DE4441037C2 - Verfahren und Maschine zum Blasformen eines Hohlkörpers - Google Patents
Verfahren und Maschine zum Blasformen eines HohlkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blasformen eines
Hohlkörpers von komplexer Geometrie aus Kunststoff mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Die Erfindung
betrifft auch eine Blasformmaschine zur Herstellung eines Hohl
körpers.
Die Herstellung dreidimensional gekrümmter technischer Arti
kel, wie z. B. Luftführungskanäle, durch Extrusionsblasformen er
fordert bisher einen hohen maschinellen Aufwand, da hierfür
Spezialmaschinen erforderlich sind. Aus DE-36 18 446 C1 sind, bei
spielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Blasformen
bekannt, bei denen der extrudierte Kunststoffschlauch zunächst
an einer Aufnahme pneumatisch oder mechanisch befestigt wird,
der Vorformling durch Formveränderung der Aufnahme gekrümmt und
dann von der Aufnahme gelöst und in die Blasform eingelegt wird.
Diese Arbeitsweise ist nur mit einer Blasformmaschine möglich,
deren Trägerplatten vertikal verfahrbar sind. Hierbei handelt es
sich um eine Spezialmaschine, deren Wirtschaftlichkeit bei gerin
geren und mittleren Stückzahlen des zu fertigenden Artikels nicht
gegeben ist. Auch andere Blasformverfahren zur Herstellung dieser
kompliziert geformten Artikel erfordern Spezialmaschinen, die durch
einen hohen technischen Aufwand gekennzeichnet sind.
Aus US 4,026,983 ist ein Verfahren zum Blasformen eines
Hohlkörpers von ebener Geometrie bekannt, bei dem das untere
Ende des extrudierten Schlauchstücks durch zangenartige Greifer
punktuell erfaßt und bogenförmig zur Seite geschwenkte wird,
so daß das Schlauchstück einen ebenen Bogen bildet. Die aus ein
teiligen Formhälften bestehende Form wird um das J-förmig ver
formte Schlauchstück unmittelbar nach Beendigung der Zangenbewe
gung geschlossen. Das Verfahren erlaubt nur die Bildung von ein
fach gekrümmten Rohrstücken, egal, ob die Zange zur Biegung des
Schlauchstücks geschwenkt wird oder eine Linearbewegung ausführt.
Die Zange muß am unteren Ende des hängenden Schlauchstücks angrei
fen, denn nur dann kann sie sich nach erfolgter Verformung des
Schlauchstücks außerhalb des Zufahrbereiches der Formhälften be
finden und deren Schließbewegung nicht behindern. Bei dem Angriff
nur am Ende des Schlauchstücks ist nur dessen einfache Verformung
möglich.
Aus JP-Abstract 1-44726(A) ist ein Verfahren bekannt, bei dem
das extrudierte Schlauchstück durch Sauger erfaßt und verformt
wird. Die im mittleren Bereich des Schlauchstücks versetzt punkt
förmig angreifenden Sauger verformen das Schlauchstück nicht nur
S-förmig, sondern es erfolgt auch eine Verformung des Schlauch
querschnitts an der Angriffsstelle und der Schlauchwandung in der
Umgebung der Angriffsstelle. Das verformte Schlauchstück muß dann
durch die Sauger in den Formhohlraum der einen Formhälfte einge
legt werden, damit die Sauger ausschwenken können und die aus
ungeteilten Formhälften bestehende Form geschlossen werden kann.
Dies funktioniert nur, wenn die Formhälfte, in die das zweidimen
sional verformte Rohrstück eingelegt wird, eine gleichmäßige Tiefe
hat, also auch der fertig geblasene Hohlkörper nur zweidimensional
gekrümmt ist. Bei dreidimensionaler Ausbildung des Formhohlraums
hätte dieser unterschiedlich tiefe Bereiche. Der S-förmige Vorform
ling könnte deshalb nicht so in die Formhohlraumhälfte eingelegt
werden, daß er nach Freigabe und Rückzug der Saughalter nicht aus
der Formhohlraumhälfte rutschen würde, bevor die Form geschlossen
ist.
Aus DE 38 28 994 A1 ist schließlich ein Verfahren zum Blas
formen eines Hohlkörpers von gekrümmter Geometrie aus Kunststoff
durch Extrudieren eines Schlauchstücks, Erfassen des extrudier
ten, hängenden Schlauchstücks, Verformen des Schlauchstücks in
einer Ebene und Halten des Schlauchstücks im verformten Zustand,
Schließen einer Form um das Schlauchstück und Aufblasen bekannt.
