CH700650B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters (49) mittels Thermoplast-Kunststoffspritztechnik, wobei in einem Spritz-Schritt ein Spritzgusskörper (41) um einen Kern einer Spritzform gespritzt wird. Dabei definiert der Kern (3) die innere Form und eine erste Öffnung des Spritzgusskörpers (41). Beim Spritz-Schritt wird ein düsenseitiger Kernstift (134) gegen oder in den Kern (3) geführt, welcher eine zweite Öffnung (46) während des Spritzens definiert. In einem nachfolgenden Blas-Schritt wird der Spritzgusskörper (41) in einer Blasform zur Form eines Behälters (49) aufgeblasen. Beim Blas-Schritt wird ein bodenseitiger Kernstift durch die zweite Öffnung (46) des Spritzgusskörpers (41) gegen oder in den Kern (3) geführt.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Spritzgusstechnik und der Spritzblastechnik und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

[0002] In der Spritzblastechnik werden Behälter aus einem Formmaterial wie einem thermoplastischen Kunststoff in einem Zwei-Stationen-Verfahren hergestellt, indem in einem Spritz-Schritt aus einer Schmelze ein Vorformling oder Preform um einen Kern oder Dorn in einer Spritzform gespritzt wird, anschliessend der Kern mit dem Vorformling in eine Blasform transferiert wird und dort der Vorformling in die fertige Form des Behälters entsprechend der Blasform aufgeblasen wird. Die Schritte «Spritzen» und «Blasen» können in derselben Anlage ausgeführt werden, oder es können Vorformlinge vor dem Blasen zwischengelagert und transportiert werden.

[0003] Für gewisse Anwendungen ist es erforderlich, dass ein Behälter nicht nur die eine Öffnung, die sich um den Kern bildet, aufweist, sondern mindestens eine weitere Öffnung. Allgemein besteht bei Spritzgusskörpern das Problem, dass eine Öffnung im Körper von der Schmelze umflossen wird und sich Zusammenflusslinien bilden, welche den Körper schwächen und/oder auch zu optischen Beeinträchtigungen entlang der Fliessnähte führen.

Darstellung der Erfindung

[0004] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei der Spritzgusskörper keine schwächenden Zusammenflusslinien aufweist. Zudem soll das Verfahren den Aufwand für eine Nachbearbeitung des Spritzgusskörpers klein halten und Abfälle reduzieren oder gänzlich vermeiden.

[0005] Eine weitere Aufgabe ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlauben, Spritzgusskörper und daraus durch Blasen geformte Behälter herzustellen, welche hohen Innendrücken standhalten und zwei Öffnungen aufweisen.

[0006] Diese Aufgabe lösen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

[0007] In dem Verfahren wird also in einem Spritz-Schritt der Spritzgusskörper nach dem Heisskanalverfahren durch eine Düse in einer Spritzform mit einem Hohlraum gespritzt, wobei ein Kern der Spritzform die innere Form des Spritzgusskörpers definiert. Dabei wird ein düsenseitiger Kernstift durch die Düse gegen einen Kern der Spritzform geführt und dadurch eine Öffnung im Spritzgusskörper definiert. Die Schmelze fliesst, den ersten Kernstift umgebend, durch eine um den ersten Kernstift herum verlaufende Austrittsöffnung der Düse in den Hohlraum, und anschliessend wird die Austrittsöffnung verschlossen.

[0008] Indem der düsenseitige Kernstift gegen den Kern der Spritzform geführt ist, entsteht eine Öffnung im gespritzten Körper. Indem die Schmelze um den ersten Kernstift herum in den Hohlraum fliesst, ist es möglich, Bindenähte zu vermeiden. Durch das Verschliessen der Austrittsöffnung entsteht kein Anguss oder nur ein sehr kleiner Anguss. Dadurch werden Materialverluste verkleinert.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Düse ein Verschlussmittel zum Verschliessen und Öffnen der Austrittsöffnung auf. Vorzugsweise ist das Verschlussmittel der düsenseitige Kernstift selber und ist die Austrittsöffnung der Düse durch Verschieben des düsenseitigen Kernstiftes in Längsrichtung der Düse offenbar und verschliessbar. Dazu weist der düsenseitige Kernstift vorzugsweise eine bezüglich eines vorderen Endes des düsenseitigen Kernstiftes nach hinten versetzte und um den Umfang des düsenseitigen Kernstiftes herum verlaufende Einschnürung auf.

