DE2143262A1

DE2143262A1 - Blow moulding double walled vessel - from injection moulded parison

Info

Publication number: DE2143262A1
Application number: DE2143262A
Authority: DE
Inventors: Karl Knipp
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1971-08-28
Filing date: 1971-08-28
Publication date: 1973-03-01

Abstract

Moulding a double-walled hollow thermoplastics object uses enjection moulding to produce a parison, and then blowing to form the final object from this parison. The parison is made in a multi-part mould comprising two coaxial cores entering from opposite directions one of which contains the sprue for injection moulding; after the mould components have moved laterally sideways and one core has been withdrawn, the blow moulding assembly is brought into contact around the parison, thus closing the previously open end left by the withdrawn core. Blow moulding is then completed in this posn.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Hohlkörpern aus Thermoplasten.Method and device for the production of double-walled hollow bodies made of thermoplastics.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Hohlkörpern aus Thermoplasten, bei dem im Spritzgußverfahren ein Vorformling hergestellt und dieser anschließend durch Blasen mittels Preß luft oder anderen Gasen verformt wird.The subject matter of the invention relates to a method and a Device for the production of double-walled hollow bodies made of thermoplastics a preform is produced in the injection molding process and then through Bubbles is deformed by means of compressed air or other gases.

PUr die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyamid, Polytrichloräthylen und deren Mischpolymerisate, kennt man verschiedene Verfahren.PUr the production of hollow bodies made of thermoplastic material for example polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, Polyamide, polytrichlorethylene and their copolymers are known differently Procedure.

Das bekannte Spritzgießblasformen ist ein zweistufiger Prozeß, bei dem zunächst ein aufblasbarer Vorformling in einem aus Gesenk und Kern bestehenden Spritzgießwerkzeug hergestellt wird, der dann in einem nachgeschalteten Blaswerkzeug durch Blasen verformt und abgekühlt wird. Hierbei wird der Vorformling auf dem Kern des Spritzwerkzeuges in das Blaswerkzeug gebracht und in diesem mit einem Gas aufgeblasen, das durch den Kern und ein an dessen Stirnseite sich öffnende-s Ventil strömt. Der Kern des Spritzgießwerkzeuges Ubernimmt dabei die Aufgaben des Blasdornes des Blaswerkeeuges.The well-known injection blow molding is a two-step process the first is an inflatable preform in a die and core Injection molding tool is produced, which is then used in a downstream blow molding tool is deformed and cooled by blowing. Here the preform is placed on the core of the injection mold brought into the blow mold and inflated in this with a gas, which flows through the core and a valve that opens at its end face. Of the The core of the injection molding tool takes on the tasks of the blow pin of Blaswerkeeuges.

In neuerer Zeit werden zunehmend doppelwandige Hohlkörper für die Verpackung von Produkten verwendet, wobei ein äußerer größerer Körper mit einem kleineren Innenbehälter versehen ist, mit dem Ziel, durch die äußere Formgebung die Kauflust zu steigern und dem Käufer den Eindruck höherer Fiillgutmengen zu vermitteln.In recent times, double-walled hollow bodies are increasingly used for Packaging of products used with an outer larger body with a smaller inner container is provided, with the aim of the outer shape to increase the desire to buy and to give the buyer the impression of higher quantities of fillings.

