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Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
im Blasverfahren.
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Zusatz zu Patentanmeldung P 17 78 404.2 Die tQauptanmeldung betrifft
eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern, insbesondere Flaschen, Dosen und
dgl. us thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren, bestehend aus einer zei-oder
mehrteiligen Hohlform, die zwischen der Spritzdüse eines Extruders (Aufnahmestation)
und einer Station, in welcher der Hohlkörper aus der Form entfernt wird (Entformstation)
hin- und herbewegbar ist, und einer z. E. als Elas-und Kalibrierdorn ausgehildeten
Zuführung für das einen vorformling aufweitende Druckmittel. as Heue gemass der
Hauptanmeldung besteht darin, dass an den Hohlformhalften für die Ubergabe der Hohlkörper
an nachgeschaltete Einrichtungen Greiferteile angebracht sind deratt, dass bei in
der Aufnahmestation befindlicher Iiohlform der von den Greiferteilen gebildete Greifer
sich in der Entformstation befindet. Dabei wird ferner von der Möglichkeit ausgegangen,
dass am Hohlkörper durch Abquetschvorgänge Abfall stücke entstehen, die über dünne
Stege mit dem Hohlkörper verbunden sind.
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Die Erfindung bezweckt eine weitere Ausgestaltung des Vorschlages
gemaß der Hauptanmeldung. Ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der
vorstehend beschriebenen Art so auszubilden, dass einerseits eine möglichst hohe
Produktivität in Bezug auf die Anzahl der pro Arbeitsgang oder Zeiteingxheit hergestellten
Hohlkörper erzielt wird, andererseits jedoch die Möglichkeit besteht, trotz der
hohen Leistung die Abfallstücke auf einfache Art und unter Verwendung unkomplizierter
Mittel zu entfernen, bevor die Hohlkörper an irgendwelche der Elasmaschinen nachgeschaltete
Einrichtungen übergeben werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlagt die Erfindung vor, dass die Hohlform
mehrere Formnester aufweist und amtlichen an einer Seite der Hohlkörper befindlichen
Abfallstücken ein Rotations-Schlagmesser zugeordnet ist, welches sich an oder nahe
dem Ende der Bewegungsbahn des die Hohlkörper haltenden und transportierenden Greifers
befindet.
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Rotations-Schlagmesser bestehen im allgemeinen aus einem von einer
Welle getragenen Schlagstück, das bei der erfindungsgemassen Anwendung mit hoher
Geschwindigkeit gegen das Abfall stück schlagt und diesss dabei vom Hohlkörper abreisst.
Es kann gemass einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmassig sein, die Anordnung
so zu treffen, dass die vom Schlag stück des Rotations-chlagmessers teschriebene
Bewegungsbahn die Bewegungsbahn sämtlicher an derselben Seite der Hohlkörper befindlichen
Abfall stücke schneidet. In diesem Fall ; tmrden also die vom Greifer gehaltenen
Hohlkörper bzw. die daran befindlichen Putzen in schneller Folge nacheinander die
Bewegungsbahn des Schlagstückes passieren, so dass es also möglich ist, unter Verwendung
nur eines Rotations-Schlagmessers an sämtlichen Hohlkörpern diejenigen Abfallteile
zu beseitigen, die sich an der dem Schlagmesser zugekehrten Seite der Körper befinden.
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Lie Verwendung eines Rotations-Schlagmessers für die an einer Seite
befindlichen Abfall stücke mehrerer Hohlk()rper ist auch dann möglich, wenn gem&-ss
einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Welle des Schlagmessers eine der Anzahl
der in einem Arbeitsgang zu behandelnden Rohlkörper entsprechende Anzahl von Schlagstücken
trägt. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Schlagstücke bezüglich ihres Profils
an das Profil der zu entfernden Abfall stücke anzupassen. Eine derartige Anpassung
kommt insbesondere für die am Bereich des Halses und der Schulter einer Flasche
befindlichen Abfallstücke in-Frage. Um die Abfallstücke der Iiohlkörper ohne Schwierigkeiten
in Bezug auf die übriger Bewegungsabläufe der Vorrichtung in den Umlaufbereich der
Schlag stücke zu bringen, wird es im allgemeinen zweckmçssig sein, dass das Rotations-Schlagmesser
und die Hohlkörper bzw. der diese haltende Greifer quer zu der von der Hohlform
beschriebenen Bewegungsbahn relqtiv gegeneinander verschiebbar sind.
