DE3331449A1

DE3331449A1 - Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen eines verbund-vorformlings

Info

Publication number: DE3331449A1
Application number: DE19833331449
Authority: DE
Inventors: Katashi Nagano Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1984-03-01
Also published as: KR890001529B1; JPS5939528A; US4507258A; ES8503557A1; FR2532241A1; GB2129364B; IT8367911A0; GB8323257D0; GB2129364A; FR2532241B1; KR840005684A; JPH0361571B2; ES525271A0; IT1168819B

Description

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Beschroibung:

Bei Flaschen aus Polyäthylenterephtalat, die durch Strecken und Blasformen hergestellt werden, verformt sich oftmals der Randbereich der Flasche, wenn diese mit Medien hoher Temperaturen gefüllt wird. Es ist bekannt, daß sich derartige Verformungen ergeben, wenn ein Vorformling einem Streck- und Blasformverfahren unterzogen wird, bei dem der Hals des Vorformlings während des Spritzgießverfahrens gehalten wird, so daß der Hals des Vorformlings nur durch Spritzgießen geformt wird und keinem Streckverfahren ausgesetzt wird. Die Halsbereiche derartiger Vorformlinge besitzen bei hohen Temperaturen keine Formbeständigkeit.

In Anbetracht der vorbeschriebenen Nachteile wurde vom Erfinder bereits versucht, einen Hals eines Vorformlings durch Verwendung eines hitzebeständigen Kunststoffs, beispielsweise eines Polycarbonats, zu formen, um dem Hals- bzw. Randbereich der Flasche bei hohen Temperaturen die erforderliche Formbeständigkeit zu geben. Ein Formverfahren dieser Art wird unter Anwendung von bekannten Einsetzformverfahren durchgeführt, bei denen ein Halsteil eines Vorformlings, das in einem vorangegangenen Spritzgießverfahren hergestellt wurde, durch eine Halsteilform gehalten wird. Das Halsteil wird in eine Form zur Formung eines Vorformling-Hauptteils eingesetzt, worauf mit der Formung des Vorformling-Hauptteils gleichzeitig beide Teile zu einem einstückigen Verbundteil zusammengeformt werden.

Bei diesem Einsutzformverfahren müssen die vorgeformten Vorformling-Halsteile fortlaufend Stück für Stück den Halsteilformen zugeführt werden, wobei die Halterung der Vorformling-Halsteile durch die Halsteilformen stets mit großer Genauigkeit durchzuführen ist.

Es ist jedoch äußerst schwierig, Vorformling-Halteile nacheinander, zwangsläufig und kon-TO tinuierlich einer Anzahl von Halsteilformen zuzuführen, wobei die genaue Halterung der Vorformling-Halsteile durch die Halsteilformen noch schwieriger durchzuführen ist.

Als Ergebnis weiterer Forschungen hat der Erfinder herausgefunden, daß es sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch hinsichtlich der Hitzebeständigkeit der Flaschen selbst vorteilhaft ist, ein Verfahren anzuwenden, bei dem ein Vorformling-Hauptteil, das mit einer äußeren Schicht eines Vorformling-Halsteils und einer inneren Schicht des Vorformling-Halsteils versehen ist, in derselben Vorrichtung kontinuierlich geformt wird, um damit einen Verbund-Vorformling herzustellen, bei dem die äußere Schicht des Vorformling-Halsteils den anderen,hitzebeständigen Kunststoff enthält. Dieses Verfahren ist vorteilhafter als ein Verfahren, bei dem ein vorgeformtes Vorformling-Halsteil eingesetzt werden muß, um einen Verbund-Vorformling zu formen, bei dem der Hals eine innere und eine äußere Schicht aufweist.

