DE2034777A1 - Thermoplastic hollow bodies - using a ram core in a mould to shape the body by pressure - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht-sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hoblkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem aus einer in ein Formwerkzeug mit einem Nest und einem diesen ZU-geordneten Kern1 vorzugsweise einem Blasdorn, eingebrachten abgemessenen Menge des plastifizierten Kunststoffs ein Vorformling hergestellt wird, der zusammen mit dem Blasdorn in ein Blaswerkzeug eingeführt und in diesem mittels eines durch den Blasdorn zugeführten gasförmigen Druckmediums zum herzustellenden Hohlkörper aufgeblasen wird, und auf die dazugehörige Vorrichtung.
• Für die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrols Polyäthylen, Polypropylen, Polycarbonat1 Polyamid, Polytrichlor äthylen und deren Mischpolvmerisate, kennt man verschiedene Verfahren. Beispielsweise ist es bekannt, aus einer abgemes senen Menge des plastifizierten Kunststoffs zunächst einen sogenannten4 Vorformling im Spritzgußverfahren unter Verwendung eines einen Kern aufweisenden Formwerkzeuges herzustellen.
• Dieser Vorformling wird dann in einem nächsten Schritt im Blasverfahren zum herzustellenden Hohlkdrper gereckt, indem der in ein entsprechendes -Blaswerkzeug eingebrachte Vorformling mittels eines in sein Inneres eingeführten gasförmigen Druckmediums, insbesondere Druckluft, aufgeblasen wird.
• Falls beide Verfahrensschritte unmittelbar aufeinander folgen, wird als Kern des Formwerkzeuges zweckmäßigerweise bereits der für das Aufblasen erforderliche Blasdorn verwendet, so daß sich der Vorformling von vornherein- auf dem Blasdorn befindet, und zusammen mit diesem in einfacher Weise in das Blaswerkzeug eingebracht werden kann. Sollte dabei die Temperatur des Vorformlings nach dem Entformen aus dem Formwerkzeug für den Blasvorgang nicht mehr hoch genug sein, so kann vor dem Aufblasen eine zusätzliche Aufheizung des Vorformlings vorgesehen werden.
• Auf die Verwendung eines Blasdorns anstelle eines normalen Kernes im Formwerkzeug kann natürlich verzichtet werden, wenn der Vorformling nicht unmittelbar weiterverarbeitet, sondern.
• äe nach den Erfordernissen zwischengelagert, an einen anderen Ort versandt wird od. dgl.
• Die maximal erreichbare Länge der so durch Spritzgießen hergestellten Vorformlinge hängt im wesentlichen vom Fließverhalten des Kunststoffs, den Abmessungen des auszufüllendfn Spaltes zwischen Nestwandung und Kern des Fonnwerkzeuges und vom Spritz druck ab. Insbesondere bei Spaltbreiten unter Inim ist diese Länge jedoch häufig kleiner als die des herzustellenden Hohlkörpers, so daß der Vorformling nicht nur in Umfangsrichtung, sondern in mehr oder weniger starkem Maße auch- in- Längsrichtung gereckt werden muß. Gerade die Verformung in Längsrichtung bedingt jedoch nicht selten Verarbeitungsschwierigkeiten, indem es im Angußbereich des Vorformlings - wo immer wieder die größten eingefrorenen Spannungen festgestellt werden - unter Wirkung des Druckrnediums zu einem Aufreißen kommt.
• Als weiterer Nachteil kommt bei diesem Verfahren noch hinzu, daß thermisch empfindliche Kunststoffe beim Einspritzen über einen Punktanguß sehr häufig zersetzt werden, was entsprechende Betriebsstörungen zur Folge hat.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Nachteile, nämlich unzureichende Länge des Vorform'-links, relativ hohe eingefrorene Spanmingen im Vorformling und thermische Zersetzung des KtmststosSs bei einem Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers aus: t#erm##lasti-schem Kunststoff, bei dem aus einer in ein Formwerkzeug mit einem- Nest und einem diesen zugeordneten Kern, vorzugsweise einem Blasdorn, eingebrachten abgemessenen Menge des plastifizierten Klmststoffs ein Vorformling hergestellt wird, der zusammen mit dem -Blasdorn in ein Blaswerkzeug eingefiihrt und in diesem mitteils eines durch der Blasdorn zugeführten Druckmediuins zum herzustellenden Hohlkörper aufgeblasen wird, zu vermeiden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kunststoff in das Nest des Formwerkzeuges bei zumindest teilweise ausgefahrenem Kern eingebracht wird und anschließend daran Formwerkzeug und Kern zusammengefahren werden, so daß der Kunststoff nach Art eines Preßvorgangs in den zwischen Nestwandung und Kern verbleibenden dem Vorformling entsprechenden Raum verdrängt wird.
