneter Anschluß 110 ist mit einem Einlaß 112 und einem Auslaß 114 versehen, an welche nicht dargestellte Kühlmittelleitungen angeschlossen sein können.

Zum Umschalten bzw. Drehen der Welle 100 und des von ihr getragenen Halters 54 ist oberhalb des Lagers 104 an der Welle 100 ein Ritzel 116 angeordnet, mit dem eine Zahnstange 118 kämmt. Gemäß Fig. 3 sind zwei Zahnstangen 118 vorgesehen, die durch eine Stange 120 miteinander verbunden sind, welche ihrerseits von einer Kolbenstange 122 eines ausfahrbaren Strömungsmittelmotors 124 auf dem Träger 50 getragen wird. Bei der Bewegung der Zahnstangen 118 in der einen Richtung dreht sich ersichtlicherweise der Halter 54 über einen Winkel von 180° in einer ersten Richtung. Wenn die Zahnstangen 118 in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, werden die Halter 54 ebenfalls über einen Winkel von 180° in entgegen-

909840/0697

gesetzter Richtung und in ihre Ausgangsstellungen gedreht.

Gemäß den Fig. 9, 11 und 13-15 besitzt jeder der geteilten Halsringe 56 zwei Hälften 126, deren Oberteile einen im wesentlichen rechteckigen Umriß besitzen. Die Unterteile der Halsringhälften 126 sind selbstverständlich, wie allgemein aus Fig. 9 ersichtlich ist, so ausgebildet, daß sie mit den Oberteilen der Formen 32 und 38 in Eingriff bringbar sind. Die Oberteile der Halsringhälften 126 sind durch langgestreckte Stäbe bzw. Stangen 128 verbunden, auf welche Federn 130 aufgesetzt sind. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, halten die Federn 130 die Halsringhälften 126 unter Normalbedingungen in gegeneinander geschlossenem Zustand.

Gemäß den Fig. 9 und 13 sind die Halsringhälften 126 im allgemeinen zur relativen lotrechten Bewegung und zur relativen Querbewegung mit dem Halter 5 4 gekoppelt bzw. verblockt, wobei die Halsringhälften 126 bei der Querbewegung so weit geöffnet werden, daß eine blasgeformte Flasche von ihnen freigegeben wird. Obgleich in Fig. 13 eine spezielle Verbindung zwischen den Halsringhälften und dem Halter 54 dargestellt ist, ist diese Verbindungsart selbstverständlich innerhalb des Erfindungsrahmens Abwandlungen zugänglich.

Wie am besten aus den Fig. 9 und 11 hervorgeht, ist jeder Halsring 56 am unteren Teil seiner Innenfläche so ausgebildet, daß er an einer herzustellenden Flasche od. dgl. einen Gewindehals anformt. Oberhalb des entsprechenden Abschnitts ist in jedem Halsring 56 ein Leitring 131 angeordnet, dessen Bohrung 132 (nach unten hin5 in eine untere Bohrung 134 kleineren Durchmessers übergeht. Ein Flansch 136 des Leitrings 131 ist in eine

909840/0697

Ringausnehmung bzw. -nut im Halsring 56 eingesetzt, so daß der Leitring einerseits festgelegt und ausgerichtet ist, andererseits aber das Öffnen und Schließen des Halsrings zuläßt. Jeder Halsring 56 ist dabei so gelagert, daß er elastisch in eine obere Stellung gedrängt wird. Zu diesem Zweck trägt der Halter 54 auf beiden Seiten des Halsrings 56 zwei Blattfedern 140, die auf die in Fig. 15 gezeigte Weise halterungsfrei bzw. "schwimmend" relativ zum Halter 54 angeordnet sind. Die Halsringhälften 126 weisen jeweils Flanschteile 142 auf, welche die Federn 140 übergreifen und sich bei der Öffnungsbewegung des Halsrings auf diesen Federn 140 verschieben.

