DE1108895B

DE1108895B - Verfahren zum Herstellen von Behaeltern aus tiefzieh- und spritzfaehigem Kunststoff

Info

Publication number: DE1108895B
Application number: DEB40974A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Benzing
Original assignee: HEINRICH BENZING FA
Current assignee: HEINRICH BENZING FA
Priority date: 1956-07-09
Filing date: 1956-07-09
Publication date: 1961-06-15

Description

Verfahren zum Herstellen von Behältern aus tiefzieh-und spritzfähigem Kunststoff Bei der Herstellung von Behältern, Gefäßen, Flaschen u. dgl. aus tiefziehlähigem Kunststoff wird das Material oft mit sehr starken Innenhinterschneidungen verformt. Man bedient sich bei diesem Verformungsvorgang meist des Vakuum-Tiefziehverfahrens und verwendet einen rechteckigen Formrahmen. Als Ausgangsmaterial für das Tiefziehverfahren wird dabei ein rechteckiger Zuschnitt einer Folie des betreffenden Kunststoffs verwendet, wobei die Folie eine gleichmäßige Dicke aufweist. Die Folien haben dabei eine durchweg gleiche Wanddicke. Bei der Verformung durch den Sog des Vakuums der erwärmten und an ihren Rändern eingespannten Folie nehmen natürlich die Wandstärken unterschiedlich ab, und es entstehen an den tiefsten, d. h. an den stark hinterschnittenen Stellen, ganz erhebliche Wandstärkenverminderungen. Da aber beim Gebrauch der Behälter oft gerade an diesen stark hinterschnittenen Stellen die größte Beanspruchung auftritt, sind diese Wandstärkenverminderungen höchst unerwünscht.
Zur Abhilfe hiergegen wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß beim Herstellen von Behältern aus tiefzieh- und spritzfähigem Kunststoff durch pneumatisches Einziehen eines flachen, am Rand eingespannten Rohlings in eine Form so verfahren wird, daß als Rohling ein Spritzgießformling verwendet wird, der an den der Verformung unterliegenden Partien entsprechend dem in bestimmten Bereichen unterschielichen Verformungsgrad unterschiedliche Wandstärke aufweist.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren bei der Herstellung von flaschenartigen Hohlkörpern aus thermoplastischem Material im Blasverfahren zunächst einen verhältnismäßig dickwandigen bereits flaschenähnlichen Spritzling unterschiedlicher Wandstärke zu erzeugen, der anschließend zu einem Hohlkörper mit geringerer Wanddicke aufgeblasen wird, hat der Spritzgießformling nach der Erfindung nicht Hohlkörperform, sondern entsprechend der Eigenart des dem Blechtiefziehverfahrens nachgebildeten und auf das Verarbeiten plattenförmiger Rohlinge abgestellten Vakuum-Tieiziehverfahrens immer noch flache plattenähnliche Form, dem nur in bestimmten Bereichen - entsprechend dem zukünftigen Verformungsgrad dieser Bereiche - unterschiedliche Plattenstärke gegeben wurde.
Dabei wird dann durch unterschiedliche Wandstärke des noch zu verformenden Teils des Spritzgießformlings der unterschiedliche Grad der Verformung an den verschiedenen Stellen so ausgeglichen, daß am Fertigerzeugnis gleichmäßige beziehungsweise an allen Stellen die gewünschten Wandstärken er- zielt werden. Durch die Anpassung der Umrißform des Rohlings an den Umriß des fertigen Erzeugnisses entfällt die Nacharbeit, die bisher bei den rechteckigen Folien als Ausgangswerkstück deshalb notwendig war, weil der fertiggezogene Gegenstand an seinem Rand noch durch Ausstanzen oder Durchfräsen von den eingespannten und nicht verzogenen Resten der rechteckigen Ausgangsform befreit werden mußte.
Es entfällt auch diejenige Nacharbeit, die dann nach dem Ausstanzen oder Durchfräsen für das Verputzen und Entgraten des abgestanzten bzw. abgefrästen Randes notwendig war. Ein Materialverlust ist bei einer gemäß der Erfindung durch Spritzgießen hergestellten Ausgangsronde überhaupt nicht vorhanden, während er beim vorbekannten Tiefziehverfahren, das von einer meist quadratisch zugeschnittenen Ronde ausgeht, oft auf etwa 40 ovo ansteigt.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist es zweckmäßig, daß bei Gefäßen mit ausladendem Rand zunächst ein Rohling gespritzt wird, der bereits im wesentlichen diesen Rand in der endgültigen Gestalt aufweist, daß dieser Rohling dann mit diesem vorgeformten Rand in die mit Spannmitteln versehene Tiefziehform eingespannt und schließlich der eigentliche Gefäßteil aus dem von Rand umschlossenen Teil des Rohlings gezogen wird.