Derartige Doppelwandbehälter sind bisher aus zwei gespritzten Einzelkörpern, welche zusammengesteckt oder unter Verwendung von Elebstoffen miteinander verbunden werden, hergestellt worden.Such double-walled containers have so far consisted of two injection-molded individual bodies, which are plugged together or connected to one another using elec- tromics are made.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln nach denen derartige doppelwandige Hohlkörper aus einem Stück hergestellt werden können. Nach dem erfindungsgemäßen Spritzblasverfahren ist vorgesehen, daß der Vorformling in einem mehrfach geteilten Werkzeugnest mit zwei einander gegenüberliegenden und in entgegengesetzten Richtungen ausfahrbaren heizbaren Werkzeugkernen vorzugsweise durch zentrales Einspritzen der thermoplastischen Schmelze durch einen Werkzeugkern hergestellt wird und nach dem Abfahren der seitlichen Spritzwerkzeugteile und eines Werkzeugkernes auf dem zweiten Werkzeugkern verbleibt, der anschließend von dem mehrteilig ausgebildeten Blaswerkzeug umschlossen wird, wobei der nach dem Abfahren des ersten Werkzeugkernes offene Boden des Vorformlings durch Zusammenfahren mehrerer Blaswerkzeugbodenteile zusnmmengedrückt und verschweißt wird, anschließend wird der Vorformling unter Druckanwendung fertig ausgeformt.The object of the invention is to provide a method and a device develop after which such double-walled hollow body made in one piece can be. According to the injection blow molding process according to the invention it is provided that the preform in a multi-split tool cavity with two opposite one another and preferably heated tool cores which can be extended in opposite directions by central injection of the thermoplastic melt through a tool core is produced and after moving off the side injection mold parts and one Tool core remains on the second tool core, which is then of the multi-part blow mold is enclosed, with the after departure of the first tool core open bottom of the preform by moving several together Blow mold base parts are pressed together and welded, then is the preform is fully formed with the application of pressure.

Für die Herstellung der doppelwandigen Formkörper ist die Gestalt des Vorformlings von besonderer Bedeutung. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die beiden Werkzeugkerne des Spritzwerkzeuges einander teilweise umschließen, so daß ein becherförmiger Vorformling mit stark eingezogenen bodenförmigem Innenteil entsteht.For the production of the double-walled moldings, the shape is of the preform is of particular importance. According to a further feature of the invention it is therefore provided that the two tool cores of the injection mold each other partially enclose, so that a cup-shaped preform with strongly drawn in floor-shaped inner part is created.

Ein weiteres Verfahrensmerkmal besteht darin, daß die Außenwandung des Vorformlings durch den beim Vorfahren des Werkseugkernes zum Ausformen der Innenwandung bewirkten Druckanstieg infolge der Volumenverkleinerung des Zwischenraumes zwischen den beiden Wänden fertig ausgeformt wird und sich an die Blaswerkzeugform anlegt.Another process feature is that the outer wall of the preform by the advance of the Werkseugkernes for shaping the inner wall caused pressure increase as a result of the volume reduction of the space between the two walls is fully formed and rests on the blow mold.

Ebenso ist es möglich, die Außenwand des Vorformlings durch Einbringen von Blasluft in den Zwischenraum fertig auszuformen.It is also possible to insert the outer wall of the preform of blown air into the space in between.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zum Herstellen von doppelwandigen Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen aus einem Stück ist folgende: In einem mehrteiligen Spritzblaswerkzeug wird die thermoplastische Schmelze zunächst in den Spritzwerkzeugteil mit einem ein-oder mehrteiligen Werkzeugkern und zwei- oder mehrfach geteiltem Werkzeugnest, so zu einem Vorformling ausgeformt, daß ein zweiter, in entgegengesetzter Richtung des ersten erhaben ausgearbeiteter Werkzeugkern bei dem Öffnen des Spritzwerkzeuges ausgefahren werden kann. Nach Abfahren der seitlichen Spritzwerkzeugteile verbleibt der Vorformling auf dem erhabenen Werkzeugkern, ggf. durch zusätzliche Halterung eines gekühlten Außengewinderingeinsatzes.The operation of the method according to the invention and the associated Device for the production of double-walled hollow bodies from thermoplastic Plastics from one piece is as follows: In a multi-part injection blow molding tool the thermoplastic melt is first in the injection mold part with a one-part or multi-part tool core and two or more divided tool nest, so shaped into a preform that a second, in the opposite direction of the first raised tool core when opening the injection molding tool extended can be. After moving off the side injection mold parts if the preform remains on the raised tool core, possibly by additional ones Holder of a cooled male nut insert.