• Mit dieser Arbeitsweise wird grundsätzlich erreicht, daß auch relativ dünnwandige Vorformlinge bei geringer Fließfähigkeit des plastifizierten Kunststoffs - wie sie u.U. im Hinblick auf die Erzielung günstigerer Festigkeitseigenschaften gegeben ist mit nahezu jeder in der Praxis geforderten Länge hergestellt werden können, so daß eine Reckung in Längsrichtung allenfalls nur noch in geringem Mbße notwendig ist. Außerdem sind diese Vorformlinge erheblich spannungsärmer als die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten, da beim Verpressen des plastifizierten Kunststoffs eine geringere Orientierung der Kunststoffmoleküle festzustellen ist. Aus dem gleichen Grunde sind im übrigen auch thermisch empfindliche Kunststoffe erheblich zuverlässiger zu verarbeiten.
• In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, den aus einer Plastifiziereinrichtung austretenden mittels einer Trennvorrichtung portionierten Kunststoff infolge -seines Eigengewichtes von selbst auf den Grund des entsnrechenddartnter angeordneten kernfreien Nestes des Formwerkzeuges fallen zu lassen, dann Formwerkzeug und Kern' einander raumrich zuzuordnen und schließlich beide zusammenzufahren.
• gasförmigen Der Vorteil dieses Vorgehens besteht insbesondere darin, daß einerseits mit einer kontinuierlich arbeitenden Plastifiziereinrichtung gearbeitet werden kann, andererseits der Kunststoff in das Nest des Formwerkzeuges zumindest im wesentlichen ohne zusätzliche Verformung eingebracht wird, so daß ein rationelles Arbeiten auch bei thermisch empfindlichen Kunststoffen gewährleistet ist.
• Gemäß einem anderen Vorschlag der Erfindung kann statt dessen auch vorgesehen werden, den Kunststoff aus einer diskontinuierlich arbeitenden Plastifiziereinrichtung unter Druck direkt in das Nest des senkrecht angeordneten Formwerkzeuges einzubringen, wobei der im Formwerkzeug axial verschiebbar angeordnete Kern gegen leichten Gegendruck zurückgedrängt wird, und anschließend daran den Kern wieder vollständlg in das Formwerkzeug einzufahren.
• Die Belastung des Kernes mit leichtem Gegendruck während des Einbringens des Kunststoffs in das Nest stellt dabei sicher, daß der Kunststoff den in senkrechter Richtung verschiebbaren Kern nicht unkontrolliert umströmt, sondern praktisch einen plastischen Kolben bildet, der den Kern in definierter Weise zurtjckdrängt. Wird der Kern unter Anwendung eines entsprechend hohen Druckes wieder vollständig in das Formwerkzeug eingefahren, so dringt er in diesen plastischen Kolben ein und verdrängt den Kunststoff in den zwischen ihm und der Nestwandung noch vorhandenen freien Raum. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß unzulässige Lufteinschlüsse im plastfizierten Kunststoff, die zur Lunkerbildung im Vorformling führen würden, auch unter ungünstigen Umständen sicher vermieden werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die Menge des für den Vorformling erforderlichen Kunststoffs in gewissen Grenzen von selbst reguliert, indem der evtl. vorhandene Uberschuß an Kunststoff beim Zusammenfahren von Formwerkzeug und Kern wieder in die Plastifiziereinrichtung zurückgedrängt wird.
• Um eine Beschädigung des Vorformlinn beim Entformen oder, falls eine Zwischenlagerung od. dgl. vorgesehen ist, beim Abstreifen-vom Kern, beispielsweise durch Haftenbleiben an der Nestwandung oder durch Einwirkung anderer äußerer Kräfte, zu vermeiden, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, den zvm Vorformling gepreßten Kunststoff innerhalb des Formwerkzeuges abzukühlen, bis er die für das Entformen und ggf. Abstreifen vom Kern erforderliche Formsteifigkeit aufweist, und erforderlichenfalls mittels einer dem Blaswerkzeug vorgeschalteten Heizeinrichtung wieder auf Blastemperatur zu erwärmen.
• Eine besonders wirtschaftliche Verfahrensweise ist möglich, wenn gemäß einem anderen Vorschlag der Erfindung so vorgegangen wird, daß mehrere nacheinander taktweise mit einer oder auch mehreren Plastifiziereinrichtungen zusammenarbeitende Formwerkzeuge einen Zyklus bilden und daß die Blaswerkzeuge und gf.
• weitere für andere Arbeitsgänge erforderliche Werkzeuge je für sich wieder besondere Zyklen bilden, wobei die Blasdorne einen Teil jeden Zyklus durchlaufen und dann zuin nächsten überführt werden.
