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Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem stranggepressten Schlauch aus Kunststoff
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem stranggepressten Schlauch aus Kunststoff, wobei der Halsansatz des Hohlkörpers beim Austritt des Kunststoffes aus der Düse gebildet und sodann der Schlauch zwischen den senkrecht zur Ziehrichtung des Schlauchendes bewegbaren Hälfte einer Blasform gezogen und durch inneren überdruck verformt wird und welche Vorrichtung ein Greifwerkzeug zum Erfassen des Schlauchendes sowie eine Blasvorrichtung aufweist.
Eine bekannte Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus Kunststoff besteht aus zwei bewegbaren Formhälften und aus einem den Hals des Hohlkörpers formenden heb- und senkbaren Kern, der seinerseits eine mit ihm bewegbare Hohlform besitzt und ebenfalls heb- und senkbar ist. Die Düse zur
Bildung eines Schlauchabschnittes ist oberhalb des Tisches der Vorrichtung angeordnet. Bei dieser Vorrichtung wird vorerst bei geöffneten Formhälften der Kern mit der Hohlform für den Hals angehoben und gegen die Düse gepresst, wobei durch Einspritzen des Kunststoffes in den Kern und dessen Form der Hals gebildet wird, welcher Kern mit dem gebildeten Hals bei weiterem Austritt des Kunststoffes aus der Düse von oben nach unten zum Tisch hin bewegt wird.
Hat der Kern mit dem gebildeten Hals seine unterste Stellung erreicht, werden die Formhälften geschlossen und es wird Druckluft durch eine Bohrung des Kernes in den Schlauchabschnitt eingeblasen, wodurch der Kunststoff an die Innenwände der Formhälften zur Bildung des Hohlkörpers gepresst wird. Bei dieser Vorrichtung besteht also das Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus Kunststoff aus zwei Phasen, von denen die eine einen Spritzvorgang und die andere einen durch Druckluft bedingten Aufblasevorgang darstellt.
Bei dem Gegenstand der bekannten Vorrichtung benötigt man zur Herstellung des Halsendes des Hohlkörpers einen besonderen Kern mit einer die Form des Halsansatzes bildenden Hohlform, wobei das Ende derselben genau und mit grossem Druck gegen die Mündung der Düse gepresst werden muss, weil ja der Druck des aus der Düse ausgetretenen Materiales aufgenommen werden muss. Ferner muss die Form für den Hals und die Mündung der Düse genau aufeinander passen, da sonst ein schlechtes Ergebnis der Halsbildung erzielt wird. überdies muss der Kern in der Lotrechten genau geführt werden. Der Genauigkeitsaufwand der Teile ist also bei der bekannten Vorrichtung erheblich.
Dagegen besteht der Vorteil gemäss der Erfindung darin, dass das Material des Kunststoffes aus der Düse in Form eines bildsamen Schlauchesvon unten nach oben frei austritt und dass zwei Formhälften für den Hals des Gefässes dieses austretende Material unter Verwendung eines Kernstempels umfassen und das Schlauchende damit zur Halsform bilden. Dazu sind keine besonders genauen Führungen notwendig, weil der Schlauch beim Austritt aus der Düse von der Seite gefasst wird. Es entfällt eine Pressform und die Notwendigkeit genauer Passung zwischen dieser und der Düsenmündung für den Hals des zu bildenden Gefässes. Ebenso entfällt die Verwendung hoher Pressdrücke für das Aufeinanderpressen eines Kernes auf die Düsenmündung für das Material. Bei dem Gegenstand der Erfindung erfolgt im wesentlichen die Herstellung des Werkstückes mit dem Hals in einem Arbeitsgang.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht noch darin, dass die Formhälften und der Kern an
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einem heb- und senkbaren Bügel vorgesehen sind, wobei zur Bewegung der Formhälften hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagte Zylinder angeordnet sind.
Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung, u. zw. stellt die Fig. l eine Stirnansicht der erfmdungsgemässen Maschine, die Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, dar, während die Fig. 3, 4, 5 und 6 verschiedene aufeinanderfolgende Herstellungsstufen für einen Formkörper darstellen.
Gemäss Fig. l und 2 besteht die Maschine aus einem Gestell--l-mit einem Unterteil-2und einem waagrechten Arbeitstisch-3-. Das Gestell-l-ist mit zwei seitlichen Rahmenteilen - 4 und 5-- versehen, von welchen nach innen zu zwei Konsolen-6 und 7-- vorragen. Diese
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--6'bzw. 7'-- auf,--3-- sind prismatische Bahnen-8, 8'- vorgesehen ; dasselbe wiederholt sich auf der andern Seite bei - 7 und 9 bzw. 9'--. Die Bahnen --8,8'-- einerseits und --9,9'-- anderseits dienen zur Führung der Platten--10 und 11-beim öffnen und Schliessen der Hälften --12 und 13-der Blasform.
