WO2010108291A1

WO2010108291A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines spritzgusshohlkörpers

Info

Publication number: WO2010108291A1
Application number: PCT/CH2010/000077
Authority: WO
Inventors: Ivor Ganahl; Daniel Illi
Original assignee: Ganahl Ag Für Hohlkörpertechnik
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2010-09-30
Also published as: CH700650B1; CH700650A1

Abstract

In einem Spritzblasverfahren wird in einem Spritz-Schritt ein Vorformling (41) um einen Kern (3) gespritzt. Dabei definiert der Kern (3) eine erste Öffnung (43) des Behälters (49). In einem nachfolgenden Blas-Schritt wird der Vorformling (41) zur Form des Behälters (49) aufgeblasen. Dabei weist der Behälter (49) eine zweite Öffnung (46) auf, und ist beim Spritz-Schritt ein düsenseitiger Kernstift (134) gegen oder in den Kern (3) geführt, welcher die Form der zweiten Öffnung (46) während des Spritzens definiert, und ist beim Blas-Schritt ein bodenseitiger Kernstift (341) durch die zweite Öffnung (46) gegen oder in den Kern (3) geführt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES SPRITZGUSS- HOHLKÖRPERS

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Spritzgusstechnik und der Spritzblastechnik und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

STAND DER TECHNIK

In der Spritzblastechnik werden Behälter aus einem Formmaterial wie einem thermoplastischen Kunststoff in einem zwei-Stationen Verfahren hergestellt, indem in einem Spritz-Schritt aus einer Schmelze ein Vorformling oder Preform um einen

Kern oder Dorn in einer Spritzform gespritzt wird, anschliessend der Kern mit dem

Vorformling in eine Blasform transferiert wird, und dort der Vorformling in die fertige Form des Behälters entsprechend der Blasform aufgeblasen wird. Die Schritte "Spritzen" und "Blasen" können in derselben Anlage ausgeführt werden, oder es können Vorformlinge vor dem Blasen zwischengelagert und transportiert werden.

Für gewisse Anwendungen ist es erforderlich, dass ein Behälter nicht nur die eine

Öffnung, die sich um den Kern bildet aufweist, sondern mindestens eine weitere Öffnung. Allgemein besteht bei Hohlkörpern das Problem, dass eine Öffnung im

Körper von der Schmelze umflossen wird, und sich Zusammenflusslinien bilden, welche den Körper schwächen und/oder auch zu optischen Beeinträchtigungen entlang der Fliessnähte fuhren.

US 5,480,231 zeigt eine Ventileinrichtung zum Spritzen von beispielsweise Compact-Disk-Rohlingen. Diese weist einen düsenseitigen Kernstift auf, welcher durch die Spritzdüse gegen eine Gegenform gefuhrt ist. Die Schmelze fliesst durch eine um den düsenseitigen Kernstift herum verlaufende Austrittsöffnung der Düse in die Form. Die Austrittsöffnung ist durch Verschieben des Kernstiftes verschliessbar.

JP 55061438 beschreibt eine Düse mit einem ähnlichen Kernstift, der also einerseits die Austrittsöffnung verschliessen und andererseits die Schmelze, den Stift umströmend, in die Form führen kann.

US 5,423,672 zeigt ebenfalls einen solchen Kernstift, mit einem Betätigungs- mechanismus mit zwei Hydraulik-Kolben unterschiedlichen Durchmessers.

FR 2 764 230 offenbart ein Spritzverfahren für eine Tube aus Weichplastik, und ein anschliessendes Aufblasen der Tube in einer zweiten Form. Die genaue Art der Spritzvorrichtung ist nicht beschrieben.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers als Spritzgusskörper der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei der Hohlkörper keine schwächenden Zusammenflusslinien aufweist. Zudem soll das Verfahren den Aufwand für eine Nachbearbeitung des Hohlkörpers klein halten, und Abfälle reduzieren oder gänzlich vermeiden. Eine weitere Aufgabe ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlauben, Spritzgusskörper und daraus durch Blasen geformte Behälter herzustellen, welche hohen Innendrücken standhalten und zwei Öffnungen aufweisen.

Diese Aufgabe lösen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

In dem Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers wird also in einem Spritz- Schritt der Hohlkörper nach dem Heisskanalverfahren durch eine Düse in einer Spritzform mit einem Hohlraum gespritzt, wobei ein Kern der Spritzform die innere Form des Hohlkörpers definiert. Dabei wird ein düsenseitiger Kernstift durch die Düse gegen einen Kern der Spritzform geführt und dadurch eine Öffnung im Hohlkörper definiert. Die Schmelze fliesst, den ersten Kernstift umgebend, durch eine um den ersten Kernstift herum verlaufende Austrittsöffnung der Düse in den Hohlraum, und anschliessend wird die Austrittsöffnung verschlossen.

