DE1479162A1

DE1479162A1 - Method and device for producing hollow bodies from thermoformable plastics

Info

Publication number: DE1479162A1
Application number: DE19621479162
Authority: DE
Inventors: Rainer Fischer; Stefan Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-07-06
Filing date: 1962-07-06
Publication date: 1969-02-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus warmformbaren Kunststoffen Die Erfindung betrifft die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastlschen Kunststoffen oder anderen Narmformbaren Massen, bei der der Hohlkörper@in noch plastischem Zustand lurch eine Form in-lie vorgesehene Gestalt gebracht wird. Der gefertigte Hohlkörper kann lie Form natürlich erst dann verlassen, wenn er in ausreichendem Maße abgekühlt istt so daß er bereits auf Grund seiner eigenen Steifigkeit die gewünschte Gestalt beibehält, oder es müssen Besondere Maßnahmen ergriffen werden, die den gefertigten, noch plastischen Hohlkörper nach dem Verlassen der Form bis zum ausreichenden Erkalten die gewünscht Gestalt beibehalten lassen. Method and device for the production of hollow bodies from thermoformable Plastics The invention relates to the production of hollow bodies from thermoplastics Plastics or other Narmformbaren masses in which the hollow body @ is still plastic State is brought into shape by a form in-lie. The manufactured Hollow body can of course only leave its shape when it is in sufficient shape Dimensions cooled down so that he already because of his own stiffness Retains the desired shape, or special measures must be taken, which the finished, still plastic hollow body after leaving the mold up keep the desired shape so that it cools down sufficiently.

Die Abkühlung des Körpers kann man natürlich in gewissem Umfang dadurch beschleunigen, daß man die Form abkühlt. The cooling of the body can of course be achieved to a certain extent speed up the cooling of the mold.

Auch ist bereits bekannt, zur Rchnelleren Abkühlung sogenannte Spülluft zu verxvenden, die in das Innere des Körpers eingeblasen wird und an einer entfernten Stelle wieder ausströmt, so daß ständig die sich im Innern des Körpers befindende und erwärmende Luft durch kühlere ausgetauscht wird.It is also already known to use so-called scavenging air for faster cooling to be used, which is blown into the interior of the body and at a distant one Body flows out again, so that the inside of the body is constantly and warming air is replaced by cooler air.

Auch wenn man von beiden Möglichkeiten gleichzeitig Gebrauch macht, nimmt die Zeit, die zum Abkuhlen des Hohlkörpers in der Form notwendig ist, den weitaus größten Anteil der gesamten Arbeitszeit ein, und man kann zu wesentlich leistungsfähigeren Maschinen kommen, wenn es gelingt, diese Abkühlzeit zu verringern, wie dies durch die Erfindung erreicht werden soll. Even if you make use of both options at the same time, takes the time necessary for the hollow body to cool down in the mold By far the largest share of total working time, and one can be too substantial more powerful machines come when it is possible to reduce this cooling time, how this is to be achieved by the invention.

Man könnte an sich wahracheinlich durch Einfüllen einer Flüssigkeit, wie Kühlwassr oder dergleichen, eine gewisse Yerkürzung der Abkühlzeit erzielen. Durch den für das Einfüllen und Entleeren einer solchen Flüssigkeit erforderlichen Zeit-und Arbeitsaufwand wäre jedoch im Endeffekt nichts erreicht. You could probably by filling in a liquid, such as cooling water or the like, achieve a certain reduction in the cooling time. By that required for filling and emptying such a liquid In the end, however, nothing would be achieved in terms of time and effort.

