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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem
Kunststoff Die Erfindung richtet sich allgemein auf die Herstellung von Hohlkörpern
aus thermoplastischen Kunststoffen im Blasverfahren, und zwar auf ein Verfahren
jener Art, bei dem aus einem aus der Düse eines Extruders ausgespritzten, meist
schlauch- oder rohrförmigen, seltener blasen- oder bandförmigen Vorformling in dem
Formnest einer geteilten Blasform ein mit einer Öffnung versehener Hohlkörper durch
Ausweitung des Vorformlings hergestellt wird.
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Die Öffnung wird dabei im Zusammenwirken mit dem entsprechend ausgebildeten
Bereich der Blasform durch ein dornartiges Werkzeug erzeugt, durch das auch das
Blasmedium in den durch das Schließen der Formteile einseitig geschlossenen
Vorformling
eingebracht wird0 Dabei wird stets von einem Vorformling ausgegangen, der etwas
langer als der herzustellende Hohlkörper ist und beidends über die jeweils den Hohlkörper
an der betreffenden Stelle begrenzenden Formnestkanten hinausgeht. Dies ist einmal
deshalb.erforderlich, um den Vorformling ein einem Ende, und zwar dem, das der Öffnung
des fertigen Hohlkörpers gegenüberliegt, beim Schließen der Formteile dicht zusammenquebschen
zu können, um einerseits die nachfolgende Aufweitung beim Einlassen eines Druck
-mediums überhaupt erst zu ermöglichen und andererseits einen exakt ausgeformten
Hohlkörperboden zu erzielen. Aber auch an dem anderen Ende muß der Vorformling länger
als der herzustellende Hohlkörper sein, damit seine Öffnang, beispielsweise der
Hals einer Flasche oder der Stutzen eines Kanisters, mit seiner meist rechtwinklig
zur Achse liegenden Randlippe genau ausgeformt werden kann.
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In diesem Falle wird dann beim Schließen der Formteile der über die
Formnestkanten überstehende Bereich am bodenseitigen Ende des herzustellenden Hohlkörpers
in einer entsprechend geformten Ausnehmung der geschlossenen Form zu einem kompakten
Streifen oder Lappen, dem sog. Bodenabfall teil zusanmiengequtscht. Erst nach dem
Schließen der Form wird am halsseitigen Ende beim Eindringen des '7Blas-Kalibrierdorn"
genannten Werkzeuges mit Hilfe der Ringfläche einer auf diesem sitzenden oder sonstigen
Dornverdickung im Zusammenwirken mit dem entsprechend ausgebilde;te Halsform-* Hülse
teil
der Blasform durch Abscheren eine glatte und ebene Randlippe an der meist halsförmigen
Öffnung des Hohlkörpers geformt und aus dem Überschuß des Vorformlings ein ringförmiger
Halsabfallteil erzeugte Während der Bodenabfallteil über ein dünnes Häutchen mit
dem ausgeblasenen Hohlkörperboden verbunden bleibt, wird in der Regel der Halsabfallteil
völlig abgetrennt und verbleibt als ring- oder hülsenförmiger Teil auf dem Blas-Kalibrierdorn,
von dem er bei dessen Zurückziehen aus der Form abgestreift wird.
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D'er Entnahme der fertig geblasenen Hohlkörper aus der sich zur Aufnahme
eines neuen Vorformlings öffnenden Form widmete man früher wenig Beachtung und ließ
es meist dabei bewenden, daß die entweder beim Öffnen der Form aus dem Formnest
fallenden oder durch einen kurzen Luftstoß vom Blasdorn abgestreiften Hohlkörper
in einen Behälter fielen, aus dem sie nach der endgültigen Abkühlung entnommen und
vom Bodenabfallteil befreit wurden. Die Forderung der Zeit, die Fertigung von Hohlkörpern
immer rationeller zu gestalten, schließt auch die Bestrebungen ein, sie unmittelbar
nach ihrer Ausformung weiterzubehandeln oder auf sie in sonstiger Weise einzuwirken,
beispielsweise sie zu etikettieren und/oder zu füllen undoder zu verschließen und/oder
zu verpacken, und man ist aus diesem Grunde dazu übergegangen, in vielen Fällen
die ausgeformten Hohlkörper geordnet und in bestimmter Lage aus der sich öffnenden
Form zu entnehmen und abzustellen.
