DE2165816B2

DE2165816B2 - Verfahren zum ausformen von kunststoffbehaeltern aus blasformen

Info

Publication number: DE2165816B2
Application number: DE19712165816
Authority: DE
Inventors: Richard Newark Del MacDuff (VStA)
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1977-09-08
Also published as: SE377902B; FR2120149B1; GB1349037A; FR2120149A1; NL7117985A; CA964826A; DE2165816A1; DE2165816C3; US3699199A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Ausformen von Behältern aus einem gleichförmig extrudieren thermoplastischen Kunststoffschlauch aus teilbaren Hohlformen, die sich abwechselnd schließend und öffnend mit höherer als der Extrusionsgeschwindigkeit hin- und herbewegen, gegen deren Hohlraumwandungen die Wandung des erwärmten Schlauches unter plastischer Ausweitung geblasen und aus denen die so ausgeformten Behälter nach Abkühlung und weitgehender Verfestigung nach öffnen der Form als ein aus Behältern und Schlauchzwischenstücken bestehender Strang abgezogen werden.

Ein solches Verfahren ist aus der DT-AS 11 37 854 bekannt. Bei seiner Durchführung kam es aber bislang immer zu Schwierigkeiten insofern, als die Behälter dazu neigen, beim öffnen der Form an dieser kleben zu bleiben, was zu Betriebsunterbrechungen und zu Ausschuß führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein Klebenbleiben der ausgeformten Behälter an der Blasform beim öffnen derselben vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ausgeformte Strang mit einer Geschwindigkeit abgezogen wird, die kleiner ist als die Bewegungsgeschwindigkeit der geschlossenen Form, wodurch eine elastische Kontraktion der Behälter und damit ein Loslösen von den Wandungen der sich öffnenden Form erleichtert wird, und wobei die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges ausreichend klein ist, eine plastische Verformung der Behälter zu vermeiden.

Durch das Abkühlen und die dadurch hervorgerufene Schrumpfung steht beim öffnen der vorderen Form der zwischen der vorderen Abdichtungslinie der hinteren Form und dem übernächsten, d. h. bereits vollständig aus einer Form gelösten Behälter liegende ausgeformte, aus Schlauchzwischenstück, nächsten Behälter und weite- (>s rem Schlauchzwischenstück bestehende Strangabschnitt unter einer Zugspannung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Abzugsgeschwindigkeit des ausgeformten Stranges gegenüber der Bewegungsgeschwindigkeit der Blasformen so gewählt, daß diese Zugspannung nicht so groß wird, daß sich aufgrund der Schrumpfung im Behältermaterial eine plastische Verformung ergibt Andererseits ist sie nicht so gering, daß der Schrumpfung vollständig nachgegeben wird. Die genannten Geschwindigkeiten sind also derart aufeinander abgestimmt, daß eine elastische Kontraktion der Behälter möglich ist, die das Loslösen derselben von den Blasformen erleichtert.

Der Gegenstand t:x Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm eines Arbeitsablaufes, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar

Fig.2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung <.ur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig.3 und 4 vereinfachte Seitenansichten der Vorrichtung nach Fig.2 in verschiedenen Arbeitszuständen.

Ein von einem Extruder gelieferter Kunststoffschlauch 10 wird in verschiedenen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstufen zunächst kalibriert, unter die Kristallisierungstemperatur abgekühlt, um die Kristallisierung zu beschleunigen, und dann bis auf wenige Grad unter dem Kristallschmelzpunkt wiedererwärmt, worauf es durch einen Reduzierkonus 12 hindurch zu Blasformen 14 und 16 gelangt, die den Schlauch 10 abwechselnd erfassen und es vom Reduzierkonus 12 wegziehen, um das Schlauchmaterial durch Recken zu orientieren. Jede der Formen steht mit einer Druckquelle in Verbindung, um den in der Form befindlichen Schlauchabschnitt aufzublasen und so aus ihm einen Behälter, beispielsweise eine Flasche, zu bilden, wie sie in F i g. 1 mit 86 und 88 bezeichnet ist.

Der ausgeformte, aus geblasenen Behältern und diese noch verbindenden Schlauchzwischenstücken bestehende Strang wird von einem Förderer 18 abgezogen, der in Bewegungsrichtung gesehen hinter dem Arbeitsbereich der Blasformen 14 und 16 angeordnet ist. Hinter dem Förderer 18 werden der Strang zerteilt und die Behälter einer Endbearbeitung unterzogen.

Gemäß F i g. 2 sind in der Blasstation der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zwei Blasformen vorgesehen, die längs der Schlauchrichtung hin- und herbewegbar sind. In dem in Fig.2 dargestellten Zustand ist 16 die vordere Blasform und 14 die hintere Blasform.

