CH456122A - Aus Kunststoff geblasener Hohlkörper, Verfahren zur Herstellung dieses Hohlkörpers und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Aus     Kunststoff'    geblasener Hohlkörper, Verfahren zur     Herstellung    dieses Hohlkörpers  und     Vorrichtung    zur     Ausführung    des Verfahrens    Die Erfindung betrifft einen aus Kunststoff geblase  nen Hohlkörper sowie ein Verfahren zur Herstellung  dieses Hohlkörpers und eine Vorrichtung zur Ausfüh  rung des Verfahrens.  



  Hohlkörper aus     Kunststoff    werden zum Teil im  Extrusionsblasverfahren hergestellt. Hierbei wird ein  Kunststoffschlauch extrudiert, der in noch plastischem  Zustand von einer zweiteiligen Form erfasst wird. Nach  dem vollständigen Schliessen der sogenannten Blasform  wird in den Schlauch Luft unter Überdruck     eingeblasen,     so dass sich der plastische Schlauch aufbläht und die  Gestalt der Blasform     annimmt.    Der Boden der zwei  teiligen Form quetscht beim Schliessen der Blasform den  plastischen Schlauch unten zusammen, so dass dieser  in der Quetschnaht verschweisst.

   Beim Zusammenquet  schen des Schlauches verliert dieser     im    Bereich der  Abquetschung seine kreisrunde Form und geht in eine       längliche    Form über. Damit ergibt sich beim Aufblasen  des Schlauches zu einem runden Hohlkörper eine un  gleichmässige Materialverteilung im Bereich des Hohlkör  perbodens dadurch, das das Material quer zur     Quetsch-          naht    eine erheblich höhere Ausreckung erfährt als  längs zur Naht, denn aus einem Schlauchteil muss in  Richtung quer zur Naht eine erheblich grössere Fläche  des Hohlkörperunterteiles gebildet werden als aus einem  gleich grossen     Schlauchteil    in Richtung längs zur Naht.

    Diese Erscheinung führt zu grossen Ungleichmässigkeiten  in der Spannungsverteilung bei Beanspruchung des  Hohlkörperbodens, wie unter anderem spannungsop  tische Isochromatenaufnahmen unter polarisiertem Licht  gezeigt haben. Diese ungünstige Spannungsverteilung  führt bei     verhältnismässig    sprödem Kunststoff, wie z. B.  bei     lebensmittelgerecht        stabilisiertem    Hart-PVC, schon  bei     geringer    Beanspruchung zu Bruch.  



  Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch  beseitigt, dass der Boden des Hohlkörpers mindestens  drei aus je einer Quetschfalte     gebildete    Nahtstücke auf  weist. Auf diese Weise wird das Material innerhalb    des Bodens wesentlich gleichmässiger als bisher verteilt,  wodurch die zusätzlichen Spannungen innerhalb des  Bodens beseitigt oder zumindest stark herabgesetzt wer  den. Die Haltbarkeit der Flasche wird dadurch erheb  lich erhöht.  



  Der Hohlkörper kann zweckmässigerweise in der  Form ausgeführt werden, dass der Boden des Hohlkör  pers mindestens drei aus je einer Quetschnaht gebildete  Rippen aufweist.  



  Der Hohlkörper wird vorteilhaft weiter dadurch ver  bessert, dass der Hohlkörperboden nach aussen gewölbt  wird und die Quetschfalten als vorstehende Stege ste  hen bleiben. Diese Ausbildung eignet sich insbesondere  zur Aufnahme von druckhaltigen Flüssigkeiten oder  Druckgasen, beispielsweise kohlensäurehaltigen Geträn  ken. Zweckmässigerweise sind diese Stege an ihrer Un  terkante plan ausgeführt und bilden so eine     Standfläche,     da ja mindestens drei derartige Quetschfalten vorhanden  sind.  



  Bekannt ist zur Herstellung eines derartigen Hohl  körpers eine mehrteilige, insbesondere zweiteilige     Blas-          form,    die demgemäss aus zwei gegeneinander bewegba  ren Blasformhälften besteht. Erfindungsgemäss sind bei  einer derartigen mehrteiligen Blasform zwecks Bildung  des Bodens des Hohlkörpers mindestens drei Boden  formsegmente vorgesehen, die den extrudierten Kunst  stoffschlauch abquetschen und auf diese Weise die  Quetschfalten bilden. Zweckmässigerweise werden die  Quetschfalten von den Bodenformsegmenten etwa  gleichzeitig mit dem Schliessen der Blasformhälften ge  bildet.

