DE1479336A1

DE1479336A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Behaeltern

Info

Publication number: DE1479336A1
Application number: DE19641479336
Authority: DE
Inventors: Politis Charles J
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1963-12-17
Filing date: 1964-12-16
Publication date: 1969-02-20
Also published as: GB1090615A; NL6414297A; LU47600A1; NL127163C; FR1427784A; US3259942A; BE657095A

Description

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30β KEFRATH b. KÖJ.N, »in

D>PL.-INU. W. DAIlLKE m»«ii.io>st m

PATKNTA NWAI/ΓΕ TiLiroN: bxnsbxio «mm

15. Dezember

Hg./Bl.

Dr. Expl.

Illinois Tool Work* Inc., Chioago 39, Illinois (USA)

Vorrichtung zum Herstellen von Behältern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Behältern oder Hohlkörpern mit engerem Halsteil aus Kunstotoffolien. Es wurde bereits vorgeschlagen, hohle Xunstetoffkörper mit engeren Haloteilen aus einer Vielzahl von Einzelteilen herzustellen, die durch eine Naht miteinander

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verbunden werden. Die einzelnen Teile sind relativ flach und können uue Kunststoff durch mechanisches Abtrennen von einer Folio dieses Stoffen mit einem Stempel und durch Fressen des Stoffes mit einem Foriaatempcl gegen die innere Oberfläche einor Form hergestellt werden. Andere Verfahren zum Herstellen flacher Teile uinfaoeen eine Vakuuaverformung und eine Faltungs^ verformung. Die eo hergestellten Teile werden dann durch Erwärmen der zahlreichen Einzelteile und durch thermoplastisches Verbinden entlang einer Trennungslinie zusammengefügt.

Ferner wurde vorgeschlagen, längliche Blasen oder Ballons, die vorgeformt und erwärmt worden sind, In völlig zerlegbare Formen oder Gesenkteile einzubringen und danach einem innerem Druck auszusetzen, durch den die erwärmte Blase oder der Ballon gezwungen wird, sich der inneren Gestalt der Form anzupassen. Obwohl diese Vorschläge für manche Zwecke goeign-- f sein mögen, wurde festgestellt, daß sie zahlreiche Nachteile besitzen. So haben beispielsweise die aus vielen Teilen gefertigten Artikel eine unansehnliche Naht, die diesen keine ästhetische Wirkung verleiht und darüber hinaus eine im allgemeinen rauhe Oberfläche schafft, die von gesundheitlichen Standpunkt aus unerwünscht ist, wenn die Artikel als Lebensmittel-oder Trinkbehiilter verwendet worden. Viele der im Blasverfahren gefertigten Artikel, die aus Blasen oder Ballons in geteilten Formen hergestellt werden, haben en ihrem unteren Ende, an dem die Schwerkraft dazu neigt, den Werkstoff au konzentrieren, eine große Wandstärke. Darüber hinaus machen

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beide Verfahren einen zusätzlichen Arbeitsgang erforderlich,, der die Fertigungskosten erhöht. .. '

Bach anderen Verfahren, die viele der -vorgenannten Nachteile beseitigen_r werden in wirtschaftlicher Weise Hohlkörper oder Behälter aus Kunstetoffolie hergestellt, die "\ gleichzeitig ausreichend robust sind und ein guten Auesehen haben, das ihre wirtschaftliche Verwendbarkeit erhöht.

Sine Vorrichtung zum Herstellen derartiger Behälter umfaßt eine obere und eine untere Platte, die relativ gegeneinander beweglich sind, eine JBrwärmungseinrichtung zum Steuern der Temperatur der^Kunetetoffolie, eine Einrichtung zum zeltlich unterbrochenen Zuführen der erwärmten Folie zu einer zwischen den Platten liegenden Stelle und eine Klemmeinrichtung zum Zuführen mehrerer begrenzter Bereiche der erwärmten Folie zu mehreren von einer Platte getragenen Stempeln, die den erwärmten Werkstoff in Hohlformen ziehen, die auf der gegenüberliegenden Platte angeordnet sind. Sie Vorrichtung ist so gestaltet, daß sie in genau zeitlichen Abständen arbeitet, wobei sie durch hydraulische oder mechanische Einrichtungen oder eine Kombination von beiden in geeigneter Weise angetrieben wird.

