DE2948233A1

DE2948233A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen hohlgeformter gegenstaende

Info

Publication number: DE2948233A1
Application number: DE19792948233
Authority: DE
Inventors: Grant Wheelock Cheney
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1980-06-12
Also published as: IT1126470B; ES8105195A1; BR7907805A; ES8100964A1; DE2948233C2; FR2443327B1; IT7927781A0; AU531524B2; GB2038700B; GB2038700A; FR2443327A1; NL7908717A; AU5334979A; ES492719A0; CA1150918A; ES486174A0

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen hohlgeformter Gegenstände

Die Erfindung richtet sich allgemein auf hohlgeformte Gegenstände (hollow shaped articles) und zwar auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der Gegenstände in einem Stück aus thermoplastischem Material durch Blasformen.

Durch Blasformen hergestellte hohlgeformte Gegenstände, die als Spenderpatronen verwendbar sind, offenbart die US-Patentschrift 3 325 860. Aus US-Patentschrift 3 311 ist das Ausformen von Gewinden am Hals von blasgeformten Gegenständen durch Preßformen bekannt. Das Formen getrennter Teile, wie Verschlüsse im gleichen Rohkörper der zur Verarbeitung zu einem blasgeformten Gegenstand vorgesehen ist, beschreibt US-Patentschrift 3 534 435. Das Ausformen eines Rohkörper vor dem Blasformen wird in US-Patentschrift 3 294 855 beschrieben.

Behälter die aus blasgeformten und preßgeformten Teilen bestehen mit Teilen sowohl aus Papierfolien als auch aus Metall wurden für Spenderpatronen vielfältiger Stoffe verwendet. Die Behälter sind normalerweise so geformt, daß sie einen zylindrischen Hauptkörper haben mit einer konisch ausgebildeten Düse an einem Ende und einem Stopfen am entgegengesetzten Ende. Die Düse wird meistens durch Abschneiden geöffnet und das fließfähige Material aus dem Behälter durch einen Kolben herausgedrückt.

Versiegelungsmittel, Dichtungsmassen und Leime werden häufig in solchen Verpachungen angeboten, weil sie daraus leicht entnommen werden können. Derartige Verpackungen haben viele Vorteile, insbesondere im Hinblick auf den gleichmäßigen Durchmesser und die Größe des herausgedrückten Stranges.

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Das Hauptproblem bei der Verwendung derartiger Spenderpatronen oder Hülsen bestand im Erhärten des Inhalts in der Düse zwischen Einzelverwendungen.

Beispielsweise besteht eine käuflich erhältliche Hülse zum Aufbewahren und Dosieren von Siegelungsmitteln aus einer extrudierten Hülse und einer spritzgegossenen Düse. Die Hülse und die Düse werden durch ein spezielles Schweißverfahren (soin welding) verbunden. Der Benutzer öffnet die konische Düse durch Abschneiden eines bestimmten Teiles und erhält so einen gewünschten Innendurchmesser. Das Versiegelungsmittel wird aus der Tube über die Düse mittels eines Kolbens herausgedrückt.

Wenn das Versiegelungsmittel ein luft- oder feuchtigkeitshärtendes Polymere ist, kann sich dieses zwischen Einzelverwenduneen in der Düse festsetzen und erhä'rten, weil Luft oder Wasserdampf durch das offene Ende der Düse und durch das Düsenmaterial an den Inhalt gelangt. Dadurch verstoüft sich die Düse. Der Pfropfen muß durch Einstechen entfernt werden oder ein Durchgang muß durch ihn gebohrt werden. ^Mißlinet dies, ist der nichtgebrauchte Anteil der Versiegelungsmasse in der Tube normalerweise verloren.

Die gleiche Situation tritt auf bei teilweiser Verwendung von Leimen oder Dichtun^snassen aus Tuben mit entsprechenden Spende-düsen.

Zur Lösune des Problems wurde deshalb vortreschlaeen, die Düsen zwischenzeitlich durch eine Kappe zu verschließen. Eine erhältliche VerDackung für Versiegelungsmassen weist eine Kappe auf, die mit der Tube durch ein flexibles Verbindungstück verbunden ist. Zwischen den Einzelanwendungen kann das offene Ende der Düse mittels der Kappe verschlossen werden. Dadurch ist das Festwerden der Versiegelungsmasse durch Luft oder Feuchtigkeitseinwirkung am offenen Ende der Düse reduziert.

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Das Hartwerden wird jedoch nicht völlig vermieden oder verhindert, weil das Düsenmaterial eine gewisse Durchlässigkeit gegenüber Luft und/oder Feuchtigkeit aufweist, so daß aus der Umgebung diese Stoffe durch die Düse an den Inhalt gelangen.

Ein anderer Versuch, diese Schwierigkeiten zu überwinden, stellt eine käuflich erhältliche Spendehülse aus faserverstärkten Folienhülsen mit einem flachen angebörtelten Metallverschluß dar. Eine zweistückig spritzgegossene Düse ist am Metallverschluß in dessen Mitte angebracht. Die spritzgegossene Düse hat eine konische Form und ein passendes Anschlußteil mit Gewinde zum Einschrauben in das Mundstückteil. Wenn das Versiegelungsmittel in dem Mundstück zu einem Pfropfen erhärtet ist, wird dieses abgeschraubt, so daß sich der Pfropfen leicht entfernen läßt.

