WO2002020245A1 - Vorrichtung zur herstellung von vorformlingen - Google Patents

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WO2002020245A1
WO2002020245A1 PCT/DE2001/002832 DE0102832W WO0220245A1 WO 2002020245 A1 WO2002020245 A1 WO 2002020245A1 DE 0102832 W DE0102832 W DE 0102832W WO 0220245 A1 WO0220245 A1 WO 0220245A1
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WO
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inner sleeve
outer sleeve
preforms
sleeve
metallic material
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PCT/DE2001/002832
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Peter Müller
Original Assignee
Sig Corpoplast Gmbh & Co. Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72—Heating or cooling
    • B29C45/7207—Heating or cooling of the moulded articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72—Heating or cooling
    • B29C45/7207—Heating or cooling of the moulded articles
    • B29C2045/7214—Preform carriers for cooling preforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform

Definitions

  • the invention relates to a device for producing preforms, which has a plurality of cavities, which can be connected via melt channels to an injection device for thermoplastic and which are provided with at least one cooling device for tempering the preforms before they are removed from the cavities, and one Has receiving device for at least one preform after its removal from the cavity.
  • Such devices are used, for example, to manufacture preforms from a thermoplastic material, for example preforms from PET (polyethylene terephthalate) by injection molding. After their injection molding manufacture, such preforms are fed to a blow molding machine in order to convert the preforms into blown containers or bottles.
  • such a blowing machine has a heating device and a blowing device, in the area of which the pre-tempered preform is expanded into a container by biaxial orientation.
  • the expansion takes place with the aid of compressed air which is introduced into the preform to be expanded.
  • the procedural sequence for such an expansion of the preform is explained in DE-OS 43 40 291.
  • the handling of the preforms takes place on the one hand in the so-called two-stage process, in which the preforms are first produced in an injection molding process, then stored temporarily and only later conditioned in terms of their temperature and blown into a container.
  • the preforms are suitably tempered and then inflated immediately after their injection molding manufacture and sufficient solidification.
  • the temperature of the preforms is fundamentally influenced in such a way that the injection-molded preforms are first cooled uniformly within the injection mold in such a way that a Demolding is possible. After removal from the mold, the preforms are predominantly cooled evenly within so-called cooling sleeves. The preforms are then removed from the cooling sleeves and conveyed onwards by suitable transport devices. Along the course of the transport devices, further heating elements or cooling elements for a further uniform temperature control of the preforms are initially connected upstream of the subsequent temperature control elements to generate a temperature profile.
  • cooling sleeves to continue cooling the preforms and to transport the preforms from the injection mold to a further processing device is generally carried out both in the one-step process and when using injection molding machines without direct coupling to a blow molding machine.
  • the cooling sleeves are typically constructed in such a way that a metallic core made of aluminum is used as the inner sleeve, which together with an outer sleeve delimits cooling channels through which a cooling medium is passed.
  • the outer sleeve is also usually made of aluminum.
  • Oxidation of the aluminum in the transition area from the inner sleeve to the outer sleeve results in a relatively firm seating of the outer sleeve on the inner sleeve, so that later disassembly is labor-intensive and often leads to destruction or damage to the component.
  • the metallic contact of the inner sleeve with the outer sleeve can lead to signs of corrosion which at least impair the function.
  • the object of the present invention is to construct a device of the type mentioned in the introduction in such a way that an improved usability is provided.
  • the receiving device is formed from at least one inner sleeve and an outer sleeve surrounding the inner sleeve, which together delimit at least one cooling channel and that the receiving device is formed at least in regions from a non-metallic material in a contact area between the inner sleeve and the outer sleeve ,
  • the use of the non-metallic material makes it possible to pull the outer sleeve off the inner sleeve with little effort and thus non-destructively even after a long period of use. In addition, destruction of the receiving device by corrosion in the transition area between the inner sleeve and the outer sleeve is avoided during normal operation.
  • Another advantage is that the thermal insulation effect of the non-metallic Material heat absorption from the outside avoided and thereby the cooling effect is increased. In addition, outside moisture condensation on the outer sleeve is prevented.
  • a particularly high corrison resistance can be achieved in that the non-metallic material is made of plastic.
  • non-metallic material is made of polypropylene.
  • outer sleeve is made of the non-metallic material.
  • the outer sleeve be coated with the non-metallic material in the area of its expansion facing the inner sleeve.
  • the inner sleeve be made of metal and be coated with the non-metallic material in the area of its outer side facing the outer sleeve.
  • outer sleeve has an essentially smooth surface structure in the area of its inner side facing the inner sleeve.
  • a simple manufacturing of the cooling channels is supported by the fact that the inner sleeve is provided in the area of its surface facing the outer sleeve with depressions for forming the cooling channel.
