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Verfahren und Vorrichtung zum Blasformen von
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Artikeln aus einem hohlen Vorformling aus thermoplastischem Kunstharzmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Blasformen von Artikeln
aus einem hohlen Vorformling aus thermoplastischem Kunstharzmaterial, bei denen
der Vorformling geformt, gegenüber der Außenatmosphäre geschlossen und in eine Blasform
eingebracht und Schließlich unter Einführung eines unter Druck stehenden gasförmigen
Gasmediums an die Innenfläche der Blasform expandiert wird, wobei der Permiabilitätswiderstand
der Artikelwandung durch eine Fluorbehandlung erhöht wird.
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Einer der hauptnachteile vieler thermoplastischer synthetischer Kunstharze
besteht in der Permiabilität von nicht polaren Lösungsmitteln, welche die Wandung
mit wesentlichen durchgangsgeschwindigkeiten durchdringen. Dies gilt speziell für
eine Gruppe von Kunstharzen, die aufgrund ihrer sonstigen vorteilhaften Eigenscahften
normalerweise für die Herstellung von Behältern und Gefäßen aus Kunstharz verwendet
werden (vergl.Eigenscahften US-PS 2 811 468).
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Dabei ist es seit einiger Zeit bekannt, daß der Durchgangswiderstand
von aus bestimmten thermoplastischen Kunstharzen geformten Artikeln insb. auch Artikeln,
die auf dem Wege des Blasformens hergestellt werden können, verbessert werden kann,
indem man die Oberfläche eines solchen Artikels der Einwirkung von Fluor aussetzt.
Das Fluor reagiert mit dem Material des Artikels unter Bildung einer relativ undurchlässigen
Sperroberfläche.
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Es sind eine Reihe von Methoden zum Blasformen von thermoplastischen
Artikeln bekannt, bei denen als unter Druck stehendes Blasmittel eine Mischung verwendet
wird, welche Fluorgas enthält (vergl. US-PS 3 862 284). Bei einem dieser Verfahren
wird ein Schlauch oder ein Vorformling zur Anpassung an die Innenfläche einer Blasform
expandiert, in der der Schlauchabschnitt eingeschlossen ist, indem man in den Schlauchabschnitt
unter Druck eine Mischung von etwa 0,1 bis etwa 10 Vol.% Fluor und aus im übrigen
einem inerten Gas einführt.
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Es wurde jedoch festgestellt, daß bei Anwendung einer Fluorgasmischung
als Blasmedium bei mit hoher Geschwindgkeit arbeitenden Blasformsystemen die Sperreigenschaften
des geblasenen Artikels bei weitem nicht über die Ausdehnung der Wandung gleichförmig
sind. Das bedeutet, daß verschiedene Bereiche der Wandungen gegenüber nicht polaren
Lösungsmitteln weiterhin durchlässig bleiben und zwar mit im weiten Umfang variierenden
Durchgangsgeschwindigkeiten. In vielen Fällen erreicht die Durchgangsgeschwindigkeit
im wesentlichen jene, wie sie unbehandelte Artikel
zeigen. Damit
wird die Verwendungsmöglichkeit dieser Artikel zur Aufnahme von nicht polaren Lösungsmitteln
weitgehend wieder ausgeschlossen und zwar trotz der vorgesehenen Behandlung.
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Es wurde weiter festgestellt, daß die Gegenwart von Luft oder insb.
von Sauerstoff während der Aussetzung des inneren des Schlauches oder Vorformlinges
der Einwirkung des Fluorgases eine ähnliche beeinträchtigende Wirkung auf die Sperreigenschaften
der Artikelwand besitzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der
Eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Schwierigkeiten
ausgeschlossen und auch bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Blasformsystemen
eine gleichförmige und die gesamte Oberfläche des Artikels erfassende ausreichende
Erhöhung der Sperrwirkung gegen den Durchgang von nicht polaren Lösungsmittels erzeugt
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Einbringen
des Vorformlinges in die Blasform in den Vorformling eine Mishcung aus etwa 0,1
bis 10 Vol.% Fluor und aus einem inerten Gas eingebracht wird und die Expandierung
des Schlauchabschnittes in der Blasform danach mittels eines inerten Druckgases
erfolgt.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren eine zweistufige Behandlung erfolgt, wobei die Fluorgasbehandlung der
Artikelwandung unabhängig von der Blasformung des Artikels und vor dieser Blasformung
erfolgt.