[0010] Zum Spritzen des Spritzgusskörpers mit dieser Düse wird der düsenseitige Kernstift nach vorne geschoben, fährt dabei in eine Ausnehmung oder Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes ein und öffnet, sobald die Einschnürung den Bereich der Düsenspitze erreicht, die Austrittsöffnung. Die Umfangsform des düsenseitigen Kernstiftes ist vorzugsweise genau komplementär zur Innenform der Ausnehmung, so dass die Schmelze nicht in die Ausnehmung des werkzeugseitigen Kernstiftes dringen kann. Nach dem Spritzen wird der düsenseitige Kernstift wieder zurück in die Düse gezogen, trennt dabei den Spritzgusskörper von der in der Düse befindlichen Schmelze und verschliesst die Düse.

[0011] Grundsätzlich ist in einer anderen Ausführungsform auch denkbar, dass der werkzeugseitige Kernstift in die Düse hinein bewegt wird und den düsenseitigen Kernstift in die Düse zurückstösst, und eine Einschnürung am werkzeugseitigen Kernstift oder zwischen den Kernstiften vorliegt und die Öffnung der Düse bewirkt.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verschlussmittel zum Verschliessen und Öffnen der Austrittsöffnung eine um den düsenseitigen Kernstift angeordnete und in Längsrichtung der Düse respektive des düsenseitigen Kernstiftes verschiebbare Hülse. Falls der düsenseitige Kernstift nicht in eine Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes einfährt, wird er gegen eine Aussenfläche oder einen Vorsprung des düsenseitigen Kernstiftes gepresst. Durch einen ausreichend hohen Druck der Pressung zwischen Kern und düsenseitigem Kernstift wird verhindert, dass ein Film aus der Schmelze zwischen Kern und düsenseitigem Kernstift eindringt und die vorgesehene Öffnung verschliesst.

[0013] In beiden Ausführungsformen ist der Fluss des Kunststoffs unmittelbar an der ringförmigen Anspritzstelle unterbrechbar, und Materialverluste werden minimiert oder eliminiert. In der Regel ist keine Nachbearbeitung der Öffnung erforderlich.

[0014] Vorzugsweise bildet also die Austrittsöffnung eine Ringdüse um den ersten Kernstift. Die Schmelze bildet beim Einströmen, entlang des Umfangs des ersten Kernstiftes gesehen, einen ununterbrochenen Film und fliesst dadurch als Ringfilm in den Hohlraum. Die Spritzform wird damit vom Bereich des Kernstiftes aus gleichmässig gefüllt. Würde der Kunststoff an einem oder mehreren anderen Anspritzpunkten eingespritzt, so würden schwächende Zusammenflusslinien entstehen. Bei Behältern, die hohen Belastungen, beispielsweise durch unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase, ausgesetzt sind, können solche Schwachstellen zur Zerstörung führen.

[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung definiert die Spritzform im geschlossenen Zustand eine bezüglich einer Längsachse im Wesentlichen symmetrische Form für den Spritzgusskörper und ist die Düse entlang dieser Längsachse angeordnet. Der düsenseitige Kernstift berührt also den Kern auf der Symmetrieachse oder fährt auf der Symmetrieachse in den Kern respektive den werkzeugseitigen Kernstift ein. Der Kunststoff fliesst dann durch die Austrittsöffnung und in der Form vorzugsweise symmetrisch zu einer Achse des Kerns respektive der Spritzform in eine Richtung entlang der Symmetrieachse, ohne dass Bindenähte entstehen.

