DE1479162A1

DE1479162A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkoerpern aus warmverformbaren Kunststoffen

Info

Publication number: DE1479162A1
Application number: DE19621479162
Authority: DE
Inventors: Rainer Fischer; Stefan Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-07-06
Filing date: 1962-07-06
Publication date: 1969-02-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus warmformbaren Kunststoffen Die Erfindung betrifft die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastlschen Kunststoffen oder anderen Narmformbaren Massen, bei der der Hohlkörper@in noch plastischem Zustand lurch eine Form in-lie vorgesehene Gestalt gebracht wird. Der gefertigte Hohlkörper kann lie Form natürlich erst dann verlassen, wenn er in ausreichendem Maße abgekühlt istt so daß er bereits auf Grund seiner eigenen Steifigkeit die gewünschte Gestalt beibehält, oder es müssen Besondere Maßnahmen ergriffen werden, die den gefertigten, noch plastischen Hohlkörper nach dem Verlassen der Form bis zum ausreichenden Erkalten die gewünscht Gestalt beibehalten lassen.
Die Abkühlung des Körpers kann man natürlich in gewissem Umfang dadurch beschleunigen, daß man die Form abkühlt.
Auch ist bereits bekannt, zur Rchnelleren Abkühlung sogenannte Spülluft zu verxvenden, die in das Innere des Körpers eingeblasen wird und an einer entfernten Stelle wieder ausströmt, so daß ständig die sich im Innern des Körpers befindende und erwärmende Luft durch kühlere ausgetauscht wird.
Auch wenn man von beiden Möglichkeiten gleichzeitig Gebrauch macht, nimmt die Zeit, die zum Abkuhlen des Hohlkörpers in der Form notwendig ist, den weitaus größten Anteil der gesamten Arbeitszeit ein, und man kann zu wesentlich leistungsfähigeren Maschinen kommen, wenn es gelingt, diese Abkühlzeit zu verringern, wie dies durch die Erfindung erreicht werden soll.
Man könnte an sich wahracheinlich durch Einfüllen einer Flüssigkeit, wie Kühlwassr oder dergleichen, eine gewisse Yerkürzung der Abkühlzeit erzielen. Durch den für das Einfüllen und Entleeren einer solchen Flüssigkeit erforderlichen Zeit-und Arbeitsaufwand wäre jedoch im Endeffekt nichts erreicht.
Außerdem wäre eine solche Arbeitsweise aui einige wenige Hohlkörperarten bzw. -formen begrenzt. Die Erfindung sieht daher bei einem Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern oder dergleichen aus thermoplastischen Kunststoffen oder anderen warmformbaren Massen vor, daß, nachdem der Hohlkörper fertig geformt ist, zur Verkürzung der Abkühlzeit in den Hohlkörperinnenraum ein stark unterkühltes Kühlmedium eingebracht wird, das bei Zimmertemperatur gasförmig ist und durch eine gegebenenfalls nachträglich verschließbare Auslaßöffnung als Gas entweichen kann. So kann beispielsweise als Kühlmedium ein verflüssigtes Gas, wie flüssige Luft, flüssiger Stickstoff, eingebracht werden. Man kann aber auch ein Kühlmedium einbringen, das sich, wie beispielaweise flüssige Kohlensäure, bei seinem Einbringen verSestigtt und dann im Innern des Körpers beispielsweise einen festen Block sogenannten Trockeneises bildet. lian kann darüber hinaus bei Verwendung von verflüssigtem Gas als Kühlmedium, gegebenenfalls in kurzen zeitlichen Abstanden mehrmals hintereinander, eine bestimmte Menge des Kühlmediums in fein zerstäubtem Zustand in den Hohlkörperinnenraum einspritzen.
Das Einspritzen braucht jedoch nicht unmittelbar in den Hohlkörper zu erfolgen; man kann vielmehr nach einem abgewandelten SpÜlluftverfahren arbeiten und das verflüssigte Kühlmedium fein zerstäubt in die Spülluftzuführnngsleitung einspritzen.
Aus der Vielzahl der möglichen Abwandlungen der oben auigezeigten Arbeitsverfahren sei noch die Möglichkeit herausgegriffen, daß das unterkühlte Kühlmedium nicht unn1ittelbar zur Kühlung herangezogen wird, sondern daß es nur mittelbar zur Kühlung dient, indem es beispielsweise zur Bildung stark unterkühlter, aber noch gasförmiger Spülluft herangezogen wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Maschine zum Herstellen von Hohlkörpern oder dergleichen aus thermoplastischem Kunststoff oder anderen warmformbaren Massen dienen, bei der erfindungsgemäß Einrichtungen zum Zuführen eines verflüssigten, aber bei normalen Zimmertemperaturen gasförmigen Kühlmediums in den Hohlkörperinnenraum vorgesehen sind. Diese Zuführungseinrichtungen wiederuiu sonnen eine Einspritzdüse oder dergleichen tür ein verflüssigtes Gas und einen im Arbeitstakt der Maschine steuerbaren flruckgenerator zur Erzeugung aes Einspritzdruckes umfassen. Zur Durchführung dee erfindungagemäßen Verfahrens kann aber auch eine mit SpUlluft oder dergleichen arbeitende Maschine dienen, bei der erfindungsgemäß in dem SpUlLuftzuführungskanal eine Einspritzdüse für ein verflüssigtes Kühlinedium angeordnet ist. Bei einer solchen mit sogenannter Spülluft arbeitenden Maschine kann man aber auch einen von dem Kühlmedium umspülten Wärmeaustauscher (Kühler) vorsehen, über den die Spülluft dem Hohlkörperinnenraum zugeführt wird.