Gemäß den Fig. 2 und 8 weist der Träger bzw. Schlitten 50 zwei in Längsrichtung zu ihm verlaufende Seitenplatten 144 auf, die Halterungen 146 tragen, welche ihrerseits obere Führungen 148 für Verlängerungen oder Fortsätze 150 der Kernstäbe 60 tragen. Diese Verlängerungen 150 sind an ihren oberen Enden mit einer querverlaufenden Verbindungsschiene 152 verbunden. Der Träger 50 trägt untere Führungen 154, die gemäß Fig. 9 einstellbar sind. Ersichtlicherweise erlauben die Führungen 148 und 154 eine Einstellung der Kernstäbe 60 in der X- und Y-Ebene, so daß die Kernstäbe 60 stets perfekt auf die KÜlbelformen 38 ausgerichtet sind. Ein geeigneter Kernstab-Einstellmechanismus ist in der USA-Patentanmeldung Serial No. 863 747 (23. 12. 1977) beschrieben.

Die Kernstäbe 60 sind jeweils hohl ausgeführt, so daß sie geeignete Strömungsmittelkanäle bilden, über welche die Temperatur des auf ihnen geformten Külbels 66 geregelt werden kann. Die Kernstäbe 60 sind weiter-

909340/0697

hin durch die Leitringe 131 gegenüber den Halsrinqen 56 und den Külbelformen 38 geführt.

Die Schiene (Traverse) 152 wird von einer ausfahrbaren Kolbenstange 156 eines Strömungsmittelmotors 158 getragen, der in lotrechter Stellung starr am Träger 50 befestigt ist. Wenn sich die Schiene 152 in ihrer untersten Stellung befindet, wird sie ersichtlicherweise durch Gleitblöcke 96 niedergehalten und außerdem positioniert.

Jede Seitenplatte 144 trägt eine Anbau- bzw. Montageplatte 160, von denen jede gemäß Fig. 2 zwei Kolben-Strömungsmittelmotoren 162 trägt. Die doppelseitigen Strömungsmittelmotoren 162 weisen obere Kolbenstangen 164 auf, die durch eine Stange oder Schiene 166 miteinander verbunden sind. Aus den unteren Enden der Motoren 162 ragen ebenfalls Kolbenstangen 168 heraus, die durch eine Verbindungsstange bzw. -schiene 170 verbunden sind. Die Verbindungsstange 166 trägt einen Kolben-Strömungsmittelmotor 172 mit einer Kolbenstange 174, die ihrerseits mit dem oberen Ende der betreffenden Reckstange 46 verbunden ist.

Gemäß Fig.* 9 ist an der Verbindungsstange 170 ein Gehäuse 176 angebracht, dessen Oberteil bei 178 als Führung für die Reckstange 46 dient. Der Mittelteil des Gehäuses 176 dient zur Halterung des oberen Endes des betreffenden Blaskopfes 44. In das untere Ende des Gehäuses 176 ist eine Dichtmanschette 180 eingesetzt, die einen Dichtring 182 zur Abdichtung gegen das Gehäuse 176 und einen Dichtring 184 zur Herstellung einer Abdichtung mit dem zugeordneten Leitring -131 aufweist.

909840/0697

Wie am besten aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist der Blaskopf 44 mit einer Bohrung 186 mit einem ausgezackten Querschnitt zur Führung der Reckstange 46 versehen. Um die Reckstange 46 herum wird Druckluft nach unten in den Külbel eingeblasen, um diesen zur Herstellung der Flasche 68 an die Wandung des Formraums heran aufzublasen. Wahlweise kann die Druckluft durch die Reckstange hindurch oder sowohl um die Reckstange herum als auch durch diese hindurch eingeblasen werden.

Gemäß den Fig. 2, 4, 5, 7 und 8 sind Verriegelungsschienen 98 zur Verriegelung der Vorrichtungsteile in der Arbeitsstellung schwenkbar an einer Querachse 190 gelagert, die vom Halter 86 getragen wird. Die Verriegelungsschienen 98 sind somit aufwärts und abwärts schwenkbar, um die getrennt ausgebildeten Gleitblöcke 96 nach oben und nach unten zu verlagern und dabei die Verbindungsschiene bzw. -stange 152 in ihrer untersten Stellung zu arretieren und damit die Kernstäbe 60 gegen eine Aufwärtsbewegung festzuhalten.

