DE3342240C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen.

Bei einem derartigen bekannten Verfahren (DE-OS 28 07 556) wird ein über eine Außenhülse und den Innendorn vorstehender Endabschnitt eines Kunststoff­ rohres erwärmt und die Außenhülse dann nach vorne geschoben, um das beim Erhitzen aufgeweitete Ende nach innen zu falten. Auf das vorstehende Ende der Außen­ hülse wird eine Bodenform aufgesetzt. Durch Zurück­ schieben der Außenhülse und der Bodenform wird der Formhohlraum verkleinert, bis das Rohr geschlossen und ein Boden gebildet ist. Dabei ist eine Faltenbildung des erwärmten Rohrabschnittes unvermeidbar, da das Ausformen des Bodens in dem sich ständig verkleinernden Formhohl­ raum vorgenommen wird.

Zum Herstellen von Vorformlingen ist es zudem bekannt (US-PS 39 29 943), das zu erwärmende stirnseitige Ende des Rohrabschnittes mit einem inneren Konus zu versehen, um den Fließvorgang beim Ausformen des Bodens zu ver­ gleichmäßigen und damit eine verbesserte Materialgüte des Bodens zu erzielen. Außer dem offenkundigen Nachteil, in einem zusätzlichen Herstellungsschritt an dem Rohr­ abschnitt einen Konus anformen zu müssen, wird der erweich­ te Kunststoff beim Aufsetzen der Hohlform großen Form­ änderungen unterworfen, da das erweichte Ende zum Schließen des Bodens eingefaltet und miteinander ver­ schweißt wird. Dieser Nachteil stellt sich unabhängig davon ein, ob die Hohlform auf das erwärmte Ende aufge­ setzt wird, oder ob das erwärmte Ende in die Hohlform hineingedrückt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem beim Anformen des Bodens gleichmäßige Materialeigenschaften im Bodenquerschnitt er­ zielt werden können und die Güte des Materialgefüges im Bodenbereich verbessert wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Formhohlraum dadurch gefüllt, daß der auf Schweiß­ temperatur erwärmte Kunststoff aus dem zwischen dem Innen­ dorn und dem äußeren Ringelement gebildeten Ringspalt her­ aus bereits in den bereits ausgebildeten Formhohlraum eingeschoben wird. Das Ringelement, das zu diesem Zweck in Anlage an die Bodenform gebracht wird, stützt den Rohrabschnitt ab, so daß ein Austreten von fließfähigem Kunststoff vermieden wird. Beim Ausfüllen des Formhohlraumes stellt sich somit eine gleichmäßige Fließfront des erwärmten Kunststoffs ein. Eine Faltenbil­ dung wie beim bisherigen bekannten Verfahren wird vermie­ den. Der Kunststoff erhält vielmehr im Bodenbereich eine gleichmäßige Struktur, so daß die Materialeigenschaften wesentlich verbessert sind. Anstelle den Endabschnitt einzuschieben, kann das Füllen des Formhohlraums auch durch Verschieben der Form erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zum Verschießen von koextrudierten Rohren, bei denen bei­ spielsweise zur Verbesserung der Gasdichte zwischen einem inneren und einem äußeren Rohrabschnitt gleichzeitig eine mittlere Sperrschicht extrudiert wird. Beim herkömmlichen Verfahren zum Anformen des Bodens würde die Sperrschicht durch die Faltenbildung und Verschweißung weitgehend zer­ stört werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bleibt die Mittellage der Sperrschicht während des Fließvor­ ganges annähernd erhalten.

Ferner eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbe­ sondere für Rohrabschnitte von verhältnismäßig großen Durchmessern und kleinen Wandstärken, da hier beim her­ kömmlichen Verfahren ein geschlossener Boden nicht mehr herstellbar ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich aber auch ein Formhohlraum von geringem Querschnitt und großem Durchmesser gleichmäßig mit Kunststoff füllen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Würde man das zum Abstützen und Führen des Kunststoffes dienende Ringelement unmittelbar auf das erwärmte Ende aufsetzen, so ließe sich das Anquetschen von Ohren im er­ weichten Kunststoff nicht vermeiden. So wird gemäß Patent­ anspruch 2 das Ringelement auf einen kalten Bereich des Rohrabschnittes aufgesetzt.

Anschließend muß das erwärmte Ende des Rohrabschnittes in den Ringspalt zwischen dem Ringelement und dem Innendorn gebracht werden. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß das Ringelement zusammen mit dem Innendorn verschoben wird oder aber gemäß Patentanspruch 2 der Rohrabschnitt in den Ringspalt hineingezogen wird. Dies hat den wesentli­ chen Vorteil, daß das erwärmte Ende beim Hineinziehen in den Ringspalt gerichtet wird. Die Erwärmung bewirkt näm­ lich eine gewisse Verformung des Rohrendes durch Freisetzen von Materialspannungen. Ferner müssen geringere Massen bewegt werden und kann außerdem die Bewegung des Rohrab­ schnitts gemäß Patentanspruch 3 in der gleichen Richtung und nahezu gleichzeitig mit dem Verschieben der Hohlform erfolgen, die auf das Ringelement aufgesetzt wird und damit den Formhohlraum bildet. Da sich das erwärmte Ende des Rohrabschnitts nur unwesentlich abkühlen darf, müssen die Arbeitsschritte beim Herstellen des Bodens so rasch wie möglich ausgeführt werden. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, den erwähnten Endabschnitt des Rohrabschnitts in den Formhohlraum einzuschieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Arbeitsschritte erläutert.

