Verfahren zur Herstellung von gefässförmigen Hohlkörpern aus thermoplastischem Material und Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gefässförmigen Hohlkörpern aus thermoplastischem Material.
Ein bekanntes Verfahren dieser Art ist das Blasverfahren, bei welchem eine in plastischem Zustand sich befindende Scheibe aus thermoplastischem Material über eine Hohlform gespannt und dann mittels Druckluft in diese letztere hinein geblasen wird, bis das Material allseitig an die Formwandung anliegt. Ist aber die Formentiefe im Verhältnis zur Formenöffnung zu gross, so wird der der letzteren gegenüberliegende Bodenteil und der unmittelbar an diesem sich anschliessende Wandteil des gefässförmigen Hohlkörpers zu dünn, während der der For menöffnung benachbarte Wandteil eine ver hältm.smässig grosse Wanddicke aufweist.
Wird ein bestimmtes Verhältnis zwischen Formöffnung und Formtiefe überschritten, so zerplatzt der herzustellende Hohlkörper während des Blasvorganges.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil nun dadurch vermieden, dass man das im plastischen Zustand auf dem Öffnungsrand der Hohlform gehaltene Arbeitsstück (z. B. Scheibe oder Vorformling) zwecks Vorformung in der Hohlform zuerst an seinem lKittelteil der Wirkung eines kolbenartigen Streckorgans aussetzt und erst nach Beendigung dieses Streckvorganges zwecks Fertigformung Druckluft anwendet, die das vorgeformte Arbeitsstück an die Innenwandung derllohlform andrückt.
Die Erfindung umfasst auch eine zur Ausübung dieses Verfahrens dienende Vor- richtung, von der auf der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel gezeichnet ist, an Hand dessen auch das Verfahren beispielsweise erläutert ist.
Fig. 1, 2 und 3 sind Vertikalschnitte durch eine kombinierte Streck-und Blasform in drei verschiedenenZustandsstellungen, und
Fig. 4 zeigt eine andere ähnliche Streckund Blasform in der der Fig. 1 entsprechenden Zustandsstellung.
Die kombinierte Streck-und Blasform gemäss Fig. 1-3 hat einen die je Hohlform bil- denden Unterteil a und einen darauf aufliegenden Oberteil b. Dieser Oberteil b hat eine zylindrische Bohrung bl, in der ein Kolben c angeordnet ist, dessen Stange d sich durch den Boden dieses Oberteils b erstreckt und an seinem untern Ende mit einem scheibenförmigen Pressteil e versehen ist. Die Kolbenstange d hat eine mittlere Bohrung dl, die sich ungefähr bis auf die halbe Länge der Kolbenstange d erstreckt und an ihrem untern Ende mit seitlichen, in der gleichen Querebene liegenden Austrittskanälen d2 versehen ist. Die Teile c, d und e bilden zusammen ein Stück, das zufolge der von ihm erfüllten Auf gabe im folgenden als Streckorgan bezeichnet ist.
Dieses Streckorgan steht unter dem Einfluss einer auf der Kolbenstange d angeordneten Druckfeder f, die das Streckorgan in seiner obern, in Fig. 1 gezeigten Stellung zu halten trachtet. Die Bohrung bl ist oben mittels eines Deckels g abgedeckt, der in der Mitte eine Luftzutrittsöffnung g1 aufweist.
Im Oberteil b ist ein Entlüftungskanal b2 und im Unterteil ein Entlüftungskanal al vorgesehen.
Zur Herstellung von gefässförmigen, dünnwandigen Hohlkörpern auf der Streck- und Blasform gemäss den Fig. 1, 2 und 3 geht man zweckmässigerweise wie folgt vor:
Bei abgehobenem Oberteil b wird eine aus thermoplastischem Material, z. B. Poly äthylen, bestehende Scheibe in plastischem Zustand auf den Öffnungsrand des Unterteils a aufgelegt und der Oberteil b wieder aufgesetzt, wodurch die zu verformende Scheibe festgehalten wird (Fig. 1). Durch die Öffnung gl im Deckel g wird nun mittels einer an diese Öffnung anzuschliessende Leitung Druckluft zugeführt. Dadurch wird durch Beaufschlagung des Kolbens c das Streckorgan nach unten bewegt und die Scheibe aus thermoplastischem Material dadurch einem Streckvorgang ausgesetzt.
