DE4409262C1 - Vorrichtung zum Blasformen von Hohlkörpern aus Vorformlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Blasformen von Hohlkörpern aus Vorformlingen, bestehend aus zwei mittels einer Schließeinheit aus einer geschlossenen in eine offene Position bewegbaren Blasformhälften.

Beim Herstellen von Hohlkörpern, z. B. Flaschen, Behälter, etc., aus thermoplastischen Kunststoffen ist es bekannt, eine Auspreßdüse und mindestens eine mit dieser Düse zusammenwirkende und im Verhältnis zur Düse in vertikaler Richtung relativ bewegliche, mindestens zweiteilige Blasform zu verwenden. Das Auseinanderbewegen bzw. Führen und Zuhalten der beiden Blasformhälften geschieht meistens innerhalb eines stabilen C- oder O-Rahmens, und bei größeren Blasformmaschinen werden die Blasformhälften gegebenenfalls auch mittels mehrerer mechanischer Verriegelungen zugehalten. Die Verfahr- und Zuhaltekräfte werden hierbei meistens direkt von Hydraulikzylindern oder hydraulisch bzw. elektrisch betätigten Kniehebelsystemen aufgebracht.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 038 750 ist es bekanntgeworden, das Material als Schlauch auszupressen, von dem jeweils ein der Höhe des herzustellenden Hohlkörpers entsprechender Abschnitt von den Blasformhälften umschlossen und von der Düse abgetrennt wird. Anschließend wird der in der Form eingeschlossene, noch heiße Schlauch durch ein Druckmittel gedehnt, so daß er sich allseitig an die Innenwand der von den beiden Blasformhälften begrenzten Form anlegt. Dabei kühlt sich das thermoplastische Material ab und erstarrt in der durch die Form gegebenen Gestalt, so daß das fertige Werkstück nach dem Öffnen der Form bzw. der Blasformhälften entnommen werden kann. Zum Bewegen, d. h. Öffnen und Schließen der Blasformhälften sowie zum Aufbringen der Zuhaltekräfte werden bei dieser bekannten Maschine waagerecht liegende Zylinder eingesetzt, von denen je einer mit seiner Kolbenstange mit einer Formhälfte verbunden ist. Zum Abtrennen des durch die Düse hergestellten Vorformlings werden die beiden Schließzylinder gemeinsam abgesenkt, die über eine Traverse miteinander verbunden sind; an beiden Enden der Traverse angeordnete Hubzylinder dienen zum schnellen Absenken der Schließzylinder, so daß der Vorformling bzw. Schlauch unmittelbar unter der Spritzdüse abreißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Schließeinheit variabler zu gestalten und auf einfache Weise eine verbesserte Krafteinleitung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schließeinheit einen jochartigen, die beiden Blasformhälften mit seinen freien Zugholmenden gabelförmig umfassenden, beweglichen Schließrahmen aufweist, der mit der einen, vorderen Blasformhälfte über einen Schließzylinder verbunden ist und dessen Zugholme über die andere, hintere Blasformhälfte miteinander gekoppelt sind. Es liegt somit eine Schließeinheit mit einem geschlossenen, beweglichen, d. h. für den Entformvorgang ausschwenkbaren, um den Entnahmebereich freizumachen bzw. zu vergrößern, Rahmen vor. Das Auf- bzw. Zufahren sowie das Zuhalten der Blasformhälften und Aufnehmen des Blasdruckes wird mit Hilfe des Schließzylinders und des daran an gelenkten Schließrahmens erreicht. Der Schließzylinder ist nämlich einerseits mit seiner Kolbenstange an dem Querjoch und andererseits mit seiner Kolbenseite mit der vorderen Blasformhälfte verbunden, so daß die Kolbenseite direkt auf die vordere Blasformhälfte und die Kolbenstange über den Schließrahmen auf die hintere Blasformhälfte wirkt. Von den beiden Blasformhälften ist bei die­ ser Schließrahmen-Anordnung folglich diejenige die vordere, die die Anlenkung der Kolbenseite des Schließzylinders aufweist. Über den Schließrahmen wird der Kraftverbund der beiden Blasformhälften bewirkt, und zwar so, daß im geschlossenen Zustand der Blasformhälften alle auftretenden Kräfte, unabhängig aller Deformationen, auf einer gemeinsamen Kraftwirklinie liegen. Senkrecht zu dieser Linie können keine das Gesamtsystem verbiegenden anderen Kraftkomponenten auftreten. Die sich damit ergebende optimierte Krafteinleitung macht es entbehrlich, die Schließeinheit durch eine gegebenenfalls große Dimensionierung und damit materialaufwendig zu versteifen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die freien Enden der Zugholme über einen in einer Schlitzführung der hinteren Blasformhälfte angeordneten Querträger miteinander gekoppelt sind. Der Querträger, der beispielsweise in Form eines einfach zu montierenden zylindrischen Bolzens bzw. einer Steckachse ausgebildet sein kann, ermöglicht es, die freien Enden der Zugholme des zuvor an die Kolbenstange des Schließzylinders angelenkten gabelartigen Schließrahmens als umlaufend geschlossene Einheit auszubilden und mit der hinteren Blasformhälfte zu koppeln. Die unkomplizierte Montage gestattet es, durch einen Austausch der Gabel des Schließrahmens dessen Länge und Breite variabel zu gestalten und damit an wechselnde Formdicken bzw. verschiedene Formbreiten anzupassen. Die Schlitzführung trägt dazu bei, daß bei geöffneten Blasformhälften, wozu der Schließzylinder eingefahren werden muß, die Zugholme des beweglichen Schließrahmens soweit abgesenkt werden können, daß sie außerhalb des Entnahmebereichs des gefertigten Artikels liegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen alternativ vor, daß die Zugholme mit einem Knickgelenk ausgebildet oder gekröpft sind. Beide Maßnahmen tragen dazu bei, daß sich die Zugholme des Schließrahmens im Entnahmebereich des gefertigten Artikels noch weiter absenken lassen, wodurch sich der Entnahmebereich vergrößert und damit die freie Zugänglichkeit zu den geöffneten Blasformhälften bzw. dem fertigen Artikel weiter verbessert. Bei der Ausführung mit dem sich nach unten öffnenden Knickgelenk kann dabei sogar auf eine Schlitzführung in der hinteren Blasformhälfte verzichtet werden, d. h. die freien Enden der Zugholme sind direkt an der hinteren Blasformhälfte angelenkt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Blasformhälften und der Schließrahmen auf separaten Linearführungen, alternativ auf einer gemeinsamen Linearführung angeordnet sind. Hierdurch werden die Bewegungsabläufe der sich beim Öffnen bzw. Schließen verlagernden Blasformhälften bzw. des Schließzylinders, der - bis auf die Ausführung des Schließrahmens mit einem Knickgelenk - außerdem vorteilhaft schwenkbeweglich gelagert ist, begünstigt.

