CH619395A5

CH619395A5 - Process and device for producing a multi-layer hollow body from thermoplastic material

Info

Publication number: CH619395A5
Application number: CH1194176A
Authority: CH
Inventors: Donald G Sauer
Original assignee: Nat Can Corp
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1980-09-30
Also published as: NL7610476A; JPS5938092B2; GB1540495A; GB1540496A; CA1077662A; FR2324435A1; DE2642390A1; IT1070708B; JPS5256164A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung eines mehrschichtigen Hohlkörpers aus thermoplastischem Material. The invention relates to a method and a device for producing a multilayer hollow body made of thermoplastic material.

Bei der Herstellung eines solchen Hohlkörpers geht man von einem Substratband bzw. -streifen aus thermoplastischem Material aus. In the manufacture of such a hollow body, a substrate tape or strip made of thermoplastic material is used.

Für die Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper aus Kunststoff gibt es zahlreiche Verfahren, wonach das geformte Produkt mit einer Innenwand aus Kunststoff versehen wird, welche gewisse gewünschte Eigenschaften aufweist, sowie mit einer Kunststoff-Aussenwand, welche andere, gewünschte Eigenschaften besitzt. Das US-Patent 3 122 598 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Schmuckartikeln nach dem Spritzgussverfahren. Im US-Patent 2 710 987 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung laminierter Kunststoffartikel nach dem Strangpress-Blasverfahren beschrieben. Das US-Patent 3 719 735 beschreibt ein Verfahren zum Blasformen eines Behälters aus einer zusammengesetzten Vorform, wobei ein thermoplastisches Material über eine vorgeformte Hülle gespritzt wird. Die nach diesem Verfahren hergestellten Hohlkörper weisen zwar die gewünschten Eigenschaften auf, doch blieb den bekannten Verfahren der angestrebte kommerzielle Erfolg versagt, da die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderlichen Einrichtungen in Anschaffung und Betrieb teuer sind und ausserdem der Fabrikationszyklus relativ zeitraubend ist. There are numerous processes for the production of multilayer hollow bodies made of plastic, according to which the molded product is provided with an inner wall made of plastic, which has certain desired properties, and with a plastic outer wall, which has other, desired properties. For example, US Pat. No. 3,122,598 describes a process for the production of plastic jewelry articles by the injection molding process. US Pat. No. 2,710,987 describes a method and a device for producing laminated plastic articles by the extrusion blow molding process. U.S. Patent 3,719,735 describes a method for blow molding a container from a composite preform, wherein a thermoplastic material is injected over a preformed sheath. The hollow bodies produced by this method have the desired properties, but the known methods have failed to achieve the desired commercial success, since the equipment required to carry out this method is expensive to buy and operate and, moreover, the manufacturing cycle is relatively time-consuming.

Während die Warmverformung zur Herstellung von Hohlkörpern aus ein- oder mehrschichtigen Kunststofflagen bekannt ist, so wurde doch keines der bekannten Verfahren kommerziell ausgewertet, um behälterartige Hohlkörper herzustellen, d. h. Hohlkörper, welche praktisch sauerstoffdicht sind, eine Diffusion von Kohlendioxyd nicht zulassen, das längere Lagern von Produkten unter einem gewissen Überdruck gestatten, usw. Die Warmformtechnik wurde zwar zur Herstellung von Hohlkörpern aus laminiertem Folienmaterial angewendet, doch weisen die bekannten Verfahren den Nachteil auf, dass sich die einzelnen thermoplastischen Materialien zwecks anschliessender Wiederverwendung nicht mehr wiedergewinnen lassen. While hot forming is known for the production of hollow bodies from single or multi-layer plastic layers, none of the known processes has been evaluated commercially in order to produce container-like hollow bodies, i.e. H. Hollow bodies, which are practically oxygen-tight, do not allow diffusion of carbon dioxide, allow longer storage of products under a certain excess pressure, etc. Although the thermoforming technique was used to produce hollow bodies from laminated film material, the known processes have the disadvantage that the individual thermoplastic materials can no longer be recovered for subsequent reuse.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoffmaterial in Vorschlag zu bringen, durch welche die Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen behoben werden. It is the object of the present invention to propose a method and a device for producing multilayer hollow bodies made of thermoplastic material, by means of which the disadvantages of the known methods and devices are eliminated.

Dies wird erfindungsgemäss nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 erzielt. Bevorzugte Varianten gehen aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 hervor. This is achieved according to the invention by the method according to claim 1. Preferred variants emerge from the dependent claims 2 to 7.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ergibt sich aus dem Patentanspruch 8, wobei bevorzugte Varianten aus den nachgeordneten abhängigen Ansprüchen hervorgehen. The device according to the invention for carrying out this method results from patent claim 8, preferred variants arising from the subordinate dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. An embodiment of the device according to the invention is described below with reference to the drawing.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer solchen Einrichtung, bei welcher einige unwesentliche Einzelheiten der Klarheit halber weggelassen wurden; Figure 1 is a side view, partially in section, of such a device, with some minor details omitted for clarity;

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung; Fig. 2 is a schematic plan view of the device shown in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein vergrösserter Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1 durch eine erste Station der Einrichtung für das gesteuerte Aufbringen eines erhitzten thermoplastischen Materials auf eine vorgeheizte thermoplastische Folie; Fig. 3 is an enlarged section on the line 3-3 in Fig. 1 through a first station of the device for the controlled application of a heated thermoplastic material to a preheated thermoplastic film;