Dabei entsteht ein vorgeformter Gefässkörper (siehe Fig. 2) mit gleichmässig gestreckter Wandung, während der Gefässboden vorläufig noch seine ursprüngliche Dicke beibehalten hat. Sobald aber das Streckorgan so weit verschoben worden ist, dass die Luftaustrittskanäle dl der Kolbenstange d durch den Boden des Oberteils b hindurchgetreten sind, so wird die weitere Streckung des vorgeformten Gefässkörpers durch die aus diesen Kanälen cl2 austretende Druckluft besorgt, wobei nun auch der bisher ungestreckt gebliebene Gefässboden gestreckt wird, bis der Gefäss körper zwecks Fertigformung desselben allseitig an der Innenwandung der Hohlform a anliegt, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
In der kombinierten Streck- und Blasform gemäss Fig. 1-3 werden somit die herzustellenden Gefässkörper in einem Streckvorgang zuerst vorgeformt und anschliessend in einem Blasvorgang fertig geformt. Dadurch, dass das ausgeblasene Material in Berührung mit der relativ kalten Innenwandung des Unterteils a gelangt, erstarrt der Gefäss körper sofort und kann unmittelbar nach dem Blasvorgang aus der Hohlform a herausgenommen werden.
Bei der oben beschriebenen Vorrichtung benützt man zur Herstellung des Gefässkörpers eine flache Scheibe aus thermoplastischem Material. Man könnte aber auch, wie bei der in Fig. 4 gezeigten Streck- und Blasform, von einem Vorformling ausgehen, der im Spritzverfahren hergestellt sein könnte.
In diesem Fall wäre es dann zweckmässig, den Oberteil der Vorrichtung als Spritzform auszubilden und die dadurch hergestellten Spritz- linge dann sofort nach Beendigung des Spritzvorganges nach dem an Hand der Fig. 1-3 beschriebenen Verfahren zu Gefässkörpern zu formen.
Um eine befriedigende Produktion von gefässförmigen Hohlkörpern mittels der Streck- und Blasform nach Fig. 1-3 bzw.
Fig. 4 zu gewährleisten, müssen der Durchmesser des scheibenförmigen Pressteils e, der Arbeitshub des Streckorgans und die Blasgeschwindigkeit den jeweils herzustellenden Gefässkörpern angepasst sein, so dass während des Blasvorganges ein Ausgleich des Wandstärkenunterschiedes zwischen dem ungestreckten Bodenteil und dem gestreckten Wandteil des Gefässkörpers erfolgen kann.
Auf der Zeichnung ist zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens eine kombinierte Streck-und Blasform in möglichst einfacher Ausführung dargestellt worden. Es versteht sich jedoch von selbst, dass für eine rationelle Produktion von Gefässkörpern mittels dieser Vorrichtung alle Teile derselben, die während des Produktionsvorganges irgendeine Bewegung auszuführen haben, automatisch gesteuert werden. Da die hierzu notwendigen Steuermittel jedoch nicht zur Erfindung gehören, sind sie hier einfachheits
Process for the production of vessel-shaped hollow bodies from thermoplastic material and device for carrying out this process
The present invention relates to a method for producing vessel-shaped hollow bodies made of thermoplastic material.
A known method of this type is the blow molding process, in which a plastic disc made of thermoplastic material is stretched over a hollow mold and then blown into the latter by means of compressed air until the material is in contact with the mold wall on all sides. If, however, the depth of the mold is too large in relation to the mold opening, the bottom part opposite the latter and the wall part of the vessel-shaped hollow body directly adjoining it become too thin, while the wall part adjacent to the mold opening has a relatively large wall thickness.
If a certain ratio between mold opening and mold depth is exceeded, the hollow body to be produced bursts during the blow molding process.