Die hintere Blasform 14 besteht aus zwei Formhälften. Diese sind an doppelarmigen Hebeln 60 befestigt, die an einem Gestell 36 schwenkbar gelagert sind. An den hinteren Enden der Hebel 60 greift über Verbindungshebel 50 die Kolbenstange 41 eines hydraulischen Zylinders 38 an, mit dessen Hilfe die Formhälften in Schließ- und Öffnungsstellung gebracht werden können. Die ganze vorbeschriebene Anordnung wird von einem Schlitten 27 getragen, der mittels einer Gewindespindel 24 und eines mit dieser verbundenen drehrichtungsänderbaren Motors 26 hin- und herbewegbar ist. Dabei ist die Blasform 14 bei Bewegung nach vorne, also in Richtung auf den Förderer 18, geschlossen, bei Bewegung nach hinten geöffnet. Zu dieser Vorrichtung gehört ein System zum Einbringen von Luftdruck in die Form, zum Steuern des Motors 26 und des hydraulischen Zylinders 38 in der richtigen Reihenfolge, zu welchem Schalter, Auslöser u.dgl. gehören.

Bei geschlossener Form hat der Haupthohlraum (z. B. \%a) der Blasformen die Gestalt einer Flasche. Die Formhälften quetschen oder dichten den Schlauch 10 an einer vorderen Abdicht- oder Quetschlinie 68 und ai. einer hinteren Abdient- oder Quetschlinie 70 ab.

Die entsprechenden Teile der Vorrichtung, die zur anderen Blasform 16 gehören, sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines »a« versehen.

Der Förderer 18 besteht gemäß F i g. 3 aus einem in einem Gestell 72 gelagerten Endlosförderband 76, das in ι ο Richtung der Pfeile angetrieben ist, sowie einer Andrückplatte. 80, die zwischen sich und dem oberen Trum des Förderbandes 76 die Flaschen 86, 88, 90 einschließt Der Druck auf die Flaschen ist so groß, jegliche Rückwärtsbewegung der Flaschen zu verhindem.

F i g. 2 veranschaulicht während des Betriebes die beiden Blasformen in geschlossener Stellung, wobei in der zum öffnen bereiten vorderen Blasform 16 eine Flasche 92 gebildet worden ist Die hintere Blasform 14 hat sich soeben um ein Stück Kunststoffschlauch 10 geschlossen, worauf in ihr eine Flasche 94 geformt worden ist, indem über einen (nicht dargestellten) in der Blasform angeordneten und in das Schlauchmaterial eindringenden Blasstift Luftdruck in den Schlauch eingebracht wird. Der Zylinder 38a wird betätigt, um die Blasform 16 zu öffnen (F i g. 3). Gleichzeitig dreht der Motor 26 die Gewindespindel 24 im Uhrzeigergegensinn, um die Blasform 14 von dem Reduzierkonus 12 heraus mit einer höheren Geschwindigkeit wegzubewegen als der Geschwindigkeit, mit welcher der Kunststoffschlauch 10 aus der dem Reduzierkonus 12 vorangehenden Heizeinrichtung austritt.

Die Blasform 14 erfaßt den Kunststoffschlauch 10, um ihn durch den Reduzierkonus 12 hindurchzuziehen und ein Stück des Schlauchmaterials in Längsrichtung um etwa das 2,5- bis 4fache seiner ursprünglichen Länge zu recken und dabei zu orientieren. Während dem Vorbewegen der Blasform 14 wird der Motor 26a so betätigt, daß er die Gewindespindel 24a im Uhrzeigersinn dreht, um die andere Blasform 16 zurückzuführen, wo sie, wie in F i g. 4 gezeigt, eine Stelle angrenzend an ein umgeformtes, orientiertes Schlauchmaterialstück einnimmt.

An dieser Stelle wird der Motor 26a angehalten und umgesteuert, um die Gewindespindel 24a im Uhrzeigergegensinn zu drehen, damit die Blasform 16 wieder vorwärts bewegt wird, worauf der Zylinder 38a betätigt wird, um die Blasform 16 zum Bilden einer weiteren Flasche um das Schlauchmaterial herum zu schließen. Darauf wird der Zylinder 38 betätigt, um die Blasform 14 zu öffnen, worauf der Motor 26 umgesteuert wird, um die Gewindespindel 24 im Uhrzeigersinn zu drehen, damit die Blasform 14 zum Ofen zurückkehrt, um den gleichen Arbeitszyklus zu wiederholen.