Die Verformung des Schlauchstücks erfolgt dadurch, daß die Hohl
raumkontur der Form verändert wird. Hierzu müssen die Formhälften
mehrteilig ausgebildet sein und diese Formteile für sich beweglich,
insbesondere schwenkbar sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Blasformen eines Hohlkörpers von komplexer Geometrie
aus Kunststoff zu schaffen, das auf herkömmlichen Blasformmaschi
nen mit geringen Ergänzungen durchgeführt werden kann, so daß
auch geringe und mittlere Stückzahlen eines derartigen Artikels
wirtschaftlich hergestellt werden können. Der Erfindung liegt
ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Blasformen
eines Hohlkörpers von komplexer Geometrie aus Kunststoff zu
schaffen, bei der die Fertigungszeit für den Artikel herabgesetzt
werden kann. Darüber hinaus soll auch auf die Anwendung von Vakuum
für die Vorverformung oder die Befestigung des Vorformlings ver
zichtet werden. Weitere Vorteile und Ziele der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren zum
Blasformen eines Hohlkörpers von komplexer, dreidimensionaler
gekrümmter Geometrie aus Kunststoff durch Extrudieren eines
Schlauchstücks, Erfassen des extrudierten, hängenden Schlauch
stücks, Verformen des Schlauchstücks in einer Ebene und Halten
des Schlauchstücks im verformten Zustand, Schließen einer Form
um das Schlauchstück und Aufblasen des Schlauchstücks erfindungs
gemäß dadurch gelöst, daß man
- a) das extrudierte, hängende Schlauchstück auf einander gegen überliegenden ersten Längsbereichen seiner Außenseite durch Verformungsträger erfaßt und verformt,
- b) nach der Verformung das verformt gehaltene Schlauchstück auf wenigstens einem Teil der nicht erfaßten, einander gegenüber liegenden zweiten Längsbereiche seiner Außenseite dadurch erfaßt, daß man erste Formteile b1) in ihre Schließstellung fährt oder b2) über ihre Schließstellung hinaus in Haltekontakt mit den zweiten Längsbereichen fährt,
- c) die ersten Längsbereiche der Außenseite des jetzt von den ersten Formteilen gehaltenen, inzwischen abgeschnittenen Schlauch stücks durch Zurückziehen der Verformungsträger wieder freigibt, und
- d) die Form dadurch schließt, daß man bei Verfahrensweise nach b1) zweite Formteile in ihre Schließstellung zwischen die ersten Formteile fährt oder bei Verfahrensweise b2) die ersten und zweiten Formteile in ihre Schließstellungen fährt.
Erfindungsgemäß wird das hängende thermoplastische Schlauch
stück in einer Ebene verformt, die meistens gleich der Mittel
ebene der Blasformmaschine ist, zu dieser aber auch geneigt
sein kann, und dann in diesem zweidimensional verformten
Zustand gehalten. Da für diese zweidimensionale Verformung
nur einander gegenüberliegende Segmentflächen des Schlauches von
außen unter Verformungsdruck gesetzt werden, liegen die zwischen
diesen Segmentflächen befindlichen Schlauchflächen frei. Diese frei
en Flächen dienen dann dazu, den Vorformling zu übernehmen, um dann
die Form um ihn zu schließen. Erfindungsgemäß wird der Vorformling
von ersten Formteilen, nachfolgend auch als Kernformteile bezeich
net, übernommen, die wenigstens an Teile der freien Flächen des Vor
formlings herangefahren werden. Eine flächige Berührung zwischen den
ersten Formteilen und diesen freien Flächen ist nicht erforderlich,
da es nur darauf ankommt, den Vorformling zwischen den beiden
ersten Formteilen zu halten. Im allgemeinen befinden sich die
ersten Formteile dann bereits in der Stellung, die sie auch in der
geschlossenen Blasform haben. Anschließend werden dann die druck
beaufschlagten Seitenflächen des Vorformlings freigegeben, so daß
die Blasform geschlossen werden kann. Dann wird der Vorformling in
der geschlossenen Form aufgeblasen. Ein Vorteil des erfindungsge
mäßen Verfahrens besteht darin, daß der hängende Schlauch vorver
formt wird und anschließend die Blasform um diesen Vorformling ge
schlossen wird. Man kann daher auf üblichen Blasformmaschinen ar
beiten.
Die Verfahrensvariante b1) kommt zur Anwendung, wenn der Vor
formling so ausgebildet ist, daß er durch die ersten Formteile
schon in ihrer Schließstellung erfaßt und gehalten werden kann.