• Damit ist es möglich, die Zahl der pro Zeiteinheit herstellbaren Vorformlinge bzw. Hohlkörper beträchtlich zu steigern. Wie dabei die Zuordnung zwischen den einzelnen Verfahrensgrößen, beispielsweise Plastifizierleistung, , Zahl der Form- und Blaswerkzeuge sowie Durchlaufzeit der jeweiligen Zyklen, erfolgt, hängt in bekannter Weise davon ab, welcher Zeitaufwand im Einzelfall fUr die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte erforderliche ist. So kann die Zahl der Formwerkzeuge je nach den Umständen kleiner, gleich oder auch größer als die der Blaswerkzeuge sein. Werden gegebenenfalls zwei oder mehere bezüglich eines FormwerkzeugzlJklus parallel arbeitende Plastifiziereinrichtungen vorgesehen, so ist dann natürlich sowohl dieser Zyklus als auch die Führung der damit zusammenarbeitenden Blasdorne darauf abzustimmen. Dieser Vorteil gilt im Prinzip natürlich auch dann, wenn die Vorformlinge nicht #nm#ittelbar nach ihrer He:rstellun# aufgeblasen werden, der Zyklus für die Blaswerkzeuge und ggf.
• weitere Werkzeuge also entfällt.
• Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine Plastifiziereinrichtung mit nach unten gerichteter vorzugsweise der Kontur des herzustellenden Vorformlings angepaßter Austrittsöffnung, eine mit der Anstrittsöffnirng zusammenarbeitende wenigstens einscbneidige hin- und hergehende oder rotierende Trennvorrichtung und ein mit seinem kernfreien Nest fluchtend zur Austrittsöffnung und unterhalb dieser angeordnetes zwei- oder mehrteiliges Formwerkzeug, das zum Kern hin verschiebbar und hydraulisch oder mechanisch mit diesem zusammenfahrbar ist.
• Die Plastifiziereinrichtung, bei der es sich bekanntermaßen beispielsweise um eine Schneckenpresse oder ggf. zur genaueren Portionierung des Kunststoffs auch um eine Schneckenkolbenpresse handeln kann, ist dabei zusammen mit der zugehörigen Trennvorrichtung ortsfest angeordnet, während das in entsprechenden Führungsschienen laufende Formwerkzeug bewegbar ist,so daß es nach dem Hineinfallen des abgeschnittenen Kunststoffstrangs in das krenfreie Nest, dessen Querschnitt zweckmäßigerweise geringfügig größer als der des Kunststoffstrangs ist, zum zugehörigen Kern hin verschwenkt und mit diesem zusammengefahren werden kann. Die Bewegung des Formwerkzeuges wird dabei in bekannter Weise beispielsweise mittels hydraulischer oder mechanischer Hilfseinrichttlngen und entsprechender Schaltelemente durchgefuhrt.
• Um auch unter ungünstigen Umständen die Gefahr von LuSteinschlüssen zwischen der Nestwandung und dem plastifizierten Kunststoff möglichst vollständig auszuschließen, kann gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag das Formwerkzeug so ausgebildet werden, daß seine einzelnen Teile um eine an seinem - bezogen auf die Lage -zur Plastifiziereinricwltung -unteren Ende angeordnetete waagerechte Achse gegeneinander verschwenkbar sind und daß der Querschnitt des Formwerkzeugnestes etwas kleiner als der des aus der Plastifiziereinrichtung zuzuführenden Kunststoffstranges ist. Hat der fallende Strangabschnitt das untere Ende des Nestes erreicht, klappt das Formwerkzeug zv-ammen, so daß die zwischen Nestwandung und Kunststoff vorhandene Luft über die Formtrenn-Nähte verdrängt wird. Dieser Effekt kann noch dadurch unterstützt werden, daß das Nest mit einem nach oben sich leicht erweiternden Querschnitt ausgebildet wird.' Für das einwandfreie Einbringen des Kunststoffs in das Formwerirzeugnest ist es von erheblicher Bedeutung, daß der Kunststoffstrang durch Einwirken der Trennvorrichtung nicht unzulässig verformt oder aus seiner gegenüber dem Nest ausgerichteten Lage verschoben wird, da ansonsten die Gefahr besteht, daß der plastlfizierte Strangabschnitt noch vor Erreichen des Nestgrundes an dessen Wandung haften bleibt. Die Trennvorrichtung sollte daher so ausgelegt sein, daß die durch sie auf den Strang ausgeübten Kräfte möglichst klein und gleichmäßig lanCs des Strangurnfangs verteilt sind. Besonders vorteilhaft ist daher eine Trennvorrichtung, die als wenigstens dreischneidies Messer ausgebildet ist, dessen Schneiden um den aus der Pla 5 tifiz iere inrichtung austretenden Kunststoffs trang herum gleichmäßig verteilt so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie beim synchronen Verschwenken um ihr eines Ende den gesamten Querschnitt des Kunststoffstranges zumindest annähernd überstreichen.
• Je nach den Umständen des Einzelfalles kann es vorteilhafter sein, den Kunststoff nicht aufgrund seines Eigengewichtes in das Nest hineinfallen zu lassen, sondern vielmehr unter Druck direkt aus der Plastifiziereinrichtung einzubringen.
