DE1062002B - Verfahren zum Herstellen von Tuben und Flaschen aus organischem thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Tuben, Flaschen und ähnlichen Behältern aus organischem thermoplastischem Kunststoff, bei welchem aus einer Ringdüse in eine den Behälterkopf aufnehmende Kopfform in Wärme plastifkierter Kunststoff gepreßt und dann durch Entfernen der Kopfform von der Düse bei fortgesetztem Auspressen von Kunststoff ein Kunststoffrohr hergestellt wird, das anschließend innerhalb einer die Behälterwand bestimmenden Wandform aufgeblasen wird.

Die Erfindung bezweckt, ein solches Verfahren so weiterzuentwickeln, daß es möglich ist, Behälter mit sehr dünnen und insbesondere sehr gleichmäßigen Wandstärken herzustellen, die insbesondere für Tuben erforderlich sind, so daß die Erfindung für deren Herstellung besondere Vorteile bietet.

Ist bei dem bekannten Verfahren der Behälterkopf durch Anfüllen der Kopfform mit Kunststoff hergestellt, so steht der Kunststoff im Preßzylinder, in der Düse und in der Kopfform noch unter dem Preßdruck. Entfernt man jetzt die Kopfform von der Düse, dann entspannt sich sofort der Kunststoff und bildet zwischen Kopfform und Düse einen Kunststoffring, der als Verdickung bestehenbleibt, auch wenn weiter ausgepreßt wird, und der ein gleichmäßiges Dehnen des im übrigen sehr dünnwandigen Kunststoffrohres beim späteren Einblasen von Luft hindert.

Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß der beim Auspressen des Kunststoffes in die Kopfform auf den Kunststoff wirksame Druck vor Beginn des Entfernens der Kopfform von der Düse vermindert wird.

Bei dünnwandigen Rohren, wie sie insbesondere zur Tubenherstellung gebraucht werden, besteht die Notwendigkeit, den Luftdruck innerhalb des sich bildenden Kunststoffrohres genau gleich dem Außendruck zu halten. Dies läßt sich durch Regelung des Austrittes von Luft aus einer Druckluftleitung nicht mit genügender Genauigkeit und Sicherheit erreichen. Deshalb ist nach der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Innenraum des sich bildenden Kunststoffrohres während des Entfernens der Kopfform von der Düse mit der Atmosphäre verbunden wird.

Weiterhin besteht beim Aufblasen des ausgepreßten Kunststoffrohres an dessen unterem Ende die Gefahr der Überdehnung des Kunststoffrohres, was ein ungewolltes Abreißen der Folie von der Düse zur Folge haben kann. Durch dieses Abreißen würde sich ferner die eingeblasene Luft einen unerwünschten Ausgang schaffen.

Deshalb wird aus dem Kunststoff ein Bodenring gebildet, der die B ehälter außen wand und deren öffnung verbindet, und zwar erfindungsgemäß in der Weise, daß während des Aufblasens des Kunststoffrohres

Verfahren zum Herstellen von Tuben
und Flaschen aus organischem
thermoplastischem Kunststoff

Anmelder:
Hans Jacobi,
Schwaig bei Nürnberg, Friedensstr. 4

Hans Jacobi, Schwaig bei Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

eine für die Bildung des Bodenringes ausreichende Kunststoffmenge durch die Düse gepreßt wird. Zur Herstellung von Tuben kann dieser Bodenring entweder später entfernt oder, nach Füllung der Tube, beim Schließen der Tube mit verschweißt werden. Um eine unten geschlossene Flasche od. dgl. zu bilden, kann der Tubenwandkörper vor oder nach dem Aufblasen unmittelbar hinter der Düse mit einer Schlinge od. dgl. zusammengezogen werden.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine in der wesentlichen Anordnung bekannte Vorrichtung mit einer Kopf- und Wandform, einer von der Kopfform entfernbaren Ringdüse und einem vor der Ringdüse angeordneten Preßzylinder nebst Preßkolben mit seitlicher Einführungsöffnung für den Kunststoff.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die bekannte Vorrichtung in einer Weise verbessert, die aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ersichtlich ist, an Hand dessen auch das Verfahren gemäß der Erfindung erläutert wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung zur Tubenherstellung gemäß der Erfindung nach beendetem Auspressen des Tubenkopfes,

