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Verfahren und Maschine zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
Es ist bereits bekannt, Hohlkörper aus thermoplastischen Kunststoffen dadurch herzustellen, dass ein schlauchförmiger Rohling oder zwei an ihren Kanten vereinigte Bänder in noch plastischem Zustand mit Hilfe von Druckgas in einer Form zu Hohlkörpern verblasen werden. Der Schlauch bzw. die Bänder werden dabei durch eine Strangpresse, also entweder durch eine Schneckenpresse oder eine Kolbenpresse hergestellt.
Die Verarbeitung dieser Rohlinge erfolgt bei den bekannten Einrichtungen in verschiedener Weise.
So wird nach dem einen Herstellungsverfahren ein Schlauch oder rohrförmiger Rohling mittels einer Strang- presse in fortlaufender Länge hergestellt und einer geteilten Form zugeführt, durch die beim Schliessen ein Rohrabschnitt abgeklemmt und an beiden Seiten geschlossen wird. In diesen geschlossenen Hohlkörper wird alsdann eine Hohlnadel eingestossen und durch diese ein Druckmittel eingeblasen, das den Rohrabschnitt aufbläht und gegen die Innenwandung der Form presst. Bei den bekannten Ausführungen solcher Maschinen sind eine grössere Anzahl von Formen vorhanden, die auf einer sich um eine waagrechte Achse drehenden Scheibe angeordnet sind und der Reihe nach in die Arbeitsstellung gelangen. Die Schlauchförderung muss dabei mit der Umfangsgeschwindigkeit der. Scheibe abgestimmt sein.
Trotzdem entsteht zwischen den einzelnen Formen ein verhältnismässig hoher Materialverlust.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die die Formen tragende Scheibe um eine vertikale Achse umlaufen zu lassen, wobei der Schlauch stossweise gespritzt und zwischen die Formhälften gefördert wird.
Die Zuführung der Luft erfolgt durch eine an der oberen Seite des ausgespritzten Schlauches bei seinem Ende eingestossene Hohlnadel, und die aufeinander folgenden Arbeitsgänge werden durch einen Zeitregler beeinflusst.
Diese beiden Maschinentypen haben einerseits den Nachteil, dass beim Verstellen des einen Arbeitsrhythmus die folgenden Arbeitstakte beeinflusst werden. Ausserdem ist es nicht möglich, eine genaue masshaltige Weite der Öffnung des Hohlkörpers, wie er z. B. bei der Herstellung von Flaschen erforderlich ist, zu erreichen. Man muss vielmehr zwecks Erzielung der Masshaltigkeit des Flaschenhalses diesen nachträglich aufbohren.
Es ist auch schon eine Maschine vorgeschlagen worden, bei der ein Schlauch senkrecht nach unten ausgespritzt und zwischen die Formhälften einer Form gefördert wird, in die von unten her ein Dorn eingeführt wird, der gleichzeitig das Mundstück der Luftdüse bildet. Die Form quetscht den Schlauch an seinem oberen Ende und schliesst ihn und presst sein unteres Ende um den Dorn herum, worauf dann durch Einblasen von Luft aus der Luftdüse der Schlauch gegen die Wandung der Hohlform gedrückt wird.
Dieser Vorschlag vermeidet zwar einen Teil der Nachteile der vorher genannten Vorschläge, indem der Flaschenhals zwischen Luftdüse und Form kalibriert wird, hat aber seinerseits den Nachteil, dass der senkrecht an dem Spritzmundstück hängende Schlauch, insbesondere wenn er eine gewisse Länge erreicht hat, sich durch sein Eigengewicht verlängert und dadurch der obere Teil des Schlauches, der bei dem fertigen Körper, z. B. einer Flasche, den Boden bildet, schwächer ist als der untere Teil, obwohl der Boden der Flasche die stärkste Beanspruchung auszuhalten hat.
Schliesslich ist ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei dem einSchlauch aus einer Düse abwärts ausgespritzt und von einer Hohlform umschlossen wird,
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oberes Ende um den Blasdorn gelegt wird, worauf der Hohlkörper durch den in die Form reichenden Hohldom aufgeblasen wird, so dass er sich gegen die Wandung der Form legt und nach dem Öffnen der Form von dem Blasdorn abgestreift wird. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Form während des Ausspritzen des Schlauches schon frei und zur Aufnahme des Schlauches geöffnet sein muss, wodurch ein Zeitverlust bedingt ist.
Auch wird der Schlauch erst durch die Form von dem Spriumundstlick abgeschnitten und die obere Öffnung durch den Durchmesser des Spritzmundstückes und die Aufweitung bis zum Hals der Form bestimmt, so dass keine genaue innere Profilierung möglich ist.