Es sei bemerkt, daß sich unmittelbar vor dem öffnen der Blasform 16 das Stück »χ«aus orientiertem Material von der vorderen Abdichtungslinie 68 der Blasform 14 bis zur vorderen Abdichtungs- oder Quetschlinie 68 der Blasform 16 in einem Zustand befindet, in welchem beim fio öffnen der Blasform 16 eine erhebliche Reduzierung seiner Länge eintritt. Dieser Zustand beruht in erster Linie auf elastischer Erholung und zu einem geringen Grad auf Temperaturschrumpfung. In dem Schlauchzwischenstück 96 zwischen den Blasformen 14 und 16 tritt eine stärkere Längenreduzierung auf als in den Flaschen.

Ein Teil der Flasche 86 und das die Flasche 92 mit der Flasche 86 verbindende Schlauchzwischenstück 98 wird durch das stetig umlaufende Förderband 76 des Förderers 18 in geringer Zugspannung oder gestrafft gehalten, damit in dem Schlauchzwischenstück 98 eine Anfangsspannung besteht. Die Anfangsspannung ist minimal. Diese Zugspannung unterstützt das Ausbringen der Flasche 92 aus der Blasform 16. Weil in dem Schlauchzwischenstück 98 diese Anfangsspannung besteht, muß die Längenreduzierung ausgeglichen werden, da sonst in dem freien Material zuviel Zugspannung entsteht, was dazu führt, daß der Boden in einer der Flaschen 86, 92 oder in beiden Flaschen mißrät.

Die Strecke »x—y« zwischen der vorderen Abdichtungslinie 68 der Flasche 86 und der vorderen Abdichtungslinie 68 der Flasche 92 ist die Länge des Materials nach seiner Längenreduzierung. Damit die Längenreduzierung in dem Material »T« (F i g. 3) nicht mehr als eine geringfügige Zugspannung entstehen läßt, muß die Blasform 14 eine Strecke »x« zurücklegen, während der Förderer 18 die Flasche 92 um eine Strecke »x— y« bewegt Mit anderen Worten ist die Geschwindigkeit der Form um im wesentlichen den »Rückschnapp«-Betrag größer als die Abziehgeschwindigkeit des Förderers 18.

Fig.4 zeigt, daß, während die Blasform 16 zum Schließen um den orientierten Schlauch 10 etwa bereit ist, die Blasform 14 die Strecke »x—z« zurückgelegt hat, während der Abstand zwischen der vorderen Abdichtungslinie 68 der Flasche 94 und der vorderen Abdichtungslinie 68 der Flasche 92 auf »x—y+k« zusammengeschrumpft ist, wobei »k« der verbliebene Schrumpfbetrag und »z« die noch zu durchlaufende Strecke vor der Blasform 14 ist

Der Betrag an Längenreduzierung ist von einer unterschiedlichen Anzahl von Faktoren abhängig wie beispielsweise dem dem Schlauchmaterial vermittelten Reckbetrag, der Temperatur des Schlauchmaterials beim Recken, der Temperatur der Formen, der Größe des geblasenen Behälters, der Schlauchzwischenstückmenge und dem verwendeten Polymer. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Polypropylen-Schlauchmaterial bei einer Temperatur von etwa 165°C und einer Temperatur der Form von etwa 13° C auf etwa das Dreifache seiner ursprünglichen Länge gereckt würde, würde der Längenreduzierungsbetrag etwa 9% ψ\τ be-

tragen. Die Abziehgeschwindigkeit des Förderers würde auf etwa 305 cm/min und die Formgeschwindigkeit auf etwa 335 cm/min eingestellt werden, was zu einer Zugspannung zwischen der Flasche 92 und der Flasche 94 führen würde, die knapp ausreicht, um das Lösen der Flasche 94 aus der Blasform 14 bei ihrem öffnen zu unterstützen, jedoch nicht ausreicht, um irgendeinen Teil des Materials »T«zu deformieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum kontinuierlichen Ausformen von Behältern aus einem gleichförmig extrudieren s thermoplastischen Kunststoffschlauch aus teilbaren Hohlformen, die sich abwechselnd schließend und öffnend mit höherer als der Extrusionsgeschwindigkeit hin- und herbewegen, gegen deren Hohlraumwandungen die Wandung des erwärmten Schlauches ι ο unter plastischer Aufweitung geblasen und aus denen die so ausgeformten Behälter nach Abkühlung und weitgehender Verfestigung nach öffnen der Form als ein aus Behältern und Schlauchzwischenstücken bestehender Strang abgezogen wer- de», dadurch gekennzeichnet, daß der ausgeformte Strang mit einer Geschwindigkeit abgezogen wird, die kleiner ist als die Bewegungsgeschwindigkeit der geschlossenen Form, wodurch eine elastische Kontraktion der Behälter und damit ein Loslösen von den Wandungen der sich öffnenden Form erleichtert wird und wobei die Abzugsgeschwindigkeit des Strangs ausreichend klein ist, eine plastische Verformung der Behälter zu vermeiden.

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