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Mit ganz besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung anwenden bei der
herkömmlichen Herstellung des Vorformlinges der einem kontinuierlich extrudierten
Schlauch. Bei diesem Verfahren läßt sich das Fluorgasgemisch in den Schlauch selbst,
und zwar unmittelbar bei dessen Entstehung durch Strangpressen einbringen. Dadurch
wird gewährleistet, daß die Fluorgasbehandlung der Innenwand des Schlauches erfolgt,
bevor überhaupt eine Chance besteht, daß Luft in den Schlauch eintreten kann. Es
wird also auf einfache und zuverlässige Weise die Gegenwart von Sauerstoff während
der Fluorbehandlung ausgeschlossen.
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Das in den Schlauch direkt und bei desen Entstehung eintretende Fluorgasgemisch
kann bevorzugt zu einer Teildehnung des Schlauches vor Einführung von Schlauchabschnitten
in die Blasformen ausgenutzt werden.
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Das Fluorgasgemisch wird bei dem neuen Verfahren nicht zur Anformung
des Vorformlinges an die Innenwandung der Blasform verwendet. Dazu ist ein gesonderter
Schritt vorgesehen, zu dem ein im wesentlichen unvermischtes und unter erhöhtem
Druck stehendes inertes Gas verwendet wird.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung konnten die aufgezeigten Schwierigkeiten
zuverlässig behoben werden. Ein nach dem Verfahren hergestellter Artikel zeigt gleichförmige
Sperrwirkung über die ganze Ausdehnung seiner Wandung und zwar in einem Ausmaß,
das ausreichend ist, um den Artikel für die Aufnahme von nichtpolaren Lösungsmitteln
geeignet zu machen.
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Das zur Herstellung der Artikel verwendete thermoplastische Kunstharzmaterial
wird bevorzugt aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Acrylonitrilpolymeren, Styrolpolymeren,
Vinylchloridpolymeren und ganz besonders aus Polymeren von Olifenmonomeren von 2
bis 8 Kohlenstoffatomen pro Molekül.
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Zur Ausführung des Verfahrens geht die Erfindung von einer Vorrichtung
mit einer kontinuierlich arbeitenden Extrodiereinrichtung zur Bildung eines dehnbaren
Schlauches aus thermoplastischen Kunstharzmaterial aus. Die Vorrichtung weist weiterhin
eine Reihe von Blasformen auf, deren Innenfläche der Form des herzustellenden Artikels
entspricht. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die gegen die Außenatmosphäre
abgeschlossenen Schlauchabschnitte nacheinander in die Formen eingelegt werden.
Eine den Formen zugeordnete Einrichtung zur Einführung unter Druck eines gasförmigen
Blasmediums leitet ein unter Druck stehendes inertes Gas in das Innere der in der
Blasform eingeschlossenen Schlauchabschnitte, wobei das Einführen des Gases in den
Schlauchabschnitt in bekannter Weise mit Hilfe einer nadelförmigen Injektionseinrichtung
erfolgen
kann.
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Diese Vorrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet,
daß zwei voneinander unabhängige Zuführungssysteme zur Einführung eines gasförmigen
Mediums in den Schlauch bzw. Schlauchabschnitt vorgesehen sind, von denen das eine
der Extrodiereinrichtung zugeordnet und das andere in bekannter Weise an die Blasform
angeschlossen ist.
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Das Wesen dieser Vorrichtung besteht in dem Vorhandensein von zwei
voneinander unabhängigen Zuführungssystemen von gasförmigen Medium in den schlauchartigen
Vorformling. Die Unabhängigkeit dieser Zuführungssysteme gestattet es. verschiedene
gasförmige Medien an verscheidenen Stellen zu unterschiedlichen Zeiten im Inneren
des Voiformlinges zur Wirkung zu bringen.
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Dabei ist zweckmäßigerweise das erste Zuführungssystem in ständig
offener Verbindung mit einem an der Austrittsstirnseite desStranpreßkopfes im Inneren
des austretenden Schlauches mündenden Gaszuführungskanal.
