Verfahren zur Herstellung von geblasenen Kunststoffhohlkörpern und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von geblasenen Kunststoffhohlkörpern und dazu eine leistungsfähige Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. Blasmaschinen zur Herstellung von Kunststoffartikeln aller Art werden gewöhnlich an Extruder bzw. Schnecken- oder Strangpressen angeschlossen zum Beimischen von verschiedenen Pigmenten zum Kunststoffmaterial, um den damit herzustellenden Kunststofferzeugnissen die gewünschte Materialfarbe zu geben.
Zur Sicherheit einer gleichmä ssigen Einfärbung sowie der Herstellung einer homogenen Kunststoffmasse, welche für diese Verformungsart geeignet ist, verwendet man dafür einen Extruder mit einem Mundstück, welches eine Einrichtung von verschiedenen Zähnen hat, welche relativ zueinander eine Zeitlang in Kontakt mit der dadurch wegschiebenden Kunststoffmasse sind und dabei eine gute Mischwirkung ergibt.
Obgleich diese Einrichtung zufrieden arbeitet, bleibt doch noch ein häufiges Problem, wenn ein Rückdruck durch die Versorgung der Formenstationen durch die Kunststoffverteilungsleitungen entsteht.
Unter solchen Bedingungen überträgt sich der Rückdruck zum Extrudermundstück und kann dabei eine wesentliche Kraft ausüben, um die Verstellung der beweglichen Teile des Mundstückes in seinen Lagern zu bewirken, so dass eine unerwünschte Berührung der Zähne untereinander, ja sogar ein Abscheren der Zähne und dadurch ein dauernder Schaden zur notwendigen Stillegung der ganzen Vorrichtung zur Reparatur entsteht.
Neben der einfacheren Herstellung und Betriebs übersicht und Senkung der Unterhaltskosten sowie Wegfall von Verlustzeiten wegen des zeitweiligen Nichtfunktionierens der Vorrichtung ist ausserdem noch die Herstellung eines stärkeren und dauerhafteren Kunststofferzeugnisses dieser Art möglich.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile beseitigt, und das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitiger seitlicher Materialeinführung rund um beide Seiten eines Kernmittels zum Zusammenverbinden der Schweisslinien des Materials zweier ineinandergeschobener Rohre mit in Kreisumfangsrichtung vorbestimmt gegeneinander verschobenen Schweisslinien die Rohre gemeinschaftlich als ein einziges Kunststoffrohr stranggepresst und einer Blasformstation zugeführt werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie neben Kernmittel mit einer Kammer für einen ringförmigen Durchgang, ringförmige Mittel zum Teilen in einen äusseren und inneren ringförmigen Durchgang, Versorgungsmittel zum fortlaufenden Bilden von zwei ineinandergesehobenen Rohren durch verschiedene Kunststofffliesswege der ringförmigen Durchgänge und Mittel für ein anschliessendes gemeinsames Strangpressen der zwei ineinandergeschobenen Rohre, mit gegeneinander versetzten Verbindungslinien als ein einziges Rohr, aufweist.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der denselben darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer kompletten Blasformvorrichtung,
Fig. 2 eine senkrechte Schnittansicht durch die Mitte des Homogeniseurs,
Fig. 3 eine Draufsicht des Homogeniseurgehäuses,
Fig. 4 einen Teilaufriss des Schneckenmutterteils des Homogeniseurs,
Fig. 5 einen Detailaufriss vom Schneckenspindelteil des Homogeniseurs,
Fig. 6 einen waagrechten Mittelteilschnitt der Kugelverbindung zwischen der Hauptkunststoffverteilungsleitung und der zweiten Leitung,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Blasformstation,
Fig. 8 einen senkrechten Mittelschnitt des Kunststoffflussregelventils und des Röhrenformteils der Formstation, -Fig. 9 einen waagrechten Schnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 8, dem entfernten Teilring bzw.
Trennring und bestimmte Bestandteile zur nachfolgenden Erklärung,
Fig. 10 ein Detail des Bodens vom oberen Formkopf,
Fig. 11 einen senkrechten Schnitt des Kunststoffregelventils gegen die Formstation oder nach rechts gesehen von Fig. 8 und 9,
Fig. 12 eine Ansicht der unteren Platte und Zentrierring der Formstation,
Fig. 13 einen Querschnitt des Kunststoffrohres sowie des Formkopfes und der Spindel,
Fig. 14 eine schematische Darstellung des pneumatischen und hydraulischen Regelsystems der ganzen Vorrichtung.
Homogeniseur, Sicherheitsventil und Verteilungssystem
In Fig. 1 ist unter Nr. 20 eine herkömmliche Schneckenpresse zur Verwendung für Kunststoffblasformung bezeichnet. Diese Schneckenpresse ist mit einem Trichter 22 zur Aufnahme von Kunststoffkörnern oder ähnlichem versehen. Die Schneckenpresse enthält Mittel für Beheizung, welche die festen Kunststoffkörner oder -kugeln ausreichend einer Hitze unterwerfen zum Umformen derselben in einen flüssigen Zustand und zum Verformen dieser fliessenden Kunststoffmasse in der Schneckenpresse. Um die Kunststoffmasse nach Wunsch einzufärben, werden die Farbstoffe in den Trichter 22 sogleich dazu gegeben. Die heisse Kunststoffmasse läuft dann in den Homogeniseur 24, welcher den Kunststoff mit den Farbstoffen gleichmässig vermischt und unter entsprechendem Druck in ein paar Hauptverteilungsleitungen 26 und 28 bringt.