[0016] Vorzugsweise ist der Spritzgusskörper ein Vorformling, welcher in einem anschliessenden Blas-Schritt zu einem Behälter aufblasbar ist. Vorzugsweise sind dann sowohl der Vorformling als auch daraus entstandene Behälter im Wesentlichen symmetrisch zu einer Symmetrieachse. Beim Blas-Schritt wird der Spritzgusskörper zur Form des Behälters aufgeblasen, wobei ein zweiter Kernstift durch die Öffnung des Spritzgusskörpers gegen den Kern geführt ist. Wird ein Behälter erzeugt, so kann die Öffnung auch als Bodenöffnung bezeichnet werden, im Gegensatz zu einer gegenüberliegenden Hauptöffnung des Behälters.

[0017] Eine entsprechende Blasstation weist vorzugsweise eine Gegenform auf, welche in Richtung des in der Blasstation angeordneten Kerns und des darauf liegenden Vorformlings bewegbar ist. Damit kann die Blasform mit der Gegenform verschlossen werden und kann ein Haltebereich in einem Bodenbereich des Vorformlings um die Bodenöffnung durch Einklemmen zwischen Gegenform und Blasform gehalten werden. Damit wird der Vorformling um die Bodenöffnung herum abgedichtet, so dass er aufgeblasen werden kann. Es wird dadurch auch verhindert, dass sich beim Aufblasen der Vorformling im Bereich der Bodenöffnung verzieht. Zudem erhält das Material im Bodenbereich beim Einklemmen seine definitive Form, so dass auch die exakte Form des Behälters im Bodenbereich durch die Form von Gegenform und Blasform definiert ist.

[0018] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gegenform einstückig, wobei ein vorderes Ende der Gegenform als bodenseitiger Kernstift ausgeformt ist, dessen Umfangsform komplementär zur inneren Umfangsform der Aussparung des werkzeugseitigen Kernstiftes ist. Ein an den bodenseitigen Kernstift anschliessender Bereich der Gegenform ist als Bodenhalter ausgeformt, um den Haltebereich des Vorformlings gegen den werkzeugseitigen Kernstift zu drücken und abzudichten.

[0019] In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Gegenform einen Bodenhalter und einen unabhängig von diesem bewegbaren vorlaufenden bodenseitigen Kernstift auf. Damit kann beim Schliessen der Blasform zuerst der bodenseitige Kernstift gegen den Kern respektive den werkzeugseitigen Kernstift gepresst werden, wodurch die Innenform der Bodenöffnung definiert wird, und ist anschliessend der Bodenhalter gegen den Haltebereich um die Öffnung herum pressbar. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn der bodenseitige Kernstift nicht in eine Öffnung des werkzeugseitigen Kernstiftes einfährt, sondern gegen eine Aussenfläche oder einen Vorsprung des düsenseitigen Kernstiftes gepresst wird.

[0020] Vorzugsweise wird die Temperatur der Blasform in einem Bodenbereich des Vorformlings um die Bodenöffnung herum tiefer gehalten als in einem Mittenbereich zwischen der Bodenöffnung und der Hauptöffnung. Damit wird die Form im Bodenbereich zusätzlich stabilisiert.

[0021] In dem kombinierten Verfahren zum Herstellen und Aufblasen eines Spritzgusskörpers zu einem Behälter wird also in einem Spritz-Schritt ein Vorformling um einen Kern gespritzt. Der Hohlraum (oder die Kavität) der Spritzform wird durch Formkörper bestimmt, beispielsweise eine obere Spritzformhälfte, eine untere Spritzformhälfte und einen Kern. Dabei definiert der Kern eine erste Öffnung oder Hauptöffnung des Behälters. In einem nachfolgenden Blas-Schritt wird der Vorformling zur Form des Behälters aufgeblasen. Dabei weist der Behälter eine zweite Öffnung oder Bodenöffnung auf, und ist beim Spritz-Schritt ein düsenseitiger Kernstift gegen den Kern geführt, welcher die Form der zweiten Öffnung während des Spritzens definiert, und ist beim Blas-Schritt ein bodenseitiger Kernstift durch die zweite Öffnung gegen den Kern geführt.

[0022] Dadurch wird es möglich, in einem Spritz-Blas-Vorgang ohne Nachbearbeitung zur Herstellung einer Öffnung einen Behälter mit zwei Öffnungen herzustellen, insbesondere auch angussfrei.