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Die neue Vorrichtung ist besonders gut geeignet, um kontinuierlich
das Verfahren nach der Erfindung auszuführen und eine fortgesetzte Folge von zuverlässig
mit einer Sperrschicht versehenen Artikeln zu erzeugen.
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Die Erfindung wird nachfolgen nahand einer schematischen Zeichnung
an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die in der Figur schematisch gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Blasformsystem,
das allgemein den üblichen Systemen entspricht (vergleiche US-PS 2 515 o93, 2 579
3go, und 2 784 452). Da derartige Blasformsysteme allgemein bekannt sind, genügt
hier eine kurze Beschreibung.
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Eine endlose Reihe von teilbaren Blasformen ist in einer kontinuierlichen
kreisförmigen Reihe angeordnet. Diese rotiert in einer senkrechten Ebene um eine
horizontale zentrale Achse (nicht gezeigt) und zwar senkrecht zur Zeichenebene.
Eine solche Form ist in geschlossener Stellung bei 1o in der Zeichnung angedeutet.
Eine zweite Form 12 ist in senkrechten Schnitt in teilweise offener Stellung wiedergegeben.
Eine dritte Form 14 ist ausschnittsweise in voll offener Stellung angedeutet. Die
Rotationsrichtung der Formen ist in der Zeichnung im Uhrzeigersinne angenommen.
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Jede Form umfaßt zwei Formhälften 16, 18. Die radial innere Formhälfte
16 jeder Form ist in radialer Richtung unbeweglich in Bezug auf die Drehachse angeordnet.
Jede äußere Formhälfte 18 kann radial zwischen der geschlossenen und einer volloffenen
Stellung gemäß der Zeichnung bewegt werden. Die Hin- und Herbewegung der äußeren
Formhälfte in radialer Richtung wird normalerweise durch einfache Nockeneinrichtungen
oder aber durch Druckmittel-betätigte Stellzylinder erreicht. Diese sind nicht gezeigt.
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Die Formhälften 16 und 18 jeder Form bietet zusammen eine profilierte
Oberfläche 2c und 22, die bei geschlossener Form eine kontinuierliche innere profilierte
Fläche bilden, die komplimentär zu der Außenfläche eines herzustellenden Artikels
ist. Die Innenfläche der Form bildet somit die Formhöhlung, Jede Formhälfte ist
mit oberen und unteren Quetschflächen oder Quetschkanten 24, 26 versehen, deren
Funktion weiter unten erläutert wird.
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Jede der innerern Formhälften 16 trägt einen Druckmittelkanal in Form
einer hohlen Blasnadel 28, welche im begrnezten Umfane in Längsrichtung bewegt werden
kann, wobei die Bewegungsachse senkrecht zur Trennebene 30 der Form verläuft. Die
Injektionsblasnadel ist mit einer Quelle eines Blsmediums verbunden, wie dies weiter
unten noch näher beschrieben wird. Jede Formhälfte 16 trägt an ihrer Außenseite
eine Nadelbetätigungsvorrichtung 32, die in übereinstimmung mit einem vorbestimmten
Programm in zugehörige Blasnadel 28 intermetierend zwischen der zurückgezogenen
Stellung gemäß der Zeichnung und einer vorgeschobenen Stellung bewegt, in der das
freie Ende der Nadel in die Formhöhlung vorsteht. Einzelheiten einer solchen Einrichtung
können der US-PS 3 513 502 bzw.
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3 571 848 entnommen werden.