Indem der düsenseitige Kernstift gegen den Kern der Spritzform geführt ist, entsteht eine Öffnung im gespritzten Körper. Indem die Schmelze um den ersten Kernstift herum in den Hohlraum fliesst, ist es möglich, Bindenähte zu vermeiden. Durch das Verschliessen der Austrittsöffnung entsteht kein Anguss oder nur ein sehr kleiner Anguss. Dadurch werden Materialverluste verkleinert.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Düse ein Verschlussmittel zum Verschliessen und Öffnen der Austrittsöffnung auf. Vorzugsweise ist das Verschlussmittel der düsenseitige Kernstift selber und ist die Austrittsöffnung der Düse durch Verschieben des düsenseitigen Kernstiftes in Längsrichtung der Düse offenbar und verschliessbar. Dazu weist der düsenseitige Kernstift vorzugsweise eine bezüglich eines vorderen Endes des düsenseitigen Kernstiftes nach hinten versetzte und um den Umfang des düsenseitigen Kernstiftes herum verlaufende Einschnürung auf. Zum Spritzen des Vorformlings mit dieser Düse wird der düsenseitige Kernstift nach vorne geschoben, fahrt dabei in eine Ausnehmung oder Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes ein, und öffnet, sobald die Einschnürung den Bereich der Düsenspitze erreicht, die Austrittsöffnung. Die Umfangsform des düsenseitigen

Kernstiftes ist vorzugsweise genau komplementär zur Innenform der Ausnehmung, so dass die Schmelze nicht in die Ausnehmung des werkzeugseitigen Kernstiftes dringen kann. Nach dem Spritzen wird der düsenseitige Kernstift wieder zurück in die Düse gezogen, trennt dabei den Vorformling von der in der Düse befindlichen Schmelze, und verschliesst die Düse.

Grundsätzlich ist in einer anderen Ausführungsform auch denkbar, dass der werkzeugseitige Kernstift in die Düse hinein bewegt wird und den düsenseitigen Kernstift in die Düse zurückstösst, und eine Einschnürung am werkzeugseitigen Kernstift oder zwischen den Kernstiften vorliegt und die Öffnung der Düse bewirkt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verschlussmittel zum Verschliessen und Öffnen der Austrittsöffnung eine um den düsenseitigen Kernstift angeordnete und in Längsrichtung der Düse respektive des düsenseitigen Kernstiftes verschiebbare Hülse. Falls der düsenseitige Kernstift nicht in eine Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes einfahrt, wird er gegen eine Aussenfläche oder einem Vorsprung des düsenseitigen Kernstiftes gepresst. Durch einen ausreichend hohen Druck der Pressung zwischen Kern und düsenseitigen Kernstift wird verhindert, dass ein Film aus der Schmelze zwischen Kern und düsenseitigem Kernstift eindringt und die vorgesehene Öffnung verschliesst.

In beiden Ausfuhrungsformen ist der Fluss des Kunststoffs unmittelbar an der ringförmigen Anspritzstelle unterbrechbar, und Materialverluste werden minimiert oder eliminiert. In der Regel ist keine Nachbearbeitung der Öffnung erforderlich. Vorzugsweise bildet also die Austrittsöffnung eine Ringdüse um den ersten Kernstift. Die Schmelze bildet beim Einströmen, entlang des Umfangs des ersten Kernstiftes gesehen, einen ununterbrochenen Film und fliesst dadurch als Ringfilm in den Hohlraum. Die Spritzform wird damit vom Bereich des Kernstiftes aus gleichmässig gefüllt. Würde der Kunststoff an einer oder mehreren anderen Anspritzpunkten eingespritzt, so würden schwächende Zusammenflusslinien entstehen. Bei Behältern, die hohen Belastungen, beispielsweise durch unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase, ausgesetzt sind können solche Schwachstellen zur Zerstörung führen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung definiert die Spritzform im geschlossenen Zustand eine bezüglich einer Längsachse im wesentlichen symmetrische Form für den Hohlkörper, und ist die Düse entlang dieser Längsachse angeordnet. Der düsenseitige Kernstift berührt also den Kern auf der Symmetrieachse oder fährt auf der Symmetrieachse in den Kern respektive den werkzeugseitigen Kernstift ein. Der Kunststoff fliesst dann durch die Austrittsöffnung und in der Form vorzugsweise symmetrisch zu einer Achse des Kerns respektive der Spritzform in eine Richtung entlang der Symmetrieachse, ohne dass Bindenähte entstehen.

Vorzugsweise ist der Hohlkörper ein Vorformling, welcher in einem anschliessenden Blas-Schritt zu einem Behälter aufblasbar ist. Vorzugsweise sind dann sowohl der Vorformling als auch daraus entstandene Behälter im wesentlichen symmetrisch zu einer Symmetrieachse. Beim Blas-Schritt wird der Hohlkörper zur Form des Behälters aufgeblasen, wobei ein zweiter Kernstift durch die Öffnung des Hohlkörpers gegen den Kern geführt ist. Dabei ist der Hohlkörper, vorzugsweise vom Spritz-Schritt her, indem der Blas-Schritt unmittelbar an den Spritz-Schritt anschliessend in derselben Vorrichtung stattfindet, noch weitgehend plastisch und verformbar. Wird ein Behälter erzeugt, so kann die Öffnung auch als Bodenöffnung bezeichnet werden, im Gegensatz zu einer gegenüberliegenden Hauptöffnung des Behälters. Eine entsprechende Blasstation der Vorrichtung weist vorzugsweise eine Gegenform auf, welche in Richtung des in der Blasstation angeordneten Kerns und des darauf liegenden Vorformlings bewegbar ist. Damit kann die Blasform mit der Gegenform verschlossen werden, und kann ein Haltebereich in einem Bodenbereich des Vorformlings um die Bodenöffnung durch Einklemmen zwischen Gegenform und Blasform gehalten werden. Damit wird der Vorformling um die Bodenöffnung herum abgedichtet, so dass er aufgeblasen werden kann. Es wird dadurch auch verhindert, dass sich beim Aufblasen der Vorformling im Bereich der Bodenöffnung verzieht. Zudem erhält das Material im Bodenbereich beim Einklemmen seine definitive Form, so dass auch die exakte Form des Behälters im Bodenbereich durch die Form von Gegenform und Blasform definiert ist.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gegenform einstückig, wobei ein vorderes ^' Ende der Gegenform als bodenseitiger Kernstift ausgeformt ist, dessen Umfangsform komplementär zur inneren Umfangsform der