Fig. 4 ist ein vergrösserter Schnitt durch eine zweite Station der Einrichtung, in welcher das auf die Folie aufgebrachte thermoplastische Material verteilt wird; Fig. 4 is an enlarged section through a second station of the facility in which the thermoplastic material applied to the film is distributed;

Fig. 5 ist ein vergrösserter Schnitt durch eine dritte Station der Einrichtung, in welcher ein mehrschichtiger Bereich des thermoplastischen Materials vorgeformt wird; Figure 5 is an enlarged section through a third station of the device in which a multi-layer portion of the thermoplastic material is preformed;

Fig. 6 ist ein vergrösserter Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 6 durch eine vierte Station der Einrichtung zur Formung des Hohlkörpers und Fig. 6 is an enlarged section along the line 6-6 in Fig. 6 through a fourth station of the device for forming the hollow body and

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine fünfte Station, in welcher der Hohlkörper gekühlt wird, bevor er aus der Einrichtung ausge-stossen wird. 7 shows in section a fifth station, in which the hollow body is cooled before it is ejected from the device.

Die Wahl des thermoplastischen bzw. thermoelastisch verformbaren Materials wird im vorliegenden Zusammenhang selbstverständlich von den Anforderungen an dessen Festigkeit sowie von den wirtschaftlichen Anwendungsbedingungen abhängen, welchen der zu formende Hohlkörper schliesslich ausgesetzt sein wird. Unter den zahlreichen thermoplastischen Harzen, die sich zur Warmverformung eignen, nennen wir hier lediglich hochschlagfestes Polystyrol, Polybutadien, Polyvinylchlorid und mit diesem verwandte Vinylpolymere, Polyal-lomere, Nylon, Formaldehydpolymere, Polyäthylen, Polypropylen, Nitrocellulose, Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Cel-luloseacetobutyrat, Polymethylmethacrylat, Äthylcellulose, Benzylcellulose und Äther-Ester der Cellulose. In the present context, the choice of the thermoplastic or thermoelastically deformable material will of course depend on the requirements for its strength and on the economic conditions of use to which the hollow body to be molded will ultimately be exposed. Among the numerous thermoplastic resins that are suitable for thermoforming, we only mention high-impact polystyrene, polybutadiene, polyvinyl chloride and related vinyl polymers, polyalomers, nylon, formaldehyde polymers, polyethylene, polypropylene, nitrocellulose, cellulose acetate, cellulose propionate, cel-luloseacet Polymethyl methacrylate, ethyl cellulose, benzyl cellulose and ether esters of cellulose.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung, welche in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist und einen Materialaufbereitungsabschnitt 12 sowie einen Formabschnitt 14 aufweist. Es ist dem Fachmann klar, dass die Einrichtung 10 mit dem üblichen Zubehör, wie Motoren, Zeitsteuergeräten, Instrumenten, Zeitsteuerkreisen, Sicherheitsorganen usw., für den automatischen und kontinuierlichen Betrieb ausgestattet ist; diese Teile sind der Klarheit halber auf der Zeichnung nicht dargestellt. Der Materialaufbereitungsabschnitt 12 weist ein Anlieferungsaggregat 16 sowie eine Heizvorrichtung 18 und Arbeitsstationen A, B und C auf, welche mit 20, 22 und 24 bezeichnet sind. Der Formabschnitt 14 umfasst Form- und Kühlstationen D und E, welche in ihrer Gesamtheit mit 26 und 28 bezeichnet sind und nachstehend noch eingehend erläutert werden. 1 and 2 of the drawing show a preferred embodiment of the device according to the invention, which is designated in its entirety by 10 and has a material processing section 12 and a shaped section 14. It is clear to the person skilled in the art that the device 10 is equipped with the usual accessories, such as motors, time control devices, instruments, time control circuits, safety organs, etc., for automatic and continuous operation; these parts are not shown in the drawing for the sake of clarity. The material preparation section 12 has a delivery unit 16 and a heating device 18 and work stations A, B and C, which are designated by 20, 22 and 24. The molding section 14 comprises molding and cooling stations D and E, which are designated in their entirety by 26 and 28 and are explained in more detail below.

Das Anlieferungsaggregat 16 weist eine Welle 30 auf, die sich über Lager 32 auf ein Fundament F abstützt. Auf diese Welle 30 ist eine bahnförmige Substratfolie aus thermoplastischem Material 34 aufgerollt, dessen Materialeigenschaften so gewählt sind, dass dieselben den erforderlichen Eigenschaften einer Wand des Produktes entsprechen. Die Heizvorrichtung 18 ist mit einer aktinischen, elektromagnetischen Strahlungsquelle, beispielsweise einer Infrarotlampe 36, versehen, mittels welcher die thermoplastische Substratfolie aufgeweicht wird, bevor sie den aufeinanderfolgenden Stationen des Materialaufbereitungsabschnittes 12 zugeleitet wird Die Heizvorrichtung 18 ist für manche Anwendungsfälle erforderlich; bei den The delivery unit 16 has a shaft 30 which is supported on a foundation F via bearings 32. A web-shaped substrate film made of thermoplastic material 34 is rolled onto this shaft 30, the material properties of which are selected such that they correspond to the required properties of a wall of the product. The heating device 18 is provided with an actinic, electromagnetic radiation source, for example an infrared lamp 36, by means of which the thermoplastic substrate film is softened before it is fed to the successive stations of the material processing section 12. The heating device 18 is required for some applications; both