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Deshalb betrifft die Erfindung im Speziellen ein Verfahren und eine
Vorrichtung für die Entnahme und geordnete Aufstellung von nach der Blasmethode
hergestellten Hohlkörpern, wobei die besondere, der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe darin lag, die Entnahme und Aufstellung ohne Gefahr der Beschädigung oder
Deformierung des meist noch nicht endgültig erkalteten und damit verfestigten Hohlkörpers
zu vollziehen.
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Hierzu wird allgemein vorgeschlagen, beim Öffnen der Blasform den
ausgeblasenen Hohlkörper an einem Teil zu erfassen, der als Bodenabfallteil nachfolgend
entfernt wird und dabei den Hohlkörper aus der Achse seiner Herstellung so herauszubringen,
daß der vom Blas-Kalibrierdorn abgestreifte und, der Schwerkraft folgend, senkrecht
abwärts fallende Halsabfallteil den vorher entnommenen Hohlkörper nicht berühren
und damit beschädigen kann.
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Es ist bekannt, die in einer geteilten Blasform ausgeformten Hohlkörper,
die mit ihrer halsförmigen Öffnung nach dem Öffnen der Form am Blas-Kalibrierdorn
hängen, mit einem den Hauptkörper des Hohlkörpers ganz oder größtenteils umfassenden
Werkzeug zu ergreifen und auf eine unterhalb der Blasstation befindliche Bahn zu
stellen oder sonstwie einer weiteren Bearbeitung oder Verarbeitung, z.B. für das
Abtrennen des odenabfalIs, zuzuführen. Demgegenüber unterscheidet sich die Erfindung
dadurch, daß bei ihrer Anwendung 'jede Berührung des ausgeformten und nach dem Öffnen
der
Form noch nicht vollständig erhärteten und verfestigten Hohlkörpers
vermieden wird. Außerdem ist nach dem bekannten Vorschlag (Gebrauchsmusterschrift
6 802 106) das Greifwerkzeug ein Bestandteil der Blasform, d.hs wird mit diesem
zwangsläufig bewegt, so daß im Fall einer selbst nur geringfügigen Störung am Greifwerkzeug
der weitere Betrieb der Vorrichtung mit der Möglichkeit der Entnahme der fertig
aus geblasenen Hohlkörper aus der Form in anderer Weise, z.B.
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von Hand, unmöglich gemacht oder sehr erschwert wird.
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Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
mit Öffnungen versehenen Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff nach der Blasmethode,
bei der ein beidends über das Formnest überstehender schlauch-oder rohrförmiger
Vorformling beim Schließen der geteilten Blasform an einem Ende durch Zusammenquetschen
verschlossen wird, während in das gegenüberliegende offene Ende ein das Blasmedium
führender und mit seinem Mantel im Zusammenwirken mit dem entsprechend geformten
Bereich der Blasform die Öffnung formender Blas-Kalibrierdorn eingeführt wird, wobei
am bodenseitigen Ende des Hohlkörpers ein streifen- oder lappenförmiger, mit dem
Boden durch ein dünnes Häutchen verbundener Bodenabfallteil und oberhalb der Öffnungslippe
ein ringförmiger Halsabfallteil entstehen und der fertig ausgeblasene Hohlkörper
beim Öffnen der Form vor der Aufnahme eines neuen Vorformlings aus ihr entnommen
wird. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Hohlkörper
an
seinem Bodenabfallteil ergriffen, schräg abwärts aus der Achse der Blasform und
des Blas-Kalibrierdornes herausgeführt und aufrecht auf eine Bahn gestellt wird
und auf dieser, durch den Abfallteil und/oder-die Seitenwand geführt, weiter bewegt
wird.