Gemäß den Fig. 2 und 7 wird das rechte Ende der Verriegelungsschiene 98 von einer Achse oder Welle 192 durchsetzt, die eine Hülse 194 trägt, an welcher wiederum zwei J-förmige Lenker 196 befestigt sind. Die Lenker sind ihrerseits über Drehpunkte 202 mit von einer Hülse 200 getragenen Armen 198 verbunden. Die Hülse 200 ist auf einer vom Halter 88 getragenen Welle 204 montiert.

Die Hülse 200 weist ebenfalls Arme 206 auf, mit denen das obere Ende einer Kolbenstange 208 eines Kolben-Strömungsmittelmotors 210 verbunden ist, der seinerseits schwenkbar an einer vom Halter 88 getragenen Anbauhalterung 212 montiert ist. Beim Ausfahren und Einfahren der

909840/0697

Kolbenstange 208 wird ersichtlicherweise die Verrieqelungsschiene 98 hochgefahren und abgesenkt, so daß die von ihr getragenen Gleitplatten 96 entsprechend bewegt werden.

Gemäß den Fig. 2, 4 und 5 trägt die Welle bzw. Achse 190 eine Hülse 214, die an ihren beiden Enden Arme 216 aufweist, an denen mittels Schwenkzapfen 218 Lenker 220 angelenkt sind. Die Lenker 220 sind ihrerseits schwenkbar mit den Platten 96 verbunden. Die Hülse 214 weist außerdem ein zentrales Paar von Armen 222 auf, die mit dem oberen Ende einer Kolbenstange 22 4 eines Kolben-Strömungsmittelmotors 226 verbunden sind, welcher wiederum mittels einer geeigneten Halterung 228 unter Ermöglichung einer Schwenkbewegung am Halter 86 montiert ist. Wenn sich die Kolbenstange 224 gemäß Fig. 2 nach unten bewegt, wird die Hülse 214 ersichtlicherweise entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so daß sie die Platte bzw. den Gleitblock 96 zurückzieht. Beim Ausfahren der Kolbenstange 224 werden die Gleitblöcke 96 vorgeschoben. Die Gleitblöcke 96 können somit aus ihrer Lage über der VerbIndungsstange bzw. -schiene 152 zurückgezogen werden, so daß sich letztere ungehindert aufwärts in ihre in Fig. 8 in strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung bewegen kann. Wenn sich die Verbindungsschiene 152 dagegen in der unteren Stellung befindet und die Gleitblöcke 96 vorgeschoben sind, übergreifen letztere die. Verbindungsschiene 152, und wenn die Verriegelungsschiene 98 nach unten bewegt wird, bewirken die Gleitblöcke 96 eine genaue Ausrichtung der Verbindungsschiene 152 unter Ausübung einer abwärts gerichteten Druckkraft auf die Kernstäbe 60.

909840/0697

Gemäß Fig. 6 ist eine Einrichtung zur Gewährleistung einer einwandfreien Ausrichtung des Schlittens bzw. Trägers 50 auf die vorrichtungsfesten Formteile in der Schließstellung der Blasformmaschine vorgesehen. Dabei trägt ein oberer Teil des Halters 86 zwei Führungshülsen 230, die in der Justierstellung durch Spannplatten 2 32 verspannt sind, welche ihrerseits mit Schrauben 2 34 befestigt sind. Der Träger 50 weist zwei entsprechende Führungs- bzw. Leitzapfen 236 auf, die mit Anbauflanschen 238 versehen und über diese mit Hilfe von Befestigungselementen 240 befestigt sind. Jeder Leitzapfen 236 weist ein kegelstumpfförmiges vorderes Ende 242 zur Erleichterung des Eintritts in die zugeordnete Führungshülse 2 30 auf.

Gemäß den Fig. 9, 11 und 12 ist jede Verbindungsschiene 170 mit einer Halsringröffnungsvorrichtung 244 versehen. Diese umfaßt zwei Hülsen 246, welche jeweils auf einer Achse 248 schwenkbar gelagert sind, die ihrerseits durch von der Verbindungsschiene 170 nach unten abstehende Blöcke 250 getragen werden. Von jeder Hülse 246 geht ein Arm 252 nach unten ab. Die Arme 252 vermögen an Blöcken 254 anzugreifen, die in den am besten aus Fig. 13 ersichtlichen Stellungen an den Halsringhälften 126 angebracht sind.

