DE3316757C2 - - Google Patents

Description

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Maschine zum Herstellen von Hohlkörpern durch Strecken und Blasformen von durch Spritzgießen hergestellten Vorformlingen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine bekannte Maschine US-PS 41 05 391 besitzt eine Drehscheibe, welche mit Abstand über dem Maschinenbett angeordnet ist und deshalb unter sich einen Arbeitsraum freiläßt. Auf der Drehscheibe be­ finden sich vier Arbeitsstationen, nämlich für das Spritzgießen des Vorformlings, für das Temperieren des Vorformlings, für das kombinierte Strecken und Blasformen, und für die Entnahme der Hohlkörper. Die Maschine ist so ausgebildet, daß die vier Arbeitsgänge stets gleichzeitig nebeneinander in allen vier Stationen durchgeführt werden, daß also in jedem, durch eine Vierteldrehung der Drehscheibe bestimmten, Arbeits­ takt der Maschine Vorformlinge gespritzt temperiert, durch Strecken und Blasformen umgeformt, und Hohl­ körper entnommen werden. Um dies bewerkstelligen zu können, besitzt die Drehscheibe an ihrer Unterseite untereinander gleiche Halsformen für die Hohlkörperhälse. Die Halsformen sind in äquidistanter Folge in Dreh­ richtung verteilt an der Unterseite der Drehachse be­ festigt, so daß nach jeder Vierteldrehung der Dreh­ scheibe in jeder der vier Stationen sich eine der Halsformen befindet, welche den Vor­ formling bzw. den daraus entstehenden Hohlkörper von der Spritzgießstation an am Hals umschließt und festhält und hängend von Station zu Station bis zur Entnahmestation transportiert.

Bei Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke ist es bekannt, dem Flaschenboden zu seiner Verstärkung eine gesondert hergestellte Kappe anzufügen. Dazu benötigt man eine Vorrichtung, in welche die mit einem Klebstoff beschichtete Kappe eingelegt und unter den Flaschenboden gepreßt wird. In diese ge­ sonderte Vorrichtung muß der halbfertige, durch Strecken und Blasformen erzeugte Hohlkörper nach dem Entformen überführt werden. Dies ist ziemlich umständlich und mit einem erheblichen Risiko, Aus­ schuß zu produzieren, verbunden.

Um mit diesen Schwierigkeiten fertig zu werden, hat der Erfinder bereits eine Maschine der eingangs genannten Art entwickelt (US-PS 43 03 381), die wie die in der US-PS 41 05 391 beschriebene Maschine eine Spritzgießstation, eine Temperierstation, eine Blasformstation sowie eine Entnahmestation, zu­ sätzlich jedoch Einrichtungen hat, mit denen einem Hohlkörper dadurch eine Bodenkappe angefügt wird, daß man die vorgeformte Bodenkappe in die Blasform einlegt und sie in einem Arbeitsgang mit dem Strecken und Blasformen des Hohlkörpers mit dessen Boden verbindet. Hierbei ist nachteilig, daß man der Maschine ständig die benötigte Anzahl an vor­ geformten Bodenkappen durch eine Verteilapparatur zu­ führen und sie in der Blasform genau positionieren muß. Beides bereitet bislang erhebliche Schwierig­ keiten und man müßte die Verteilapparaturen wesent­ lich verbessern. In der Praxis ist es bis heute allerdings so, daß man bei der Herstellung großer Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke den Flaschen die Bodenkappen in einer getrennten Vorrichtung anfügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum An­ formen von Formteilen an Hohlkörper, welche in einer gattungsgemäßen Maschine durch Spritzgießen, Strecken und Blasformen hergestellt werden, eine Lösung zu finden, welche den mit dem Vorformen der Formteile außerhalb der Maschine und mit ihrem Transfer zu der Maschine verbundenen Aufwand möglichst vermeidet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß werden die anzuformenden Formteile nicht außerhalb der Blasformmaschine vorgeformt und dann in diese überführt, sondern in der Blasform­ maschine selbst erzeugt und den Hohlkörpern ange­ formt. Zu diesem Zweck hat die erfindungsgemäße Maschine zwischen Blasformstation und Entnahmestation eine weitere Spritzstation, in deren Arbeitsform an die zuvor durch Blasformen hergestellten Hohl­ körper das Formteil angespritzt wird.