Derartige Spenderpatronen haben erhbliche Vorteile, aber sind kostenaufwendig in der Herstellung. Die verschiedenen Form- und Montageschritte erfordern zum größten Teil Einzelstückfertigung, die langsam und teuer ist. Die Herstellungskosten für derartige Süenderpatronen wirken sich hindernd auf einem preisemofindlichen Markt aus.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung von derartigen Soenderhülsen und Tuben einfacher und kostengünstiger zu gestalten, als bei den bekannten herkömmlichen Ausführungsformen und Verfahren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung hohlffeformter Gegenstände aus thermoplastischem Material durch Aufblasen eines Rohlings, gemäß Anspruch

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Bei diesem Verfahren wird ein Rohling, der ein offenes und ein geschlossenes Ende aufweist, in eine Form eingebracht, so daß dieser an seinem offenen Ende vom Halsring der Form erfaßt wird.

Eine verlSngerbare Blaszapfeneinrichtung wird in das Innere des Rohkörpers am offenen Ende des Formhohlraumes eingeführt und das vom Halsring erfaßte Ende des Rohkörpers wird zwischen ihm und einem Domteil der Blaszapfeneinrichtung eingespannt. Das andere Ende des Rohkörpers wird durch einen ausfahrbaren Endteil der Blaszapfeneinrichtung preßgeformt. Dabei nimmt der P.ohköroer innen die Form des ausgefahrenen Endteils der Blaszapfeneinrichtung an und außen die des geschlossenen Endes der Form.

Der Rohkörper wird durch ein Druckmedium (fluid pressure) aufgeweitet, so daß er sich dem Forminnenraum anpaßt. Nach dem Kühlen wird der Gegenstand aus der Form ausgeworfen. Der ausgeworfene Gegenstand weist ein offenes und ein im wesentlichen geschlossenes Ende auf. Das im wesentlichen geschlossene Ende ist innen und außen durch Preßformen gestaltet, wobei die Innenform der des ausgefahrenen Endstückes der Blaszapfeneinrichtung entspricht und die äußere Seite die Form des geschlossenen Endes des Forminnenraumes aufweist.

Die Unteransprüche richten sich auf v/eitere bevorzugte Ausfi'ihrungsformen des Verfahrens.

Der Gegenstand der Erfindung schließt auch eine Vorrichtung zum Herstellen hohlgeformter Gegenstände gem£ß Anspruch 12 ein. Allgemein ausgedrückt, handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Form zur Bearbeitung eines plastischen Rohkörpers.

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Die Form weist einen Hohlraum mit einem geschlossenen und einem offenen Ende auf. Das geschlossene Ende des Forminnenraumes ist so ausgebildet, daß es der gewünschten Form der Außenseite des aus dem Rohkörper entstehenden Gegenstandes entSDricht.

Die Vorrichtung weist ferner eine axial bewegbare Blaszanfeneinrichtun? auf, die ein Dornteil und ein weiteres ausfahrbares Teilstück aufweist. Die Blaszapfeneinrichtune ist so ausgebildet, daß es möglich ist, ein Druckmedium durch sie in das Innere des RohkörDers einzubringen, um ein Blasformen auszuführen.

Ebenso sind Einrichtungen zum axialen Bewegen der Blaszapfeneinrichtung in den Innenraum des Rohkörpers vorgesehen. Die Blas zapfeneinrichtune ist derart bewegbar, daß das vom Halsring der Form erfaßte Ende des Rohlinges zwischen dem Halsrin? am offenen Ende des Forminnenraumes und dem Dornteil eingespannt und gepreßt wird. Die Bewe^un? der Pias zapfeneinrichtune führt auch dazu, daß das andere Ende des Rohkörpers durch das ausfahrbare Endteil an die Forminnenwand gepreßt wird, so daß der Rohkörper auf der Innenseite die Form des pressenden Endstückes annimmt und an der Außenseite die Form des geschlossenen Endes des Forminnenraumes. Dieser Teil des Rohkörpers wird durch einen Preßformvoreang (compression molding) gestaltet. Ehe der eigentliche Blasvorgang stattfindet, ist der Rohkörper an beiden Enden zwischen der Form und Teilen der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung eingespannt.

Die Vorrichtung weist auch Einrichtungen auf, um ein Druckmedium durch den Blas zapfen einbringen zu können das ausreichend ist, um den thermoplastischen Rohkörper aufzuweiten und zu veranlassen, sich der Form des Hohlraumes der Blasform anzupassen. Die Vorrichtung weist

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ebenso Einrichtungen zum Kühlen des Gegenstandes auf und Einrichtungen zum Auswerfen des abgekühlten Gegenstandes können ebenso vorhanden sein.

Die Unteransprüche 13 - 18 richten sich auf die speziellen und bevorzugten Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen hohlgeformter Gegenstände.

Die Erfindung schließt auch hohlgeformte einstückige Gegenstände ein, die im wesentlichen ein geschlossenes und ein offenes Ende aufweisen, bei denen sowohl das offene wie das geschlossene Ende innen und außen durch Preßformen gestaltet sind.

Die Erfindung wird besser verständlich durch die Zeichnungen. Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen hohlgeformten Gegenstand (hollow shaped article) gemäß der Erfindung, dessen Form als Vorrats- und Verteilunespatrone (dispensine cartridge) verwendet werden kann.

Figur 2 zeipt einen schematischen Längsschnitt eines Teils des gleichen Gegenstandes, wie er in Figur 1 wiedergegeben ist, speziell ausgestaltet zur Verwendung als Spendepatrone.

Fieur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Extrudieren von Rohlingen (parison).

Figur H zeigt einen schematischen Schnitt eines extrudierten Rohkörpers in einer Form für das Druck- Blasformverfahren (compression blow moldins).