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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4 4th

meisten Warmformoperationen wird jedoch die latente Wärme des geschmolzenen thermoplastischen Materials, das auf die thermoplastische Folie aufgebracht wird, ausreichen, um die darunterliegende thermoplastische Folie abschnittsweise auf eine Temperatur zu bringen, bei welcher diese Folie bleibend verformt werden kann. Aus diesem Grunde ist in solchen Fällen die Heizvorrichtung entbehrlich. Auf dem Fundament F ist eine Stützvorrichtung mit Trommeln 38 vorgesehen, die sich über Wellen 40 auf Lagerböcke 42 abstützen. Über die Trommeln wird ein endloses Gelenkband 44 geführt, welches die thermoplastische Folie beim Durchgang durch den Materialaufbereitungsabschnitt 12 unterstützt; an den einzelnen, das Gelenkband 44 bildenden Elementen sind Mitnehmer 46 angeordnet, durch welche gewährleistet werden soll, dass die Folie 34 sicher durch den Materialaufbereitungsabschnitt 12 der Einrichtung 10 befördert wird. In most thermoforming operations, however, the latent heat of the molten thermoplastic material that is applied to the thermoplastic film will be sufficient to bring the thermoplastic film underneath in sections to a temperature at which this film can be permanently deformed. For this reason, the heater is unnecessary in such cases. On the foundation F, a support device with drums 38 is provided, which are supported by shafts 40 on bearing blocks 42. An endless hinge band 44 is guided over the drums, which supports the thermoplastic film as it passes through the material preparation section 12; Drivers 46 are arranged on the individual elements forming the hinge band 44, by means of which it is to be ensured that the film 34 is conveyed safely through the material preparation section 12 of the device 10.

Gemäss Fig. 3 weist die Station A (welche gegenüber der Darstellung nach Fig. 1 um 90° gedreht wurde) eine Strangpressvorrichtung 50, eine Verteil Vorrichtung 52 und eine Stützvorrichtung 54 auf. Die Strangpressvorrichtung 50 besteht aus einem Rohr 56 mit einer zylindrischen Kammer 58, in welcher eine Schnecke 60 zwecks Förderung des plastischen Materials in bekannter Weise angeordnet ist. Ferner weist die Strangpressvorrichtung 50 eine L-förmige Strangpressdüse 62 auf, die innerhalb des Rohres 56 mit Gewinde befestigt ist und sich nach unten bis über die thermoplastische Folie 34 erstreckt. Die untere Stirnfläche der Düse 62 ist fein bearbeitet und liegt auf einer Dosierplatte 64 auf, die ihrerseits mit einer Öffnung-66 versehen ist, durch welche eine bestimmte Menge des erhitzten thermoplastischen Materials 68 auf die Folie 34 aufgebracht werden kann. Die Dosierplatte 64 kann unter dem Einfluss eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zylinders 70 über eine Stange 72 hin und her gehend bewegt werden. According to FIG. 3, station A (which was rotated by 90 ° compared to the illustration according to FIG. 1) has an extrusion device 50, a distribution device 52 and a support device 54. The extrusion device 50 consists of a tube 56 with a cylindrical chamber 58 in which a screw 60 is arranged in a known manner for the purpose of conveying the plastic material. Furthermore, the extrusion device 50 has an L-shaped extrusion nozzle 62, which is fastened within the tube 56 with a thread and extends downward over the thermoplastic film 34. The lower end face of the nozzle 62 is finely machined and rests on a metering plate 64, which in turn is provided with an opening 66, through which a certain amount of the heated thermoplastic material 68 can be applied to the film 34. The metering plate 64 can be moved back and forth over a rod 72 under the influence of a hydraulically or pneumatically actuated cylinder 70.

Die Verteilvorrichtung 52 weist einen Rahmen 74 auf, der über zylindrische Stangen 76 mit Antriebszylindern 78 verbunden ist. Der Rahmen 74 umgrenzt einen bestimmten Abschnitt der thermoplastischen Folie 34, auf welchem das thermoplastische Material 68 in plastischem Zustand aufgebracht wird. Ferner weist der Rahmen 74 einen Kanal 80 für ein Wärmeübertragungsmedium auf, mittels welchem die Temperatur des Rahmens gesteuert werden kann. Auf diese Weise kann man das thermoplastische Material 68 an dessen äusserer Oberfläche mit einer leicht erstarrten thermoplastischen Materialschicht versehen, bevor die thermoplastische Folie 34 zur nächsten Station weiterbefördert wird. Die Stützvorrichtung 54 weist einen Stützschuh 82 mit Strömungskanälen 84 für ein Wärmeübertragungsmittel auf, wodurch eine unerwünschte Verformung der Folie 34 vermieden werden soll. Der Stützschuh 82 kann über eine Zylinderstange 88 und einen hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Zylinder 86 hin und her bewegt werden. The distribution device 52 has a frame 74 which is connected to drive cylinders 78 via cylindrical rods 76. The frame 74 delimits a specific section of the thermoplastic film 34, on which the thermoplastic material 68 is applied in a plastic state. Furthermore, the frame 74 has a channel 80 for a heat transfer medium, by means of which the temperature of the frame can be controlled. In this way, the thermoplastic material 68 can be provided on its outer surface with a slightly solidified thermoplastic material layer before the thermoplastic film 34 is transported on to the next station. The support device 54 has a support shoe 82 with flow channels 84 for a heat transfer medium, whereby an undesired deformation of the film 34 is to be avoided. The support shoe 82 can be moved back and forth via a cylinder rod 88 and a hydraulically or pneumatically actuated cylinder 86.