Gegenüber dem Stand der Technik, wie er sich aus der US-PS 43 03 381 ergibt, bedeutet dies einen wesentlichen technischen Fortschritt: Durch das Integrieren einer bislang von der gattungsgemäßen Maschine getrennten Spritzgießeinrichtung in diese Maschine ist der vorrichtungsmäßige Aufwand wesent­ lich verringert, insbesondere was das bisher nötige Überführen der anzuformenden Formteile betrifft; nicht einmal innerhalb der erfindungsgemäßen Maschine ist ein Überführen der Formteile nötig, weil diese an den Hohlkörper unmittelbar angespritzt wer­ den. Daraus ergibt sich als weiterer Vorteil, daß das angespritzte Formteil sich leichter und inniger mit dem Hohlkörper verbindet als ein vorge­ formtes Formteil, zumal letzteres während des Über­ führens in die Blasform erkalten kann.

Der Produktionsfluß wird durch die integrierte Spritzstation für das Anspritzen von Form­ teilen am Hohlkörper nicht gehemmt. Vielmehr kann die Maschine ihren bisherigen Arbeitstakt beibe­ halten, die zusätzlichen Arbeitsgänge werden inner­ halb der vorgegebenen Taktzeit durchgeführt, welche durch die schrittweise Drehung der Drehscheibe von Station zu Station bestimmt ist. Erhöht wurde lediglich die Zahl der Takte im Maschinenzyklus, nicht aber die Taktzeit selbst.

Hierdurch arbeitet die erfindungsgemäße Maschine außerordentlich wirtschaftlich.

Im Normalfall besitzt die Maschine fünf Arbeits­ stationen (für das Spritzgießen eines Vorformlings, für das Temperieren, für das Strecken und Blasformen, für das Anspritzen eines Formteils und für das Ent­ nehmen) und eine gleiche Anzahl von Halsformen für die Hohlkörperhälse. Diese Halsformen sind an der Unter­ seite der schrittweise drehbaren Drehscheibe be­ festigt, welche an der Unterseite der Grundplatte der Maschine angeordnet ist, welche auf ihrer Ober­ seite in der Mitte den Drehantrieb für die Dreh­ scheibe trägt. Die Arbeitsgerätschaften und Betätigungs­ einrichtungen für die fünf Arbeitsstationen sind in Umfangsrichtung verteilt teils auf dem Maschinen­ bett, teils auf der Grundplatte der Maschine ange­ bracht.

Die für das Anspritzen eines Formteils, insbesondere einer Bodenkappe, vorgesehene Arbeitsform umschließt den aus der Blasform entnommenen Hohlkörper und bildet an der vorgesehenen Stelle außerhalb des Hohl­ körpers einen Formenhohlraum, in welchen durch die zusätzliche Spritzgießeinrichtung Kunststoff einge­ spritzt und dem Hohlkörper angeformt wird, welcher in dieser Arbeitsform zugleich die Funktion eines Kerns übernimmt.

Falls die Herstellung des Hohlkörpers mehrere zu­ sätzliche Arbeitsgänge erfordert, z. B. eine Wärme­ behandlung zur Erhöhung ihrer Stabilität oder eine Nachbehandlung der Hohlkörper zur Verbesserung ihrer Gasdichtigkeit, ist es möglich, die Maschine um zusätzliche Arbeitsstationen zu erweitern:
Sie könnte z. B. insgesamt sechs aufeinanderfolgende Arbeitsstationen besitzen.

Aufbau und Arbeitsweise der herkömmlichen Arbeits­ stationen (Spritzgießen des Vorformlings, Temperieren des Vorformlings, Strecken und Blasformen, Entnehmen) werden durch die Art der erfindungsgemäß vorgesehenen zusätzlichen Spritzstation grundsätzlich nicht not­ wendig beeinflußt, obwohl gewisse Anpassungen - ab­ hängig von der Art der zusätzlichen Arbeitsgänge - zweckmäßig sein können.

Die Antriebs- und Steuerelemente der Maschine können - wie beim Formen von Gegenständen aus Kunststoff üblich - elektromotorisch, pneumatisch und/oder hy­ draulisch betätigt werden.