   Es ist jedoch auch möglich, die Quetschfalten  mittels der     Bodenformsegmente    vor dem Schliessen der       Blasformhälften    oder nach dem Schliessen der     Blasform-          hälften    zu bilden.  



  Hierbei sind die     Bodenformsegmente    gleichmässig  auf einen etwa in der Mittellängsachse des Hohlkörpers  und des Schlauches liegenden Punkt hin bewegbar ange  ordnet. Vorzugsweise bilden die Segmente am Hohl-      körperboden eine sternförmige Quetschnaht, indem die  Segmente in ihrer endgültigen Schliessstellung um die  Stärke der Quetschnaht     voneinander    entfernt bleiben.  



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin  dung sind die Bodenformsegmente in Abhängigkeit von  den Blasformteilen bewegbar. Es ist insbesondere aber  auch möglich, die Bodenformsegmente hydraulisch,  pneumatisch oder auch elektrohydraulisch zu betätigen.  



  Anhand der beiliegenden Abbildung sind zweck  mässige Ausgestaltungen der Erfindung erläutert. Diese       Abbildung    zeigt schematisch einige Ausführungsformen  der     Erfindung.    Es stellen dar:  Fig. 1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäss ausge  bildete Flasche, die     insbesondere    zur Aufnahme kohlen  säurehaltiger Getränke bestimmt ist,  Fig. 2 eine Ansicht auf eine Flasche der Fig. 1  von unten gesehen,  Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III III der  Fig. 4 durch die zweiteilige Blasform und die Boden  form zur Herstellung der Flasche nach den Fig. 1  und 2 unter Weglassung der nicht zur     Erfindung    ge  hörenden Teile der Blasmaschine, und zwar im Be  triebszustand während des     Schliessvorganges,     Fig.

   4 einen Querschnitt nach Linie IV IV der  Fig. 3 in Höhe der Segmente der Bodenform,  Fig. 5 einen Schnitt ähnlich der Fig. 3, jedoch nach  beendetem Blasvorgang im Augenblick der vollständigen  Öffnung der Blasform und der Bodenformsegmente,  Fig. 6 einen Schnitt entsprechend der Fig. 4, je  doch in der Stellung der Fig. 5,  Fig. 7 einen Schnitt entsprechend der Fig. 4 durch  eine andere Ausführungsform der Erfindung zur Dar  stellung der abgewandelten Ausführungsform der Boden  formsegmente,  Fig. 8 eine Ansicht von unten auf die Bodenform  segmente einer abgewandelten     Ausführungsform    der Er  findung,  Fig. 9 die vereinfachte Ansicht (teilweise im Schnitt)  einer Extrusionsblasmaschine zur Ausführung der Er  findung.  



  Nach den Fig. 1 und 2 ist die Flaschenwand 1 zur  Erhöhung ihrer Druckfestigkeit zu     Kugelzonen    ausge  bildet, während ebenfalls zur Erhöhung der Druckfestig  keit der Boden 2 nach aussen gewölbt ist. Die     Rippen    3       sind    aus einer Quetschnaht gebildet und     sind    an ihrer  Unterseite plan, so dass sich     eine    sternförmige Stand  fläche 4 ergibt. Nach den Fig. 3-6 sind die     Blasform-          hälften    5 zur Herstellung der Mantelform     in        bekannter     Weise ausgeführt.

   Die     allgemein    mit 6 bezeichnete Bo  denform besteht dagegen aus sechs Bodenformsegmen  ten, von denen je drei auf einer Blasformhälfte 5 ge  lagert sind.  



  In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3,-6 sind zwei  Segmente 7 fest mit der Bodenform und damit mit den  Blasformhälften 5 verbunden, während die vier Seg  mente 8 schwenkbar um     einen    Lagerpunkt 9     sind    und  von Gelenkhebeln 10 beim Schliessen und Öffnen der       Formhälften    so geführt werden, dass sich die stern  förmige Schlauchabquetschung ergibt. Die Pfeile in  Fig. 3 und 4 deuten die Bewegungsrichtung der Form  hälften 5 und 6 beim Schliessen der Form an. Die  festen Lagerpunkte 11 der     Gelenkhebel    10     sind    am  unbeweglichen Teil der Blasmaschine 12 befestigt.