Fieur 5 zeigt schematisch einen Querschnitt mit Details des Domes der Blaszapfeneinrichtung in einer Stellung, bei der das offene Ende des Forminnenraumes damit verschlossen wird.

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Figur 6 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die ausfahrbare BlaszaDfeneinrichtung, insbesondere des Endteiles in einer Stellung zum Preßformen des. geschlossenen Endes des Gegenstandes an seiner Innen- und Außenseite.

Figur 7 zeigt schematisch einen Querschnitt einer alternativen Ausführung der Vorrichtung gemäfi vorliegender Erfindung.

Die Figuren 8a und 8b zeigen schematisch einen Querschnitt durch die Formanordnung und Gestaltung für das Spritzgießen des Gegenstandes gemäß vorliegender Erfinduns.

Figur 9 zeigt schematisch und im Querschnitt eine Formanordnung für das Soritzgießen eines Gegenstandes gemäß vorliegender Anmeldung.

Figur 10 zeigt schematisch einen Querschnitt eines hohlgeformten Artikels gemäß vorliegender Erfindung, der als Spenderpatrone verwendet werden kann mit einem Teilstück, das ein Außengewinde aufweist, das zum Verschließen des Innengewindes verwendbar ist.

Figur 11 zeigt schematisch im Querschnitt eine Anordnung zum Formen des Gegenstandes gemäß Fieur 10.

Oetailbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt einen hohlgeformten Gegenstand 1, der aus einem Stück hergestellt ist, mit einem offenen Ende 2 und einem geschlossenen Ende 3. Ein Außengewinde und ein Innengewinde 5 sind durch Druckformen am geschlossenen Ende 3 hergestellt. Die Gewinde 4 und 5 haben zueinander passende Größen und sind ineinander schraubbar.

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Der Gegenstand 1 weist eine dünne Wandstelle 6 zum Abbrechen eines Teilstückes zwischen dem Innengewinde und dem Außengewinde U auf. Das Außengewinde 4 ist an einem hohlen Mundstück 7 angebracht, das auch zum Bilden einer Düse verwendet werden kann. (Wie die Düse 9 bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform).

Die dünnwandige Abbruchstelle 6 ist so ausgebildet, daß das Mundstück 7 leicht von der Hülse 1 abgebrochen und in diese eingeschraubt werden kann. Jedes leicht abbrechbare Verbundteil kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform verwendet werden, solange es als Teil des einstückigen Gegenstandes mitausgeformt werden kann. Zum Beispiel liegt es im Bereich der vorliegenden Erfindung, die Abbruchstelle 6 wegzulassen und das hohle Mundstück 7 mit der Hülse 1 durch einen leicht durchbrechbaren Verbindungsstreifen oder einen Verschlußdeckel zu verbinden. Bei einer solchen Ausgestaltung v/eist der hohlgeformte Gegenstand ein im wesentlichen Beschlossenes Ende auf und nur der Wandteil 6 ist nicht vorhanden.

Der Gegenstand 1 kann aus jedem brauchbaren Material hergestellt sein. Die verwendbaren Materialien sind normalerweise thermoplastisch und können durch Blasformen, Spritzgießen in die gewünschte zu verwendende Form gebracht werden. Das Material soll während des Verformens plastisch und nachher relativ wenig flexibel sein. Typische, derartige Stoffe sind Glas, Polyvinylidenchlorid, Nylon, Poly^thenlenelykol-terephthalat, Polyäthylen, Polypropylen, Poly-1-buten, Poly-^-methylpentenrl, Polyvinylchlorid, Styrolpolymere, und Copolymere und Mischungen davon.

Polyäthylen und Polypropylen sind bevorzugt, weil sie in technischen Mengen leicht erhältlich sind. Gute Ergebnisse werden erzielt unter Verwendung von Polyäthylengranulat der Tyoe DYLAN und Polypronvleneranulat der Type DYPRO.

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Diese Produkte werden unter den genannten Markenbezeichnungen von der Firma ARCO Polymers Inc., Philadelphia PA, vertrieben.

Gegenstand 1 kann jede brauchbare Form haben. Die in Figur 1 gezeigte Form ist beispielsweise gut geeignet, um als Patrone mit Ausbrinjnnundstück oder Spenderpatrone zu dienen.

Figur 2 zeigt eine SDenderpatrone 8, die aus dem gleichen Gegenstand 1 wie er in Figur 1 abgebildet ist, hergestellt wurde.

Die Spenderpatrone oder -hülse 8 weist ein Düsenteil 9 auf, der in den Hülsenkörper 10 eingeschraubt ist. Zunächst ist die Spenderpatrone 8 so geformt und ausgebildet, wie der Gegenstand 1 in Figur 1 und dann wird die Düse 9 von der Hülse 10 abgebrochen und in den Mantel eingeschraubt.

Die Düse 9 ist so geformt, daß der äußere Durchmesser Abstufungen 11 aufweist. Diese Einteilung ist ein übliches Hilfsmittel, um der Düse durch Abschneiden einen ausgewählten Innendurchmesser <?eben zu können.

Bei einer bevorzugten Ausführung form ist noch eine aufbrechbare Versiegelung 12 vorhanden. Dieser Verschluß 12 ist so angeordnet, daß er den Düsenteil 9 vom Inneren der Patrone 8 abtrennt. Der Verschluß ist normalerweise aus Metallfolie oder einem ähnlichen unvergleichbaren Material hergestellt.