Es hängt daher von der Form des herzustellenden Hohlkörpers ab,
ob diese Verfahrensvariante angewandt werden kann. Im allgemeinen
kann man in dieser Weise verfahren, wenn der Vorformling Bereiche
aufweist, die beim Blasvorgang nicht oder nur geringfügig aufge
weitet werden.
Wenn der Vorformling durch die ersten Formteile in der
Schließstellung nicht erfaßt und gehalten werden kann, müssen die
ersten Formteile gemäß Verfahrensvariante b2) über die Schließ
stellung hinaus aufeinander zu gefahren werden, bis sie den Vor
formling erfassen und halten. Beim Schließen der Form werden
dann die ersten Formteile von innen nach außen und die zweiten
Formteile von außen nach innen in die Schließstellung gefahren.
Es kann auch Artikel solcher Form geben, bei der nur eine der
beiden ersten Formteile über die Schließstellung hinaus fahren
wird, das andere erste Formteil dagegen direkt in die Schließ
stellung. Die jeweils anzuwendende Verfahrensvariante ist produkt
abhängig.
Die Aufgabe der Erfindung wird vorrichtungsmäßig durch eine
Blasformmaschine zur Herstellung eines Hohlkörpers von komplexer,
dreidimensional gekrümmter Geometrie aus Kunststoff, mit einem
Extruder mit Schlauchdüse, mit auf die verfahrbaren Trägerplat
ten der Maschine montierten Werkzeughälften und mit auf einander
gegenüberliegenden Seiten zur Schlauchdüsenachse verschieblichen
Verformungshaltern gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekenn
zeichnet ist, daß die Verformungshalter mit ersten Längsbereichen
eines extrudierten Schlauchstücks in Eingriff bringbar sind, die
Werkzeughälften je ein erstes Formteil und wenigstens ein zweites
Formteil haben, und die ersten Formteile und zweiten Formteile
getrennt voneinander in die Schließstellung bewegbar sind. Die Ver
formungshalter dienen dazu, in einer Richtung vorzugsweise senkrecht
zur Bewegung der Trägerplatten, d. h. in Richtung der Mittelebene der
Blasformmaschine, auf den extrudierten Schlauch einzuwirken und ihm
zunächst eine gekrümmte oder gewundene Form zu geben. Die beiden Ver
formungshalter greifen dabei nur an einem Teil des Schlauchumfangs
an und lassen zwischen diesen Angriffsbereichen am Schlauchstück je
einen weiteren Längsbereich frei. Auf diesen freien Längsbereichen
kann das Schlauchstück anschließend von den ersten Formteilen erfaßt
und übernommen werden. Zu diesem Zweck sind auf die Trägerplatten
besondere Formhälften aufgespannt, die jeweils aus einem ersten
Formteil und wenigstens einem zweiten Formteil bestehen. Die ersten
Formteile können in wenigstens teilweise Berührung mit den noch
freiliegenden Längsbereichen des Vorformlings gefahren werden, so
daß der Vorformling nunmehr von den ersten Formteilen gehalten wird
und die beiden Verformungshalter von dem Vorformling zurückgezogen
werden können. Nach dem Schließen der Blasform durch Einfahren der
zweiten Formteile in ihre Schließstellung kann der Vorformling auf
geblasen werden. Die erfindungsgemäße Blasformmaschine unterschei
det sich vom Stand der Technik somit durch die zusätzlichen Ver
formungshalter, die bei Einwirkung auf den extrudierten Schlauch
die zweidimensionale Vorformung bewirken, und die mehrteiligen
Formhälften, die ein Zurückziehen der Verformungshalter von dem
Vorformling erlauben, ohne daß der inzwischen abgeschnittene Vor
formling aus seiner Position fällt, da er durch Formteile über
nommen wurde.