   Die  eigentliche     Blasform    5 mit der Bodenform 6 ist     in     bekannter Weise auf verschiebbaren Formträgerplatten  13 befestigt, die von hydraulischen oder     pneumatischen     Kolben 14 oder     in    anderer Weise zum Schliessen der    Form auf Führungsstangen 15 aufeinander zu bewegt  werden.     Hierbei    bewegen sich die Lagerpunkte 9 der       beweglichen    Segmente 8 auf geradlinigen Bahnen.

   Die  Hebelverhältnisse der Segmente 8 und der Gelenkhebel  10 sind nach bekannten     kinematischen    Gesichtspunkten  so ausgelegt, dass sich ein Schwenkvorgang der     Seb-          mente    8 ergibt, so dass der Schlauch von den Spitzen  der festen Segmente 7 und der beweglichen Segmente 8  gleichzeitig erfasst und beim weiteren Schliessen der  Form sternförmig abgequetscht wird.

   Es ist deutlich zu  erkennen, wie der plastische     Kunststoffschlauch    16 im  dargestellten Augenblick des Schliessvorganges bereits  von den Segmenten 7 und 8 der Bodenform erfasst ist  und die sternförmige Quetschung schon begonnen hat,       während    der Teil des Schlauches 16, der später den  Flaschenmantel 1 bildet, noch frei hängt und von der  Mantelform noch nicht erfasst ist. Nach vollständigem  Schliessen der Blasform wird der Kunststoffschlauch 16  vom Halsteil der Flaschenform umschlossen. Durch  Einblasen von Druckluft ergibt sich in bekannter Weise  die Verformung des plastischen Schlauches 16 bis zum  Anlegen an die Wand des Formnestes in der Form  hälfte 5.

   Es ist üblich, die Blasform zu     kühlen;    auf die  Darstellung der Wasserkühlung der Mantelform 5 und  der Bodenform 6 mit den Segmenten 7 und 8 ist zur       Vereinfachung    der     Darstellung    verzichtet worden.  



  In den Fig. 5 und 6 ist ein anderer Zeitpunkt des  Bewegungsablaufes dargestellt, und zwar zeigen die Fi  guren die Stellung der einzelnen Teile     im    Augenblick  des vollständigen öffnens der Blasform nach beendetem  Blasvorgang. Die Fig. 5 und 6 zeigen, dass die Segmente  in diesem Augenblick auseinandergespreizt sind und für  den nächsten Schliessvorgang bereit stehen. Die Form  teile haben sich derart weit geöffnet, dass die fertig  geblasene Flasche 17 nach unten aus der Form heraus  fallen     kann.     



  Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8  sind ebenfalls wieder Bodenformsegmente vorgesehen,  wobei die jeweils     in    der Mitte liegenden Bodenform  segmente 7 mit den entsprechenden Segmenten der Aus  führungsform nach den Fig. 3-6 übereinstimmen. Die  Betätigung der bewegbaren Segmente 8 der Ausfüh  rungsform nach der Fig. 7 unterscheidet sich jedoch  etwas von der Betätigung der bewegbaren Segmente der  Ausführungsform nach den Fig. 3-6. Gemäss Fig. 7  sind die bewegbaren Segmente 8 mit Steuerschlitzen  oder Steuernuten 20 versehen, die durch Führungs  stifte oder     Führungsrollen    18 geführt werden, welche  am unbeweglichen Gerüst der automatischen     Blasma-          schine    befestigt sind.

   Dabei drehen sich die Segmente 8  um die an den Blasformhälften befestigten Lagerpunkte  9 und führen dabei gleichzeitig mit den     Blasformhälften     6     eine    geradlinige Bewegung aus, so dass     insgesamt    eine       Bewegung    der Segmente 8 erfolgt, die in geeigneter       Weise        mit    grösster Gleichmässigkeit zur     Abquetschung     des Kunststoffschlauches im Bereiche des Bodens des  Hohlkörpers     führt.     



  Gemäss     Fig.    8 ist die gesamte Bodenform 21 sechs  teilig, indem in ihr auf dem Umfange gleichförmig  sechs     Führungsbahnen    für die Führung der Teilseg  mente 19 angeordnet sind. Die Bodenform     ist    unterhalb  der zweiteiligen Blasform angeordnet und weist     eine     zentrische Öffnung 22 von derartiger Grösse auf, dass  der     extrudierte        Kunststoffschlauch,    bevor er abge  quetscht wird, durch diese Öffnung     hindurchzutreten     vermag.