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Eine mögliche zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignete
Vorrichtung ist als SutftShrongsbeiRpiel der Erfindung in den.Zeichnungen in wrerklelnertem
Maßstab zur Anschauung gebracht, Es stellen dar: Fig. 1 eine Seitenansicht einer
Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise geschnitten, Fig, 2 eine in Pfeilrichtung
II gesehene Ansicht des Gegenstandes nach Bigo 1.
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Nachfolgend wird davon ausgegangen, daß, was den' häufigsten Anwendungsfall
darstellt, ein Flaschenförmiger Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff mittels
einer zweigeteilten Blasform in der Weise hergestellt wird, daß jeweils ein Abschnitt
eines aus einem Spritzkopf kontinuierlich ausgestoßenen rohrförmigen Stranges beim
Schließen der Form in der erforderlichen Länge ergriffen, danach zwischen Spritzkopf
und Form vom Nachschub getrennt und mittels eines die Hals öffnung im Zusammenwirken
mit dem entsprechend aus gebildeten Bereich der Blasform ausformenden und das Druckmedium
einführenden Blas-Kalibrierdornes an einer außerhalb der Achse des Spritzkopfes
liegenden Stellung ausgeformt wird, wonach die Form sich öffnet und in geöffneter
Stellung
wieder unter den Spritzkopf fährt.
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In den Zeichnungen sind 1a und lb Formtragplatten, an denen einerseits
innen die Formhälften 2a und 2b mit den die Gestalt des hersustellenden Hohlkörpers
bestimmenden Formnesthälften 3 befestigt sind, und an denen andererseits außen der
nicht dargestellte Formschließmechanismus angreift, mit dem die Platten und damit
die Formhälften auf Hdmen 4 zum Öffnen und Schließen der Formen verschoben werden.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach
der Erfindung in der Stellung, in der die Blasform, nachdem sie unter der Spritzstation
einen Vorformling 5 aufgenommen hat, unter der Blasstation steht.
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Dabei ist der beidends über das Formnest überstehende Vorformling
mit seinem oberen offenen Ende in dem Halsformbereich gelagert, während sein unteres
überstehendes Ende beim Schließen der Formhälften in entsprechenden Ausnehmungen
zu einem streifen- oder lappenförmigen Bodenabfallteil zusammengequetscht wurde,
das über ein dünnes Häutchen mit dem übrigen Teil des später zum Hohlkörper gewünschter
Gestalt auszuweitenden Vorformlings verbunden ist, das durch entsprechende Quetschkanten,
die bodenseitig das Formnest von der Ausnehmung für den Bodenabfallteil trennen,
entstanden ist.
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In dieser Stellung beginnt, wie dargestellt, der Blas-Kalibrierdorn
6 mit seinem Blasteil 7 und dem Kalibrierteil 8 in das offene Ende 9 des Vorformlings
5 einzufahren. Wenn dieser Dorn in Pfeilrichtung A soweit in die Blasform eingefahren
ist, daß die ringförmige Stirnfläche 10 seines Kalibrierteiles 8 auf dem entsprechend
ausgebildeten Formeinlauf 11 aufsitzt, ist die Stirnfläche des Flaschenhalses geformt
und ein Überschuß des Vorformling als Halsabfallteil 12 abgeschert worden.
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Während, kurz vor oder kurz nach der Einführung des Kalibrier-Blasdornes
beginnt ein Entnahmemittel, z.B. eine allgemein mit 13 bezeichnete Entnahmezange,
sich schräg aufwärts in Pfeilrichtung 3 soweit zu bewegen, bis die beiden Zangenbacken
14a und 14b mit ihren einander zugekehrten Greifflächen beidseitig neben den beim
Formschließen zu einem Streifen, Lappen oder Plättchen zusammengequetschten Bodenabfallteil
15 stehen.
