DE3732898A1 - Verfahren zur herstellung eines hohlkoerpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers mit mindestens einem wulstförmigen Vorsprung am Hohlkörpermantel, wobei der Hohlkörper aus einem in eine geöffnete Blasform extrudierten schlauchförmigen Vorformling und anschließendem Blasformen in der inzwischen geschlossenen Form ge­ bildet wird, und der Wulstvorsprung durch Formpressen in einem in der Blasform verschiebbar geführten Formschieber unmittelbar aus dem noch heiß verform­ baren Behältermaterial erfolgt.

Derartige Vorsprünge haben meist eine bestimmte Querschnittsform, die dem späteren Verwendungszweck - sei es beispielsweise als Rollreifen an Fässern oder Wiederlager der Kran- und Transportvorrichtung in der Profilierung angepaßt sind. Würden die Vor­ sprünge aus dem in die Ringausnehmung eingedrungenen, unverstärkten Wandmaterial des Vorformlings durch Formpressen ausgebildet, kann es zu Mängeln des Materials kommen, denn beim Ausblasen des Schlauches in die radial nach außen erweiterte Ausnehmung wird das Schlauchmaterial gereckt und damit verdünnt. Beim Zufahren des Schiebers wird das Material gefaltet und in noch heiß verformbaren Zustand verschweißt. In der Schweißnaht können Schwächungskerben entstehen, die eine Einreißgefahr bei auftretendem Schwalldruck infolge des Abstürzens eines gefüllten Hohlkörpers begünstigen.

Deshalb wird das Mantelmaterial im Bereich des oder der Vorsprünge in der Wandstärke verdickt, so daß beim späteren Ausformungsvorgang genügend Stauchmaterial zur Verfügung steht.

Wenn durch die breitbandförmig sich über einen Teil­ bereich des Schlauches erstreckende Materialver­ stärkung auch eine gewisse Sicherung erreicht wird, entstehen doch beim Schweißvorgang während der Materialstauchung ein oder zwei nach außen gerichtete Kerben im Behältermantel, in denen sich Spannungsspitzen unter Belastung bilden, die zum Einreißen des Mantels führen. Man hat verschiedene Verfahren entwickelt, durch Materialzugaben der Kerbbildung entgegenzuwir­ ken.

So ist versucht worden, den Vorformling nur im unmit­ telbaren Bereich der Ausnehmung der Blasform eine wulstförmige Verdickung zu geben. Beim Aufblasen des Schlauches soll der Wulst in die Ringausnehmung der Blasform gelangen, so daß der Ringvorsprung am Hohl­ körper ausschließlich aus der Materialwulst ausgeformt wird. Diese Ausformung ausschließlich aus dem Wulst läßt vermuten, daß keine Materialfaltung und keine Verschweißung der Falten eintreten soll.

Da aber die wulstförmige Materialverdickung beim Extru­ sionsvorgang des Schlauches durch Düsensteuerung und damit durch Materialzugabe erfolgt, konnte die ange­ strebte Wirkung nicht erreicht werden. Beispielsweise bei einer stark begrenzten, ringförmigen und schmalen Wulstverdickung im Vorformling durch Materialzugabe wandert beim Blasvorgang wegen der Materialverdickung im Quetschnahtbereich aus der Horizontalebene aus und verläuft wellenförmig über den Schlauchumfang. Im Quetschnahtbereich findet beim Blasen die geringste Schlauchreckung statt, deswegen ist dort das meiste Material anzutreffen. Sind z.B. zwei Ringe vorgesehen, ist der Kurvenverlauf beider Wulstringe gegenläufig. Eine Gleichrichtung durch Düsensteuerung ist nicht möglich. Wenn die Verstärkungswülste überhaupt in die Radialausnehmung eindringen, dann nur in Teilbereichen. Eine befriedigende Ringausbildung ist nicht möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Kerb­ ausgleichung durch Materialzugabe verlassen.

Es handelt sich um die Aufgabe, die Einkerbung der Schweißnaht des formgepreßten wulstförmigen Vorsprunges in der Behälterinnenfläche durch Aus­ glättung zu korrigieren.

Das zur Aufgabenlösung angewandte Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich durch drei Schritte aus:

Der in der Blasform hergestellte Hohlkörper erhält in den sich an den Wulstvorsprung an­ schließenden partiellen Wandbereichen eine gegen­ über der endgültigen Behälterformabmessung re­ duzierte Kontur.