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Bei Anwendung der Lehre gemäss der Erfindung besteht die Möglichkeit,
bei Anwendung nur eines Rotations-Schlagmessers die Abfallstücke mehrerer Hohlkörper
in einem Arbeitsgang zu entfernen. Dabei wird im Normalfall vorausgesetzt werden
müssen, dass diese Abfallstücke alle in die gleiche Richtung weisen. Bei der Herstellung
von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren ist jedoch durchweg
darlit zu rechnen, dass an zwei einander gegenüberliegenden Endbereichen des Hohlkörpers
Abfall stücke entstehen. In diesem Fall sieht die Erfindung vor, dass jedem mit
einem Abfallstücke versehenen Endbereich eines Hohlkörpers ein Rotations-Schlagmesser
zugeordnet ist, so dass also unter Zugrundelegung normaler Verhaltnisse zwei Schlagmesser
vorhanden sind.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Blasmaschine mit der Hohlform
in der Aufnahmestation, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit der
Hohlform in der EntformstationR Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung
einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4
eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung dieser zweiten Ausführungsform, Fig. 5
eine Draufsicht auf die Teile in der Stellung gemss Fig. 4.
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Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit
11 der Spritzkopf eines Extruders bezeichnet. Dieser weist drei nach unten gerichtete
ringförmige Austrittsöffnungen für das thermoplastische Material auf. Aus diesen
Offnungen werden schlauchförmige Vorformlinge 12 extrudiert, die abschnittsweise
von einer Blasform 13 aufgenommen werden. Letztere besteht aus zwei Hälften, die
senkrecht zur Bildebene gegeneinander bewegbar sind, Die Darstellung in der Zeichnung
ist so gewählt, dass der Betrachter auf die h@ntere der beiden lI-lften schaut.
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Dasgleiche gilt auch für die beiden noch zu erlauternden Teile 25
und 28. Der Antrieb der Formhälften erfolgt über in der Zeichnung niciit dargestellte
hydraulische Zylinder, die an den die Formhälften tragenden Spanplatten 18 angreifen.
Die Hohlform 13 ist in Ubereinstimmung mit der Anzahl der gleichzeitig ausgepressten
Vorformlinges 12 mit drei Formnestern 13a versehen, die nebeneinander angeordnet
sind. D h. also, dass in einem Arbeitsgang gleichzeitig drei Hohlkörper - bei den
in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es
sich um Flaschen - hergestellt werden.
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Seitlich neben dem Spritzkopf 11 ist eine Blas- und Entformstation
15 vorgesehen, die im wesentlichen aus drei Blas- und Kalibrierdornen 16 besteht,
die auf und abbewegbar sind. Hohlform sowie Blas- und Kalibrierdorne 16 sind somit
unabhangig voneinander angebracht Jie von den Spannplatten 19 getragene Hohlform
ist wischen Spritzkopf 11 und Blas- und Entformstation 15 hin- und herverschwenkbar
angeordnet. D. h. also, dass die Blasform 13 aus ihrer in iig. 1 der Zeichnung dargestellten
Lage in Richtung des Pfeiles 20 in die Lage gemäss Fig. 2 verschwenkt werden kann,
in welcher sie sich unterhalb der Blas- und Kalibrierdorne 16 belindet. Aus der
stellung gemäss Fig.