Die Zeichnungen zeigen schematisch wesent­ liche Teile einer erfindungsgemäßen Maschine zum Her­ stellen von Hohlkörpern aus Kunststoff durch Spritz­ gießen und nachfolgendes Strecken und Blasformen. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine solche Maschine, wobei auf der Grundplatte der Maschine angeordnete Arbeitsvorrichtungen weggelassen wurden;

Fig. 2 eine längs geschnittene, dem Strecken und Blasformen dienende Arbeitsvor­ richtung der Maschine und Fig. 1 in größerer Darstellung und

Fig. 3 eine längsgeschnittene, dem Anformen einer Bodenkappe dienende Arbeitsvor­ richtung der Maschine nach Fig. 1 in größerer Darstellung.

Die Maschine besitzt eine Grundplatte 1, welche mit Abstand parallel ober­ halb eines Maschinenbettes 2 befestigt ist. In der Mitte der Grundplatte 1 auf ihrer Oberseite ist ein Drehantrieb 3 befestigt, mit welchem eine waagerechte Drehscheibe 4 schrittweise gedreht werden kann. Die Drehscheibe 4 ist nahe der Unterseite der Grundplatte 1 angeordnet. Der Drehantrieb 3 kann motorisch oder hydraulisch angetrieben werden. Der Drehantrieb 3 umfaßt eine Antriebswelle 5, welche über ein nicht dargestelltes Getriebe mit der Drehscheibe 4 in An­ triebsverbindung steht.

An der Unterseite der Drehscheibe 4 sind in vorgegebenen Abständen fünf Halsformen 6 für die Hohl­ körperhälse am Umfang der Drehscheibe 4 derart ange­ bracht, daß sie in radialer Richtung geöffnet und ge­ schlossen werden können, wobei die Formenhälften unter der Wirkung von Federn 7 stehen. Auf dem Maschinenbett 2 sind fünf Arbeitsstationen gebildet, und zwar eine Spritzgießstation A, eine Temperierstation B, eine Blasformstation C, eine Spritzstation D und eine Entnahmestation E. Diese fünf Arbeitsstationen sind den fünf Halsformen 6 zugeordnet. In der Grund­ platte 1 und in der Drehscheibe 4 befinden sich in Abschnitten, welche entsprechend den Arbeits­ stationen A bis E angeordnet sind, Bohrungen 8, 8 a, durch welche hindurch verschiedene im Verlauf der Hohlkörperherstellung benötigte Dorne und Werkzeuge zum Öffnen der Formen hinabgeführt werden können, welche von den nicht dargestellten erwähnten Arbeitsvorrichtungen aus betätigt werden, die in den entsprechenden Arbeits­ stationen A bis E auf der Grundplatte 1 angeordnet sind.

Die Spritzgießstation A umfaßt eine Spritzgießein­ richtung 9, eine Spritzgießform und eine Klemmvor­ richtung, welche die Teile der Spritzgießform zu­ sammenhält. Die Temperierstation B umfaßt ein Temperiergefäß, welches auf und ab bewegt werden kann. Die Blasformstation C umfaßt eine Blasform 10 und eine zweiteilige, radial angeordnete und orientierte hy­ draulische Formschließeinheit 11, 11′ zum Öffnen und Schließen der Blasform 10.

Die Blasform 10 (Fig. 2) ist in zwei voneinander trennbare Hälften geteilt und in sie ist am oberen Ende eine der Halsformen 6 eingefügt. Fig. 2 zeigt gestrichelt einen in die Blas­ form 10 eingebrachten Vorformling 12 des zu blasenden Hohlkörpers 14. Der Vorformling 12 hängt in der Mitte der Blasform 10 von der Halsform 6 herab und hat einen Boden. Über der Blasform 10 ist auf der Grundplatte 1 ein Hebe- und Senkgerät 13 angebracht, von welchem ein Blasdorn 13 a durch die Bohrungen 8 und 8 a in der Grundplatte 1 bzw. in der Drehscheibe 4 hindurch in die obere Öffnung der Halsform 6 absenkbar ist. Im Blasdorn 13 a ist axial verschiebbar ein Streckstempel 13 b angeordnet. Der Vorformling 12 wird in der Blasform 10 dadurch zu dem Hohlkörper 14 umgeformt, daß der Streck­ stempel 13 b in den Vorformling 12 eingesenkt wird, auf dessen Boden einwirkt und ihn dadurch axial streckt, und daß durch den Blasdorn 13 a Druckluft eingeblasen wird, welche den Vorformling 12 aufweitet, bis er sich allseitig an die Wand der Blasform 10 anlegt.

