DE6603267U

DE6603267U - Formblasmaschine

Info

Publication number: DE6603267U
Application number: DE1964@@6603267U
Authority: DE
Inventors: Harold Verity Smith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-02-07
Filing date: 1964-02-05
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB983440A; DE1554893A1; FR1393421A; CH415021A; BE643452A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Formblasmaschinen, d. b. Maschinen zum Formen von Kunststoffen durch Aufblasen eines Külbels oder Schlauches, der in halbflüssigetü Zustand in eine Form extrudiert wird. Die Extrudierung kann durch eine Schnecke oder einen Plunger oder unter Zuhilfenahme von Fluidumsdruck erfolgen, und die Form selbst kann einer der beiden Typen angehören, nämlich dem fest angeordneten Formtyp, wobei die Form stationär ist und wobei das Külbel intermittierend gebildet wird,, oder es kann sich um sieb bewegende Formen handeln, von denen eine Anzahl nach und nach an der Maschine vorbei bewegt wird und die Külbel kontinuierlich hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Maschinen, bei denen die Külbel kontinu-

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Die bekannten Schnecken- oder Plunger-Formblasma-•cbinen sind in der Lage, viele thermoplastische Kunstfcerze zu formen, sind aber nicht geeignet, thermisch instabile Harze, insbesondere nicht-plastifizierte Yinylberze zu bearbeiten. Bei den üblichen Schneckenblasmaschi-Ben ist die Schnecke horizontal angeordnet. Wegen der Schwerkraft, die auf das extrudierte Kunststoffkölbel Wirkt, ist es indessen erforderlich, das Kölbel vertikal •ecb unten zu extrudieren. Damit wird es notwendig, den flüssigen Kunststoff von der Extruderschraube der Form, #le das Kölbel formt, über ein rechtwinkliges Knie oder •inea Schwanenhals zu führen, der eine Verengung und eine turbulenz im Strom hervorrief, wodurch eine Zersetzung ier Yinylverbindung eintritt. Die übiicheü PVtrageEextruder andererseits gestatten der erwärmten Yiny!verbindung, für •ine lange Zeit statisch zu verbleiben wegen der intermittierenden Arbeitsweise, so daß Zersetzung einsetzt.

Wegen dieser Schwierigkeiten konnten die Forderungen inacb plastischen Flaschen und Behältern, die eine gute Beständigkeit gegen genießbare Öle haben und in der Lage sind, das Bouquet von Weinen und anderen, trislrbaüen. Flüssigkeiten zu erhalten, im wesentlichen nicht befriedigt werden, weil unplastiflziertes PYC der einzige Kunststoff ist, der diese Eigenschaften besitzt und billig genug für den Zweck ist, und weil die üblichen Formblasmaschinen we-

gen der oben beschriebenen Nachteile für eine kontinuierliche Arbeitsweise bei Vinylverbindungen mit den zulässigen physiologischen Eigenschaften zur Herstellung von lebensnitte!verpackungen ungeeignet sind.

Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Pormblasmascbine zu schaffen, die in der lage ist, kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit unplastlfizierte Vinylflaschen und Behälter herzustellen, indem die oben erwähnten Mangel der bekannten Maschinen beseitigt werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß eine xortublastüsscfeine für thermoplastische Kunststoffe mit Pormbeschickungsvorrichtungen vorgeschlagen wird, die aus einer hin- und hergehenden Extruderschnecke besteht, die auf einer vertikalen Achse la aiäem Extrudie!behälter koaxial mit einer Srtruäierform gelagert ist, die am unteren Ende angeordnet ist, wobei die Schnecke zur Hervorbringung des Extrudierhübes vorgeschoben und dann rotiert und gleichzeitig zurückgezogen wird, um den Zylinder erneut zu füllen. Die Torrn entleert äen thermoplastischen Kunststoff nach unten in eine weitere Sorm, die senkrecht darunter liegt.

Durch diese Einrichtungen wird die Viskosität des Harzgemisches vor der Sxtrudierung äurch die Scherwirkung der Schraube auf flie frische Ghasge reduziert. Daher kaian es mit einer aiearigen Semperainir bei dem gleichen. Extnadierdruck esrfcruäiert werden, wodurch äjie Gefahr der Zer-

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Setzung besiegt wird. Außerdem ist der Weg des Gemisches •in die Form gerade, wodurch die Gefahr der 3erSetzung weiter verringert wird.