Der Hauptteil der Patrone 8 ist mit einem fließbaren Stoff 13 ausgefüllt, der dosiert herausgedrückt werden soll. Typische derartige Stoffe sind Dichtungsmassen, Leim, Versiegelungsmassen und dergleichen.

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Bei Gebrauch wird ein Teil der Düse 9 abgeschnitten, um eine Austrittsöffnung mit dem gewünschten Durchmesser zu haben, Wenn eine Verschlußfolie 12 vorhanden ist, wird diese durchstoßen, so daß Material 13 durch die Düse 9 herausgequetscht und aufgebracht werden kann. Der Inhalt 13 wird normalerweise durch einen hier nicht gezeigten Kolben herausgedrückt.

Zwischen Einzelanwendungen kann das in dem Düsenteil 9 verbleibende Material 13 hart werden und einen Stopfen bilden. Diesen Stopfen kann man entfernen, indem man die Düse 9 von der Hülse 10 abschraubt, den erhärteten Brocken daraus entfernt und die Düse 9 wieder mit der Hülse 10 verbindet.

Die Spenderpatrone 8 kann wahlweise auch am offenen Ende ein durch Druckformen hergestelltes Gewinde 16 aufweisen. Dieses Gewinde 16 kann zum Einschrauben der Patrone 8 in eine Haltevorrichtung dienen, um den Inhalt 13 besser dosieren zu können.

In den Figuren 3-6 werden die Verfahren und die Einrichtung zum Herstellen der höhlj?eformten Gegenstände gemäß vorliegender Erfindung gezeigt.

Figur 3 zeigt einen Extrusions-Blasformkopf 17 mit einem durch Extrusion von zum Beisniel Polyäthylen hergestellten Kunststoffrohline 18. Der Rohkörper 18 hat eine zylindrische Form mit relativ dicken Wänden und ist ausreichend erhitzt, um in plastischem Zustand zu sein.

Die aufklappbare Form 19 ist in offener Stellung wiedergegeben. Sie ist beweglich ausgebildet, um in geschlossene Arbeitsstellung gebracht werden zu können.

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Eine derartige Extruder-Form-Kombination ist bekannter Stand der Technik beim Extrusions-Blasformverfahren. Derartige Einrichtungen sind käuflich erwerbbar und können als Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendet werden.

Eine abnehmbare Blaszapfenantriebseinrichtung 20 wird oberhalb des offenen Endes des Hohlraumes der Form 19 angeordnet, nachdem in die Form 19 ein Rohling 18 eingebracht wurde. Das Blasformen mittels Druck durch die Einrichtung 20 läuft wie in den Figuren 4-6 wiederge geben , ab.

4 zeigt die den Rohling 18 umschließende Form 19. Die Form 19 hat ein geschlossenes Ende 21 und ein offenes Ende 22. Der Rohling 'jird in der Mähe des offenen Endes der Form durch ein Falsteil 2 3 erfaßt und behalten.

Tn der beim Extrusions-Blasformen bekannten Weise wird dann Druckluft in die Mitte des Rohlines durch Öffnungen im Zentrum der Extrusionsform (hier nicht gezeigt) eingebracht. Der Luftdruck weitet den Rohline in der geschlossenen Form auf. Das Aufweiten oder Aufblasen verursacht ein Anlegen des Rohlings 18 an das Halsteil 23. Der Rohling wird normalerweise erst vom Extruder mittels eines heißen Drahtes oder dergleichen abgetrennt und dann wird die Form seitlich verschoben, so daß der Rohling unter die Blaszanfeneinrichtune gelangt, wie es in Figur wiedergegeben ist.

Figur 5 zeigt die in den Rohling 18 am offenen Ende 22 der Form 19 eingeführte ausfahrbare Blaszapfeneinrichtung 24. Durch die Einrichtung 24 wird das aufgeweitete Ende des Rohlings 18 zwischen der Einrichtung und dem Halsteil 23 der Form eingespannt.

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Die ausfahrbare oder verlängerbare Blaszapfeneinrichtung 2«* weist einen Dornteil 2 5 und ein ausfahrbares Formteil 26 auf. Das Formteil 26 hat öffnungen 27, durch die Druckmedien, z.B. Druckluft zum Aufweiten oder Aufblasen des Rohlings 18 eingebracht werden kann.

Figur 6 zeigt die Einrichtung 24 in einer Stellung, nachdem der Dorn 25 zum Eingriff mit dem Halsring 2 gebracht wurde und das Formteil durch die Antriebseinrichtung 20 ausgefahren worden ist. Das Formteil preßt einenTeil des Rohlings 18 an das geschlossene Ende 21 der Form 19 und spannt es zwischen sich und der Form ein. Der mittels der Antriebseinrichtung 20 aufgebrachte Druck drückt den Rohling in eine Form, die innen der Form des Formteils 26 der Einrichtung 24 und außen der Form des geschlossenen Endes 21 der Form 19 entspricht.

Bei der in Figur 6 wiedergegebenen Ausführungsweise werden in dem Rohling 18 in der Grflße zueinander passende Gewinde miteingepreßt.

Der Rohline 18 wird aufgeblasen, bis er mit dem inneren Hohlraum der Form 19 übereinstimmt. Die Aufweitung wird durch Einbringen eines Druckmediums in den Rohling durch die öffnungen 27 des Formteiles 26 herbeigeführt.