  • the outer sleeve be provided in the region of its outer side facing away from the inner sleeve with a coating which is resistant to exposure to UV light.
  • the inner sleeve be provided with a screwable bottom part.
  • a particularly effective temperature control effect can be achieved in that the inner sleeve is made of aluminum at least in some areas.
  • FIG. 1 a simplified side view of an injection molding device
  • FIG. 2 a vertical section through another injection molding device
  • FIG. 3 shows an enlarged illustration of the tool of the injection molding device according to FIG. 2,
  • FIG. 4 a basic structure of a blowing module of a device for carrying out the one-step process
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through an imitation device which is formed from an inner sleeve and an outer sleeve and into which a preform has been inserted
  • FIG. 6 a longitudinal section through the inner sleeve according to FIG. 5,
  • FIG. 7 a longitudinal section through another receiving device which is formed from an inner sleeve and an outer sleeve and into which a preform has been inserted
  • FIG. 8 shows a longitudinal section through the inner sleeve according to FIG. 7.
  • Fig. 1 shows a side view of the basic structure of an injection molding device (1).
  • An injection unit (2) drives a plasticizing screw (3) which is guided within a sleeve (4).
  • a granulate-like plastic is fed in with the aid of a resin funnel (5).
  • Heating elements (not shown) are arranged along the sleeve (4) for heating the supplied plastic granulate.
  • a stationary tool part (16) of an injection molding tool (7) with cavities (8) is arranged in the area of a clamping plate (6).
  • the cavities (8) are connected to the interior of the sleeve (4) via a melt channel (9).
  • a connection channel (10) of a press-fit unit (11) also opens into the melt channel (9). The supply of the plasticized plastic to the cavities (8) is not shown Controls coordinated.
  • a movable clamping plate (13) can be positioned along the spars (12), on which a movable tool part (17) of the injection molding tool (7) is mounted.
  • both tool parts (16, 17) of the injection molding tool (7) jointly limit the cavities (8).
  • the movable clamping plate (13) is positioned with the aid of an adjustment mechanism (14) which is actuated by a locking cylinder (15).
  • Adjustment mechanism (14) can be constructed using toggle levers.
  • the cavities (8) are arranged with their longitudinal axes in the horizontal direction.
  • Fig. 2 shows an embodiment in which the cavities (8) with longitudinal axes are positioned substantially in the vertical direction.
  • the injection molding tool (7) consists of a stationary tool part (16) and a movable tool part (17).
  • the fixed tool part (16) is provided with the cavities (8) into which injection molding cores (18) can be moved.
  • the cavities (8) are provided with a contour similar to the shape of test tubes.
  • connections (19) for supplying and discharging one or more cooling media are provided.
  • the connections (19) open into cooling channels which cannot be seen in this illustration and which run through the tool parts (16, 17).
  • the plastic granulate (resin) is melted using the heated screw (3) and injected under high pressure into an injection mold to produce preforms, which is limited by the injection mold (7).
  • the injection mold has e.g. B. 10 x cavities, arranged in a row.
  • the preforms of a transport device for. B. a chain with preform holders.
  • the preforms passed have one
  • the warm preforms (100 ° to 110 ° C) are transferred to a blow molding station (e.g. with 8 x blow molds in a row), in which they are inflated to plastic containers , molded and cooled.
  • the blowing and cooling of the plastic containers is considerably shorter in the process time compared to the cycle time of the injection molding process.
  • the injection molding process is about 5 to 8 times longer than the blowing process time.
  • High quality plastic containers can in particular when the preforms (38) are processed cyclically, ie in groups, in order to achieve the same temperature development on each preform (38). Due to the groupwise and temperature-stable transfer of the preforms (38) to the blow molding station, the production performance of the single-stage blow molding machines is limited by the injection molding process.
  • the production output for a group of z. B. 8 x preforms (38) increased 4-fold.
  • the problem here, however, is that the preforms (38) which are serially transferred to the blowing station are different in temperature distribution without compensation measures. This causes each of the sub-groups to develop differently in the blowing process without suitable countermeasures due to the plastic temperature deviations, which leads to extreme quality deviations. This negative process behavior due to the different temperature of the preforms (38) is particularly serious in the case of complicated plastic containers. These disadvantages can be reduced by the compensation measures already described.
  • a blowing device (20) for blow molding containers (33) has a transport wheel (21) which is constructed like a ring.
  • the . Transport wheel (21) is arranged such that it can rotate and has holding devices (22) for moldings along its circumference.
  • a heating device (23) is located along the transport wheel (21). and a blowing station (24) are arranged.