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Bei 34 ist schematisch der Strangpreßkopf einer stationären Strangpreßeinrichtung
angeordnet. Dieses bildet das Ende einer üblichen klasifizier- Stranpreßeinheit,
deren übrigen Merkmale nicht gezeigt sind. Der Strangpreßkopf 34 umfaßt im wesentlichen
ein hohles äußeres Formstück 36 von normalerweise zylindrischer Gestalt
und
einem inneren Formkern 38, der konzentrisch und im radialen Abstand zur äußeren
Form angeordnet ist, um eine ringförmige Öffnung 40 für die zu extrodierende Kunststoffschmelze
42 zu bilden, die durch die Plastifiziereinrichtung geliefert wird. Die öffnung
40 ist normalerweise ringförmig oder von ähnlicher Gestalt. Der Kern 38 ist durch
geeignete Mittel an einem Kernschaft 44 befestigt. Beide können begrenzte hin- und
hergehende Bewegungen in axialer Richtung in einer Kernstückseinrichtung 46 ausführen,
die durch den Kopf 34 fest unterstützt wird. Diese hin- und hergehende Bewegung
kann durch irgendeine geeignete Betätigungseinrichtung vorgenommen werden, die schematisch
bei 48 angedeutet ist. Eine solche Vorrichtung arbeitet in übereinstimmung mit dem
vorbestimmten Programm und synchron mit der Betätigung der Formen, um die Abmessungen
der öffnung 40 und damit die Wanddicke des exdrotierten Schlauches So zu verändern
und damit die Blaseigenschaften des Schlauches und die Wanddicke des fertigen Artikels
an verschiedenen Stellen des Artikels zu beeinflussen. Da diese Variationen nur
klein sind in Bezug auf die durchschnittliche oder nominale Wanddicke, sind diese
Änderungen in der Zeichnung auch nicht dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, daß
der exdrodierte Vorformling So allgemein schlauchförmig ist und zwar abhängig von
der Gestalt der Öffnung 40.
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Im Kern 38 und im Kernschaft 44 ist ein Kanal 52 mit einer Einlaßöffnung
54 und einer Auslaßmündung 56 vorgesehen, welch letztere radial innerhalb und konzentrisch
zur öffnung 40 angeordnet ist.
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Der Kanal 52 ist damit so angeordnet, daß er mit dem Inneren des
exdrodierten
Schlauches So in ständiger Verbindung steht.
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Die so weit beschriebene Vorrichtung ist zum Herstellen von hohlen
Kunststoffartikeln bekannt. üblicherweise ist die Blasnadel 28 und der Kanal 32
mit einer Quelle oder mehreren Quellen üblicher Druckluft verbunden. Unter Druck
wird hier ein erhöhter Druck gegenüber dem Umgebungsdruck verstanden. In Übereinstimmung
mit der Erfindung sind jedoch die Blasnadel 28 und der Kanal 52 gegenüber der Umgebungsluft
oder anderen Luftquellen verschlossen. Insbesondere sind die abgesperrt gegen den
Eintritt von Sauerstoff.
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Statt dessen sind zwei neue Strömungsmittelzuliefersysteme vorgesehen,
in denen andere Gase verwendet werden und aus denen Luft und Sauerstoff ausgeschlossen
sind.
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Die zwei Strömungsmittelzulieferungssysteme sind mit 58 und 60 bezeichnet.
Jedes ist gegenüber der Umgebung abgeschlossen und umfaßt allgemein bekannte Elemente,
die als solche keine eingehendere Beschreibung benötigen. Das Zulieferungssystem
58 beginnt mit einer Quelle 62 von inertem Gas, vorzugsweise Stickstoff in flüssigem
Zustand.
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Es ist ersichtlich, daß im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführungen
der Ausdruck "inertes Gas in dieser Beschreibung durchgehend verwendet wird, um
nicht nur die seltenen Gase, sondern auch solche Gase wie Stickstoff zu umfassen,
die unter den zu erwartenden Verhältnissen chemisch praktisch inaktiv sind. Die
Quelle 52 ist mit jeder Blasnadel 20. über eie Druckmittelleitung 64
verbunden,
die in Reihe einen Stickstoffverdampfer 66, ein Sulenoid-gesteuertes Absperrventil
68, das über einen manuell steuerbaren Schalter 70 selektiv in die Offenstellung
überführbar ist, eine rotierende Einheit 72, welche eine Verbindung zwischen den
stationären und den drehbaren Teilen der Strömungsleitung 64 liefert und ein Abschaltventil
74 umfaßt, das durch eine Nockensteuereinrichtung 75 in einer solchen Weise betätigt
wird, daß der Gasstrom durch jede Blasnadel 28 in Synchronisation mit der Arbeitsweise
der Blasform erfolgt, der die Nadel zugeordnet ist.
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Dies wird weiter unten im einzelnen noch näher erläutert. Die Strömungsleitung
64 kann auch mit einem Abschalt- oder Isolierungsventil 76 versehen sein, wenn dies
gewünscht oder erforderlich ist.