Die Hauptleitung 26 versorgt über ein paar Kugelgelenkverbindungen 30 und 32 die Nebenleitungen 34 und 36. Die Nebenleitungen 34 und 36 versorgen die Formstationen 38 und 40. Das Ende der Leitung 26 steht mit dem Homogeniseur 24 in direkter Verbindung und versorgt eine dritte Formstation 42 durch die Kugelgelenkverbindung 44.
Eine ähnliche Anordnung besteht auch für die Hauptleitung 28, welche mit ein paar Nebenleitungen 46 und 48 ebenfalls durch Kugelgelenkverbindungen 50 und 52 gekuppelt ist. Die Nebenleitungen 46 und 48 versorgen wiederum die Formstationen 54 und 56, und das Ende der Leitung 28 steht mit dem Homogeniseur 24 in direkter Verbindung, zur Versorgung der Formstation 58 durch die Kugelgelenkverbindung 60.
Ein Sicherheitsunterbrechungsventil 62 ist mit dem Homogeniseur 24 an der Verbindung der Hauptleitungen 26 und 28 gekuppelt und unterstützt die Reduzierung des übermässigen Rückdruckes am Homogeniseur auf einen entsprechenden gleichmässigen Wert.
Der Homogeniseur 24 ist im Detail in Fig. 2 zu sehen. Ein Rohr 64 erstreckt sich aus dem Gehäuse der Schneckenpresse 60 und ist verbunden mit einem Block 66, welcher das Gehäuse des Homogeniseurs bildet. Das Rohr 64 ist versehen mit einer Bohrung 68, welche sich der Länge nach von der Schneckenpresse 20 aus erstreckt, und dem Trichter 22, welcher mit Kunststoff und Farbstoff gefüllt ist, zum Füllen der Bohrung 68 und darauffolgender Erwärmung entlang der Bohrung, in welcher eine Schnecke 70 rotiert. Ein spitz zulaufendes Element 72 ist eingeschraubt in die Schnecken achse, und zwar axial anliegend an einer konusähnlichen Spitze, welche sich am Ende der Schnecke befindet.
Ein Einsatz 74 im Block 66, anliegend an das Rohr 64, hat durch das Element 72 eine kegelstumpfartige konische Öffnung erhalten und bildet mit der Bohrung 68 und einer Bohrung 78 im Block 66 den Materialdurchgang 76. Die Bohrung 78 hat einen etwas leleineren Durchmesser als die Bohrung 68 und ist konisch. Sie bildet ausgerichtet eine Fortsetzung der Bohrung 68 und eine Verengung wegen dem Einsatz 74 für den Durchgang von Material.
Das Element 72 und der Einsatz 74 bilden die sogenannten männlichen und weiblichen Teile des Homogeniseurs. Der Einsatz 74 ist versehen mit drei kreisförmigen Reihen von Zähnen 80, 82 und 84 in konzentrischer Ausrichtung und axialem Abstand, wie in Fig. 2 zu sehen. Die Zahnreihe 80 hat 18 Zähne und die Zahnreihen 82 und 84 bestehen aus je 16 Zähnen.
Ähnlich ist das Element 72 mit drei Reihen von äusseren Zähnen 86, 88 und 90 mit einer Anzahl von 18, 16 und 10 Zähnen.
In Fig. 2 kann man sehen, dass die Zähne 86 vom Element 72 senkrechte Oberflächen 92 aufweisen, welche sich in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur gemeinsamen Achse der Bohrungen 68 und 78 erstrek ken. Ähnlich sind die Zähne 82 vom Einsatz 74, welche auch senkrechte Oberflächen 94 aufweisen, die sich in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zu der gemeinsamen Achse von den Bohrungen erstrecken. Wenn also die Gegenzähne 86 und 82 eine Ausrichtung aufweisen, wie dargestellt, so ist der Durchgang 76 dazwischen verengt und ergibt eine kurze senkrechte Spannung, welche sich durch die Oberfläche 82 und 94 der Gegenzähne erklären lässt.
Die Zähne 88 und 84 vom Element 72 und dem Einsatz 74 sind in ähnlicher Weise angeordnet und weisen auch senkrechte Oberflächen 96 und 98 auf. Es sei bemerkt, dass die waagrechten Gegenzähne vom Element 72 und Einsatz 74 eine ungleiche Anzahl von Zähnen haben, so dass daraus zu ersehen ist, dass sich die verschiedenen Oberflächen in Gegenüberstellung gleichzeitig bewegen, z. B. die einzelnen Oberflächen 96 und 98 sind zueinander versetzt entsprechend den zwei Paaren von Zähnen 86 und 84, wie zu sehen in Fig. 2. Die Bohrung 78 füllt Material aus dem Homogeniseur in ein Paar von Abzweigdurchgängen 100 und 102 (siehe Fig. 2 und 3), welche in Verbindung mit den Hauptleitungen 26 und 28 bzw. dem Sicherheitsventil 62 steht, wobei das Ventil 62 einen Stift 104 verschiebbar in der Öffnung 106 besitzt und in Verbindung mit der Bohrung 78 zwischen den Abzweigdurchgängen 100 und 102 steht.