Fig. 2 einen entsprechenden Axialschnitt nach beendetem Auspressen des Kunststoffrohres vor dem Aufblasen zur Tube und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß a-b der Fig. 2.
Die Auspreßringdüse wird gebildet durch einen Düsenhals 1 und einen Dorn 14. Der Dorn steht fest und ist vorzugsweise starr mit dem Zylinder 5 verbunden, in dessen Zylinderbohrung der für die Herstellung einer Tube erforderliche Kunststoff 16 eingeführt werden kann. In der Zylinderbohrung ist ein ringförmiger

Preßkolben 6 verschiebbar,

der auf

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einem Absperrohr 7 gleitet, das seinerseits auf dem Dorn 14 längsverschieblich ist. Das Absperrohr 7 hat eine solche Wandstärke, daß es den ringförmigen Düsenaustritt, der zwischen dem Düsenhals 1 und dem Dorn 14 gebildet ist, abschließen kann. Zur Füllung des Zylinders mit dem durch Wärme plastifizierten Kunststoff 16 dient eine Zuleitung 8, die in der Nähe der Düse in den Zylinder mündet, so daß sie beim Preßhub des Preßkolbens 6 nicht verschlossen wird. In Leitung 8 ist ein Absperrorgan 9 angeordnet, das in Fig. 2 in geschlossener und in Fig. 1 in geöffneter Stellung gezeigt ist. Im Wege des Preßkolbens 6 ist ein Anschlag 15 vorgesehen, der entfernt werden kann. Dieser Anschlag kann mit einem Antrieb für die Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 verbunden sein. Der Antrieb kann aber auch unmittelbar auf den Kolben einwirken.

Die Kopfform für die Bildung des Tubenkopfes besteht aus drei Segmenten 10, die sich zu einem Ring zusammenschließen, wenn sie sich zentrisch gegen das Luftzuführungsrohr 11 anlegen. Jedes der drei Segmente 10 sitzt am Ende eines federnden Armes 10 σ. Die federnden Arme IOff suchen sich nach außen zu spreizen. Ihre oberen Enden sind von einer Schraubmuffe 19 fest zusammengehalten und können auf dem Luftzuführungsrohr 11 gleiten. Die Hülse 19 ist gegenüber einer Schließhülse 12 längsbeweglich. Diese Schließhülse dient zum Schließen der Segmente 10. Die Segmente 10 haben zu diesem Zweck kegelförmige Außenflächen 10 & und IOc Wenn die Segmente 10 relativ zur Schließhülse 12 nach unten bewegt werden, so spreizen sich die Segmente 10, infolge der den Armen 10 a innewohnenden Federkraft, nach außen. Werden die SegmentelO relativ zur Schließhülse nach oben verschoben, so schließen sich die Segmente, wenn ihre Kegelflächen 105 am unteren Rand der Schließhülse entlanggleiten. Am Ende der Bewegung drücken die Kegelflächen 10 c gegen den Schließhülsenrand und werden auf diese Weise in LTnfangsrichtung fest gegeneinandergepreßt. Der Hohlraum für die Bildung des Tubenkopfes 3 wird also umgrenzt von den drei Segmenten 10 und dem einen Formkern bildenden unteren Ende des Luftzuführungsrohres 11. Die Wandform, an die sich das Tubenvorstück 4 beim Aufblasen anlegt, besteht aus zwei oder mehreren Teilen 2, die radial nach außen abgehoben werden können. Sollen nicht Tuben, sondern Beutel oder Flaschen hergestellt werden, so werden statt der Wandformen 2 Wandformen 2 a bzw. 2b verwendet, wie sie in Fig. 2 in strichpunktierten Linien dargestellt sind.

Das auf- und abwärts bewegbare Luftzuführungsrohr 11 trägt an seinem oberen Ende ein Ventil mit einer Druckluftzuführungsleitung 18. Auf dem oberen Rand der Druckluftzuführungsleitung liegt ein Ventilteller20 auf, der mit einem Ventilschaft 21 geführt ist. Das Ventilgehäuse 22 hat öffnungen 17 zum Eintritt von Außenluft. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung ist das Innere des Luftzuführungsrohres 11 also mit der Außenluft verbunden. Wird in die Leitung 18 Druckluft gegeben, so hebt die Druckluft den Ventilteller 20 an und schließt dadurch den Ventilinnenraum gegen die Außenluft ab, so daß die Druckluft jetzt ausschließlich durch das Luftzuführungsrohr 11 abströmen kann.