In der Spritzstation D sind in radialer Richtung eine weitere Arbeits­ form 16 und beidseits der Arbeitsform 16 eine zwei­ geteilte, hydraulische Formschließeinheit 17, 17′ zum Öffnen und Schließen der Arbeitsform 16 angeordnet (Fig. 3). Ferner enthält die Spritzstation D eine Spritz­ gießeinrichtung 18. Die Arbeitsform 16 ist in gleicher Weise wie die Blasform 10 in zwei voneinander trenn­ bare Hälften 16 a geteilt, und wie bei der Blasform 10 ist oben in die Arbeitsform 16 eine der Halsformen 6 eingefügt. Unterschiedlich von der Blasform 10 ist die Ausbildung der Arbeitsform 16 in deren unterem Ab­ schnitt.

In die Arbeitsform 16 wird der in der Blasform 10 erzeugte Hohlkörper 14 übertragen, indem er nach dem Öffnen der Blasform 10 mit dem Hals in der Hals­ form 6 steckend zusammen mit dieser Halsform 6 von der Blasform 10 zur Arbeitsform 16 überführt und zu­ sammen mit dieser Halsform 6 in die geöffnete Ar­ beitsform 16 eingesetzt wird, welche daraufhin mittels der Formschließeinheit 17, 17′ geschlossen wird. In die Halsform 6 wird in der Spritz­ station D in gleicher Weise wie bei der Blasform 10 von einem Hebe- und Senkgerät 15 ein Blasdorn 15 a durch Bohrungen 8 und 8 a in der Grundplatte 1 bzw. in der Drehscheibe 4 abgesenkt und es wird Druckluft in den Hohlkörper 14 eingeblasen, jedoch mit höherem Druck als in der Blasform 10, denn die Arbeitsform 16 wird als Spritzgießform verwendet, in welcher der Hohlkörper 14 als Kern dienen soll.

Die Spritzgießeinrichtung 18 hat einen Einspritz­ zylinder 18 a, welcher von der Seite her in das Maschinenbett 2 eingeführt ist. Der Einspritz­ zylinder 18 mündet in ein warmes Drehschieberventil 19, welches in Leitungsverbindung mit einer Ein­ spritzdüse 20 steht, welche als nach oben gerichteter Fortsatz auf dem Drehschieberventilblock steht, durch eine Öffnung in einer Bodenplatte 2 a des Maschinen­ bettes 2 hindurch nach oben führt und mittig in eine Bodenform 21 mündet. Die Bodenform 21 schließt die Arbeitsform 16 nach unten hin ab; sie bildet gemein­ sam mit dem unteren Bereich der Arbeitsform 16 einen Formenhohlraum zum Anformen einer Bodenkkappe 22 an den unteren Abschnitt des Hohlkörpers 14 durch Spritz­ gießen, wobei während des Spritzgießens der Hohl­ körper 14 als ein den Formenhohlraum begrenzender Kern dient.

Die Spritzgießeinrichtung 18 samt Drehschieberventil­ block ist auf einem Hubtisch 23 montiert. Der Hubtisch 23 besteht aus einer Tischplatte 26, deren Unter­ seite mit der Kolbenstange 25 eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 24 verbunden ist. Durch Betätigen des Zylinders 24 kann die Tischplatte 26 auf und ab bewegt werden, wobei sie durch zusätzliche, zur Kolbenstange 25 parallele Führungsstangen 28 ge­ führt ist, welche an einer gestellfesten Platte 27 befestigt sind, die ihrerseits einstückig mit dem Zylinder 24 verbunden ist. Das Auf- und Abbewegen der Spritzgießeinrichtung 18 erfolgen im selben Takt wie das Öffnen und Schließen der Arbeitsform 16. Gleich­ zeitig mit der Spritzgießeinrichtung 18 einschließlich der Einspritzdüse 20 wird auch die oberhalb der Boden­ platte 2 a angeordnete Bodenform 21 angehoben.

Die Drehscheibe 4 der Maschine wird in Schritten von je 72° entgegen dem Uhrzeigersinn ge­ dreht.