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Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf Ausführungsformen gemäß der US-PS 4 105 391 und der US-PS 4 321 029 verwiesen, die vom Erfinder bereits vorher entwickelt worden sind. 5

Der Erfindung 1 Legt die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgießverfahren zu schaffen, bei dem nur die Halstei i-Außenschicht des Vorformlings zuerst durch Spritzgießen hergestellt wird, und anschließend ein Vorformling-Hauptteil durch Spritzgießen gebildet wird, um auf diese Weise einen Verbund-Vorformling zu formen, bei dem nur das Vorf orrnling-Halsteil mit einer inneren und einer äußeren Schicht versehen ist, 5 ohne daß dafür andere Verfahrensschritte erforderlich werden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Anspruchs 2,

Wenn auch das Kunststoffmaterial zur Formung des Vorformling-Ilalsteils andere Eigenschaften aufweist als das Kunststoffmaterial, welches das Vorformling-Hauptteil bildet, ist es bekannt, daß auch für den Fall, daß das Vorformling-HaIsteil aus einem Kunststoff mit gleicher Farbe gebildet wird, ein solcher Kunststoff als ein anderer Kunststoff anzusehen ist.

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Beim erfindungsgemäi3en Verfahren wird zuerst die Formung der Halsteil-Außenschicht des Vorformlings durchgeführt, worauf dann die Halsteil-Außenschicht zusammen mit den HaIsteilformen zur Formstation für die Formung des Vorformling-Hauptteils gefördert werden, wobei das Vorf orml. ing-Haupt teil unter dem Vorformlincj-Halsteil gleichzeitig mit einem anderen Kunststoffmaterial geformt wird.

Die Halsteil-Innenschicht wird ebenfalls geformt, um die Innen- und Außenschicht des Halsteils zwecks Bildung eines Verbund-Vorformlings zu einem Stück zusammenzuschweißen. Zur Formung des Verbund-Vorformlings, ist es daher nicht erforderlich, daß die Halsteil-Außenschichten einzeln der Vorrichtung zugeführt werden müssen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Unterschied zur Einsetzmethode bei der Halterung der Halsteil-Außenschicht keine Abweichungen auftreten und das Verbundteil stets mit gleichbleibender Qualität erzeugt wird.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießvorrichtung zu schaffen, mit der in einem kontinuierlich ablaufenden Spritzgießvorgang eine Halsteil-Außenschicht eines Vorformlings, ein Vorformling-Hauptteil und eine Halsteil-Innenschicht, mit dem Vorformling-Hauptteil ein Ganzes bildend, durch Bewegung von Halsteilformen formbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Danach ist es nur noch erforderlich, die Form zur Formung der Halsteil-Außenschicht und die Form zur Formung des Vorformling-Hauptteils in bezug auf die nebeneinanderliegenden HaIsteilformen anzuordnen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher sogar an den bisher verwendeten Spritzgieß-, Streck-und Blasformmaschinen angewendet werden. Ein Vorformling mit einem zu einem Verbundteil geformten Halsteil kann einem Spritzgußverfahren in gleicher Weise unterworfen werden, wie ein Vorformling mit herkömmlichem Aufbau.

Ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Vorrrichtung zum Spritzgießen eines Verbund-Vorformlings wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Spritzgieß-, „„ Streck- und Blasformmaschine,

Fig. 2 die Schnittansicht gemäß der Schnittlinie II - 11 nach Fig. 1,

Fig. 3 im Schnitt die Detailansicht der in Fig. 2 dargestellten ersten Form

station Λ,

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Fig. 4 im Schnitt die Detailansicht der in Fig. 2 dargestellten zweiten Formstation B und

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Verbund-

Vorformling mit einem in vergrößertem Maßstab dargestellten Teilbereich.

Die Fig. 1 zeigt eine Formmaschine, bei der eine runde, drehbare Transportplatte 3 an der Unterseite einer in einem Maschinenbett 1 gelagerten Grundplatte 2 angeordnet ist. Die drehbare Transportplatte ist mittels einer zentral in der Grundplatte 2 befestigten Antriebsvorrichtung 4 in Winkelschritten von 72° intermittierend drehbar, um auf diese Weise den Spritzgießvorgang des Vorformlings, die Temperatursteuerung, den Streck- und Blasvorgang und die Entnahme des ausgeformten Hohlkörpers durchführen zu können.