Die Verformungshalter können mit ersten Längs
bereichen eines extrudierten Schlauches in Eingriff gebracht
werden, die durch zweite Längsbereiche voneinander getrennt
sind, haben die ersten Formteile wenigstens zum Teil die Konturen
der aus den zweiten Schlauchlängsbereichen zu bildenden Bereiche
des Hohlkörpers und haben die zweiten Formteile die an der gesam
ten Hohlkörperkontur noch fehlenden Konturen. Die Verformungshal
ter und auch die ersten Formteile haben jeweils zwei Funktionen:
Die Verformungshalter verformen den thermoplastischen Schlauch in
einer Ebene (vorzugsweise der Mittelebene der Blasformmaschine)
und halten den so verformten Schlauch (= Vorformling) bis zur Über
nahme durch die Kernformteile. Die Kernformteile halten den Vor
formling nach Freigabe durch die Verformungshalter und bilden einen
Teil der Blasform.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Blasformmaschine bestehen die Verformungshalter aus einem kamm
artigen Körper mit einer Vielzahl vorderseitig offener Aufnahmen, mit
einer Vielzahl in den Aufnahmen verschiebbar geführter Stifte und mit
Mitteln zur Fixierung der Stifte in den Aufnahmen. Dieser Verfor
mungshalter kann an die verschiedensten Formen des zunächst zu bil
denden Modells des Vorformlings angepaßt werden. Hierzu werden die
Stifte mit Hilfe eines Modells des Vorformlings positioniert, indem
man die kammartigen Körper mit den beweglichen, aus ihm einseitig
herausragenden Stiften gegen das Modell fährt und auf diese Weise
in dem räumlichen Kamm die Negativform des Modells abbildet. In
gleicher Weise wird der zweite Verformungshalter gegen die gegen
überliegende Seite des Vorformlingmodells gefahren und so deren
Negativform in dem kammartigen Körper gebildet. Anschließend wer
den die Stifte in ihren Aufnahmen in geeigneter Weise fixiert.
Der Vorteil dieser Verformungshalter ist, daß sie variabel sind
und an verschiedene Formen der Vorformlinge angepaßt und immer
wieder benutzt werden können.
Bei einer speziellen Ausführungsform dieser Verformungshal
ter weist der kammartige Körper eine Vielzahl von Platten auf,
die ober- und unterseitig Halbaufnahmen aufweisen, sind die Plat
ten so übereinandergestapelt, daß die unterseitigen Halbaufnahmen
der oberen Platten über den oberseitigen Halbaufnahmen der unteren
Platten liegen, ist die Querdimension der Stifte etwas größer als
die Querschnittsdimension der zwischen den Platten gebildeten
Aufnahmen und sind Mittel zum Zusammenspannen der Platten zu einem
Block vorgesehen. In dem Block aus den zunächst lose übereinander
liegenden Platten sind die Stifte in den Aufnahmen verschieblich.
Dieser Block mit den kammartig hervorragenden, längsverschieblichen
Stiften dient dazu, auf der stirnseitigen Kammfläche die Negativ
form des Vorformlings abzubilden. Anschließend werden die Platten
zu einem festen Block zusammengeschraubt, z. B. mit Muttern und
Schraubenbolzen, die durch entsprehende Löcher in den Platten hin
durchgreifen, wodurch die Positionen aller Stifte fixiert werden
und der so gebildete kammartige Körper als Verformungshalter in
der erfindungsgemäßen Blasformmaschine eingesetzt werden kann. Den
Verformungshaltern können Luftduschen zugeordnet sein, die auf die
Stifte der vom Schlauch zurückgezogenen Verformungshalter gerich
tet sind. Durch die Luftduschen können die Stifte während der Zei
ten gekühlt werden, in denen die Verformungshalter in ihren von dem
Schlauch zurückgezogenen Positionen sind.
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
ersten Formteile fest auf den Trägerplatten und die zweiten Form
teile beweglich auf den Trägerplatten oder den ersten Formteilen
montiert. Die Blasformmaschine kann eine übliche Maschine mit hori
zontal verfahrbaren Trägerplatten sein. Die ersten Formteile
werden somit durch die Trägerplatten direkt in die Schließstellung
gefahren, in der sie den Vorformling übernehmen. Die insbesondere
durch Kolben/Zylinder-Einheiten auf den Trägerplatten beweglichen
zweiten Formteile sind hierbei noch soweit zurückgezogen, daß sie
die Form noch nicht schließen und auch mit den mit dem Vorformling
noch in Eingriff befindlichen Verformungshaltern nicht in Kollision
kommen. Erst nach dem Zurückziehen der Verformungshalter werden
die Kolben/Zylinder-Einheiten der zweiten Formteile aktiviert und
diese Formteile in ihre Schließstellung eingefahren. Die zweiten
Formteile sind normalerweise parallel zu der Trägerplattenverschie
bungsrichtung beweglich. Sie können aber auch hydraulisch in ihre
Schließstellungen geschwenkt werden. Im Prinzip ist es auch möglich,
die zweiten Formteile auf den Trägerplatten fest zu montieren und
die ersten Formteile über Kolben/Zylinder-Einheiten beweglich
anzubringen, so daß zunächst die ersten Formteile bei stationären
Trägerplatten durch ihre Kolben/Zylinder-Einheiten zugefahren wer
den und dann die zweiten Formteile mit den Trägerplatten in ihre
Schließstellung gebracht werden. Beim Zufahren der zweiten Form
teile müssen dann die ersten Formteile in Bezug auf die Träger
platten entsprechend zurückgefahren werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Blasmaschine sind die ersten Formteile und die zweiten Formteile
beweglich auf den Trägerplatten montiert. Die beweglichen ersten
Formteile können mittels Aktivierung ihrer Kolben/Zylinder-Einhei
ten über ihre Schließstellungen hinaus in Halteeingriff mit dem
Vorformling gefahren werden. Nach dem Zurückziehen der Verformungs
halter wird die Form geschlossen, wobei die ersten Formteile in
ihre Schließstellungen zurückgezogen werden. Auf diese Weise können
auch Vorformlinge übernommen werden, die aufgrund ihrer Gestalt
durch nur bis in die Schließstellung gefahrene erste Formteile
nicht gehalten werden können.