Er wird nach der Ausformung einer nachgeschalteten Form zugeführt, deren Innenkontur in den reduzier­ ten Mantelbereichen der angestrebten Hohlkörper­ form entspricht.

In einem erneuten Blasvorgang wird die Innenmantel­ fläche im Kerbbereich des Wulstes unter Bildung einer glatten Fläche durch Auswanderung der partiel­ len Bereiche gegen die Forminnenwand gestreckt.

Durch die Herstellung des in bestimmten Bereichen verkleinerten, bzw. reduzierten Hohlkörpers, der nach seiner Ausformung aus der Blasform vorzugsweise im noch warmen Zustand in eine andere Form eingesetzt wird, deren Innenwandkontur der Endkontur des fertigen Hohlkörpers entspricht, entsteht in der zweiten Form in den Bereichen zwischen der reduziert hergestellten Wandkontur des Hohlkörpers und der betreffenden Innen­ kontur der Formausnehmung gerade so viel Spielraum, daß beim Ausweiten des eingesetzten Hohlkörperzwischen­ produkts bis zur Anlage an die Forminnenwand eine Glättung der Schweißkerben durch Ausrecken der be­ nachbarten Mantelpartien eintritt. Damit sind die ge­ fährlichen Kerben mit ihren Folgen bei späterer Be­ lastung ausgeschaltet.

Bei der Herstellung von Hohlkörpern mit größerem Volumen und größeren Stückzahlen in der Zeiteinheit muß der Formkühlung eine Nachkühlung in einer ge­ trennten Nachkühlvorrichtung nachgeschaltet werden, um das erhöhte Nachschrumpfen des Hohlkörpers bei Stückzahl­ erhöhung zu verringern. Der Hohlkörper wird nach Heraus­ nahme aus der eigentlichen Blasform im noch warmen Zustand u.a. durch Einführung von Druckluft abgekühlt.

Eine solche Nachkühlvorrichtung läßt sich zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Leichtig­ keit umrüsten.

In der Zeichnung ist das Verfahren beispielsweise er­ läutert.

Die Fig. 1-3 zeigen das Verfahren im Prinzip, während die Fig. 4-8 die praktische Anwendung des Verfahrens am Beispiel eines Fasses mit einem aus dem Faßmantel ausgeformten Trage- und Transportring zeigen.

In Fig. 1 hat sich der extrudierte Materialmantel 3 unter der Wirkung der Druckluft an die Forminnenwand angelegt. Die Form besteht aus dem feststehenden Teil 2 und dem Schieber 1.

Beim Auswandern des Mantels 3 unter dem Blasdruck war der Schieber 1 geöffnet, so daß sich der Mantel 3 bei der weiteren Ausdehnung in den Schieberraum einlegt. Sodann wird der Schieber 1 geschlossen und quetscht das Material zu einem homogenen Wulst 4 zusammen. Es ver­ bleibt allerdings die schädliche Kerbnaht 5.

Wie in Fig. 1 deutlich zu sehen ist, sind die Form­ innenteile 1 und 2 im Bereich des Wulstes 4 so aus­ gebildet, daß eine Reduzierung des Behälterinnenraumes eintritt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde das in den Formteilen 1 und 2 ausgeblasene Mantelmaterial 3 in eine andere Form mit erweiterten Innenkonturen der Formteile 6 und 7 eingespannt. Die Erweiterungen entsprechen der angestrebten endgültigen Körperform des Produkts. Deshalb verbleiben zwischen der Materialwand 3 und der Forminnenfläche die Freiräume 8 und 9 hinter dem fest eingespannten Wulst 4. Wird erneut Druckluft zugeführt, wandern die Wandbereiche links und rechts des eingespannten Wulstes 4 in Pfeilrichtung aus, so daß die Innenfläche der Materialwand 3 im Kerbbereich 5 des Wulstes 4 unter Bildung einer glatten Fläche gegen die Forminnenwand gestreckt wird.

Beim Verfahrenserzeugnis entsprechend der Fig. 4-8 handelt es sich um ein Faß mit einem unterhalb der Kopf­ endfläche unmittelbar aus dem Faßmantel 8 im Stauch­ verfahren ausgeformten Trage- und Transportring 9.

Zur Verfahrenserklärung genügen die schematischen Aus­ schnitte der Fig. 4 bis 8.

