DE1085662B

DE1085662B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von geschlossenen Hohlkoerpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen in einer Form

Info

Publication number: DE1085662B
Application number: DEC9733A
Authority: DE
Inventors: Louis Pierre Antoine Convert
Original assignee: LOUIS PIERRE ANTOINE CONVERT
Current assignee: LOUIS PIERRE ANTOINE CONVERT
Priority date: 1953-09-17
Filing date: 1954-07-29
Publication date: 1960-07-21
Also published as: FR1083781A; BE530742A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von geschlossenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen in einer Form Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von geschlossenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Aufblasen in einer Form.
Bei den nach bekannten Verfahren hergestellten geschlossenen Hohlkörpern ist stets eine Offnung für den Eintritt des Gases vorgesehen, durch das der Werkstoff, aus dem der Gegenstand hergestellt werden soll, beim Aufblasen in die Hohlräume der Form gedrückt wird. Diese Öffnung kann zwar sehr klein sein und je nach der Art des Gegenstandes und seines Werkstoffes durch Leim oder Mastix sowie durch Schweißen oder auf sonstige Weise verschlossen werden, doch ergibt sich dabei immer eine Markierung in der Oberfläche des Gegenstandes. So ist es z. B. bekannt, eine aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Blase in plastifiziertem Zustand in einer bis auf eine kleine Öffnung vollständig geschlossenen Form aufzublasen und den für die Zuführung des Aufblasegases vorgesehenen, durch die Öffnung aus der Form herausragenden Hals der Blase nach dem Aufblasen abzuquetschen. Das Abquetschen kann aber nicht so durchgeführt werden, daß die Stelle an dem fertigen Gegenstand unsichtbar bleibt. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Wandstärke des Hohlkörpers an dieser Stelle schwächer ist, weil das die Abquetschstelle umgebende Material beim Schließen gestreckt und gedehnt wird.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, diesen Nachteil zu vermeiden und hohle geschlossene Gegenstände, beispielsweise Bälle, durch Aufblasen in einer Form so herzustellen, daß keine sichtbaren Markierungen und geschwächten Stellen entstehen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Formvorgang in folgender Weise in zwei Phasen durchgeführt wird: In der ersten Phase erfolgt das Aufblasen der Werkstoffschicht in der Form, die hierbei nicht vollkommen geschlossen ist, so daß die beiden Formteile einen gewissen Abstand voneinander haben. Dadurch erstreckt sich der aufgeblasene Hohlkörper ringsum iiber die die endgültige Form bestimmenden Hohlräume hinaus in den Spalt, der zwischen den beiden Formteilen vorhanden ist. In der zweiten Phase werden die beiden Formteile dann einander so genähert, daß die in den Ilohlräumen befindlichen Teile des Hohlkörpers unter Abquetschen der sich ringsum darüber hinaus erstrekkenden Teile gegeneinandergedrückt und miteinander verschweißt werden. Dieser Abquetschvorgang kann so durchgeführt werden, daß äußerlich an dem fertigen Hohlkörper nichts davon zu sehen ist. Durch die gleichzeitige Einwärtsbewegung der beiden in den Hohlräumen der Formteile befindlichen Teile des Hohlkörpers und den sich dabei steigernden Innendruck des Aufblasgases erfolgt eine innige Ver- schweißung der beiden Ränder. Die beiden Phasen der Herstellung können in zwei verschiedenen Formen durchgeführt werden. Man kann sie aber auch in derselben Form ausführen, wenn die Form so ausgebildet ist, daß die Abmessungen des in ihr vorgesehenen Hohlraums verändert werden können, derart, daß man zunächst darin einen Hohlkörper größerer Abmessungen formen kann, den man dann durch Verkleinern auf die endgültige Größe bringt.
Eine solche Form besteht vorzugsweise aus zwei Formteilen, deren den fertigen Hohlkörper bestimmende Hohlräume in an sich bekannter Weise von beim Schließen der Form zusammenpassenden Begrenzungsrändern umgeben sind. Hierbei sind mit Abstand um diese Begrenzungsränder herum zusätzliche Abschluß rahmen oder -leisten vorgesehen, die in der ersten Phase des Verfahrens, abgesehen von einer Einführungsöffnung für das Aufblasgas, einen Abschluß der Formteile bewirken, wenn die Begrenzungsränder der Hohlräume noch einen Abstand voneinander haben und die diesen Abschluß aufrechterhalten, wenn die Formteile in der zweiten Phase des Verfahrens bis zur gegenseitigen Berührung der Begrenzungsränder einander weiter genähert werden.