Eine Überdruckboh- rung 108 erstreckt sich aufwärts von der Unterseite vom Block 66 aus und durchschneidet die Öffnung 106, wobei das Loch in normaler Weise durch den Stift 104 versperrt ist. Der Stift 104 ist versehen mit einem Kopf 110, welcher gegen ein Endstück 112 mit einem Arm 114 lagert. Ein Bolzen 116 ist im Endstück 112 befestigt und drehbar im Arm 114 für eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn montiert, wie zu sehen in Fig. 2, und zwar bei einer Nach-Rechtsbewegung vom Stift 104. Ein Gewicht 118 ist mit dem äusseren Ende 120 vom Arm 114 gekuppelt zum normalen Verbleiben des Armes und des Stiftes in der dargestellten Lage.
Es ist zu verstehen, dass der Stift 104 in seinem mit ihm vereinigten Aufbau tätig ist, wenn der Rückdruck über Bohrung 78 einen vorher festgesetzten Höchstwert, welcher durch das Gewicht 118 bestimmt ist, erreicht.
Wenn der Stift 104 einen genügenden Abstand, und zwar von rechts, wie zu sehen in Fig. 2, hat, so öffnet sich das Uberdruckventil, um einen Ausfluss von Kunststoff aus der Bohrung zur Reduzierung des übermässigen Druckes darin zu erreichen.
In Fig. 6 ist eine der Kugelgelenkverbindungen 30 im Detail zu sehen. Die anderen Verbindungen 32, 44, 50, 52 und 60 sind genau so wie die Verbindung 30.
Die zweite Leitung 34 ist versehen mit einem Block 122 am Ende der anliegenden Hauptleitung 26. Der Block 122 hat eine zentrale Durchgangsbohrung 124, welche in Verbindung mit der zweiten Leitung steht, wobei die zentrale Durchlassbohrung 126 im Block 128 dieselbe durchschneidet und in der Hauptleitung 26 dazwischen angeordnet ist. Der Durchlass 126 der Hauptleitung ist so dargestellt, dass keiner der Blöcke 122 und 126 den Fluss von Material durch die betreffenden Leitungen verhindern kann. Der Block 122 stellt eine ebene Fläche 130 mit einer Verlängerung 132 dar mit einer konvex-halbkugelförmigen Oberfläche, welche mit einer ähnlichen Vertiefung in der Fläche 134 vom Block 128 zusammenpasst.
Eine Kopfschraube 136 erstreckt sich durch den Block 128 und ist mittels Schraubgewinde in Mitnehmerlöchern im Block 122 aufgenommen, wobei durch das Gegeneinanderpressen der Flächen 130 und 134 durch das Anziehen der Schraube 136 diese Flächen abgedichtet werden. Natürlich erlaubt ein Lösen der Schraube 136 eine Bewegung der zweiten Leitung 34 zum Einrichten der gleichen Lage der mit ihr arbeitenden Formstation 38 sowie zum Erleichtern der Anlage von verschiedenen Hilfsanordnungen an der Vorrichtung und anschliessendes Abdichten der gekrümmten zusammenpassenden Oberfläche durch die Schrauben zu einer leckfesten Verbindung.
Die Formstation
Nach Fig. 7 ist die Formstation 38 ausgebildet, wie sie schematisch in Fig. 1 zu sehen ist, und zwar in der Ansicht der Vorderseite, wobei die anderen Formstationen in Konstruktion und Funktion genau gleich sind.
Der Ständer 38 ist versehen mit einem Paar von waagrecht ausgerichteten Laufbahnen 140, welche Gleitblöcke 142 tragen, welche fest mit einem Paar von entgegengesetzt angeordneten Formwerkzeugteilen 144 verbunden sind. Ein Paar Verbindungshebel 146 sind schwenkbar mit den jeweiligen Gleitblöcken 142 gekuppelt, wobei die Enden der Verbindungshebel zum Regulieren bzw. Einstellen der Supportenden 148 für die schwenkbare Verbindung des Gleitblocks dienen.
Ein Paar doppelt wirkende pneumatische Arbeitszylinder 150 ragen aus den Seiten des Maschinenständers 138, um die Bewegung der Formwerkzeugteile 144 gegeneinander und zurück zu bewirken. (Der Fuss des Maschinenständers 138 ist nicht gezeichnet.)
Ein Dorn und ein Formkopfgehäuse 152 sind über den Teilen 144 angeordnet und mit einer unteren Platte 154 versehen. Ein Ventilkörper 156 ist an der linken Seite vom Gehäuse 152 mit einer daraus vorwärts vorstehenden Antriebswelle 158 montiert. Eine Kurbel 160 ist mit der Welle 158 verbunden, wobei die Kurbel 160 mittels eines doppelt wirkenden pneumatischen Arbeitszylinders 162 mit einer Kolbenstange 164 bewegt wird. Der Zylinder 162 ist in einem Rahmengestell 166 aufgehängt; der letztere und der Ventilkörper 156 sind an einem Teil einer aufrechten Strebe 168 angeordnet.
Ein Hebelarm 170 ist an einem Ende mit der Kurbel 160 schwenkbar verbunden, und das andere Ende vom Hebelarm ist mit einem Mitnehmer 172 versehen, welcher über eine Leerlaufrolle 174 ruht. Der Mitnehmer 172 ist angeordnet zum Mitwirken des Antriebes 176 zum Betätigen des solenoidgesteuerten hydraulischen Ventils 178, welches den Fluss von Druckflüssigkeit zu einem doppelt wirkenden Zylinder 180 betätigt. Auf einer Konsole 182 ist dieser Zylinder der Länge nach befestigt mit dem Gehäuse 152 der Kolbenstange 154 und mit seinem freien Ende an einer Stirnplatte 186, welche einen Teil der Konsole 182 bildet, gesichert. Der Zylinder 180 ist versehen mit einem Mitnehmer 181, welcher in eine Mitnehmerrolle 190 eingreift, welche hängend an einem Hebellager 192 mittels eines Drehbolzens 194 gelagert ist.