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Das Führungssystem 60 beginnt mit einer Quelle 78 für eine Gasmischung
aus Fluor und einem inerten Gas. Die Gasmischung kann aus einer handelsäüblichen
Mischung von 1o Volumen% Fluor und 90% Stickstoff bestehen. Diese Mischung ist im
Handel in kleinen Zylindern unter einem Druck von etwa 168 kg/cm2 erhältlich. Unter
diesen Umständen umfaßt die Quelle 78 normalerweise einen mehreren solchen Zylindern
zugeordneten Verteiler oder mehrere solcher Verteiler, die parallel geschaltet sind.
Unabhängig davon ist die Quelle 78 ebenso wie die Quelle 62 bei Verbrauch leicht
ersetzbar.
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Da bei den meisten Anwendungen des Verfahrens nach der Erfindung eine
volle 1o%-tige Konzentration von Fluor nicht erfordern, kann die inerte Gasquelle
62 beiden Zulieferungssystem 58 und 60 zu
Mischungszwecken zugeordnet
sein, obwohl für das System 60 auch eine getrennte Quelle eines inerten Gases zu
Zumischungszwecken zugeordnet sein kann.
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An den Strömungskanal 52 ist eine Leitung 80 angeschlossen, die eine
Reihe von Abschnitten 80a bis 80h umfaßt. Einige von diesen sind parallel angeordnet,
um alternative Strömungswege zur Verfügung zu stellen, wie dies von der nachfolgenden
Beschreibung deutlich wird. Entsprechend der Leitung 64 ist auch die Leitung 80
mit einem Abschalt- oder Isolierungsventil 76 versehen, falls dies gewünscht oder
erforderlich ist.
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Unter normalen Bedingungen einer kontinuierlichen Arbeitsweise stellt
der Leitungsabschnitt 80a über eine Reihe von Druckreduzierventilen 82 und 84 eine
Verbindung zwischen der Fluorquelle 78 und einer Mischeinrichtung 86 her. Eine geeignete
Mischeinrichtung für diese Zwecke oder Anleitungen für die Herstellung eines solchen
Mischers sind im Handel erhältlich. Ähnliche Leitungsabschnitte 80b liefern eine
Verbindung zwischen einer inerten Gasquelle 62 und der Mischeinrichtung. Die Leitungssegmente
80c, 80e 80f und 80g, die in Reihe geschaltet sind, liefern eine Verbindung zwischen
der Mischeinrichtung 86 und dem Strömungskanal 52.
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Stromab der Mischeinrichtung 86 umfaßt das Leitungssegment 80c eine
Quelle SB einer verdünnten Mischung aus Fluor und einem inerten Gas. Die Quelle
88 wird direkt durch die Mischeinrichtung 86 gespeist und dient als Pufferkammer.
Der Leitungsabschnitt 80e
umfaßt eine Reihe von Prüfventilen 9o
und einem Solinuid betätigten Abschaltventils 92. Das Leitungssegment 80f umfaßt
ein Meßventil 94. Das Leitungssegment 80g ist mit dem Einlaßende 54 des Kanals 52
verbunden und ist zweckmäßigerweise aus flexiblen Material hergestllt, um der hin-
und hergehenden Bewegung des Kernschaftes 54 Rechnung zu tragen.
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Es ist ersichtlich, daß dann, wenn das Gas den beschriebenen Weg folgt,
die Ventile 76a, 76b und 76c offen sein müssen, während die Ventile 76d und 76h
geschlossen sein müssen.
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Es sollte bemerkt werden, daß die Mischeinrichtung 86 einstellbar
ist, um jede gewünschte Konzentration des Fluors in einem Volumenanteil von unter
10% herzustellen. Die Konzentrationen von volumenmäßig 2% bis 8% werden bevorzugt.
Eine Analysiereinrichtung 96 geeigneter Art kann in Verbindung mit dem Leitungssegment
80e vorgesehen sein, um die Fluorkonzentration zu überwachen.
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Wenn die volle Konzentration von 10% Fluor erforderlich sind, können
die Ventile 76a, 76b und 76c geschlossen und das Ventil 76d geöffnet werden. Der
Leitungsabschnitt 80d verbindet die Segmente 80a und 80e und wirkt somit als Umgehungsleitung
zur Mischeinrichtung 86 und der Quelle 88 für verdünntes Gas.
