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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus organischem,
plastischem Kunststoff
1 )ie Erfindung betrifft die Herstellung von Hohlkörpern.
nie z. B. Behälter aus plastischen Kunststoffen, die durch Erhitzung bei verhältnismäßig
niedrigen Temperaturen erweicht und verarbeitet sowie unter dem Durck eines Gases
oder Druckluft in Gegenstände gewünschter Gestalt aufgeblasen und anschließend erhärtet
werden können.
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Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Mehrfachform. mittels
der eine mehrzahl von gegenständen gleichzeitig gel>ildet werden kann.
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Es wurde bereits vorgeschlagen (amerikanisches Patent 2 260 750).
hohle Gegenstände. wie z. B. Behälter und Christbaumkugeln, aus organischen plastischen
Kunststoffen dadurch zu bilden. daß zunächst der Stoff in Schlauchform hergestellt,
das vordere Ende des schlauchförmigen Körpers geschlossen, mit dem einen geschlossensn
Ende als Hohlkörper ausgepreßt und dieser Körper innerhalb einer Form zu einem einzigen
Gegenstand aufgeblasen wurde. Anschließend wurde der aufgeblasene oder ausgedehnte
Gegenstand von dem verbleibenden schlauchförmigen Kunststoff ahgetremlt.
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Nach einer Abänderung dieses Verfahrens wird das vordere Ende des
schlauchförmigen Kunststoffes zwischen den Formabschnitten zwecks Bildung eines
Verschlusses zusammengequetscht, und zwar entweder an Stelle oder in Ergänzung des
obenerwähnten Schließens des vorderen Endes des schlauchförmigen Körpers.
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Dei Erfindung sieht Verbesserungen der bisher zur Bildung von Hohlkörpern
benutzten Formverfahren und -vorrichtungen vor und bezweckt im
besonderen
eine wirtschaftlichere Herstellung solcher Gegenstände.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt in der Schaffung einer Formeinrichtung
mit einer Mehrzahl von Formnestern, in denen eine Mehrzahl von Gegenständen in einem
einzigen Formvorgang hergestellt werden kann.
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Schließlich betrifft die Erfindung eine vorrichtung zum Schließen
des schlauchförmigen Kunststoffes an einer Reihe räumlich getrennter Punkte, und
zwar derart, daß durch diese Verschlüsse der Druck des Gases oder der Luft in den
einzelnen Gegenständen während eines einzigen Formvorgai -ges abgeschlossen und
aufrechterhalten wird. Die Art und Weise, in der die obengenannten sowie weitere
Zwecke und Vorteile erreicht werden, wird aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
die an Hand der Zeichnungen erfolgt, die zwei Ausführungsformen der Formvorrichtung
gemäß der Erfindung veranschaulichen.
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Ex zeigt Fig. 1 im senkrechten Schnitt eine Doppelform in geöffneter
Stellung mit einem Schlauch aus plastischem Kunststoff, fig. 2 in ähnlicher Darstellung
wie in Fig. 1 die Formteile in geschlossener oder formgebender Stellung.
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Fig. 3 in ähnlicher Darstellung entsprechend Fig. 2 die Formteile,
worbei der plastische Schlauch in die Form zweier Kugeln innerhalb der Formnester
aufgeblasen ist.
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Fig. 4 in Stirnansicht eine der in Fig. 1 bis 3 dargestellten formhälften
in der Trennebene, fig. 5 im senkrechten Schnitt eine zweite Mehrfachhohlform in
offener Stellung mit einem Schlauch aus plastischem Stoff, der mittels der Form
in drei plastische Behälter verformt werden soll.
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Fig. 6 einen Quershnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5.