According to the method according to the invention, this disadvantage is avoided by first exposing the work piece (e.g. disk or preform) held in the plastic state on the opening edge of the hollow mold to the action of a piston-like stretching member for the purpose of preforming in the hollow mold and only after completion of this stretching process for the purpose of final shaping does compressed air apply, which presses the preformed workpiece against the inner wall of the derllohlform.
The invention also includes a device used to carry out this method, of which an exemplary embodiment is drawn in the accompanying drawing, on the basis of which the method is also explained, for example.
1, 2 and 3 are vertical sections through a combined stretch and blow mold in three different positions, and
FIG. 4 shows another similar stretching and blow mold in the state position corresponding to FIG.
The combined stretch and blow mold according to FIGS. 1-3 has a lower part a, which forms each hollow shape, and an upper part b resting on it. This upper part b has a cylindrical bore bl in which a piston c is arranged, the rod d of which extends through the bottom of this upper part b and is provided at its lower end with a disc-shaped pressed part e. The piston rod d has a central bore dl which extends approximately to half the length of the piston rod d and is provided at its lower end with lateral outlet channels d2 lying in the same transverse plane. The parts c, d and e together form a piece, which is referred to in the following as a stretching organ according to the task performed by him.
This stretching element is under the influence of a compression spring f which is arranged on the piston rod d and which seeks to hold the stretching element in its upper position shown in FIG. The hole bl is covered at the top by means of a cover g which has an air inlet opening g1 in the middle.
A ventilation duct b2 is provided in the upper part b and a ventilation duct a1 is provided in the lower part.
To produce vessel-shaped, thin-walled hollow bodies on the stretch and blow mold according to FIGS. 1, 2 and 3, the following procedure is expedient:
When the upper part b is lifted, a thermoplastic material, e.g. B. Poly ethylene, existing disc in a plastic state placed on the opening edge of the lower part a and the upper part b is placed back, whereby the disc to be deformed is held (Fig. 1). Compressed air is now supplied through the opening gl in the cover g by means of a line to be connected to this opening. As a result, when the piston c is acted on, the stretching element is moved downward and the thermoplastic material disc is subjected to a stretching process.
This creates a preformed vessel body (see FIG. 2) with evenly stretched walls, while the vessel bottom has temporarily retained its original thickness. But as soon as the stretching element has been moved so far that the air outlet channels dl of the piston rod d have passed through the bottom of the upper part b, the further stretching of the preformed vessel body is provided by the compressed air emerging from these channels cl2, whereby the previously unstretched is now also Remaining vessel bottom is stretched until the vessel body rests against the inner wall of the hollow mold a on all sides for the purpose of final shaping, as shown in FIG. 3.
In the combined stretch and blow mold according to FIGS. 1-3, the vessel bodies to be produced are thus first preformed in a stretching process and then fully formed in a blow molding process. Because the blown material comes into contact with the relatively cold inner wall of the lower part a, the vessel body solidifies immediately and can be removed from the hollow mold a immediately after the blowing process.
In the device described above, a flat disk made of thermoplastic material is used to produce the vessel body. However, as in the case of the stretch and blow mold shown in FIG. 4, one could also start from a preform which could be produced by injection molding.
In this case, it would then be expedient to design the upper part of the device as an injection mold and then to shape the injection-molded parts thus produced into vessel bodies immediately after the injection process has been completed using the method described with reference to FIGS. 1-3.
In order to achieve a satisfactory production of vessel-shaped hollow bodies by means of the stretch and blow mold according to FIGS.
4, the diameter of the disc-shaped pressed part e, the working stroke of the stretching element and the blowing speed must be adapted to the respective vessel bodies to be produced, so that the wall thickness difference between the unstretched bottom part and the stretched wall part of the vessel body can be compensated for during the blowing process.
In the drawing, a combined stretch and blow mold has been shown in the simplest possible embodiment to explain the method according to the invention. It goes without saying, however, that for an efficient production of vessel bodies by means of this device, all parts of the same which have to carry out any movement during the production process are automatically controlled. However, since the control means necessary for this do not belong to the invention, they are simplicity here