DE10053284A1 - Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, mehrschichtigen Artikeln - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, mehrschichtigen Artikeln, bestehend aus thermoplastischem Kunststoff oder aus anderen Materialien und thermoplastischem Kunststoff, wird in einen aus einem vorgelagerten Herstellungsprozeß bereitgestellten Artikel, der von einem zwei in eine Offen- und eine verriegelbare Schließstellung bewegbaren Formhälften aufweisenden Werkzeug oder einer Haltevorrichtung einer Saugblasmaschine aufgenommen wird, ein zugeführter Vorformlingsschlauch aus thermoplastischem Kunststoff eingesaugt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, mehrschich­ tigen Artikeln, bestehend aus thermoplastischem Kunststoff oder aus anderen Materialien wie Metall, Keramik, Duroplaste, Elastomere oder dergleichen bzw. sonstigen Werkstoffen und thermoplastischem Kunststoff. Diese Artikel sollen hierbei durch Einsatz des Saugblasens hergestellt werden.

Maschinen zum Herstellen von hohlkörperförmigen Artikeln aus thermoplasti­ schem Kunststoff durch Saugblasen sind bekannt (vgl. DE 198 45 269 A1, "Tech­ nische Mitteilungen Krupp" 2/1998, Seiten 49 bis 51). Sie umfassen ein aus zwei in eine Offen- und in eine verriegelbare Schließstellung bewegbaren Formhälften bestehendes Werkzeug, dem zumindest unten ein die Artikelkavität verschließen­ der Schieber zugeordnet ist, eine unten an das Werkzeug angeschlossene Saug­ vorrichtung und mindestens einen einen Vorformlingsschlauch ausstoßenden Ex­ trusions- bzw. Coextrusionskopf, der von mindestens einem Extruder mit dem Kunststoffmaterial gespeist wird.

Beim Saugblasverfahren wird der gegebenenfalls aus konzentrisch zueinander angeordneten Kunststoffschläuchen bestehende Vorformlingsschlauch unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Schlauchzubringers aus dem Extrusions- bzw. Coextrusionskopf, d. h. dem Bereitstellungskopf in das geschlos­ sene Werkzeug extrudiert bzw. durch das geschlossene Blaswerkzeug gesaugt, wobei er auf einem von der werkzeugunterseitig angeordneten Saugvorrichtung erzeugten Luftpolster in die Endposition gleitet. Nach dem Schließen beginnt dann der eigentliche Blasvorgang.

Eine Saugblasmaschine bietet gegenüber konventionellen Blasformmaschinen, wie durch die DE 37 22 340 A1 bekanntgeworden, mehrere Vorteile. Da der Vor­ formlingsschlauch in das geschlossene Blaswerkzeug eingesaugt wird, können keine unerwünschten Abquetschungen auftreten. Die Saugblasartikel haben folg­ lich keine Schweißnähte, so dass die Schließkraft im wesentlichen lediglich zum Zuhalten des Blaswerkzeuges gegen die durch den Blasdruck aufgebauten Kräfte benötigt wird. Für die Schließeinheit ergibt sich damit ein deutlich niedrigerer Energieverbrauch, wie auch eine aufwendige Schließregelung mit Positions- und Geschwindigkeitsregler entfällt, die bei den bekannten Blasformmaschinen anson­ sten verfahrenstechnisch für eine optimale Schweißnahtausbildung notwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, mehrschichtigen Artikeln, bestehend aus thermoplastischem Kunst­ stoff oder aus Metall und thermoplastischem Kunststoff, zu schaffen, mit dem sich die Anwendungsmöglichkeiten der Saugblastechnik erweitern lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einen aus einem vorgelagerten Herstellungsprozeß bereitgestellten Artikel, der von einem zwei in eine Offen- und eine verriegelbare Schließstellung bewegbaren Formhälften auf­ weisenden Werkzeug alternativ einfachstenfalls lediglich einer Haltevorrichtung einer Saugblasmaschine aufgenommen wird, ein zugeführter Vorformlings­ schlauch aus thermoplastischem Kunststoff eingesaugt wird. Der in den bereitste­ henden, vorgefertigten Artikel eingesaugte Vorformlingsschlauch legt sich innig an den Innenmantel des vorgefertigten Artikels an, so dass dieser eine weitere Schicht bzw. sogar mehrere Schichten aufweist, wenn nämlich der Vorformlings­ schlauch bereits aus konzentrisch zueinander angeordneten Kunststoffschläuchen besteht. Der nachträglich durch Einsaugen des Vorformlingsschlauches be­ schichtete, vorgefertigte Artikel stellt dabei ein Korsett für den eingesaugten Schlauch dar. Der endgültig fertige Artikel läßt sich daher auch bei hohen Tempe­ raturen, sofort nach dem Saugblasen entformen, weil in der Blasform keine Kühl­ zeit mehr benötigt wird. Es läßt sich damit ein sehr schneller Herstellungsprozeß mit hohen Stückzahlen erreichen.