Vorzugsweise wird eine frische Charge durch eise ho= rizontal liegende Schnecke, el ie In einem Kanal arbeitet, der nach oben hin geöffnet ist, zugeführt.

Eine Ausführungsform eier Erfindung wird nun beispielsweise und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der

Pig. 1 ein axialer Querschnitt in schematischer Darstellung der Extrudölvorrichtung einer mit fester Form ausgestatteten Formblasmaschine ist und

3?ig. 2 ein Quer schnitt ähnlicher Art wie in der Fig. 1 durch eine weitere Ausgestaltungsform mit mehl¹ Einzelheiten.

In Fig. 1 ist das zu rormende jaaxerial in einem !richter 1 untergebracht, der an seinem unteren Ende mit einer horizontal liegenden Schnecke 2 in Verbindung steht, die durch einen Motor 3 angetrieben wird. Die Schnecke 2 arbeitet in eineta Kanal 4, der an des Zuführende in das obere Enäe eines vertilcalen Sxtrudierzylinders 5 einmündei;.

In dem Zylinder 5 arbeite* eine Schnecke 6, deren hervorstehende Felder 7 gni gegen äie Innenwand des Zylin-

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ders passen und als Abdichtung für das zu extrudierende Material wirken, das sich im geschmolzenen Zustand befindet. Der Kern 8 der Schnecke 6 nimmt im Durchmesser vom Zuführende in Richtung auf das Austrittsende zu, wodurch sich ein Kompressionsverhältnis ergibt, das für eine vollständige Erweichung, Transport und Kompression des thermoplastischen Materials erforderlich ist. Am oberen Ende ist der Kern 8 mit einem Motor 9 gekuppelt. Des Motor 9 ist in vertikaler Richtung vermittele zweier miteinander verbundener, fest angeordneter hydraulischer Zylinder-und Kolbeneinrichtungen 10, 12 bzw. 11, 15 hin und her beweglich, wobei der Kolben 10 dazu dient, dea KotOr 9 und di© Schnecke β nach unten, zu bewegen und der Kolben 11, sie aus dem Zylinder herauszuziehen.

Die Hübe des Selben 1Ö, 11 werden äu^uräsxisua gesteuert, z. B. durch Grenzschalter oder Yentile 14₉ 15» die von einem Arm 16, der auf der gemeinsamen Kolbenstange 17 befestigt ist, geschaltet werden. Die G-renzschalter oder Ventile 14, 15 steuern auch den Zufübrungs- und den Extrudermotor 3 und 9, die beide während des Aufwärisaubes rotieren, damit frisches Material aus dem Tricher 1 dem oberen Ende des Zylinders 5 zugeführt wird und zum unteren Ende desselben transportiert wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Schnecken 2 und 6 rotieren, um das au extrudierende Material zum unteren Ende des Sxtrudierzylin-

aera 5 zu bringen, wenn aicta die Schnecke 6 uad der Motor nacb oben bewegen. Die !Förderschnecke 2 steht während der Extrusion still. Die Sennecke 6 kann während des Extrudierhubes rotieren, was von der zu formenden Menge und anderen Bedingungen, beispielsweise der Viskosität der Schmelze, abhängt. Bei dem Extrudierhub wirkt die Schnecke 6 als Plunger.

An dem Zylinder 5 ist am unteren Ende ein üblicher Extruderkopf 18 angeordnet, der die übliche Form mit !Dorn besitzt, so daß sich das robrförmige Külbel (nicht gezeigt) bilden kann. Sowohl der Zylinder 5 als auch der Extruderkopf 18 sind von Heizvorrichtungen 21 umgeben, um das zu extrudierende Material an der Wand des Durchganges durch den Kopf bzw. die Düse 19 geschmolzen zu halten. Formhalteplatten sind schematisch bei 22 dargestellt, die die Formteile halten und bewegen, was in Fig. 1 nicht dargestellt ist, aber mit Bezug auf "Fig. 2 ausführlicher beschrieben werden wird.