Außerdem wäre eine solche Arbeitsweise aui einige wenige Hohlkörperarten bzw. -formen begrenzt. Die Erfindung sieht daher bei einem Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern oder dergleichen aus thermoplastischen Kunststoffen oder anderen warmformbaren Massen vor, daß, nachdem der Hohlkörper fertig geformt ist, zur Verkürzung der Abkühlzeit in den Hohlkörperinnenraum ein stark unterkühltes Kühlmedium eingebracht wird, das bei Zimmertemperatur gasförmig ist und durch eine gegebenenfalls nachträglich verschließbare Auslaßöffnung als Gas entweichen kann. So kann beispielsweise als Kühlmedium ein verflüssigtes Gas, wie flüssige Luft, flüssiger Stickstoff, eingebracht werden. Man kann aber auch ein Kühlmedium einbringen, das sich, wie beispielaweise flüssige Kohlensäure, bei seinem Einbringen verSestigtt und dann im Innern des Körpers beispielsweise einen festen Block sogenannten Trockeneises bildet. lian kann darüber hinaus bei Verwendung von verflüssigtem Gas als Kühlmedium, gegebenenfalls in kurzen zeitlichen Abstanden mehrmals hintereinander, eine bestimmte Menge des Kühlmediums in fein zerstäubtem Zustand in den Hohlkörperinnenraum einspritzen.In addition, such a mode of operation would also be a few types of hollow bodies or forms limited. The invention therefore provides a method of manufacturing of hollow bodies or the like made of thermoplastics or others thermoformable masses before that, after the hollow body is completely formed, for shortening A strongly supercooled cooling medium is introduced into the interior of the hollow body during the cooling time which is gaseous at room temperature and, if necessary, subsequently closable outlet opening can escape as a gas. For example, as Cooling medium a liquefied gas, such as liquid air, liquid nitrogen, introduced will. But you can also bring in a cooling medium, such as, for example liquid carbonic acid, solidified when it is introduced and then inside the body for example, forms a solid block of so-called dry ice. lian can about it in addition, when using liquefied gas as a cooling medium, if necessary in a short time time intervals several times in a row, a certain amount of the cooling medium Inject into the interior of the hollow body in a finely atomized state.

Das Einspritzen braucht jedoch nicht unmittelbar in den Hohlkörper zu erfolgen; man kann vielmehr nach einem abgewandelten SpÜlluftverfahren arbeiten und das verflüssigte Kühlmedium fein zerstäubt in die Spülluftzuführnngsleitung einspritzen.However, the injection does not need to be carried out directly into the hollow body to be done; you can rather work according to a modified flushing air process and the liquefied cooling medium is finely atomized in the scavenging air supply line inject.

Aus der Vielzahl der möglichen Abwandlungen der oben auigezeigten Arbeitsverfahren sei noch die Möglichkeit herausgegriffen, daß das unterkühlte Kühlmedium nicht unn1ittelbar zur Kühlung herangezogen wird, sondern daß es nur mittelbar zur Kühlung dient, indem es beispielsweise zur Bildung stark unterkühlter, aber noch gasförmiger Spülluft herangezogen wird.From the multitude of possible modifications of those shown above Working method is still the possibility that the supercooled cooling medium not directly is used for cooling, but that it is only used indirectly for cooling, for example by forming strongly hypothermic, but gaseous purge air is still used.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Maschine zum Herstellen von Hohlkörpern oder dergleichen aus thermoplastischem Kunststoff oder anderen warmformbaren Massen dienen, bei der erfindungsgemäß Einrichtungen zum Zuführen eines verflüssigten, aber bei normalen Zimmertemperaturen gasförmigen Kühlmediums in den Hohlkörperinnenraum vorgesehen sind. Diese Zuführungseinrichtungen wiederuiu sonnen eine Einspritzdüse oder dergleichen tür ein verflüssigtes Gas und einen im Arbeitstakt der Maschine steuerbaren flruckgenerator zur Erzeugung aes Einspritzdruckes umfassen. Zur Durchführung dee erfindungagemäßen Verfahrens kann aber auch eine mit SpUlluft oder dergleichen arbeitende Maschine dienen, bei der erfindungsgemäß in dem SpUlLuftzuführungskanal eine Einspritzdüse für ein verflüssigtes Kühlinedium angeordnet ist. Bei einer solchen mit sogenannter Spülluft arbeitenden Maschine kann man aber auch einen von dem Kühlmedium umspülten Wärmeaustauscher (Kühler) vorsehen, über den die Spülluft dem Hohlkörperinnenraum zugeführt wird. To carry out the method according to the invention, a machine for the production of hollow bodies or the like from thermoplastic material or other thermoformable masses are used in the devices according to the invention for supplying a liquefied, but gaseous at normal room temperatures Cooling medium are provided in the hollow body interior. These feeders Again, an injection nozzle or the like for a liquefied gas and sun a pressure generator that can be controlled in the work cycle of the machine to generate aes Include injection pressure. To carry out the method according to the invention can but also serve a machine working with flushing air or the like, in which according to the invention in the flushing air supply channel an injection nozzle for a liquefied Cooling medium is arranged. In one that works with so-called purge air But the machine can also have a heat exchanger around which the cooling medium flows Provide a (cooler) through which the scavenging air is supplied to the hollow body interior.