Bislang wurden Behälter mit einem zwischen ihren Endcjn liegenden schmaleren T«*iJ in Gesenken hergestellt,.

die ^f vftOGntlH'shen axÄ über ihre gesamte Länge geteilt

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war »η. Derartige Geaettke wiercen 3<sciooh ciuroix äxe fortwährende Abnutzung während ilaa Gebrauches Nachteile nuf_r die 'ein gonaueo Formen verhinderten und üiohlßchte Produkte ergaben. Darüber hinaus macht tinp. Ausrichtern und Steuern der »Iah bewegenden Teile PräEini onoein richtungen orforäerLlioh_r di« öowohl kompliziert alß auih kootepielig Bind*

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirtschaftlichen Heroteilen von Hohlkörpern oder Behältern mit einem Böhmalen Halsteil aus einer Kunststoffo3 :?& zu schaffen_P die die bei den bekannten Verfahren auftrotenden .Nachteile beseitigt.

Ein Zveck der Erfindung besteht darin, oin Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Gefäßen oder Behältern mit verengtem Haieteil au schaffen» wobei öfe Vorrichtung

wenigstens drei Teile umfaßt_P von denen einer massiv ist und df η Boden einer Hohlform bildet und die beweglichen verbleibenden !Peile gespalten sind und die oberen Teile der Hohlform darstellen,- die die Einengung oder den Hals der Form enthalten.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin,, eine Hohl form zum Herstellen von Behältern zu schaffen, deren Formunterteil,, der den Boden und den unteren Wandteil den Behältern herHtellt_f inansiv ifft und während des Formvor-

gange» de» Behälter» ortwfcnt bleibt. ,.

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Die Erfindung bezweckt ferner «ine einfache Hohlfozra

für die Herstellung von Beh&ltern mit verengtem Halsteil au

·» schaffen, die leicht stur Herstellung von Behältern unter-

!3-jhietlliohor Abmessungen verwandet werden kann,

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. In diener Zeichnung aeigts

Fig. 1 eine perspektivische Anoicht einer Form

eines BehU3 i;ore_f der nach dem erfindimgsgemäßen Verfahren mit der erfindungsgeraäßen ' Vorrichtung gefertigt worden lot;

Fig· 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zur AueUbung des Verfahrene kurz vor dem Formvorgang;

Fig. 3 einen der Fig. 9, entsprechenden Schnitt} die Hohlform zu Beginn dee Formvorgangee darstellend;

Fig. 4 den gleichen Schnitt während einer anderen Stellung des Formvorgangee;

Fig. 5 den gleichen Schnitt» die Form in geschlossenem Zustand in dem Augenblick dar-

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stellend, in dem die Folie am oberen Hand oder an flor Lippe der Hohl form dicht engadi'ünkt wird;

flg. 6 den gleichen Schnitt durch die Hohl form,, den lotsten Schritt, des Formungo Vorganges veranschaulichend;

Fig. 7 die Hohlform während des Trenntma der

oberen Formteile und de« AusotoBenfi einen fertigen Behälters und

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 6,

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunotstoffbehältern mit achmaleren Haieteilen, inebeoondere mit einer mehrteiligen Hohlform. Wie bereite beschrieben wurde, wird bei einer Vorrichtung, in der diese Hohl form Verwendung findet, eine Kunststoffolie an Heiaeinriohtungen vorbei in eine oberhalb mehrerer Hohlformen liegende Stellung gebracht, in einem begrenzten Bereich in dieser Stellung festgeklemmt, duroh einen Stempel; der von einem mit einer beweglichen Platte verbundenen Block getragen wird, in die Hohlformen abwärts gezogen wird, danach am oberen Ende der Hohlform duroh eine geeignete Einrichtung abgedichtet und festgeklemmt wird, dann die vorgesogene Folie einem Luftdruokuntersohied ausge-

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oetet wird, wodurch sich die PolIe der inneren Genialt dor ,