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Wenn ein inertes Gas in Kanal 52 eingeführt werden soll, wie es aus
Sicherheitsgründen und Vereinfachungsgründen bei Aufnahme des Betriebs bis zum Erreichen
eines stabilen Betriebszustand zweckmäßig
sein kann, werden die
Ventile 76a bis 76d geschlossen und das Ventil 76h geöffnet. Dadurch verbindet die
Leitung 80h den Stickstoffverdampfer 76 und das Leitungssegment 80f.
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Entsprechend dem Leitungssegment 80e umfaßt das Leitungssegment 80h
eine Reihe von Prüfventilen 98 und ein durch Solenoid-betätigbares Abschaltventil
100. Druckmeßgeräte lol können in der Leitung 80 nach Wunsch eingebaut werden.
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Die Solenoid-betätigbaren Abschaltventile 92 und 11 werden selektiv
indie Offenstellung mit Hilfe einer manuellen Auswahleinrichtung 1o2 gesteuert.
Diese ist so angeordnet, daß eine gleichzeitige Strömung in den Leitungen 80e und
80h nicht stattfinden kann.
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Auch umfaßt der Auswahlschalter eine Ausschaltstellung, welche jede
Strömung zu dem Kanal 52 verhindert, falls dies erwünscht ist, selbst wenn die Formen
rotieren. Der Auswahlschalter 112 kann auch durch ein der automatischen Arbeitsweise
der Maschinen zugeordnetes Relais 104 betätigt werden, das außerdem die Arbeitsweise
der Formen und der Plastifiziereinrichtung während des normalen kontinuierlichen
Betriebs steuert. Wenn das Relais 1o4 abgefallen ist, ist eine Strömung durch den
Kanal 52 ausgeschlossen.
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Es wird angenommen, daß das Blasformsystem nach der Erfindung in kontinuierlich
stabilen automatischen Betrieb ist. Es herrschen die normalen Betriebsbedingungen.
Das Relais 1o4 und der Auswahlschalter 1o2 sind somit eingeschaltet, gleiches gilt
für den Schalter 70.
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Die Kunststoffschmelze 42 wird unter konstanter vorbestimmter Geschwindigkeit
dem Strangpreßkopf 34 zugeführt, der kontinuierlich einen schlauchartigen Vorformling
So durch die Öffnung 40 austreten läßt. Die Temperatur der Schmelze wird auf einem
Niveau hoch genug gehalten, um den Schlauch leicht zu expandieren, jedoch nicht
so hoch, daß die Wand des Schlauches dabei defekt wird, Der Kunststoff ist vorzugsweise
ein Äthylenpolimer, insbesondere ein solches mit einer Dichte von wenigstens o,94.
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Die Formen werden mit einer Geschwindigkeit synchron mit der Extrodiergeschwindigkeit
rotiert. Die Formen erreichen in einer Folge den Strangpreßkopf in voll offener
Stellung, wie dies durch die Form 14 angedeutet ist. Von der voll offenen Stellung
der äußeren Formhälfte 18 der Form, wird diese fortlaufend nach innen in die Schließstellung
bewegt, die durch die Form 1o wiedergegeben ist, um die aufeinanderfolgenden Abschnitte
des Schlauches an einer Stelle in geringem Abstand unterhalb des Strangpreßkopfes
einzuschließen. Beim Schließen jeder Form wirken die Abquetschflächen 24 und 26
zusammen, um das Innere des Schlauchabschnittes gegenüber der Umgebungsatmosphäre
abzuschließen und gleichzeitig den Abschnitt gegenüber den nachfolgenden Abschnitten
des Schlauches zu isolieren. Das bedeutet, daß das Innere jedes Schlauchabschnittes
auf dem Weg zwischen Strangpreßkopf und der nächsten geschlossenen Form gegenüber
der Umgebung vollständig geschlossen gehalten ist und somit einen schlauchförmigen
Vorformling bildet, der in der nächstfolgenden Form eingeschlossen werden kann.