Aussparung des werkzeugseitigen Kernstiftes ist. Ein an den bodenseitigen Kernstift anschliessender Bereich der Gegenform ist als Bodenhalter ausgeformt, um den

Haltebereich des Vorformlings gegen den werkzeugseitigen Kernstift zu drücken und abzudichten.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Gegenform einen Bodenhalter und einen unabhängig von diesem bewegbaren vorlaufenden bodenseitigen Kernstift auf. Damit kann beim Schliessen der Blasform zuerst der bodenseitige Kernstift gegen den Kern respektive den werkzeugseitigen Kernstift gepresst werden, wodurch die Innenform der Bodenöffnung definiert wird, und ist anschliessend der Bodenhalter gegen den Haltebereich um die Öffnung herum pressbar. Diese Ausführungform ist von Vorteil, wenn der bodenseitige Kernstift nicht in eine Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes einfährt, sondern gegen eine Aussenfläche oder einem Vorsprung des düsenseitigen Kernstiftes gepresst wird. Vorzugsweise wird die Temperatur der Blasform in einem Bodenbereich des Vorformlings um die Bodenöffnung herum tiefer gehalten wird als in einem Mittenbereich zwischen der Bodenöffnung und der Hauptöffnung. Damit wird die Form im Bodenbereich zusätzlich stabilisiert.

In dem kombinierten Verfahren zum Herstellen und Aufblasen eines Hohlkörpers zu einem Behälter wird also in einem Spritz-Schritt ein Vorformling um einen Kern gespritzt. Der Hohlraum (oder die Kavität) der Spritzform wird durch Formkörper bestimmt, beispielsweise eine obere Spritzformhälfte, eine untere Spritzformhälfte und einen Kern. Dabei definiert der Kern eine erste Öffnung oder Hauptöffnung des Behälters. In einem nachfolgenden Blas-Schritt wird der Vorformling zur Form des Behälters aufgeblasen. Dabei weist der Behälter eine zweite Öffnung oder Bodenöffnung auf, und ist beim Spritz-Schritt ein düsenseitiger Kernstift gegen den Kern geführt, welcher die Form der zweiten Öffnung während des Spritzens definiert, und ist beim Blas-Schritt ein bodenseitiger Kernstift durch die zweite Öffnung gegen den Kern geführt.

Dadurch wird es möglich, in einem Spritz-Blas- Vorgang, ohne Nachbearbeitung zur Herstellung einer Öffnung, einen Behälter mit zwei Öffnungen herzustellen, insbesondere auch angussfrei.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters weist also in der Spritzstation einen düsenseitigen Kernstift auf, welcher gegen einen in der Spritzform angeordneten Kern führbar ist und dadurch eine Öffnung des Vorformlings definiert, und in der Blasstation einen bodenseitigen Kernstift, der gegen einen in der Blasform angeordneten und einen Vorformling tragenden Kern führbar ist, wobei der bodenseitige Kernstift durch die Öffnung des Vorformlings fährt. Weitere bevorzugte Ausfuhrungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 eine erste Variante einer Spritzblasvorrichtung;

Figur 2 eine zweite Variante einer Spritzblasvorrichtung;

Figur 3 einen Querschnitt durch eine Spritzstation mit geöffneter Form; Figur 4 einen Querschnitt durch die Spritzstation mit geschlossener Form;

Figur 5 ein Detail der Spritzstation mit geöffneter Düse;

Figur 6 ein Detail der Spritzstation nach dem Spritzen;

Figur 7 einen Querschnitt durch eine Blasstation mit geöffneter Form;

Figur 8 einen Querschnitt durch die Blasstation mit geschlossener Form; und Figur 9 einen Querschnitt durch die Blasstation nach dem Blasen;

Figur 10 einen Querschnitt durch einen Behälter;

Figur 1 1 einen Querschnitt durch eine Spritzstation in einer weiteren

Ausführungsform der Erfindung; und

Figur 12 einen Querschnitt durch eine Blasstation in einer weiteren

Ausfuhrungsform der Erfindung.

Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

Die folgenden bevorzugten Ausfiihrungsbeispiele zeigen die Herstellung eines Hohlkörpers als Vorformling in einem Spritz-Blas-Prozess. Der gezeigte Spritzschritt ist aber auch unabhängig von einem anschliessenden Blas-Schritt für anders geformte Hohlkörper, welche nicht zur Verwendung als Vorformlinge vorgesehen sind, ausführbar. Auch bei Ausführung des Spritz-Blasverfahrens können Vorformlinge in separaten Anlagen gespritzt und aufgeblasen, und dazwischen transportiert und gelagert werden.

Figur 1 zeigt eine erste Variante einer Spritzblasvorrichtung in einer sogenannten 4- Stationen-Technik, aufweisend eine Spritzstation 1, eine Blasstation 2, eine Abstreifstation 5 und eine Konditionierstation 6. An einer Transportvorrichtung 7 sind Dorn- oder Kernhalter 71 angeordnet, welche Kerne 3 halten, um welche in der Spritzstation 1 Vorformlinge 41 gespritzt werden. In der Blasstation 2 werden die Vorformlinge 41 zu Behältern 49 aufgeblasen, und in der Abstreifstation 5 von den Kernen 3 abgestreift und der weiteren Verarbeitung zugeführt. In der optionalen Konditionierstation 6 können beispielsweise die Kerne 3 zur Vorbereitung des Spritzvorganges auf eine vorgegebene Temperatur gebracht werden. In jeder der Stationen befinden sich einer, zwei oder mehr Kerne 3. Die Transportvorrichtung 7 verfährt zwischen den Bearbeitungsschritten die Kerne 3 jeweils zur nächsten Station. In anderen Ausführungsformen der Erfindung liegt keine Konditionierstation 6 vor. Grundsätzlich ist die Erfindung auch ohne eine spezielle Abstreifstation realisierbar, also nur mit der Spritzstation 1 und der Blasstation 2.

In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeichnet) ist die Konditionierstation 6 zwischen Spritzstation 1 und Blasstation 2 angeordnet. Damit kann die Temperatur der Vorformlinge 41 gezielt auf den Blas-Schritt vorbereitet werden, beispielsweise durch Erwärmen der noch zu verformenden Abschnitte und durch Kühlen von HaIs- respektive Gewindebereichen.

Figur 2 zeigt eine zweite Variante einer Spritzblasvorrichtung, als gängige 3- Stationen-Technik mit der Spritzstation 1 , der Blasstation 2 und der Abstreifstation 5 und ohne eine Konditionierstation 6.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzstation 1 mit geöffneter Spritzform 1 1. Die Spritzform 11 weist eine obere Spritzformhälfte I Ia und eine untere Spritzformhälfte 1 1 b auf, die zum Öffnen der Spritzform 1 1 relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Formhälften I Ia, I Ib weisen Kühlkanäle 12 auf. Diese sind vorzugsweise von separat gesteuerten und temperierten Medien durchströmt, so dass sich in unterschiedlichen Bereichen der Form unterschiedliche Temperaturen einstellen lassen.

Zwischen den beiden Formhälften I Ia, 1 Ib ist ein Kern 3 angeordnet. Der Kern 3 ist von einem Schaft 33 gehalten und weist einen Kern Vorderteil 31 und einen durch den Kernvorderteil 31 hindurch verlaufenden werkzeugseitigen Kernstift 32 auf. Der Kernvorderteil 31 definiert einen Teil der Form des Hohlraums 14 und damit des Hohlkörpers, insbesondere eines Vorformlings 41. Der Kernvorderteil 31 ist vorzugsweise zur Öffnung von Lufteinlässen zum Blasen bezüglich des Schafts 33 und des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 verschiebbar. Der werkzeugseitige Kernstift 32 ist starr bezüglich des Schaftes 33 angeordnet. Am äusseren oder vorderen (vom Schaft 33 abgewandten) Ende des Kernes 3 weist dieser, respektive der werkzeugseitige Kernstift 32, eine Ausnehmung 322 auf. Diese Ausnehmung 322 hat vorzugsweise eine rotationszylindrische Form oder eine andere zylindrische Form.

Eine Düse 13 zum Einspritzen eines fliessfähigen Kunststoffes als Schmelze weist vorzugsweise einen Düsenmantel 131 mit einer Heizung 137 auf. Im Innern der Düse 13 verläuft, in axialer Richtung beweglich, ein düsenseitiger Kernstift 134. Zwischen dem düsenseitigen Kernstift 134 und dem Düsenmantel 131 liegt ein Hohlraum, der als Kanal 133 für das Formmaterial dient. Zwischen einer Düsenspitze 135 der Düse 13 und dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 verengt sich der Kanal 133 zu einer ringförmigen, verschliessbaren Austrittsöffnung 136. In der Figur 3 verschliesst der düsenseitige Kernstift 134 mit seinem vorderen Ende die Austrittsöffnung 136.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch die Spritzstation 1 mit geschlossener Spritzform 1 1. Bezüglich der Figur 3 sind der Kern 3 und die obere Spritzformhälfte I Ia nach unten gegen die untere Spritzformhälfte I Ib bewegt. Der düsenseitige Kernstift 134 weist, bezüglich seines vorderen Endes nach hinten versetzt, eine umlaufende Einschnürung 138 auf, also einen Bereich mit kleinerem Querschnitt.