Es dürfte nicht besonders erwähnt zu werden brauchen, daß die vorstehend aufgeführten Arbeitsmöglichkeiten nur als Beispiele. anzusehen sind, und daß mannigfache Abwandlungen oder Kombinationen dieser Beispiele möglich sind, ohne daß man sich von dem Wesen der Erfindung entfernt. Auch die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sollen nur zur Verdeutlichung der mit der Erfindung erteilten Lehren dienen; wesentlich ist zunächst die Verwendung eines vornehmlich flüssigen oder verfestigten, stark unterkühlten und bei normalen Zimmertemperaturen gasförmigen Kuhlmediums zur Kühlung der erzeugten Hohlkörper von der Innenseite her, wobei das aus dem Innenraum entweichende Gas gegebenenfalls noch zur AbkXllung der den Hohlkörper einschließenden Form verwendet werden kann.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfaflrens stark schematisiert dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung mit direkter Einspritzung eines verflüssigten Kühlmediums, Fig. 2 eine Vorrichtung mit indirekter Einspritzung des verflüssigten Kühlmediums in die Zuführungsleitung für die sogenannte Spülluft, Fig. 3 eine Vorrichtung zur Einbringung eines verflüssigten Küyhlmediums, das sich bei seinem Einbringen zu Eis, Schnee, Schaum oder dergleichen verfestigt.
In allen Figuren der Zeichnung wurde als Beispiel für den Hohlkörper eine Flasche gewählt, die mit Hilfe eier zweigeteilten Form, beispielsweise nach dem sogenannten Blasverfahren hergestellt ist. Es kann jedoch nicht nur jeder andere Hohlkörper, sondern auch jedes andere Herstellungsverfahren und auch eine andere Form zur Anwendung komBlen, wenn nur die Möglichkeit vorgesehen ist, das Kühlmedium in den Hohlkörperinnenraum zu bringen und später als Gas entweichen zu lassen.
Bei der in Fig. 1 im Schema dargestellten Vorrichtung zur direkte binspritzung beispielsweise von verflüssigtem Stickstoff befindet sich der beispielsweise im Blasverfahren hergestellte Flaschenkörer 11 noch in der zweiteiligen Blasform 12, 13. Die Blasluft oder dergleichen zum Aufblasen des Hohlkörpers 1t konnte über die Leitung 4 in bekannter Weise zugeführt werden. In die Leitung 14 ist lediglich ein Dreiwegehahn 15 eingeschaltet, dessen Zweck noch beschrieben wird.
Unmittelbar nach dem Aufblasen des Hohlkörpers 11 oder bereits kurz vor Abschluß des Aufblasens wird über die Leitung 16, an deren Ende bei 17 eine Einspritzdüse oder dergleichen angeordnet ist, durch die Einspritzpumpe 18 eine gewisse Menge flüssigen Stickstoffes in fein zerstäubtem Strahl eingespritzt, der für eine schnelle Abkühlung des Hohlkörpers von der Innenseite her sorgt. Insbesondere bei dickwandigen Hohlkörpern kann natürlich die Einspritzung in gewissen zeitlichen Abstknden wiederholt werden. Den aus dem Hohlkörper entweichenden gasförmigen Stickstoff könnte man natürlich ins Freie ableiten.
Zweckmäßiger jedoch ist es, seine Kältemenge auszunutzen und ihn in Richtung des Pfeiles 19 zurtiok ueber die Leitung 14, den Dreiwegehahn 15 und den Verbindungsschlauch 20 in die Kühlleitungen 21 in den Formhälften 12 und 13 zu leiten, von wo er dann über die Leitung 22 entweichen kann oder einem Kühlaggregat zur erneuten Verflüssigung zugeleitet wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet nach dem bekannten Spttlluftverfahren. Auch hier befindet sich die gefertigte Flasche 31 noch in der zweiteiligen Form 32, 33, und in die Flasche 31 ragt von oben durch das Anschlußstück 34 hindurch bis kurz über den Flaschenboden die Zuführungsleitung 35 für die Spülluft. Diese Luft wird von einem nicht dargestellten Drucklutterzeuger über die Kammer 36 und die Leitung 35 in die Flasche geführt und kann, nachdem sie durch diese geströmt ist, durch den Flaschenhals und die sich daran anschließende Leitung 37 ausströmen. In die einströmende Luit wird in der Kammer 36, entweder in kurzen zeitlichen Abständen oder kontinuierlich, verflüssigtes Gas, beispielsweise rlUssiger Stickstoff, eingespritzt, der für eine starke Abkühlung sorgt.
Auch in diesem Falle leitet man zweckmäßigerweise, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, die aus der Form ausströmende Spülluft mit ihrem Anteil an Stickstoff nicht über den Dreiwegehahn 38 und die Leitung 39 unmittelbar ins Freie, sondern läßt ihn huber den Schlauch 40 in die Kühlleitungen 41 der Formhälften 32 und 33 strömen, so daß die noch verbliebeneg Kälte zur guten Kühlung der Form ausgenutzt wird.
In Fig. 3 sind mit 51 der fertig geformte Hohlkörper und mit 52 und 53 die Formhälften einer zweiteiligen Form bezeichnet, Auf die Form ist ein Anschlußstück 54 aufgesetzt, durch das die Zuführungsleitung 55 für das Kühlmittel geführt ist. In der Zuführungsleitung sitzt ein Absperrventil 56. Es soll nun angenommen werden, daß von einem nicht dargestellten Vorrat aus nach Öffnen des Absperrventils 56 über die Leitung 55 in den Innenraum des Hohlkörpers 51 ein Kühlmittel, wie beispielsweise flüssige Kohlensäure, eingeführt wird und im Innenraum zu einem festen Körper erstarrt. Der Hohlkörper kann dann sofort aus der Form entnommen werden, da der feste Körper in seinem Innern jegliche Formänderung verhindert. In vielen Fällen dürfte es nicht erforderlich sein, den ganzen Innenraum mit dem Kühlmittel anzufüllen, es wird vielmehr ausreichen, auf die Innenwandung des Hohlkörpers eine Kühlmittelschieht bestimmter Dicke aufzubringen, um den Hohlkörper trotzdem sofort aus der Form nehmen zu können. Auch kann es unter Umständen günstig sein, bei der Einbringung des Kühlmittels dafür zu sorgen, daß sich bei der Verfestigung ein schaum- oder schneeartiger Körper bildet.