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Aufgrund der Tatsache, daß der stranggepreßte Vorformling So hohl
ist und aus der Öffnugn 40 austritt, wird deutlich, daß er in sich zusammenfallen
würde, wenn nicht sein Innendruck wenigstens gleich dem Umgebungsdruck ist. In üblichen
Systemen wird daher die Anordnung so getroffen, daß kontinuierlich in das Innere
des Vorfomrlinges Druckluft eingeführt wird, etwa durch den-Kanal 52. Für gewöhnlich
wird die Luft unter einer konstanten Geschwindigkeit und unter einem Druck so einegeführt,
daß der Schlauch teilweise expandiert, bevor der nächste Schlauchabschnitt in die
Einschließung der zugehörigen Form aufgenommen wird. Diese teilweise Vorexpansion
verbessert die Blaseigenschaften des Schlauches und gestattet eine genauere Kontrolle
der Wanddicke des geblasenen Artikels an verschiedenen kritischen Stellen.
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Bei der vorliegenden neuen Verfahrensweise wird jedoch anstelle von
Luft eine Mischung von Fluor und einem inerten Gas kontinuierlich und mit konstanter
Geschwindigkeit und vorzugsweise unter einem entsprechenden Druck in das Innere
des Schlauches eingeführt.
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Damit kann das Fluor mit der Innenfläche des Schlauches reagieren,
um der Wandung die erwähnten gewünschten Sperreigenschaften zu verleihen. Die Fluormischung
wird durch das Zuführungssystem 60 in der nachfolgend zu beschreibenden Weise eingeführt.
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Eine 1o%-ige Konzentration (volumenmäßig) von Fluor und inertes Gas
wird unter dem weiter oben genannten Druck aus der Quelle 78 zu einem Druckreduzierventil
82 geleitet, wo der Druck auf einen
Wert von beispielsweise 14kg/cm2
reduziert wird. Von dort gelangt das Gas zu einem weiteren Druckreduzierventil 84,
wo der Druck erneut z.B. auf einen Wert von 3,5 kg/cm2 vermindert wird. Danach gelangt
das Gas in die Mischeinrichtung 86. Dort wird die Mischung durch Zuführung von inerten
Gas aus der Quelle 62 oder genauer von der Verdampfereinrichtung 66 auf die gewünschte
Konzentration im Bereich von vorzugsweise zwischen 2 und etwa 8 Volumenprozent Fluor
verdünnt.
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Die Mischeinrichtung 86 liefert die verdünnte Gasmischung zu der Gasquelle
88, aus der es entnommen wird und in den Schlauch So über das Prüfventil 9o2 das
Solenoid-gesteuerte Abschaltventil 92 und das Zumeßventil 94 eingeleitet wird. Der
Auswahlschalter 102 ist in diesem Zustand in einer Stellung gezeigt, in der das
Ventil 92 in der Offenstellung und das Ventil loo in der geschlossenen Stellung
gehalten wird. Die Strömungsgeschwindigkeit im Kanal 52 kann durch das Zumeßventil
94 eingestellt und korrigiert werden. Jedesmal wenn eine der aufeinanderfolgenden
Formen über einen Abschnitt des Schlauches So geschlossen wird, wird die von der
Form unterstützte Blasnadel 28 in die vordere Stellung durch die Betätigungseinrichtung
32 bewegt, so daß die Nadel die Wand des eingeschlossenen Vorformlinges durchsticht.
Damit ragt das freie Ende der Nadel in das Innere des Vorformlinges. Mit der Bewegung
der Nadel in die vordere Stellung wird das zugehörige Ventil 74 in die Offenstellung
gebracht. Dies geschieht über den Nocken 75.
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Damit kann Blasgas unter Druck in das Innere des Vorfomrlings über
die Blasnadel eingeführt werden. Damit wird der Vorformling an die
Innenfläche
der Form 20, 22 angeformt oder expandiert. Damit erhält der Artikel eine Außenfläche,
die komplimentär der Innenwandfläche der Form ist. Falls gewünscht, kann die Vorrichtung
74 so zeitgesteuert sein, daß sie das Ventil 74 für eine vorbestimmte Zeit noch
nach dem vollen expandieren des Vorformlinges offen hält, so daß ein positiver Druck
in dem hoheln Artikel lang genug aufrecht erhalten wird, um jede Schrumpfung des
Artikels beim Beginn der Abkühlung innerhalb der Form zu vermeiden. In jedem Fall
wird die Blasnadel 28 zu einem Zeitpunkt nach dem Ausformen des Artikels zurückgezogen
und der Druck im Artikel entlastet, wie dies z. B.