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Fig. 7 in einer der Fig. 5 entsprechenden Darstellung die Formhälften
in geschlossener Stellung und Fig. 8 in einer der Fig. 7 entsprechenden Darstellung
die einzelnen Formteile nach einem weiteren Verformungsvorgang der Behälter.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 ist mit l das Auslaß- oder
Auspreßende einer Düse veranschaulicht, aus der der thermoplastische Kunststoff
in einer Schlauchform 2 ausgepreßt wird. Das Verschließen des vorderen Endes 2a
des schlauchförmigen Stoffes wird durch die verschmierende Wirkung einer zum abschneiden
dienenden Messerklinge 3 im Anschluß an die Vollendung des vorangehenden Verformungsvorganges
l>ewirk.t. Darauf wird der schlauchförmige Stoff aus der Düse I als, eine langgestreckte
Blase ausgepreßt, aus der eine Mehrzahl verformter Gegenständer mittels der in den
Fig. 1 bis 4 allgemein mit dem Bezugszeichen 4 bezeichneten Formeinrichtung gebildet
werden.
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Die Formeinrichtung 4 besteht aus den mit Formnestern versehenen
Formhälften 5 und 6, die in einer lotrechten Ebene zusammenfügbar sind und gegensweitig
in die in Fig. 1 und 2 dargestellten beiden Stellungen gebracht werden können. Bei
dem dargestellten Ausfûührungsbeispiel ist das Innere der Forhälften so gestaltet,
daß Christbaumkugeln und B geformt werden können. Zu diesem Zweck besitzen die Formhälften
oliere und untere halbkugelförmige Formnester 5a, 6a und 5b, 6b sowie zwischen diesen
Formnestern zwei Einrichtungen zur herstellung von Osen. Jede Vorrichtung zur herstellung
von Ösen besteht aus einem Paar gegenüberliegender Kolben 7 und 8, die in den Formhiil
fteii 5 und 6 6 verschiebbar auge ordnet sind. Die Kolben 7 und 8 werden durch Federn
7a und 8a derart unter Spannung gehalten. daß sie sich in der normalen geöffneten
äußeren lage befinden. Die Enden der Kolben sind so gestaltet, daß sie beim Aneinanderpressen
die schlauchförmige Verbindung 2b (Fig. 2) zwischen den zwei plastischen Kugeln
an zwei Punkten verschließen und gleichzeitig. wie aus Fig. 3 ersichtlich, an den
zugehörigen Kugeln A und B Ösen oder Ringe toa und iob lilden. Die Koll>en 8
sind in axialer Richtung ausgehöhlt. so daß sie den durch die Enden der Kolben 7
bei der Herstellung der Löcher in den Ösen verdrängten Werkstoff aufnehmen können.
In einer Bohrung jedes Kolbens 8 ist mit begrenzter hin und her gehender Beweglichkeit
ein Hilfskolben 11 angeordnet, der mittels einer Druckfeder 11a dazu dient. im Anschluß
aji die Ösenherstellung den plastischen Stoff aus den Ausnehmungen in den Kolben
8 auszustoßen.
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Das obere oder rückwärtige Enhde des Schlauches 2 gegenü ber der
Ausprßdüse 1 erstreckt sich anfänglich durch eine obere Öffnung in der geschlossenen
Form als Schlauch, so daß durch diese zum aufblasen des Schlauches 2 bis zur Berührung
mit den Formhälften Druckluft eingeführt werden kann.
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Zusätzlich zu den zur Ösen- oder Ringbildung dienenden Quetschkolben
7 und 8 bestizt die Formvorrichtung 4 noch Quetschglieder 9 und 10, die an den oberen
Enden der Formhälften 5 tuld 6 in waagerechter Richtung hin und her beweglich angeordnet
sind. die Abquetschglieder 9 und 10 werden normalerweise durch Federn 9a und 10a
in ihrer zurückgezogenen oder offenen Stellung gehalten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
sind die Abquetschglieder 9 und 10 in eine sich berührende oder geschlossene Stellung
beweglich zum Ahschneidern des überflüssigen plastischen Stoffes von der oberen
Kugel A und zum Abdichten der oberen Kugel unter Druck.
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Die Vorrichtung zur Bewegung der Abquetschkolben oder -glieder 7.