[0023] Die Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters weist also in der Spritzstation einen düsenseitigen Kernstift auf, welcher gegen einen in der Spritzform angeordneten Kern führbar ist und dadurch eine Öffnung des Vorformlings definiert, und in der Blasstation einen bodenseitigen Kernstift, der gegen einen in der Blasform angeordneten und einen Vorformling tragenden Kern führbar ist, wobei der bodenseitige Kernstift durch die Öffnung des Vorformlings fährt.

[0024] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0025] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: <tb>Fig. 1<SEP>eine erste Variante einer Spritzblasvorrichtung; <tb>Fig. 2<SEP>eine zweite Variante einer Spritzblasvorrichtung; <tb>Fig. 3<SEP>einen Querschnitt durch eine Spritzstation mit geöffneter Form; <tb>Fig. 4<SEP>einen Querschnitt durch die Spritzstation mit geschlossener Form; <tb>Fig. 5<SEP>ein Detail der Spritzstation mit geöffneter Düse; <tb>Fig. 6<SEP>einen Querschnitt durch eine Blasstation mit geöffneter Form; <tb>Fig. 7<SEP>einen Querschnitt durch die Blasstation mit geschlossener Form; und <tb>Fig. 8<SEP>einen Querschnitt durch die Blasstation nach dem Blasen; <tb>Fig. 9<SEP>einen Querschnitt durch einen Behälter; <tb>Fig. 10<SEP>einen Querschnitt durch eine Spritzstation in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und <tb>Fig. 11<SEP>einen Querschnitt durch eine Blasstation in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

[0026] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0027] Die folgenden bevorzugten Ausführungsbeispiele zeigen die Herstellung eines Spritzgusskörpers als Vorformling in einem Spritz-Blas-Prozess. Der gezeigte Spritz-Schritt ist aber auch unabhängig von einem anschliessenden Blas-Schritt für anders geformte Spritzgusskörper, welche nicht zur Verwendung als Vorformlinge vorgesehen sind, ausführbar. Auch bei Ausführung des Spritz-Blasverfahrens können Vorformlinge in separaten Anlagen gespritzt und aufgeblasen, und dazwischen transportiert und gelagert werden.

[0028] Fig. 1 zeigt eine erste Variante einer Spritzblasvorrichtung in einer sogenannten 4-Stationen-Technik, aufweisend eine Spritzstation 1, eine Blasstation 2, eine Abstreifstation 5 und eine Konditionierstation 6. An einer Transportvorrichtung 7 sind Dorn- oder Kernhalter 71 angeordnet, welche Kerne 3 halten, um welche in der Spritzstation 1 Vorformlinge 41 gespritzt werden. In der Blasstation 2 werden die Vorformlinge 41 zu Behältern 49 aufgeblasen, und in der Abstreifstation 5 von den Kernen 3 abgestreift und der weiteren Verarbeitung zugeführt. In der optionalen Konditionierstation 6 können beispielsweise die Kerne 3 zur Vorbereitung des Spritzvorganges auf eine vorgegebene Temperatur gebracht werden. In jeder der Stationen befinden sich einer, zwei oder mehr Kerne 3. Die Transportvorrichtung 7 verfährt zwischen den Bearbeitungsschritten die Kerne 3 jeweils zur nächsten Station. In anderen Ausführungsformen der Erfindung liegt keine Konditionierstation 6 vor. Grundsätzlich ist die Erfindung auch ohne eine spezielle Abstreifstation realisierbar, also nur mit der Spritzstation 1 und der Blasstation 2.

[0029] In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeichnet) ist die Konditionierstation 6 zwischen Spritzstation 1 und Blasstation 2 angeordnet. Damit kann die Temperatur der Vorformlinge 41 gezielt auf den Blas-Schritt vorbereitet werden, beispielsweise durch Erwärmen der noch zu verformenden Abschnitte und durch Kühlen von Hals- respektive Gewindebereichen.

[0030] Fig. 2 zeigt eine zweite Variante einer Spritzblasvorrichtung als gängige 3-Stationen-Technik mit der Spritzstation 1, der Blasstation 2 und der Abstreifstation 5 und ohne eine Konditionierstation 6.