Es dürfte nicht besonders erwähnt zu werden brauchen, daß die vorstehend aufgeführten Arbeitsmöglichkeiten nur als Beispiele. anzusehen sind, und daß mannigfache Abwandlungen oder Kombinationen dieser Beispiele möglich sind, ohne daß man sich von dem Wesen der Erfindung entfernt. Auch die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sollen nur zur Verdeutlichung der mit der Erfindung erteilten Lehren dienen; wesentlich ist zunächst die Verwendung eines vornehmlich flüssigen oder verfestigten, stark unterkühlten und bei normalen Zimmertemperaturen gasförmigen Kuhlmediums zur Kühlung der erzeugten Hohlkörper von der Innenseite her, wobei das aus dem Innenraum entweichende Gas gegebenenfalls noch zur AbkXllung der den Hohlkörper einschließenden Form verwendet werden kann. Needless to say, the above The job opportunities listed are only examples. are to be seen, and that manifold Modifications or combinations of these examples are possible without that one moves away from the essence of the invention. Also those shown in the drawing Embodiments are only intended to illustrate the issues given with the invention Teachings serve; First of all, the use of a primarily liquid one is essential or solidified, strongly supercooled and gaseous at normal room temperatures Cooling medium for cooling the hollow body produced from the inside, with the Gas escaping from the interior may also be used to cool down the hollow body enclosing form can be used.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfaflrens stark schematisiert dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung mit direkter Einspritzung eines verflüssigten Kühlmediums, Fig. 2 eine Vorrichtung mit indirekter Einspritzung des verflüssigten Kühlmediums in die Zuführungsleitung für die sogenannte Spülluft, Fig. 3 eine Vorrichtung zur Einbringung eines verflüssigten Küyhlmediums, das sich bei seinem Einbringen zu Eis, Schnee, Schaum oder dergleichen verfestigt. In the drawing are various possible designs for devices for carrying out the manufacturing process according to the invention is highly schematic 1 shows a device with direct injection of a liquefied cooling medium, Fig. 2 shows a device with indirect injection of the liquefied cooling medium in the supply line for the so-called purge air, Fig. 3 shows a device for introducing a liquefied cooling medium, which solidified when it was introduced into ice, snow, foam or the like.

In allen Figuren der Zeichnung wurde als Beispiel für den Hohlkörper eine Flasche gewählt, die mit Hilfe eier zweigeteilten Form, beispielsweise nach dem sogenannten Blasverfahren hergestellt ist. Es kann jedoch nicht nur jeder andere Hohlkörper, sondern auch jedes andere Herstellungsverfahren und auch eine andere Form zur Anwendung komBlen, wenn nur die Möglichkeit vorgesehen ist, das Kühlmedium in den Hohlkörperinnenraum zu bringen und später als Gas entweichen zu lassen. In all figures of the drawing, an example of the hollow body a bottle is chosen that is divided into two parts with the help of eggs, for example according to the so-called blowing process is made. However, not just everyone else can Hollow body, but also every other manufacturing process and also a different one Form can be used if only the option is provided for the cooling medium to be brought into the interior of the hollow body and later to be allowed to escape as a gas.

Bei der in Fig. 1 im Schema dargestellten Vorrichtung zur direkte binspritzung beispielsweise von verflüssigtem Stickstoff befindet sich der beispielsweise im Blasverfahren hergestellte Flaschenkörer 11 noch in der zweiteiligen Blasform 12, 13. Die Blasluft oder dergleichen zum Aufblasen des Hohlkörpers 1t konnte über die Leitung 4 in bekannter Weise zugeführt werden. In die Leitung 14 ist lediglich ein Dreiwegehahn 15 eingeschaltet, dessen Zweck noch beschrieben wird. In the device shown in Fig. 1 in the scheme for direct For example, there is an injection of liquefied nitrogen Bottle body 11 produced in the blow molding process still in the two-part blow mold 12, 13. The blown air or the like for inflating the hollow body 1t could over the line 4 can be fed in a known manner. In the line 14 is only a three-way valve 15 switched on, the purpose of which will be described later.