  • the blowing station (24) has two cavities (25), but in particular the use of three or more cavities (25) is intended. According to a typical dimensioning, four cavities (25) are provided.
  • the blowing station (24) consists of mold carriers (26) which hold the blow mold halves (27, 28).
  • the mold carriers (26) can be positioned relative to one another in order to enable the blowing station (24) to be opened and closed.
  • the heating device (23) consists of heating boxes (29) which are arranged one behind the other in a transport direction (30).
  • the heating boxes (29) can be open or tunnel-like.
  • the heating boxes (29) have infrared radiators and cooling fans (31). Reflectors (32) or additional infrared radiators can be arranged opposite the heating boxes (29).
  • the finished blown containers (33) are transferred from the transport wheel (21) to an output device (35) in the area of a removal (34).
  • the preforms (38) are fed by the device (37) to the transport wheel (21).
  • blowing device (20) When the blowing device (20) is combined with a spray device (1) to form an overall device according to the one-step process, it is particularly advantageous to use an intermediate store (37) for the preforms (38).
  • Fig. 5 shows an embodiment of a receiving device (39) for receiving the preforms
  • the receiving device (39) essentially consists of an inner sleeve (40) which delimits a receiving space (41).
  • the inner sleeve (40) is laterally enclosed by an outer sleeve (42).
  • the inner sleeve is in the area of an insertion opening (43)
  • the inner sleeve (40) and the outer sleeve (42) together delimit at least one cooling channel (45).
  • the cooling channel (40) it is envisaged to design the cooling channel (40) as a depression in the region of an outer boundary of the inner sleeve (40) facing the outer sleeve (42) and to provide the outer sleeve (42) with an essentially smooth wall contour.
  • the receiving device is via a base part (46)
  • the base part (46) can be screwed to a support device (47) and pulls the inner sleeve (40) against the support device (47) via pressure surfaces (48) which interact with a taper (49) of the inner sleeve (40).
  • a ventilation duct (50) can extend through the bottom part (46) of the receiving device (39) through compressed air supply and is encapsulated through a support pin (51) and guided through the support device (47) into the surroundings of the support device (47).
  • the carrying device (47) has supply channels (52) in order to supply and discharge the temperature control fluid which is provided for a flow through the cooling channel (45).
  • the inner sleeve (50) is made of metal.
  • the use of aluminum is contemplated.
  • the outer sleeve (42) consists entirely of a plastic.
  • the use of polypropylene is being considered.
  • outer sleeve (42) in the area of their mutually facing surfaces with a non-metallic material.
  • the outer sleeve (40) is provided with an outside collar (53) in order to provide increased stability.
  • Fig. 6 shows the inner sleeve (40) without an associated outer sleeve (42) and without preform (38) inserted. It can be seen in particular that in a lower Area of the inner sleeve (40) fastening recesses (54, 55) are arranged to perform fastening operations during assembly.
  • FIG. 7 shows an embodiment which is modified compared to FIG. 5 and which, on the one hand, is shorter in the direction of a longitudinal axis (56) than the embodiment of FIG. 5 and in which the receiving space (41) starts in the direction from the insertion opening (43) tapers conically on the base part (46).
  • the receiving space (41) extends from the insertion opening (43) in the direction of the base part (46) with a substantially constant diameter.
  • FIG. 8 again shows the inner sleeve according to the embodiment in FIG. 7 without the preform (48) inserted and after removal of the outer sleeve (42) and separation from the carrying device (47).

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung dient zur Herstellung von Vorformlingen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei der Kunststoff zunächst in eine Mehrzahl von Kavitäten eingespritzt wird. Die Vorformlinge werden nach einer Verfestigung durch Abkühlung aus den Kavitäten entnommen. Die Vorrichtung weist eine Aufnahmeeinrichtung (39) für mindestens einen Vorformling nach dessen Entnahme aus der Kavität auf. Die Aufnahmeeinrichtung (39) ist aus mindestens einer Innenhülse (40) und einer die Innenhülse (40) umgebenden Aussenhülse (42) ausgebildet. Die Innenhülse (40) und die Aussenhülse (42) begrenzen gemeinsam mindestens einen Kühlkanal (45). Die Aufnahmeeinrichtung (39) ist in einem Kontaktbereich zwischen der Innenhülse (40) und der Aussenhülse (42) mindestens bereichsweise aus einem nichtmetallischen Werkstoff ausgebildet.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen, die eine Mehrzahl von Kavitaten aufweist, die über Schmelzekanäle mit einer Einspritzeinrichtung für thermoplastischen Kunststoff verbindbar sind und die mit mindestens einer Kühleinrichtung zur Temperierung der Vorformlinge vor ihrer Entnahme aus den Kavitaten versehen sind, sowie die eine Aufnähmeeinrichtung für mindestens einen Vorformling nach dessen Entnahme aus der Kavität aufweist. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise dazu verwendet, Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat) spritzgußtechnish herzustellen. Nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung werden derartige Vorformlinge einer Blasmaschine zugeführt, um die Vorformlinge in geblasene Behälter oder Flaschen umzuformen. Typischerweise weist eine derartige Blasmaschine eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE- OS 43 40 291 erläutert.