Fig. 6 zeigt einen abgeänderten Formhohlraum.

In Fig. 1 ist ein in einer Bohrung 15 eines Halteelements 14 durch Reibschluß gehaltener Rohrabschnitt 12 dargestellt, dessen über den Innendorn 10 hinaus vorstehendes Ende von einer Infrarotstrahlungsquelle 16 auf Schweißtempera­ tur erwärmt ist, bevor der Innendorn 10 eingeführt wird. Der Übergangsbereich zwischen dem erwärmten Ende und dem kalten Bereich des Rohrabschnittes 12 liegt etwa im Be­ reich des Dornendes.

Anschließend wird der Rohrabschnitt 12 in den Bereich einer Bodenform 18 gebracht und wird ein geteiltes Ringelement 20 bzw. eine zylindrische Außenform um den mittleren kalten Bereich des Rohrabschnittes 12 gelegt. Dies ist in Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 3 ist durch Verschieben des Halteelements 14 der Rohrabschnitt 12 nach unten gezogen worden. Dabei wird das beheizte obere Ende in den Ringspalt zwischen dem Innen­ dorn 10 und der Außenform 20 hineingezogen. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das beheizte Ende nicht über den oberen Rand der Außenform 20 überstehen soll.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß anschließend die Boden­ form 18 abgesenkt wird und auf die Außenform 20 aufsetzt. Das Nachuntenziehen des Rohrabschnitts 12 (Fig. 3) und das Aufsetzen der Bodenform (Fig. 4) kann nahezu gleichzeitig erfolgen, um den Vorgang zu be­ schleunigen. Dann wird das Halteelement 14, das den Rohr­ abschnitt 12 auch stirnseitig unterfaßt, wieder nach oben verschoben, wodurch das erwärmte Ende des Rohrabschnittes 12 aus dem Ringspalt heraus in den Formhohlraum zwischen der Bodenform 18 und dem Innendorn 10 hineingeschoben wird und der Fließprozeß ausgeführt wird, mit dem der Boden ausge­ formt wird. Bei gleichbleibender Wanddicke im Formhohl­ raum entsteht bei konstanter Schiebegeschwindigkeit des Rohrabschnittes 12 eine Beschleunigung des erweichten Materials an der Fließfront, bis das Material schließlich mit maximaler Geschwindigkeit am Scheitel des Formhohlraums zusammenfließt und dort verschweißt.

Alle Arbeitsvorgänge werden so schnell wie möglich ausge­ führt, so daß eine Abkühlung des beheizten Endes des Rohr­ abschnittes 12 nicht stattfinden kann. Die erforderliche Schnelligkeit läßt sich ohne weiteres mit mechanischen Antrieben, beispielsweise mit von Steuerkurven betätigten Nockenantrieben erzielen.

Der Querschnit des Formhohlraums kann auch größer oder kleiner als die Wanddicke des Rohrab­ schnittes 12 sein, sofern man einen dickeren oder dünne­ ren Boden im Vorformling herstellen will.

In Fig. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform darge­ stellt, bei der die Wanddicke des Materials vom zylindri­ schen Teil des Formhohlraums bis zum Schweißpunkt im hemisphärischen Bereich deutlich anwachsend bemessen ist. Bei einem so bemessenen Formhohlraum wird das Material während des Vordringens im Ringspalt, insgesamt geringeren Verformungskräften ausgesetzt, da sich die Fläche des Ringspalts nicht in dem Maße verkleinert wie bei der Be­ messung des Formhohlraums nach der Ausführungsform der Fig. 5. Somit wirkt der Formhohlraum gemäß Fig. 6 zu­ sätzlich der Neigung zur Faltenbildung entgegen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines Vorformlings mit geschlossenem Boden für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplasti­ schem Kunststoff, bei dem ein Endabschnitt eines auf einem Innendorn angeordneten Rohrabschnitts auf Schweißtemperatur erwärmt wird, bei dem der Endabschnitt von einem Ringelement umfaßt wird und bei dem dann in einer von dem Ringelement, von dem Innendorn und von einer Bodenform durch relatives Verschieben ge­ bildeten Form der Boden geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt in einem Ring­ spalt zwischen dem Innendorn und dem umfassenden Ringelement eingeschlossen wird und daß für das Formen des Bodens der Endabschnitt nach dem Schließen der Form in den Formhohlraum eingeschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein­ schließen des Endabschnitts durch Einziehen in den Ringspalt nach dem Aufsetzen des Ringelementes auf einen dem Endabschnitt benachbarten kalten Bereich des Rohrabschnittes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einziehen des Endabschnittes der Rohrabschnitt und die Boden­ form bis zum Aufsetzen auf das Ringelement in gleicher Rich­ tung und etwa gleichzeitig bewegt werden.