Die Fig. 2 zeigt eine Vorformling-Spritzgießvorrichtung für die vorbeschriebene Formmaschine, bei der die drehbare Transportplatte 3 an der Unterseite der Grundplatte 2 angeordnet ist, und eine erste Formstation A und eine zweite Formstation B, die mit einer Form 6 zur Formung eines unteren Bereiches einer Außenschicht des Halsteils eines Vorformlings (nachfolgend mit Außenschicht 31 des Halsteils des Vorformlings (Fig. 5) bezeichnet) und mit einer Form 7 zur

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Formung eines Vorformling-Hauptteils, bei dem die Seiten- und Bodenwandungen gleichzeitig geformt werden, versehen sind. Die beiden Formen 6 und 7 sind dabei in zwei nebeneinanderliegenden Halsteilformen 5 angeordnet, die unter der Transportplatte 3 befestigt sind.

Ein in die Halsteilform 5 eingeführter Formkern 8 ist an der Grundplatte der ersten Formstation A vertikal beweglich angeordnet,und ein in die Form 7 zur Formung des Vorformling-Hauptteils eingesetzter Formkern 9 erstreckt sich durch die Halsteilform 5 und ist vertikal beweglich an der Halteplatte der zweiten Formstation B angeordnet.

Die beiden Formen 6 und 7 sind auf einer Aufspannplatte 11 einer im unteren Teil der Formmaschine angeordneten Spanneinrichtung befestigt, und die Formkerne 8 und 9 sind auf einer mittels einer .Hydraulikvorrichtung bewegbaren Trägerplatte 14 befestigt, die in zwei Führungssäulen 12 geführt wird. Diese Führungssäulen 12 sind zu beiden Seiten der Formstation angeordnet und dienen auch zur Halterung der Grundplatte 2.

Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der ersten Formstation A in der die Außenschicht 31 des Halsteils eines Verbund-Vorformlings 30 (Fig. 5)

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geformt wird. Ein in der Halsteilform 5 gelegener Formhohlraum 15 wird durch die Form 6 zur Formung des Vorformling-Halsteils und den Formkern 8 gebildet.
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Im einzelnen wird der Formhohlraum 15 von den folgenden Teilen umschlossen: einem Formteil 6b der Form 6, das sich im äußeren Randbereich der Halsteilform 5 befindet, einem vorspringenden Formteil 6a, mit dem zusammen mit der Halsteilform 5 der nach außen gebogene untere Bereich des Halsteils des Vorformlings ausgeformt wird, und einem am unteren Ende des Formkerns 8 vorspringenden Formteil 8a, das auf dem vorspringenden Formteil 6a aufliegt.

Auf der Aufspannplatte 11 ist ein Stützrahmen (Fig. 2) für die Form 6 zur Formung des Vorformling-Halsteils befestigt, wobei im Inneren des Stützrahmens 16 ein Angußkanal 16a an der Aufspannplatte angeordnet ist. Am oberen Ende des Angußkanals 16a ist eine Angußdüse 17 eingeschraubt, die in eine an der Basis des vorspringenden Formteils 6a befindliche Eintritts-Öffnung mündet, wobei seitlich des Angußkanals 16a eine Eingußmündung vorgesehen ist, die an eine Einspritzeinrichtung 18 (Fig. 1) anschließbar ist.

Die Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der zweiten Formstation B, in der das Hauptteil 32 des Verbund-Vorformlings 30 geformt wird. Die Form 7 zur Formung des Vorformling-Hauptteils 32 besitzt einen zylindrischen Formhohlraum 19, der einen Gefäß-Seitenwandbereich und einen Gefäß-Bodenbereich des Verbund-Vorformlings ausformt, wobei die obere öffnung der Form 7 an die Halsteilform 5 anschließt.