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in der US-PS 3 571 848 näher erläutert ist. Das überschüssige Gas
wird dann freigesetzt und zu einer entfernt liegenden Stelle in einer noch nachfolgend
zu beschreibenden Weise geleitet. Die Form wird geöffnet, wenn der Artikel so weit
abgekühlt ist, daß er Formhaltig ist. Der Artikel wird aus der Form entnommen und
einer oder mehrerer gewünschter Nachbehandlungen unterworfen.
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Wie zuvor erwähnt wird als Blasmittel üblicherweise Luft verwendet.
Es ist auch bekannt, eine Mischung aus Fluor und inertem Gas zu verwenden, wie dies
eingangs erwähnt ist. Nach der vorliegenden Erfindung besteht jedoch das Blasmittel
ausschließlich aus einem inerten Gas, vorzugsweise Stickstoff. Flüssiges Stickstoff
wird von der Quelle 62 zu diesem Zweck einem Verdampfer 66 zugeführt, wo das Flüssiggas
in die Gasform überführt wird. Von dem Verdampfer gelangt das Stickstoffgas zu einer
rotierenden Verbindungseinheit 72 über das Solenoid-gesteuerte Ventil 68, das durch
den Schalter 70 in Offenstellung gebracht wird. Das Gas wird von der
rotierenden
Einheit zu den verschiedenen Blasnadeln über Ventile 74 verteilt. Jedes Ventil wird
intermetierend in der zuvor beschriebenen Weise geöffnet.
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Die Mischung aus Fluor und inertem Gas, die in jedem Vorformling enthalten
ist, wenn dieser von der einen oder anderen Form eingeschlossen wird, wird bei Einführen
des inerten Gases über die Blasnadel wesentlich verdünnt. Das bedeutet, daß die
Fluorkonzentration in dem Gas dadurch wesentlich herabgesetzt wird. Zum Schutze
des Personals sollte jedoch der hergestellte Artikel von Fluor gereinigt werden.
Dies wird am bequemsten getan, nachdem der Artikel aus der Form entnommen und zur
Herstellung einer öffnung (der Halsöffnung im Falle eines Behälters) zugeschnitten
wird. Es kann notwendig sein, einen größeren Artikel zwei oder drei Reinigungsstationen
in der Folge zuzuführen, um eine gründliche Reinigung zu gewährleisten. Das Reinigen
wird ausgeführt unter Verwendung üblicher Luft in einer belüfteten Umgebung. Das
so entfernte Gas wird einem entfernten Platz zugeführt und zwar falls notwendig,
über verschiedene Nachbehandlungsstationen und schließlich in ungefährlicher Form
in die Atmosphäre abgegeben. Die Arbeitsweise des Systems bei voll 1o%-iger Konzentration
des Fluors wird lediglich durch Schließen der Ventile 76a bis 76c und durch öffnene
des Ventils 76d bewirkt.
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Unabhängig von der Fluorkonzentration werden bei Beginn der Arbeitsweise
zweckmäßigerweise die Ventile 76a bis 76d geschlossen und das Ventil 76h geöffnet.
Der Auswahlschalter 1o2 ist so eingestellt,
daß das Solenoid-gesteuerte
Ventil loo offen ist und das Ventil 92 geschlossen wird. Die Vorformlinge und geblasenen
Artikel werden hierbei nur dem Einfluß von Stickstoff unterworfen bis eine stabile
Betriebsweise erreicht ist und akzeptable Artikel erzeugt werden. Dann werden die
Ventile 76a bis 76c geöffnet und das Ventil 76h geschlossen. Der Auswahlschalter
1o2 wird so eingestellt, daß das Ventil loo geschlossen und das Ventil 92 geöffnet
wird, um die Fluorbehandlung einsetzen zu lassen. Die wenigen unbehandelten Artikel
können als Abfall zerkleinert und gegebenenfalls als Rohmaterial wiederverwendet
werden.