• Fü diesen Fall ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine diskontinuierlich arbeitende Plastifiziereinrichtung led ein zuein senkrecht angeordnetes zwei-oder mehrteiliges Formwerkzeug mit gegen leichten Gegendruck hinausdrückbarern und hydraulisch oder mechanisch wieder zurück fahrbarem Kern und mit einem koaxial zum Kern gegenüber dessen Stirnflache angeordneten Anguß, über den das Formwerkzeug mit der Düse der Plastifiziereinrichtung in direkter Verbindung steht.
• Die Plastifiziereinrichtung, bei der es sich in bekannter Weise etwa um eine Kolbenpresse oder eine Schneckenkolbenso presse handeln kann, wird mit ihrer Düse gegen das Formerkzeug angedrückt#, das eine dichte Verbindung gewährleistet- ist.
• Wird der plastifizierte Kunststoff in das Nest des Pormwerkzeuges hineingedrückt, so fließt er über die Stirnfläche des Kerns zum Rand hin und in den senkrechten Spalt zwischen Nestwandung und Kern hinein und füllt diesen auf einen Teil seiner Lange aus, bildet also gleichsam eine Zentrierung für das vorder ende des Kerns. Hat sich im Kunststoff vor dem Kern ein ausreichender Druck aufgebaut, so wird der Kern allmählich gegen leichten Gegendruck aus dem Formnest hinausgedrückt, bis die gesamte erforderliche Kunststoffmange in das Nest eingebracht ist. Anschließend daran wird der Kern mittels bekannter hydraulis#er oder mechanischer Bewegungseinrichtungen, die durch entsprechende Schaltelemente gesteuert werden, wieder in das Nest hineingefahren, wobei sich der Kunststoff unter Verkrängung der Luft auf den restlichen Raum zwischen Nestwandung und Kern verteilt. Ein evtl. vorhandener Überschuß an Kunststoff wird dann über die Düse in die Plastifiziereinrichtung zurückgedrängt.
• Um eine möglichst geordnete, d.h. gleichmäßige Umströmung des vorderen Kernendes zu erzielen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen werden, die Stirnfläche des Kerneslinsenförmig nach innen zu wölben. Zur Erzielung möglichst maßgenauer Vorformlinge ist es weiterhin zweckmä!3ig, den Kern an seinem hinteren Ende mit einer im Formwerkzeug geführten Zentriereinrichtung zu versehen. Wenn als Kern von vornherein der Blasdorn verwendet wird, muß gewährleistet sein, daß die im Blasdorn vorhandenen Gasaustrittsöffnungen nicht vom plastifizierten Kunststoff zugesetzt werden. Erfindungsgemäß wird daher ein Blasdorn verwendet, der zum zeitweiligen Überdecken der Gasaustrittsöffnungen eine in axialer Richtung verschiebbare Hülse aufweist.
• Vielfach weist der herzustellende Hohlkörper über seine Länge einen unterschiedlichen Querschnitt auf, so daß der Vorformling unterschiedlich stark in Umfangsrichtung gereckt werden muß. Um auch in diesem Falle aus Festigkeitsgründen überall eine möglichst gleiche Wanddicke des Hohlkörpers zu erzielen, wird vorteilhafterweise das Nest des Formwerkzeuges und/oder der Kern mit über seine Länge unterschiedlichem Querschnitt ausgebildet, und zwar so, daß die Wanddicke des Vorformlings um so größer ist, je stärker er an dieser Stelle gereckt werden muß. Selbstverständlich ist dabei darauf zu achten, daß der profilierte Vorformling auch aus dem Formwerkzeug entformt oder, falls gewinscht, vom Kern abgestreift werden kann, wozu ggf. ein entsprechend weites Auseinanderfahren der Formteile oder eine Vorreckung des Vorformlings mit einem gasförmigen Druckmedium vorzusehen ist.
• Besonders wirtschaftlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, wenn gemäß einem# weiteren Vorschlag der Erfindung eine Vorrichtung benutzt wird, bei der mehrere Formwerkzeuge, Blaswerkzeuge und ggf. noch weitere für andere Arbeitsgänge erforderliche Werkzeuge je für sich auf einem in der Umlaufgeschwindigkeit stufenlos regelbaren taktweise bewegbaren Drehteller angeordnet und die Blasdorne in einer die Drehteller untereinander funktionell verbindenden Führungseinrichtung gehalten sind, wobei die aufeinander abgestimmte Bewegung der Drehteller, Werkzeuge und Blasdorne mittels bekannter Hilfseinrichtungen durchgeführt und gesteuert wird.
