DE2324920C3 - Vorrichtung zum Temperieren eines Vorformlings aus einem thermoplastischen Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Temperieren eines napfförmigen Vorformlings aus einem thermoplastischen Kunststoff vor dem Blasformen des Vorformlings zu einem biaxial orientierten Hohlkörper, mit einer Temperierkammer, deren Wände einen mit einem Temperiermittel beschickbaren Zwischenraum mit wenigstens annähernd gleichem Abstand des Vorformlings von der Innenoberfläche der Wände einschließen, und mit einer Halteeinrichtung zum Halten des Vorformlings an seinem offenen Ende während des Eintauchens in die Temperierkammer.

Es ist eine Temperiervorrichtung bekannt, bei der der am offenen Ende gehaltene Vorformling in einen Behälter mit einem Temperiermittel eingetaucht wird (US-PS 32 02 739). Die Temperierung erfolgt bei dieser bekannten Vorrichtung in der Weise, daß der Vorformling durch völliges Eintauchen zunächst auf eine erste ^Y' Temperatur gebracht wird und durch teilweises Herausheben der obere Bereich durch Abkühlung auf eine zweite niedrigere Temperatur eingestellt wird. Die dadurch erreichte unterschiedliche Verfestigung dient dazu, daß beim Aufblasen annähernd gleichmäßige Wandstärke erhalten wird. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß das Temperiermittel, für das nur eine Flüssigkeit in Frage kommt, sich im statischen Zustand befindet und somit verhältnismäßig träge ist hinsichtlich der Umstellung auf andere gewünschte Temperaturwerte.

Es ist ferner eine Temperiervorrichtung für beidendig offer.e schlauchförmige Vorformlinge bekannt (US-PS 35 94 862), bed der der schlauchförmige Vorformling an beiden offenen Enden gehalten und in die Vorrichtung gebracht wird Ein Heizstab kann in das Innere des Vorformlings koaxial zu diesem eingeführt werden, während auf der Außenseite der hülsenförmigen Vorrichtung eine Heizwendel angeordnet ist Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der Vorformling von außen und innen mit einer Wärmestrahlung beaufschlagt, am eine Temperierung zu erreichen. Eine Luftströmung findet allenfalls durch Konvektion statt Nachteilig ist bei der bekannten Vorrichtung, daß sie nur zu Erwärmzwecken dienen kann. Nachteilig ist ferner das komplizierte Einbringen des Vorformlings und dessen aufwendige Halterung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und wirksam arbeitende Vorrichtung zum Temperieren eines napfförmigen Vorformlings aus einem thermoplastischen Kunststoff zu schaffen, mit der der Vorformling auf einfache Weise auf eine jeweils für die Orientierung förderliche Temperatur gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wände der Temperierkammer als zwei voneinander trennbare Kammerhälften ausgebildet sind, die zusammen mit der Halteeinrichtung den Zwischenraum nach außen abschließen, wobei die Halteeinrichtung und ggf. auch die Kammerhälften wenigstens je zwei Anschlüsse zum kontinuierlichen Zuführen und Abführen des Temperiermittels während des Temperierens aufweisen.

Unter napfförmigem Vorformling sollen spritz- als auch stranggepreßte Vorformlinge verstanden werden, weiche an einem Ende abgeschlossen sind.

Das Temperiermittel kann entweder gasförmig oder flüssig sein und es können eine ganze Anzahl von Temperiermitteln verwendet werden, wie z.B. Luft Kohlendioxyd, Wasser oder in Luft zerstäubte Wassertröpfchen.

Erfindungswesentlich ist daß der Vorformling in einen abgeschlossenen Raum mit gleichem seitlichen Abstand zu den Raumwänden gebracht wird und ein wärmeaustauschendes Strömungsmedium durch den derart gebildeten Ringraum hindurchgeleitet wird, um den Vorformling außen von allen Seiten gleichmäßig zu bestreichen.