Ein vorteilhafter Vorschlag der Erfindung sieht vor, dass der bereitgestellte Artikel einem von der Saugblasmaschine externen Herstellungsprozeß entstammt und in das Saugblaswerkzeug eingelegt wird. Bei diesem vorgefertigten, weiter zu be­ schichtenden Artikel, kann es sich um ein zuvor auf einer anderen Saugblasma­ schine hergestelltes Blasteil, ein in einer Spritzgießmaschine hergestelltes Spritz­ gußteil, ein Metallrohr oder dergleichen handeln. Beim Einlegen eines Metallroh­ res in das Saugblaswerkzeug und Durchsaugen des Vorformlingsschlauches bil­ det das Metallrohr die Außenhaut für das fertige Blasteil und macht folglich z. B. ein Lackieren oder Beschichten der Innenoberfläche entbehrlich. Nach Beendi­ gung des Saugblasprozesses brauchen von dem innig mit dem eingelegten, vor­ gefertigten Artikel verbundenen Vorformlingsschlauch lediglich, wie beim Saugbla­ sen üblich, die endseitigen Köpfe abgeschnitten zu werden. Das kann innerhalb oder auch außerhalb des Werkzeuges erfolgen. Bei einem hinreichend stabilen externen Artikel kann auf eine 2-teilige Blasform bzw. ein Formwerkzeug sogar ganz verzichtet werden. Statt der Saugblasform kann nämlich eine einfache Halte­ vorrichtung zum Einsatz kommen, die aus lediglich z. B. Haltebacken oder der­ gleichen Haltemittel besteht und die zumindest an den Artikelenden angeordnet sind, um diese ergreifen und halten zu können.

Wenn bei in das Formwerkzeug eingelegten, extern vorgefertigten Artikeln diese vor dem Einlegen in das Saugblaswerkzeug gekühlt werden, läßt sich das schnelle Entformen und damit die Verwirklichung von hohen Stückzahlen ohne Kühlzeit in der Blasform weiter begünstigen.

Nach einem weiteren verfahrensmäßigen Vorschlag ist es alternativ möglich, daß in demselben Saugblaswerkzeug in einem ersten Schritt durch Saugblasen ein Kunststoff-Artikel erzeugt und in einem darauffolgenden zweiten Schritt in diesen Artikel der Vorformlingsschlauch eingesaugt wird. Auch in diesem Fall wirkt der vorgefertigte Artikel als Korsett für den später eingesaugten Vorformlingsschlauch, gleichwohl empfiehlt es sich nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung in die­ sem Fall, dass die Werkzeug-Formhälften gekühlt werden. Während bei extern gefertigten und danach in das Werkzeug eingelegten vorgefertigten Artikeln auf eine Kühlung des Werkzeugs ganz verzichtet werden kann, bringt bei der Vor- und Endfertigung in derselben Saugblasmaschine die Kühlung den Vorteil, dass das per se ein schnelles Entformen ermöglichende Korsett des vorgefertigten Artikels durch die zusätzliche Kühlung weiter beschleunigte Entform-Intervalle begünstigt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentan­ sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen sehr schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfin­ dung. Es zeigen:

Fig. 1 als Einzelheit einer weiter nicht dargestellten Saugblasformmaschine deren geöffnetes Werkzeug mit darüber angeordnetem Bereitstel­ lungskopf, vor dem Zuführen eines Vorformlingsschlauches zum Ein­ saugen in einen in das Werkzeug eingelegten, vorgefertigten Artikel;

Fig. 2 eine Teilansicht eines Saugblas-Werkzeugs mit einer gegenüber Fig. 1 abweichenden Kontur der Artikelkavität und damit des Artikels, im Betriebszustand nach dem Einsaugen eines Vorformlingsschlauches in einen eingelegten, vorgefertigten Artikel; und

Fig. 3 eine aus mehreren Haltebacken-Paaren bestehende Haltevorrich­ tung für das Vorprodukt bzw. den vorgefertigten Artikel.

Eine in ihrer Gesamtheit in Fig. 1 nicht dargestellte, als solche hinlänglich be­ kannte Saugblas-Formmaschine 1 umfaßt einen Bereitstellungskopf 2, dem das zur Herstellung des sauggeblasenen Hohlkörpers benötigte aufbereitete Kunst­ stoffmaterial mittels Extruder und Verteiler zugeleitet wird. Der Bereitstellungskopf 2 gibt die für das Saugblasverfahren benötigten Vorformlinge in Form von Schlauchabschnitten bzw. Vorformlingsschläuchen 3 in ein aus zwei Formhälften 4a, 4b bestehendes Werkzeug 5 ab, das mit einer Artikelkavität 7 ausgebildet ist. Die Formhälften 4a, 4b des Werkzeugs 5 sind in einer von Schließzylindern be­ aufschlagbaren, nicht gezeigten Schließeinheit angeordnet.

Einem in die Artikelkavität 7 des geöffneten Werkzeugs 5 bereits eingelegten, vor­ gefertigten Artikel 8 (metallisches Rohr, Spritzguß-, Blasteil oder dergleichen) wird gemäß Fig. 1 zum Ein- bzw. Durchsaugen der Formlingsschlauch 3 zugeführt. Zum Saugblasen bzw. Einsaugen des Vorformlingsschlauches 3 in den vorgefer­ tigten Artikel 8 wird das Werkzeug 5 geschlossen und eine von unterhalb mittels eines Adapters 9 an das Werkzeug angeschlossenen Saugvorrichtung 10 einge­ schaltet. Ergänzend zu dem damit einsetzenden Ansaugen des neu zugeführten Vorformlingsschlauches 3 kann Vorblasluft in den Vorformlingsschlauch eingebla­ sen werden. Sobald die im Ausführungsbeispiel an der Ober- und der Unterseite des Werkzeugs 5 angeordneten Schieber 11 bzw. 12 zum Verschließen der Arti­ kelkavität 7 zugefahren wurden, wird die Vorblasluft ausgeschaltet und das Auf­ blasen des Vorformlingsschlauches mittels Blasluft über Blasnadeln oder -dornen bewirkt. Der Vorformlingsschlauch 3 verbindet sich dabei innig mit der Innenman­ telfläche des vorgefertigten Artikels 8 zu einem fertigen - nicht dargestellten - Verbundkörper. Wenn dieser Prozeß abgeschlossen ist, werden die Formhälften 4a, 4b in die Offenstellung gemäß Fig. 1 gefahren, so dass der fertige, aus dem vorgefertigten Teil 8 und dem damit verbundenen Vorformlingsschlauch 3 bestehende Fertigartikel zur Entnahme, bspw. mittels eines Entnahmegreifers oder ei­ ner Maske, frei liegt. Das Entformen, d. h. Öffnen des Werkzeugs und Entnehmen des Fertigartikels, kann hierbei in sehr rascher Zeitfolge durchgeführt werden, da der vorgefertigte - und gegebenenfalls tiefkalt eingelegte - Artikel 8 dem Vorform­ lingsschlauch 3 ein stützendes Korsett bietet.