   Jedes der     Blasformteilsegmente    ist durch eine  hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolbenzylinder-      vorrichtung 23 auf einen Punkt 24 bewegbar, der mit  der Mittellängsachse des extrudierten Kunststoffschlau  ches und des gewünschten Hohlkörpers zusammenfällt.  Es ist dafür zu sorgen, dass die einzelnen Segmente 19  von dem Kolben der Hilfskraftvorrichtungen 23 gleich  mässig auf den Punkt 24 zu bewegt werden. Dieser  Zweck     wird    beispielsweise dadurch erreicht, dass die  Schliessbewegung der Bodenformsegmente 19 entgegen  einer verhältnismässig grossen Gegenkraft ausgeführt       wird,    welcher, gegenüber den Bewegungswiderständen  der einzelnen Blasformsegmente gering sind.

   Diese grosse  Gegenkraft wird beispielsweise mit     Hilf,,    von Federn  oder dadurch erzeugt, dass das Strömungsmittel der  Hilfskraftzylinder 23 aus derjenigen Seite, die während  der Schliessbewegung der Segmente nicht beaufschlagt  wird, nur stark gedrosselt abzuströmen vermag.  



  Zahlreiche andere Möglichkeiten zur Betätigung der  erfindungsgemäss vorgesehenen Bodenformsegmente sind  gegeben. Man kann beispielsweise einen Konus über  eine entsprechend konisch ausgebildete Fläche aller Bo  denformsegmente schieben, um ein gleichmässiges An  pressen der Segmente beim Bilden der Quetschfalten  sicherzustellen. Man kann die Bodenformsegmente auch  in Form einer Irisblendensteuerung zusammenführen,  oder man kann die Bodenformsegmente auch in der  Art der Betätigung der Backen von Drehbankspann  futtern steuern. Hierbei liegen die Bodenformsegmente  radial verschiebbar in einem fest angeordneten Ring  körper und sind mit je einem Gewinde versehen, das  mit     einem    auf     einer    drehbaren Scheibe vorgesehenen  Plangewinde zusammenarbeitet.

   Die mit Plangewinde  versehene Scheibe kann gegebenenfalls in Abhängigkeit  von der Hin- und Herbewegung der Blasformhälften  betätigt werden.  



  Die Fig. 9 zeigt vereinfacht und beispielsweise eine  zur Ausführung der Erfindung geeignete     Extrusionsblas-          maschine.    Die Maschine enthält eine Schneckenpresse  25, die von einem Elektromotor 26 angetrieben wird  und die den bei 27 pulverförmig oder in Form von  Granulat eingefüllten Kunststoff plastifiziert.  



  Dieser plastifizierte Kunststoff wird durch einen  Umlenkkopf mit Extrusionsdüse 28 schlauchförmig her  ausgepresst und ergibt den zum Herstellen der Flaschen  erforderlichen heissen Kunststoffschlauch 16. Der Kunst  stoffschlauch wird von den beiden Formhälften 5 er  fasst, wie weiter oben bei der Beschreibung der Erfin  dung eingehend erläutert worden ist.  



  Diese Formhälften 5 gehören zur Blasmaschine und  werden hydraulisch beim Schliessen aufeinander zu und  beim Öffnen voneinander fort bewegt. Eine Hydraulik  einheit 29 erzeugt den erforderlichen Öldruck, der durch  einen mit 30 angedeuteten Schlauch auf die Hydraulik  kolben der Blasmaschine übertragen wird.  



  Die zugehörigen Hydraulikzylinder sind am fest  stehenden Teil der Blasmaschine 12 befestigt. Dieser  Teil 12 ist jedoch nur relativ zur Blasform 5 feststehend.  Er bewegt sich mit den Blasformen nach dem     Schliessen     dieser Formen zusammen mit dem in der Form hängen  den Schlauch auf Gleitbahnen 31 senkrecht zur Dar  stellungsebene und führt die Blasform unter einen hier  nicht gezeigten Blasdorn. Durch diesen wird Luft in  den Schlauch geblasen, wobei sich die Wand des Schlau  ches gegen die Hohlform der Formhälften legt und so  die Flasche bildet.  