8, 9 und 10 in die aus Fig. 3 ersichtliche geschlossene oder Abschneidlage kann
in unterschiedlichen, im einzelnen in der Zeichnung nicht veranschaulichten Ausführungsformen
gebildet werden und bildet nicht Gegenstand der Erfindung Die Arbeitweise der erfindungsgemäßen
Formvorrichtung ist folgende: Ein an seinem vorderen Ende 2a geschlossenes schlauchförmiges
Stück 2
von plastischem Stoff wird in üblicher Weise in erhitztem
verformbarem Zustand aus der Auspreßdüse 1 ausgepreßt, l>is eine längliche Blase
in die offenen Formhälften 5 und 6 hineinhängt, wobei sich vorzugsweise das geschlossene
Ende 2a ein wenig unterhalb des niedrigsten Punktes der unteren Formhöhlung befindet.
Asnchließend werden die Formhälfteu 5 und 6 in ihre Schließstellung gebracht. wobei
das untere Ende 2a der plastiscben Blase 2 abgequetscht wird.
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Selbst wenn hei der 1 Betätigung der vorrichtung das uutere Ende
der plastischen Blase 2 zwischen die Formhälften 4 4 und 5 gerel3t wird, ist es
vorteilhaft. ilas vordere Ende 2a 2< des Schlauches schoii vorher zu verschließen.
Unmittelbar nach dem Schlaeßen der Form wird durch die Düse 1 Druckluft eingeführt.
tlurcli <lie die Blase, wie aus Fig. 3 ersichtlich, bis zur Berührung mit den
Formnestern aufgeblasen wird. Numnehr wird die Kolbenvorrichtung durch Druckausübung
der Einstellschrauben 12 mit den Abquetschgliedern 7 und 8 betätigt. um die beiden
Kugeln 4 und B zu trennen und all jeder Kugel die Ösen oder Ringe 10a und ob zu
bilden In gleicher Weise werden die Abquetschglieder 9 und 10 betätigt, um das obere
Ende der oberen Kugel unter Druck zu verschließen. Vorzugsweise werden die Kolben
7 und 8 zeitlich etwas elier als die Abquetschglieder 9 und 10 in Gang gesetzt.
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Wihrend die ollen beschriebene Formeinrichtung dazu dient. gleichzeitig
aus einer einzigen ausgepreßten plastischen Blase zwei aufgeblasene, unter Druck
abgeschlossene Ilohlkörper zu bilden, kann gemäß der Erfindung für die Herstellung
von Christbaumschmuck die ausgepreßte Blase auch in eine beliebig gewünschte zusätzliche.
Anzahl àhnlicher Gegenstände umgeformt werden. Selbstverständlich kann auch, ohne
daß es einer zusätzlichen Zeichnung bedarf, die Anordnung des oberen Paares der
Kolben 7 und 8 mit der der Abquetschglieder 9 unter 10 vertauscht werden. Der Vorteil
der dargestellten Formeinrichtung gegenüber einer solchen Abänderung liegt darin,
daß die Dicke, die Temperatur und andere physikalische Merkmale des mittleren Teiles
der Blase 2 praktisch gleich sind, so daß die Ösen oder Ringe an jeder Kugel liei
cleii so hergestellten Gegenständen im wesentlichen gleichmäßig sind. andere abgeänderte
Ausführungsformen gemäß der Erfindung ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres.
