DE3737453A1 - Verfahren zur herstellung eines thermoplastischen in mindestens einer ebene gekruemmten schlauches mittels blasen oder vakuumverformen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Werkstoffverformung eines thermoplastischen zumindest in einer Ebene gekrümmten Schlauches mittels Blasen oder Vakuumverformen.

Die Herstellung von Plastikgegenständen mittels Blasen oder Vakuumverformen ist ein Verfahren, dem in den letzteren Jahren eine ständig zunehmende Bedeutung zukommt. Infolge dieser Ent­ wicklung ist allmählich ein Bedarf entstanden um Plastikgegen­ stände oder -teile mit kompliziertem Formverlauf, wie z.B. Krümmungen in mehreren Ebenen, mittels Blasen oder Vakuumver­ formen herstellen zu können. Beim konventionellen Blasen oder Vakuumverformen derartiger Gegenstände kann das Erzielen einer gleichmässigen und homogenen Gutstärke Schwierigkeiten bereit­ en. Es kann ferner mit Schwierigkeiten verbunden sein, den Werkstoff in einer zweckmässigen Weise, z.B. derart, dass versteifende Schweissnähte am hergestellten Gegenstand oder Teil vermieden werden können, in die Formkavität einzubringen. Somit herrscht ein Bedarf um den Werkstoff während der Her­ stellung von beispielsweise Schläuchen mit einem komplizierten Formverlauf, versetzen oder formen zu können.

In der DE-OS 29 27 098 ist eine Einrichtung zur Blasenverform­ ung eines Rohres aus thermoplastischem Werkstoff beschrieben. Die Einrichtung wird bei einer waagerechten Extrudiertechnik eingesetzt, wobei entweder die waagerecht vorgesehene untere Formhälfte oder der Extruder an sich in Übereinstimmung mit dem erwünschten Formverlauf bewegt wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass grosse Massen versetzt werden müssen. Da­ zu kommt, dass der untere in den unteren Formteil eingebrachte Teil des Schlauchrohlings in einem höheren Ausmass als der obere Teil abgekühlt wird. Das kann eine ungleichmässige Wand­ stärke mitsichführen.

In der DE-OS 30 38 590 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorblasen beispielsweise von Schläuchen mit einem nicht rechtlinigen Verlauf entlang der Längsachse angegeben. Hier ist eine Technik beschrieben, wobei das freie Ende des extrud­ ierten Schlauchrohlings von einer Stützeinrichtung/Blasnadel ergriffen und bei Bewegung der erwähnten Einrichtung/ Nadel zur Übereinstimmung mit dem erwünschten Formverlauf ge­ führt wird, wobei der Schlauchrohling gleichzeitig in der un­ tere Formhälfte angebracht wird. Das Verfahren bezweckt die Herstellung von Schläuchen, die einen nicht-rechtlinigen Ver­ lauf entlang der Längsachse aufweisen, d.h. in einer Ebene gekrümmt sind, jedoch nicht in drei Dimensionen. In der gleichen Weise wie bei dem oben erwähnten Verfahren wird an­ genommen, dass der untere Teil des Schlauchrohlings, der mit der unteren Formhälfte in Berührung kommt, schneller als der obere Teil gekühlt wird, so dass auch hier bezüglich einer ungleichmässigen Materialstärke Probleme entstehen können.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist das Aufstellen von An­ weisungen für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Werkstoff­ verformung mittels Blasen oder Vakuumverformen eines thermo­ plastischen in mindestens einer Ebene gekrümmten Schlauches, wobei die oben erwähnten Nachteile vermieden werden und Schläuche mit einer gleichmässigen Materialstärke und einem komplizierten Formverlauf in einer relativ einfachen Weise hergestellt werden können.

Erfindungsgemäss wird dies durch ein Verfahren zur Werkstoff­ verformung der in der Einleitung erwähnten Weise erzielt, wo­ bei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass der Schlauch­ rohling (Vorformling) unmittelbar nach dem Austreten aus einem Extruder örtlich von beweglichen Vakuumziehern gegriffen wird, die derart unter Mitnahme des Vorformlings bewegt werden, dass der Letztere die erwünschte Form erhält, ehe der Vorform­ ling in eine Kavität zur weiteren Verarbeitung eingeführt wird.

Laut eines weiteren Merkmales der Erfindung werden die Vakuum­ zieher mit einer der Extrudiergeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit.

