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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Behältern mit mindestens
einem rohrartigen Einfüllstutzen aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Behältern mit mindestens
einem rohrartigen Einfüllstutzen aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren,
bei dem ein schlauchartiger Vorformling zwischen die beiden Hälften einer Hohlform
eingebracht, an seinem freien Ende mittels zwei in Richtung der Teilungsebene gegenläufig
bewegbaren Dornen gespreizt und nach dem Schließen der Hohlform über einen Blas-
und Kalibrierdorn aufgeweitet wird und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Bei der Herstellung von Behältern mit mindestens einem rohrartigen
Einfüllstutzen aus thermoplastischem Kunststoff im Blasverfahren geht man in der
Regel von einem schlauchförmigen Vorformling aus, der von einer Spritzdüse aus in
die geöffnete-Form eingeführt wird. Nach dem Einführen des Vorformlings wird die
Form geschlossen und der Vorformling zu dem durch die Form vorgegebenen Behälter
aufgeblasen. Zur Bildung eines rohrartigen Einfüllstutzens ist in der Teilungsebene
der Form ein Kalibrierdorn angeordnet, über den gleichzeitig das Blasmittel in den
Vorformling gelangt. Dieses bekannte Blasverfahren läßt sich in vorteilhafter Weise
ohne Schwierigknien überall dort anwenden, wo sich der rohrartige Einfüllstutzen
senkrecht in der Teilungsebene an den Behälter anschließt.
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Dieses bekannte Blasverfahren ist auch zur Herstellung von Behältern
anwendbar, bei denen der rohrartige Einfüllstutzen eine Winkellage in der Teilungsebene
einnimmt. Hierzu wird lediglich der Kalibrierdorn entsprechend geschwenkt. Wenn
Behälter, z. B. Kraftfahrzeugtanks aus Kunststoff geblasen werden müssen, treten
bei entsprechender Schräglage des Kalibierdornes insofern Schwierigkeiten auf, als
es beim Auftreffen des schlauchartigen Vorformlings auf den schrägen Kalibrierdorn
zu einer ungleichen Materialerteilung und damit zu einer Faltenbildung kommt. Darüber
hinaus kann die geforderte Schrägstellung des rohrartigen Einfüllstutzens nicht
ganz erreicht werden, da die Schräglage des festen Kalibrierdornes durch den Querschnitt
des schlauchförmigen Vorformlings begrenzt ist.
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Aus der deutschen Patentschrift 1 178 580 ist ein Blasverfahren zum
Herstellen von Hohlkörpern vorzugsweise flachen Querschnittes bekannt, bei dem ein
zwischen die beiden Hälften einer Hohlform eingebrachter Schlauch mittels zweier
von innen an dem Schlauch angreifenden Spreizdorne aus seiner runden Form in eine
langgestreckte, in der Teilungsebene liegende Form vorverformt wird, um den Schlauchrohling
vor dem endgültigen Schließen der Form des zU blasenden Körpers anzunähern. Zur
Erzielung eines rohrartigen Einfüllstutzens ist hier ebenfalls in der Teilungsebene
der Hohlform ein Kalibicrdorn angeordnet. Eine quer zur Teilungsebene verlaufende
Schräglage des rohrartigen Einfüllstutzens läßt sich jedoch mit diesem bekannten
Verfahren nibt erzielen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Blasverfahren
zur Herstellung von Behältern mit mindestens einem rohrartigen Einfüllstut#en aus
thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, it d# in einem Arbeitsgang eine quer zur
Teilungsebene verlaufende Schräglage des
rohrartigen Einfüllstutzens
beliebiger und damit auch mit extremer Neigung ohne Faltenbildung erzielbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren; bei dem ein schlauchartiger
Vorformling zwischen die beiden Hälften einer Hohlform eingebracht, an seinem freien
Ende mit zwei in Richtung der Teilungsebene gegenläufig bewegbaren Dornen gespreizt
und nach dem Schließen der Hohlform über einen Blas- und Kalibrierdorn aufgeweitet
wird, dadurch gelöst, daß der gespreizte Vorformling vor dem Schließen der Formhälften
durch Verschwenken der Spreizdorne und des Blas- und Kalibrierdorn#es parallel zur
Teilungsebene abgewinkelt wird. Dadurch wird erreicht, daß die für einen Behälter
mit einem in Schräglage zur Teilungsebene verlaufenden, rohrartigen Einfüllstutzen
an sich ungeeignete Ausgangsgestalt des schlauchförmigen Vorformlings, nachdem er
ausgespritzt worden ist, jedoch vor dem Schließen der Form, so geändert wird, daß
eine faltenfreie Bildung des rohrartigen Einfüllstutzens bei gleichmäßiger Behälterwandstärke
möglich ist. Nach erfolgter Abwinklung wird die Form geschlossen, und der Blasvorgang
schließt sich dann in der üblichen Weise an.