Die Einrichtung 20 weist einen Hydraulik-Zylinder 30 zum Absenken der Einrichtung 24 auf. Dieses erfolgt soweit, bis der Dorn 25 an dem Formrand 2 3 zur Anlage kommt. Dann treibt der Zylinder 31 hydraulisch das Formteil 26 an und bewegt es, bis es Druckkräfte auf den Rohling 18 ausübt, der zwischen dem Formteil 26 und dem geschlossenen Ende 21 der Form 19 eingespannt wird. Bei der in Figur 6 wiedergegebenen Ausführungsform erstreckt sich das Formteil 26 konzentrisch durch den Dorn 25.

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Nachdem der Rohling in der Form durch das aus den öffnungen 27 ausgetretene Druckmedium aufgeblasen ist, wird er gekühlt, bis das thermoplastische Material seine Form behält. Die Kühlung kann durch Abführung von Wärme aus der Form erfolgen. Um jedoch das Verfestigen zu beschleunigen, werden die Form und der Rohling normalerweise dadurch gekühlt, daß man eine Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser durth den Kühlmantel 32 leitet.

Nachdem der Rohling 18 abgekühlt ist, wird das Formteil 26 eingezogen und der Dorn 26 ebenfalls abgezogen. Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform ist es erwünscht, daß das Formteil 26 in der Weise zurückgeführt wird, daß dabei keine Beschädigung des an der Innenseite des Rohlings 18 angeformten Gewindes auftritt.

nies wird dadurch bewirkt, daß man den Formteil 26 dreht, so daß er sich aus dem gebildeten Gewinde herausschraubt. Die Drehung des Formteiles 26 wird über den Hydraulikmotor 35 mit dem Zahnrad 36 bewerkstelligt. Die Zahnung des Rades 36 paßt in die Radzähne 37 des Leitrades 38. Wenn sich das Rad 38 dreht, drücken dessen Zapfen 39 gegen die ZapfenUO der Scheibe Ul. Die Scheibe 41 ist ihrerseits mit dem Formteil verbunden.

Wenn das Formteil 2 6 sich dreht, schraubt es sich aus den von ihm gebildeten Gewinde heraus. Das Herausschrauben bewegt das Formteil 26 in Rückbewegunpsrichtune so lange, bis es sich außerhalb des Gewindes befindet. Die Länge der Zapfen 39 und UO kann so gewählt werden, daß sie nur solange in Eingriff miteinander stehen, solange sich das Formteil 26 innerhalb des Gewindes befindet und so, daß in dem Moment, in dem das Formteil

26 außerhalb des Gewindes ist, der Einsriff beendet ist. Der hydraulische Druckzylinder 31 wird normalerweise abgefahren während der Drehbewegung, um die Bewegung des Formteiles 26 zu erleichtern. Der in dem geformten Gegenstand enthaltene Luftdruck wirkt auf das Formglied 26 und veranlaßt seine Rückbewegung in Richtung der Ausgangsstellung vor dem Blastakt.

Die Zylinder 30 und 31 ziehen dann das Formteil 26 und den Dorn 25 zurück, ehe die Spannbacken 28 die Form öffnen und den gebildeten Gegenstand, beispielsweise den in Figur 1 gezeigten auszuwerfen. Es ist klar, daß bei anderen Formen des Rohlings 18, beispielsweise ohne Gewinde,das vorherige Drehen vor dem Zurückziehen des Formteils nicht notwendie oder erwünscht ist.

Fieur 7 zeiet eine andere Ausführung form der erf indunes gemäßen Einrichtung. Die Form 4 2 umschließt den Rohline 43 und der Dorn 45 spannt den aufgeweiteten Teil des Rohlines 43 zwischen sich und dem HaIsrine ein, so daß das Modell 46 des Halsringes in den aufeeweiteten Teil des Rohlings 43 eingepreßt wird.

Der Dorn 45 ist ein erweiterter Teil der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung 47. Das Formteil 48 der Blaseinrichtung 47 preßt ein Stück des Rohlings 43 gegen das eeschlossene Ende 49 der Form 42.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 drückt das Formteil 48 auf der Innenseite des Rohlines 43 an dessen geschlossenes Ende ein Kerbmuster ein.

Die Bewegung der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung in die Form wird durch den Zylinder 50 bewerkstelligt.

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Druckmedium, z.B. Luftdruck zum Aufblasen des Rohlings 43 wird durch das Rohr 53 und einen nichtgezeigten Kanal mit öffnungen 54 eingebracht.

Bein Bearbeiten wird der Rohline 43 in der Form 42 ebenso festgehalten, wie der Rohling 18 in der Form 19 gemäß Figur 5 festgehalten wird. Der Zylinder 50 bewegt Einrichtungen 47 in den Rohling, während Druckmedium durch das Rohr 53 und die Öffnungen 54 eingebracht wird. Weil der Dorn 45 und das Endteil 48 gegen den Rohling 43 drücken und festhalten, weitet das eingebrachte Druckmedium den Rohline auf, bis seine Form mit dem Innenhohlraum der Form 42 übereinstimmt. Der Druck des Zylinders 50 preßt die Teile 45 und das Formteil 48 in den Rohline, das Formteil 48 am geschlossenen Ende und das Teil 45 gegen den Halsring 46. Nachdem die Blasform abgekühlt wurde und der Inhalt nicht läneer plastisch ist, wird die Einrichtung 47 zurückgezogen und die SDannbacken 45 entlastet, um den Gegenstand aus der Form auszuwerfen.

Figuren 8a und 8b zeigen, daß erfindungsgemäße Gegenstände mit der bekannten Spritzblastechnik hergestellt werden können.

Der Dorn 5 wird in den Innenraum einer Spritzform eingebracht. Oie Spritzform ist mit den Klammern 58 fest verschlossen. Der Dorn 56 ist mit einer Ouelle eines Druckmediums (nicht eezeiet) durch flexible Leitungen 59 verbunden. Nichtgezeiete Kanäle im Dorn 56 verbinden die Zuleitung 59 mit den Öffnungen 60.