Gemäss eines zusätzlichen Merkmales wird die Kerndüsenregelung des Extruders für die Wandstärke mit der Bewegung des Vakuum­ ziehers synchronisiert.

Bei einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung wird eine Aufblaseeinrichtung eng am Extruderkern geführt, wenn das Ex­ trudieren inganggesetzt wird, so das der Vorförmling von der sich während des Extrudiervorganges mit dem Vorförmling be­ wegenden Aufblaseeinrichtung ergriffen wird.

Laut eines weiteren Merkmales der Erfindung wird der Schlauch waagerecht extrudiert.

Die Erfindung lehrt ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des oben angegebenen Verfahrens, welche mindestens einen Vakuum­ zieher, der auf einer parallel mit der Extrudereinrichtung verlaufende Bewegung erlaubenden Führung montiert ist, und wo die Vakuumzieher kippbar um ihr eines Ende vorgesehen und gleichzeitig teleskopisch bewegbar sind.

Laut einer Weiterentwicklung der Vorrichtung enthält jeder Vakuumzieher ein Vakuum-Anschlussventil, das geschlossen wird, wenn sich der Vakuumzieher gegen die Spitze seiner Kippbeweg­ ung bewegt und geöffnet wird, wenn der Vakuumzieher auf den Schlauchrohling zu bewegt wird.

Die Vorrichtung umfasst ferner eine Aufblaseeinrichtung in der Form eines Rohres, das auf der Führung parallel mit der Extru­ dierrichtung bewegbar vorgesehen ist, und das am Aussenende eine Einrichtung für Eingriff mit dem Ende des extrudierten Schlauchrohlings (Vorformling) aufweist.

Wie oben erwähnt, entsteht bei konventionellen Blas- oder Vakuumverformen von komplizierten Plastikteilen das Problem, dass die Materialstärke ungleich wird, weil der Werkstoff in den den am entferntesten liegenden Teilen der Formkavität ver­ dünnt und die Werkstoffstärke infolgedessen am stärksten wird. Dieses Problem wird durch die vorliegende Erfindung erheblich vermindert, weil der Schlauchrohling (Vorformling) mittels der Vakuumzieher entsprechend der Formkavität geformt wird, ehe er in die Form gelegt wird. Dies führt eine mehr gleichartige Werkstoffversetzung bei der nachfolgenden Blas- oder Vakuum­ verformung mitsich und trägt somit zu einer gleichmässigen Materialstärke bei.

Ein weiterer Vorteil wird derart erzielt, dass die Kern-Düsen­ regelung der Wandstärke mit der Bewegung der Vakuumzieher synchronisiert wird. Dies vereinfacht ein Programmieren des Stärkenprofils vom Schlauchrohling (Vorformling). Gleichzeitig wird der Vorformling jedes Mal völlig gleich in der Form ange­ bracht, so dass eventuelle Variationen in den hergestellten Schläuchen vernachlässigbar werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung eines zur Zeit vorgezogenen Ausführ­ ungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen hervorgehen, worin:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Werkstoff­ verformung laut der Erfindung mit Extrudierung in der waage­ rechten Ebene darstellt, wobei die Vorrichtung in Seitenansicht dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 in Draufsicht.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung der Fig. 2 mit den Vakuumziehern in Funktion, d.h. während des Extrudierverfahrens.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung laut Fig. 2, indem das Extrudier­ en abgeschlossen ist und der vorgeformte Vorförmling in die Formkavität eingeführt wird.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Vakuumzieher, indem jener sich in der Arbeitsstellung (abgesenkter Lage) mit offen­ em Vakuum-Anschlussventil befindet.

Fig. 6 zeigt den Vakuumzieher der Fig. 5 in Ruhestellung mit geschlossenem Vakuum-Anschlussventil.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Werkstoffverformung mittels Blasen oder Vakuumverformen, bestehend aus einem Extruder (1) und einem Akku-Kopf (2) von bereits bekannter Gestaltung, und einer Schiebeschiene (3) für die Förderung der unteren Form­ hälfte und einem Zylinder (4) zum Zusammendrücken der Form. Die Vakuumzieher (5) und die Aufblaseeinrichtung (6) befinden sich in Ruhelage. Die Einstellung der Vakuumzieher erfolgt mittels der Einstellschrauben (7) und eines Zylinders zum An­ heben (().