Die obere höchste Lage vom Dorn 196 ist zu sehen in Fig. 7, und zwar zwischen der Konsole 182 und dem linken Ende vom Hebelarm 192, welcher schwenkbar mit dem Dorn 196 gekuppelt ist. Der Dorn steht an seinem äussersten oberen Ende in Verbindung mit einer Druckluftpumpe während der Blasformtätigkeit. Das Ende der zweiten Leitung 34 kann man sehen in Verbindung mit dem Ventilkörper 156 an seiner linken Seite.
Fig. 8-12 zeigen besonders interessante Teile der Formstation im Detail. Der Dorn 196 ist montiert in der zentralen Bohrung der Dornführung 212, eingeschraubt in den Kopf vom Gehäuse 152. Die Dornführung 202 erstreckt sich abwärts durch das Gehäuse 152 in der Form eines Zylinders 204 von verkleinertem Durchmesser, mit einem unteren zugespitzten Ende.
Der obere Formkopf 206 nimmt den Zylinder 204 zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse 152 auf, während der untere Formkopf 208 in dem Gehäuse unter dem oberen Kopf 206 und über dem unteren äussersten Ende vom Zylinder 204 angeordnet ist. Der Dorn 196 hat ein unten zugespitztes äusseres Ende 210, welches in der dargestellten Lage durch eine Mündung 212 in der Düse 214 vorsteht. Die Düse 214 hat einen dazu passenden konischen Durchlass 216 zur Aufnahme des äussersten Endes 210 und ist versehen mit einem ringförmigen Flansch 218, welcher durch eine darüberliegende ringförmige Schulter in der unteren Platte 154 gebildet wird.
Ein Zentrierring 220 umgibt den Flansch 218, und zum Zentrieren des Dornes in der Platte 154 ist eine gegabelte Schaufel 222 angeordnet und wird senkrecht mit einem einfach wirkenden Zylinder 224 (siehe Fig. 14) zum Entfernen des geformten hohlen Erzeugnisses nach dem Blasarbeitsgang betätigt. Der obere Kopf 206 hat eine waagrechte Fläche 226 und einen hängenden zylindrischen Hals 228. Ein Fliesskanal oder eine Nut 230 enthält die zwei Abschnitte 232 und 234, welche durch eine Absperrung bzw. einen Anschlag 236 getrennt sind. Die Enden 238 vom Kanal 230 verbinden mit einem abgeschrägten Ende 240 den Kopf 206, wobei die Kante 240 in einen Durchlass 242 übergeht, welcher in Ausrichtung eine Flüssigkeitsverbin dung mit dem Durchlass 3 244 im Ventilkörper 156 er- gibt.
Ein Teilungsring 246 ist zwischen den Köpfen 206 und 208, wie zu sehen in Fig. 8, mit einem frei hängenden ringförmigen Flansch 248 versehen. Dieser Teilungsring 246 sorgt für die Trennung des Kunststoffflüssigkeitsstromes, welcher aus den Köpfen und dem Durchlass 242 austritt und enthält ein Paar Fliesswege für den Kunststoff für die betreffenden Formköpfe.
Beide Köpfe haben eine allgemein zylindrische Form, und der Kanal 230 im Kopf 206 umfasst den Hals im wesentlichen konzentrisch. Der untere Formkopf 208 ist ähnlich ausgebildet. Er hat eine waagrechte Fläche 250 mit einem Fliesskanal oder einer Nut 262, welche in zwei Abschnitte 254 und 256 wiederum durch einen Einsatz 258 geteilt ist. Das Ende 260 vom Kanal 252 ist verbunden mit der abgeschrägten Kante 262 vom Kopf 208. Die Kante 262 ist in Flüssigkeitsverbindung mit der Öffnung 242. Ein Luftdurchlass 264 erstreckt sich axial durch den Dorn 196 und hat am oberen Ende eine Verbindung mit einer Luftleitung (siehe Fig. 7). Der untere Kopf 208 hat eine kreisförmige Öffnung 266, sich abwärts erstreckend und einen rohrförmigen Weg für den Kunststofffluss rund um den Hals 228 und den unteren zylindrischen Teil 204 der Dornführung 202 bildend.
In der Darstellung sind beide Teilungsringe 246 am oberen Kopf 206 aus der Schnittansicht von Fig. 9 entfernt.
Der Hals 228 vom oberen Kopf 206 und der Flansch 248 vom Ring 246 bestimmt eine ringförmige Öffnung 268 für den Durchgang von Kunststoff aus dem oberen Kopf nach abwärts entlang dem Zylinder 204. Es ist so zu verstehen, dass die ringförmige Öffnung 268 und die ringförmige Öffnung 266 konzentrische Fliesswege für das gleiche Ausströmen aus den Fliesskanälen bilden. Es ist zu beachten, dass ungefähr 1/4 bis 1/3 von dem ringförmigen Flansch 248 eine verringerte Weite bzw. Zwischenraum aufweist, wobei diese Verringerung auf der rechten Seite vom Hals 228, wie zu sehen in Fig. 8, angeordnet ist. Die Köpfe 206 und 208 sind versehen mit Einsätzen 236 und 238, welche genau einander gegenüber angeordnet sind.