In Fig. 2 umfaßt die Masobine einen Vorratstrichter 1, eine horizontale Förderschnecke 2, die durch den Motor angetrieben wird und in Einern Kanal 4 arbeitet, einen ver= tikalen Extruderzylinder 5 mit Schnecke 6, die durch den Motor 9 angetrieben wird und einen rohrförmigen Extruderkopf 18 am unteren Ende des Zylinders 5. Alle diese Teile sind so angeordnet, wie bereits mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist. Der Motor 9 ist an einem Querhaupt

befestigt, das auf Stangen. 24 gleitet. Das Querhaupt 23 ist mit der Kolbenstange 25 und bydrauliscben Kolben- und Zylindereinricbtungen 26, 27 verbunden, so daß der Motor 9 und die Schnecke, die mit diesem verbunden ist, in vertikaler Richtung hin und her bewegt werden können.

Der Extruderkopf 18 liegt vertikal oberhalb einer Formeinrichtung, die aus zwei Normteilen 28 besteht, welche an Halteplatten 22 befestigt sind, die ihrerseits an einem bydrauliscben Kolben 29 doppelwirkender Zylinder 30 befestigt sind, so daß die Formteile aufeinander au und voneinander weg bewegt werden können. Die Formbalteplatten gleiten auf vier Zugankern 31. Die beiden Formteile wirken zusammen und ergeben eine Formausnebmung, die mit Ausnahme des unteren Endes völlig geschlossen ist» in das eia Luftzufuhr ungsrohr 32 eingesetzt ist und zum Aufblasen des Bebältere in der Fora dient.

Der Extruder arbeitet in gleicher Weise wie der in Fig. 1 dargestellte, und der Hub des Kolbens 26 wird automatisoh gesteuert, z. B. durch einen Kipparm, der Grenzsobalter Gder Ventile betätigt, die außerdem auch die Motoren für die Förderung und Extrudierung, wie oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, steuern. Die Formenvorrichtung arbeitet in bekannter Weise und empfängt das extrudierte Külbel in vertikaler Richtung-von eiern Extruderköpf 18 zwischen dem Formenteil 28, indem es in die Form eines Behälters geblasen wird.

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Die oben, beschriebene Yorriciatung ergibt einen geraden Weg des geschmolzenen extrudierten Gemisches im Zylinder 5 durch die 3)iise 19, während das au extrudierende Material einer Scherwirkung der Schnecke 6 während eines ;jedeft, Hubes ausgesetzt ist, so daß es erheblich leichter plastisch und gleichmäßig gemischt gehalten werden kann.

Die folgenden Abmessungen der Hauptteile sind für die Produktion von ca. 100 IS-Unzen Behälter pro Stunde ▼ermitteis eines nicht-plastifizierten Vinylharzes geeignets

PeIddurchmesser des hervorstehenden Teils der Schnecke 6

Länge der Schnecke 6 Hub der Schnecke 6 maximaler Injektionsdruck Extrudermotor 9

Rotationsgescbwindigkeit der Schnecke 6

Motor der Pumpe für die hydraulischen Zylinder 12, 13 oder 27

Stromverbrauch für die Heizelemente 21

Anstatt den Motor 9 hochzuheben und abzusenken zusammen tnii; der Sühüecke β Tcsüu. letztere Tslt uBIT Atitrisfes=¹ welle des Motors über eine Gleitkupplung verbunden werden. Sie wird dann mit einem üblichen Drucklager versehen, über

—	bis zu	-	''"2	ti	1	Il	H,	Ib/in²
-	-	50"	9000	—	.P.
zwischen		12	H.	100 r.p.
-	15		,P.
	15		kW
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das die Heb- und Senkbewegungen der Kolbenstange 17 übertragen werden.

Palls erforderlieb können statt des Vorratstrichters 1 u*id der Schnecke 2 sur Zuführung frischen Materials zum Zylinder 5 irgendwelche anderen geeigneten Einrichtungen, vorgesehen werden. Wenn es angebracht ist, können die Heizeleeente 21 durch einen Mantel ersetzt werden, durch den ein Fluidum bindurchströmt, oder durch irgendwelche anderen bekenuten Einrichtungen, mit denen äie Temperatur des Materials innerhalb des Zylinders 5 geregelt werden kann.

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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Plastifizieren von thermoplastischem Kunststoff mit einer Schnecke und einem diese koaxial umgebenden Zylinder, wobei die Schnecke Hubbewegungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (6) während dieser Hubbewegungen kontinuierlich rotiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegungön der Schnecke und die Rotation der Schnecke durch gemeinsame Steuereinrichtungen gesteuert sind.