Um möglichst gleiche Fließverhältnisse der Schmelze zu erreichen, ist es vorteilhaft, den Vorformling zentral durch den ersten Werkzeugkern von unten anzuspritzen. Hierdurch wird erreicht, daß der gespritzte Vorformling senkrecht in teilweise entformtem Bereich an dem zweiten Werkzeugkern hängt und von zwei- oder mehrteiligen Blaswerkzeugteilen so umschlossen werden kann, daß bei dem Zusammenfahren der äußere rohrförmige Teil des Vorformlings von zwei oder mehr Blaswerkzeugbodenabschnitten erfaßt, zusammengedrückt und verschweißt werden kann.In order to achieve the same flow conditions in the melt as possible, it is advantageous to pass the preform centrally through the first tool core from below to inject. This ensures that the injection-molded preform is vertical hangs in the partially demolded area on the second tool core and is or multi-part blow mold parts can be enclosed so that when moving together the outer tubular portion of the parison of two or more blow mold bottom sections can be detected, compressed and welded.

Durch diesen Vorgang kann der äußere Boden des Vorformlings verschlossen werden, jedoch tritt damit noch keine genaue Ausformung der Außenwand des Vorformlings ein. Wird der erste erhabene Werkzeugkern in axialer Richtung verschiebbar gelagert, so kann der geschlossene Hohlraum des Vorformlings durch Vorfahren des Stempels und gleichzeitiger Reckung der Innenwandung des Vorformlings den Hohlraum so weit unter Druck setzen, daß der zusammengepreßte äußere rohrförmige Teil des Vorformlings in eigener Wärme durch Druckverlagerung fertig ausgeformt wird. Ist dieser Weg aus formgebehden Gründen nicht gangbar, so kann nach dem Zusammenquetschen des Bodens des Vorformlings durch eine in der Außenwandung des Vorformlings befindliche Bohrung eine Hohlnadel zur Einbringung von Blasluft oder anderen Gasen Verwendung finden, um den Vorformling mittels Blasluft restlos auszuformen.This process can close the outer base of the preform are, however, no precise shaping of the outer wall of the preform occurs a. If the first raised tool core is mounted displaceably in the axial direction, in this way the closed cavity of the preform can be opened by advancing the punch and at the same time stretching the inner wall of the preform the cavity so far pressurize the compressed outer tubular portion of the preform is fully formed in its own heat by shifting pressure. Is this way out For reasons of shape not feasible, it can be done after squeezing the soil together of the preform through a bore in the outer wall of the preform a hollow needle for the introduction of blown air or other gases Find use to completely shape the preform by means of blown air.

Die zusammenfahrbaren Bodenteile des Blaswerkzeuges sind mit Schneidkanten versehen, um den Bodenabfall leicht zu entfernen.The collapsible bottom parts of the blow molding tool have cutting edges provided to easily remove the floor waste.

Sollte der äußere rohrförmige Vorformlingsteil nicht in voller Länge aufgrund des Fließverhaltens der verschiedensten hermoplaste voll ausspritzbar sein, so kann dieser erforderliche Weg auch teilweise durch Recken erreicht werden, indem am Ende des Fließweges am ausgearbeiteten Werkzeugkern umlaufend eine Nut vorgesehen ist, so daß an der Innenseite des Vorformlings eine Materialanhäufung entsteht. Wird der Werkzeugkern dann abgezogen, bevor oder während die äußeren Spritzwerkzeugteile entfernt sind, so tritt eine Reckung in diesem Teil des Vorformlings ein.Should not be the full length of the outer tubular preform part can be fully injected due to the flow behavior of a wide variety of thermoplastics, so this required path can also be achieved in part by stretching At the end of the flow path a groove is provided around the machined tool core is, so that an accumulation of material arises on the inside of the preform. The tool core is then withdrawn before or during the outer injection mold parts are removed, a stretching occurs in this part of the preform.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte doppelwandige Hohlkörper können also teilweise biaxial gereckt sowohl im Innenals auch im Außenbehälterteil hergestellt sein. Auch das Volumen ist größenmäßig durch Wandstärkenunterschiede im Vorformling beeinflußbar.Double-walled hollow bodies produced by the method according to the invention can therefore partially biaxially stretched both in the inner and in the outer part of the container be made. The volume is also in terms of size due to differences in wall thickness can be influenced in the preform.