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2 ist die Blasform 13 in Richtung des Pfeiles 19 in die Ausgangsstellung
gemäss Fig. 1 zurückschwenkbar. Die Schwenkbewegung wird durch in der Zeichnung
nicht dargestellte Zvlinder bewirkt. Die Führung der Hohlform 13 erfolgt durch
23, die bei 24 iiit gelenkig mit dem Iaschinenrahmen verbunden sind.
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Jeder der beiden Spannplatten 13 ist mit einem Fortsatz 25 versehen.
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Die beiden Fortsätze tragen Teile, die sich zu einem Greifer 26 ergnzen.
dieser Greifer, der somit analog der Hohlform 13 etenfalls aus zwei Hälften besteht,
die synchron mit den beiden Formhälfben in Öffnungs- und Schliessrichtung bewegbar
sind, kann als Stütz- und Kühlfomn ausgebildet sein.
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In ihrer Lage unterhalb des Spritzkopfes 11 (Fig. 1) ist die Hohlform
13 zunächst zur Aufnahme der schlauchförmigen Vorformlinges 12 geöffnet. Sobald
die Vorformlinge die notwendige Lange aufweisen, wird die Hohlform geschlossen und
in Richtung des Pfeiles 90 in die Blas- und Entformstation 15 verschwenkt (Fig.
2). nunmehr werden die Blas- und Kalibrierdorne 16 nach unten in die Hohlform 13
und in das jeweSigesobere Ende der darin befindlichen Vorformlinges angedrückt und
Blas
Ln die letztere gegeben, so dass die Vorformlinge bis zur Anlage an der Formwandung
aufgeweitet werden. Innerhalb der Blasform 13 erfahren, die auf diese Weise hergestellten
Hohlkörper eine Abkühlung, die zumindest soweit zu einer Verfesticung des thermoplastischen
Materials führt, dass die Hohlkörper sich selbst zu tragen in der Lage sind. Danach
wird die Hohlform 13 durch Auseinanderfahren der beiden Formhälften geöffnet, wobei
die Hohlkörper zunächst an den Blas- und Kalibrierdornen 16 hängen bleiben, also
von diesem gehalten werden. In der Zwischenzeit können aus dem Spritzkopf 11 weitere
Vorformlinge 12 extrudiert werden.
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Wenn nunmehr die Hohlform 13 zur Aufnahme dieser nächstfolgenden Vorformlinge
in Richtung des Pfeiles 19 wieder an den Spritzkopf. 11 zurückgefahren wird, gelangt
der Greifer 26, der auf Grund seiner Verbindung über die Fortsätze 25 nicht nur
die Öffnungs- und Schliessbewegungen der Hohlform, sondern auch deren Schwenkbewegung
mitmacht, in den Bereich der Blas-und Entformstation 15. Zu diesem Zeitpunkt sind
die beiden Hälften des Greifers 26 analog den beiden Formhalften auseinandergefahren.
Der Greifer 26 ist also geöffnet. Wenn nunmehr bei der darauffolgenden Schliessbewegung
die beiden Fornihälften der Hohlform 13 gegeneinandergefahren werden, wird auch
der Greifer 26 geschlossen, so dass sich dessen beide Hälften and die zuvor hergestellten,
an
den Blas- und Kalibrierdornel 16 hängenden Hohlkörper 28 @@legen und diese erfassen.
Alsdann können die Blas- und Kalibrierdorne 16 nach oben aus den Hohlkörpern 28
herausgezogen werden, da diese nunmehr voln Greifer 26 gehalten werden. Eei der
darauffolgenden Schwenkbewegung der Hohlform 13 in Richtung des Pfeiles 20 wird
der Greifer 26 mit kden darin befindlichen Hohl körpern 28 in die Lage gemvss Fig.
2 gebracht. dabei ist eine breitere Station 50 vorgesehen, in welcher an den Hohlkörpern
28 noch befindliche Abfall stücke zu entfernen sind. Diese abfallstücke entstehen
dadurch, dass inden Vorformlingen 12 bzw. den daraus herzustellenden Hohlkörpern
28 beim Schliessen der I;ohlform 13 abquetschvorgange durchgeführt werden, wodurch
Abfallstücke entstehen, die über dünne Stege mit den Hohlkörpern verbunden sind.