Gemäß einer Ausbildungsvariante ist den Blasformhälften eine Linearführung und dem Schließrahmen eine Kulissenführung zugeordnet. Die Anordnung des Schließrahmens in einer eigenen Kulissenführung ermöglicht es, bei einem weder gekröpfte noch mit einem Knickgelenk ausgebildete Zugholme aufweisenden Schließrahmen dennoch für den Entnahmebereich der gefertigten Artikel einen größtmöglichen Freiraum zu schaffen, weil sich der Schließrahmen samt angelenktem Zylinderkopf des Schließzylinders bis in eine tiefstmögliche Position absenken läßt.

Es empfiehlt sich, den beiden Blasformhälften einen Gleichlauf zuzuordnen. Das kann beispielsweise durch ein sowohl mit einer Zahnstange der vorderen als auch der hinteren Blasformhälfte kämmendes Zahnrad erreicht werden. Die beiden Blasformhälften lassen sich somit voneinander bewegungsabhängig auf- bzw. zufahren.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist der Schließrahmen mit dem Schließzylinder höhenverstellbar. Die Blasformmaschine kann somit durch Austausch lediglich der Blasformen auf verschiedene Formhöhen umgerüstet werden, wobei sich dennoch die gemeinsame Kraftwirklinie - hierbei liegen alle Anlenkungspunkte in einer Linie - einhalten läßt, denn mittels beispielsweise eines separaten Antriebes brauchen Schließrahmen und -zylinder nur entsprechend in ihrer Höhenlage verändert zu werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert sind. Es zeigen:

Fig. 1 von einer Blasformmaschine in vereinfachter perspektivischer Darstellung eine Schließeinheit mit einem beweglichen Schließrahmen;

Fig. 2 in der Seitenansicht und in der geschlossenen Position der Blasformhälften eine Schließeinheit mit in einer Schlitzführung der hinteren Blasformhälfte angeordnetem Schließrahmen;

Fig. 3 die Schließeinheit nach Fig. 2 bei geöffneten Blasformhälften;

Fig. 4 in der Seitenansicht eine andere Ausführung der Schließeinheit nach Fig. 2 mit demgegenüber zusätzlich noch in einer Kulissenführung angeordnetem Schließrahmen, bei geschlossenen Blasformhälften;

Fig. 5 die Schließeinheit nach Fig. 4 mit geöffneten Blasformhälften;

Fig. 6 eine weitere Ausführung einer Schließeinheit nach Fig. 2 mit demgegenüber gekröpften Zugholmen des Schließrahmens, in geschlossener Position der Blasformhälften dargestellt;

Fig. 7 die Schließeinheit nach Fig. 6 mit geöffneten Blasformhälften;

Fig. 8 in der geschlossenen Lage der Blasformhälften eine weitere Ausführung einer Schließeinheit, bei der der bewegliche Schließrahmen mit einem Knickgelenk in seinen Zugholmen ausgebildet ist, in der Seitenansicht dargestellt; und

Fig. 9 die Schließeinheit nach Fig. 8 mit geöffneten Blasformhälften.

Die in den Fig. 2 bis 9 gezeigten Schließeinheiten 10, 100, 200, 300 einer im Detail weiter nicht dargestellten Blasformmaschine zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff gehen sämtlich auf die grundsätzliche Konzeption nach Fig. 1 zurück, so daß folglich übereinstimmende Bauteile mit denselben Bezugziffern versehen sind.

Die Schließeinheit 1 nach Fig. 1 besteht aus einer vorderen Blasformhälfte 2 und einer hinteren Blasformhälfte 3, die sich jeweils aus einer Blasform 4 und einer Formaufspannplatte 5 zusammensetzen; wenn deshalb im vorliegenden Zusammenhang von einer Blasformhälfte gesprochen wird, so sind damit stets die beiden vorgenannten Bauteile umfaßt. Die die beiden Blasformen 4 tragenden Formaufspannplatten 5 sind auf Linearführungen 6 eines im wesentlichen rechteckigen Unterrahmens 7 hin- und herbeweglich angeordnet, d. h. die Blasformhälften 2 bzw. 3 lassen sich aus der in Fig. 1 gezeigten geöffneten Position in eine zum Blasformen des Hohlkörpers geschlossene Position aufeinanderzubewegen. Das Auf- und Zufahren sowie das Zuhalten der Blasformen 4 unter Blasdruck wird mit Hilfe eines Schließzylinders 8 und eines Schließrahmens 9 bewirkt. Der Schließzylinder 8 ist beweglich angelenkt, und zwar einmal mit seiner Kolbenseite 11 in der Formaufspannplatte 5 der vorderen Blasformhälfte 2 sowie zum anderen mit seiner Kolbenstange 12 in einem Querjoch 13 des sich mit seinen beiden Zugholmen 14 zu der hinteren Blasformhälfte 3 erstreckenden und die beiden Blasformhälften 2, 3 dabei gabelartig umfassenden Schließrahmens 9.

Die freien Enden der Zugholme 14 sind über einen Querträger 15 miteinander gekoppelt, der in einer Schlitzführung 16 der Formaufspannplatte 5 der hinteren Blasformhälfte 3 angeordnet ist. Die Formaufspannplatte 5 der vorderen Blasformhälfte 2 ist mit einer den sich beim Ein- bzw. Ausfahren der Kolbenstange 12 des Schließzylinders 8 bewegenden Schließrahmen 9 führenden Linearführung 17 versehen. Bei Stellbewegungen des Schließzylinders 8 wirkt dieser aber seine kolbenseitige Befestigung in dem Anlenkpunkt 1 der Formaufspannplatte 5 der vorderen Blasformhälfte 2 direkt auf die vordere Blasform 4 und aufgrund der Befestigung der Kolbenstange 12 in dem Anlenkpunkt 11 des Querjochs 13 über den Schließrahmen 9 auf die hintere Blasformhälfte 3 ein, und zwar dort aufgrund der Kopplung der freien Enden der Zugholme 14 über den Querträger 15 im Punkt 111 bzw. - wenn die Blasformhälften 2, 3 geschlossen werden und der Querträger sich in der Schlitzführung 16 in die obere Endposition bewegt hat - im Punkt IV.