Das Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist in der Hauptsache für vakuumverformte Behälter mit starker lnnenhinterschneidung, wie sie z. B. bei den sogenannten Stechbecken vorkommt, aus den handelsüblichen spritz- und tiefziehfähigen Kunststoffen vorgesehen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung an Hand einer Zeichnung erläutert. In dieser Zeichnung zeigt Fig. 1 den Radialschnitt durch einen durch Spritzgießen hergestellten Rohling, Fig. 2 den Schnitt durch die Form nach dem Einspannen des Rohlings, jedoch vor dem Einziehen des Materials in die Form, Fig. 3 den gleichen Schnitt durch die Form nach Fig. 2, jedoch nach dem Einziehen des Materials in die Form, Fig.4 den fertigen Behälter im Radialschnitt.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß der durch Spritzgießen gewonnene Rohling 21, der einen kreisrunden Umriß haben mag, bereits einen Rand 211 aufweist, der praktisch schon den fertigen, ausladenden und gewölbten Rand des zu schaffenden Behälters, nämlich eines Stechbeckens, darstellt. Der Rohling hat also die Form einer ganz flachen Schale mit dem Boden 212. Dabei ist an dem Querschnitt dieses Bodens zu erkennen, daß er unterschiedliche Dicke aufweist und z. B. nahe dem Rand wesentlich dicker ist als im Zentrum. Diese dickeren Teile des Bodens des Rohlings bilden später die stark nach außen ausgewölbten, also hinterschnittenen Teile des Stechbeckens, während die Mittelpartie später das Material für den ebenen Boden des fertigen Stechbeckens liefert.
Aus der Fig. 2 ist der Aufbau der Form zu erkennen. Auf einer Werkplatte 12 ist über einen geschlossenen Dichtungsring 13 der Fonnrahmenl4 aufgestellt. Dieser Formrahmenl4 hat einen Bodens45, in den eine Aussparung 144 eingearbeitet ist und in dessen Zentrum eine Durchbrechung 141 vorgesehen ist, durch die die Aussparung 144 mit demjenigen Hohlraum in Verbindung steht, der von der Werkplattel2 dem Dichtungsring 13 und dem Boden 145 des Formrahmens 14 umschlossen wird. Dieser Hohlraum ist dann seinerseits durch eine Leitung 11, die die Werkplatte 12 durchquert, mit einem Vakuumerzeuger verbunden.
Der Formrahmen 14 enthält oberhalb des Bodens 145 eine konische Vertiefung 142, die im unteren Teil an verschiedenen Stellen des Umfangs mit Nuten 143 versehen ist, die zur Aussparung 144 führen. In dieser Vertiefung 142 ist die eigentliche, aus zwei Teilen bestehende Form 15 mit entsprechendem Außenkegel passend eingesetzt. Der Innenhohlraum dieser Form ist durch Kanäle 151 so mit der Außenseite der Form 15 verbunden, daß diese Kanäle in die Nuten 143 oder unmittelbar in die Aussparung 144 ausmünden. Der obere Rand 152 der Form ist entsprechend dem gewölbten und ausladenden Rand 211 des Rohlings gestaltet, so daß dieser Rand 211 satt auf dem oberen Rand 152 der Form 15 aufliegt.
Außerdem ist der Rohlings-Rand 211 auch noch durch einen Dichtungsring 16 fest gegen den Formrand 152 gespannt, und zwar mit Hilfe eines bei 20 an den Formrahmen 14 angelenkten Spannrahmens 17, der mit Hilfe des Spannmechanismus 19 und des Verriegelungshebels 18 fest gegen den Dichtungsring gespannt werden kann. Dieser Zustand entspricht der Fig. 2.
Wird nun die eingespannte Ronde z. B. mittels Infrarotheizung erwärmt und die Leitung 11 an den Vakuumerzeuger angeschaltet, so wird das Material des Ronden-»bodens« 212 in die Form 15 hineingezogen. Er legt sich dabei vollständig unter entsprechender Wandstärkenverminderung an die Innenwandung der Form an, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Nach einem Abkühlen durch Preßluft kann der fertiggezogene Gegenstand durch Entriegeln und Heben des Spannrahmens 17 aus der zweiteiligen Form entnommen werden. Er kann ohne jede Nachbearbeitung in die weitere Fertigung gehen. Die Rohstoffersparnis liegt bei dem erläuterten Beispiel der Herstellung eines Steckbeckens im Vergleich zum vorbekannten Verformungsverfahren zwischen etwa 40 bis 46 °/o.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von Behältern aus tiefzieh- und spritzfähigem Kunststoff durch pneumatisches Einziehen eines flachen, am Rande eingespannten Rohlings in eine Form, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohling ein Spritzgießformling verwendet wird, der an den der Verformung unterliegenden Partien entsprechend dem in bestimmten Bereichen unterschiedlichen Verformungsgrad unterschiedliche Wandstärke aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gefäßen mit ausladendem Rand zunächst ein Rohling gespritzt wird, der bereits im wesentlichen diesen Rand in der Fertigform aufweist, daß dieser Rohling dann mit diesem vorgeformten Rand in die mit Spannmitteln versehene Tiefziehform eingespannt und schließlich der eigentliche Gefäßteil aus dem vom Rand umschlossenen Teil des Rohlings gezogen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 281 216; USA.-Patentschrift Nr. 2331 688.