Diese Wirkung der Abschluß rahmen oder -leisten kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Abschluß rahmen oder -leisten, die normalerweise weiter vorstehen als die Begrenzungsränder der Hohlräume, in sie aufnehmenden Nuten der Formteile angeordnet und entgegen der Kraft von Federn in die Nuten eindrückbar. Es ist auch möglich, die Abschluß rahmen oder -leisten aus zusammendrückbarem Werkstoff herzustellen. In beiden Fällen brauchen dann nur die Formteile gegeneinanderbewegt zu werden, und zwar in der ersten Phase so weit, daß sich nur die Abschluß rahmen oder -leisten berühren, während in der zweiten Phase die Formteile bis zur Berührung der Begrenzungsränder vorbewegt werden. Dabei drücken sich die Abschluß rahmen oder -leisten selbsttätig in ihre Nuten ein oder werden entsprechend verformt.
Es ist aber auch möglich, die Abschluß rahmen oder -leisten als an dem einen Formteil vorgesehene Wangen auszubilden, die in entsprechende Ausnehmungen des anderen Formteils eingreifen, und zwar bereits in einer Stellung der Formteile, bei der sich die Begrenzungsränder der Hohlräume noch nicht berühren.
Die Zeichnung erläutert die Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht des kugelförmigen Hohlkörpers, der hergestellt werden soll, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch die Form zur Herstellung dieses Körpers in der Stellung für die erste Herstellungsphase, Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt durch die Form in der Stellung für die zweite Herstellungsphase, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zweier zusammengehöriger Formteile, Fig. 5 einen Teilschnitt durch einen dieser Formteile und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht zweier anderer zusammengehöriger Formteile.
Das Wesen des Verfahrens gemäß der Erfindung läßt sich am besten an Hand der Fig. 2 und 3 erklären.
Die beiden symmetrischen Formteile 3 a und 3 b, die zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Balles 2 dienen, weisen Hohlräume 4 a bzw. 4b auf, die zusammen der Oberfläche des Balles entsprechen. Rings um die Hohlräume sind ringförmige Vertiefungen in den Formteilen derart vorgesehen, daß dazwischen die Hohlräume umschließende Begrenzungsränder 5a, 5 b stehenbleiben. Diese Begrenzungsränder haben in der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Formteile Abstand voneinander, so daß die ringförmigen Vertiefungen mit den Hohlräumen in Verbindung stehen und das zum Aufblasen dienende Gas zwischen die beiden eingelegten Schichten 2 a und 2 b aus Kunststoff treten kann, um sie in die Hohlräume hineinzudrücken. Der Abschluß nach außen erfolgt durch sich dichtend berührende Abschluß rahmen 6 cd, 6 b.
Wenn die erste Phase des Verfahrens durchgeführt ist, werden die beiden Formteile einander genähert, indem sie in den Abschlußrahmen 6a und 6b vorgeschoben werden, bis sich die Begrenzungsränder 50, 5b der beiden Hohlräume 4a und 4b berühren. Dadurch werden die nach außen über die Begrenzungsränder überstehenden Teile der Schichten 2a und 2 b abgequetscht und die Ränder der beiden Hohlkugelhälften innig miteinander verbunden. Es bedarf nun nur noch der beim Formen solcher Stoffe üblichen Behandlungsverfahren, um den fertigen Ball zu erhalten.
Für die Praxis eignet sich besonders eine Ausführungsform, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Form besteht aus zwei Teilen 3a und 3b mit je einem Hohlraum 4a und 4b, wie sie bei den iiblichen Formen zum Aufblasen vorgesehen sind. Die Begrenzungsränder der Hohlräume sind mit 5 ci und 5 b bezeichnet.
Die Abschlußrahmen 6a, 6b sind hierbei mit den Formteilen 3 3a, 3b verbunden. Sie bestehen entweder aus nachgiebigem Werkstoff oder sind, wenn sie aus unnachgiebigem Werkstoff bestehen, in Nuten 25 der Formteile angeordnet und entgegen der Kraft von Federn 24 in die Nuten eindrückbar (s. Fig. 5).
Während der ersten Phase des Formverfahrens sind die beiden Formteile 3 a, 3 b einander so weit genähert, daß sich die Abschlußrahmen 6a, 6 b berühren, wodurch die beiden Schichten 2 2a, 2 b aus dem plastischen Werkstoff ebenfalls in Berührung kommen.
Durch die Öffnung 12a, 12 b kann dann das Gas zwischen die Schichten geblasen werden, so daß diese in die Hohlräume 4 4a, 4b der Formteile eingedrückt werden.