In Fig. 12 ist der Zentrierring 220 im Detail zu sehen. Der Ring hat einen Schlitz 270, welcher einen festen Stift 262, welcher fest mit der Platte 154 verbunden ist, aufnimmt. Der Ring 220 ist versehen mit einer Verlängerung 274 gegenüber dem Schlitz 270, welche sich nach auswärts radial durch die Nut 276 in der Platte 154 erstreckt. Ein U-förmiger Teil 278 trägt ein Paar Kopfschrauben 280, welche sich in Eingriff mit der gegenüberliegenden Seite der Verlängerung 274 befinden. Eine Regulierschraubeneinrichtung 282 im Teil 278 ist gekuppelt mit dem Ende der Verlängerung 274 mit einer Schlitz- und Nutenkupplung. Durch das Einregulieren mit der Schraube 280 wird der Ring seitlich zu der Einrichtung 282 bewegt, wobei das Gewinde eine Rückwärtsbewegung des Zentrierringes bewirkt.
Dabei ist genügend Spiel in der Nutenkupplung von Einrichtung 282 und Verlängerung 274 vorhanden, um eine seitliche Bewegung des Ringes 220 durch die Schrauben 280 zu erlauben. In dieser Weise kann der Dorn 196 im Verhältnis zur Düse 214 zur Mündungs öffnung 212 mit der untersten Dornspritze bzw. Fläche 210 ausgerichtet werden. In den Fig. 8, 9 und 11 kann man den Ventilkörper 156 sehen, welcher mit einer waagrechten Bohrung 284 versehen ist. Im Hauptteil der Bohrung 284 ist ein Ventilteil 286 angeordnet und bildet darin eine Kammer 288. Eine Einlassöffnung 290 und eine Ausgangsöffnung 292 verbinden die gegenüber liegenden Seiten der Kammer 288, in der Stellung des Ventilteiles 286 zum Öffnen des Ventils, so dass diese Öffnungen mit der zweiten Leitung 34 in Fliessverbindung über den Durchgang 244 stehen.
Die Antriebswelle 158 ist vollständig an einem Ende mit dem Teil 286 verbunden und eine zweite Welle 294 ist fest mit dem anderen Ende des Ventilteils verbunden und erstreckt sich gegenüber der Welle 158.
Ein Lagergehäuse 296 mit einer Halteplatte 298 ist am Körper 159 montiert und enthält ein Paar Nagellager 300, welche den Wellenstumpf 294 in der Bohrung 284 aufnehmen.
Ein Nagellager 302 dient dem Wellenstumpf 158 in der Bohrung 284 zum Lagern. Der Teil 286 enthält ein Paar in Abständen getrennte Zwischenräume. Die Endscheibe 304 nimmt eine Bohrung 284 auf, ein zentrales Gewebe 306 ist ganz mit der Scheibe 304 verbunden und das Gewebe dehnt sich entlang dem Durchmesser des Teiles 286 aus und bildet dadurch gegen überliegende Fliessflächen 308, welche in Fliessrichtung mit ihren Enden annähernd zusammenlaufen, wie in Fig. 8 verständlich dargestellt.
Ein Paar Haupt-Dichtungsringe 310, welche an die Endflächen der betreffenden Scheiben 304 angrenzen, befinden sich in der Bohrung 284 und der Umfang von diesen Ringen 310 liegt dicht in der Bohrung. Die inneren kreisförmigen Oberflächen der Ringe 310 bilden durch radiale Abstände zur Welle 294 und 159 ringförmige Höhlungen 312. Ein Paar von Neben- bzw.
Hilfsdichtungsringen grenzen aussen an die ringförmigen Oberflächen bzw. Ringe 310 und haben eine Dichtungswirkung mit der Welle 294 und 158. Ein Paar ringförmige Nuten bzw. Vertiefungen 316 sind angeordnet am Körper 156 mit den Nadellagern 300 und 302, anliegend an den Teil 286. Die Nuten nehmen die Hilfsdichtungsringe 314 auf und bilden einen ringförmigen Spalt zwischen dem kreisförmigen Umfang vom Ring 314 und dem Ventilkörper.
Ein Hilfsdurchgang 318 erstreckt sich axial von der Welle 158 aus und ist mit einer rechtwinkligen Krümmung verbunden mit der Höhlung 312 des mit ihm zusammenwirkenden Hauptdichtungsringes 310. Ähnlich hat die Welle 294 einen Hilfsdurchgang 320 und axial erstreckend hiervon eine Öffnung 322 in der Platte 298, welche ebenfalls Verbindung mit einer rechtwinkligen Krümmung mit der Höhlung 312, mit dem mitwirkenden Dichtungsring 310 hat. Der Ventilkörper 156 ist versehen mit einem Paar von Hilfsdurchgängen 324, welche verbunden sind mit den ringförmigen Nuten 316 rund um die Hilfsdichtungsringe 314. Also wird durch rund um den Ventilteil 286 durchgehender Kunststoff ein Verschmutzen der Lager 300 und 302 mit Hilfe des vorerwähnten Durch- ganges 320 und 324 vermieden.
Es sei noch bemerkt, dass die Hauptringe 310 aus einem Material mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten hergestellt sind als die umgebenden Ventilbestandteile, so dass sich in der Zeit der Kunststofferhitzung die Ringe 310 mehr ausdehnen und dadurch eine einwandfreie Dichtung mit der Bohrung 284 bilden. Die Ringe 310 können z. B. aus Kupfer sein, während der Rest vom Ventil aus Stahllegierungsteilen besteht.
