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Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem Schlauch aus
thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von Hohlkörpern aus einem Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Blasverfahren,
wobei in der Form ein vollkommen geschlossener, mit unter Druck stehendem Aufweitmittel
gefüllter Hohlkörper entsteht, bestehend aus einer Strangpresse mit senkrecht nach
unten gerichteter Spritzdüse, welche ein über die Düsenmündung vorstehendes Blasrohr
aus wärmeleitendem Material besitzt, dessen Durchmesser wesentlich kleiner als der
Innendurchmesser des Ringspaltes ist, einer unterhalb der Spritzdüse angeordneten
Formeinrichtung, welche eine Anzahl von umlaufenden Formen besitzt, die jeweils
aus zwei im Bereich des Blasrohres gegeneinander preßbaren Formhälften bestehen
und an ihrer dem Blasrohr zugewendeten Seite mit einem Klemmbackenpaar aus Gummi
od. dgl. versehen sind, das den ausgepreßten Schlauchabschnitt gegen das Blasrohr
preßt und nach dem Herausziehen des Blasrohres den Schi auch abs chnitt einklemmt,
sowie einer Einrichtung zur Bewegung der Formen in Richtung des Schlauches und einer
Entformungsstation zum Öffnen der Form und Auswerfen der Hohlkörper aus der Form.
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Eine derartige Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem
Schlauch aus therrnoplastischem Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen, Polyvinylchlorid
od. dgl., ist bekannt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Wandstärke der
Hohlkörper nicht beliebig verringert werden kann, da im Fall, indem die an der Entformungsstation
der bekannten Vorrichtung ausgeworfenen Hohlkörper, die noch unter der Wirkung des
Innendruckes des Aufweitmittels stehen, sehr dünnwandig sind, diese Hohlkörper leicht
durch den Druck des Aufweitmittels platzen, wenn die betreffende Form geöffnet wird.
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Sehr dünnwandige Hohlkörper aus Kunststoff werden insbesondere zum
Herstellen von durch Zusammendrücken betätigte Behälter zur Zerstäubung von Flüssigkeiten
benötigt, bei denen im Fall, wenn die Wand des betreffenden Behälters nicht dünn
genug ist, Sprünge oder Risse auftreten, durch die eine Weiterbenutzung des betreffenden
Zerstäuberbehälters unmöglich wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung
zur Herstellung von Hohlkörpern aus einem Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff
so zu verbessern, daß sich sehr dünnwandige Hohlkörper herstellen lassen, ohne daß
die Gefahr eintritt, daß an der Entformungsstation die ausgeworfenen dünnwandigen
Hohlkörper zerplatzen.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art dadurch gelöst, daß im Bereich der Entformungsstation ein ortsfester
Nocken angeordnet ist, mittels welchem eine mit einem in einer der beiden Formhälften
vorgesehenen Schlitten fest verbundene Hohlnadel in Richtung senkrecht zur Wand
des zwischen den Formhälften befindlichen geschlossenen Hohlkörpers durch eine aus
Gummi bestehende, in der Nähe der Klemmbacken angeordnete Formwand und durch die
Wand bis in den Hohlraum des Hohlkörpers bewegbar ist und anschließend in ihre zurückgezogene
Stellung in der Formwand mittels einer Feder zurückbewegbar ist.
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Mit den erfindungsgemäßen Merkmalen wird eine Einrichtung geschaffen,
die selbsttätig und entsprechend dem Arbeitstakt der Vorrichtung arbeitet und mit
der es möglich ist, vor dem Auswerfen eines Hohlkörpers aus der betreffenden Form
die Druckluft im Hohikörperinneren abzulassen und dadurch die Gefahr eines Zerplatzens
der ausgeworfenen Hohlkörper völlig zu beseitigen.
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Da erfindungsgemäß die Formwand, durch die die Hohlnadel senkrecht
zur Wand des zwischen den Formhälften befindlichen geschlossenen Hohlkörpers bewegbar
ist, aus Gummi besteht, wird in vorteilhafter Weise bewirkt, daß während des Fertigungsprozesses
der in dem Hohlkörper herrschende Innen-
druck diese Formwand etwas
verformt und dadurch die Hohlnadelöffnung so weit schließt, daß das noch weiche
Material der Wandung des aufgeblasenen Hohlkörpers nicht in die Hohlnadelöffnung
der aus Gummi bestehenden Formwand eindringt und von der in dieser Formwand befindlichen
Hohlnadel durchstoßen wird.