Die bereits erläuterte Handhabung der Vorformlinge erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine Anwendung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer ausreichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden.
Bei der Durchführung des Einstufenverfahrens erfolgt die Beeinflussung der Temperatur der Vorformlinge grundsätzlich in einer Weise, daß zunächst eine gleichmäßige Abkühlung der gespritzten Vorformlinge innerhalb der Spritzgußform derart erfolgt, daß eine Entformung möglich ist. Nach der Entformung erfolgt überwiegend eine weitere gleichmäßige Kühlung der Vorformlinge innerhalb von sogenannten Kühlhülsen. Aus den Kühlhülsen werden die Vorformlinge dann entnommen und von geeigneten Transporteinrichtungen weiterbefördert . Entlang des Verlaufes der Transporteinrichtungen sind zunächst weitere Heizelemente oder Kühlelemente für eine weitere gleichmäßige Temperierung der Vorformlinge den anschließenden Temperierelementen zur Erzeugung eines Temperaturprofiles vorgeschaltet .
Die Verwendung von Kühlhülsen zur Fortsetzung der Kühlung der Vorformlinge sowie zu einem Transport der Vorformlinge von der Spritzgußform zu einer Weiterverarbeitungseinrichtung erfolgt in der Regel sowohl beim Einstufenverfahren als auch bei einem Einsatz von Spritzgußmaschinen ohne direkte Kopplung mit einer Blasmaschine. Typischerweise sind die Kühlhülsen derart aufgebaut, daß ein metallischer Kern aus Aluminium als Innenhülse verwendet wird, die gemeinsam mit einer Außenhülse Kühlkanäle begrenzt, durch die ein Kühlmedium hindurchgeleitet wird. Auch die Außenhülse besteht in der Regel aus Aluminium.
Durch eine Oxidation des Aluminiums im Übergangsbereich von der Innenhülse zur Außenhülse erfolgt ein relativ festes Aufsitzen der Außenhülse auf der Innenhülse, so daß eine spätere Demontage arbeitsaufwendig ist und oft zu einer Zerstörung oder Beschädigung des Bauelementes führt. Darüber hinaus kann der metallische Kontakt der Innenhülse mit der Außenhülse zu Korrosionserscheinungen führen, die zumindest eine Beeinträchtigung der Funktion zur Folge haben. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine verbesserte Gebrauchsfähigkeit bereitgestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahmeeinrichtung aus mindestens einer Innenhülse und einer die Innenhülse umgebenden Außenhülse ausgebildet ist, die gemeinsam mindestens einen Kühlkanal begrenzen und daß die Aufnahmeeinrichtung in einem Kontaktbereich zwischen der Innenhülse und der Außenhülse mindestens bereichsweise aus einem nichtmetallischen Werkstoff ausgebildet ist.
Durch die Verwendung des nichtmetallischen Werkstoffes im Übergangsbereich zwischen der Innenhülse und der Außenhülse werden elektrochemische Effekte aufgrund eines leitenden Kontaktes zwischen der Innenhülse und der Außenhülse vermieden. Insbesondere wird hierdurch bei elektrochemisch unterschiedlichen
Materialparametern zwischen der Innenhülse und der Außenhülse vermieden, daß eine verstärkte Korrosion im Bereich des elektrochemisch unedleren Bauelementes auftritt .
Die Verwendung des nichtmetallischen Werkstoffes ermöglicht es, die Außenhülse auch nach einem längeren Gebrauch mit geringem Kraftaufwand und somit zerstörungsfrei von der Innenhülse abzuziehen. Darüber hinaus wird eine Zerstörung der Aufnahmeeinrichtung durch Korrosion im Übergangsbereich zwischen der Innenhülse und der Außenhülse während eines normalen Betriebes vermieden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die thermische Isolationswirkung des nichtmetallischen Werkstoffes eine Wärmeaufnahme von außen vermieden und hierdurch die Kühlwirkung erhöht wird. Darüber hinaus wird eine außenseitige Feuchtigkeitskondensation auf der Außenhülse verhindert.
Eine besonders hohe Korrisonbeständigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß der nichtmetallische Werkstoff aus Kunststoff ausgebildet ist.
Insbesondere besteht eine vorteilhafte Werkstoffauswahl darin, daß der nichtmetallische Werkstoff aus Polypropylen ausgebildet ist .