Dazu ist jede Platte --10 bza. 11-- auf jeder Seite mit zwei in die erwähnten Bahnen eingreifenden Schienen --14-- verschen, die an Rippen --10' und 10" bzw.11'11"-- vorgesehen sind, die in Nuten der Platten--10 und 11--hin-und hergleiten. Auf diese Weise werden die bisher in den bereits bekannten Pressen zur Führung der Platten angewendeten Führungsschäfte vermieden. Das Ausstossen der Werkstücke wird somit erleichtert, die Möglichkeit der Anwendung von grösseren Formen geschaffen und die Herstellungsgeschwindigkeit wesentlich erhöht.
Die Platte--10--bewegt sich unter der Steuerung einer hydraulischen Einrichtung, welche aus einem Zylinder --15-- und einem darin verschiebbaren, doppelwirkenden Kolben --20-- besteht, dessen Schaft --16-- mit einem mit den Verstärkungsrippen --18-- der Platte --10-- endigenden Bund --17-- verbunden ist. In gleicher Weise wird die Platte--11--von einer aus dem Zylinder --19-- mit dem doppelwirkenden Kolben--20--bestehenden, hydraulischen Einrichtung gesteuert, wobei der Kolbenschaft --21-- mit dem mit den Verstärkungsrippen-23-der Platte-11- endigenden Bund --22-- verbunden ist.
Die Wirkung der beiden hydraulischen Zylinder-15 und 19-erfolgt selbstverständlich gleichzeitig in dem Sinne, dass sie vermittels ihrer Kolben --20-- auf die Platten --10 und 11-- zu deren gleichzeitiger Bewegung für das Schliessen bzw. öffnen der Hälften wirken. Parallel zum Kolbenschaft --21-- verlaufen zwei Führungsschäfte--26 und 27-- und parallel zum Kolbenschaft --16-- zwei weitere Führungsschäfte --24 und 25--. Alle diese Führungsschäfte haben gewindegeschnittene, in die Rahmenteile-4 und 5-des Gestelles eingesetzte Enden, die mit Muttern --28-- und Gegenmuttern --29-- gesichert sind.
Die Muttern --28-- sind derart einstellbar, dass sie als Anschlag auf eine Einstellwand-30-für den genauen Endstand des Hubes der Platten beim Schliessen der Blasform dienen. Die Hälften schliessen also genau in der Mitte der Blasform.
Gemäss der Fig. l und 6 sind auf der Einstellwand --30-- zum Anschlag der auf den Führungsschäften-26 und 27-- aufgeschraubten Muttern --28-- Keile --31 bzw.32-vorgesehen, die von den nach entgegengesetzten Richtungen wirkenden hydraulischen Einrichtungen - 33 und 34-bewegt werden. Diese Keile werden, wenn die Platte --11-- in den Zeichnungen nach rechts bewegt wird, von den zugehörigen hydraulischen Einrichtungen gegen die Führungsschäfte-26 und 27-derart verschoben, dass, wie in der Fig. 6 gezeigt, sie sich zwischen die Einstellwand-30-- und die Muttern --28-- mit dem Zweck einschieben, die Platte --11-- im letzten Teil ihres Schliesshubes zu sperren.
Das Zurückziehen der Keile --31 und 32-ist nur dann möglich, wenn auch die platte --10-- ihren Schliesshub beendet hat und bis dorthin gelangt ist, wo durch ein an der Platte vorgesehenes Organ --36-- ein Schalter --35-- betätigt wird. Dieser Schalter --35-- betätigt
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PlatteKeile-31 und 32--entspricht einer Sicherheitsmassnahme, z. B. den vollen Schliessweg der Platte --11-- so lange zu verhindern, bis auch die Platte --10-- den genau gleichen Weg vollführt hat.
Dadurch wird die Gewähr gegeben, dass sich die beiden Hälften der Blasform genau auf der Mittellinie schliessen, auch dann, wenn die Muttern --28-- keine genaue Einstellung erhalten haben bzw. sich von selbst verdreht hätten.
Aus der Ebene des Arbeitsisches --3-- ragt die Öffnung einer von einer bekannten Vorrichtung --38-- zum Erweichen der Masse gespeisten Düse --37--, welche Vorrichtung z. B. eine Kolben- bzw. eine Schneckenpresse sein kann. Die Öffnung der Düse--37--ist nach oben gerichtet und hat den Zweck, einen nach oben gerichteten Schlauchabschnitt herzustellen.