Unmittelbar nach dem Aufblasen des Hohlkörpers 11 oder bereits kurz vor Abschluß des Aufblasens wird über die Leitung 16, an deren Ende bei 17 eine Einspritzdüse oder dergleichen angeordnet ist, durch die Einspritzpumpe 18 eine gewisse Menge flüssigen Stickstoffes in fein zerstäubtem Strahl eingespritzt, der für eine schnelle Abkühlung des Hohlkörpers von der Innenseite her sorgt. Insbesondere bei dickwandigen Hohlkörpern kann natürlich die Einspritzung in gewissen zeitlichen Abstknden wiederholt werden. Den aus dem Hohlkörper entweichenden gasförmigen Stickstoff könnte man natürlich ins Freie ableiten. Immediately after the hollow body 11 has been inflated or shortly thereafter before completion of the inflation is on the line 16, at the end of 17 a Injection nozzle or the like is arranged, through the injection pump 18 a a certain amount of liquid nitrogen is injected in a finely atomized jet, which ensures rapid cooling of the hollow body from the inside. In particular In the case of thick-walled hollow bodies, the injection can of course take place at a certain time Intervals to be repeated. The escaping from the hollow body gaseous Of course, nitrogen could be discharged into the open air.

Zweckmäßiger jedoch ist es, seine Kältemenge auszunutzen und ihn in Richtung des Pfeiles 19 zurtiok ueber die Leitung 14, den Dreiwegehahn 15 und den Verbindungsschlauch 20 in die Kühlleitungen 21 in den Formhälften 12 und 13 zu leiten, von wo er dann über die Leitung 22 entweichen kann oder einem Kühlaggregat zur erneuten Verflüssigung zugeleitet wird.However, it is more useful to take advantage of its amount of cold and put it in Direction of arrow 19 zurtiok via line 14, three-way valve 15 and the To guide the connecting hose 20 into the cooling lines 21 in the mold halves 12 and 13, from where it can then escape via line 22 or a cooling unit for renewed Liquefaction is fed.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet nach dem bekannten Spttlluftverfahren. Auch hier befindet sich die gefertigte Flasche 31 noch in der zweiteiligen Form 32, 33, und in die Flasche 31 ragt von oben durch das Anschlußstück 34 hindurch bis kurz über den Flaschenboden die Zuführungsleitung 35 für die Spülluft. Diese Luft wird von einem nicht dargestellten Drucklutterzeuger über die Kammer 36 und die Leitung 35 in die Flasche geführt und kann, nachdem sie durch diese geströmt ist, durch den Flaschenhals und die sich daran anschließende Leitung 37 ausströmen. In die einströmende Luit wird in der Kammer 36, entweder in kurzen zeitlichen Abständen oder kontinuierlich, verflüssigtes Gas, beispielsweise rlUssiger Stickstoff, eingespritzt, der für eine starke Abkühlung sorgt. The device shown in Fig. 2 operates according to the known Spilling air process. Here, too, the finished bottle 31 is still in the two-part mold 32, 33, and into the bottle 31 protrudes from above through the connecting piece 34 through to just above the bottom of the bottle, the supply line 35 for the scavenging air. This air is supplied by a pressure generator (not shown) through the chamber 36 and the line 35 led into the bottle and can after it has flowed through this is to flow out through the bottle neck and the adjoining line 37. In the flowing Luit is in the chamber 36, either at short time intervals or continuously, liquefied gas, e.g. liquid nitrogen, injected, which provides a strong cooling.