Heß.form anpaßt und aohließlieh alπ fertige» Produkt aus der Hohl.form ausgeßtoßon wird» Dßbei wird der für einem Behälter

benötigte Folienteil während dee AMichtungsvorgaagOB von der übrigen Folie abgetrennt, wobei dae vorbleibende Stück nach dom Auswerfen doe fei'tigen Produktes über dia Hohl form bewegt wird· Diac lot in groben Zügen rlae Granaverfaliren_r

das auch in Verbindung mit der Erfindung angewandt wird. *

Ein Behälter, wie er nach dem erfindungsgemäßon Verfahren und mit der orfindungogomäßon Vorrichtung hergestellt wird, ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Behälter diester Art umfaßt einen Boden oder ein Grundteil 12, Seitenwände 14» die sioh von dem Grundteil auo aufwarte erstrecken und den Körper des Behälters bilden, einen einwärts gerichteten oder sich verjüngenden oberen Teil 16, einen Hals oder einen schmaleren Teil 18, dessen Durchmesser geringer als der größte Durch- t messer des Teiles 14 ist, und eine Lippe oder eino Rand 20. Veränderungen in der Anordnung der Teile oder in der speziellen Gestalt des Behälters können vorgenommen werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten. Der in der Zeichnung veranschaulichte Behälter stellt lediglich ein Beispiel dar.

Die Behälter oder andere Hohlkörper werden vorzugsweiue aus einer langen Folie aus einem thermoplastischen Werkßtoff, beispieloweieo Polyßteren oder modifiziertes

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Polyetorer. hergestellt. Solche äurch. Strangpressen gefertigte iwvl durch Erwärmen plftßtifiaiört© Folie wj.rä einer zwischen »wei Platten liegende.·» Verarbsiiimgsatelle Bugoführt* die relativ gegciißinanfio:? und voneinander weg bewegbar sind. In Zeichnung sind ßrleae durch die Pfeile A miü B angedeutet·

Befindet r^oh die Ifolia awißchen closi beiden Plattem A und B_f ßo wird «in begreiastiir Bereich doe erwärmten Werkstoffes 24 durch öino Bio Ganzen uii.t 26 bezeichnete Einrichtung an ihren gegenüberliegenden Seiten festgeklemmt. Ein Stempel oder Stößel 28, der oich oberhalb der Platte A erstreckt, ißt 80 angeordnet, daß er auf den Bereich dee Werk" stoffes 24 innerhalb der Klemmeinrichtung 26 einsuwirken vermag. Koaxial mit diesem Stempel liegt auf der anderen Seite ά(3τ Klemmeinrichtung 26 eine Hohlforra 30. Diese Hohl form wird durch die gegenüberliegende Platte B getragen. In der Praxis sind im allgemeinen mehrere Stompel 28 auf der Platte angeordnet, die mit der gleichen Anzahl Hohl formen 30 zusammenwirken, die von der gegenüberliegenden Platte B getragen werden. In der Beschreibung wird jedoch nur eine Hohlform und ein Stempel näher erläutert.

Die Hohlform ist in bekannter Weise auf der Platte B angeordnet und die durch diese ausgeübten Kräfte sind durch unterhalb dee Grundteilee der Form dargestellte Pfeile gekennzeichnet. Die Hohlform umfaßt einen im wesentlichen kontinuierlich Kfispiv ausgebildeten Grund- odor Bodenteil 32 und

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komplementär axial geteilte Oberteile 34 _f 35 imö 36, 37. Der Grundteil 32 ist mit einer Mittelöffnung νsrsehen, die eine Buchee 38 aufnimmt, um einen Auswerfer 4-0 zu führen. Wie aue der Zeichnung zu entnehmen ist, weist der Auswerfer vorzugsweise einen Kopf 42 auf, Dae Ende oder die obere Fläche deo Kopfes 42 wirkt mit dem Hohlraum 48 zusammen;, um dem Boden 12 und den benachbarten Seitenwänden 14 des mit dor Form her- ä zustellenden Behälters die gewünschte Gestalt zu verleihen. In dem Grundteil 32 sind meliere Auolaßöffnungen 44 vorgesehen, um während des Formens des Behälter» unter Verwendung einen Xiuftdruckunt or schied os, wie dies opätor näher exrLäutert werden wird, die in der Form befindlichen Gas® austreten zu lassen, Me geteilten Oberteile der Form können entweder au» einem einzigen Stück oder aus mehreren zusammengefügten Teilen bestehen, die als «ine Tolleinheit zusammenwirken. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungebeispiel sind die mit 34, 36 und 35_f 37 bezeichneten Teile mit komplementären Hohlräumen 50 und 52 versehen, die die Gestalt des mittleren und deo oberen Teiles der Seitenwände 14 bilden· Ferner haben die Teile 36. 37 dor Form je einen einwärts verjüngten Teil 54, einon Haieteil 56 und eine Handfläche 58, die zur Bildung dex* Einschnürung 16, des Hr.lees 18 und der Lippe oder deo Randos 20 des Behälters dionen. Die Oberteile werden in geeigneter Weise durch einen Rahmen 60 getragen, der Einrichtungen, wie Stifte oder Wellen 62 umfaßt, die sich in Bohrungen la Formt eil 36 hinein erstreoken. Die Form wird im Ruhezustand durch eine feder 64 im auseinander-