• Je nach den Erfodernissen können dabei die Drehteller mit einer durch ihre Achse oder auch zwischen ihnen -hindurchgefiihrten Einrichtung zum Heizen und/oder Kilhlen der Werkzeuge versehen werden bzw. Im Bereich der Ilberfiihrune der Blasdorne von dem die Formwerk#eu2rn zu dem die BJ-a#werkzeuge tragenden Drehteller eine Heizeinrichtung für die auf den Blasdernen sich befindenden Vorformlinge angeordnet werden. Ausserdem können den Blaswerkzeug auch noch weitere Verarbeitungseinrichtungen, beispielsweise zum Bedrucken, Prägen, Abfüllen, Verschließen oder Verpacken, nachgeordnet werden.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachstehend noch näher erläutert. Es zeigen jeweils im Schnitt Fig. 1 die Plastifiziereinrichtung mit darunter angeordnetem Forrnwerkzeug, Fig. 2 Formwerkzeug und Blasdorn im zusammengefahrenen Zustand, Fig. 3 a-c die Plastifiziereinrichtung mit direkt sngesetztem Formwerkzeug, Fig. 4 den Blasdorn, Fig. 5 den Heizkanal mit Blasdorn und Vorformling, Fig. 6 das Blaswerkzeug mit Blasdorn und Vorformling, Fig. 7 in der Aufsicht die dreischneidige Trennvorrichtung und Fig. 8 in schematischer Darstellung die Anordnung von Form- und Blaswerkzeugen auf je einem Drehteller Gemäß Fig. 1 weist die Schneckenpresse 1 die nach unten gerichtete Austrittsöffnung 2 auf, der die Trennvorrichtung 3 mit Messer 4 nachgeordnet ist. Das Formwerkzeug 5 ist mit seinem kernfreien Nest 6 fluchtend zur Austrittso#ffnung 2 und unterhalb dieser angeor(1net, wird in den Schienen 7 geführt und mittels der Hydraulikeinrichtung 8 angehoben bzw. abgesenkt.
• Um ein seitliches Verschieben durchführen zu können, ist das Formwerkzeug 5 zusammen mit Schienen 7 und Hydraulikeinrichtung 8 auf dem Wagen 9- angeordnet, der mit seinen Rädern 10 auf nicht gezeigten Lau@schienen aufsitzt.
• Nachdem der von der Trennvorrichtung 3 abgeschnittene Kunststoffstrang-Abschnitt in das Nest 6 hineingefallen ist, wird der Wagen 9 so weit zur Seite verschoben, bis sich das Formwerkzeug 5 mit seinem Nest 6 genau unterhalb des als Kern verwendeten Blasdorns 11 befindet, woraufhin Formwerkzeug 5 und Blasdorn 11 entsprechend der Fig. 2 zusammengefahren werden.
• Dabei wird der Kunststoff unter Druck auf den gesamten Raum zwischen Nestwandung und Blasdorn 11 verteilt und zum angußfreien Vorformling 12 verpreßt. Der Blasdorn 11 weist an seinem hinteren Ende die als Kegelst#mpf ausgebildete Zentrierung 13 auf, mit der er im zusammengefahrenen Zustand an der korrespondierenden Gegenfläche im Formwerkzeug 5 anliegt. Um die beim Verpressen von der Hydraulikeinrichtung 8 auf den Blasdorn 11 übertragenden Druckkrafte aufzunehmen, muß dieser hinreichend fest gehalten werden. Im vorliegenden Falle ist im Hinblick auf eine quasikontinuierliche Arbeitsweise entsprechend Fig. 8 der Blasdorn 11 in den EYlhrungsschienen 14 mittels der über z#rei nicht gezeigte Drehscheiben angetriebenen Kette 15 bewegbar und stützt sich über das Rad 16 an der Druckplatte 17 ab.
• Nachdem der Vorformling 12 hinreichend abgekühlt ist, wird das zwei- oder mehrteilige Forrr1wenkzeug 5 auseinandergefahren, abgesenkt und wieder zur vekneckenpresse 1 zun#icI#geführt. Der Vonformling 12 wird entweder vom Blasdorn 11 abgestreift und beispielsweise bis zur späteren Weiterverarbeitung gelagert oder aber zusammen mit den Blasdorn 11 unmittelbar der weiteren Verarkeitung zugeführt.
• In der Fig. 3a ist die Schneckenkolbenpresse 18 bekannter Bauart mit direkt angesetztem Formwerkzeug 5 zu Beginn des Einbringens des plastifizierten Kunststoffs in das Nest 6 gezeigt.
• Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Kunststoff im Formwerkzeug 5 von oben nach unten fließt. Selbstverständlich könnte bber auch - sofern es im Einzelfall zweckmäßig sein sollte - die umgekehrte Anordnung vorgesehen werden, bei der also das Formwerkzeug 5 oberhalb der Schneckenpresse 18 angeordnet ist, so daß es von unten nach oben durchflossen wird.
• Dabei wird das vordere Ende des Kernes 11 vom Kunststoff so umströmt, daß eine zusätzliche Zentrierlmlg des Kerns 11 im Formwerkzeug 5 erreicht wird. Die geordnete Umströmung wird durch die lins#enförmig nach innen gewölbte Stirnfläche 19 ~des Kernes 11 günstig beeinflußt. Mittels einer nicht gezeigten Einrichtung wird auf den Kern 11 von außen ein leichter Druck ausgeübt, so daß er nur allmählich vom eingebrachten Kunststoff - wie durch den Pfeil angedeutet - hinausgeschoben wird.