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Fig. 1 in Draufsicht. Zusätz­ lich zu den in Fig. 1 angegebenen Teilen sind die Saugköpfe an den Vakuumziehern mit dem Bezugszeichen (9) bezeichnet, die Vakuum-Verbindungsleitung ist bei (10) angegeben und der Tisch, an welchem die Form befestigt ist, ist mit (11) bezeichnet.

Fig. 3 zeigt die erste Stufe des Extrudierverfahrens. Die Auf­ blaseeinrichtung (6) hat den Schlauchrohling (12) gegriffen und wird mit ihm bewegt, während ein Vakuumzieher (5) nach dem anderen den Schlaugrohling (Vorformling) (12) greift wenn die­ se sich aus dem Akku-Kopf (2) heraus bewegen, und die Vakuum­ zieher werden unter Mitnahme des Schlauchrohlings (12) bewegt, so dass dieser die erwünschte Form erhält.

Fig. 4 zeigt die nächste Stufe des Vorganges. Der Schlauchroh­ ling (Vorformling) ist fertig extrudiert und wird mittels der Vakuumzieher (5) in einem richtigen Formverlauf gehalten. Eine Form (13) mit einer dem Formverlauf des Schlauchrohlings (Vorformlings) entsprechenden Formverlauf ist unter den Vakuum­ ziehern an ihren Platz gebracht. Der Vorformling wird in die Formkavität in der unteren Formhälfte eingebracht und die Letztere wird dann entlang der Verschiebungsschiene (3) (in Fig. 1) geführt und mit der oberen Formhälfte zusammengedrückt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführung der Vakuumzieher (5) in zwei unterschiedlichen Lagen. Fig. 5 zeigt die Vakuum­ zieher in der abgesenkten Lage (Arbeitslage), das Vakuuman­ schlussventil (14) ist in diesem Fall offen, so dass der Saug­ kopf (9) den Schlauchrohling (Vorformling) festhält. Die Lage des Vakuumziehers wird mittels der Einstellschrauben (7) und des Zylinders (8) eingestellt. Fig. 6 zeigt den Vakuumzieher an der Spitze der Kippbewegung. In dieser Lage ist das Vakuum­ anschlussventil (14) geschlossen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Werkstoffverformung mittels Blasen oder Vakuumverformen eines thermoplastischen Schlauches, der in mindestens einer Ebene gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchrohling (Vor­ formling) unmittelbar nach Auslauf aus einem Extruder örtlich von beweglichen Vakuumziehern gegriffen wird, die unter Mit­ nahme des Schlauchrohlings (Vorformlings) bewegt werden, so dass dieser eine erwünschte Form einnimmt, ehe der Schlauchroh­ ling (Vorformling) in eine Kavität zur weiteren Bearbeitung eingeführt wird.

2. Verfahren laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindig­ keit der Vakuumzieher der Extrudiergeschwindigkeit entspricht.

3. Verfahren laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern-Düsenregelung des Extruders von der Wandstärke mit der Bewegung der Vakuumzieher synchronisiert wird.

4. Verfahren laut irgend einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufblaseeinrichtung bis zum Kern des Extruders geführt wird, wenn das Extrudieren anfängt, so dass der Schlauchroh­ ling (Vorformling) von der sich während des Extrudierverlaufes mit dem Schlauchrohling (Vorformling) bewegenden Aufblase­ einrichtung gegriffen wird.

5. Verfahren laut irgend einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchrohling (Vorformling) waagerecht extrudiert wird.

6. Vorrichtung zur Werkstoffverformung mittels Blasen oder Vakuumverformen eines thermoplastischen Schlauches der zumindest in einer Ebene gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen Vakuumzieher, der auf einer Führung montiert ist und Beweg­ ung parallel mit der Extrudierrichtung zulässt umfasst, und dass die Vakuumzieher kippbar um ihr eines Ende vorgesehen und gleichzeitig teleskopisch bewegbar sind.

7. Vorrichtung laut Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vakuumzieher ein Vakuumanschlussventil enthält, welches geschlossen wird, wenn sich der Vakuumzieher gegen die Spitze der Kippbewegung bewegt und geöffnet wird, wenn der Vakuumzieher zum Schlauch­ rohling (Vorformling) bewegt wird.

8. Vorrichtung laut Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufblaseeinricht­ ung umfasst in der Form eines Rohres, das auf der Führung parallell mit der Extrudiereinrichtung bewegbar vorgesehen ist und am Aussenende eine Einrichtung für Eingriff mit dem Ende des extrudierten Schlauchrohlings (Vorformlings) aufweist.