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'bewegten /Uistanü gehalten, Mo beiden Teile der Form 34» 36 und 35» 37 worden tiuroh Stifto 51 su einer Einholt zueammen~ gehalten. An gegenüberliegenden Seiten der Form nind Führungen 70 vorgeß uhen, Beim Ausfühmmgabeispiel umfassen die Führungen !zum Schließen dor geteilten Oberteile der Form auf joder Seite «ine Rolle 72, dio auf einem Zapfen 74 drehbar gelagert lot, ätn? von oiner Koncole 76 getragen wird. Mit den Rollen 12 wirken Führungoilachen 78 smearoiaen«. um die geteilten Oberteile der Form gegeneinander zn bewegen» wodurch der verengte flalstöil dor Hohlforax gebildet wird.

Die Einzelteile der Form wirken in

folgender Weise zuoammon;

Die erwärmte Folie wird durch den Stempel 28 abwärts gezogen, wie dieo in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist» und tritt dabei in den Hohlraum der Hohlform ein· Der Stempel 28 ist hohl _F wird durch einen Fcrmblook 86 von der Platte A getragen und durah eine Schraube 88 an dieser befestigt. Der Formbloolc 86 ist mit zwei Kanälen 90 versehen, die mit einer geeigneten Druokluftquelle verbunden sind und diese über Verteilungaöffnungen dem hohlen Stempel zuführen, damit dieser über die im Stempel ve .'gesehenen öffnungen 94 austreten kann. Der Formblock 86 weiat einen nach unten gerichteten Flansoh 87 auf, der den äußeren R&nd der Randfläche 58 komplementär umgreift_f wie dies später näher erläutert werden

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Wie cub betten aus Fig» 4 dur /.oicluiung r.u entnehmen int, bewegt eich der Stempel veiter nanli unten md dehnt dabei den begrensten Bereich dor Folie in die Klemmeinrichtung 26 aus. Gerade bevor der Flsniich 87 die R;.ndiliiche 58 beruhst, werden die Ftthrungsflächen 78 bewegt und schieben über die Rollen 72 die Oberteile in Arbeitsstellung zum ßrundteile 32, um die gewünsohte Form dee Hohlräume» au bilden. Während dio λ Führungeflächen 78 die Oberteile 34* 36 gesohlοαοοπ aneinanderhalten_; werden der Stempel 28 und der Formblook 86 in ihre Endeteilung gebracht. Der Flansch 87 und der Formblock 06 wirken dabei mit der Randfläche 58 zuearamen, um den vorgereokten Folienteil von der Folie absutrennen und zwischen den Formblock 86 und die Form 30 festzuklemmen, wie dies aus Fig. 5 zn ersehen ißt. Zn diesem Zeitpunkt wird Druckluft über die öffnungen 94 in daß Innere des vorgereckten Folientfciloe eingebrachtj um die warme Folie auswärts gegen die Wände der Hohlform su proßßon. Sie in der Form enthaltene Luft tritt über die öffnungen 44 aus. Die Druckluft bewirkt ferner ein schnelles Abkühlen des Werkstoffes, so daß, sobald tier Kunststoff gegen die Innenwände der Hohlform gedrückt worden ist, die Druckluftzufuhr geschlossen und der Stempel wieder aufwärts bewegt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt werden die FÜhrungsflachen 78 wieder zurückbewegt, so dafl sioh die Oberteil ο der Form wieder durch die Wirkung der Federn 64 öffnen können. Ist <~' · Form geöffnet, wird der Auewerfer in.seitlicher AbhS: it von der Zurüokbewegung des

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filg 26 a*iftfilioh-;m_: vm der. fipflSltor 10 über den oberen der Eons cu Iisben? wo entspannend gerichtet« luftströffle zum Wegbßvragen d?n fo.x'-fcißan Behalte»?« τοπ #«r Hsßohino be nutzt ward, on körnen.