• In der Fig. 3b ist das Ende des Einbring-Vorgangs gezeigt, bei dem der Kern 11 am weitesten aus dem Formwerkæellg 5 hinausgedrtickt ist. Die insgesamt eingebrachte Kunststoffmenge ist so bemessen, daß der noch vorhandene freie Raum des Nestes 6 vollständig ausgefüllt wird, wenn der Kern 11 - wie in Fig. 3c gezeigt - wieder vollständig in das Formwerkzeug 5 hineingefahren ist, der Kunststoff also zum Vorformling 12 verprent ist. Ein evtl. vorhandener kleiner Überschuß an Kunststoff wird dabei über die Düse 20 wieder. in die Schneckenkolbenpresse 18 zurückgeführt. Für das einwandfreie Abheben des Fonmwerkzeuges 5 bzw. Abtrennen des Vorformlings 12 von der Düse 20 ist es vorteilhaft, wenn sich die Schneckenspitze 21 dabei in ihrer vordersten Stellung befindet. Nach ausreichender Abkühlung des Vorformlings 12 wird das zwei- oder mehrteilige Formwerkzeug 5 auseinandergefahren, wobei ggf. vorher noch ein Abheben von der Düse 20 vorgesehen werden kann, und der Vorformling 12 vom Kern 11 abgestreift bzw. zusammen mit diesem der weiteren Verarbeitung zugeführt. Sowohl das Anpressen des Formwerkzeuges 5 gegen die Düse 20 als auch das Hineinfahren des Kernes 11 bzw.
• das Auseinander- und Zusammenfahren des Formwerkzeuges 5 erfolgen mittels nicht gezeigter herkömmlicher Vorrichtungen.
• In der Fig. 4 ist im vergrößerten Maßstab der als Kern verwendete Blasdorn 11 dargestellt, und zwar in der für das Aufblasen des Vorformlings 12 erforderlichen Stellung. Die den Schaft 22 umschließende Hülse 23 ist dabei so weit in axialer Richtung mittels nicht gezeigter mechanischer, hydraulischer oder auch pneumatischer Einrichtungen verschoben worden, daß das zum Aufblasen erforderliche gasförmige Druclr#edium ungehindert durch die Kanäle 24 in das Innere des Vorformlings 12 hineinströmen kann. Um die mechanische Beanspruchung des Vorformlings 12 beim Aufblasen möglichst gering zu halten, münden die Kanäle 24 in einen Ringraum 25, der außen von einem Mantel 26 aus porösem Material, beispielsweise Sintermetall, begrenzt ist, so daß der Vorformling 12 bereits zu Beginn des Aufblasens auf einer möglichst großen Fläche vom Druckmedium beaufschlagt wird. Während der Herstellung des Vorformlings 12, d.h. dem Ein bringen und Verpressen des plastifizierten Kunststoffs, sind der Mantel 26 und damit auch die Austrittsöffnungen der Kanäle 24 mittels der entsprechend verschobenen Hülse 23 abgedeckt.
• Falls der Vorformling 12 nicht die für das Aufblasen erforderliche Temperatur aufweist, kann er entsprechend Fig 5 durch einen besonderen Heizkanal 27 geführt und in diesem durch Inrotstrahlen, Ultraschall oder auch Hochfrequenz im erfordnrlichen Maße erwärmt werden. Weist der Vorformling 12 Bereicheauf, die bereits beim Verpressen in ihrer endgültigen Form hergestellt werden - wie hier der Flaschenhals -, bleiben diese im Hinblick auf die geforderte Maßgenauigkeit nach Möglichkeit außerhalb des Heizkanals 27.
• Fig. 6 zeigt das Blaswerkzeug 28 mit eingeführtem Blasdorn 11 und Vorformling 12. Wird über die Leitung 29 Druckluft in den Blasdorn 11 und damit in das Innere des Vorformlings 12 einge-Cíihrt, so wird dieser gereckt bis er vollflächig an der Innenwandung c3es - Blaswerkzeuges 28 anliegt. Nachdem der so hergetcl Hohlkörper ausreichend abgekühlt ist, wird die Druck-@uftzufuhr unterbrochen, der Hohlkörper entstiftet und schließ-@ich das Blaswerkzeug 28 ausein##ndergefahren. Der jetzt frei liegende Hohlkörper kann mittels eines Druckluftstoßes vom Blasdorn 11 abgestreift bzw. zusammen mit diesem erst nocheiner weiteren Bearbeitung zugeführt werden.