Die Erfindung bezweckt nun, alle erwähnten Nachteile zu beseitigen. Es geschah dies dadurch, dass in dem zuletzt beschriebenen Verfahren der aus der Spritzdüse über den Düsenkern ausgespritzte, abwärts hängende Schlauch von einer an die Düse herangeführten Schere unter Erhaltung seiner Form an dem Düsenkern abgeschnitten und in die geöffnete Form geführt wird, worauf ein die Luftdüse enthaltender Blasdorn zwischen den abgeschnittenen Schlauch und die Spritzdüse eingeschwenkt in die obere Öffnung des an der Schere haftenden Schlauches eingeführt wird, wonach der Hals der Hohll-örpers in an sich bekannter Weise zwischen dem Formhals und dem Blasdorn aussen und innen kalibreit wird.
Vorzugsweise hält die den Schlauch durchschneidende Schere durch Einklemmen eines Teile ? des Mateu ls den oben offenen Schlauch und führt ihn bei ihrer Niederbewegung zwischen die beiden Formhälften.
Die Erfindung betrifft auch eine Maschine 7ur Durchführung des genannten Verfahrens, die im folgenden beschrieben wird.
Es wird durch die Erfindung erreicht, dass, soweit infolge des sigengewichtealeim Durchhängen eine
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u.- : c hälters liegt. Da gemäss der Erfindung während des Ausspritzens des Schlauches dif F rm noch bei der Fertigstellung des vorher gespritzten Schlauches mitwirken kann, wird Zeit gespart, ta h. die Arbeitsgänge können rascher aufeinander folgen. Ausserdem läuft der ganze Arbeitsvorgang selhsn f. ig ab und eine zeitliche Änderung eines Teilvorganges beeinflusst die andern Arbeitsvorgänge nicht, A il die zeitliche Beendigung eines Arbeitsvorganges den zeitlichen Beginn des darauffolgenden einleitet.
Bei der Erfindung erfolgt eine genaue Profilierung der oberen Öffnung des aufgeblasenen Gegenstand1" da der Halsteil der Form das obere Schlauchende gegen den Blasdorn presst, der den Flaschenhals miullt.
Die Zeichnungen zeigen als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung, u. 2W. ist Fig. 1 eine Ansicht der Maschine von der Bedienungsseite aus gesehen, Fig. 2 eine Ansicht von der Rückseite bei einer
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3Fig. l, teilweise im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. l, Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch die Maschine in Richtung der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-I"in Fig. 3, Fig 6 eine vergrösserte Darstellung eines Teiles aus Fig. 4, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Teile gemäss Fig. 5, der
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Schnitt in Richtung VIII-VIII in Fig. 9, Fig. 9 eine Aufsicht auf die Schwenkvortichtung des Dornes und Fig. 10 ein Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 8.
In der Zeichnung ist 1 eine automatische Waage, die in an sich bekannter Wc. he ausgeführt ist. Sie wiegt das ihr zugeführte pulverförmige Material dem Bedarf für das herzustellende Pressstück entsprechend ab und schüttet es zu Beginn eines jeden Arbeitsganges vor den Presskolben 2 (Fig.3). Der Beginn des Arbeitsganges wird durch einen Zeitschalter, eine Pausenuhr gesteuert, die nach Ablauf einen Elektromotor 3 (Fig. 1 und 3) in Tätigkeit setzt, der über ein Zahnradgetriebe 4 ein Segment Fig 2) betätigt.
Letzteres ist als Kurbel ausgebildet und treibt über einen Lenker 6 eine Schwinge'7 an, die um den Zap-
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eindrückt(Fig. 3). Die Masse tritt aus der Düse 11 als Schlauch 12 aus (Fig. l und 4).
Neben der Düse sind zwei Stossstangen 13 in lotrechter Richtung verschiebbar gelagert. Auf diesen Stossstangen sitzt je eine mit steilem Gewinde 14 versehene Buchse 15 (Fig. 5). Sie wird bei der Bewegung der Stossstangen 13 durch eine Schelle 16 mitgenommen. Das Stellgewinde fasst in je eine weitere auf den Stangen 13 gleitende drehbare Buchse 17 ein und die beiden Buchsen 17 tragen hohle Zapfen 18, auf die die Scherenschenkel19 aufgesetzt sind. An dem einen freien Ende der Scherenschenkel sind Scherplatten 20 (Fig. 7) angebracht, deren Schneidkanten halbrund sind, u. zw. mit einem solchen Durchmesser, dass sie den von ihnen zu erfassenden Schlauch an dem Kern der Spritzdüse zwar durchschneiden und halten, ihn aber nicht zusammenquetschen. Gewöhnlich sind die Scherenschenkel in geöffneter Lage und in ihrer untersten Stellung.