Apparatekontrollsystem
Fig. 14 stellt ein passendes Kontrollsystem zum Regulieren sowie Kontrollieren der Tätigkeit einer Kunststofformstation dar. Es sind allerdings sechs solche Kontrollsysteme zur Mitwirkung in der Vorrichtung mit den dargestellten sechs Formstationen nötig.
Ein passender, nach der Uhrzeit zu regulierender, gEeichmässig laufender Motor 326 treibt sieben Zeitschaltscheiben 328, 330, 332, 334, 336, 338 und 340 an, welche mit Nocken bzw. entsprechenden Oberflächen versehen sind. Der Motor 326 treibt diese Zeitschaltscheiben 328-340 im Uhrzeigersinn zu einer aufeinanderfolgenden Lage ihrer Nockenoberfläche an zur Betätigung des Hebelarmes der Nockenschalter 342, 344, 346, 348, 350, 352 und 354. Der Schalter 342 erregt den Arbeitsmagneten des Solenoids 346, welcher mit dem Ventil 358 gekuppelt ist. Der Schalter 344 kontrolliert die Wirksamkeit des Solenoids 360, welches wiederum mit dem Ventil 362 gekuppelt ist. Der Schalter 346 ist angeschlossen an ein Paar Solenoide 364 und 366, welche im Wechsel mit den Ventilen 368 und 370 gekuppelt sind.
Der Schalter 348 kontrolliert die Tätigkeit von Solenoid 372, welches auf das Ventil 374 einwirkt. Der Schalter 350 ist verbunden mit einem Solenoid 346, welches das Ventil 378 kontrolliert. Der Schalter 352 erregt ein Paar Solenoide 380 und 382, welche mit den Ventilen 384 und 386 gekuppelt sind, und der Schalter 354 ist mit einem Solenoid 388 verbunden, welches das Ventil 390 bewegt.
Eine passende Stromquelle (nicht gezeichnet) ist an den Klemmen 292 der Schalter 342-354 zum Versorgen mit Betriebsstrom für die verschiedenen Solenoide bzw.
Arbeitsmagneten angeschlossen. Eine Luftleitung 394 steht in Verbindung mit einem Drucklufterzeuger (nicht gezeichnet). Die Leitung 394 ist mit vier Abzweigleitungen 396, 398, 400 und 402 versehen. Die Ventile 358 und 362 sind dazwischen in den Leitungen 396 und 398 angeordnet, welche mit Zylinder 162 für die Betätigung der letzteren verbunden sind. Das Ventil 374 ist dazwischen in Serie mit der Abzweigleitung 400 angeordnet zur Kontrolle des Luftdurchflusses zum Dorn 196. Das Ventil 378 ist mit einer Ausgangsleitung 404 über die Abzweigleitung 400, welche zwischen Ventil 374 und Dorn 196 angeordnet ist, verbunden.
Die Ventile 368 und 384 kontrollieren den Fluss der Druckluft aus der Abzweigleitung 402 durch den links ersichtlichen Pneumatikzylinder 950, welche die rechts ersichtliche Abteilung 144 bewegt, während die zwei Ventile 386 und 370 den Luftfluss in den rechts ersichtlichen Pneumatikzylinder 150 kontrollieren. Die zwei Zylinder 150 sind jeweils versehen mit den Kolbenstangen 151 und wirksam gekuppelt mit den betreffenden Formwerkzeugen 144. Das Ventil 390 am Ende der Hauptleitung 394 kontrolliert den Durchgang der Luft zum Zylinder 324, um die senkrechte Hin- und Herbewegung der Schaufel 222 gegen seine damit verbundene Kolbenstange 325 zu bewirken. Jedes der pneumatischen Ventile, wie zu sehen in Fig. 14, ist geschlossen, wenn sein Solenoid unwirksam ist, und somit ist auch der Durchgang von Luft in der mitwirkenden Leitung normalerweise geschlossen.
Zusammenfassend ist nun zu verstehen, dass jedes von den Ventilen 358, 362, 368, 386, 370 und 390 mit einer Ausgangsöffnung 408 versehen ist, welche den Druck in dem angeschlossenen Zylinder bei Ventiloffenstellung unterstützt. Ein hydraulischer F1üssigkeitsdlruckerzeuger (nicht gezeichnet) ist mit einem hydraulischen Ventil 178 gegen die Einlassleitung 410 gekuppelt. Die Rückkehrleitung vom hydraulischen System steht in Verbindung mit einem Auslass 412 des Ventils 178. Die Leitungen 414 und 416 verbinden die Kontrolleingangsöffnungen vom Ventil mit dem Zylinder 180. Das Ventil 178 ist von üblicher Bauart. Die Verbindung der Eingangsleitung 410 mit der Leitung 414 und gleichzeitig mit der Verbindungsleitung 416 mit dem Auslass 412 erfolgt, wenn das Ventil in einer entsprechenden Weise in Tätigkeit ist.
Abwechselnd verbindet das Ventil 170 die Einlassleitung 410 mit der Leitung 416 und der gleichzeitigen Verbindungsleitung 414 mit dem Auslass 412. Bei der Normallage der ersten Tätigkeitsart des Ventils 178, wie oben beschrieben, verbleibt die Kolbenstange 184 so wie in Fig. 7 dargestellt.