Der feststehende Teil der Blasform ist mit 10 und der in Achsrichtung verschiebbare Schieber mit 11 bezeichnet.

In Fig. 4 sind die beiden längsgeteilten Formhälften der Blasform um den in die Form extrudierten Schlauch geschlossen, und der Aufblasvorgang hat bereits einge­ setzt. Dabei hat sich der Faßmantel 8 ausgeweitet und sich gegen die Innenwände des feststehenden Teils 10 der geschlossenen Form und des geöffneten Schiebers 11 angelegt. Bei anhaltendem Blasdruck wandert der Mantel 3 in den profilierten Raum zwischen Schieber 11 und Form­ teil 10 ein und legt sich gegen die Profilflächen an.

Sodann wird der Schieber 11 in Pfeilrichtung (Fig. 4) nach unten bewegt, so daß das in den Profilraum ein­ gedrungene Material zusammengestaucht wird. Während des Stauchvorganges wird das Material gefaltet, und die Faltflächen verschweißen sich unter Eigenwärme zu dem homogenen Ring 9. Dabei entsteht mindestens eine von innen nach außen gerichtete Kerbnaht 13 (Fig. 5).

Nach Abschluß des Blasformkühlvorganges wird der Schie­ ber 11 in Pfeilrichtung nach oben geschoben und die beiden Hauptformhälften in Öffnungsstellung gefahren, so daß das Faß als Zwischenerzeugnis im noch warmen Zustand entnommen werden kann.

Das Faß hat in den sich an den Ring 9 anschließenden, ober- und unterhalb der Kerbnaht 13 liegenden partiellen Wandbereichen eine gegenüber der endgültigen Behälter­ formabmessung eine reduzierte Kontur. Dies ist in den Fig. 6 und 7 sichtbar, in denen das ausgeformte Faß in eine andere Form mit dem Ring 9 eingespannt ist. Die Forminnenwandfläche entspricht der angestrebten Außen­ kontur des fertigen Fasses. Zwischen dem Schieber 16 und der Kopffläche des Faßmantels 8 sowie zwischen der Mantelfläche unterhalb des Ringes 9 verbleiben Freiräume 14 und 15, die so bemessen sind, daß bei dem erneuten Blasvorgang durch Auswandern der betreffenden Mantelflächen in die Freiräume und gegen die noch freien Formflächen eine Materialreckung eintritt, durch die die Kerbnaht 13 ausgeglättet wird.

In den vergrößerten Ausschnitten gemäß Fig. 7 und 8 ist dieser Verfahrensgang deutlich zu erkennen. Die Faßein­ spannung erfolgt am Ring 9, um diesen in der horizontalen Lage zu fixieren. Der heruntergefahrene Schieber 16 preßt den Ring 9 fest gegen den feststehenden Formteil 17. Dabei entstehen die Räume 14 und 15, die beim nachfolgenden Aufblasvorgang durch Auswärtsbewegung des Faßmantels 8 unter Druck ausgefüllt werden. Das Faß hat seine endgültige Form erhalten (Fig. 8). Durch diesen Dehnungsvorgang ist die Kerbnaht 13 zwar nicht ganz verschwunden, doch soweit geglättet worden, daß eine schädliche Kerbwirkung mit der Einreißfolge ausge­ schaltet ist.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers mit mindestens einem wulstförmigen Vorsprung am Hohlkörpermantel, wobei der Hohlkörper aus einem in eine geöffnete Blasform extrudierten schlauch­ förmigen Vorformling und anschließendem Blasformen in der inzwischen geschlossenen Form gebildet wird, und der Wulstvorsprung durch Formpressen in einem in der Blasform verschiebbar geführten Formschieber unmittelbar aus dem noch heiß ver­ formbaren Behältermaterial erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Blasform hergestellte Hohlkörper in den sich an den Wulst anschließenden partiellen Wandbereichen eine gegenüber der endgültigen Behälterformab­ messung reduzierte Kontur erhält und nach der Ausformung einer nachgeschalteten Form zugeführt wird, deren Innenkontur in den reduzierten Mantel­ bereichen der angestrebten Hohlkörperform entspricht, und daß in einem erneuten Blasvorgang die Innen­ mantelfläche im Kerbbereich des Wulstes unter Bildung einer glatten Fläche durch Auswanderung der partiellen Bereiche gegen die Forminnenwand gestreckt wird.