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Béi dem dargestellten Beispiel ist die Entnahmezange 13 an einem
Zangenträger 16 befestigt, der mittels der Kolbenstange 17 eines Hubzylindermechanismus
18 in Pfeilrichtung B-C bewegt werden kann. Der Zylinder 19 des Hubmechanismus ist
in eine Tragplatte 20 eingesetzt, in die auch eine Führungsbüchse 21 für einen parallel
zur Kolbenstange bewegbaren Führungsholm 22 eingesetzt ist, an' dessen Ende der
Befestigungsträtger 16 der Entnahmezange ebenfalls
festgeschraubt
ist. Auf diese Weise wird eine exakte, dreh-und verkantungsfreie Bewegung der Entnahmezange
gewährleistet.
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Die Backen 14 der in die Greifstellung hoch gefahrenen Entnahmezange
liegen so unterhalb der unterenStirnfläche 23 der Formhälften, daß sie sich um den
Boadenabfallteil 15 noch während des Aufblasvorganges, bei dem aus dem Vorformling
der Hohlkörper wird, schließen können, und in dieser Stellung verharren sie, bis
der Blasvorgang beendet ist.
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Die eigentliche Entnahmezange 13 ist bei dem dargestellten Beispiel
eine Scherenzange, deren Backen 14a und 14b an Lenkern 24 befestigt sind, die mittels
der'Kolbenstange 25 eines Hubzylinders 26 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt
werden können, wobei der Hubmechanismus und das die fixen Drehachsen der Lenker
2+.aufnehmende Querhaupt 27 an einem waagerechten Arm 28 des Zangenträgere 16 befestigt
sind, Wenn-nach dem Aufblas'en des- Hohlkö'rre'rs 29 sich die Formhälften in Pfeilrichtung
D-E öffnen, dann hält die Zange 13 diesen Hohlkörper nur an seinem Abfallteil 15
in aufrechter Stellung0 Dadurch w'ird erreicht, daß der noch nicht vollständig erka'ltee
und dami't'-noch nicht ganz verfestigte eigentliche Flaschenkörper ohne Berührung
mit irgendeinem Greifmittel bleibt und damit auch nicht verformt oder beschädigt
werden kann.
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Danach wird die Entnahmezange mit Hilfe ihres Bewegungsmechanismus
18, 19 und Fu'hrungsmechanismus 21, 22 in Pfeilrichtung a bis in die in Fig. 1 strichpunktiert
eingezeichnete Stellung 13' geführt und dabei der ausgeformte Hohlkörper 29' auf
dem Boden 30 eines Schachtes 31 gestellt. Da naturgemäss der aus einem dem Extruder
nachgeschalteten Spritzkopf ausgespritzte Schlauch an seinem der Spritzdüse abgewandten
Ende bereits mehr erkaltet ist, als dicht unterhalb der Sprotzdüse, wird auch der
als Vorformling benutzte abgelängte Schlauch-oder Rohrabschnitt in der Form-am bodenseitigen
Ende kälter als am Halsende sein, und daraus folgt, dass bei der fertig ausgeformten
Flasche die Gefahr. der Beschädigung durch Deformation des nocht nicht völlig erkaltete
und erhärtete'n Flaschenkörpers von unten nach oben zunimmt. Daraus wiederum ergibt
sich, dass der ausgeformte Hohlkörper 29' mit seinem verhältismässig kältesten und
damit am weitesten verfestigten Teil gefahrlos in dem Schacht abgestellt werden
kann.