Wenn die Spritzform 11 geschlossen ist, wird der düsenseitige Kernstift 134 gegen den Kern 3 geführt und dann in den Kern 3 geführt, genauer gesagt in die

Ausnehmung 322. Dazu weist der düsenseitige Kernstift 134 eine Umfangsform auf, die mit der Form der Ausnehmung 322 korrespondiert, also beispielsweise ebenfalls eine zylindrische, insbesondere rotationszylindrische Form. Somit bilden der düsenseitige Kernstift 134 und die Ausnehmung 322 eine formschlüssige Verbindung, welche verhindert, dass die Schmelze in die Ausnehmung 322 tritt. In den Figuren ist das vordere Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 flach gezeichnet, es ist aber auch eine mehr oder weniger konische oder angefaste Form möglich.

Dabei ragt, in der geschlossenen Stellung der Düse 13, der düsenseitige Kernstiftes

134 noch aus der Düse 13 heraus. Dem entsprechend kann beim Schliessen der Spritzform 1 1 entweder die Düse 13 als Ganze gegen den Kern 3 oder umgekehrt bewegt werden.

Nachdem der düsenseitige Kernstift 134 eine vorgegebene Strecke zurückgelegt hat, gelangt die Einschnürung 138 in den Bereich der Düsenspitze 135 und öffnet dadurch die Düse 13. Nun kann die Schmelze in den Hohlraum 14 gepresst werden. Figur 5 zeigt die geöffnete Düse 13, den gefüllten Hohlraum 14 und den so gebildeten Hohlkörper respektive Vorformling 41. Der Kanal 133 ist, wie auch in den anderen Figuren, mit Schmelze gefüllt, die Schmelze ist aber nicht eingezeichnet. Nach dem zumindest teilweisen Abkühlen des Vorformlings 41 wird der düsenseitige Kernstift 134 in die Düse 13 zurückgezogen und verschliesst die

Austrittsöffnung 136 wieder. Die Spritzform 1 1 kann geöffnet werden. Der

Hohlkörper 41 kann abgezogen und zwischengelagert werden, oder, wie anschliessend gezeigt, auf dem Kern 3 belassen und in die Blasstation 2 verbracht werden.

Figur 6 zeigt ein Detail der Spritzstation nach dem Spritzen: der düsenseitige Kernstift 134 ist aus der der Ausnehmung 322 heraus und zurück in den Düsenmantel 131 gezogen und verschliesst die Düse 13. Anschliessend wird die obere Spritzformhälfte I Ia nach oben bewegt, und der Kern 3 mit dem Vorformling 41 nach oben bewegt.

Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Blasstation 2 mit geöffneter Blasform 21. Die Blasform 21 weist eine obere Blasformhälfte 21a und eine untere Blasformhälfte 21 b, jeweils mit Kühlkanälen 22 auf. Auf dem Kern 3 ist der Vorformling 41 nach dem Spritz-Schritt eingezeichnet. Im Bereich des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 weist der Vorformling 41 eine zweite Öffnung oder Bodenöffnung 46 auf.

Die Blasstation 2 weist eine Gegenform 34 auf. Diese ist bei geschlossener Blasform 21 und darin positioniertem Kern 3 (Figur 8) gegen den Kern 3 respektive den

Vorformling 41 in eine Blasstellung bewegbar (oder umgekehrt). Die Gegenform 34 weist einen bodenseitigen Kernstift 341 auf, der durch die Bodenöffnung 46 gegen den Kern 3, insbesondere den werkzeugseitigen Kernstift 32, und in die Ausnehmung

322 führbar ist. Der bodenseitige Kernstift 341 ist mit seiner Umfangsform korrespondierend respektive komplementär zur Form der Ausnehmung 322 geformt. Ein Bodenhalter 342 ist, wie der bodenseitige Kernstift 341, in dieser Ausfuhrungform der Erfindung einstückig an der Gegenform 34 ausgebildet.

Bei der Bewegung der Gegenform 34 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 fährt zuerst der bodenseitige Kernstift 341 in die Ausnehmung 322 ein und verschliesst diese. Anschliessend presst der Bodenhalter 342 den Vorformling 41 im Haltebereich 47 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 (Blasstellung). Der Bodenhalter 342 verschliesst somit die Blasform 21 im Bereich des Endes des Kernes 3 und bildet die Form für den Bereich um die Bodenöffnung 46. Der Kernvorderteil 31 bleibt dabei bezüglich des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 beweglich und kann zum Öffnen von Luftzufuhröffnungen zum Aufblasen des Vorformlings 41 verschoben werden. Die Luftzufuhr (nicht eingezeichnet) kann dabei vom Schaft 33 oder von der Gegenform 34 aus erfolgen.

Figur 9 zeigt einen Querschnitt durch die Blasstation 2 mit der Gegenform 34 in Blasstellung, und mit dem erzeugten Behälter 49 nach dem Blasen.