Fig. 4 (Station B) zeigt eine Führungsvorrichtung 90, eine Formungsvorrichtung 92 und eine Stützvorrichtung 94. Die Führungsvorrichtung 90 entspricht im wesentlichen der Verteilvorrichtung 52 der Station A und weist einen Rahmen 96 mit einem Kanal 98 für ein Wärmeübertragungsmedium auf. Der Rahmen 96 kann durch zylindrische Stangen 102 von einem pneumatisch bzw. hydraulisch betätigten Zylinder 100 aus hin und her bewegt werden. 4 (station B) shows a guide device 90, a shaping device 92 and a support device 94. The guide device 90 corresponds essentially to the distribution device 52 of station A and has a frame 96 with a channel 98 for a heat transfer medium. The frame 96 can be moved back and forth by means of cylindrical rods 102 from a pneumatically or hydraulically actuated cylinder 100.

Die Formungsvorrichtung 92 weist einen Pressfuss 104 auf, der mit einer Leitung 106 zur Wärmeübertragung versehen ist und mittels einer Stange 110 und eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zylinders 108 hin und her bewegt werden kann. Die Konturen des Pressfusses 104 entsprechen genau der inneren Formgebung des Rahmens 96, womit das Durchsickern des zweiten thermoplastischen Materials zwischen diese Teilen verhindert werden soll. Ausserdem kann die The shaping device 92 has a press foot 104 which is provided with a line 106 for heat transfer and can be moved back and forth by means of a rod 110 and a hydraulically or pneumatically actuated cylinder 108. The contours of the press foot 104 correspond exactly to the inner shape of the frame 96, which is to prevent the leakage of the second thermoplastic material between these parts. In addition, the

Kontaktfläche des Pressfusses speziell so geformt sein, dass das zweite thermoplastische Material auf bestimmte (bzw. un-gleichmässige) Weise, je nach Form des gewünschten Hohlkörpers, verteilt wird. Contact surface of the press foot be specially shaped so that the second thermoplastic material is distributed in a certain (or non-uniform) manner, depending on the shape of the desired hollow body.

s Die Stützvorrichtung 94 weist einen Stützschuh 112 mit Kanälen 114 für ein Wärmeübertragungsmedium auf. Durch eine zylindrische Stange 118 und einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Zylinder 116 kann der Stützschuh 112 hin und her bewegt werden. The support device 94 has a support shoe 112 with channels 114 for a heat transfer medium. The support shoe 112 can be moved back and forth by a cylindrical rod 118 and a pneumatically or hydraulically actuated cylinder 116.

io Die Station C ist gemäss Fig. 5 mit einer ersten Formvorrichtung 120 ausgerüstet, welche eine Matrize 122 und einen Teller 124 aufweist. Die Matrize 122 besitzt einen Matrizenkörper 126, der durch eine zylindrische Stange 130 mittels eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zylinders 128 hin 15 und her bewegt werden kann. Die Vorrichtung 124 weist einen Teller 132 auf, der ebenfalls durch eine zylindrische Stange 136 mittels eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zylinders 134 hin und her bewegt werden kann. Sowohl die Matrize 126 als auch der Teller 132 sind mit Kanälen 138 und 20 140 für ein Wärmeübertragungsmedium versehen. According to FIG. 5, station C is equipped with a first shaping device 120, which has a die 122 and a plate 124. The die 122 has a die body 126 which can be moved back and forth by a cylindrical rod 130 by means of a hydraulically or pneumatically operated cylinder 128. The device 124 has a plate 132 which can also be moved back and forth by a cylindrical rod 136 by means of a hydraulically or pneumatically actuated cylinder 134. Both the die 126 and the plate 132 are provided with channels 138 and 20 140 for a heat transfer medium.

Der Formungsabschnitt 14 der Einrichtung 10 weist gemäss Fig. 1 eine Blasstation 26 (Station D) und eine Kühlstation (Station E) auf, die auf einem rotierenden Tisch 152 einer Transporteinrichtung 150 angeordnet sind. Die Blasstation 26 25 weist gemäss Fig. 6 Blasformhälften 154 auf, die sich in bekannter Weise horizontal verschieben lassen. Unterhalb der Formhälften 154 sind Gewindeformbacken 158 angeordnet, die über zylindrische Stangen 162 mit hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zylindern 160 verbunden sind. According to FIG. 1, the shaping section 14 of the device 10 has a blowing station 26 (station D) and a cooling station (station E), which are arranged on a rotating table 152 of a transport device 150. According to FIG. 6, the blow station 26 25 has blow mold halves 154 which can be moved horizontally in a known manner. Threaded mold jaws 158 are arranged below the mold halves 154 and are connected to hydraulically or pneumatically actuated cylinders 160 via cylindrical rods 162.