Im Inneren eines auf der Aufspannplatte angeordneten Gestells 20, das die Form zur Formung des Vorformling-Hauptteils trägt, ist an der Aufspannplatte 11 ein Angußkanal 21 befestigt. Eine Angußdüse 22, die im Boden der Form 7 zur Formung des Haupt-Vorformlingteils in eine Eintrittsöffnung einmündet, ist am oberen Ende der Form 7 vorgesehen, wobei an deren Seite eine Eingußöffnung angeordnet ist, die an eine Einspritzeinrichtung 23 (Fig. 1) anschließbar ist.

Der Formkern 9 besteht aus folgenden Teilelementen: einem Basisteil 9a, mit dem zwischen diesem und einer Innenfläche der Halsteil-AußenschichL 31 des Vorformlings ein Formhohlraum zu Bildung der inneren Schicht des Halsteils umschlossen wird; einem Kernteil 9b, das im zentralen Bereich der Form 7 zur Formung des Vorformling-Hauptteils angeordnet ist, und einer Kreisnut 9c

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Die Kreisnut 9c dient zur Uberdeckung der Randkante der in der Halsteilform 5 gehaltenen Halsteil-Außcnschicht 31 des Vorformlings mit demselben Kunststoffmaterial wie es zur Herstellung der Seitenwandung des Vorformling-Hauptteils 32 verwendet wird. Ein radial äußerer Randbereich des Formhohlraums 19 ist als Schulter 19a ausgebildet, die sich an das untere Ende der Halsteil-Außenschicht 31 anschließt und die im Vorformling 30 einen Flansch 33 bildet.

Im folgenden wird beschrieben, in welcher Weise die Halsteil-Außenschicht 31 des Verbund- Vorformlings mit einem anderen Kunststoffmaterial hergestellt wird. Wenn zwei Halsteilformen 5 die Positionen an der ersten Formstation A und an der zweiten Formstation B eingenommen haben, werden die Spannvorrichtung 10 und die Hydraulikeinrichtung zur vertikalen Bewegung des Formkerns gegeneinander bewegt, um die Form 6 zur Formung des Vorformling-Halsteils und die Form 7 zur Formung des Vorformling-Hauptteils festzuspannen und um ein Einführen der Formkerne und 9 zu bewirken.

Nach Beendigung des Spannvorgangs werden die Einspritzeinrichtungen 18 und 19 an die Angußkanäle 16a und 21 angeschlossen, die an den beiden Formen 6 und 7 zur Einspritzung von

flüssigem Kunststoffmaterial in die Formhohlräume 15 und 19 vorgesehen sind. Zur Ausformung der Halsteil-Außenschicht 31 des Vorformlings wird Polycarbonat in den Formhohlraum 15 eingespritzt, der zu diesem Zweck an seiner Unterseite einen.Ansatzstutzen (34) besitzt.

Zur Ausformung des Vorformling-Hauptteils 32 mit dem Flansch 33 wird Polyäthylenterephtalat in den Formhohlraum 19 eingespritzt. Für den Fall, daß in der Halsteilform 5 in einem vorangegangenen Formvorgang keine Halsteil-Außenschicht 31 des Vorformlings hergestellt worden ist, wird ein Vorformling ausgeformt, der bis zur Außenschicht des Halsteils des Vorformlings aus Polyäthylenterephtalat besteht. Für den Fall jedoch, daß in der Halsteilform 5 eine in einem vorangegangenen Formvorgang hergestellte Halsteil-Außenschicht 31 des Vorformlings enthalten ist, die den Formhohlraum 15 ausfüllt, werden das Vorformling-Hauptteil 32 und die Halsteil-Innenschicht 3 5 des Vorformlings gleichzeitig ausgeformt, wobei die Halsteil-Innenschicht 3 5 des Vorformlings und die Halsteil-Außenschicht 31 des Vorformlings einstückig zusammengefügt werden, wodurch ein aus zwei verschiedenen Kunststoffarten geformtes Verbund-Vorformteil 30 hergestellt wird. Der Angießstutzen 34 ist dabei im Flansch 33 eingegossen und dient als Drehsperre.