• Bei der in Fig. 7 gezeigten dreischneidigen Trennvorrichtung sind die Messer 4 an ihrem einen Ende mittels der Zahnräder 29 verschwenkbar gelagert. Die Zahnräder 29 rollen auf dem innenverzahnten Laufkranz 30 ab, der in den Lagern 31 geführt ist und über die hin- und hergehende Zahnstange 32 in Drehbewegungen abwechselnder Richtung versetzt wird. Die sich überlappenden Messer 4 sind gleichmäßig verteilt über den Umfang des abzutrennenden Kunststoffstrangs 33 angeordnet und so bemessen, daß der Querschnitt des Kunststoffstrangs 33 zumindest annähernd überstrichen werden kann. Die Messer 4 sind hier bereits zum Teil in den Kunststoffstrang 33 eingedrungen gezeichnet.
• Gemäß Fig. 8 werden zur Erzielung einer quasikontinuierlichen Arbeitsweise mehrere Form- und Blaswerkzeuge je für sich in gleichmäßiger Verteilung kreisförmig auf Drehtellem angeordnet.
• Die durch strichpunktierte Kreise A und 13 angedeuteten beiden Drehteller werden mittels nicht gezeigter Einrichtungen taktweise entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. In der Stellung I wird der aus der Plastifiziereinrichtung 1 bzw. 18 austretende Kunststoff in das Formwerkzeug 5 eingebracht und zum Vorformling verpreßt bzw. mit dem Formwerkzeug in die Stellung II gebracht und dort erst mit dem darüber angeordneten nicht gezeigten Blasdorn zum Vorformling verpreßt, während gleichzeitig in Stellung I das nachfolgende Formwerkzeug gefüllt wird.
• In Stellung III wird der Vorformling so weit abg#kühlt, daß er in Stellung IV ohne Schwierigkeiten aus dem Formwerkzeug entfornt und zusammen mit dem Blasdorn in den Heizkanal 27 eingebracht und dort in Stellung V wieder aufgeheizt werden kann, während das leere Formwerkzeug wieder der Plastifizi #reinrichtllng 1 bzw. 18 zugefiihrt wird. Das Formwerkzeug ist dabei nur in den tllnen r und II in schematischer nastl gezeigt.
• Ist der Vorformling ausreichend erträrmt, wird er dem Drehteller B zugeführt und in Stellung VI in das nicht gezeigte Blaswerk-Zeug eingebracht, zum herzustellenden Hohlkörper gereckt und nnschließend daran gekühlt. In Stellung VII wird der Hohlkörper aus dem Blaswerkzeug entformt, in Stellung VIII beispielsweise bedruckt, in Stellung IX vom Blasdorn abgestreift und von einer auf dem Drehteller angeordneten Greifvorrichtung übernommen und in die Stellung X gebracht, dort gefüllt oder ggf. auch an einen besonderen Füllzyklus übergeben.
• Das Blaswerkzeug wird dannæ ieder in die Stellung VI gebracht, während der Blasdorn zum Drehteller A zurückgeführt wird.
• Die durch den Lauf der Blasdorne gegebene funktionelle Verknüpfung des Form- und Blaswerkzeugzyklus ist durch die strichpunktiert dargestellten Linien C und D gegeben, wobei die Pfeile die jeweilige # # £?CBewegungsrichtung der Blasdorne angeben. Die erforderlichen Hebe-, Senk-, Öffnungs- und Schließbewegun->en der in entsprechenden Fiihrungseinrichtungen gehaltenen Form-und Blaswerkzeuge- sowie Blasdorne werden in bekannter Weise beispielsweise mittels mechanischer und/oder hydraulischer Steuerung in Abhängigkeit von der Bewegung der Drehteller durchgeführt.