[0031] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzstation 1 mit geöffneter Spritzform 11. Die Spritzform 11 weist eine obere Spritzformhälfte 11a und eine untere Spritzformhälfte 11b auf, die zum Öffnen der Spritzform 11 relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Formhälften 11a, 11b weisen Kühlkanäle 12 auf. Diese sind vorzugsweise von separat gesteuerten und temperierten Medien durchströmt, so dass sich in unterschiedlichen Bereichen der Form unterschiedliche Temperaturen einstellen lassen.

[0032] Zwischen den beiden Formhälften 11a, 11b ist ein Kern 3 angeordnet. Der Kern 3 ist von einem Schaft 33 gehalten und weist einen Kernvorderteil 31 und einen durch den Kernvorderteil 31 hindurch verlaufenden werkzeugseitigen Kernstift 32 auf. Der Kernvorderteil 31 definiert einen Teil der Form des Hohlraums 14 und damit des Spritzgusskörpers, insbesondere eines Vorformlings 41. Der Kernvorderteil 31 ist vorzugsweise zur Öffnung von Lufteinlässen zum Blasen bezüglich des Schafts 33 und des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 verschiebbar. Der werkzeugseitige Kernstift 32 ist starr bezüglich des Schaftes 33 angeordnet. Am äusseren oder vorderen (vom Schaft 33 abgewandten) Ende des Kernes 3 weist dieser, respektive der werkzeugseitige Kernstift 32, eine Ausnehmung 322 auf. Diese Ausnehmung 322 hat vorzugsweise eine rotationszylindrische Form oder eine andere zylindrische Form.

[0033] Eine Düse 13 zum Einspritzen eines fliessfähigen Kunststoffes als Schmelze weist vorzugsweise einen Düsenmantel 131 mit einer Heizung 137 auf. Im Innern der Düse 13 verläuft, in axialer Richtung beweglich, ein düsenseitiger Kernstift 134. Zwischen dem düsenseitigen Kernstift 134 und dem Düsenmantel 131 liegt ein Hohlraum, der als Kanal 133 für das Formmaterial dient. Zwischen einer Düsenspitze 135 der Düse 13 und dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 verengt sich der Kanal 133 zu einer ringförmigen, verschliessbaren Austrittsöffnung 136. In der Fig. 3 verschliesst der düsenseitige Kernstift 134 mit seinem vorderen Ende die Austrittsöffnung 136.

[0034] Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Spritzstation 1 mit geschlossener Spritzform 11. Bezüglich der Fig. 3 sind der Kern 3 und die obere Spritzformhälfte 11a nach unten gegen die untere Spritzformhälfte 11b bewegt. Der düsenseitige Kernstift 134 weist, bezüglich seines vorderen Endes nach hinten versetzt, eine umlaufende Einschnürung auf, also einen Bereich mit kleinerem Querschnitt.

[0035] Wenn die Spritzform 11 geschlossen ist, wird der düsenseitige Kernstift 134 gegen den Kern 3 geführt und dann in den Kern 3 geführt, genauer gesagt in die Ausnehmung 322. Dazu weist der düsenseitige Kernstift 134 eine Umfangsform auf, die mit der Form der Ausnehmung 322 korrespondiert, also beispielsweise ebenfalls eine zylindrische, insbesondere rotationszylindrische Form. Somit bilden der düsenseitige Kernstift 134 und die Ausnehmung 322 eine formschlüssige Verbindung, welche verhindert, dass die Schmelze in die Ausnehmung 322 tritt. In den Figuren ist das vordere Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 flach gezeichnet, es ist aber auch eine mehr oder weniger konische oder angefaste Form möglich. Dabei ragt, in der geschlossenen Stellung der Düse 13, der düsenseitige Kernstift 134 noch aus der Düse 13 heraus. Dementsprechend kann beim Schliessen der Spritzform 11 entweder die Düse 13 als Ganzes gegen den Kern 3 oder umgekehrt bewegt werden.

[0036] Nachdem der düsenseitige Kernstift 134 eine vorgegebene Strecke zurückgelegt hat, gelangt die Einschnürung in den Bereich der Düsenspitze 135 und öffnet dadurch die Düse 13. Nun kann die Schmelze in den Hohlraum 14 gepresst werden.