Der zwischen den beiden Wänden des Formkörpers entstehende Hohlraum kann z.B. durch die Blasbohrung mit Füllstoffen z.B. Harzen, nachträglich ausgeschäumt werden.The cavity created between the two walls of the molded body can, for example, be subsequently foamed with fillers, e.g. resins, through the blow hole will.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausftlhrungsbeispiel dargestellt und wird anhand dessen näher erläutert.The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment and is explained in more detail on the basis of this.

Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung mit vertikal übereinander angeordnetem Spritzwerkzeug und Blaswerkzeug Fig. 2 das Auffahren des Spritzwerkzeuges Fig. 3 das Einfahren des Vorformlings in das Blaswerkzeug Fig. 4 das Ausformen des Vorformlings und Fig. 5 eine Aufsicht auf den Blaswerkzeugboden.1 shows a device with a device arranged vertically one above the other Injection mold and blow molding tool, FIG. 2, the opening of the injection molding tool, FIG. 3 the introduction of the preform into the blow molding tool; FIG. 4 the molding of the preform and FIG. 5 shows a plan view of the blow mold base.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Herstellen doppelwandiger Formkörper weist das mehrteilige Spritzwerkzeug 6 mit vertikal darüber angeordnetem Blaswerkzeug 7 und der Plastifiziervorrichtung 4 auf. Das Spritzwerkzeug besteht im wesentlichen aus dem seitlich ausfahrbaren Spritzwerkzeugteilen 6 und den beiden in entgegengesetzten Richtungen bewegbaren Kernen 1 und 2, die mit einer nicht dargestellten Heizvorrichtung ausgerilstet sind. Die Werkzeugkerne 1 und 2 umschließen einander teilweise, so daß ein becherförmiger Vorformling 3 mit tief eingezogenem Innenteil 3b, rohrförmigem Außenteil 3a und Halsteil 3c entsteht. Der Anguß des Vorformlings 3 erfolgt zentral mittels der Plastifiziervorrichtung 4 von unten durch den Werkzeugkern 2. Im Bereich des Halsteiles 3c wird der Vorformling durch den gekühlten Gewindering 5 fest auf dem Kern t gehalten.The device shown in Fig. 1 for producing double-walled The multi-part injection molding tool 6 has a molded body with a vertically arranged above it Blow mold 7 and the plasticizing device 4. The injection mold consists essentially from the laterally extendable injection mold parts 6 and the two Cores 1 and 2 which are movable in opposite directions and which are provided with a not shown Heating device are equipped. The tool cores 1 and 2 enclose each other partially, so that a cup-shaped preform 3 with a deeply drawn-in inner part 3b, tubular outer part 3a and neck part 3c is created. The gate of the preform 3 takes place centrally by means of the plasticizing device 4 from below through the tool core 2. In the area of the neck part 3c, the preform is cooled by the threaded ring 5 held firmly on the core t.

Der Werkzeugkern 1 ist mittels des Schiebers 16 in der Hülse 17 verschiebbar gelagert. Nach Fig. 1 wird in dem geschlossenen Spritzwerkzeug der Vorformling 3 gespritzt. Fig. 2 zeigt den Zustand der nach dem Abschwenken und Zurückziehen der seitlichen Spritzwerkzeugteile 6 entsteht, wobei der Vorformling 3 auf dem beheizten Kern 1 mittels des Halsteiles 3c gehalten wird.The tool core 1 can be displaced in the sleeve 17 by means of the slide 16 stored. According to FIG. 1, the preform 3 is in the closed injection mold injected. Fig. 2 shows the state of after the pivoting and retraction of the lateral injection mold parts 6 is created, with the preform 3 on the heated Core 1 is held by means of the neck part 3c.