  Nach erfolgter Abkühlung der Flasche öffnet sich  die Form hydraulisch, und die Flasche 17 fällt aus der  Form heraus. Die     geöffneten        Formhälften    5 fahren mit    den relativ zu den     Formhälften    feststehenden Teilen 12  auf den Gleitbahnen 31 wieder unter die Extruderdüse  28, aus der inzwischen der Schlauch 16 weiter extru  diert wurde und gerade die richtige Länge zur Bildung  der nächsten Flasche hat. Die Formhälften werden wie  der geschlossen und greifen damit den Schlauch für  den nächsten Arbeitsgang.  



  Bevor die Blasform zum Blasdorn geführt wird,  wird der Schlauch zwischen Extruderdüse und Blasform  z. B. mit einem glühenden Draht durchtrennt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Aus Kunststoff geblasener Hohlkörper, insbeson dere Flasche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Hohlkörpers mindestens drei aus je einer Quetsch falte gebildete Nahtstücke aufweist. II. Verfahren zur Herstellung des Hohlkörpers nach Patentanspruch I durch Verblasen eines Schlauchab schnittes in einer Blasform, dadurch gekennzeichnet, dass ein extrudierter Kunststoffschlauch von einer mehrteili gen Blasform mit mindestens drei Bodenformsegmenten, welche den Kunststoffschlauch abquetschen, eingeschlos sen wird, wobei das Abquetschen vor oder gleichzeitig mit dem Schliessen der Blasformhälften vor sich geht. III.

   Mit einer mehrteiligen Blasform versehene Vor richtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patent anspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Bil dung des Bodens des Hohlkörpers mindestens drei Bo denformsegmente (7, 8) den Kunststoffschlauch abquet schen. UNTERANSPRÜCHE 1. Hohlkörper nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Boden (2) mindestens drei aus je einer Quetschnaht gebildete Rippen (3) aufweist. 2. Hohlkörper nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter kanten der Rippen (3) zwecks Bildung einer Standfläche (4) plan sind. 3. Hohlkörper nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Boden (3) nach aussen gewölbt ist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (7, 8) gleichmässig auf einen etwa in der Mittellängsachse des Hohlkörpers (17) und des Schlauches (16) liegenden Punkt hin be wegbar sind. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch III und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (7, 8) eine sternförmige Quetschnaht am Hohlkörper boden bilden, indem die Segmente in ihrer endgültigen Schliessstellung um die Stärke der Quetschnaht von einander entfernt bleiben. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenformsegmente (7, 8) in Abhängigkeit von den Blasformteilen (5) bewegbar sind. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch III und Unter ansprüchen 4 bis 6 mit einer geraden Anzahl von Bo denformsegmenten und zwei Blasformhälften, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenformsegmente (7, 8) je zur Hälfte in den beiden Blasformhälften (5) gelagert sind. B. Vorrichtung nach Patentanspruch III und Unter anspruch 7 bei Anordnung von sechs Bodenformseg- menten, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Segment (7) fest mit je einer Blasform (5) verbunden ist und zwei Segmente (8) symmetrisch zu beiden Seiten dieses festen Segmentes (7) bewegbar auf der Blasform (5) ge lagert sind. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch III und Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in je einer Blasformhälfte (5) bewegbar gelagerten Segmente (8) durch Gelenkhebel (10) gesteuert werden, die einen festen Lagerpunkt am unbeweglichen Teil der Blas vorrichtung haben (12), während ein Drehpunkt (9) durch Lagerung auf einer Blasformhälfte auf einer ge radlinigen Bahn geführt ist. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch III und Un teranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in je einer Blasformhälfte (5) bewegbar gelagerten Segmente (8) mit Steuerschlitzen (20) versehen sind, die bei der Bewegung der Blasformhälfte am unbeweglichen Teil der Blasvorrichtung (12) durch befestigte Führungsbol zen oder Wälzlager (18) gesteuert werden. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch III und Un teransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenformsegmente (19) hydraulisch oder pneumatisch bewegbar sind. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch III und Un teransprüchen 4 und 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenformsegmente (19) in einem Ringkörper (21) radial mit Bezug auf die Hohlkörper-Mittellängs achse verschiebbar gelagert sind, der fest mit der Blas vorrichtung (12) verbunden ist und bei geöffneten Seg menten eine zentrale Durchtrittsöffnung (22) hat, die grösser als der Aussendurchmesser des extrudierten Schlauches ist.