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Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß bei Vorrichtungen der
eingangs beschriebenen Art die Verwendung einer Hohlnadel an sich bereits zum Stand
der Technik gehört. Diese Hohlnadel hat aber im Vergleich zu der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht die Aufgabe, die Druckluft aus den fertiggeformten Hohlkörpern
vor deren Auswerfen aus der Hohlform abzulassen, sondern dient allein zum Aufblasen
der in die Hohlformen eingegebenen Vorformlinge. Im übrigen würde sich aber auch
die Hohlnadel dieser bekannten Vorrichtung gar nicht für den erfindungsgemäßen Zweck
eignen, da im Fall, indem wie bei der Erfindung über ein zusätzlich vorzusehendes
Organ in den Vorformling unter Druck stehendes Aufweitmittel wie Druckluft eingeführt
wird, diese Druckluft über die Hohlnadel entweichen würde. Außerdem würde diese
Druckluft über den Rand des durch die Hohlnadel in die Wandung des Vorformlings
gestochenen Loches zwischen diesen Formling und die Form eindringen, so daß sich
der aufgeblasene Hohlkörper nicht auf seine der Hohlform entsprechende Endform ausweiten
könnte.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen,
in denen eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art mit den erfindungsgemäßen
Merkmalen gezeigt ist, noch näher beschrieben.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern
aus einem Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff; F i g. 2 zeigt eine Ansicht
der Vorrichtung in Richtung der Pfeile II-II von Fig. 1; F i g. 3 zeigt eine im
Längsschnitt dargestellte Teil ansicht durch zwei aufeinanderfolgende Formen der
Vorrichtung von Fig.1 zur Veranschaulichung der aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge;
F i g. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Hohlform in der Stellung kurz vor dem
Auswerfen des Hohlkörpers, während F i g. 5 und 6 die Betätigungseinrichtung zum
Verschieben der Hohlnadel in der zurückgezogenen bzw. eingerückten Stellung zeigen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischen
Kunststoffen, z. B. Polyäthylen, Polyamiden, Polyvinyl-Kunststoffen od. dgl., umfaßt
gemäß Fig. 1 und 2 eine Spritzdüse 10, die einen Schlauch T aus Kunststoff in Richtung
der senkrechten Achse 11 nach unten extrudiert und der ein aus wärmeleitendem Material
bestehendes Blasrohr 42 zugeordnet ist, das über die Düsenmündung nach unten in
axialer Richtung vorsteht und dessen Durchmesser wesentlich kleiner als der Innendurchmesser
des Ringspaltes der SpritzdüselO ist.
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Das Blasrohr 42 ist über eine Leitung 41 an eine nicht dargestellte
Druckluftquelle angeschlossen.
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Ferner ist eine Anzahl von Formen vorgesehen, von denen vier Formen,
nämlich die Formen A, B, C und D dargestellt sind. Diese Formen sind auf einer endlosen
Kette 12 angebracht, die über am Umfang rechteckige Kettenräder 13, 14 und 15 umläuft.
Die Kettel2 besteht gemäß Fig.2 aus einer Anzahl
rechteckiger Trägerplatten 16, die
mittels Teilen 17 gelenkig miteinander verbunden sind, welche sich längs der längeren
Kanten der Trägerplatten 16 in Abstand gegenüberliegen. Die kürzeren Kanten dieser
Trägerplatten haben dabei eine Länge, die der Seitenlänge 13 a der sechseckigen
Kettenräder entspricht.
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Um die Trägerplatten 16 in Richtung des in F i g. 1 eingezeichneten
Pfeiles zu bewegen, sind an dem Kettenrad 13 Zähne 13 b vorgesehen, die in die Lücken
18 zwischen den einzelnen Trägerplatten 16 eingreifen. Die Welle 29 des Kettenrades
13 ist mit einem Antriebsmotor verbunden, dessen Drehzahl verändert bzw. geregelt
werden kann.
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Wenn sich die Kette 12 bewegt, beschreiben die Formen A, B, C, D
usw. eine geschlossene Bahn 19, die im Bereich, der durch die Klammer M erfaßt ist,
mit der Achse 11 des Schlauches T zusammenfällt In Fig. 1 sind die FormenA, B, C
längs dieser Achse untereinanderliegend dargestellt, während die Form D an der Entformungsstation
gezeigt ist, an der der Hohlkörper ausgeworfen wird.