Figur 10 zeigt einen Querschnitt durch einen so gebildeten Behälter 49. Dieser ist vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch und weist einen Halsbereich 42 mit einer ersten Öffnung oder Hauptöffnung 43 auf, die um den Kern 3 gebildet wurde. Im Halsbereich 42 befindet sich typischerweise ein Flansch 44 oder ein Gewinde. Am gegenüberliegenden Ende befindet sich ein Bodenbereich 45 mit der zweiten Öffnung oder Bodenöffnung 46. Dazwischen befindet sich ein Mittenbereich 48, dessen Form vor allem im Blas-Schritt entsteht.

Das gesamte Verfahren zur Erzeugung eines Behälters 49 läuft wie folgt ab:

• In der Spritzstation 1 werden die obere Spritzformhälfte 11 a und die untere Spritzformhälfte 1 Ib um den Kern 3 geschlossen. Der Kern Vorderteil 31 und die Spritzform 1 1 definieren die Form des Vorformlings 41. • Der düsenseitige Kernstift 134 wird gegen den Kern 3 oder den werkzeugseitigen Kernstift 32 bewegt und fahrt in die Aussparung 322 ein. Der düsenseitige Kernstift 134 definiert die innere Form der zukünftigen Bodenöffnung 46. Zunächst ist die ringförmige Austrittsöffnung 136 der Düse 13 geschlossen, öffnet sich aber, sobald die Einschnürung 138 den

Bereich der Düsenspitze 135 erreicht.

• Die Schmelze wird durch die Austrittsöffnung 136 in den Hohlraum 14 geleitet respektive gepresst. Der Hohlraum 14 definiert die Form des Vorformlings 41. • Der düsenseitige Kernstift 134 wird wieder zurückgezogen und so die

Austrittsöffnung 136 geschlossen. Im Hohlraum 14 ist der Vorformling 41 gebildet worden.

• Nach einer Abkühlzeit, in welcher vor allem der Halsbereich 42 und der Bodenbereich 45 des Vorformlings 41 - im Vergleich zum Mittenbereich 48 - gekühlt werden und somit härter als der Mittenbereich 48 werden, wird die

Spritzform 1 1 geöffnet. Der Kern 3 trägt den neu gebildeten Vorformling 41.

• Der Kern 3 mit dem Vorformling 41 wird optional konditioniert, und zur Blasstation 2 bewegt. Es werden die obere Blasformhälfte 21a und die untere Blasformhälfte 21b um den Kern 3 mit dem Vorformling 41 geschlossen. Vorzugsweise korrespondiert die Blasform 21 mit der Form des

Halsbereiches 42 und insbesondere eines Flansches 44 und/oder eines Gewindes im Halsbereich 42, so dass der Vorformling 41 beim Blasen gehalten ist.

• Die Gegenform 34 wird gegen die Blasform 21 geführt. Dabei fährt der bodenseitige Kernstift 341 in die Aussparung 322 des Kerns respektive des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 ein. Anschliessend wird der Bodenhalter 342 gegen den Bodenbereich 45 des Vorformlings 41 gepresst und hält diesen in einem ringförmigen, um die Bodenöffnung 46 verlaufenden Haltebereich 47, fest. Bodenseitiger Kernstift 341 und Kern 3 schliessen aneinander an und definieren die innere Form der Bodenöffnung 46. • Der Vorformling 41 wird gegen die Blasform 21 aufgeblasen, wobei sich vorzugsweise nur der Mittenbereich 48 verformt, und erhält die Form eines Behälters 49.

• Nach einer Abkühlzeit wird die Gegenform 34 zurückgezogen und die Blasform 21 geöffnet.

• Nach einer optionalen weiteren Konditionierung wird der fertige Behälter 49 durch die Hauptöffnung 43 vom Kern 3 abgezogen.

Figur 11 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzstation 1 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung: Der werkzeugseitige Kernstift 32 weist, anstelle der Aussparung, eine plane Fläche oder einen in Achsrichtung vorstehenden Vorsprung 321 auf, bei welchem eine Öffnung des Vorformlings 41 gebildet wird. Durch die starre Abstützung des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 am Schaft 33 ist es möglich, den düsenseitigen Kernstift ^' 134 mit hohem Druck gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32, insbesondere gegen den Vorsprung 321 , zu pressen, um zu verhindern, dass die Schmelze dazwischen einen Film bildet. Gleichwohl bleibt der Kernvorderteil 31 bezüglich des Schafts 33 und des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 beweglich, so dass der Kern Vorderteil 31 beim Blas-Schritt zum Öffnen einer Luftzufuhr zum Aufblasen des Hohlkörpers 41 verschiebbar ist.

Die Düse 13 zum Einspritzen eines fliessfähigen Kunststoffes als Schmelze weist auch hier einen Düsenmantel 131 mit einer Heizung 137 auf. Im Innern der Düse 13 verläuft, in axialer Richtung beweglich, ein düsenseitiger Kernstift 134. Um den düsenseitigen Kernstift 134 herum ist zusätzlich eine hohlzylindrische Hülse 132 angeordnet, welche bezüglich des düsenseitigen Kernstiftes 134 und des Düsenmantels 131 in axialer Richtung beweglich ist. Zwischen der Hülse 132 und dem Düsenmantel 131 liegt ein Hohlraum, der als Kanal 133 für das Formmaterial dient. Zwischen einer Düsenspitze 135 der Düse 13 und dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 verengt sich der Kanal 133 zu einer ringförmigen Austrittsöffnung 136. Ist die Hülse 132 gegen die Austrittsöffnung 136 hin geschoben (nicht gezeichnet), verschliesst sie die Austrittsöffnung 136.