Mittig und im hinteren Teil des Unterteiles --2-- (Fig.2) ragt ein Arm --39-- hoch, der zu seiner Verbindung mit dem Unterteil
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- 2-einen Flansch-40-aufweist. Dieser Arm --39-- weist einen Kragarm --41-- auf, dessen Ende gleichachsig mit der Düse --37-- eine Muffe --42-- besitzt, die als Träger für einen ebenfalls achsgleich mit der Düse --37-- vorgesehenen Zlinder --43-- dient, Im Zylinder --43-ist ein nach beiden Richtungen wirkender Kolben--44--vorgesehen, dessen Kolbenschaft nach unten hinausragt und einen hohlen Kern --46-- aufweist, sowie über diesem ein Querstück-47-trägt,
wobei sowohl der Kern--46--als auch das Querstück--47--gleichzeitig mit dem Kolben--44eine hin- und hergehende Bewegung in der Lotrechten ausführen.
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--47---48--versehen.
Gemäss der Fig. l und 6 ist ein die Wand des Querstückes --47-- druchsetzendes und in einer
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Anschlussstück-50-vorgesehen,Vorrichtung-53 und 54-auf, die gleichachsig angeordnet sind. Jede weist einen doppelwirkenden Kolben --55-- auf. Die Kolben-56 und 57-dieser hydraulischen Vorrichtungen tragen die Formhälften --58, 59.
Die Formhälften --58 und 59-sind im Inneren derart ausgebildet, dass ein Hals am Hohlkörper gebildet wird. In diesem Falle sind während der Lufteinblasestufe die zwischen den Hälften --12 und 13-der Blasform angeordneten Formhälften --58,59-- geschlossen, wobei ein Anschlag-60vorgesehen ist, der gegebenenfalls kegelig gestaltet sein kann, um einen übergang der Wand der Formhälften zum Behälterhals herzustellen.
Die Herstellung eines Gefässes mit der Vorrichtung wird an Hand der Fig. 2 bis 6 wie folgt beschrieben :
Vor dem Ziehen des Schlauchabschnittes wird der Kolben--44--im Zylinder--43--nach unten gebracht, wobei der Kern --46-- sich beinahe auf den Kemstopfen--61--der Düse--37- abstützt. Zusammen mit diesem Kern --46-- senkt sich auch das Querstück-47-mit den Formhälften--58 und 59-nach unten. Dann tritt der Schlauchabschnitt heraus, wobei dieser mit seinem Rand den Kern-46- (Fig. 3) umschliesst. Sobald ein genügender Teil des Schlauchabschnittes ausgepresst ist, werden die Formhälften --58 und 59-geschlossen (Fig. 4), wobei dieser Schlauchteil auf den Kern --46-- gepresst und der Halsansatz gebildet wird.
In diesem Augenblick wird der im Inneren des Zylinders --43-- vorgesehene Kolben --44-- nach aufwärts bewegt, wobei zusammen mit diesem auch der Kern-46-und die Formhälften-58 und 59--, die auf diesem verklemmt sind,
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aus der Düse --37-- abgestimmt. Während des Austrittes des Schlauchabschnittes aus der Düse --37-- können die Platten--10 und 11-- ihre Schliessbewegung beginnen.
Sobald das aus dem Kern - und den Formhälften --58 und 59-bestehende Aggregat das obere Hubende erreicht hat, werden die beiden Hälften--12 und 13-der Blasform in der in der Fig. 6 wiedergegebenen Lage fast geschlossen, während das volle Schliessen der Hälfte --13-- durch die Keile --31 und 32-- so lange gesperrt ist, bis die Umstellung des schalters --35-- das Herausziehen der erwähnten Keile--31, 32-- bewirkt und sodann die Formhälften voll geschlossen werden. In diesem Augenblick wird Druckluft durch den Kanal --51-- und die Öffnung--52-- (Fig. l und 6) geblasen, wobei der Schlauchabschnitt aufgeblasen wird, so dass seine Wand an die Wände der Hälften--12, 13--, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, angepresst wird.