Solche Abfallstücke befinden sich vor allem am Boden und ams Hals der flaschenartigen
Hohlkörper. Sie sind in der Zeichnung mit 40 - am Flaschenboden - bzw. 47 - a Flaschenhals
-bezeichnet.
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Der station 5C sind zwei Rotatinnsschlagmesser 48 und 51 zugeordnet
bzw. vorgeschaltet. Im Verlauf der Schwenkbewegung, die der Greifer 26 mit den von
ihm getragenen Hohlkörpern 28 aus der Station 15 in die station 50 durchführt, passieren
die Abfall stücke 47 an den oberen inden der Hohlkörper 28 das Schlag stück 37 des
Schlagmessers 48 und die Abfallstücke 40 am anderen Ende der Hohl@örper, also am
Boden derselben, das Schlagstück 58 des Schlagmessers 51. Auf Grund der hohen Rotationsgeschwindigkeit
der Schlagmesser ist auf jeden Fall gewährleistet, dass auch dann, wenn die Schwenkbewegung
in Richtung des Pfeiles 20 sehr schnell durchgeführt wird, alle Abfallstücke, die
nacheinander m jeweils zugehörigen @chlagmesser vorbeigeführt werden, wenigstens
einen Schlag erhalten, der auf Grund der otationsgeschwindigkeit
der
Schlagstücke ausreicht, um die nur über dünne Stege mit dem eigentlichen Hohlkörper
verbundenen Abfallstücke abzuessen, so dass nach Passieren der beiden Schlagmesser
die Hohlkörper 28 nunmehr an irgendwelche nachgeschalteten Transport- oder Behandlungseinrichtungen
oder dgl. übergeben werden können, ohne dass noch irgendeine Nachbearbeitung an
den Hohlkörpern erforderlich wäre.
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In Fig. 2 der Zeichnung sind die Bewegungsbahnen der einzelnen Abfall
stücke 40 bzw. 47 von der Station 15 in die Station 50 dargestellt. Die Zeichnung
lasst erkennen,. dass die Bewegungsbahnen 52 bzw. 53 jeweils der unteren und oberen
Abfall stücke sich nahezu in einem Punkt, jedenfalls in einem sehr kurzen Bereich
54, schneiden.
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Dieser Eereich 54 ist so kurz, dass jeweils die Anordnung eines Schlagmessers
ausreicht, um mit Sicherheit die Abfallstücke aller Hohlkörper 28 zu treffen und
zu entfernen. Das würde im übrigen auch dann gelten, wenn mehr als drei Hohlkörper
in einem Arbeitsgang hergestellt und durch den Greifer 26 transportiert würden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 bis 5 stimmt bezüglich seines
grundsätzlichen Aufbaus mit jenem gemäss Fig. 1 und 2 überein, so dass für gleiche
Teile auch gleiche, jeweils um 100 höhere Bezugszeichen verwendet werden.
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Der zwischen beiden Ausführungsformen bestehende Unterschied bezieht
sich im wesentlichen auf die Anordnung und Ausbildung der Schlagmesser 148 bzw.
151. Auch bei der Vorrichtung gemäss Fig. 3 bis 5 geht es darum, am Boden und ams
Hals der Hohlkörper 158 befindliche Abfallstücke 140 bzw. 147 zu entfernen. Dies
geschieht Üedoch
nicht wcxhrendv sondern erst nach Beendigung
der Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 120. Dabei sind die beiden zellen 155
bzw.
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156 der Schlagmesser 148 bzw. 151 verlängert und mit einer Anzahl
von Schlag stücken 157 bzw. 158 versehen, die der Anzahl des innerhalb des Greifers
126 befindlichen Hohlkörper entspricht. Die Schlagstücke 158 stimmen dabei mit den
Schlagstücken 57 und 58 der Schlagmesser 48 und 51 des Ausfahrungsbeispiels gemass
Fig. 1 und 2 überein. Sie wirken auf die im allgemeinen flachen Abfall stücke an
Boden der Hohlkörper ein.