Die Süritzform ist mit einem unter Druck stehenden Vorrat von thermoplastischem Material durch die Zuleitung 61 verbunden.

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Das unter Druck stehende Kunststoffmaterial wird in den Hohlraum zwischen der Spritzform 57 und dem Dorn 56 eingespritzt, um einen Rohling 62 zu bilden mit einem aneeeossenen, SDeziell geformten Ende 6 3 an einer Seite des Fohlinges 62. Die Form 63 wird gebildet, wenn das plastische Material eingespritzt wird, zwischen dem geformten Teil 66 auf der Innenseite der Form 57 und dem entsprechend ausgebildeten Teil 67 des Dorn 56. Die in Figuren 8a und 8b gezeigten Endteile 6 3 weisen zueinander passende Innen- und Außengewinde auf mit einer dazwischen liegenden dünnen Wandstelle, die es ermöglicht, später einen Teil des Endstückes 6 3 abzubrechen.

Nachdem der Rohline 62 und das Endstück 6 3 ausgeformt sind, werden die Klammern 58 gelöst. Der den Rohling haltende Dorn 56 wird in eine Blasform 64 überführt. Die Blasform 64 hat ein Mundstück 75, das im wesentlichen in der Form mit dem Teilstück 66 der Spritzform 57 übereinstimmt. Das Endteil 6 3 paßt zwischen das ^Mundstück 6 5 der Blasform 64 und das Teilstück 67 des Dorns56 und liest an den Oberflächen exakt an.

Die Form 61 wird dann mit den Klammern 68 dicht verschlossen und ein flüssiges Druckmedium wird durch die dafür vorgesehene flexible Verbindungsleitung 59 zugeführt und tritt aus den öffnungen 60 aus. Das flüssige Druckmedium bläst den Rohling 62 auf. Der Rohline 62 wird dann durch die Kühlstreifen 76 abgekühlt, so daß ein ausgeformter Gegenstand erhalten wird. Der ausgeformte Gegenstand ist in einem Stück hergestellt und weist ein geschlossenes und ein offenes Ende auf, wobei am geschlossenen Ende jeweils auf der Innen- und der Außenseite eine besondere Formgebung erfolgt.

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In den Figuren 8a und 8b besteht die besondere Formgebung in der Ausbildung ineinander passender Innen- und Außengewinde.

Figur 9 zeigt,daß erfinduneseemäße Gegenstände durch die gut bekannte Spritzgießtechnik hergestellt werden können.

Ein Dorn 70 wird innerhalb einer Form 71 so angeordnet, daß dazwischen ein Hohlraum vorhanden ist. Die Form und der Dorn 70 sind an einem Ende so ausgebildet, daß der Innenraum eine Form eines Mundstückteiles 72 mit zueinander passendem Innen- und Außengewinde aufweist.

Die Form 71 ist mittels einer Verbindungsleitung 73 nit einem nicht ?ezei2ten Vorrat an unter Druck stehendem Kunststoffmaterial verbunden. Das plastische Material wird in den Hohlraum zwischen der Form 71 und dem Dorn 70 eingespritzt und nimmt die Form dieses Hohlraumes an.

Nach dem Spritzen und Kühlen wird die Form durch Entfernen der Halteklammern 74 geöffnet, um den mit dem Gegenstand 75 bedeckten Dorn freizulegen. Der Gegenstand 75 kann nun von dem Dorn 70 abgeschraubt werden. Durch das Abschrauben wird der Gegenstand 75 von dem entsprechend geformten Gewinde des Domes 70 entfernt, ohne daß sein korrespondierendes Gewinde beschädigt wird. 0er Gegenstand 75 ist aus einem Stück geformt, hat ein offenes und ein geschlossenes Ende und am geschlossenen Ende jeweils auf der Innen- und Außenseite eine besondere Formeebuns. Im Falle der Fipur 9 besteht die besondere Formgebung in der Ausbildung eines Innenbzw. Außengewindes an dem Gegenstand, wobei sich das Außengewinde außen und das Innengewinde an der Innenseite befinden.

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Figur 10 zeigt ein Teil eines hohlgeformten Gegenstandes 80, der in einem Stück hergestellt wurde. Der Gegenstand 80 hat ein nicht wiedergegebenes offenes Ende, beispielsweise wie es in den Figuren 1 oder 2 dargestellt ist. Das geschlossene Endstück wird in Figur 10 gezeigt.

Das geschlossene Ende weist ein Innengewinde 81 und ein Außengewinde 82 auf. Das Außengewinde 82 ist auf dem hohlen Mundstück 8 3 angeordnet. Das Innen- und das Außengewinde sind so geformt, daß sie zueinander passen und ineinander schraubbar sind.

Das geschlossene Ende weist ferner einen Zapfen 84 auf, der mit dem Mundstück 8 3 verbunden ist. Der Zapfen 84 hat ein Außengewinde 85, das so ausgebildet ist, daß es zu dem Innengewinde 81 paßt.

Der Gegenstand 80 ist verwendbar als Soenderpatrone. Das hohle Mundstück 83 kann vom Hülsenkörper 86 entfernt werden und durch Einschrauben des Außengewindes 82 in das Innengewinde 83 wieder befestigt werden. Wenn der Zapfen 84 von dem hohlen Mundstück 8 3 abgeschnitten ist, kann der Gegenstand als Spenderpatrone in der gleichen Weise benutzt werden, wie es für die Spenderpatrone 8 in Figur 2 beschrieben wurde.