Die Maschine arbeitet folgendermaßen:

Als erstes wird in der Spritzgießstation A ein Vor­ formling 12 mit Boden durch Spritzgießen hergestellt. Anschließend wird der Vorformling 12 in die Temperier­ station B überbracht, bleibt dabei aber mit der Hals­ form 6 verbunden, welche von der Spritzgießstation A zur Temperierstation B mit überführt wird. In der Temperierstation B wird der Vorformling 12 auf eine zur Weiterverarbeitung geeignete Temperatur gebracht und danach in die Blas­ formstation C verbracht, wo er - immer noch an der­ selben Halsform 6 hängend - in die Blasform 10 einge­ setzt wird. Die Blasform 10 wird dann geschlossen und der Vorformling 12 durch Strecken und Blasformen zum Hohlkörper 14 umgeformt.

Nach dem Öffnen der Blasform 10 wird der Hohlkörper 14 - noch immer hängt er mit dem Hals in derselben Hals­ form 6 - in die geöffnete Arbeitsform 16 in der Spritz­ station D überführt. Die Arbeitsform 16 wird dann geschlossen, wobei sie den Hohlkörper 14 eng um­ schließt (mit Ausnahme eines unteren Abschnittes, wo sie den Hohlkörper 14 mit ein wenig Abstand um­ schließt). Nun wird die Spritzgießeinrichtung 18 an­ gehoben und mit ihr bewegt sich auch die Bodenform 21 aufwärts und verschließt die untere Öffnung der Ar­ beitsform 16. Die Bodenform 16 nimmt einen kleinen Ab­ stand zum Boden des Hohlkörpers 14 ein, so daß um den unteren Bereich des Hohlkörpers 14 herum ein kappen­ förmiger Hohlraum verbleibt.

In die Halsform 6 wird nun von oben her der Blasdorn 15 a eingeführt und der Hohlkörper 14 mit Druckluft beauf­ schlagt. Anschließend wird durch die Einspritzdüse 20 ein Kunststoff in die Bodenform 21 eingespritzt, welcher sich um den unteren Bereich des Hohlkörpers 14 herum verteilt und die Bodenkappe 22 bildet. Dabei wird der Innendruck im Hohlkörper 14 größer ge­ wählt als der Einspritzdruck in der Bodenform 21, damit die Gestalt des Hohlkörpers 14 beim Spritzgießen er­ halten bleibt.

Anschließend wird die Arbeitsform 16 geöffnet und der mit einer Bodenkappe 22 versehene Hohlkörper 14 - noch immer mit seinem Hals in derselben Halsform 6 hängend - zur Entnahmestation E überführt, in welcher die Halsform 6 geöffnet und der Hohlkörper 14 aus der Maschine entnommen wird.

Claims (1)

1. Maschine zum Herstellen von Hohlkörpern durch Strecken und Blasformen von durch Spritzgießen hergestellten Vorformlingen,
   mit einer mit Abstand über einem Maschinenbett parallel zu diesem befestigten Grundplatte, mit einer dicht unter dieser Grundplatte angeordneten, zur Grundplatte parallelen Dreh­ scheibe, welche an ihrer Unterseite in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung verteilt Halsformen für die zu formenden Hohlkörper trägt und durch einen Drehantrieb schrittweise drehbar ist,
   mit einer Spritzgießstation, mit einer Temperierstation, mit einer Blasformstation sowie mit einer Entnahmestation, die in Drehrichtung der Drehscheibe hintereinander in regel­ mäßigen Drehabständen in solchen Positionen auf dem Maschinenbett angeordnet sind, in welchen die Halsformen nach ihren Drehschritten anhalten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Blasformstation (C) und der Entnahme­ station (E) eine Spritzstation (D) zum Anspritzen eines Formteils an jeden der Hohlkörper (14) angeordnet ist, wobei die Spritzstation (D) eine geteilte, mittels einer Formschließeinheit (17, 17′) öffenbare und schließbare Arbeitsform (16) aufweist, in die von der Grundplatte (1) her durch die jeweilige Halsform (6 ) hindurch ein Blasdorn (15 a) einführbar ist und in die eine Einspritzdüse (20) einer seitlich am Maschinenbett (2) angeordneten Spritzgieß­ einrichtung (18) einmündet.