Wie aus den Fig. 3 bis 6 hervorgeht, hat das Gewicht des gezogenen Schlauches --62-- auf die übrigen Teile keinen Einfluss, da er von den Formhälften --58 und 59-getragen wird. Man hat daher die Gewähr, dass der fertige Hohlkörper allseits eine gleiche Wandstärke aufweist. durch die verschiedene Einstellung der Hubgeschwindigkeit erhält man die Möglichkeit, die Wandstärke der hergestellten Gegenstände nach Wunsch abzuändern. Das heisst, die Hubgeschwindigkeit des Schlauchabschnittes wird im Verhältnis zur Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse grösser, gleich oder kleiner gehalten. Zum Beispiel wird die grössere Hubgeschwindigkeit zu einer gleichzeitigen Streckung des Stoffes führen, wenn eine dünne Wandstärke des Werkstückes gewünscht wird.
Mit Hilfe der Vorrichtung ist es möglich, am gleichen Gegenstand stufenweise verschiedene Wandstärken mit der gleichen Düse zu erhalten.
In technischer Hinsicht ist es von Bedeutung, dass bei der Herstellung von Behältern mit einem
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verstärkten Hals dieser durch die Formhälften-58 und 59-als erster Formteil bereits bei Beginn der Herstellung erzeugt wird, wobei der Hals während der Herstellung der übrigen gewöhnlich dünneren Wand der Form zur Abkühlung genügend Zeit hat. Dadurch wird die Zeit zum Abkühlen des Formstückes wesentlich herabgesetzt, weshalb die Leistung der Maschine gemäss der Erfindung sehr viel grösser ist als die der bekannten Vorrichtungen.
Gemäss den Fig. l und 2 ist über der Düse --37-- auf der gleichen Höhe eine aus einer zwischen zwei seitlichen Führungen --64 und 65-bestehende und mit einer grossen mittleren Öffnung-66-
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--63-- vorgesehen.--66-- ist als Schneide ausgebildet. Wenn die Hälften-12 und 13-der Blasform um den Schlauch --62-- herum geschlossen sind, wird die Schneidvorrichtung derart bewegt, dass die Schneide-66'-- den in der Düse verbleibenden Teil des Schlauches abtrennt. Die Schneidvorrichtung wird von einer hydraulischen Einrichtung mit einem nach entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kolben-67gesteuert.
Die Schneidvorrichtung --63-- und ihre Lage gegenüber der Öffnung der Düse vermeidet beim Abtrennen des Schlauches jegliche Gratbildung, die das Einsetzen des Kernes-46- beeinträchtigen könnte. Nach dem Abtrennen bleibt die Schneidvorrichtung stehen, wodurch die Öffnung der Düse geschlossen bleibt und kein weiterer Kunststoff aus der Düse ausfliesst. Dabei wird die Vorratsmenge für den nächsten Gegenstand in der Plastifizierungsvorrichtung vorbereitet. Der Rückgang der Schneidvorrichtung findet statt, sobald der nächste Abschnitt eines Kunststoffschlauches nachzuliefern ist.
Das aufweitende Einblasen der Pressluft findet statt, nachdem die Hälften --12 und 13-der Blasform geschlossen sind. Es kann aber auch dann erfolgen, wenn z. B. knapp nach dem Schliessen der Formhälften-58 und 59-und dem darauffolgenden Aufwärtsbewegen derselben dem Abschnitt des Schlauches bei der weiteren Bearbeitung eine genügende Steifheit erteilt werden soll.
Nach erfolgter Abkühlung des Werkstückes im Inneren der Form werden diese durch die hydraulischen Vorrichtungen-15 und 19-- zurückgezogen, während gleichzeitig die Formhälften - 58 und 59-durch die hydraulischen Vorrichtungen-53 und 54-- geöffnet werden. Nun kann der fertige Hohlkörper entweder mit der Hand herausgenommen oder infolge weiteren Lufteinblasens durch den hohlen Kern --46-- ausgestossen werden. Das Ausstossen wird dadurch erleichtert, dass beim öffnen der Formteile diese kein Hindernis sind. Dadurch kann man das Werkstück durch einen Luftstrahl auf ein Transportband zur Lagerung bzw. weiteren Behandlung abgeben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers aus einem stranggepressten Schlauch aus Kunststoff, wobei der Halsansatz des Hohlkörpers beim Austritt des Kunststoffes aus der Düse gebildet und sodann der Schlauch zwischen den senkrecht zur Ziehrichtung des Schlauchendes bewegbaren Hälften einer Blasform gezogen und durch inneren überdruck verformt wird und welche Vorrichtung ein Greifwerkzeug zum Erfassen des Schlauchendes sowie eine Blasvorrichtung aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Greifwerkzeug zwei den Halsansatz des Hohlkörpers formende Formhälften (58, 59) und einen als Blasdüse ausgebildeten Kern (46) aufweist.
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