Zum Spritzen wird, nach dem Positionieren des Kernes 3 und dem Schliessen der Spritzform 1 1 , der düsenseitige Kernstift 134 nach rechts gegen den Kern 3 bewegt, so dass der düsenseitige Kernstift 134 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 stösst. Zur Vergrösserung der Flächenpressung zwischen dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 und dem werkzeugseitigen Kernstift 32 kann ein Innenteil der Endfläche des düsenseitigen Kernstiftes 134 und/oder des werkzeugseitigen Kemstiftes 32 nach innen gewölbt sein, so dass der düsenseitige Kernstift 134 und der werkzeugseitige Kernstift 32 nur in einem Randbereich der Berührungsfläche berühren, und so dieser Bereich besser abgedichtet ist. Wenn die Spritzform 1 1 geschlossen ist, kann die Düse 13 geöffnet werden. Dies geschieht durch Zurückziehen der Hülse 132, wie in Figur 11 gezeigt. In diesem Zustand kann zur Bildung eines Vorformlings 41 Formmaterial (nicht gezeichnet) durch den Kanal 133 in den Hohlraum 14 der Spritzform 1 1 fliessen.

Figur 12 zeigt einen Querschnitt durch eine Blasstation 2 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Auch hier liegt eine Gegenform 34 vor, welche bei positioniertem Kern 3 und geschlossener Blasform 21 gegen den Kern 3 respektive den Vorformling 41 in eine Blasstellung bewegbar ist. Die Gegenform 34 weist zusätzlich einen separat bewegbaren bodenseitigen Kernstift 341 auf, der durch die Bodenöffnung 46 gegen den Kern 3, insbesondere gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 führbar ist. Ein Bodenhalter 342 der Gegenform 34 ist, separat vom bodenseitigen Kernstift 341 bewegbar, in Richtung des Kernes 3 gegen den Vorformling 41 führbar. Der bodenseitige Kernstift 341 und der Bodenhalter 342 und also beide in axialer Richtung relativ zueinander und relativ zur Spritzform 1 1 bewegbar, vorzugsweise entlang einer Achse koaxial zur Achse des Kernes 3. Bei der Bewegung der Gegenform 34 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 stösst zuerst der bodenseitige Kernstift 341 gegen diesen. Dadurch wird die Form der Bodenöffnung 46 definiert, bevor der Bodenhalter 342 den Vorformling 41 im Haltebereich 47 zusammenpresst. Der Bodenhalter 342 verschliesst dann die Blasform 21 im Bereich des Endes des Kernes 3 und bildet die Form für den Bereich um die Bodenöffnung 46.

Die Ausführungsformen der Figuren 11 und 12 werden bevorzugt zusammen in einer Spritzblasvorrichtung realisiert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Spntzstation 31 Kern Vorderteil

11 Spritzform 32 werkzeugseitiger Kernstift

I Ia obere Spritzformhälfte 321 Vorsprung

I Ib untere Spritzformhälfte 322 Aufnahme

12 Kühlkanäle der Spritzform 33 Schaft

13 Düse 34 Gegenform

131 Düsenmantel 341 bodenseitiger Kernstift

132 Hülse 342 Bodenhalter

133 Kanal 41 Vorformling

134 düsenseitiger Kernstift 42 Halsbereich

135 Düsenspitze 43 Hauptöffnung

136 Austrittsöffnung 44 Flansch

137 Heizung 45 Bodenbereich

138 Einschnürung 46 Bodenöffnung

14 Hohlraum der Spritzform 47 Haltebereich

2 Blasstation 48 Mittenbereich

21 Blasform 49 Behälter

21a obere Blasformhälfte 5 Abstreifstation

21b untere Blasformhälfte 6 Konditionierstation

22 Kühlkanäle der Blasform 7 Transportvorri chtung

3 Kern 71 Kernhalter

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers (41) mittels Thermoplast- Kunststoffspritzblastechnik aus einer fliessfähigen Schmelze, wobei in einem Spritz-Schritt der Hohlkörper (41) nach dem Heisskanalverfahren durch eine Düse (13) in einer Spritzform (11) mit einem Hohlraum (14) und um einen Kern

(3) der Spritzform (1 1) gespritzt wird, wobei der Kern (3) die innere Form des Hohlkörpers (41) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass beim Spritz-Schritt ein düsenseitiger Kernstift (134) durch die Düse (13) gegen oder in den Kern (3) geführt ist und dabei eine Öffnung (46) im Hohlkörper (41) definiert, und die Schmelze den düsenseitigen

Kernstift (134) umgebend durch eine um den düsenseitigen Kernstift (134) herum verlaufende Austrittsöffnung (136) der Düse (13) in den Hohlraum (14) fliesst und anschliessend die Austrittsöffnung (136) verschlossen wird, und in einem anschliessenden Blas-Schritt der Hohlkörper (41) zur Form eines Behälters (49) aufgeblasen wird und beim Blas-Schritt ein bodenseitiger

Kernstift (341) durch die Öffnung (46) des Hohlkörpers (41) gegen oder in den Kern (3) geführt ist..