Zweckmäßigerweise sind die Verformungshalter an dem Maschinen
gestell verschiebbar geführt und durch Kolben/Zylinder-Einheiten
in Bezug auf das Gestell verfahrbar. Die Bewegung der Verformungs
halter kann daher mit den Bewegungen der Formteile in einem hydrau
lischen Arbeitszyklus zusammengeschaltet werden, so daß die aufein
anderfolgenden Blasformvorgänge automatisiert werden können.
Bei der erfindungsgemäßen Blasformmaschine kann die Verschie
bungsrichtung der Verformungshalter mit der Bewegungsrichtung der
Trägerplatte einen Winkel in dem Bereich von 35 bis 90° bilden.
Vorzugsweise liegt dieser Winkel in dem Bereich von 60 bis 90°,
insbesondere bei 90°. Während man bei einem Winkel in der Gegend
von 90° im allgemeinen mit zwei zweiten Formteilen auf jeder Trä
gerplatte arbeitet, kann es bei kleineren Winkeln als 90° zweck
mäßig sein, mit einem zweiten Formteil auf jeder Trägerplatte zu
arbeiten, wobei wiederum das erste oder das zweite Formteil gegen
über der Trägerplatte beweglich sein kann. Im allgemeinen wird das
erste Formteil auf der Trägerplatte fest montiert sein, das zweite
Formteil dagegen beweglich.
Der Verformungshalter für die Verformung
und Halterung eines extrudierten Schlauch
stücks umfaßt einen Körper mit einer Vielzahl vorderseitig
offener Aufnahmen, eine Vielzahl in den Aufnahmen verschiebbar
geführter Stifte und Mittel zur Fixierung der Stifte in den Auf
nahmen. Mit zwei solchen Verformungshaltern kann ein thermoplastisches,
extrudiertes Schlauchstück zweidimensional verformt, gehalten und
manipuliert werden, z. B. in eine liegende Blasformhälfte abgelegt
werden. Die Verformungshalter können z. B. die Funktion der Aufnah
me in dem Verfahren nach DE 36 18 446 C1 übernehmen, wobei das bei
jenem Verfahren beanspruchte Befestigen des Schlauchstücks an der
Aufnahme und das Krümmen des Schlauchstücks bei den erfindungs
gemäßen Verformungshaltern in einer Stufe erfolgen und die Verfor
mungshalter keine artikelspezifischen Werkzeuge sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Verformungshalter
weist der Körper eine Vielzahl von Platten auf, die ober- und un
terseitig Halbaufnahmen haben, sind die Platten so übereinander
gestapelt, daß die unterseitigen Halbaufnahmen der oberen Platten
auf den oberseitigen Halbaufnahmen der unteren Platten liegen, ist
die Querdimension der Stifte etwas größer als die Querdimension
der zwischen den Platten gebildeten Aufnahmen und sind Mittel zum
Zusammenpressen der Platten zu einem Block vorgesehen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Horizontalschnitt einer ersten
Ausführungsform der Vorrichtung in einer ersten
Phase des Blasformzyklus;
Fig. 2 eine Darstellung der Vorrichtung wie in Fig. 1, je
doch in einer zweiten Phase des Blasformzyklus;
Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung wie in Fig. 1, je
doch in einer dritten Phase des Blasformzyklus;
Fig. 4 einen Horizontalschnitt einer zweiten Ausführungs
form der Vorrichtung in der zweiten Phase des
Blasformzyklus;
Fig. 5 einen schematischen Horizontalschnitt einer dritten
Ausführungsform der Vorrichtung in der ersten
Phase des Blasformzyklus;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt des in den Vorrichtungen nach
den Fig. 1 bis 5 benutzten Verformungshalters in vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 die Stirnansicht des in Fig. 6 gezeigten Verformungs
halters, wobei der verformte Schlauch weggelassen ist.