Auch in diesem Falle leitet man zweckmäßigerweise, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, die aus der Form ausströmende Spülluft mit ihrem Anteil an Stickstoff nicht über den Dreiwegehahn 38 und die Leitung 39 unmittelbar ins Freie, sondern läßt ihn huber den Schlauch 40 in die Kühlleitungen 41 der Formhälften 32 und 33 strömen, so daß die noch verbliebeneg Kälte zur guten Kühlung der Form ausgenutzt wird.In this case, too, it is expedient to guide, as in the exemplary embodiment According to Fig. 1, the purge air flowing out of the mold with its proportion of nitrogen not via the three-way valve 38 and the line 39 directly into the open, but lets him over the hose 40 in the cooling lines 41 of the Mold halves 32 and 33 flow, so that the remaining cold for good cooling of the mold is exploited.

In Fig. 3 sind mit 51 der fertig geformte Hohlkörper und mit 52 und 53 die Formhälften einer zweiteiligen Form bezeichnet, Auf die Form ist ein Anschlußstück 54 aufgesetzt, durch das die Zuführungsleitung 55 für das Kühlmittel geführt ist. In der Zuführungsleitung sitzt ein Absperrventil 56. Es soll nun angenommen werden, daß von einem nicht dargestellten Vorrat aus nach Öffnen des Absperrventils 56 über die Leitung 55 in den Innenraum des Hohlkörpers 51 ein Kühlmittel, wie beispielsweise flüssige Kohlensäure, eingeführt wird und im Innenraum zu einem festen Körper erstarrt. Der Hohlkörper kann dann sofort aus der Form entnommen werden, da der feste Körper in seinem Innern jegliche Formänderung verhindert. In vielen Fällen dürfte es nicht erforderlich sein, den ganzen Innenraum mit dem Kühlmittel anzufüllen, es wird vielmehr ausreichen, auf die Innenwandung des Hohlkörpers eine Kühlmittelschieht bestimmter Dicke aufzubringen, um den Hohlkörper trotzdem sofort aus der Form nehmen zu können. Auch kann es unter Umständen günstig sein, bei der Einbringung des Kühlmittels dafür zu sorgen, daß sich bei der Verfestigung ein schaum- oder schneeartiger Körper bildet. In Fig. 3 with 51 the finished molded hollow body and with 52 and 53 denotes the mold halves of a two-part mold, a connection piece is attached to the mold 54 placed through which the supply line 55 for the coolant is passed. A shut-off valve 56 is located in the supply line. It should now be assumed that from a supply, not shown, after opening the shut-off valve 56 over the line 55 in the interior of the hollow body 51 a coolant, such as liquid carbonic acid, is introduced and solidified in the interior to a solid body. The hollow body can then be removed from the mold immediately, as the solid body prevents any change in shape inside. In many cases it shouldn't be necessary to fill the entire interior with the coolant, it will rather sufficient to apply a certain coolant to the inner wall of the hollow body Apply thickness in order to be able to take the hollow body out of the mold immediately. Under certain circumstances, it can also be beneficial when introducing the coolant for this purpose to ensure that a foam-like or snow-like body is formed during solidification.

Claims

Patent claims 1. Method for producing hollow bodies doer the like made of thermoplastics or other thermoformable masses, characterized in that aa, after the hollow body has been completely formed, into the hollow body interior a strongly supercooled medium is introduced, which is gaseous at room temperature is and through an outlet opening which may be subsequently closed as a gas can escape.

2. The method according to claim 1, characterized in that as Kiblnedium a liquefied gas, for example liquid air, liquid nitrogen or the like, is introduced into the hollow body interior.

3. The method according to claim 1, characterized in that in the Hollow body interior a cooling medium is introduced, which is when it is introduced solidified to a rigid and possibly foamy body.

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that when using liquefied gas as a cooling medium, a certain measured amount of the cooling medium, if necessary several times at time intervals one behind the other, is introduced into the hollow body interior.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the cooling medium is finely atomized in the hollow body interior State is injected.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, at after the hollow body has been formed into the hollow body interior, the latter flowing through it Air is blown in, characterized in that in the air supply line liquefied gas is injected in a finely atomized state as a cooling medium0

7. Device for producing hollow bodies made of thermoplastic or the like, in particular for carrying out the method according to claims 1 to 6, characterized by devices for supplying a liquefied or solidified, but at normal room temperatures gaseous cooling medium into the hollow body interior,

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the feed devices an injection nozzle or the like for the cooling medium and one in the work cycle the machine include controllable pressure generator for generating the injection pressure.