Wirkungsweise
Kunststoff in entsprechender Form wird in den Trichter 22 zum Erhitzen im Extruder bzw. in der Schneckenpresse 20 eingefüllt. Ein passendes Kunstharz lässt sich wie bekannt in einem flüssigen Zustand durch entsprechendes Erhitzen umformen und anschliessend wieder durch Abkühlung zurück in den festen Zustand verwandeln. Geeignete Antriebsmittel drehen die Schneckenwelle in der flüssigen Kunststoffmasse im Homogeniseur 24. Der Homogeniseur knetet das Kunststoffmaterial, bis es vollständig gleichmässig mit dem Farbstoff vermischt ist, welcher in den Trichter zugleich miteingefüllt wurde. Durch die Verkleinerung der Bohrungen 48 und 78 wird die Kunststoffmasse entsprechend verdichtet und durch die Tätigkeit der Homogeniseurzähne unter grosse Spannung gebracht. Dadurch entwickelt sich ein aussergewöhnlicher Druck in der Bohrung 78, bevor sich das Hilfsventil 62 öffnet.
Die männlichen und weiblichen Teile 72 und 74 vom Homogeniseur können ihre Wirkung nicht mehr verstärken, weil der Gegendruck gegen die Nase vom Element 73 dazu neigt, den Zwischenraum zwischen der entgegengesetzten Zahnreihe zu vergrössern, so dass ein schädlicher Eingriff entsteht.
Der flüssige Kunststoff wird durch die Leitungen 26 und 28 und die zweite Leitung zu den verschiedenen Formstationen, wie dargestellt in Fig. 1, verteilt und befördert. Die Formstationen sind aufeinanderfolgend tätig durch die jeweiligen Kontrollkreise, wie dargestellt in Fig. 14. Dies wird wirkungsvoll durch entsprechendes Einrichten der Zeitschaltscheiben durch dieses Kontrollsystem erreicht, so dass eine Formstation ihren Arbeitsgang komplett vor Beginn der Tätigkeit der nächsten Station in jeweiliger Aufeinanderfolge beendet hat. Es wird nun die Tätigkeit der Station 38 nachfolgend beschrieben. Wenn die Zeitschaltscheibe 328 den Schalter 342 schliesst, wird das Solenoid 356 zum Öffnen des Ventils 358 erregt und der Kolbenstangendurchgang 324 im Ventilkörper 156 bewegt.
Der Kunststoff kann dabei die Lager 300 und 302 nicht verschmutzen und diese können sauber wieder verwendet werden. Der Durchgang 242 richtet den flüssigen Kunststoffstrom in den Spalt zwischen den Köpfen 206 und 208, wonach der Teilungsring 246 den Strom in einzelne Bestandteile spaltet für den Fluss durch den Kanal 424 ist in Hülle 420 in entgegengesetzter oder gegen überstehender Lage zur Schweisslinie 422 festzustellen.
Diese Schweisslinien werden geformt durch Anschläge 236 und 248 in den Köpfen, welche wie oben beschrieben, jede der zwei Kanäle in ein paar voneinander abhängige Abschnitte teilen. Nachdem die zwei Köpfe mit zwei Anschlägen 236 und 258 in entgegengesetzter Richtung relativ zu der Achse vom Dorn 196 versehen sind, ist es wichtig, dass die Schweissnahtlinien 422 und 424 sich in ähnlicher Beziehung zueinander bilden. Die Oberfläche der Zeitschaltscheiben 228 und 330 sind so eingerichtet, dass der Schalter 342 sich beim Wieder öffnen gerade etwas früher vor dem Schalter 244 und der Scheibe 330 schliesst. Die Erregung des Solenoids 360 zum Öffnen des Ventils 362 und zurück zur Kurbelwelle ist umgekehrt zu der Stellung, wie dargestellt.
Das Kunststoffkontrollventil schliesst bei Rückkehr der Ventilspule in der dargestellten Lage und gleichzeitigen Auslösens zum Betätigen des hydraulischen Ventils 178 zu den Verbindungsleitungen 410 und 414. Die Leitung 416 kann sich durch den Ausgang 412 in die Rückflussleitung vom hydraulischen System und zurück zu dem Zylinder 190 zu der dargestellten Stellung entleeren. Nach Schliessung des Kunststoffkontrollventils bewirkt die Zeitschaltscheibe 332 das Schliessen des Schalters 346 zum Erregen der Solenoide 364 und 366 zum Öffnen der Ventile 368 und 370. Zu diesem Zeit punkt hängt das zusammengesetzte I Kunststoffrohr aus der Öffnung 212 zwischen der Formabteilung 144, wobei sich das Rohr danach von dem anderen abtrennt.
Das Öffnen der Ventile 368 und 370 schiebt also die Formabteilung 144 vorwärts zueinander, unter Mitwirkung des Verschlusses des Kunststoffrohres. Danach schliesst die nächste Zeitschaltscheibe 334 den Schalter 348 zur Erregung des Solenoids 372 und öffnet das Ventil 274. Dieses erlaubt nun der Luft unter Druck durch den Dorn 196 zu fliessen und damit das Kunststoffrohr, welches noch immer in Verbindung mit dem Dornluftgang 364, bevor das Rohr noch nicht die Mündung 212 verlassen hat, steht. Der Blasformvorgang geht in der üblichen Weise vor sich. Der Luftdruck im Kunststoffrohr dehnt dasselbe so weit aus, bis die inneren Oberflächen der Form bzw. des Werkzeuges durch den Kunststoff berührt werden, bzw. bis er fest anliegt.