Durch Auffahren des Kernes 1 in Richtung 15 in das Blaswerkzeug 7 wird der in Fig. 3 gezeigte Zustand erreicht. Der noch warme Vorformling 3 wird von den Blaswerkzeugteilen 7 und den weiteren Formteilen 5a und 9 seitlich umfaßt. Dabei sind die Blaswerkseugbodenteile 9 als Schrägschieber ausgebildet, so daß durch deren Zusammenfahren der Verschluß des äußeren Behälterteiles durch Zusammendrücken und Verschweißen erfolgt. Die Anordnung von beispielsweise 3 Schrägschiebern 9 ist in der Fig. 5 in der Aufsicht gezeigt, wobei die Quetschfalten 11 entstehen,die gleichzeitig durch Entgraten geglättet werden.By moving the core 1 in the direction 15 into the blow molding tool 7 the state shown in FIG. 3 is reached. The still warm preform 3 is encompassed by the blow mold parts 7 and the further mold parts 5a and 9 laterally. The Blaswerkseugbodenenteile 9 are designed as an inclined slide, so that through the closing of the outer container part by pressing together and welding takes place. The arrangement of, for example, 3 inclined slides 9 is Shown in Fig. 5 in plan view, the pinch folds 11 arise, the be smoothed at the same time by deburring.

In der Fig. 4 ist der fertig ausgeformte doppelwandige Formkörper, der sich noch innerhalb des Werkzeuges befindet, dargestellt.In Fig. 4, the fully formed double-walled molded body, which is still inside the tool is shown.

Das Ausformen der Außenwand 3a des Vorformlings 3 kann z.B. mittels der Bohrung 13, über welche Blasluft in den Hohlraum zwischen den beiden Behälterwänden geführt wird erfolgen. Es ist jedoch auch eine Ausformung der Außenwandung 3a des Vorformlings durch die beim Ausformen des Innenteils 3b des Vorformlings entstehende Volumenverminderung innerhalb des Hohlraumes 10 möglich, wodurch ein solcher Druckanstieg in dem Hohlraum 10 möglich ist, daß die Außenwandung 3a des Vorformlings sich an die Blasformwand des Blaswerkzeuges 7 anlegt. Selbstverständlich ist es auch möglich, beide Ausformungsarten kombiniert anzuwenden. Für die Ausformung des Innenteils 3b des Vorformlings 3 wird der Werkzeugkern 1 in Richtung 15 axial verschoben. Bei diesem Vorgang wird die Buchse 18, die fest mit dem Schieber 16 verbunden ist, ebenfalls vorgeschoben. Die Buchse 18 hat einen Außendurchmesser entsprechend dem Durchmesser des angrenzenden Endes des Kerns, so daß sie den inneren Teil 3b des Vorformlings fest abschließt, so daß bei Ausfahren des Werkzeugkerns 1 und Ausformen des Innenteils die Formstabilität gewahrt ist. Erst auf diese Weise ist auch die Volumenverkleinerung des Hohlraumes 10 gewährleistet, so daß durch den Druckanstieg die zusätzliche Ausformung des hußenbehälters 3b ermöglicht ist. Der auf diese Weise gebildete doppelwandige Formkörper 3b wird dann durch Ausfahren und seitliches Wegfahren der Werkzeugteile freigegeben.The shaping of the outer wall 3a of the preform 3 can be carried out, for example, by means of the bore 13, through which blown air into the cavity between the two container walls will be carried out. However, it is also a shaping of the outer wall 3a of the Preform by the resulting from the molding of the inner part 3b of the preform Volume reduction within the cavity 10 possible, whereby such a pressure increase in the cavity 10 it is possible for the outer wall 3a of the preform to adhere to it the blow mold wall of the blow mold 7 applies. Of course it is also possible to use both types of formation combined. For shaping the inner part 3b of the preform 3, the tool core 1 is axially displaced in the direction 15. at This process is the bush 18, which is firmly connected to the slide 16, also advanced. The socket 18 has an outer diameter corresponding to the diameter of the adjacent End of the core so that it tightly closes the inner part 3b of the preform, so that when the tool core 1 is extended and the inner part is formed, the dimensional stability is preserved. Only in this way is the volume of the cavity reduced 10 guaranteed, so that the additional shaping of the housing container by the pressure increase 3b is enabled. The double-walled molded body 3b formed in this way becomes then released by extending and laterally moving away the tool parts.