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Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit zwei von unten
in den zwischen den Formhälften befindlichen Vorformling hineinfahrenden und-diesen
durch Auseinanderfahren spreizenden Dornen, die zusammen mit dem Blas- und Kalibrierdorn
auf einem gemeinsamen Tragkörper angeordnet sind, ist der Tragkörper als um eine
in der Teilungsebene verlaufende Achse schwenkbar ausgebildet und mit einem Schwenkantrieb
ausgerüstet. Durch diese schwenkbare Ausbildung des Tragkörpers mit den beiden Spreizdornen
und dem Blas-und Kalibierdorn wird ein einfaches Abwinkeln des gespreizten Vorformlings
parallel zur Teilungsebene erreicht.
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Der Tragkörper ist dabei als schaukelartiges Gestell ausgebildet und
in einem U-förmigen Rahmen gelagert. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
ist der Tragkörper in seiner Schwenkstellung feststellbar. Dadurch ist es möglich,
bei einer geringen, quer zur Teilungsebene verlaufenden Schräglage des rohrartigen
Einfüllstutzen den Tragkörper und damit die beiden Spreizdorne sowie den Blas- und
Kalibrierdorn in Abhängigkeit vom Querschnitt des schlauchförmigen Vorformlings
ständig in ihrer Schwenkstellung zu belassen.
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Um die Schwenkachse des Tragkörpers stets in die richtige Lage zur
Blasform zu bringen, ist die Lage der Schwenkachse am Rahmen einstellbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung in vereinfachter
Weise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine
Ansicht der beiden Formhälften einer Blasform mit einem schwenkbaren Tragkörper,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1 mit einer Formhälfte und dem davor befindlichen
Tragkörper mit Spreizdornen und Blas- und Kalibrierdorn in Grundstellung, Fig. 3
eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht mit den Spreizdornen und dem Blas- und Kalibrierdorn
in Arbeitsstellung und Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit auseinander
gefahrenen Spreizdornen und geschwenktem Tragkörper.
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In den Fig. 1 und 4 der Zeichnung sind die beiden Formhälften 1, 2
der Hohlform einer an sich bekannten Blasvorrichtung
3 in ihrer
Offenstellung abgebildet. Die Hohlform dient in diesem Ausführungsbeispiel zur Herstellung
eines quaderförmigen Behälters, z. B. Kraftfahrzeugtanks, der mit einem in einer
Schrägstellung zur Teilungsebene der Form verlaufenden, rohrartigen Einfüllstutzen
versehen ist. Diebeiden Formhälften 1, 2 sind dabei in an sich bekannter Weise mit
Formnestern 4, 5 für den Behälter und Formnestern 6, 7 für den Einfüllstutzen versehen.
In diesem Ausführungsbeispiel nimmt die Teilungsebene zwischen den beiden Formhälften
1, 2 im Bereich der Behälterformnester 4, 5 eine geneigte Ebene ein, an die sich
die Teilungsebene für den Einfüllstutzen im unteren Bereich der beiden Formhälften
1, 2 in einer entgegengesetzten Schräglage anschließt.
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Unterhalb der beiden Formhälften 1, 2 ist ein U-förmiger Rahmen 8
vorgesehen, der sich mit seinem Steg 9 verschiebbar am Gestell der Blasvorrichtung
abstützt und dessen Schenkel lo, 11 sich bis in den Knickpunkt der Teilungsebene
der beiden Formhälften 1, 2 erstrecken. Im Bereich der freien Enden dieser Schenkel
10, 11 ist jeweils eine Bohrung 12> 13 #t# vorgesehen, die- zur Lagerung von
Achsen 14, 15 dienen. Die Achsen 14, 15 sind an den Enden der Schenkel 16> 17
eines U-förmigen Gestells 18 befestigt, das über eine fest am Maschinengestell abgestützte
Antriebsvorrichtung 19 schaukelartig in dem U-förmigen Rahmen 8 geschwenkt werden
kann.