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Demgegenüber sind die dem flaschenhalsseitigen Ende der Hohlkörper
28 zugeordneten Schlagstücke etwas anders aufgebaut. Beim Ausführungsbeispiel gemass
Fig. 3 tis 5 wird davon ausgegangen, dass die Abfall stücke am Flaschenhals 160
aus einer ringförmigen Verlängerung 159 desselben und zu beiden Seiten des Flaschenhalses
befindlichen, gegebenenfalls bis zur Flaschenschulter herunterreichenden flachen
Materialteilen 152 bestehen. Letztere entstehen vor allem dann, wenn der Durchmesser
des Vorformlings grösser ist als der des fertigen Flaschenhalses. Die Schlagstücke
157 des oberhalb der IIohlkörper 128 angeordneten Schlagmessers 148 sind dreiteilig
ausgebildet, wobei ein Mittelstück 163 auf die Verlängerung 159 des Flaschenhalses
160 und zwei seitliche Stücke 164 auf die Naterialteile 162 zu beiden Seiten des
Flaschenhalses 160 einwirken. J. h. also, dass die Schlagstücke an 157/die Form
des Abfalls am flaschenhalsseitigen bnde der Hohlkörper angepasst sind.
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TTeiterhin ist die Anordnung so getroffen, dass die beiden Schlagmesser
148 und 151 gegenüber den vom Greifer 126 gehaltenen Hohlkörpern 128 relativ verschiebbar
sind, und zwar bei dem In der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel
in Richtung der Pfeile 164 und 165 (Fig. 5).
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Unmittelbar nach Beendigung der Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles
120 nehmen die Teile die in Fig. 5 der Zeichnung dargestellte Lage ein. D. h. also,
dass die z-veckmassig an einer gemeinsamen Halterung angebrachten Schlagmesser 148,
151 sich seitlich neben den Hohlkörpern 128 befinden, die vom Greifer 126 gehalten
werden.
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Letzterer ist aus Gründen der Ubersichtlichkeit in Fig. 5 nicht dargestellt.
Sobald die Hohlkörper die Station 15G erreicht haben, erfolgt eine Verschiebung
der beiden Schlagmesser 148 und 151 in Richtung des Pfeiles 164, wobei die Schlagmesser
und die einzelnen Schlagstücke derselben gegen die AbEallstücle an den Hohlkörpern
treffen und diese entfernen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beiden in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So besteht ohne weiteres die Möglichkeit,
die Blasdorne, die i den Figuren 2 3 und 4 der besseren Lbersicht wegen nicht dargestellt
sind, unterhalb der Blasformen anzuordnen. Weiterhin ist es beispielsweise möglich,
Hilfsdorne vorzusehen, die nach dem Öffnen der Hohlform das Halten der Hohlkörper
übernehmen, bis sich der Greifer 26 um dieselben geschlossen hat. Es besteht also
auch die Möglichkeit, die Blas- oder Kalibrierdorne mit der Hohlform zu verbinden
und an der Schwenkbewegung der letzteren teilnehmen zu lassen.
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Zu den Schlagmessern ist zu bemerken, dass dieselben unabhängig von
den Bewegungen, die Form und Greifer durchführen, kontinuierlich durchlaufen können.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, sie jeweils
nur dann
in Rotation zu versetzen, wenn der Abtrennvorgang durchgeführt wird. 3ie Auswahl
zwischen den beiden Möglichkeiten wird im allgemeinen davon abh&ngen, wie gross
die zeitlichen Abstande zwischen den einzelnen Abterennvorgängen sind. Dies hinwiederum
wird im allgemeinen eine Funktion der Behaltergrösse, der Wandstarke und somit der
Abkühlzeiten sein.