Für den Fall, daß der Vorformling 3 in seinem äußeren rohrformigen Teil 3a verstreckt werden soll, kann in dem Werkzeugkern 2 z.B.In the event that the preform 3 is tubular in its outer Part 3a is to be stretched, in the tool core 2 e.g.

eine Ringnut 12 vorgesehen werden, die zu einer Materialanhäufung 19 an dem rohrförmigen Teil 3a führt, wie in der Fig. 3 dargestellt ist. Durch Abfahren des Werkzeugkernes 2 erfolgt dann eine entsprechende Reckung des rohrförmigen Teiles 3a.an annular groove 12 can be provided, which leads to an accumulation of material 19 leads to the tubular part 3a, as shown in FIG. By leaving of the tool core 2 is then a corresponding stretching of the tubular part 3a.

Es ist natürlich möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch als Nehrfach-neßt-Spritz- und Blaswerkzeug auszubilden. Ebenso wie es möglich ist, das Spritzwerkzeug und das Blaswierkzeug in verschiedenen Ebenen anzuordnen, so daß durch Verschwenken der Kerne der Transport des Vorformlings von dem einen Werkzeug in das andere erfolgt.It is of course possible to use the device according to the invention as Train multiple wet injection and blow molding tools. Just as it is possible that To arrange the injection molding tool and the blowing tool in different levels so that by pivoting the cores, the preform is transported from the one tool into the other.

Claims

Patent claims:

1.) Process for the production of double-walled hollow bodies from thermoplastics, in which a preform is produced in an injection molding process and then this is deformed by blowing by means of compressed air or other gases, d a -d u r c h g e k e n n n z e i n e t, the preform in a multi-split mold cavity with two opposite and extendable in opposite directions heatable tool cores preferably by central injection of the thermoplastic Melt is produced by a tool core and after shutting down.

the side injection mold parts and a mold core remain, which is then enclosed by the multi-part blow mold, wherein the bottom of the preform, which is open after the first tool core has been moved away pressed together and welded by moving several blow mold bottoms together is, then the preform is finished under the application of pressure.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the outer wall of the preform by the advancement of the tool core to form the inner wall caused pressure increase as a result of the volume reduction of the space between the two walls is fully formed and rests on the blow mold.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized in that that the outer wall of the preform by introducing blown air into the space is fully formed.

4.) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the preform with a coolable threaded ring on the tool core after Moving the injection mold is held.

5.) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the two tool cores of the injection mold partially enclose each other, so that a cup-shaped preform with a strongly drawn-in bottom-shaped inner part arises.

6.) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that for stretching the outer wall of the preform at the open end of the outer wall the preform is provided with a material reinforcement.

7.) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the cavity between the outer wall and the inner wall of the molded body with fillers, z.3. foamable resins.

8.) Device for performing the method and one of the claims 1 to 7, with a plasticizing device and with a multi-part injection mold and a vertically or horizontally assigned multi-part blow molding tool by two heatable, partially closing each other, in opposite directions Injection tool cores movable apart, one of which is together with the preform and optionally with a coolable holding device for the preform in the Blow mold is movable and characterized by the dimensionally stable conclusion of the voids of the preform open in opposite directions before molding in the blow mold by means of collapsible blow mold base parts and by means of a sleeve movable with the axially displaceable tool core.

9.) Device according to claim 8, characterized in that for the holder a multi-part coolable holding device of the preform on the tool core, is preferably provided as a thread.

10.) Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that in the injection mold core lying on the inside of the outer wall of the preform Grooves are provided for the formation of material reinforcements.

L e r s e i t e