Eb wird ilnraui' l!i.ng»iwioeeE_f ciaS dt;r Orundteil 52 der Forsi währoM il«s geoemi.- α Arbaitogangeß x^?a-fciv unbeweglich gehalten v/oröen int» Ku«ätKl:Lch zur Schaffung einer einfachen

halbe tars? en Fona_r die ηϊϊπ Foriaon o?.nes Muetej'bi?Iiiiltera ge—, eignet iet, fiohlägt Wie Krfindung ferner eine Fora vor, die: vielseitig verwendbar ißt. Wio vorstehend beeohrieben woröan iat_f können öle geteilten SOrmoberteile 34? 36 und 35_f 37_f die sowohl die oberen Seile der Behälterwand air. auch den im Querschnitt verringerten HsIeteil bilden, entweder einteilig oder aus mehreren Teilen hergestellt oein. Wünscht der Hersteller baiopielm/Qiaö das Volumen dee in der Fora zu fertigenden Behältero 10 zu ändern» eo ist es nur erforderlich, die axiale Ausdehnung der Formoberteile au erhöhen oder zu verringern und nicht nötig, die gesamte Hohlform' au*andern. Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedlich gestaltete Hittelteile 34 und 35 einzufügen, um die Änderung des Volumens des fertigen Behälters zu bewirken. Sind die Oberteile der Form ie einstückig, können einteilige Einheiten verwendet werden» um 3«dtm der komplementären geteilten Oberteile zu ersetzen. ÜJaboi ist zu beachten» daß» wenn die Tiefe der Form vergrößert worden ist, zum Kompensieren dieser

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3?at3aciho Gins enteprecnemle Vergrößerung der Werkstoffdicke und eins Vergrößerung äer·· Stompolläxige Bowia eine neue Bin» «tcilliijQg üer TUhrungcfl^hnn 78 orfovderlioh iat. Die mögllchon Veränderungen boi einora 3taiiflar.3grundt«il und unter-8chie«ili.«hen Oberteilen aiuti nur γοη dor Einfallakraft der Oeiitalüer bsgrejflBt, w«iim nla nach clon Lehren der Erfindung arbeiten.

Obwohl im AuoführuT\gBbt>:f api al zum Bswagen der Pormtölle mselianincho Mittel beomhrioben v/ordon rsin^l·, lot es au<jh voratellbai'f daß zum Bewegen der Ponnteils eine andere leohnik vcrv/endefc wird. Bo kann b*äiapiQlo\*eiöo die Bewegung iior Formt oil a hydraul iöch. bewirkt worden^ ohne dabei aus Raiimon d«r JSrfinüimg ίι^χ·ί·.ιιηantreten»

Claims

- 14 - ' · ' * Patentansprüche

1, Vorrichtung zum Herateilen von dünnwandigen, einseitig. offenen Hohlkörpern» insbesondere Behältern, mit einem zwischen dem Boden und dem offenen Ende dee Hohlkörpers liegenden Hrleteil geringeren Querschnitten aus einer folie aus einem thermoplastischen Kunststoff, gekenn» zeichnet durch einen den Behälterboden und einen diesem benachbarten Teil der Seitenwandung formenden, einseitig offenen ersten Formteil (32) und einen an dessen offenes Ende angrenzenden, den Haieteil und die diesem benachbarten Teile des Hohlkörpers formenden zweiten Formteil, der aus zwei längs einer Axialebene der Form aneinander angrenzenden, quer zu dieser Ebene auseinander bewegbaren Hälften (34# 36; 35, 37) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Formelnrichtung (58) am zweiten. Formteil zur Bildung eines besonders geformten .Bandes des Hohlkörpers.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Schneidvorrichtung (87) am offenen Ende des zweiten Formteiles.

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\ 4« Vorrichtung nach Anspruch 1 "biß 3» gekennzeichnet durch "v einen Auswerfer (40) an dem dem Boden dea Hohlkörpers benachbarten Ende dee ersten Formteiles.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet» daS die Oberseite (42) des Auswerfer« (40) den Boden des Hohlkörpers bildet. i

6, Vorrichtung nach Anspruch t bis 5_r gekennzeichnet durch einen oder meliere weitere zwischen den ersten und zweiten Formteil angeordnete Formteile.

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