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J's ist ferner gemäß der Erfindung möglich, eine mehrzahl von an
einem Ende offener aufgeblasener GEgenstände, wie z. 1». Flaschen oder ähnlichen
Behältern. o (ler aucli eine Kombination offener und geschlossener Genenstände,
zu bilden, wie es in Fig. 5 bis 8 veranschaulicht ist. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform besitzen die in geschlossener Stellung gezeigten Formhälften 13
und 14 derart gestaltete Formnester, daß mit ihnen drei plastische Flaschen C, D
und E hergestellt werden können. die mit Außengewinde versehene Flaschenhälse 15e,
15d und 15e besitzen. Der untere Teil der formnester hat die Gestalt von zwei gleichen
Behältern C und D, die mit ihren tHalsteilen 15c und z5d verbunden sind, während
der obere Teil des Formnestes innere Rippen oder Flansche 16 und I7 (Fig. 6) aufweist,
die waagerecht angeordnet sind und in gesclllossener Stellung der Formhälften aneinanderstoßen,
so daß sie Oberflächen für die Herstellung der benachbarten Behälterböden der Flaschen
D und E bilden. Die Flansche 16 und 17 besitzen gegenüberliegende Schlitze, die
nach dem Schließen der Formhälfte, eine Öffnung freilassen, so daß die aus der Düse
19 ausgepreßte plastische Bllase I8 nicht vollständig abgequetscht wird, Auf diese
Weise bleibt zwischen den Teilen der Blase in den oberen und unteren Formnestern
der Form oberhalb und unterhalb der Flansche 16 und 17 ein Verbindungskanal 20 bestehen.
Der Verbindungskanal 20 zwischen den benachl>arten Böden der beiden oberen Flaschen
D und E kann mit Hilfe von Abquetschgliedern 21 und 22 abgeschlossen und abgedichtet
werden, die in den Formhälften 13 und 14 beweglich angeordliet sind und normalerweisse
in ihrer zurückgezogenen oder offenen Stellung durch Federn 23 gehalten werden.
Die inneren Enden 21a und' 22a der Abquetschglieder sind ausgehöhlt, so daß sie
den überschüssigen plastischen Stoff zwischen den beiden Behälterböden aufnehmen
können. Schließlich ist noch eine Abschneidklinge 24 zum Abtrennen des plastischen
Schlauches von der Auspreßdüse 19 und zum Verschließen des vorderen Endes des schlauchförmigen
plastischen Stoffes innerhalb der Düse durch eine schmierende Wirkung vorgesehen.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Formvorrichtung zur Herstellung
der drei Flaschen C, D und E ist im wesentlichen folgende: Der plastische Schlauch
I8, der ein geschlossenes vorderes Ende besitzt, wird als langgestreckte Blase aus
der Auspreßdüse 19 lotrecht nach unten in den Raum zwischen die geöffneten Formhälften
I3 und 14 ausgepreßt. Darauf werden, wie aus Fig. 7 ersichtlicht die Formhälften
um die Bilase geschlossen und Gasdruck oder Druckluft eingeleitet, der die Blase
bis zur Berührung mit den Wandungen der Formnester aufbläht. Unter Aufrechterhaltung
des Druckes in dem aufgeblasenen Stoff werden die Ahquetschglieder 21 und 22 zum
Verschließen des Verbindungskanales 20 zwischen den Böden der Flaschen D und E betätigt.
Schließlich trennt die Abschneidklinge 24 den plastischen Stoff von Auspreßdüse
19 ab, wobei gleichzeitig das vordere Ende des plastischen schlauchförmigen Stoffes
innerhalb der Düse 19 zur Vorbereitung der an-Schließenden Wiederholung der Arbeitsgänge
zugeschmiert wird. Durch die Aufrechterhaltung, des Druckes in den beiden unteren
verbundenen Behältern C und D während des Abquetschvorganges wird verhindert, daß
diese Behälter durch die Einwirkung der Abquetschglieder 21 und 22 zusammenfallen,
selbst wenn sie noch nicht ausreichend erstarrt sind, bevor sie aus der Form herausgenommen
werden. Nach der Kühlung der miteinander verbundenen Behälter können die beiden
unteren
Flaschen C und D mit Hilfe einer nicht dargestellten Schneidvorrichtung voneinander
getrennt werden.
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Während in den Fig. 5 his 8 eine Ausführungsform zur Herstellung
von nur drei Behältern ih einem einzigen Arbeitsgang beschrieben ist, kann selbstverständlich
in Übereinstimmung mit der Erfindung auch eine größere Anzahl hergestellt werden.
Bei der Herstellung einer geraden Anzahl von Flaschen empfiehlt es sich, sie paarweise
nach rt der Behälter L und n unter Druckverbindung zu bilden.