Claims (17)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem aus einer in ein Formwerkzeug mit einem Nest und einem diesen zugeordneten Kern, vorzugsweise einem Blasdorn, eingebrachten abgemessenen Menge des plastifizierten Kunststoffes ein Vorforml.ing hergestellt wird, der zusammen mit dem Blasdorn in ein Blaswerkzeug eingeführt und in diesem mittels eines durch den Blasdorn zugeführten gasförmigen Druckmediums zum herzustellenden Hohlkörper aufgeblasen wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Kunststoff in das Nest (6) des Formwerkzeuges (5) bei zumindest teilweise ausgefahrenem Kern (11) eingebracht wird und anschließend daran Formwerkzeug (5) und Kern (11) zusammengefahren werden, so daß der Kunststoff nach Art eines Pressvorgangs in den zwischen Nestwandung und Kern (11) verbleibenden dem Vorformling (12) entsprechenden Raum verdrängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Plastifiziereinrichtung (1) austretende mittels einer Trennvorrichtung (3) portionierte Kunststoff infolge seines Eigengewichtes von selbst auf den Grund des entsprechend darunter angeordneten kernfreien Nestes (6) des Formwerkzeuges (5) fällt, dann Formwerkzeug (5) und Kern (6) einander räumlich zugeordnet und schließlich beide zusarnmengefahren werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus einer diskontinuierlich arbeitenden Plas tifiziereinrichtung (18) unter Druck direkt in das Nest (6)des senkrecht angeordneten Formwerkzeuges (5) eingebracht wird, wobei der im Forrnwerkzeug (5) axial verschiebbar angeordnete Kern (11) gegen leichten Gegendruck zurückgedrängt wird, und anschließend daran der Kern (11) wieder vollständig in das Formwer1tzeuc, (9) eingefabren wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprlibhe 1 bis 3, dadurch gekennzeicX'net, daß der zum Vorfonnling (12) gepreßte Kunststoff innert alb des Formwerkzeuge 5(5) abgekühlt wird, bis er die für das Entformen und#gegebenenfalls Abstreifen vom Kern (11) erforderliche Formsteifigkeit aufweist, und erforderlichenfalls mittels einer dem Blaswerkzeug (28) vorgeschalteten Heizeinrichttmg (27) wieder auf Blastemperatur erwärmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nacheinander taktweise mit einer oder auch mehreren Plastifiziereinrichtungen (1,18) zusammenarbeitende Formwerkzeuge (5) einen Zyklus bilden und daß die Blaswerkzeuge (28) und ggf. weitere für andere Arbeitsgänge erforderliche Werkzeuge je für sich wieder besondere Zyklen bilden, wobei die Blasdorne (11) einen Teil Jeden Zyklus durchlaufen und dann zum nächsten überführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 4oder 5, gekennzeichnet durch eine Plastifiziereinrichtung (1) zu) mit nach unten gerichteter vorzugsweise der Kontur des herzustellenden Vorformlings (12) angepaßter Austrittsöffnung (2), eine mit der Austrittsöffnung (2) zusammenarbeitende wenigstens einschneidige hin- und hergehende oder rotierende Trennvorrichtung (3) und ein mit seinem kernfreien Nest (6) fluchtend zur Austrittsöffnung (2) und unterhalb dieser angeordnetes zwei- oder mehrteiliges Formwerkzeug (5), das zum Kern (11) hin verschiebbar und hydraulisch oder mechanisch mit diesem zusammenfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile des Formwerkzeuges (5) um eine an seinem unteren Ende angeordnete waagerechte Achse gegen einander verschwenkbar ausgebn et sind und daß der Querschnitt des Formwerkzeuges etwas kleiner als der des aus der Plastifiziereinrichtung (1) zuzuführenden Kunststoffstranges (33) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich netdaß die Trennvorrichtung (3) als wenigstens dr-eischneidies Messer ausgebildet ist, dessen Schneiden (4) um den aus der Plastifiziereinrichtung (1) austretenden Kunststoffstrang (33) herum gleichmäßig verteilt so aneordnet und ausgebildet sind, daß sie beim synchronen Verschwenken um ihr eines Ende den gesamten Querschnitt des Kunststoffstrangs (33) zumindest annähernd überstreichen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine diskontinuierlich arbeitende Plastifiziereinrichtung (18) und ein senkrecht angeordnetes zwei- oder mehrteiliges Formwerkzeug (5) mit gegen leichten Gegendruck hinausdrückbarem und hydraulisch oder mechanisch wieder zurückfahrbarem Kern (11) und mit einem koaxial zum Kern (11) gegenüber dessen Stirnfläche (19) angeordneten Anguß, über den das Formwerkzeug (5) mit der Düse (20) der Plastifiziereinrichtung (18) in direkter Verbindung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (19) des Kerns (11) linsenförmig -nach innen gewölbt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (11) eine im Formwerkzeug (5) geführte Zentriereinrichtung (13) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kern (11) verwendete Blasdorn zum zeitweiligen ilberdecken der GasaustrittsöffnunOen eine in axialer Richtung verschiebbare Hülse (23) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Nest (6) des Formwerkzeuges (5) undjoder der Kern (11) mit über seine Länge unterschiedlichem Querschnitt ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13; dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Formwerkzeuge (5), Blaswerkzeuge (28) und ggf. weitere für andere Arbeitsgänge erforderliche Werkzeuge je für sich auf einem in der Umlaufgeschwindigkeit stufenlos regelbaren taktweise bewegbaren Drehteller angeordnet sind und daß dne-Blasdorne (11) in einer die Drehteller untereinander funktionell verbindenden Führungseinrichtung gehalten sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehteller it einer durch ihre Achse oder auch zwischen ihnen hindurchgeführten Einrichtung zum Heizen und/oder Kiihren der Werkzeuge -versehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1!L. oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Bereich der Überführung der Blasdorne (11) von depi die Formwerkzeuge (-5) zu de.rn die Blaswerkzeuge (28) tragenden Dreliteller eine Heizeinrichtung (27) für die auf den Blasdornen (11) sich befindenden Vorformlinge- (12) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Blaswerkzeug (28) weitere Verarbeitungseinrichtungen, beispielsweise zum Bedrucken, Prägen, Abfüllen, Verschließen oder Verpacken, nachSeordnet sind.

L e e r s e i t e