Eine einfache fertigungstechnische Herstellung wird dadurch unterstützt, daß die Außenhülse aus dem nichtmetallischen Werkstoff ausgebildet ist.
Zur Ermöglichung einer Kombination unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften wird vorgeschlagen, daß die Außenhülse im Bereich ihrer der Innenhülse zugewandten Ausdehnung mit dem nichtmetallischen Werkstoff beschichtet ist .
Zur Erreichung einer hohen Kühlwirkung und gleichzeitig einer hohen Korrosionsbeständigkeit wird vorgeschlagen, daß die Innenhülse aus Metall ausgebildet und im Bereich ihrer der Außenhülse zugewandten Außenseite mit dem nichtmetallischen Werkstoff beschichtet ist.
Eine einfache Montierbarkeit und Demontierbarkeit wird dadurch unterstützt, daß die Außenhülse im Bereich ihrer der Innenhülse zugewandten Innenseite eine im wesentlichen glatte Oberflächenstruktur aufweist.
Eine einfache fertigungstechnische Herstellung der Kühlkanäle wird dadurch unterstützt, daß die Innenhülse im Bereich ihrer der Außenhülse zugewandten Oberfläche mit Vertiefungen zur Ausbildung des Kühlkanals versehen ist.
Zur Unterstützung einer zeitlich langen Aufrechterhaltung günstiger Materialeigenschaften wird vorgeschlagen, daß die Außenhülse im Bereich ihrer der Innenhülse abgewandten Außenseite mit einer Beschichtung versehen ist, die gegenüber einer Beaufschlagung mit UV-Licht beständig ausgebildet ist.
Zur Unterstützung einer preiswerten Fertigung durch eine vereinfachte Geometrie der eingesetzten Bauelemente wird vorgeschlagen, daß die Innenhülse mit einem verschraubbaren Bodenteil versehen ist.
Eine besonders wirksame Temperierwirkung kann dadurch erreicht werden, daß die Innenhülse mindestens bereichsweise aus Aluminium ausgebildet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Figur 1: eine vereinfachte Seitenansicht einer Spritzgußeinrichtung,
Figur 2 : einen Vertikalschnitt durch eine andere Spritzgußeinrichtung,
Figur 3 : eine vergrößerte Darstellung des Werkzeugs der Spritzgußeinrichtung gemäß Fig. 2,
Figur 4 : einen prinzipiellen Aufbau eines Blasmoduls einer Vorrichtung zur Durchführung des Einstufenverfahrens , Figur 5 : einen Längsschnitt durch eine Auf ahmeeinrichtung, die aus einer Innenhülse und einer Außenhülse ausgebildet ist und in die ein Vorformling eingesetzt wurde,
Figur 6 : einen Längsschnit durch die Innenhülse gemäß Fig. 5,
Figur 7 : einen Längsschnitt durch eine andere Aufnahmeeinrichtung, die aus einer Innenhülse und einer Außenhülse ausgebildet ist und in die ein Vorformling eingesetzt wurde
und
Figur 8 : einen Längsschnitt durch die Innenhülse gemäß Fig.7.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht den prinzipiellen Aufbau einer Spritzgußeinrichtung (1) . Eine Einspritzeinheit (2) treibt hierbei eine Plastifizierschnecke (3) an, die innerhalb einer Hülse (4) geführt ist. Eine Zufuhr von granulatartigem Kunststoff erfolgt mit Hilfe eines Harztrichters (5) . Entlang der Hülse (4) sind nicht dargestellte Heizelemente zur Erhitzung des zugeführten Kunststoffgranulats angeordnet.
Im Bereich einer Spannplatte (6) ist ein feststehender Werkzeugteil (16) eines Spritzgußwerkzeuges (7) mit Kavitaten (8) angeordnet. Die Kavitaten (8) sind über einen Schmelzekanal (9) mit dem Innenraum der Hülse (4) verbunden. Ebenfalls mündet in den Schmelzekanal (9) ein Anschlußkanal (10) einer Nachdrückeinheit (11) ein. Die Zufuhr des plastifizierten Kunststoffes zu den Kavitaten (8) wird über nicht dargestellte Steuereinrichtungen koordiniert .
Entlang von Holmen (12) ist eine bewegliche Spannplatte (13) positionierbar, auf der ein bewegliches Werkzeugteil (17) des Spritzgußwerkzeuges (7) montiert ist. In einem gegeneinander verfahrenden Zustand der Spannplatten (6, 13) begrenzen beide Werkzeugteile (16, 17) des Spritzgußwerkzeuges (7) gemeinsam die Kavitaten (8).