Mit Hilfe der Erfindung wird eine Reihe erheblicher Vorteile erzielt Sie ist anwendbar auf spritzgußgeformte und strangpreßgeformte Vorformlinge. Dabei kann die Halteeinrichtung, die ohnehin erforderlich ist um einen Vorformling in die Blasform zu transportieren, gleichzeitig als ein die Temperierkammer begrenzendes abdichtendes Bauteil verwendet werden. Bei einem spritzgußgeformten Vorformling kann hierzu der Blasformdorn dienen, mit dessen Hilfe der Vorformling in die Temperierkammer eingebracht und in dieser gehalten wird, wobei er gleichzeitig die Temperierkammer abschließt

Beim stranggepreßten, schlauchförmigen Vorformling kann ein Blaskopf dazu verwendet werden, die Temperierkammer abzuschließen und den Vorformling zu halten, wobei der Blaskopf entweder lediglich für die Einleitung von Temperiermittel dienen kann oder zum Einführen von Blasluft in der Blasform.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dazu, Vorformlinge auf eine für die Orientierung förderliche Temperatur zu bringen. Diese ist abhängig von dem verwendeten thermoplastischen Kunststoff.

Zur Einstellung der für die Orientierung förderlichen

Temperatur ist daher erforderlich, einen Vorformling entweder zu erwärmen oder abzukühlen, wobei normalerweise eine Abkühlung erfolgt, wenn der Vorformling unmittelbar dem Vorfonnprozeli entnommen wird. Werden hingegen die Vorformlinge kalt gelagert, müssen sie erneut erwärmt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht nun eine nahezu trägheitslose Anpassung an die jeweils geforderten Temperaturwerte, denn es ist ohne Schwierigkeiten möglich, etwa ein gasförmiges Temperiermittel in raschester Zeit auf eine Temperatur zu bringen, die erforderlich ist, den Vorformling auf eine gewünschte Temperatur einzustellen.

Von großer Bedeutung ist femer, daß die Temperierung gleichmäßig erfolgt, das heißt, daß der Vorformling ι s in allen Bereichen und über die Wanddicke gleichmäßig erwärmt oder abgekühlt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das Temperiermittel die Temperierkammer in Längsrichtung durchströmt

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Temperieren eines napfförmigen Vorformlings, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und

Fig.2 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Temperieren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Eine als Blasformdorn ausgebildete Halteeinrichtung 22 für einen durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Vorformling 10 weist zwei sich axial erstreckende Durchgänge 37 und 38 auf, die durch einen inneren Querkanal 39 verbunden sind, um eine geschlossene Schleife zu bilden, die durch einen Kopfkanal 40 mit einer Quelle eines Temperiermittels und durch einen Kopfkanal 41 mit einer Rückströmleitung zur Quelle des Temperiermittels verbunden ist Das Temperiermittel kann entweder kühlend oder heizend wirken.

Ein Kernflansch 24 der Halteeinrichtung 22 weist zwei Anschlüsse 42 und 43 auf, die ebenfalls mit der Quelle des Temperiermittels aber Kanäle 44 bzw. 45 verbunden sind.

Die Vorrichtung zum Temperieren des Vorformlings 10 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 zwei zu öffnende und zu schließende Kammerhälften 51 und 52 auf, die, wenn zusammengefügt mit ihrec oberen Er 'en satt um den Kernflansch 24 der Halteeinrichtung 22 greifen. Die Vorrichtung ist mit einer inneren Ausnehmung 53 versehen, die mit Abstand zu dem Vorformling 10 verläuft so daß sich ein Zwischenraum 50 ergibt Die Ausnehmung 53 weist an ihrer Wand Strömungsrichtende Rippen 5* auf, die eine innere Schraubenlinie bilden, die als Temperiermittel ~>5 verwendete strömende Luft in einer axial entlang dem Umfang des Vorformlings 10 gerichteten schraubenlinienförmigen Bahn zu führen. Die Ausnehmung 53 ist mit einer verengten Auslaßöffnung 55 am unteren Ende versehen, während das obere Ende der Ausnehmung 53 mit den Anschlüssen 42 und 43 im Kernflansch 24 in Verbindung steht Temperiermittel, das unter Druck durch die Kanäle 44 und 45 eingeführt und durch die Anschlüsse 42 und 43 strömt, tritt in die Ausnehmung 53 ein, die durch die Kammerhälften 51 und 52 begrenzt ist, um durch die schraubenlinienfönnigen Rippen 54 in einer schraubenlinienförmigen Bahn gerichtet zu werden. Dieses unter Druck stehende Temperiermittel strömt über die Außenfläche des Vorformlings 10, bis es durch die Auslaßöffnung 55 austritt Dieser Strömung des Temperiermittels ist im wesentlichen die ganze Außenfläche des Kübels ausgesetzt Gleichzeitig wird ein Temperiermittel durch die Kopfkanäle 40 und 41 in die Durchgänge 37 und 38 und den Querkanal 39 eingeführt