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Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, bestehen die Formen A, B, C und D
aus jeweils zwei Formhälften A1 und A2,B1 und B2, Cj und C2 usw. Diese Formhälften,
die den Form-Hohlraum 20 begrenzen, sind auf der jeweils zugehörigen Trägerplatte
16 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Form gleitbar angeordnet.
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Wie in Fig. 2 an Hand der Form A dargestellt, ist dabei die Formhälfte
A1 dieser Form am Ende der Kolbenstange 21' eines hydraulischen Zylinders 22' befestigt,
während die Forrahilifte A2 am Ende der der Kolbenstange 22" eines hydraulischen
Zylinders 22' angebracht ist. Die hydraulischen Zylinder sind an den gegenüberliegenden
Enden der Trägerplatten 16 befestigt. Die hydraulische Kolben- und Zylinderanordnung
wirkt so, daß bei Zuführung eines Druckmittels in der einen Richtung die Formhälften
in die Stellung der Formhälften E1 und E2 auseinandergezogen und bei Zuführung von
Druckmittel' in der anderen Richtung fest gegeneinandergepreßt werden können (Stellung
der Formhälften B, und B2 bzw.
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C1 und C2 in Fig. 2).
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Die Formhälften A1 und A2, Bj und B2 usw. haben Kühlmäntel 50, denen
in geeigneter Weise Kühlwasser zugeführt wird. Der Form-Hohlraum 20 ist am Boden
durch zwei untere Klemmbacken 51', 51" begrenzt, die mit je einer Formhälfte verbunden
sind und die einen Abschnitt des extrudierten Schlauches T fest einspannen können,
wenn die Formhälften in gleichachsiger Lage mit diesem Schlauch geschlossen werden.
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Außerdem weist jede Form zwei obere Klemmbacken auf, die aus Metallplatten52'
und 52" bestehen, welche je an einer Formhälfte A1 bzw. A2 in einer Ebene senkrecht
zur Längsachse der Form festgeschraubt sind und an ihren einander zugewandten Enden
Klemmbacken 53' und 53" aus Gummi tragen, welche senkrecht zur Ebene der F i g.
3 gesehen breiter als der halbe Umfang des Schlauches T sind und beim Schließen
der Form den Schlauch T zwischen sich zusammendrücken. Die Klemmbacken 53' und 53"
bestehen vorzugsweise aus Silikongummi, der gegen höhere Temperaturen verhältnismäßig
unempfindlich ist, und sind vorzugsweise auswechselbar.
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Wie der untere Teil der Fig.3 zeigt, begrenzen diejenigen Abschnitte
der einander zugewandten Stirnflächen der Metallplatten zugewandten Stirnflächen
der
Metallplatten 52' und 52", die nicht von den Klemmbacken 53' und 53" überdeckt sind,
den Teil des Form-Hohlraumes 20, in welchem eine verlängerte Wand P des Flanschenhalses
ausgebildet wird. Diese verlängerte Wand P wird nach dem Auswerfen des betreffenden
Hohlkörpers in der Ebene 60 abgeschnitten.
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Beim Betrieb der Vorrichtung schließen sich die Formen nacheinander,
sobald sie die Stellung erreicht haben, die in F i g. 1 die Form A einnimmt. In
dieser Stellung schließen die starren unteren Klemmbacken 51' und 51" in einem Bereich
des Schlauches T, der etwas unterhalb des unteren Endes des Blasrohres 42 liegt.
Dadurch werden die Schlauchwände unter Verschweißung verbunden. Die Klemmbacken53'
und 53" hingegen schließen sich in dieser Stellung um einen Bereich des Schlauches
T, durch welohen sich noch das Blasrohr 42 erstreckt. Sie drücken damit den zwischen
ihnen liegenden Bereich auf das Blasrohr 42 druckdicht an.
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Nachdem eine Form in der oben beschriebenen Weise geschlossen ist,
bewegt sie sich entlang der senkrechten Achse 11 (vgl. F i g. 1) nach unten, wobei
durch das Blasrohr 42 Druckluft mit einem Druck hindurchgeleitet wird, der ausreicht,
den von der Form eingeschlossenen Abschnitts (F i g.3) des Schlauches T schnell
auszudehnen. Da durch die Druckluft dem Schlauch T Wärme entzogen wird, gleitet
bei der Abwärtsbewegung der betreffenden Form die zwischen die Klemmbacken 53' und
53" und das Blasrohr 42 eingespannte Zone des Schlauches T leicht auf dem Blasrohr
42, das zusätzlich zu diesem Zweck an der Außenseite vollständig glatt poliert ist.