Eine Positionierung der beweglichen Spannplatte (13) erfolgt mit Hilfe eines Verstellmechanismus (14) , der von einem Verschlußzylinder (15) betätigt wird. Der
Verstellmechanismus (14) kann unter Verwendung von Kniehebeln konstruiert sein.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 sind die Kavitaten (8) mit ihren Längsachsen in horizontaler Richtung angeordnet .
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Kavitaten (8) mit Längsachsen im wesentlichen in vertikaler Richtung positioniert sind. Auch bei dieser Ausführungsform besteht das Spritzgußwerkzeug (7) aus einem feststehenden Werkzeugteil (16) und einem beweglichen Werkzeugteil (17) . Das feststehende Werkzeugteil (16) ist mit den Kavitaten (8) versehen, in die Spritzgußkerne (18) einfahrbar sind. Nach einem Einfahren des beweglichen Werkzeugteiles (17) in das feststehende Werkzeugteil (16) sind die Kavitaten (8) mit einer Kontur ähnlich zur Form von Reagenzgläsern versehen.
Insbesondere ist aus der Darstellung in Fig. 2 auch erkennbar, daß sowohl im Bereich des feststehenden Werkzeugteiles (16) als auch im Bereich des beweglichen Werkzeugteiles (17) Anschlüsse (19) zur Zuführung und Ableitung eines oder mehrerer Kühlmedien vorgesehen sind. Die Anschlüsse (19) münden in bei dieser Darstellung nicht zu sehende Kühlkanäle ein, die durch die Werkzeugteile (16, 17) hindurch verlaufen.
Aus der vergrößerten Darstellung des Spritzgußwerkzeuges (7) in Fig. 3 ist eine mögliche Positionierung der Anschlüsse (19) für das Temperiermedium noch einmal verdeutlicht.
Bei einstufigen Blasmaschinen wird das Kunststoff- Granulat (Resin) unter Verwendung der beheizten Schnecke (3) geschmolzen und unter hohem Druck in eine Spritzgießform zur Erstellung von Vorformlingen eingespritzt, die durch das Spritzgießwerkzeug (7) begrenzt ist. Die Spritzgießform hat z. B. 10 x Kavitaten, angeordnet in einer Reihe. Nach dem
Abkühlen der Schmelze, auf etwa 130° bis 150° C, werden die Vorformlinge einer Transporteinrichtung, z. B. einer Kette mit Vorformlings-Halterungen, übergeben. Die übergebenen Vorformlinge haben eine
Materialtemperatur von etwa 120° bis 130° C. Nach einer weiteren Abkühlung werden die warmen Vorformlinge (100° bis 110° C) zu einer Blasstation übergeben (z. B. mit 8 x Blasformen in einer Reihe) , in der sie zu Kunststoffbehältern aufgeblasen, geformt und gekühlt werden. Das Blasen und Kühlen der Kunststoffbehälter ist in der Prozesszeit erheblich kürzer im Vergleich zur Zykluszeit des Spritzgießprozesses . Der Spritzgießprozess ist gegenüber der Blasprozesszeit etwa um das 5- bis 8-fache länger.
Qualitativ hochwertige Kunststoffbehälter können insbesondere dann erstellt werden, wenn die Vorformlinge (38) zyklisch, d.h. gruppenweise verarbeitet werden, um an jedem vorformling (38) die gleiche Temperaturentwicklung zu erreichen. Durch die gruppenweise und temperaturstabile Übergabe der Vorformlinge (38) an die Blasstation wird die Produktionsleistung der einstufigen Blasmaschinen durch den Spritzgießprozess begrenzt.
Werden die Vorformlinge (38) z.B. paarweise der Blasstation übergeben, wird die Produktionsleistung bei einer Gruppe von z. B. 8 x Vorformlingen (38) um das 4- fache gesteigert. Hierbei hat man jedoch das Problem, daß die seriell der Blasstation übergebenen Vorformlinge (38) ohne Kompensationsmaßnahmen unterschiedlich in der Temperaturverteilung sind. Dies bewirkt, daß sich jede der Teilgruppen ohne geeignete Gegenmaßnahmen infolge der Kunststoff- Temperaturabweichungen unterschiedlich im Blasvorgang entwickelt, was zu extremen Qualitätsabweichungen führt. Dieses negative Prozessverhalten durch die unterschiedliche Temperatur der Vorformlinge (38) ist besonders gravierend bei komplizierten Kunststoffbehältern. Durch die bereits beschriebenen Kompensationsmaßnahmen können diese Nachteile vermindert werden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des einstufigen Verfahrens zur Behälterherstellung weist eine Blaseinrichtung (20) zur Blasformung von Behältern (33) ein Transportrad (21) auf, das ringartig konstruiert ist. Das . Transportrad (21) ist rotationsfähig angeordnet und weist entlang seines Umfanges Halteeinrichtungen (22) für Formlinge auf. Entlang des Transportrades (21) sind eine Heizeinrichtung (23) sowie eine Blasstation (24) angeordnet. Bei der dargestellten Darstellungsform weist die Blasstation (24) zwei Kavitaten (25) auf, insbesondere ist jedoch an die Verwendung von drei oder mehr Kavitaten (25) gedacht. Gemäß einer typischen Dimensionierung sind vier Kavitaten (25) vorgesehen.