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Auf dem Steg 20 des U-förmigen Gestells 18 ist ein Blas-und Kalibrierdorn
21 angeordnet, der über einen Antrieb 22 aus der in der Fig. 1 gezeigten Grundstellung
in die Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 bewegt werden kann. Der Blas-und Kalibrierdorn
21 ist derart auf dem Steg 20 des U-förmigen Gestells 18 angeordnet, daß er mittels
eines nicht dargestellten Antriebes in Langsrichtungdes Steges 20 und damit parallel
zur Teilungsebene der beiden Formhälften 1,
2 verfahren werden kann.
Durch diesen nicht gezeigten Antrieb wird der Blas- und Kalibrierdorn 21 in die
in der Fig. 3 gezeigten Stellung gebracht.
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Auf dem Steg 20 des U-förmigen Gestells 18 sind ferner zwei Spreizdorne
23, 24 vorgesehen, die zu beiden Seiten des Blas- und Kalibrierdornes 21 angeordnet
sind und etwa die gleiche Länge wie dieser aufweisen. Jeder Spreizdorn 22, 23 kann
durch einen ihm zugeordneten Antrieb 25, 26 aus seiner Grundstellung gemäß Fig.
1 in die in der Fig. 2 gezeigten Arbeitsstellung bewegt werden. Diese axiale Bewegung
der beiden Spreizdorne 23, 24 kann in Abänderung dieses Ausführungsbeispieles auch
durch einen gemeinsamen Antrieb erfolgen. Den Spreizdornen 23> 24 ist in gleicher
Weise wie dem Blas- und Kalibrierdorn 21 jeweils ein nicht dargestellter, getrennter
Verschiebeantrieb zugeordnet, durch den die beiden Spreizdorne 23, 24 aus der in
der Fig. 2 dargestellten Arbeitsstellung in die Spreizstellung gemäß Fig. 3 verschoben
werden können.
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Diese Verschiebung der Spreizdorne 23, 24 kann jedoch auch über einen
gemeinsamen Antrieb erfolgen.
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Oberhalb der beiden Formhälften 1, 2 ist eine Spritzdüse 27 bspw.
einer Schneckenpresse vorgesehen, über die ein schlauchartiger Vorformling 28 zwischen
die geöffneten Formhälften 1, 2 so weit ausgepreßt wird, bis er die in der Fig.
1 dargestellte Länge erreicht hat. Nun werden gleichzeitig der Antrieb 22 des Blas-
und Kalibrierdornes 21 und die Antriebe 25, 26 der beiden Spreizdorne 23, 24 angeschaltet,
so daß der Blas- und Kalibrierdorn21 und die Spreizdorne 23, 24 ihre in der Fig.
2 dargestellte Arbeitsstellung einnehmen können. In dieser Arbeitsstellung befindet
sich zumindest der Blas- und Kalibrierdorn 21 so weit in dem schlauchartigen Vorformling,
wie es für die Fertigung des rohrartigen Einfüllstutzens an dem Behälter erforderlich
ist. Der Abstand der beiden Spreizdorne 23,
24 ist so bemessen,
daß er kleiner ist als der Innendurchmesser des schlauchartigen Vorformlings 28.
Sobald der Kalibrierdorn 21 und die Spreizdorne 23, 24 ihre Arbeitsstellung gemäß
Fig. 2 erreicht haben, werden die beiden Spreizdorne 23, 24 in ihre Spreizstellung
gemäß der Fig.
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3 der Zeichnung auseinandergefahren. Bei dieser Bewegung wird der
Vorformling 28 von den beiden Spreizdornen 23, 24 mitgenommen, d. h., gespreizt
bzw. gestreckt, so daß er nach Beendigung der Bewegung der beiden Spreizdorne 23>
24> wenn diese also ihre in der Fig. 3 dargestellte Endlage erreicht haben, sich
in seinem unteren Bereich annäherndiber die gesamte Breite der Blasform 3 erstreckt.
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Nach diesem Streckvorgang wird der untere Bereich des Vorformlings
28 durch zwei nahezu parallele. Bänder gebildet, die infolge des gegenüber den Spreizdornen
23, 24 etwas stärkeren Blas-und Kalibrierdorn 21 geringfügig von der parallelen
abweichen. Gleichzeitig mit den beiden Spreizdornen 23, 24 wurde aber auch der Blas-
und Kalibrierdorn 21 aus seiner Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 in die Stellung der
Fig. 3 verschoben. Diese Verschiebung des Blas- und Kalibrierdornes21 ist nur dann
erforderlich, wenn sich der rohrartige Einfüllstitzen nicht mittig an den herzustellenden
Behälter anschließt.