Während der zweiten Phase werden die Formteile mit einem größeren Druck gegeneinandergepreßt. Dadurch drücken sich die Abschlußrahmen 6a, 6 b in die Nuten 25 ein, und die Begrenzungsränder 5 5a, 5b nähern sich einander bis zur Berührung. Infolgedessen wird der herzustellende Körper unter Abquetschen der ringsum überstehenden Teile vollkommen geschlossen. Die weitere Behandlung geschieht wie üblich.
Bei der Form gemäß Fig. 6 umschließt der eine Formteile den anderen Formteil 3 b auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten dichtend, und zwar mittels zweier Wangen 7a, die in entsprechende Ausnehmungen 7b des anderen Formteils eingreifen. An den beiden dazwischenliegenden Seiten sind Abschlußleisten 6a, 6b vorgesehen. Dabei sind nur die an dem Formteil 3 a vorgesehenen Abschlußleisten 6 a in Nuten dieses Formteils einschiebbar, während der Formteil 3 b zwei feste Abschlußleisten 6 b aufweist. In diesem Falle werden also die Abschlußleisten 6a um ein entsprechend größeres Stück eingedrückt, wenn die Formteile nach Beendigung der ersten Formphase so nahe aneinandergedrückt werden, daß sich die Begrenzungsränder 5 ci und 5 b berühren.
Es versteht sich, daß die Ausbildung der Abschlußrahmen oder -leisten auch in anderer Weise erfolgen kann. Wesentlich ist nur, daß sie sowohl in der Stellung der Formteile, bei der zwischen den Begrenzungsrändern 5a, 5b der Hohlräume 4a, 4b noch ein Abstand vorhanden ist, als auch in der Stellung, bei der die Begrenzungsränder fest aufeinanderliegen, einen guten Abschluß ergeben.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zum Herstellen von geschlossenen Hohlkörpern, wie Bällen, aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem der Kunststoff in plastifiiieftem Zustand in dünner Schicht in eine die Gestalt des Hohlkörpers bestimmende Form eingebracht, in dieser bis zum Berühren der Forminnenwand aufgeblasen und schließlich an der Eintrittsstelle für das Aufblasegas verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufblasen der Werkstoffschicht in einer ersten Phase erfolgt, in der die beiden Formteile einen gewissen Abstand voneinander haben, so daß sich der aufgeblasene Hohlkörper ringsum über die die endgültige Form bestimmenden Hohlräume hinaus erstreckt, und daß in einer zweiten Phase die beiden Formteile einander so genähert werden, daß die in den Hohlräumen der Form befindlichen Teile des Hohlkörpers unter Abquetschen der sich darüber hinaus erstreckenden Teile mit ihren Rändern gegeneinandergedrückt und miteinander verschweißt werden.
2. Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form mit einem in seinen Abmessungen veränderbaren Hohlraum versehen ist.
3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (3 a, 3 b), deren den fertigen Hohlkörper bestimmende Hohlräume (4a, 4b) in an sich bekannter Weise von beim Schließen der Form zusammenpassenden Begrenzungsrändern (5 a, 5 b) umgeben sind, mit Abstand um diese Begrenzungsränder herum zusätzliche Abschlußrahmen oder -leisten (6a, 6b) aufweisen, die in der ersten Phase des Verfahrens, abgesehen von einer Einführungsöffnung für das Aufblasegas, einen Abschluß der Formteile bewirken, wenn die Begrenzungsränder noch einen Abstand voneinander haben, und die diesen Abschluß aufrechterhalten, wenn die Formteile in der zweiten Phase des Verfahrens bis zur Berührung der Begrenzungsränder einander weiter genähert werden.
4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußrahmen oder -leisten (6 a, 6 b), die normalerweise weiter vorstehen als die Begrenzungsränder (5 a, 5 b) der Hohlräume (4 a, 4 b) in sie aufnehmenden Nuten (25) des zugehörigen Formteils (3a, 3b) angeordnet und entgegen der Kraft von Federn (24) in die Nuten eindrückbar sind.
5. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieAbschlußrahmen oder -leisten (6cd, 6 b), die normalerweise weiter vorstehen als die Begrenzungsränder (5 a, 5 b) der Hohlräume (4 a, 4 b), aus zusammendrückbarem Werkstoff bestehen.
6. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschluß rahmen oder -leisten aus an dem einen Formteil (3 cd) vorgesehenen Wangen (7a) bestehen, die mit genügendem axialem Spiel in entsprechende Ausnehmungen (7 b) des anderen Formteils (3 b) eingreifen.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 349 177, 2 541 249.