30 Jede Arbeitsstellung des Drehtisches 152 schliesst einen Kolben 164 ein, welcher innerhalb einer Kammer 166 des Drehtisches 152 angeordnet und dessen Vertikalbewegung durch eine Platte 168 begrenzt ist. Im Drehtisch 152 sind ferner Leitungen 170 und 172 angeordnet, welche in die beidseits 35 des Kolbens 164 vorgesehenen Kammern 166 münden. Der Kolben 164 weist eine zentrale, zylindrische Bohrung 174 auf, in welcher ein verschiebbarer Dorn 176 beweglich gelagert ist. Der Dorn 176 ist mit einer Bohrung 178 und in diese mündende Austrittsöffhungen 180 versehen, durch welche ein 40 Druckmedium in die wie später beschrieben, in Station C gebildete Hohlkörper-Vorform 210 aus nun bereits laminiertem thermoplastischem Kunststoff eintreten kann. Am Endabschnitt des Dornes 176 ist ein konisches Stützelement 182 angeordnet. Each working position of the turntable 152 includes a piston 164, which is arranged within a chamber 166 of the turntable 152 and whose vertical movement is limited by a plate 168. Lines 170 and 172 are also arranged in the rotary table 152 and open into the chambers 166 provided on both sides 35 of the piston 164. The piston 164 has a central, cylindrical bore 174, in which a displaceable mandrel 176 is movably mounted. The mandrel 176 is provided with a bore 178 and outlet openings 180 opening into the latter, through which a pressure medium can enter the hollow body preform 210, which has now been formed in station C and is now already laminated, from thermoplastic material. A conical support element 182 is arranged at the end section of the mandrel 176.

45 Die obere Fläche des Kolbens 164 weist eine zylindrische Hülse 190 auf, auf welcher eine Druckplatte 192 befestigt ist. Ferner ist an der Hülse 190 eine Trennplatte 194 befestigt, welche eine Trennklinge 195 trägt und ferner mit einem zylindrischen, elastischen Kissen 196 in Verbindung steht, welches so dazu bestimmt ist, in einem Gewindeabschnitt der Platte 168 einzugreifen. In seiner Ruhestellung nimmt das elastische Kissen 196 eine praktisch zylindrische Form an, im zusammengedrückten Zustand wird das Material des elastischen Kissens 196 jedoch nach aussen gegen die thermoplastischen Materia-55 lien gedrückt, so dass dieselben gegen die Gewindebacken 158 gepresst werden; dadurch wird aüf dem Behälter 200 ein Gewindeabschnitt 198 eingeformt. 45 The upper surface of the piston 164 has a cylindrical sleeve 190 on which a pressure plate 192 is attached. Furthermore, a separating plate 194 is attached to the sleeve 190, which carries a separating blade 195 and is also connected to a cylindrical, elastic cushion 196, which is intended to engage in a threaded portion of the plate 168. In its rest position, the elastic cushion 196 assumes a practically cylindrical shape, but in the compressed state the material of the elastic cushion 196 is pressed outward against the thermoplastic material, so that the same is pressed against the threaded jaws 158; this forms a threaded portion 198 on the container 200.

Die Station 28 (Fig. 1) gemäss Fig. 7 entspricht im wesentlichen der in Fig. 6 dargestellten Station 26, (Fig. 1) mit Aus-60 nähme der Tatsache, dass die Formteile, die zum Formen des Hohlkörpers bestimmt sind, an der Station 26 verbleiben. An jeder Station 28 ist eine Haltestange 204 angeordnet, welche mit einem konischen Stützglied 206 versehen ist. Jede Haltestange 204 steht mit einem hydraulisch oder pneumatisch betä-65 tigten Zylinder 208 in Verbindung. Wie Fig. 2 zeigt, sind am Drehtisch 150 vier Arbeitsstationen 28 vorgesehen. The station 28 (FIG. 1) according to FIG. 7 essentially corresponds to the station 26 shown in FIG. 6, (FIG. 1) with the exception of the fact that the shaped parts which are intended for shaping the hollow body accept station 26 remain. At each station 28, a support rod 204 is arranged, which is provided with a conical support member 206. Each support rod 204 is connected to a hydraulically or pneumatically operated cylinder 208. As shown in FIG. 2, four work stations 28 are provided on the turntable 150.

Eine in ihrer Gesamtheit mit E bezeichnete Station ist dazu bestimmt, den geformten Behälter 200 der beschriebenen Ein A station, designated in its entirety by E, is designed to form the shaped container 200 of the type described

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richtung zu entnehmen und einem nicht dargestellten Förderer zuzuführen, worauf der Behälter kontrolliert, gefüllt und beispielsweise verpackt werden kann. take direction and feed a conveyor, not shown, whereupon the container can be checked, filled and, for example, packed.

Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung wird das thermoplastische Material 34 in Bandform im Arbeitstakt der Maschine durch die Bewegung des Gliederbandes 44 vom Anlieferungsaggregat 16 abgezogen. Die Produktionsgeschwindigkeit hängt dabei u. a. von der Grösse und Dicke des zu formenden Artikels, der Art des thermoplastischen Materials und anderen Faktoren ab. Das thermoplastische Materialband 34 wird bis zum plastischen Zustand erhitzt, wenn es die akti-nische elektromagnetische Strahlungsquelle 36 passiert. Dann wird das Band 34 der Station A zugeführt, wo der Rahmen 74 abgesenkt wird, bis er unter dem Einfluss der Antriebszylinder 78 auf dem Band 34 aufliegt. Gleichzeitig (bzw. früher oder später) wird der Stützschuh 82 angehoben, bis er unter dem Einfluss des Antriebszylinders 86 die Unterseite des Bandes 34 berührt. Nun wird das zweite thermoplastische Material aufgebracht, indem die Durchtrittsöffnung 66 der Dosierplatte 64 vor die Strangpressdüse 62 gebracht wird, wobei die Schnecke 60 der Strangpresseinrichtung 50 in bekannter Weise in Betrieb gesetzt wird. Nachdem eine bestimmte Menge des thermoplastischen Materials 68 aufgebracht wurde, wird die Dosierplatte 64 durch den Antriebszylinder 70 verschoben, womit der Zufluss des thermoplastischen Materials unterbrochen wird. Der Rahmen 74 und der Stützschuh 82 werden in ihre Anfangsstellung zurückgebracht und das thermoplastische Materialband 34 wird einschliesslich des thermoplastischen Materials 68 zur Station B weiterbefördert. During operation of the device described, the thermoplastic material 34 is drawn off in the form of a tape in the work cycle of the machine by the movement of the link belt 44 from the delivery unit 16. The production speed depends on it. a. on the size and thickness of the article to be molded, the type of thermoplastic material and other factors. The thermoplastic material band 34 is heated to the plastic state when it passes through the active electromagnetic radiation source 36. The belt 34 is then fed to station A, where the frame 74 is lowered until it rests on the belt 34 under the influence of the drive cylinders 78. At the same time (or earlier or later) the support shoe 82 is raised until it touches the underside of the belt 34 under the influence of the drive cylinder 86. The second thermoplastic material is now applied by bringing the passage opening 66 of the metering plate 64 in front of the extrusion die 62, the screw 60 of the extrusion device 50 being started in a known manner. After a certain amount of the thermoplastic material 68 has been applied, the metering plate 64 is displaced by the drive cylinder 70, whereby the inflow of the thermoplastic material is interrupted. The frame 74 and the support shoe 82 are returned to their initial position and the thermoplastic material belt 34, including the thermoplastic material 68, is conveyed to station B.