Die Fig. 2 zeigt ein Werkzeug 105 mit von der Konturierung nach Fig. 1 abwei­ chender Artikelkavität 107 der Formhälften 104a, 104b in der geschlossenen Werkzeugposition. Der zugeführte Vorformlingsschlauch 103 wurde durch die ein­ geschaltete Saugvorrichtung 10 (vgl. Fig. 1) bereits durch den zuvor in das Werk­ zeug 105 eingelegten vorgefertigten Artikel 108 gesaugt, wobei sich aufgrund der über nicht gezeigte Blasnadeln oder -dorne eingeleiteten Blasluft der Vorform­ lingsschlauch 103 innig mit der Innenmantelfläche des eingelegten vorgefertigten Artikels 108 verbunden hat. Die nach dem Saugblasprozeß von dem Vorform­ lingsschlauch 103 endseitig übrig bleibenden, von den Schiebern 11, 12 freigege­ benen Köpfe 15 werden entweder direkt in dem Werkzeug 105 oder nach der Ent­ nahme und dem Abtransport in einer Nachfolgestation abgeschnitten, so dass da­ nach der fertige Verbundkörper, hergestellt aus einem vorgefertigten Artikel und einem in diesen eingesaugten Vorformlingsschlauch, vorliegt.

Beim Ausführungsbeispiel einer Saugblasmaschine 100 nach Fig. 3 ist anstelle einer 2-teiligen Blasform bzw. Werkzeugen lediglich eine hier aus drei auf und zu beweglichen Backenpaaren 16a, 16b, 16c bestehende Haltevorrichtung, das heißt Formhälften bzw. eine Schließeinheit sind nicht erforderlich. Die an den En­ den des vorgefertigten, stabilen Artikels 208 angrenzend an die Schieber 11, 12 angeordneten Backenpaare 16a und 16c, optional ergänzt durch das etwa im Mittelbereich des Artikels 208 vorgesehene Backenpaar 16b, halten den Artikel 208 während des Ein- und Durchsaugens des - nicht gezeigten - Vorformlings­ schlauches mittels der Saugvorrichtung 10 sowie beim Aufblasen sicher in seiner Position.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen, mehrschichtigen Artikeln, be­ stehend aus thermoplastischem Kunststoff oder aus anderen Materialien und thermoplastischem Kunststoff, wobei in einen aus einem vorgelagerten Herstellungsprozeß bereitgestellten Artikel (8; 108), der von einem zwei in eine Offen- und eine verriegelbare Schließstellung bewegbaren Formhälften (4a, 4b; 104a, 104b) aufweisenden Werkzeug (5; 105) oder einer Haltevor­ richtung (16a bis 16c) einer Saugblasmaschine (1; 100) aufgenommen wird, ein zugeführter Vorformlingsschlauch (3; 103) aus thermoplastischem Kunststoff eingesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bereitgestellte Artikel (8; 108) einem von der Saugblasmaschine (1; 100) externen Herstellungsprozeß entstammt und in das Saugblaswerk­ zeug (5, 105) oder die Haltevorrichtung (16a bis c) eingelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel (8; 108) vor dem Einlegen in das Saugblaswerkzeug (5; 105) oder die Haltevorrichtung (16a bis c) gekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in demselben Saugblaswerkzeug (5, 105) in einem ersten Schritt durch Saugblasen ein Kunststoffartikel erzeugt und in einem darauffolgen­ den zweiten Schritt in diesen Artikel der Vorformlingsschlauch (3; 103) ein­ gesaugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeug-Formhälften (4a, 4b; 104a, 104b) gekühlt werden.