Claims

DR. B ^.rh^

PATEiNTAI i'-vÄLTb iN V5"i<~) Γ V"DuZ; icIM

Katashi Aoki, 6037, Ohazaminamijo, Sakakimachi, Hanishina-gun, Nagano-ken, JAPAN

"Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines Verbund-Vorformlings"

Patentansprüche:

Verfahren zum Spritzgießen eines Verbund-Vorf ormlings, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt Halsteilformen (5), die auf einer Transportplatte (3) befestigt sind, und eine Form (6) zur Formung eines Vorformling-Halsteils oder einer Halsteil-Außenschicht (31) an einer ersten Formstation A eingespannt werden und flüssiges Kunststoffmaterial in einen in der Halsteilform (5) ausgebildeten Formhohlraum (15) zwecks Ausformung der Halsteil-Außenschicht (31) des Vorformlings eingespritzt wird und daß in einem zweiten Verfahrensschritt, in dem die Halsteil-Außenschicht (31) zusammen mit den Halsteil-Formen (5) zu einer zweiten Formstation B gefördert werden, die Halsteil-Formen (5), die Form (7) zur Formung des Vorformlinq-Hauptteils und die Kernformen an der zweiten Formstation B eingespannt werden, während diese die Halsteil-Außenschicht (31) enthalten, um damit einen durchgehenden Formhohlraum (19, 19a) zu schaffen, der

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sich über die Innenfläche der Halsteil-Außenschicht (31) erstreckt, und in den Formhohlraum (19, 19a) ein im Vergleich zu dem im ersten Verfahrensschritt eingespritzten Kunststoffmaterial anderes flüssiges Kunststoffmaterial eingespritzt wird, um das Vorformling-Hauptteil und gleichzeitig damit eine Halsteil-Innenschicht (35) des Vorformlings zu formen, die integral mit dem Vorformling-Hauptteil verbunden und der Außenschicht (31) des Vorformling-Halsteils so zugeordnet ist, daß ein Verbundteil gebildet wird.

1b 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich der Halsteil-Außenschicht (31) des Vorformlings radial nach außen gewölbt ist, ein Ansatzstutzen (34) in Form einer Eingußmündung an der unteren, nach außen gewölbten Fläche gebildet wird und der Ansatzstutzen (34) in dem Vorformling-Hauptteil (32) eingegossen wird, um ein Verdrehen der Halsteil-Außenschicht (31) des Vorformlings zu verhindern.

3. Vorrichtung zum Spritzgießen eines Verbund-

Vorformlings, gekennzeichnet durch eine drehbare Transportplatte (3), die unterhalb einer Grundplatte (2), angeordnet ist; eine Anzahl von Halsteil-

JO Formen (5), die in gleichmäßigen Abständen auf der Unterseite der drehbaren Transportplatte (3) befestigt sind; eine erste Formstation A, in der eine Form (6)

zur Formung eines Vorformlings-Halsteils oder einer Halsteil-Außenschicht (31) eines Vorformlings angeordnet ist; eine zweite Formstation B, in der eine Form (7) zur Formung eines Vorformling-Hauptteils angeordnet ist, wobei die Formen (6) und (7) in Positionen zueinander angeordnet sind, in denen nebeneinander gelegene Halsteil-Formen (5) angehalten werden; vertikal bewegliche Formkerne (8, 9), die auf der Grundplatte (2) an den beiden Formstationen A und B angeordnet sind; eine Vorrichtung zum Einspannen der Halsteil-Formen (5) und der zwei Formen (6) und (7) an der Unterseite der Grundplatte (2); eine Vorrichtung zur vertikalen Bewegung eines der Einspannvorrichtung zugeordneten Kerns; einer Einspritzvorrichtung zum Formen des Vorformling-Halsteils und eine Einspritzvorrichtung zum Formen des Vorformling-Hauptteils.