Bei der Station B (Fig. 4) wird der Stützschuh 112 durch Betätigung des Antreibszylinders 116 so weit angehoben, dass er die Unterseite des thermoplastischen Materialbandes 34 berührt. Der Rahmen 96 wird durch die Antriebszylinder 100 auf das Band abgesetzt, worauf der Pressfuss 104 durch Betätigung des Zylinders 108 so weit abgesenkt wird, dass er das thermoplastische Material 68 über einen bestimmten Abschnitt des Bandes 34 verteilt. Nach einer bestimmten Zeitdauer wird der Pressfuss 104 angehoben, der Stützfuss 112 wird abgesenkt und der Rahmen 96 vertikal nach oben bewegt; nachdem diese Bewegungen durch Betätigung der Zylinder 108, 116 und 100 durchgeführt wurden, wird das thermoplastische Materialband 34 zur Station C weiterbefördert. At station B (FIG. 4), the support shoe 112 is raised by actuating the drive cylinder 116 until it touches the underside of the thermoplastic material band 34. The frame 96 is placed on the belt by the drive cylinder 100, whereupon the press foot 104 is lowered by actuating the cylinder 108 to such an extent that it distributes the thermoplastic material 68 over a certain section of the belt 34. After a certain period of time the press foot 104 is raised, the support foot 112 is lowered and the frame 96 is moved vertically upwards; After these movements have been carried out by actuating cylinders 108, 116 and 100, the thermoplastic material belt 34 is conveyed on to station C.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Station C wird die Formmatrize 126 durch den Antriebszylinder 128 vertikal nach unten bewegt, wobei die Formplatte 132 praktisch gleichzeitig durch den Antriebszylinder 134 angehoben und damit die Kunststofflaminat-Hohlkörpervorform 210 gebildet wird. Nach einer bestimmten Zeitdauer werden die Formmatrize und die Formplatte 132 durch die Antriebszylinder 128 und 134 in deren Ausgangsstellungen zurückgebracht und das nun mit der Hohlkörpervorform versehene thermoplastische Materialband wird zur Station D weiterbefördert. In station C shown in FIG. 5, the mold die 126 is moved vertically downward by the drive cylinder 128, the mold plate 132 being raised practically at the same time by the drive cylinder 134, and the plastic laminate preform 210 is thus formed. After a certain period of time, the molding die and the molding plate 132 are returned to their starting positions by the drive cylinders 128 and 134, and the thermoplastic material strip now provided with the hollow body preform is conveyed on to the station D.