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Kurz bevor die Form vom Blasrohr 42 gleitet, wird die Druckluft abgestellt,
wobei Beginn und Ende der Luftzufuhr zweckmäßigerweise durch elektrische Mikroschalter
gesteuert werden, die längs des Weges der Formen angeordnet sind und im Steuerstromkreis
eines elektromagnetischen Ventils liegen, welches die Luftzufuhr zum Blasrohr 42
freigibt bzw. verschließt. Sobald die Form vom Blasrohr 42 abgezogen ist, klemmen
die Klemmbacken53' und 53" den Schlauch T vollständig zusammen, was gewährleistet,
daß der Druck in der Form aufrechterhalten bleibt (vgl. den unteren Teil von Fig.
3). Während die Form sich auf ihrer Bahn weiterbewegt, kühlt sich die in der Form
geblasene Flasche od. dgl. ab und erstarrt. Entsprechend der Weiterbewegung dieser
Form erreichen weitere Formen nacheinander die in Fig. 1 gezeigte Stellung der Form
A, und für diese Formen finden dann gleichfalls die oben beschriebenen Arbeitsgänge
statt.
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Wie die Fig.3, 5 und 6 zeigen, hat die Metallplatte 52' eine Ausnehmung
61 und einen Schlitz 62, der sich senkrecht zur Längsachse der Form erstreckt.
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In dem Schlitz62 gleitet ein Schlitten 63, der die Form eines länglichen
Metallblockes mit zwei seitlichen Vorsprüngen 63' und 63" hat. Der Schlitten 63
weist ferner eine Längsbohrung 64 auf, in die eine Hohlnadel 65 eingeschraubt ist,
welche sich senkrecht zur Formachse erstreckt.
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Eine Feder 66, die am Vorsprung 63' anliegt, drückt den Schlitten
63 und die Hohlnadel 65 von der Formachse weg. Um den Schlitten 63 und damit die
Hohlnadel 65 in Richtung zur Formachse hin bewegen zu können, wirkt mit dem Vorsprung
63" ein Hebel 67 zusammen, der durch eine Stange 68 betä-
tigt wird, die über die
eine äußere Randkante der Metallplatte 52' vorsteht. Diese Stange 68 wird, wenn
die betreffende Form in den Bereich der Entformungsstation gelangt, durch einen
ortsfesten Nocken 90 (F ig. 1) in die in F i g. 6 hin gezeigte Stellung gedrückt,
in der die Stange über den Hebe167 den Schlitten 63 entgegen der Wirkung der Feder
66 in die in F i g. 6 gezeigte Stellung bewegt. In dieser Stellung ragt die Hohlnadel
65 in den Form-Hohlraum 20 hinein (Fig.4), wobei sie die Wand P am Flanschenhals
durchstoßen hat. Dadurch wird unmittelbar vor dem Auswerfen des Hohlkörpers bzw.
vor dem Öffnen der Form über die Hohlnadel 65 und die Längsbohrung 64 im Schlitten
63 der Innenraum des Hohlkörpers mit der Atmosphäre verbunden, wodurch dieser Innenraum
druckfrei wird.
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Gemäß F i g. 3 ist das freie Ende der Hohlnadel 65 in einer Bohrung
91 der Metallplatte 52' und einer Formwand 92 aus weichem Gummi geführt, die den
dem Form-Hohlraum 20 zugewandten vorderen Endabschnitt der Metallplatte 52' bildet.
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Um zu vermeiden, daß die Klemmplatten 53' und 53" sowie die Formwand
92 unter der Wirkung der durch das Blasrohr 42 eintretenden Druckluft weggedrückt
werden, sind die Metallplatten 52' und 52" zusätzlich mit Metallplatten 95 und 95'
versehen, welche, wenn die Form geschlossen ist, zwischen sich eine Öffnung frei
lassen, die so klein bemessen ist, daß die Klemmbacken 53' und 53", wenn sie den
Schlauch T einklemmen und die Druckluftzufuhr eingeschaltet wird, den auftretenden
Druckkräften standhalten können.