Bei dem in der Fig.2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Temperieren wird ein frei stranggepreßter Vorformling 73 temperiert

Der Vorformling 73 wird in die Vorrichtung gemäß F i g. 2 eingeschlossen, die zwei Kammerhälften 75 und 76 von etwa halbzylindrischer Form aufweist, die mit unteren Quetschkanten 75a, 76a versehen sind, die einen extrudierten Schlauch aus Kunststoff abklemmen, um einen napfförmigen Vorformling 73 zu bilden. Die Kammerhälften 75 und 76 öffnen und schließen sich quer oder radial mit Bezug auf den Vorformling 73, wobei jede Kammerhälfte 75 und 76 eine Endplatte 77 trägt die mit ihrer Kammerhälfte 75 bzw. 76 quer, jedoch vertikal dazu beweglich ist Zwischen den Kammerhälften 75 und 76 bleibt eine Kammer 80 zur Aufnahme des Vorformlings 73.

Wenn die Kammerhälften 75, 76 geschlossen sind, begrenzen sie einen inneren Zwischenraum 50, der mit einer Quelle eines Temperiermittels unter Druck über einen Anschluß 79 in Verbindung steht, wobei das Temperiermittel über einen Anschluß 78 zurückströmt Der Zwischenraum 50 ist an seiner Innenfläche mit einer schraubenlinienförmigen Rippe 81 versehen, die einen schraubenlinienförmigen Strömungsweg für das Temperiermittel begrenzt

Nach dem Bilden des Vorformlings 73 und Verschließen der Vorrichtung um denselben wird eine Halteeinrichtung 85 für den Vorformling 73 in dessen freies oberes Ende eingesetzt Die Halteeinrichtung 85 hat eine untere Umfangsfläche 86, die in das oben offene Ende des Vorformlings 73 einsetzbar ist und dabei das obere Ende des Vorformlings 73 radial nach außen gegen die umgebenden Abschnitte der Kammerhälften 75 und 76 versetzt, um den Vorformling 73 in der Kammer 80 abzudichten. Die Halteeinrichtung 85 weist einen Einlaßkanal 87 für ein unter Druck stehendes Temperiermittel und einen Auslaßkanal 88 zur Entfernung des Temperiermittels auf.

Die Strömung des Temperiermittels wird durch Volumen- und Drucksteuerung sowohl außerhalb als auch innerhalb des Vorformlings 73 gesteuert, so daß an der Wandung des Vorformlings 73 kein Differentialdruck entsteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Temperieren eines napfförmigen Vorformlings aus einem thermoplastischen Kunststoff vor dem Blasformen des Vorformlings zu % einem biaxial orientierten Hohlkörper, mit einer Temperierkammer, deren Wände einen mit einem Temperiermittel beschickbaren Zwischenraum mit wenigstens annähernd gleichem Abstand des Vorformlings von der Innenoberfläche der Wände einschließen, und mit einer Halteeinrichtung zum Halten des Vorformlings an seinem offenen Ende während des Eintauchens in die Temperierkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Temperierkammer als zwei voneinander trenn- '5 bare Kammerhälften (51,52 bzw. 75,76) ausgebildet sind, die zusammen mit der Halteeinrichtung (22 bzw. 85) den Zwischenraum (50) nach außen abschließen, wobei die Halteeinrichtung (22 bzw. 85) und ggf. auch die Kammerhälften (76) wenigstens je zwei Anschlüsse (42, 43 bzw. 78, 79) zum kontinuierlichen Zuführen und Abführen des Temperiermittels während des Temperierens aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens einige der Anschlüsse (42, 43; 87, 88) für das Temperiermittel an der Halteeinrichtung (22; 85) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (22) als Blasformdorn ausgebildet ist ^!0

4. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerhälften (51,52; 75,76) an der InnenoberHäche wendelförmige Rippen (54 bzw. 81) aufweisen.