Die Hülsen 2 46 tragen außerdem versetzte Arme 256, die mittels eines Schwenkzapfens 260 mit einem Joch 258 verbunden sind. Das Joch 258 wird gemäß Fig. 11 von der Kolbenstange 262 eines Kolben-Strömungsmittelmotors 264 getragen, dessen Unterteil 266 mit Hilfe von Befestigungselementen 268 an der Verbindungsschiene 170 befestigt ist.

909840/0697

2911U3

Gemäß Fig. 3 sind die bewegbare Platte 84 und der Träger bzw. Schlitten 50 durch einen langgestreckten Hebel 270 verbunden, dessen eines Ende an einem festen Drehpunkt 272 angelenkt ist. Der Hebel 270 ist an einer mittleren Stelle mittels eines Schwenkzapfens 274 mit einem Hebel 276 verbunden, der seinerseits schwenkbar mit einer länglichen, am Träger 50 angebrachten Stange oder Schiene 27 8 verbunden ist.

Der Hebel 270 ist mit seinem Ende 2 80 schwenkbar mit einem Lenker 282 verbunden, der seinerseits schwenkbar mit der bewegbaren Platte 84 verbunden ist.

Ein von der feststehenden Platte bzw. vom Halter 80 getragener Kolben-Strömungsmittelmotor 284 vermag über einen Kipphebel 286 eine Schubkraft zur Betätigunq der Platte 84 auszuüben. Ersichtlicherweise sind die Proportionen des Hebels 270 so gewählt, daß der Schlitten bzw. Träger 50 jeweils über die halbe Bewequngsstrecke der Platte 84 verschoben wird. Der Träger 50 hält somit stets eine mittlere Stellung relativ zur vorrichtungsfesten Platte 78 und zur bewegbaren Platte 84 ein.

Für die Betätigung der verschiedenen Strömungsmittelmotoren der Vorrichtung kann eine geeignete Programmsteuerung zur Betätigung von Ventilen in der entsprechenden Reihenfolge vorgesehen sein. Da derartige Steuerungen jedoch an sich bekannt sind und keinen Teil der Erfindung darstellen, sind sie weder dargestellt noch näher erläutert.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können also Külbel durch Spritzformen unter Verwendung eines

909840/0697

Kernstabmechanismus geformt und biaxial orientierte Flaschen aus den Külbeln unter Verwendung eines Reckstangenmechanismus in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden. Die Verfahrensregelung erfolgt dabei derart, daß nach der Formung eines ersten Külbels gleichzeitig mit dem Blasformen einer Flasche ein weiterer Külbel geformt wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist eine freibewegliche bzw. "schwimmende" Halsringanordnung für jede Külbel- und Blasform vorgesehen, die zunächst während eines Külbelformvorgangs in einer Külbelform angeordnet und in dieser arretiert wird, um dann nach der überführung des vom Halsring getragenen Külbels zur Blasform während des Blasformens der Flasche in dieser Blasform angeordnet zu werden. Der Halsring steuert daher den Külbel bei seiner Formung und beim Blasformen. Führungseinrichtungen dienen zur Ausrichtung jeder Kernstab- und Reckstangenanordnung für die Külbelformung und Flaschenblasformung -in einwandfrei festgelegten Justierstellungen während des Betriebs der Vorrichtung. Die Vorrichtung weist außerdem Einrichtungen zur Ermöglichung einer synchronen Bewegung von feststehenden und beweglichen Platten in Kombination mit den Kernstab- und Blasform-Bauteilen in eine und aus einer Betriebsstellung auf. Eine automatische Arretierung der verschiedenen Bauteile in der Arbeitsstellung während der Külbelform- und Blasformvorgänge wird durch die dargestellte und beschriebene Anordnung der miteinander zusammenwirkenden Teile erreicht. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglichen die wirtschaftliche und vereinfachte Herstellung von Kunststoff-Flaschen.

Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte

909840/0697

2911U3

Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Blasformvorrichtung dargestellt und beschrieben ist, sind selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Zusammenfassend werden mit der Erfindung also eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Flaschen geschaffen, wobei ein Külbel in einer Külbelform mit einem Halsring und einem Kernstab geformt wird. Nach dem Herausziehen des Kernstabs und dem öffnen der Külbelform wird der Halsring gedreht, wodurch der Külbel in Übereinstimmung mit einer Blasform gelangt. Letztere wird sodann geschlossen, und der Külbel wird mittels eines Blaskopfs durch Blasformen in die gewünschte Konfiguration gebracht. Blasform und Külbelform sind geteilte Formen, deren Formteile von zwei relativ zueinander bewegbaren Platten getragen werden. Jeder Külbel- und Blasform ist je ein Halsrinq zugeordnet, die bei Betätigung der Vorrichtung jeweils über 180° geschwenkt werden, wobei bei jeder Betätigung bzw. in jedem Arbeitszyklus der Vorrichtung jeweils ein Külbel geformt und ein vorher geformter Külbel blasgeformt wird.

909840/0697

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere Kunststoff-Flaschen, gekennzeichnet durch eine geteilte Külbelform (38) und eine geteilte Blasform (32), durch zwei geteilte Halsringe (56), durch einen die Halsringe tragenden Halter (56), welcher die Halsringe abwechselnd der Külbelform und der Blasform zuordnet und einen geformten Külbel (66) aus der Külbelform in die Blasform überführt, durch einen mit der Külbelform zusammenwirkenden Kernstab (60), durch einen mit der Blasform zusammenwirkenden Blaskopf (44), durch eine erste, mindestens einen KÜlbelformteil (34) und mindestens einen Blasformteil (40) in nebeneinander befindlicher Lage traqende Platte (78), durch eine zweite Platte (84), welche den anderen KÜlbelformteil (36) und den anderen Blasformieil (42) in einer den ersten Formteilen spiegelbildlich gegenüberstehenden, nebeneinander befindlichen Lage trägt, durch eine Einrichtung, welche die Platten relativ zueinander bewegbar zum gemeinsamen öffnen und Schließen der Formen haltert, und durch einen zwischen den Platten und der Trageinrichtung angeordneten Träger (50) zur Halterung des Kernstabs und des Halters für die Halsringe.

909840/0697
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung den Halter für die Halsringe zur Drehung um eine zwischen Külbelform und Blasform liegende Achse lagert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinrichtung mit dem Halter gekoppelt ist, um zunächst in einem Betätigungszyklus der Vorrichtung den Halter in einer ersten Richtung zu drehen und dann den Halter während des nächsten Betätigungszyklus der Vorrichtung in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung in die Ausgangsstellung zurück zu drehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein mit dem Halter verbundenes Ritzel, eine mit diesem kämmende Zahnstange und eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung der Zahnstange in zeitlicher Abstimmung auf das Offnen und Schließen der Formen aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskopf vom Träger getragen wird und ein Auswerfelement zum Ausstoßen eines blasgeformten Gegenstands aus dem zugeordneten Halsring aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskopf am Träger befestigt ist und eine» Halsring zugeordnet werden kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum öffnen des einen geformten Gegenstand tragenden Halsrings, wenn sich dieser in einer mittleren bzw. Zwischenstellung befindet, vorgesehen ist.

909840/0697
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten vorrichtungsfest ist und daß sich der Träger in der Offenstellung der Formen in einer Zwischenstellung befindet, in welcher er zwischen den Formen und auf Abstand zu diesen angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem von der vorrichtungsfesten Platte getragenen Külbelformteil eine Spritzvorrichtung zugeordnet ist»
10. Vorrichtung nach Anspruch 8» dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen Kernstab trägt, der durch einen der Halsringe hindurch in die Külbelform einführbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform die Konfiguration eines blasgeformten Gegenstands mit einem profilierten Boden bestimmt, daß dem von der vorrichtungsfesten Platte getragenen Blasformteil ein bewegbarer Bodenteil dauerhaft zugeordnet ist und daß eine Einrichtung zur Bewegung des Bodenteils in eine zurückgezogene Stellung für die Freigabe des Formkörpers vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Träger getragene Blasköpf mit einem in der geschlossenen Blasform angeordneten Külbel in Abdichtberührung bringbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halsring Mittel zu seiner Halterung im Halter unter Ermöglichung einer freien Axial- und Querbewegung aufweist.