In den Fig. 1 bis 4 sind mit 1 das Gestell der Blasform
maschine und mit 2 die Trägerplatten der Blasformmaschine bezeich
net. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 sind auf die Trä
gerplatten 2 je ein Kernformteil 3 fest montiert. Die Kernformtei
le 3 bilden jeweils einander gegenüberliegende Viertelkonturen
des herzustellenden Artikels. Auf den Kernformteilen 3 sind je
weils zwei Außenformteile 4 verschiebbar angebracht. Jedes Außen
formteil 4 trägt eine Achtelkontur des herzustellenden Artikels
und ist auf dem Kernformteil 3 durch eine hydraulische Kolben/Zy
linder-Einheit 5 verschieblich, so daß die Kontur des Kernformteils
3 zusammen mit den Konturen der Außenformteile 4 eine Halbkon
tur des Artikels bilden können.
An dem Maschinengestell 1 ist in der Mittelebene 6 beider
seits des extrudierten Schlauches 7 je ein Verformungsträger 8
über je eine Kolben/Zylinder-Einheit 9 verschiebbar angebracht.
Die Verformungsträger 8 tragen an ihren Stirnseiten eine kamm
artige Vielzahl paralleler Stifte, deren freie Enden entsprechend
der gewünschten Verformung des Schlauchstücks 7 kon
turiert sind. Die Verformungsträger 8 werden im einzelnen weiter
unten näher beschrieben.
In der in Fig. 1 gezeigten ersten Phase des Blasformzyklus
sind die Trägerplatten 2 mit den Formteilen 3, 4 zurückgefahren und
der extrudierte Schlauch 7 hängt zunächst frei in der Mittelebene 6
der Maschine. Durch Zusammenfahren der Verformungsträger 8 in Richtung
auf den Schlauch 7 wird dieser von den aus einer Vielzahl von Stif
ten bestehenden Kämmen 10 der Verformungsträger 8 erfaßt und ent
sprechend der Konturierung der Kämme auch in Richtung der Mittel
ebene 6 vorverformt. Anschließend wird das erfaßte Schlauchstück
unterhalb der Düse abgeschnitten, so daß der Blasformteil der
Maschine von der Düse zu einer Blasstation fahren kann.
In der zweiten Phase des Blasformzyklus werden die Trägerplat
ten 2 hydraulisch zusammengefahren, bis sich die Konturen der Kern
formteile 3 in der Schließstellung befinden und dabei den noch von
den Kämmen 10 gehaltenen Vorformling erfassen (Fig. 2). Die Außen
formteile 4 befinden sich dabei in den in Fig. 2 gezeigten zurück
gezogenen Positionen, so daß die Verformungsträger 8 mit ihren
Kämmen 10 nunmehr durch ihre hydraulischen Kolben/Zylinder-Einhei
ten 9 von dem Formling 7 zurückgezogen werden können. Der Vorform
ling wird damit nur noch von den Kernformteilen 3 gehalten.
In der dritten Phase schließlich werden die Außenformteile 4
durch ihre Kolben/Zylinder-Einheiten 5 in die Schließstellung ge
fahren (Fig. 3). Damit ist die gesamte Hohlform geschlossen, und
der Vorformling 7 kann in der Blasstation in bekannter Weise auf
geblasen werden.
Die in Fig. 4 gezeigte zweite Ausführungsform der
Vorrichtung unterscheidet sich von der Ausführungsform
der Fig. 1 bis 3 dadurch, daß sie bewegliche Kernformteile 3 a
hat, die durch Kolben/Zylinder-Einheiten 5 a unabhängig von den
Trägerplatten 2 und den Außenformteilen 4 beweglich sind. Es ist
daher möglich, die Kernformteile 3 a über ihre Schließstellung
hinaus aufeinander zu zu fahren, bis sie den Vorformling 7 erfaßt
haben. Die in Fig. 4 gezeigte Position der Kernformteile 3 a soll
hier eine über die Schließstellung hinaus gefahrene Position die
ser Formteile darstellen. Nach dem Zurückziehen der Verformungs
träger 8, 10 von dem Vorformling 7 können dann die Außenformteile
4 in die Schließstellung zusammenfahren. Der Kernformteile 3 a wer
den nach außen ebenfalls in ihre Schließstellung gefahren.
Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 die
Bewegungsachse der Verformungshalter 8, 10 in der Mittelebene 6
der Maschine liegt, bildet die Bewegungsachse 12 der Verformungs
halter 8, 10 bei der Ausführungsform nach Fig. 5 mit der Mittel
ebene 6 einen spitzen Winkel α. In diesem Falle kommen Formhälften
zur Anwendung, die aus einem ersten Formteil 3 und nur einem zwei
ten Formteil 4 bestehen. Die zweiten Formteile 4 sind auf den er
sten Formteilen 3 durch Kolben/Zylinder-Einheiten 5 verschieblich.
Der Ablauf des Verfahrens erfolgt bei der Maschi
ne nach Fig. 5 in ähnlicher Weise wie bei den Ausführungsformen
nach den Fig. 1 bis 4. Zunächst wird das hängende Schlauchstück
7 durch die Verformungshalter 8, 10 erfaßt und verformt. Dann wer
den die ersten Formteile 3 an freie Oberflächenpositionen des
Vorformlings herangefahren und damit die Halterung des Vorform
lings von diesen Formteilen übernommen. Anschließend werden die
Verformungshalter 8, 10 zurückgefahren. Im letzten Schritt werden
die zweiten Formteile 4 durch Aktivierung der Kolben/Zylinder-Ein
heiten 5 in die Schließstellung gefahren und damit die Form ge
schlossen. Auch bei dieser Ausführungsform können die ersten Form
teile 3 zwecks Übernahme des Vorformlings entweder direkt in die
Schließstellung gefahren werden oder aber sie können zunächst über
ihre Schließstellungen hinaus gefahren und dann nach Zurückziehen
der Verformungshalter entweder zusammen mit den zweiten Formteilen
4 oder nach diesen unter Formschluß in die Schließstellung gefah
ren werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen den Verformungsträger 8 in ver
größertem Maßstab. Er besteht aus einem pressenartigen Rahmen 13,
13 a, in den eine Vielzahl dünner Platten 14 eingelegt ist. Die Plat
ten 14 haben im mittleren Bereich ober- und unterseitig halbzylin
derförmige Ausnehmungen 16, die sich bei passender Übereinan
derlage der Platten 14 zu zylindrischen Bohrungen ergänzen, in wel
che die Kammstifte 10 lose eingelegt sind. Die Platten 14 und die
Rahmenplatte 13 a haben seitlich in den ausnehmungsfreien Bereichen
Bohrungen, so daß sie mittels Schrauben 15 wie eine Presse zusammen
gespannt werden können. Ohne Spannung sind die Kammstifte 10 in den
Bohrungen 16 unabhängig voneinander verschieblich. Das Paket mit
den aus seiner Stirnseite herausragenden Kammstiften 10 kann daher
gegen ein Modell des Vorformlings gefahren werden, so daß sich
dessen Kontur an den beweglichen Kammstiften 10 abformt, wie aus
Fig. 6 ersichtlich ist. Nach der Abformung werden die Schrauben 15
angezogen, so daß die Kammstifte 10 und damit die abgebildete Kon
tur fixiert werden. Selbstverständlich kann der Verformungsträger
8 auch als Maske ausgebildet sein, die nach einem Vorformlingmodell
angefertigt wurde. Der in den Fig. 6 und 7 gezeigte Verformungs
träger kann jedoch wiederverwendet werden, da nach Lockerung der
Schrauben 15 die Stifte 10 wieder beweglich sind und eine erneute
Modellabformung möglich ist.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß auf üblichen Blasformmaschinen, insbesondere solchen
mit horizontal verfahrbaren Trägerplatten, Hohlkörper mit komple
xer Geometrie, insbesondere technische, dreidimensional gekrümmte
Artikel hergestellt werden können. An dem Maschinengestell sind
lediglich in der Trennebene 6 die Verformungsträger 8 anzubringen,
und die Trägerplatten 2 sind mit den oben erläuterten mehrteiligen
Werkzeughälften zu bestücken.
Nach der Erfindung können kompliziert geformte Artikel abfallarm
und mit relativ gleichmäßiger Wandstärke hergestellt werden.