Der Scherenantrieb erfolgt, automatisch gesteuert, durch den Antriebsmotor 31 (Fig. 3 und 4), der über ein Getriebe 22 (Fig. l) eine auf der Maschinenrückseite liegende Kurvenscheibe 23 treibt, die einen
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um einen Zapfen 24 drehbaren und mittels einer Rolle 25 auf der Kurve aufliegenden Hebel 26 auf-und abschwenkt (Fig. 2). Der Hebel 26 hebt die Stossstangen 13 und mit ihnen die geöffnete Schere in die Bereitschaftstellung bis etwa 2 cm unterhalb der Düsenunterkante an. Die Kurve ist so eingestellt, dass sie nach dem Auspressen des Schlauches die Schere in Tätigkeit setzt, und diese Bewegung wird durch einen automaüschen Endschalter 27 (Fig. l) abgeschaltet, der durch einen Nocken 28 auf der Welle 30 der Kurvenscheibe 23 betätigt wird.
Es ist die Möglichkeit gegeben, die Aufwärtsbewegung der Transportschere durch einen Sperrkontakt 29 (Fig. 5) abzuschalten, der an dem einen Scherenschenkel angebracht ist. Die Kontakte schalten, wenn sie in Tätigkeit gesetzt werden, den Motor 21 aus und stellen dadurch die Bewegung der Schere ab.
Auf der Welle 30 für die Kurvenscheibe 23 befindet sich im Innern der Maschine, also zwischen den beiden Seitenwänden des Maschinengestells, eine Kurvenscheibe 31, die den an dem einen Ende durch Rolle 32 und Schlitz 33 geführten Hebel 34 antreibt. Der Hebel bewegt über zwei Kniegelenke 35, 36, 37 die beiden Formschliessplatten 38 und 39 (Fig. 2). Die beiden Formschliessplatten 38 und 39 tragen die eigentlichen Blasformhälften 40 und 41. Fig. 2 zeigt die Form in geöffneter Lage, während Fig. 1 die beiden Hälften in geschlossener Lage zeigt.
Zum Aufblasen des ausgespritzen Schlauches dient ein Blasdorn 42, der an einem Hebel 43 angebracht ist (Fig. 8). Dieser Hebel ist mit einer Rolle 44 versehen und in dem Abstreifhebel 45 um eine Achse 46 auf-und abschwenkbar gelagert. Beide Hebel 43 und 45 sind um einen senkrechten Zapfen 47 schwenkbar an der Holmenführungsplatte 48 gelagert.
Die Rolle 44 läuft auf einer an der Formschliessplatte 39 befestigten Kurvenplatte 49, die den Hebel 43 mit dem Blasdorn 42 bei der Hin- und Herbewegung der Formschliessplatte 39 hebt und senkt. An dem Hebel 45 ist eine Platte 50 befestigt, die einen Schlitz 51 aufweist, in dem eine an der Formschliessplatte 39 gelagerte Rolle 52 läuft, so dass bei Verschiebung der Formschliessplatte 39 die Hebel 43 und 45 um den Zapfen 47 seitlich geschwenkt werden.
Der Abstreifhebel 45 fasst mit seinem freien Ende um den Blasdorn 42. Zwischen den Presskolben 2 und den Winkelhebel 7 ist ein hydraulischer Zylinder 53 mit Tauchkolben 54 (Fig. 3) zur Aufnahme einer Überbewegung des Antriebs gegenüber dem Presskolben zwischengeschaltet. Das von dem Tauchkolben 54 dabei verdrängte Öl wird in einen mit Druckgas gefüllten Akkumulator 55 gepresst. Dadurch wird auch nach Abschalten des Elektromotors 3 der Presskolben 2 weiter in den Plastifizierungszylinder 10 eingedrückt.
Mit dem Presskolben 2 ist eine Nockenstange 56 verbunden, die einen in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten elektrischen Endbegrenzungsschalter 75 mit drei Schaltstufen betätigt.
Der Arbeitsgang der Maschine ist demnach folgender : Nach Ablauf der Pausenuhr wird durch diese der Motor 3 eingeschaltet und der Vorschub des Presskolbens beginnt. Zu dieser Zeit liegt der vorher fertig geblasene Hohlkörper noch in der Form und es wird zuerst ein bei 57 (Fig. l) angedeutetes in den Luftzu- führungsschlauch eingeschaltetes Ventil betätigt, das die Luft absperrt und den geblasenen Hohlkörper ent- lüftet. Das Ventil wird elektromagnetisch durch den ersten Kontakt der Nockenstange 56 betätigt.