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Der Boden des Entnahmeschachtes 31 besitzt denen Schlitz 32, durch
den nicht nur Kolbenstange 17 und Führungsholm 22 nebst Zange 13 mit Träger 16 hindurchbewegt
werden können, sondern der auch die Aufstellung der aufgeblasenen Hohlkörper 29,
z.B. Flaschen, dadurch ermöglicht, dass der noch an ihnerjhängende Bodenabfallteil
beim Abstellen und Weiterbewegen der Flasche Platz hat. Ausserdem kann der Schlitz
im Zusammenwirken mit dem Bodenabfallteil als
rungselement für
die seitliche Verschiebung in dem Entnahmeschacht dienen.
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Nachdem die Zange ihre tiefste Stellung, die etwa der strichpunktiert
eingezeichneten Stellung 13' nach Fig. 1 entspricht, eingenommen hat und geöffnet
wurde, dshe den Bodenabfallteil 15 und damit den Hohlkörper freigegeben hat, schwenkt
ein Schieber, bei dem dargestellten Beispiel ein auf den Durchmesser des Hohlkörpers
abgestimmter, aus den Schieberplatten 33a und 33b bestehender Doppelschieber, aus
der in Figo 2 strichpunktiert gezeigten Stellung 33' in Pfeilrichtung F in aren
an dieser Seite offenen Schacht ein und befördert mittels der Schubstange 34 der
Schubeinrichtung 35 den Hohlkörper in Pfeilrichtung G im Takt um å eweils einen
Platz weiter oder direkt bis über das Fallrohf 36, das z.B0 über dem Transportband
einer oder mehrerer Weiterverarbeitungseinrichtungen, wie Etikettier-, Füll-, Kontroll-,
Durchleuchtungs-, Verschluß-, Wäge- und/oder Verpackungseinrichtungen, endet.
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Durch die Abwärtsbewegung der Entnahmezange in die strichpunktiert
gezeichnete Stellung wird die ausgeblasene Flasche aus der Achse des Blas-Kalibrierdornes
herausgeführt, so daß der von dem Dorn abgestreifte und senkrecht nach unten fahrende
Halsabfallteil 12 nicht auf den Hohlkörper auftreffen und ihn damit auch nicht beschädigen
kann.
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Mit 37 ist allgemein ein Drehantrieb bezeichnet, der um jeweils 90°
die Keilweise 38 dreht, die das Ein- bzw.
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Ausschwenken der Schieberplatten 33 bewirkt und auf der die Büchse
39 gleiten karrn, Die Schuhs tange 34 der Schubeinrichtung 35 greift mit ihrem Ende
in geeigneter Weise an der Büchse 39 auf der Seite der Schieberplatte 3'3a mittels
einer Klaue, Kupplung oder dgl, derart an daß die reine Transversalbewegung der
Schubstang 34 und die Drehbewegung der Keilwelle 38 unabhändig voneinander vollzogen
werden können.
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Dicht unterhalb des endes des Schlitzes 32 außerhalb des Bewegungsbereiches
der Entnahmezange 13 ist eine allgemein mit 40 bezeichnete Trennvorrichtung für
den Bodenabfallteil 15 vorgesehen', die beispielsweise aus einem Motor 41 bestehen
kann; auf dessen Welle ein Messer 42 befestigt ist, das während des Transportes
des Hohlkörpers 29' den" Bodenabfallteil abschneidet oder abwirbelt, der dann nach
unten wegfallen kann. Gleichzeitig fährt die Entnahmezange wieder unte,r d.te mit
einet neuen Vorformling beschickte Blasform, um den inzwischen aufgeblasenen Oder
in-der Formung befindlichen Hohlkörper am Bodenabfallteil zu ergreifen.
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Nachdem der Schieber 33 den Hohlkörper entweder bis' in seine nächste,
die davorstehenden Hohlkörper in Richtung auf das Fallrohr schiebends Stellung gebracht
oder direkt über das Fallrohr geschoben hat, schwenkt er wieder in die-strichpunktierte
Stellung 33' aus dem Schacht heraus und fährt in seine Grundstellung zurück