Zur Herstellung einer Tube wird die Vorrichtung zunächst in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung gebracht. Bei geöffnetem Ventil 9 wird dann plastifizierter Kunststoff durch die Zuführungsleitung 8 in den Zylinder 5 eingepreßt, beispielsweise mit einem

Druck von 3 Atmosphären. Hierbei bewegt sich der Kolben 6 nach unten, bis er auf den Anschlag 15 stößt. Sobald der Kolben 6 auf die Anschläge 15 gestoßen ist, baut sich im Zylinder 5 ein Druck auf, der dem Ursprungsdruck des zugeleiteten Kunststoffes entspricht, d. h., der Kunststoff wird mit etwa 3 atü Druck in die Kopfform gepreßt, so daß sich der Tubenkopf 3 bildet. Daraufhin wird das Absperrorgan 9 geschlossen. Im Zylinder 5 herrscht nun aber noch der Druck von 3 atü. Würde jetzt mit dem Auspressen des Tubenwandvorstückes 4 begonnen, wobei die Segmente 10 mit dem Luftzuführungsrohr 11 nach oben gezogen werden, so würde durch die Düse 1, 14 zunächst ein plötzlicher Abfluß einer kleinen Menge von Kunststoff stattfinden, da sich die im Zylinder 5 befindliche Kunststoffmasse rasch durch die Düse hindurch ausdehnen wird. Um dies zu verhindern, wird gemäß der Erfindung nach Abschluß des Absperrorgans 9 zunächst der Anschlag 15 entfernt, so daß sich der Kolben 6 unter dem Druck des Kunststoffes 16 nach unten bewegen kann. Erst wenn der Kunststoff sich auf einen Druck ausgedehnt hat, der die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit erzeugt, wird mit dem Auspressen des Tubenwandvorstückes 4 begonnen. Hierzu wird der Kolben 6 mit geringer Kraft nach oben geführt, so daß stets der für die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit erforderliche Druck erhalten bleibt. Dieser kann beispielsweise zwischen 0,1 und 0,5 atü liegen. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Tubenkopfform 10, 11 nach oben in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung bewegt, wird abgestimmt auf die Geschwindigkeit, mit der der Kunststoff 15 aus dem Zylinder 5 ausgepreßt wird. Der Tubenkopf muß hierbei der Auspreßgeschwindigkeit feinfühlig folgen. Entfernt er sich von der Düse 1, 14 mit größerer Geschwindigkeit als der Anpreßgeschwindigkeit, so würde das Tubenwandvorstück 4 gedehnt, so daß es sich in der Mitte einschnürt. Entfernt der Tubenkopf sich jedoch mit geringerer Geschwindigkeit, so würde das Tubenwandvorstück 4 gestaucht. Beides soll vermieden werden, da sowohl die Dehnung als das Stauchen zu ungleichen Wandstärken führen würde. Hat das Kopfstück 3, 11 die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung erreicht, so wird mit dem Auspressen von Kunststoff aufgehört, und es werden die Teile 2 der Wandform in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung gebracht. Darauf wird Druckluft durch das Rohr 11 zugeführt. Gleichzeitig mit der Zuführung der Druckluft wird das Absperrohr 7 nach oben geschoben. Dabei drückt es die noch im Tubenhals 1 befindliche Kunststoffmenge aus dem Tubenhals heraus. Während also das Tubenwandvorstück 4 infolge des Luftdruckes aufgeweitet wird, so daß seine Wandstärke sich vermindert, bis es sich als dünne Folie 4a an die Wand der Wandform 2 anlegt, bildet die vom Absperrohr 7 ausgepreßte restliche Kunststoffmenge einen Ring4&. Dieser Ring hat eine doppelte Bedeutung. Zunächst dichtet er während des Aufblasens des Tubenwandvorstückes 4 das Innere des Vorstückes 4 nach unten hin ab. Weiterhin kann der Ring 4 & auch zur Bildung eines geschlossenen Bodens verwendet werden, worauf weiter unten eingegangen wird.