Der Kunststoff wird nunmehr gekühlt und damit wieder verfestigt. Zu dieser folgenden Verfestigung bewirkt Zeitschaltscheibe 336 die Schliessung des Schalters 350 zum Erregen des Solenoids 376 und Öffnen des Ausgangsventils 378. Die nächste Zeitschaltscheibe 338 betätigt den Schalter 352 zum Erregen der Solenoide 380 und 382, welche im Wechsel die Ventile 384 und 370 öffnen. Nachdem sich die Ventile 368 und 386 wieder geschlossen haben und der Pneumatikzylinder 150 die Formabteilung 144 abgetrennt hat, verlässt das fertige Erzeugnis hängend die Mündung 212. Schliesslich bewirkt die Zeitschaltscheibe 340 die Schliessung des Schalters 354 zur Erregung des Solenoids 288 und Öffnen des Ventils 290 für den einfach wirkenden Pneumatikzylinder 224, und das Kunststofferzeugnis fällt durch sein Gewicht auf eine Gleitbahn (nicht gezeichnet).
Zum richtigen Verstehen der ganzen Anlage der Formvorrichtung ist das Schema von Fig. 1 von Wichtigkeit.
Der tatsächliche Abstand des flüssigen Kunststoffs aus dem Homogeniseur 24 zu jeder Formstation ist jeweils der gleiche. Auch die Längen von der Leitung 34, 36, 46 und 48 können etwas schwanken, wie zu sehen. Dies ist geschehen, weil der Druck von der flüssigen Kunststoffmasse an jeder Station gleich sein soll, um eine gleichmässige Tätigkeit der Formstationen sicherzustellen. Zusammenfassend soll noch bemerkt sein, dass die Art des Regulierens der entsprechend hoch liegenden Temperaturen, in der der Kunststoff bis zum tatsächlichen Ausgang aus der Mündung 212 bleibt, eine grosse Geschicklichkeit erfordert. Es können also die elektrischen Heizelemente (nicht gezeichnet) auch entlang den verschiedenen Verteilungsleitungen am Ventilkörper und Dorngehäuse von jeder Formstation angeordnet sein.
Die beschriebene Vorrichtung sichert einen gleichmässigen Druck trotz hohem Rückdruck und erhält den gewünschten Zwischenraum zwischen den Materialmischungszähnen. Ausserdem wird nach der vorliegenden Erfindung die Versorgung der vorgenannten Einrichtung, welche zum Abscheren des Kunststoff- oder anderen Materials neigt, durch ein gleichzeitiges Zusammenpressen des Materials zu einer gleichmässigen Masse erreicht.
Ausser der verbesserten Homogenisierung von Kunststoffmaterial zum Blasverformen mit der Kunststoffverformstation, welche den Kunststoff unter Ausscheidung von Schwächungslinien formt, welche beim verformten Produkt nach dem konventionellen Verfahren bisher aufgetreten sind und den Kunststoff in einem Rohr rundum einer Dornführung aus einem Formkopf zwischen ein paar Formen leitet, wonach Luft unter Druck eingelassen wird, um das Ende des so gebildeten Kunststoffrohres in der Form bis zum Anliegen an die Innenwände derselben auszudehnen. Da sich jedoch nur ein einzelnes Kunststoffrohr bildet, welches den Formkopf mit einer sogenannten Schweisslinie oder -naht verlässt, ergibt sich bei der Ausdehnung der Länge nach dieser Kunststoffröhre in der Form eine ähnliche Schwächungslinie beim Endprodukt, also beim Kunststoffhohlkörper.
Erfindungsgemäss wird deshalb das Verfahren und die Vorrichtung insofern verbessert, dass anstelle des einen vorgefertigten Kunststoffrohres sogleich ein Paar von konzentrischen rohrförmigen Hüllen mit besonders versetzt angeordneten Schweisslinien vorgeformt werden, welche sich zu einem einzigen zusammengesetzten Rohr schon vor Eingang in die Blasform vereinigen.
Die Verformstation bzw. der Formkopf stellt diese Hüllen in konzentrischer Verbindung miteinander her.
Durch gegenseitige Teilung in Zwischenspalten werden die hereinkommenden Kunststoffströme und Richtungen zu den jeweiligen Formköpfen geleitet.
Ein Ventil zum Regeln des Kunststoffflusses zu der betreffenden Ausformstation mit einer Kugelgelenkverbindung zwischen der Hauptkunststoffversorgungsleitung und jeder einzelnen Zuführleitung zur Formstation verbessert die Bedienung. Das Zentrieren des Dornes in der Formstation und die Anordnung eines Sicherheitsventils zum Ausgleich des übermässigen Rückdruckes auf den Homogeniseurausgang ist dabei einfach zu bewerkstelligen.
Die oben beschriebenen Ventile bewirken dazu noch eine Erleichterung des Reinigens und Verhütung einer Verschmutzung von Büchsen oder Lagern, der Ventilbetätigungsachse in dem Ventilkörper durch das Einsickern von Kunststoff rund um die Ventilteile. Dies kommt hauptsächlich vor nach dem Drücken in die Kunststoffverteilungsleitungen. Diese verbesserten Mittel ermöglichen ein freies Durchsickern der Verunreinigungen bei den Ventilbüchsen oder Lagern und erleichtern die nachfolgende Instandsetzung für den Wiedergebrauch ohne Verlust von Kunststoff.