Nachdem die Vorform 210 gemäss Fig. 6 an der Station D in Position gebracht wurde, werden die Matrizenhälften 154 und die Gewindebacken 158 in ihre Betriebsstellung gefahren. Die Leitung 170 wird mit Druckmedium beaufschlagt, so dass Druckmedium in den oberhalb des Kolbens 164 liegenden Abschnitt der Kammer 166 gelangt, womit der Kolben 164 zusammen mit der Hülse 190 und der Platte 192 vertikal nach unten bewegt wird; damit wird das elastische Kissen 196 nach aussen gegen die Seitenwand der Kunststofflaminat-Hohlkörpervorform 210 gepresst und diese gegen die Gewindebacken 5 158 gedrückt. Anschliessend wird der Dorn 176 vertikal nach oben verschoben, während gleichzeitig ein Druckmedium durch den Kanal 178 und die Austrittsöffnungen 180 eingeführt und der Hohlkörper 200 im Hohlraum der geschlossenen Formhälften 154 durch Strecken des Materials der Vorform io 210 geblasen wird. Der Druck wird während einer bestimmten Zeitdauer aufrechterhalten und anschliessend so weit reduziert, dass das Druckmedium den Hohlkörper 200 einerseits stützt, anderseits aber auch nicht weiter ausdehnt, nachdem die Formhälften 154 und die Gewindebacken 158 entfernt wur-15 den. Nach dem Blasvorgang wird ein Druckmedium in die Leitung 172 eingeführt, wobei die Leitung 170 mit der Atmosphäre verbunden ist, damit der Kolben 164 seine Ursprungslage einnehmen kann. Das elastische Kissen 196 nimmt seine ursprünglich zylindrische Form wieder an. Die Gewindebacken 20 158 werden durch die Zylinder 160 zurückgezogen und die Formhälften 154 werden voneinander getrennt und in deren auseinandergezogene Stellung gebracht, worauf der Drehtisch 152 um 60° weitergedreht wird. Es sei an dieser Stelle vermerkt, dass das thermoplastische Band 34 gemäss der Linie 25 218 in Fig. 2 unter einem bestimmten Winkel abgeschnitten ist; dies erfolgt durch eine nichtdargestellte Vorrichtung während der Bearbeitung in der Station D, damit die Abschnitte des Bandes 34 am Drehtisch 152 ungehindert gedreht werden können, bis das fertige Produkt beschnitten und entfernt wer-30 den kann, worauf das überschüssige Material zwecks Rückgewinnung der Thermoplaste andern, nichtdargestellten Verarbeitungsstationen zugeführt wird. After the preform 210 has been brought into position at station D according to FIG. 6, the die halves 154 and the threaded jaws 158 are moved into their operating position. The line 170 is pressurized with pressure medium, so that pressure medium reaches the section of the chamber 166 above the piston 164, whereby the piston 164 together with the sleeve 190 and the plate 192 is moved vertically downward; the elastic cushion 196 is thus pressed outwards against the side wall of the plastic laminate hollow body preform 210 and this is pressed against the threaded jaws 5 158. The mandrel 176 is then displaced vertically upward, while at the same time a pressure medium is introduced through the channel 178 and the outlet openings 180 and the hollow body 200 is blown in the cavity of the closed mold halves 154 by stretching the material of the preform io 210. The pressure is maintained for a certain period of time and then reduced to such an extent that the pressure medium supports the hollow body 200 on the one hand, but on the other hand does not expand further after the mold halves 154 and the threaded jaws 158 have been removed. After the blowing process, a pressure medium is introduced into line 172, line 170 being connected to the atmosphere so that piston 164 can assume its original position. The elastic cushion 196 resumes its originally cylindrical shape. The threaded jaws 20 158 are withdrawn by the cylinders 160 and the mold halves 154 are separated from one another and brought into their extended position, whereupon the turntable 152 is rotated further by 60 °. It should be noted at this point that the thermoplastic tape 34 is cut off at a certain angle according to line 25 218 in FIG. 2; this is done by an unillustrated device during processing in station D so that the portions of the tape 34 on the turntable 152 can be rotated unhindered until the finished product can be trimmed and removed, whereupon the excess material changes to recover the thermoplastics , not shown processing stations is fed.

In der Station E wird das konische Stützglied 206 durch Betätigung des Zylinders 208 abgesenkt, bis es den Boden des 35 Hohlkörpers 200 berührt; in dieser Stellung verbleibt das Stützglied 206 während drei aufeinanderfolgenden Bearbeitungszyklen. In der letzten Station E wird das überschüssige Material am Hohlkörper 200 abgeschnitten; hierzu erhöht man den Druck in der Leitung 172, worauf der Kolben 164 so weit 40 angehoben wird, dass dessen Oberkante über das Niveau des Drehtisches hinausragt. In dieser Stellung werden die Trennklingen 212 (Fig. 7) durch die zylindrischen Stangen 216 unter dem Einfluss der Antriebszylinder 214 gegeneinander bewegt. In station E, the conical support member 206 is lowered by actuating the cylinder 208 until it touches the bottom of the hollow body 200; the support member 206 remains in this position for three successive machining cycles. In the last station E, the excess material on the hollow body 200 is cut off; to do this, the pressure in line 172 is increased, whereupon piston 164 is raised 40 so far that its upper edge protrudes above the level of the turntable. In this position, the separating blades 212 (FIG. 7) are moved against one another by the cylindrical rods 216 under the influence of the drive cylinders 214.

Das Beschneiden des fertigen Artikels kann selbstverständ-45 lieh vom Fachmann in mannigfaltiger Weise variiert werden. Die hierzu erforderliche Vorrichtung kann entweder mit der beschriebenen Einrichtung kombiniert oder ausserhalb der letzten Station E angeordnet sein. The trimming of the finished article can of course be varied in many ways by the person skilled in the art. The device required for this can either be combined with the described device or arranged outside the last station E.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass mehrere Stationen so A und B hintereinander angeordnet sein können, um damit ein Laminat zu schaffen, das vor Bildung der Vorform an der Station C mehr als zwei thermoplastische Lagen aufweist. Zur Formung bestimmter Hohlkörper kann die Station C auch entfallen. Bei der beschriebenen Einrichtung liegt das thermopla-55 stische Material während des Formvorganges an der Innenseite der Blasformhälften 154 an. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Blasform so auszubilden, dass das zu formende Material auf deren Aussenseite anliegt. It should also be pointed out that several stations A and B can be arranged one behind the other in order to create a laminate which has more than two thermoplastic layers at station C before the preform is formed. Station C can also be omitted to form certain hollow bodies. In the device described, the thermoplastic material lies against the inside of the blow mold halves 154 during the molding process. In principle, however, it is also possible to design the blow mold in such a way that the material to be molded lies on the outside thereof.