Die durch die Schließeinheit 10 geschlossenen Blasformhälften 2, 3 sind in Fig. 2 gezeigt, und im geschlossenen Zustand liegen die Punkte I, II und IV sämtlich auf einer gemeinsamen Linie, nämlich der Kraftwirklinie, wobei senkrecht zu dieser Linie keine anderen Kraftkomponenten auftreten, die zu einer Verbiegung des Gesamtsystems führen könnten. Bei geschlossenen Blasformhälften 2, 3 ist die Kolbenstange 12 des Schließzylinders 8 ausgefahren, und es wirkt der volle Kraftaufbau des Schließzylinders 8. Soll ein gefertigter Artikel aus den Blasformhälften entnommen werden, fährt der Schließzylinder 8 ein, d. h. die Kolbenstange 12 wird zurückgezogen, wobei der Schließrahmen 9 bzw. der Querträger 15 in der Schlitzführung 16 aus der Position IV (vgl. Fig. 2) in die durch den Punkt III gekennzeichnete Position gemäß Fig. 3 zurückschwenkt. Aufgrund der damit verbundenen Bewegung des auf der Linearführung 17 gleitenden Schließrahmens 9 wird die hintere Blasformhälfte 3 von dem Schließrahmen 9 nach außen verschoben und gleichzeitig die vordere Blasformhälfte 2 von dem Schließzylinder 8, der wie der Schließrahmen 9 eine Schräglage einnimmt, aufgezogen. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, liegen die Zugholme 14 des Schließrahmens 9 außerhalb des durch das Maß 18 gekennzeichneten Entnahmebereichs, so daß sich ein gefertigter Artikel ungehindert entnehmen läßt. Das Schließen der Blasformhälften 2, 3 geschieht mit umgekehrtem Bewegungsablauf, d. h. die Kolbenstange 12 des Schließzylinders 8 wird ausgefahren und zunächst der Schließrahmen 9 aus der Endposition gemäß Punkt 111 von Fig. 3 in die Endposition gemäß Punkt IV von Fig. 2 eingeschwenkt. Danach werden die beiden über einen Gleichlauf 19 bewegungsabhängig miteinander gekoppelten Blasformhälften 2, 3 mit ihren auf den Linearführungen 6 gleitenden Formaufspannplatten 5 bis zu dem in Fig. 2 gezeigten Formschluß aufeinander zubewegt; der volle Kraftaufbau des Schließzylinders setzt ein.

Die Schließeinheit 100 nach den Fig. 4 und 5 weicht von der zuvor beschriebenen Ausführung lediglich dadurch ab, daß dem Schließrahmen 9 statt eine Linearführung eine Kulissenführung 20 zugeordnet ist. Diese weist eine so gestaltete Führungsnut 21 auf, daß sich der mit Bolzen 22 in der Führungsnut 21 laufende Schließrahmen 9 beim Einfahren bzw. Zurückziehen der Kolbenstange 12, um die gemäß Fig. 4 geschlossenen Blasformhälften 2, 3 in die in Fig. 5 gezeigte Öffnungsstellung zu verfahren und umgekehrt, mitsamt dem kolbenstangenseitigen Ende des Schließzylinders, d. h. dem Zylinderkopf 23 in eine einen maximalen Freiraum für den Entnahmebereich 18 schaffende Position absenkt. Die Zugholme 14 befinden sich in einer Parallellage in unmittelbarer Nähe zu der Linearführung 6.