Claims (9)
1. Verfahren zum Blasformen eines Hohlkörpers von komplexer,
dreidimensional gekrümmter Geometrie aus Kunststoff durch Extru
dieren eines Schlauchstücks, Erfassen des extrudierten, hängenden
Schlauchstücks, Verformen des Schlauchstücks in einer Ebene und
Halten des Schlauchstücks im verformten Zustand, Schließen einer
Form um das Schlauchstück und Aufblasen des Schlauchstücks, da
durch gekennzeichnet, daß man
- a) das extrudierte, hängende Schlauchstück auf einander gegen überliegenden ersten Längsbereichen seiner Außenseite durch Verformungsträger erfaßt und verformt,
- b) nach der Verformung das verformt gehaltene Schlauchstück auf wenigstens einem Teil der nicht erfaßten, einander gegenüber liegenden zweiten Längsbereiche seiner Außenseite dadurch erfaßt, daß man erste Formteile b1) in ihre Schließstellung fährt oder b2) über ihre Schließstellung hinaus in Haltekontakt mit den zweiten Längsbereichen fährt,
- c) die ersten Längsbereiche der Außenseite des jetzt von den ersten Formteilen gehaltenen, inzwischen abgeschnittenen Schlauch stücks durch Zurückziehen der Verformungsträger wieder freigibt, und
- d) die Form dadurch schließt, daß man bei Verfahrensweise nach b1) zweite Formteile in ihre Schließstellung zwischen die ersten Formteile fährt oder bei Verfahrensweise b2) die ersten und zweiten Formteile in ihre Schließstellungen fährt.
2. Blasformmaschine zur Herstellung eines Hohlkörpers von kom
plexer, dreidimensional gekrümmter Geometrie aus Kunststoff, mit
einem Extruder mit Schlauchdüse, mit auf die verfahrbaren Trägerplat
ten der Maschine montierten Werkzeughälften und mit auf einander
gegenüberliegenden Seiten zur Schlauchdüsenachse verschieblichen
Verformungshaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungs
halter (8, 10) mit ersten Längsbereichen eines extrudierten Schlauch
stücks (7) in Eingriff bringbar sind, die Werkzeughälften je ein
erstes Formteil (3; 3 a) und wenigstens ein zweites Formteil (4)
haben, und die ersten Formteile (3, 3 a), und zweiten Formteile (4)
getrennt voneinander in die Schließstellung bewegbar sind.
3. Blasformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verformungshalter (8, 10) aus einem Körper (8) mit einer
Vielzahl vorderseitig offener Aufnahmen (16), mit einer Vielzahl in
den Aufnahmen verschiebbar geführter Stifte (10) und mit Mitteln zur
Fixierung der Stifte (10) in den Aufnahmen (16) bestehen.
4. Blasformmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (8) eine Vielzahl von Platten (14) aufweist, die
ober- und unterseitig Halbaufnahmen aufweisen, die Platten so
übereinandergestapelt sind, daß die unterseitigen Halbaufnahmen
der oberen Platten auf den oberseitigen Halbaufnahmen der unteren
Platten liegen, die Querdimension der Stifte (10) etwas größer
als die Querschnittsdimension der zwischen den Platten (14) gebil
deten Aufnahmen (16) ist und Mittel (15) zum Zusammenpressen der
Platten (14) zu einem Block vorgesehen sind.
5. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß den Verformungshaltern (8) Luftduschen (17)
zugeordnet sind, die auf die Stifte (10) der vom Schlauchstück (7)
zurückgezogenen Verformungshalter gerichtet sind.
6. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten Formteile (3) fest und die zweiten
Formteile (4) beweglich auf den Trägerplatten (2) montiert sind.
7. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten Formteile (3 a) und die zweiten Form
teile (4) in Bezug auf die Trägerplatten (2) beweglich montiert
sind.
8. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verformungshalter (8, 10) an dem Maschinen
gestell (1) verschiebbar geführt sind und durch Kolben/Zylinder-
Einheiten (9) in Bezug auf das Gestell verfahrbar sind.
9. Blasformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschiebungsrichtung der Verformungshalter
(8, 10) mit der Mittelebene (6) der Blasformmaschine einen Winkel α
in dem Bereich von 0 bis 55° bildet.
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DE4441037A DE4441037C2 (de) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Verfahren und Maschine zum Blasformen eines Hohlkörpers |
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DE4441037A DE4441037C2 (de) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Verfahren und Maschine zum Blasformen eines Hohlkörpers |
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DE4441037A1 DE4441037A1 (de) | 1996-05-23 |
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ID=6533535
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012102644A1 (de) * | 2012-03-27 | 2013-10-02 | Krones Ag | Blasform mit veränderbarem Innenvolumen |
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- 1994-11-18 DE DE4441037A patent/DE4441037C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE4441037A1 (de) | 1996-05-23 |
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