Durch das Aufwärtsschieben des Absperrohres 7 ist die gebildete Tubenwand 4 bzw. 4a im wesentlichen von dem Restinhalt des Zylinders 5 abgetrennt. Zum Herausnehmen der nunmehr fertigen Tube werden die Segmente 10 aus der Stellung gemäß Fig. 2 etwas abgesenkt, wobei das Luftzuführungsrohr 11 stillsteht, und es werden die Wandformen 2 nach außen in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung gedrückt. Dabei wird

Claims (9)

die Tubenwand von den Wandformen 2 frei, und es wird der Tubenkopf 3 vom Ende des Rohres 11 heruntergeschoben und von den Segmenten 10 frei, da sich diese auseinanderspreizen. Die Tube fällt also frei herab, beispielsweise auf ein Förderband. Soll statt der Tube eine Flasche oder ein Beutel gemäß 2 a und 2 b hergestellt werden, so werden die Wandformen 2 um einen geringen Betrag vom Tubenhals 1 entfernt, nämlich so weit, daß in den entstehenden Spalt eine Schlinge od. dgl. eingelegt werden kann, die den Ring 45 konzentrisch zusammenzieht. Die Schlinge selbst kann beispielsweise durch einen Kunststoffaden gebildet werden, so daß dann eine Tube mit geschlossenem Boden gewonnen wird. 15 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Tuben, Flaschen und ähnlichen Behältern aus organischem thermoplastischem Kunststoff, bei welchem aus ao einer Ringdüse in eine den Behälterkopf aufnehmende Kopfform der Kunststoff in plastifiziertem Zustand gepreßt und dann durch Entfernen der Kopfform von der Düse bei fortgesetztem Auspressen von Kunststoff ein Kunststoffrohr hergestellt wird, das anschließend innerhalb einer die Behälterwand bestimmenden Wandfom aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Auspressen des Kunststoffes in die Kopfform (10, 11) auf den Kunststoff (16) wirksame Druck vor Beginn des Entfernens der Kopfform von der Düse (1, 14) vermindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verhütung der Überdehnung des Kunststoffrohres im Bereich des zu bildenden Behälterbodens während des Aufblasens eine genau bemessene Kunststoffmenge durch die Düse ausgepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des sich bildenden Kunststoffrohres (4) während des Entfernens der Kopfform (10, 11) von der Düse (1, 14) mit der Atmosphäre verbunden wird.

4. A⁷Orrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Kopfform, einer Wandform, einer von der Kopfform entfernbaren Ringdüse und einem vor der Ringdüse angeordneten

Preßzylinder mit Preßkolben und seitlicher Einführungsöffnung für plastifizierten Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkolben (6) feststellbar und lösbar ist und in der Kunststoffzuleitung (8) ein unabhängig von der Preßkolbenstellung zu betätigendes Abschlußorgan (9) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ringkolben ausgebildete Preßkolben (6) in seiner Bohrung ein auf dem Dorn gleitendes Absperrohr (7) für die Düse (1,14) aufnimmt, welches beim Vorschub den gebildeten Behälter von dem im Zylinder verbleibenden Kunststoffrest trennt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (1, 14) so lang ist, daß der Inhalt ihres Innenraumes, welcher beim Einschieben des Absperrohres (7) während des Aufblasens ausgepreßt wird, zur Bildung eines Behälterbodens (4fc) ausreicht.

7. A⁷Orrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem die Kopfform (10, 11) axial durchdringenden Luftzuführungsrohr (11), an welches eine mit Absperrventil versehene Druckluftleitung (18) angeschlossen ist, ein Nachsaugeventil (12) zum Einlassen von atmosphärischer Luft angeschlossen ist, das sich beim Einströmen von Druckluft selbsttätig schließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (10) der in an sich bekannter Weise mehrteilig ausgebildeten Kopfform an parallel zum Luftzuführungsrohr (11) angeordneten Spreizarmen (10 a) sitzen und nach Art eines Dreibacken - Spannfutters durch relative Axialbewegung einer Schließhülse (12) schließbar und offenbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung für den Eintritt des Kunststoffes in den Preßzylinder (5) am Düsenende des Zylinders liegt, derart, daß sie beim Arbeitshub des Preßkolbens (6) nicht verschlossen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 114 897.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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