909840/0697

29 IT 143.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halsring Mittel zu seiner Halterung im Halter unter Ermöglichung einer Öffnungsbewegung, den Halsring normalerweise in Schließstellung haltende Federmittel und Öffnungsmittel zum öffnen eines einen Formkörper tragenden Halsrings aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsmittel von einem axial bewegbaren Halteoder Tragelement getragen werden, das auch den Blaskopf trägt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen ersten, bewegbaren Schlitten (carriage), eine den Halter tragende, im Schlitten drehbar gelagerte Welle, eine Führung für den vom ersten Schlitten getragenen Kernstab und einen über dem ersten Schlitten angeordneten, bewegbaren zweiten Schlitten zur Verriegelung des Kernstabs in seiner (Arbeits-)Stellung aufweist.

j.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß

der zweite Schlitten im wesentlichen axial zum Kernstab relativ zum ersten Schlitten bewegbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum öffnen der Halsringe vom ersten Schlitten getragen werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halsring eine Führung zur Zentrierung von Kernstab und Blaskopf aufweist.

909840/0697
20. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Kunststoff-Flasche oder eines anderen Kunststoff-Hohlkörpers, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch Spritzformen ein Kunststoff-Külbel in einer Külbelform mit einem ersten, freibeweglichen Halsring geformt wird,daß der vom ersten Halsring getragene Külbel aus der Külbelform herausgenommen und über 180° in eine zugeordnete, neben der Külbelform angeordnete Blasform tiberführt wird, daß der vom ersten Halsring getragene Külbel in der Blasform ausgerichtet und gleichzeitig damit ein zweiter freibeweglicher Halsring in der Külbelform angeordnet und auf diese ausgerichtet wird, daß die den zweiten Halsring enthaltende Külbelform und die den ersten, den Külbel tragenden Halsring enthaltende Blasform synchron geschlossen werden, so daß beide Formen für das Spritzformen eines Külbels und das Aufblasen des ersten Kunststoff-Külbels bereitstehen, daß das Spritzformen eines (neuen) Külbels und das Blasformen des ersten Külbels zu einem fertigen Hohlkörper gleichzeitig durchgeführt werden, daß beide Formen gleichzeitig geöffnet, der fertige Hohlkörper aus dem Halsring entnommen und die Halsringe gedreht werden, wobei der zweite Halsring bei seiner Drehung einen Külbel mitführt, und daß die Drehung über 180° fortgesetzt wird, wobei der erste Halsring in die Külbelform und der einen Külbel tragende zweite Halsring in die Blasform eingeführt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Külbelform einen Kernstab aufweist, daß das Spritzformen des Külbels um den Kernstab herum erfolgt, daß beim Schließen der Külbelform der Kernstab in eine Stellung für das anschließende Formen des Külbels gebracht wird und daß beim öffnen der Külbelform der Kernstab aus dem geformten Külbel herausgezogen wird.

909840/0697
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform eine Streck- oder Reckstangeneinheit aufweist, die beim Schließen der Blasform in eine Stellung für das Aufblasen eines Kunststoff-Külbels gebracht und beim öffnen der Blasform zurückgezogen wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Külbelform und die Blasform geteilte Formen mit jeweils einem vorrichtungsfesten und einem bewegbaren Formteil sind und daß beim synchronen Schließen beider Formen der bewegbare Formteil jeweils gegen den feststehenden Formteil geschlossen wird, während beim synchronen Öffnen beider Formen der betreffende bewegbare Formteil vom feststehenden Formteil wegbewegt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß Külbel- und Blasform beim synchronen Schließen automatisch in der Arbeitsstellung verriegelt werden.

909840/0697