Eine andere Ausführung, um ein großes Öffnungsmaß für den Entnahmebereich 18 in der geöffneten Position der Blasformhälften 2, 3 zu erhalten, ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Hierbei sind die Zugholme 214 des Schließrahmens 9 gekröpft, und der die freien Zugholmenden miteinander koppelnde Querträger 15 ist in einer kurvenförmigen Schlitzführung 216 der Formaufspannplatte 5 der hinteren Blasformhälfte 3 angeordnet. Weiterhin läuft der Schließrahmen 9 über eine Vertikalstütze 24 auf einer Linearführung 25, die gleichzeitig auch der Führung der Formaufspannplatten 5 für die Bewegungen der vorderen und hinteren Blasformhälfte 2, 3 dient. Bei geöffneten Blasformhälften 2, 3 (vgl. Fig. 7) hat sich der schwenkbeweglich gelagerte Schließzylinder 8 aus der bei geschlossener Schließeinheit 200 (vgl. Fig. 6) waagerechten Lage in eine Schräglage bewegt, in der der Zylinderkopf 23 angehoben ist.

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Schließeinheit 300 besitzt einen Schließrahmen 9, der zweiteilige, durch ein Knickgelenk 26 miteinander verbundene Zugholme 314a, 314b aufweist. Zum Öffnen der gemäß Fig. 8 geschlossenen Blasformhälften 2, 3 wird die Kolbenstange 12 des Schließzylinders 8 eingefahren, worauf der Schließrahmen 9 bzw. dessen Zugholme 314a, 314b in dem Gelenk 26 nach unten abknicken und die Blasformhälften 2, 3 auseinanderfahren. Dabei wird gleichzeitig ein maximales Öffnungsmaß des Entnahmebereichs 18 geschaffen. Bei der Ausführung des Schließrahmens 9 mit einem Knickgelenk 26 brauchen die freien Enden der Zugholme nicht in einer Schlitzführung angeordnet zu werden; die hinteren Zugholmteile 314b sind daher drehbar in der Formaufspannplatte 5 der hinteren Blasformhälfte 3 angelenkt. Der Schließzylinder 8 nimmt auch bei geöffneten Blasformhälften 2, 3 eine waagerechte Lage ein, so daß eine schwenkbewegliche Lagerung in diesem Fall nicht erforderlich ist. Wie schon bei der Schließeinheit 200 nach den Fig. 6 und 7 ist der Schließrahmen 9 hier ebenfalls über eine Vertikalstütze 27 auf einer Linearführung 325 angeordnet, die gleichzeitig auch die Formaufspannplatte 5 der vorderen und hinteren Blasformhälfte 2, 3 führt.

Allen Schließeinheiten ist gemeinsam, daß bei geöffneten Blasformhälften 2, 3 die Zugholme des Schließrahmens 9 außerhalb des Entnahmebereichs 18 der gefertigten Artikel liegen und im geschlossenen Zustand, nachdem die beiden Blasformhälften 2, 3 über den Gleichlauf 19 bewegungsabhängig aufeinander zubewegt worden sind, die Punkte I, II und IV auf einer gemeinsamen Kraftwirklinie liegen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Blasformen von Hohlkörpern aus Vorformlingen, bestehend aus zwei mittels einer Schließeinheit aus einer geschlossenen in eine offene Position bewegbaren Blasformhälften, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinheit (1, 10, 100, 200, 300) einen jochartigen, die beiden Blasformhälften (2, 3) mit seinen freien Zugholmenden gabelförmig umfassenden, beweglichen Schließrahmen (9) aufweist, der mit der einen, vorderen Blasformhälfte (2) über einen Schließzylinder (8) verbunden ist und dessen Zugholme (14; 214; 314a, b) über die andere, hintere Blasformhälfte (3) miteinander gekoppelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Zugholme (14; 214; 314a, b) über einen in einer Schlitzführung (16, 216) der hinteren Blasformhälfte (3) angeordneten Querträger (15) miteinander gekoppelt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugholme (314a, b) mit einem Knickgelenk (26) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasformhälften (2, 3) und der Schließrahmen (9) auf separaten Linearführungen (6; 17) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasformhälften (2, 3) und der Schließrahmen (9) auf einer gemeinsamen Linearführung (25; 325) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Blasformhälften (2, 3) eine Linearführung (6) und dem Schließrahmen (9) eine Kulissenführung (20) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließzylinder (8) schwenkbeweglich gelagert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugholme (314a, b) gekröpft sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen den beiden Blasformhälften (2, 3) zugeordneten Gleichlauf (19).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließrahmen (9) mit dem Schließzylinder (8) höhenverstellbar ist.