2. Verfahren gemäss Anspruch 1 , wobei die Austrittsöffnung (136) eine Ringdüse um den düsenseitigen Kernstift (134) bildet.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei im Blas-Schritt mittels ^"einer Gegenform (34) ein um die Öffnung (46) herum liegender Haltebereich (47) des Hohlkörpers (41) gegen den Kern (3) gedrückt wird.

4. Verfahren gemäss Anspruch 3, wobei die Gegenform (34) die definitive Form des Haltebereiches (47) des Hohlkörpers (41) formt.

5. Verfahren gemäss Anspruch 3 oder 4, wobei die Gegenform (34) ein separat von der Blasform (21 ) bewegliches Element ist.

6. Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers (41) mittels Kunststoffspritzblastechnik, aufweisend eine Spritzstation (1) mit mindestens einer Spritzform (1 1) und einer Düse (13) zum Spritzen des Hohlkörpers (41) nach dem Heisskanalverfahren in einem Hohlraum (14) und um einen Kern (3) der Spritzform (1 1), wobei der Kern (3) die innere Form des Hohlkörpers (41) definiert, und eine Blasstation (2) mit mindestens einer Blasform (21) und einen in der Blasform (21) anordenbaren Kern (3) zum Aufblasen des Hohlkörpers (41) zur Form eines Behälters (49) in der Blasform (21 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzstation (1) einen düsenseitigen Kernstift (134) aufweist, welcher durch die Düse (13) gegen oder in den in der Spritzform (1 1) angeordneten Kern (3) führbar ist, wobei die Düse (13) eine um den düsenseitigen Kernstift (134) herum verlaufende Austrittsöffnung (136) aufweist, und die Austrittsöffnung (136) verschliessbar ist, und der Kern (3) zum Tragen des Hohlkörpers (41) und zum Einblasen von Luft in den Hohlkörper (41) ausgebildet ist, und ein in der Spritzstation (1) verwendeter Kern (3) mit einem aufgespritzten Hohlkörper (41) zum Blasen in der Blasstation (2) verfahrbar ist, und die Blasstation (2) einen bodenseitigen Kernstift (341) aufweist, der durch eine

Öffnung (46) eines auf dem Kern (3) angeordneten Hohlkörpers (41) gegen oder in den in der Blasform (21) angeordneten und einen Hohlkörper (41) tragenden Kern (3) führbar ist, und so eine innere Form der Öffnung (46) nach dem Blasen definiert..

7. Vorrichtung gemäss Anspruch 6, wobei die Austrittsöffnung (136) eine Ringdüse um den düsenseitigen Kernstift (134) bildet.

8. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei die Austrittsöffnung (136) der Düse (13) durch Verschieben des düsenseitigen Kernstiftes (134) in Längsrichtung der Düse (13) offenbar und verschliessbar ist.

9. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der bodenseitige Kernstift (341) Teil einer Gegenform (34) ist, und die Gegenform (34) zusammen mit der Blasform (21) eine Form eines Behälters (49) nach dem Aufblasen definiert,

10. Vorrichtung gemäss Anspruch 10, wobei die Gegenform (34) ein separat von der Blasform (21) bewegliches Teil ist.

1 1 . Vorrichtung gemäss Anspruch 10, wobei die Gegenform (34) einen Bodenhalter (342) aufweist, welcher in Richtung des in der Blasstation (2) angeordneten Kerns (3) zum Festhalten des in der Blasform (21) angeordneten Hohlkörpers

(41) in einem um die Öffnung (46) herum liegenden Haltebereich (47) des Hohlkörpers (41) bewegbar ist.

12. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 1, wobei der bodenseitige Kernstift (341) und der Bodenhalter (342) starr miteinander verbunden und gemeinsam bewegt sind, und vorzugsweise einstückig an der Gegenform (34) ausgeformt sind.

13. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei

• der Kern (3) an einem Schaft (33) angeordnet ist, einen Kernvorderteil (31) und einen durch den Kernvorderteil (31) hindurch verlaufenden werkzeugseitigen Kernstift (32) aufweist, und

• den Kern Vorderteil (31) einen Teil der Form des Hohlraums (14) und damit des Hohlkörpers (41) definiert,

• der Kernvorderteil (31) bezüglich des Schafts (33) und des werkzeugseitigen Kernstiftes (32) verschiebbar ist, • der düsenseitige Kernstift (134) der Spritzstation (1) gegen oder in den werkzeugseitigen Kernstift (32) führbar ist, und

• der bodenseitige Kernstift (341) der Blasstation (2) gegen oder in den werkzeugseitigen Kernstift (32) fuhrbar ist.

14. Vorrichtung gemäss Anspruch 13, wobei der Kernvorderteil (31) bezüglich des Schafts (33) und des werkzeugseitigen Kernstiftes (32) zum Öffnen einer Luftzufuhr zum Aufblasen des Hohlkörpers (41) verschiebbar ist.

15. Hohlkörper (41) oder Behälter (49), hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5.