Claims

Patentarisprüche 1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern doer dergleichen aus thermoplastischen Kunststoffen oder anderen warmformbaren Massen, dadurch gekennzeichnet, aa, nachdem der Hohlkörper fertig geformt ist, in den Hohlkorperinnenraum ein stark unterkühltes medium eingebracht wird, das bei Zimmertemperatur gasförmig ist und lurch eine gegebenenfalls nachträglich verschließber Auslaßöffnung als Gas entweichen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekernizeichnet, daß als Kiblnedium ein verflüssigtes Gas, beispielsweise flüssige Luft, flüssiger Stickstoff oder dergleichen, in den Hohlkörperinnenraum eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlkörperinnenraum ein Kühlmedium eingebracht wird, das sich bei seinem Einbringen zu einem starren und gegebenenfalls schaumigen Körper verfestigt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung verflüssigten Gases als Kühlmedium eine bestimmte abgemessene Menge des Kühlmediums, gegebenenfalls in zeitlichen Abständen mehrmals hintereinander, in den Hohlkörperinnenraum eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in den Hohlkörperinnenraum in fein zerstäubtem Zustand eingespritzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nach der Formung des Hohlkörpers in den Hohlkörperinnenraum diesen durchströmende Luft eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Luftzuführungsleitung verflüssigtes Gas in fein zerstäubtem Zustand als Kühlmedium eingespritzt wird0
7. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff oder dergleichen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zuführen eines verflüssigen oder verfestigten, aber bei normalen Zimmertemperaturen gasförmigen Kühlmediums in den Hohlkörperinnenraum,
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrichtungen für das Kühlmedium eine Einspritzdüse oder dergleichen und einen im Arbeitatakt der Maschine steuerbaren Druckgenerator zur Erzeugung des Einspritzdruckes umfassen.