Das zu dosierende Material kann hart werden und einen Pfropfen in dem Mundstück 8 3 bilden, wenn zwischen dem Einzelgebrauch längere Zeiten verstreichen. Bei der Ausführungsform, die in Figur 10 wiedergegeben ist, kann dieses Problem dadurch vermieden werden, daß man das Mundstück 8 3 abschraubt und durch den einschraubbaren Zapfen 84 ersetzt. Das Mundstück 83 kann dann gereinigt werden und steht zur späteren Verwendung wieder zur Verfügung.

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Figur 11 zeigt einen Teil einer Vorrichtung zur Herstellung des in Figur 10 wiedergegebenen Gegenstandes 80. Der Gegenstand 80 kann mittels Vorrichtungen und Verfahren hergestellt werden, die mit denen im Zusammenhang mit den Figuren H - 6 beschriebenen übereinstimmen.

Der Rohling 87 befindet sich in einer teilbaren Form 88 und wird in einer Stellung gehalten, zwischen dem nicht gezeigten Formrand und dem entsprechenden Dornteil einer ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung, das ebenfalls nicht gezeichnet ist. Das ausfahrbare Teilstück 89 der Blaszapfeneinrichtung wird nach unten bewegt, um den Rohling 87 an das geschlossene Ende der Form 88 anzupressen.

Das geschlossene Ende 90 der Form 88 ist so ausgebildet, daß der entsprechende Teil des Rohlinges zu einem Zacfen ausgeformt werden kann, wie er bei-SDielsweise als Zanfen 84 in Figur 10 abgebildet ist. Der Ablauf des Füllens des geschlossenen Endes 90 mit dem Rohling 87, so da!³, er die genaue Form des Endes 90 annimmt, ist kein kritischer Punkt der Erfindung und kann von Anlage zu Anlage variieren, in Abhängigkeit von der jeweiligen Form des Gegenstandes .

Beispielsweise kann der Zapfen durch Blasformen mittels eines flieftf.-Ihigen Druckmittels das durch nicht gezeigte Öffnungen am Endteil 89 austritt, hergestellt werden. Der Zapfen kann aber auch durch Blasformen hergestellt werden, wobei die Druckkräfte des umgebenden Gases wirken, das vor dem Endteil eingebracht wird, wenn es in den schmalen Teil der Form 88 eintritt, beispielsweise das Teilstück 91.

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Alternativ kann der Zapfen auch als Vollmaterial ausgebildet werden und ausgeformt werden durch den PreÄdruck, wenn der Rohling durch das Endstück 89 in das geschlossene Ende 90 der Form gepreßt wird.

Die vorliegende Erfindung und ihre Lehren wurden im Zusammenhang mit den Zeichnungen mit ausreichender Klarheit dargestellt, um dem Fachmann die Anwendung der Erfindung zu ermöglichen, Kenntnis des besten Weges der Ausführung zu geben und sie gegenüber dem bekannten Stand der Technik abzugrenzen. Es sind zahlreiche Variationen und selbstverständliche Anoassungen der Erfindung denkbar, die jedoch mit in die beanspruchte Erfindung eingeschlossen sein sollen.

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Claims

Dr. Michael Harm HST/Fe (125a-

Patentanwalt

Postfach 5 5 2**

Giessen 1 2948233

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen hohlgeformter Gegenstände

Anmelder: Dow Corning Corporation, Midland, Michigan

Priorität: USA 4. Dez. 1978, Serial Mo. 965 825

1. Febr. 1979, Serial No. 8 303

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung hohlgeformter Gegenstände aus thermoplastischem Material, durch Aufblasen eines Rohlines mittels eines Druckmediums, so daß der Gegenstand die Form des Forminnenraumes annimmt,

Abkühlen des Formkörpers auf mindestens eine Temperatur, bei der er sich im wesentlichen selbst trägt und Auswerfen des Gegenstandes aus der Form,

gekennzeichnet durch,

Einbringen des Rohkörpers in den Innenraum einer Form, die ein offenes und ein geschlossenes Ende aufweist und Erfassen des offenen Endes des Rohkörpers durch den Randteil der Form

Einbringen einer ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung in den Rohkörper am offenen Ende des Forminnenraumes und Einpressen des erfaßten Endes des Rohkörpers zwischen dem Halsring der Form und einem Dornteil der Blaszapfeneinrichtung und

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ORIGINAL INSPECTED

ausreichendes Pressen des anderen Endes des Rohkflrpers mittels eines ausgefahrenen Teils der Blaszapfeneinrichtung, so daß sich die Innenseite des RohkSrpers der Form des ausgefahrenen, pressenden Teils und die Außenseite dem geschlossenen Ende des Formhohlraumes anpaßt und Formen eines Gegenstandes, der ein offenes und ein im wesentlichen geschlossenes Ende aufweist, bei dem das geschlossene Ende innen eine Form aufweist, die der Forin des ausgefahrenen Endteils der Blaszapfeneinrichtung entspricht und außen eine Form aufweist, die der Form des geschlossenen Endes des Formhohlraumes entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß man das geschlossene Ende des Gegenstandes als hohles Mundstück mit Innen- und Außengewinde in zueinander passender Größe ausbildet.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß man am geschlossenen Ende zwischen dem inneren und dem äußeren Gewinde ein leicht durchbrechbares Verbindungsstück ausbildet, um die Abtrennung des Mundstückes zwischen den Gewinden zu ermöglichen.

U. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß man am geschlossenen Ende einen mit dem hohlen Mundstück verbundenen Zapfen mit einem Außengewinde, das in das Innengewinde paßt, ausbildet.

5. Verfahren nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Ausbilden der Gewinde den das Außen-

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gewinde aufweisende Teil des Mundstückes abtrennt und durch Einschrauben in das Innengewinde wieder mit dem Gegenstand verbindet.

6. Verfahren nach AnsDruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Ausbilden des hohlen Mundstückes dessen Verbindung mit dem Innenraum des hohlen Gegenstandes durch einen zerreißbaren Siegelverschluß unterbricht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das offene Ende des Gegenstandes entsprechend der Form des Halsringes und/oder des Dornteils der ausfahrbaren Blas zapfeneinrichtung durch Formpressen ausbildet.

8. Verfahren nach AnsDruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des Gegenstandes nach dem Pressen durch Einbringen des Druckmediums in den Rohling durch ein lanegestrecktes Teil der Blaszapfeneinrichtung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den langgestreckten Teil der Blaszapfeneinrichtung beim Einbringen im wesentlichen konzentrisch durch den Dornteil ausfährt und axial verlängert und damit das geschlossene Ende des Rohlings am geschlossenen Formende ausformt.

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10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Formen des Gegenstandes den Blaszapfen durch Herausdrehen aus dem geformten Gewinde axial zurückbewegt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Material für den thermoplastischen Rohkörper geschmolzenes Glas, Polyvinylidenchlorid, Nylon, Polyäthylenglykol-terephthalat, Polyäthylen, Polypropylen, Poly-1-Buten, Poly-4-Methylpenten-l, Poly-Vinylchlorid, Styrolpolymere, und Copolymere und Mischungen davon verwendet.

12. Vorrichtung zum Herstellen hohlgeformter Gegenstände aus thermoplastischem Material durch Aufblasen eines Rohlines in einer Form mittels eines Druckmediums,

mit einer Blaszapfeneinrichtung,

mit Zuführeinrichtungen zum Einbringen eines Druckmediums in das Innere des Rohkörpers, mit Einrichtungen zum Auswerfen des Gegenstandes aus der Form.

dadurch gekennzeichnet,

daß die Form (19,42, 64, 88) zum Bearbeiten des Rohkörpers (18, 43, 62, 87) einen Hohlraum und ein offenes Ende (22) mit einem Halsring (23, 46) zum Erfassen des RohkörDers aufweist und

das geschlossene Ende (21, 49) zum Formen der Außenseite des Rohkörpers ausgebildet ist und

mit einer axial bewegbaren Blaszapfeneinrichtung (24, 47) die einen Dornteil (25, 45, 56, 70) und einen ausfahrbaren Teil (26, 48, 89) aufweist, wobei der Dornteil (25, 45, 56, 70) so ausgebildet ist, daß er ein Pressen des vom Halsring

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(23, 46) erfaßten Rohkörpers zwischen sich und dem Halsrine (23, UR) ermöglicht und das ausfahrbare Teil (26, 48, 89) am Ende so gestaltet ist, daft es ein Pressformen des Rohkörpers in diesem Bereich ermöglicht und zum Einbringen eines Druckmediums in das Innere des Rohkörpers ausgestaltet ist,

mit Einrichtungen zum axialen Bewegen der Blaszapfeneinrichtung (24, 47) in den Rohkörper am offenen Ende (21) der Form so weit, daß ein Preßdruck auf den Rohkörper durch das Dornteil (25, 45, 56, 70) am Halsring (23, 46) und durch das Ende (26, 48, 89) des ausfahrbaren Teils am geschlossenen Formende (21, 49) ausgeübt werden kann.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (26, 48, 89) der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung (24, 47) und das geschlossene Ende (21, 49) der Form (19, 42) innen so ausgebildet sind, daß sie am hohlen Mundstück (7) des Gegenstandes (1) das Einpressen in der Größe zueinander Dassender Innen- und Außengewinde (4, 5) ermöglichen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (26, 48, 89) der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung (24, 47) und das geschlossene Ende (21, 49) der Form innen so ausgebildet sind, daß sie am hohlen Mundstück (7) des Gegenstandes (1) das Einpressen eines leicht durchbrechbaren Verbindungsstückes (6) zwischen dem Innen- und Außengewinde (4, 5) ermöglichen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Ende (90) der Form (88) innen so

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ausgebildet ist, daft damit ein mit dem hohlen Mundstück (83) verbundenen Zapfen (8U) mit einem in der Größe zum Innengewinde (81) passendem Außengewinde (85) durch Pressformen herstellbar ist.

16. Vorri ditung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Halsring (46) der Form (42) und/oder der Dornteil (45) der ausfahrbaren Blaszapfeneinrichtung (47) so ausgebildet sind, daß damit ein Pressformen des offenen Endes des Rohlings (43) in die entsprechende Form möglich ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das axial ausfahrbare Endteil (26, 48, 89) im wesentlichen konzentrisch zum Dornteil (25, 45, 70) der Blaszapfeneinrichtung (24, 47) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das axial ausfahrbare Endteil (26) mit dem auf der Innenseite des Rohkörpers Gewinde (5, 81) einpressbar sind, derart drehbar ausgebildet ist, um es nach Erzeugen des Gewindes daraus herausdrehen zu können und sich dabei axial zurückbewegt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Form (19) zum Blasformen der Gegenstände Kühleinrichtuneen (32) zum Abkühlen des blasgeformten thermoplastischen Gegenstandes aufweist.

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