1 Blatt Zeichnungen i 1 sheet of drawings i

Claims

619 395 PATENT CLAIMS

1. A method for producing a multilayer hollow body (200) made of thermoplastic material with a plastic base layer in the form of a drawn thermoplastic substrate (34), characterized by

Applying a flowable thermoplastic material (68) to a limited area of said substrate (34) according to the material requirement for the hollow body (200) to be molded, in a first station (A),

Spreading the flowable thermoplastic material (68) on the thermoplastic substrate (34) over said limited area to form a surface of a multilayer thermoplastic material (34, 68), in a second station (B),

Transfer of said multilayer area of the thermoplastic material (34, 68) into a blow molding station (D) and

Blow molding the material in the area mentioned to produce a multilayer hollow body in which the inner layer consists of the thermoplastic substrate (34) and an outer layer consists of another thermoplastic material (68).

2nd

2. The method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic substrate (34) is supplied by a supply roll (16).

3rd

619 395

3. The method according to claim 1, characterized in that the flowable thermoplastic material (68) is metered when applied to the thermoplastic substrate (34).

4. The method according to claim 1, characterized in that after formation of the surface of the multilayer thermoplastic material (34, 68) this is preformed into a plastic laminate hollow body preform (210) in a third station (C).

5

5. The method according to claim 3, characterized in that the multilayer thermostatic plastic material (34, 68) is built up before the shaping of the hollow body (200).

6. The method according to claim 5, characterized in that an additional flowable material is applied to the multilayer thermoplastic material (34, 68) before the hollow body is formed.

7. The method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic substrate (34) is heated before the application of the flowable thermoplastic material (68).

8. Device for carrying out the method according to claim 1, wherein the thermoplastic substrate is withdrawn from a delivery device (16), characterized by a first station (A) with means (50, 52) for the controlled application of the flowable thermoplastic material (68) a limited area of said substrate (34), a second station (B) for distributing the thermoplastic material (68) applied to the substrate (34) in the plastic state within said limited area,

a blow molding station (D) for receiving the multilayer plastic material (34, 68) now present in the said limited area,

Means (154, 176) for blow molding the plastic material present in said limited area into a multilayer hollow body (200), the inner layer of which is due to the thermoplastic substrate (34) and the outer layer of which is in the plastic state applied to the substrate (34) (68) is formed and

Means (28; 212-216) for cooling and removing the shaped hollow body (200) from the device.

9. Device according to claim 8, characterized by a further station (C) arranged between said second station (B) and the blow molding station (D) for producing a plastic laminate hollow body preform (210) from the multilayer plastic material before it is forwarded to the blow molding station ( D).

10th

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the blow molding station (D) or the means (154, 176) for blow molding and the stations (E) for cooling and removing the shaped hollow body (200) in a table construction (152 ) are included.

11. The device according to claim 10, characterized in that the blow molding station (D) molding members (154, 158) with a recess corresponding to the shape of the hollow body (200) to be produced, and a piston (164) arranged to reciprocate in a chamber (166). contains that the piston (164) has a bore (174) and a mandrel (176) inserted into this bore and projecting into the recess in the molding member (154, 158) with an inlet bore (178) for a fluid medium, and that the blow molding station ( D) further includes means for introducing the flowable medium into the inlet bore (178) of the mandrel (176) in order to bring the said multilayer plastic material (34, 68) into contact with the recess of the molding members (154, 158).

12. The device according to claim 8, characterized in that the means (50, 52) for the controlled application of the flowable thermoplastic material (68) comprise an extrusion press (56, 58, 60).

13. The device according to claim 8, characterized in that the means (50, 52) for the controlled application of the flowable thermoplastic material (68) have a frame (74) which spatially the flow of the flowable thermoplastic material (68) on a certain section limited.

14. Device according to claim 9, characterized in that the station (C) for producing the plastic laminate hollow body preform (210) contains a die (120).

15

15. Device according to claim 8, characterized in that means (82) are provided in the first station (A) which support the thermoplastic substrate (34) during the controlled application of the flowable thermoplastic material (68).

16. The device according to claim 8, characterized in that the blow molding station (D) is arranged on a rotary table (152, 208).

17. Device according to claim 8, characterized in that a heating device (36) is provided in front of the first station (A) in order to raise the temperature of the thermoplastic substrate (34) before the flowable thermoplastic material (68) is applied.

18. Device according to claim 12, characterized in that the blow mandrel (176) is displaceable with respect to the molding members (154, 158).

19. The device according to claim 18, characterized in that the blow mandrel (176) has a support member (182) to fix a bottom portion of the hollow body (200) during cooling of the shaped hollow body.

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

20. Device according to claim 18, characterized in that at least one of the means (28; 212-216) for cooling and removing the shaped hollow body (200) from the device containing stations (E) which follow the blow molding station (D) , has a support element (206) to support the shaped hollow body on the displaceable blow mandrel (176).

21. Device according to claim 11, characterized in that on the piston (164) a holding device (192) is mounted, which carries a cylindrical elastic cushion (196) between the piston (164) and the holding device (192).

22. The device according to claim 11, characterized in that the molding members (154, 158) have separately actuated thread molding jaws (158) (Fig. 6).

23. Device according to claim 22, characterized in that hydraulically or pneumatically actuated means (170) are provided in order to displace said piston (164) in the chamber (166) and thus to counteract the elastic cushion (196) in the radial direction to push the thread contour of the thread jaw (158) outwards (FIG. 6).

24. Device according to claim 11, characterized in that means (178) are provided in order to introduce a cooling medium into the shaped hollow body (200) (FIG. 7).

25. Device according to claim 11, characterized in that means (170) are provided in order to move the piston (164) in said chamber (166) in such a way that excess thermoplastic material can be separated from the finished hollow body (200) ( Fig. 7).