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Wenn die beiden Spreizdorne 23, 24 und der Blas- und Kalibrierdorn
21 ihre Endstellungen gemäß der Fig. 3 erreicht haben, wird die dem U-förmigen Gestell
18 zugeordnete Antriebsvorrichtung 19 angeschaltet. Über diese Antriebsvarichtung
19 wird das U-förmige Gestell 18 aus seiner Grundstellung gemäß Fig. 1 in die in
Fig. 4 dargestellte Schwenkstellung bewegt.
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Die Schwenkachse des U-förmigen Gestells 18 fluchtet dabei genau mit
der Knicklinie der beiden Teilungsebenen der Formhälften 1, 2. Um dies zu erreichen,
ist die Schwenklagerung des U-förmigen Gestells 18 in an sich bekannter Weise höhenverstellbar
ausgebildet. -Bei dem Verschwenken des U-förmigen Gestells 18 werden aber auch der
Blas- und Kalibrierdorn 21 sowie die beiden Spreizdorne 23, 24 in eine Schräglage
gebracht.
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Der auf den beiden Spreizdornen 23, 24 befindliche Vorformling 28
wird bei dieser Bewegung, wie aus der Fig. 4 ersichtlich, parallel zur Teilungsebene
abgewinkelt. Nach dieser Abwinkelung des Vorformlings 28 werden die beiden Formhälften
1, 2, die entsprechende Ausnehmungen 29, 30> 31 für die beiden Spreizdorne 23,
24 und den Blas- und Kalibrierdorn 21, aufweisen, in der üblichen Weise zusammengefahren.
Anschließend wird über den Blas- und Kalibrierdorn ein Druckmittel in den gespreizten
Vorformling 28 gegeben, so daß sich dieser weiter ausdehnt und an der Wandung der
Form 3 anliegt. Nach dem Abkühlen und Verfestigen des Materials wird die Blasform
wieder geöffnet und der fertige Behälter herausgenommen, wobei die Spreizdorne 23,
24 und der Blas- und Kalibrierdorn 21 in der üblichen Weise nach unten aus dem fertigen
Hohlkörper herausgezogen werden. Bei diesem Verfahren ist der Behälter etwa über
die Hälfte seines Umfanges mit einer Schweißnaht versehen, die durch die Schneidwirkung
der das Formnest 4 bis 7 begrenzenden Schneidkanten 32 verursacht wird. Die Schneidkanten
21 durchtrennen den gespreizten Teil des Vorformlings 28 unter gleichzeitiger Verschweißung
der beiden gegenüberliegen den Kanten. Die Teile, die außerhalb der umlaufenden
Schneidkante 32 liegen, sind Abfall, der in an sich bekannter Weise entfernt wird.
Die Abtrennung des Vorformlings 28 von der Spritzdüse 27 erfot bspw. über ein nicht
dargestelltes Messer, das unterhalb der Spritzdüse 27 entlangfährt und dabei vor
oder während des Formschließvorganges den Vorformlings 28 durchtrennt.
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In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles können die beiden
Spreizdorne 2), 24 auch bedeutend kürzer als der Blas- und Kalibrierdorn 21 ausgebildet
sein. Die Spreizgdorne 23, 24 können in ihrer gespreizten Endlage so weit auseinandergefahren
sein, daß sie sich außerhalb der beiden Formhälften 1, 2 befinden. Darüber hinaus
ist es aber auch möglich, die Spreizdorne 23, 24 so kurz zu# machen, daß sie überhaupt
nicht in die Blasform hineinragen können, sondern nur das unten aus der Form herausragende
Butzenteil erfassen.
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In weiterer Abänderung des Ausführungsbeispieles ist es möglich, die
beiden Spreizdorne 23, 24 und den Blas- und Kalibrierdorn 21 in Abhängigkeit vom
Querschnitt des Vorformlings 28 $ändig in ihrer geschwenkten Schräglage zu belassen.
Der Vorformling 28 wird dann gleichzeitig mit dem Spreizvorgang parallel zur Teilungsebene
abgewinkelt.