Beim Weitergang des Presskolbens wird durch den zweiten Kontaktnocken der Schliessmotor 21 eingeschaltet, der die Kurvenscheibe 23 in Umdrehung versetzt. Diese hebt die Stossstange 13 mit der Schere in die Bereitschaftsstellung an und sobald die geöffnete Schere 19 gegen den Anschlag 68 (Fig. 5) gelangt ist und ihre Bewegung nicht mehr fortsetzen kann, bewirkt beim weiteren Ansteigen der Stangen 13 mit der Hülse 15 das Steilgewinde 14 eine Drehung der Scherenscheukel19, wodurch sich die Schere schliesst.
Hiebei umfassen die Schliessplatten 20 den Schlauch und schneiden ihn an dem Kern der Spritzdüse 11 durch. Der Schlauch bleibt aber an den Scherenschenkeln haften, er bleibt oben offen.
An den über die Drehachse hinaus verlängerten Schenkeln 61 (Fig. 7) der Schere sind Elektromagnete 62 vorgesehen, die bei geschlossener Schere über Schalter 70 erregt werden und dieScheregeschlossen halten.
Der rundherum abgeschnittene und festgehaltene Schlauch wird nun durch die Schere bei der weiteren Bewegung der Kurvenscheibe 23 zwischen die beiden geöffneten Formhälften 40,41 abgesenkt. Während der Schliessbewegung der beiden Formhälften, die durch den dritten Nocken der Nockenstange 56 gesteuert wird, schwenkt der Schlitz 51 den Blasdorn 42 über die Form, alsdann lässt die Kurvenplatte 49 den Blasdorn (Fig. 8) in den innerhalb der Form befindlichen Schlauch hineinfallen. Am Ende der Schliessbewegung der Formhälften wird das untere Schlauchende geschlossen und der überschüssige Teil abgequetscht, während das obere Ende ebenfalls unter Abquetschen des überschüssigen Teiles gegenden Dorn 42 gedrückt wird.
Die Schliessbewegung wird durch einen Endschalter 58, der durch einen Nocken 59 auf der Kurvenscheibenwelle 30 bewegt wird, abgeschaltet, gleichzeitig wird das Pressluftmagnetventil
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57 geöffnet und Pressluft in den Schlauch eingeführt. Dieser wird aufgeblasen und gegen die Innenwandung der hohlen Form gepresst.
Durch einen weiteren Nocken der Nockenstange 56 wird nun der Rückgang des Presskolbens 2 eingeleitet und dieser Rückgang durch den Endschalter oder Ausschalter 60 (Fig. l) beendet. Gleichzeitig wird dabei die Pausenuhr eingeschaltet, die die Zeit bis zum Beginn des nächsten Arbeitsganges, also dem Beginn des nächsten Vorschubs des Presskolbens bestimmt.
Inzwischen wird während der Öffnungsbewegung der Formhälften 40,41 der Blasdorn 42 durch die Kurvenplatte 49 angehoben und der fertige Hohlkörper wird durch den Blasdorn mitgenommen und durch den Abstreifhebel 45 von dem Blasdorn abgestreift.
Der abgestreifte fertige Gegenstand fällt in einen Sammelbehälter, und 31 asdorn und Abstreifhebel gelangen wieder in ihre Anfangslage.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein Schlauch aus einer Düse abwärts ausgespritzt und von einer Hohlform umschlossen wird, wobei gleichzeitig mit dem durch die Form erfolgenden Schliessen des Schlauches am unteren Ende sein oberes En. de um den Blasdorn gelegt wird, worauf der Hohlkörper durch den Blasdorn aufgeblasen wird, so dass er sich gegen die Wandung der Form legt und nach dem Öffnen der Form von dem Blasdorn abgestreift wird, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Spritzdüse ausgespritzLe, abwär'. s'hängende Schlauch von einer an die Düse herangeführten Schere unter Erhaltung seiner Form in dem Düsenkern abgeschnitten und in die geöffnete Form geführt wird, worauf ein die Luftdüse enthaltnde ! 31asdorn zwischen den abgeschnittenen Schlauch und die Spritzdüse eingeschwenkt und in diE.
obere öffnun8. des an der Schere haftenden Schlauches eingeführt wird, wonach der Hals des Hohlkörpers in an sich bekannter Weise zwischen dem Formhals und dem Blasdorn aussen und innen kalibriert wird.