Die Blasstation (24) besteht aus Formträgern (26) , die Blasformhälften (27, 28) haltern. Die Formträger (26) sind relativ zueinander positionierbar, um ein Öffnen und Schließen der Blasstation (24) zu ermöglichen.
Die Heizeinrichtung (23) besteht aus Heizkästen (29) , die in einer Transportrichtung (30) hintereinander angeordnet sind. Die Heizkästen (29) können offen oder tunnelartig konstruiert sein. Gemäß einer typischen Ausführungsform weisen die Heizkästen (29) Infrarot- Strahler sowie Kühlgebläse (31) auf. Den Heizkästen (29) gegenüberliegend können Reflektoren (32) oder zusätzlichen Infrarotstrahler angeordnet werden.
Die fertiggeblasenen Behälter (33) werden im Bereich einer Entnahme (34) vom Transportrad (21) zu einer Ausgabeeinrichtung (35) übergeben. Im Bereich einer Eingabe (36) werden die Vorformlinge (38) von der Einrichtung (37) dem Transportrad (21) zugeführt.
Bei einer Kombination der Blaseinrichtung (20) mit einer Spritzeinrichtung (1) zu einer Gesamtvorrichtung gemäß dem Einstufenverfahren ist es insbesondere vorteilhaft, einen Zwischenspeicher (37) für die Vorformlinge (38) zu verwenden. Der Zwischenspeicher
(37) führt zum einen eine Koordinierung von unterschiedlichen Taktzeiten der Spritzeinrichtung (1) sowie der Blaseinrichtung (20) durch, darüber hinaus kann eine Temperaturkonditionierung der Vorformlinge (38) durchgeführt werden. Hinsichtlich der Handhabung der Vorformlinge (38) sowie der Behälter (33) ist insbesondere an einen taktweisen Betrieb der beschriebenen Vorrichtungskomponenten gedacht .
Fig. 5 zeigt eine Ausfuhrungsform einer Aufnahmeeinrichtung (39) zur Aufnahme der Vorformlinge
(38) nach ihrer Entnahme aus den Kavitaten (8) des Spritzgußwerkzeuges (7) . Die Aufnahmeeinrichtung (39) besteht im wesentlichen aus einer Innenhülse (40) , die einen Aufnahmeraum (41) begrenzt. Die Innenhülse (40) ist seitlich von einer Außenhülse (42) umschlossen. Im Bereich einer Einführöffnung (43) ist die Innenhülse
(40) außenseitig mit einem Kragen (44) versehen, der als ein Anschlag für die Außenhülse (42) dient. Die Innenhülse (40) und die Außenhülse (42) begrenzen gemeinsam mindestens einen Kühlkanal (45) . Insbesondere ist daran gedacht, den Kühlkanal (40) als Vertiefung im Bereich einer der Außenhülse (42) zugewandten äußeren Begrenzung der Innenhülse (40) auszubilden und die Außenhülse (42) mit einer im wesentlichen glatten Wandungskontur zu versehen.
Über ein Bodenteil (46) ist die Aufnahmeeinrichtung
(39) im Bereich ihrer der Einführöffnung (43) abgewandten Ausdehnung verschlossen. Das Bodenteil (46) kann mit einer Trageinrichtung (47) verschraubt sein und zieht die Innenhülse (40) über Andruckflächen (48) , die mit einer Verjüngung (49) der Innenhülse (40) zusammenwirken, gegen die Trageinrichtung (47) .
Zur Unterstützung einer Entlüftung des Aufnahmeraumes
(41) bei einem Einführen eines Vorformlings (38) und zur Vermeidung einer Unterdruckbildung bei einer Entnahme des Vorformlings (38) beziehungsweise zu einer Unterstützung einer Entnahme des Vorformlings (38) aus der Aufnahmeeinrichtung (39) durch DruckluftZuführung kann sich durch das Bodenteil (46) hindurch ein Entlüftungskanal (50) erstrecken, der über einen Halterungsstift (51) gekapselt durch die Trageinrichtung (47) bis in eine Umgebung der Trageinrichtung (47) geführt ist.
Die Trageinrichtung (47) weist Versorgungskanäle (52) auf, um das Temperiertluid, das für eine Durchströmung des Kühlkanals (45) vorgesehen ist, zuzuführen und wieder abzuleiten.
Zur Gewährleistung eines guten Wärmeüberganges wird die Innenhülse (50) aus Metall ausgebildet. Insbesondere ist an eine Verwendung von Aluminium gedacht. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besteht die Außenhülse (42) vollständig aus einem Kunststoff . Gedacht ist insbesondere an die Verwendung von Polypropylen.
Gemäß abgewandelten Ausführungsformen ist es auch möglich, die Innenhülse (40) und/oder die Außenhülse
(42) im Bereich ihrer einander zugewandten Oberflächen mit einem nichtmetallischen Werkstoff zu beschichten. Darüber hinaus ist daran gedacht, die Außenhülse (42) aus einem gegenüber Kunststoff unterschiedlichen nichtmetallischen Werkstoff auszubilden.
im Bereich ihrer der Trageinrichtung (47) zugewandten Ausdehnung ist die Außenhülse (40) mit einem außenseitigen Kragen (53) versehen, um eine erhöhte Stabilität bereitzustellen.
Fig. 6 zeigt die Innenhülse (40) ohne zugeordnete Außenhülse (42) und ohne eingesetzten Vorformling (38) . Es ist insbesondere erkennbar, daß in einem unteren Bereich der Innenhülse (40) Befestigungsausnehmungen (54, 55) angeordnet sind, um Befestigungsvorgänge bei einer Montage durchzuführen.
Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 5 abgewandelte Ausfuhrungsform, die zum Einen in Richtung einer Längsachse (56) kürzer als die Ausfuhrungsform gemäß Fig. 5 ausgebildet ist und bei der sich der Aufnahmeraum (41) ausgehend von der Einführöffnung (43) in Richtung auf das Bodenteil (46) konisch verjüngt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausfuhrungsform verläuft der Auf ahmeraum (41) ausgehend von der Einführöffnung (43) in Richtung auf das Bodenteil (46) im wesentlichen mit konstantem Durchmesser. Die Verwendung von Innenhülsen (40) aus Metall sowie die Anordnung eines nichtmetallischen Werkstoffes zumindest im Übergangsbereich von der Innenhülse (45) zur Außenhülse (42) ist aber von der konkreten Gestaltung des Aufnähmeräumes (41) unabhängig.
Fig. 8 zeigt wiederum die Innenhülse gemäß der Ausfuhrungsform in Fig. 7 ohne eingesetzten Vorformling (48) sowie nach Abnahme der Außenhülse (42) sowie einer erfolgten Trennung von der Trageinrichtung (47) .

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen, die eine Mehrzahl von Kavitaten aufweist, die über Schmelzekanäle mit einer Einspritzeinrichtung für thermoplastischen Kunststoff verbindbar sind und die mit mindestens einer Kühleinrichtung zur Temperierung der Vorformlinge vor ihrer Entnahme aus den Kavitaten versehen sind, sowie die eine Aufnahmeeinrichtung für mindestens einen Vorformling nach dessen Entnahme aus der Kavität aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (39) aus mindestens einer Innenhülse (40) und einer die Innenhülse (40) umgebenden Außenhülse (42) ausgebildet ist, die gemeinsam mindestens einen Kühlkanal (45) begrenzen und daß die Aufnahmeeinrichtung (39) in einem Kontaktbereich zwischen der Innenhülse (40) und der Außenhülse (42) mindestens bereichsweise aus einem nichtmetallischen Werkstoff ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmetallische Werkstoff aus Kunststoff ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmetallische Werkstoff aus Polypropylen ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (42) aus dem nichtmetallischen Werkstoff ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (42) im Bereich ihrer der Innenhülse (42) zugewandten Ausdehnung mit dem nichtmetallischen Werkstoff beschichtet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (40) aus Metall ausgebildet und im Bereich ihrer der Außenhülse (42) zugewandten Außenseite mit dem nichtmetallischen Werkstoff beschichtet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (42) im Bereich ihrer der Innenhülse (40) zugewandten Innenseite eine im wesentlichen glatte Oberflächenstruktur aufweist .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (40) im Bereich ihrer der Außenhülse (42) zugewandten Oberfläche mit Vertiefungen zur Ausbildung des Kühlkanals (45) versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (42) im Bereich ihrer der Innenhülse (40) abgewandten Außenseite mit einer Beschichtung versehen ist, die gegenüber einer Beaufschlagung mit UV-Licht beständig ausgebildet ist .
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (40) mit einem verschraubbaren Bodenteil (46) versehen ist .
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (40) mindestens bereichsweise aus Aluminium ausgebildet ist.
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