[0037] Fig. 5 zeigt die geöffnete Düse 13, den gefüllten Hohlraum 14 und den so gebildeten Spritzgusskörper respektive Vorformling 41. Der Kanal 133 ist, wie auch in den anderen Figuren, mit Schmelze gefüllt, die Schmelze ist aber nicht eingezeichnet. Nach dem zumindest teilweisen Abkühlen des Vorformlings 41 wird der düsenseitige Kernstift 134 in die Düse 13 zurückgezogen und verschliesst die Austrittsöffnung 136 wieder. Die Spritzform 11 kann geöffnet werden. Der Spritzgusskörper 41 kann abgezogen und zwischengelagert werden, oder, wie anschliessend gezeigt, auf dem Kern 3 belassen und in die Blasstation 2 verbracht werden.

[0038] Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine Blasstation 2 mit geöffneter Blasform 21. Die Blasform 21 weist eine obere Blasformhälfte 21a und eine untere Blasformhälfte 21b, jeweils mit Kühlkanälen 22, auf. Auf dem Kern 3 ist der Vorformling 41 nach dem Spritz-Schritt eingezeichnet. Im Bereich des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 weist der Vorformling 41 eine zweite Öffnung oder Bodenöffnung 46 auf.

[0039] Die Blasstation 2 weist eine Gegenform 34 auf. Diese ist bei geschlossener Blasform 21 und darin positioniertem Kern 3 (Fig. 7 ) gegen den Kern 3 respektive den Vorformling 41 in eine Blasstellung bewegbar (oder umgekehrt). Die Gegenform 34 weist einen bodenseitigen Kernstift 341 auf, der durch die Bodenöffnung 46 gegen den Kern 3, insbesondere den werkzeugseitigen Kernstift 32, und in die Ausnehmung 322 führbar ist. Der bodenseitige Kernstift 341 ist mit seiner Umfangsform korrespondierend respektive komplementär zur Form der Ausnehmung 322 geformt. Ein Bodenhalter 342 ist, wie der bodenseitige Kernstift 341, in dieser Ausführungsform der Erfindung einstückig an der Gegenform 34 ausgebildet.

[0040] Bei der Bewegung der Gegenform 34 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 fährt zuerst der bodenseitige Kernstift 341 in die Ausnehmung 322 ein und verschliesst diese. Anschliessend presst der Bodenhalter 342 den Vorformling 41 im Haltebereich 47 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 (Blasstellung). Der Bodenhalter 342 verschliesst somit die Blasform 21 im Bereich des Endes des Kernes 3 und bildet die Form für den Bereich um die Bodenöffnung 46. Der Kernvorderteil 31 bleibt dabei bezüglich des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 beweglich und kann zum Öffnen von Luftzufuhröffnungen zum Aufblasen des Vorformlings 41 verschoben werden. Die Luftzufuhr (nicht eingezeichnet) kann dabei vom Schaft 33 oder von der Gegenform 34 aus erfolgen.

[0041] Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch die Blasstation 2 mit der Gegenform 34 in Blasstellung und mit dem erzeugten Behälter 49 nach dem Blasen.

[0042] Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch einen so gebildeten Behälter 49. Dieser ist vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch und weist einen Halsbereich 42 mit einer ersten Öffnung oder Hauptöffnung 43 auf, die um den Kern 3 gebildet wurde. Im Halsbereich 42 befindet sich typischerweise ein Flansch 44 oder ein Gewinde. Am gegenüberliegenden Ende befindet sich ein Bodenbereich 45 mit der zweiten Öffnung oder Bodenöffnung 46. Dazwischen befindet sich ein Mittenbereich 48, dessen Form vor allem im Blas-Schritt entsteht.

[0043] Das gesamte Verfahren zur Erzeugung eines Behälters 49 läuft wie folgt ab: <tb>•<SEP>In der Spritzstation 1 werden die obere Spritzformhälfte 11a und die untere Spritzformhälfte 11 b um den Kern 3 geschlossen. Der Kernvorderteil 31 und die Spritzform 11 definieren die Form des Vorformlings 41. <tb>•<SEP>Der düsenseitige Kernstift 134 wird gegen den Kern 3 oder den werkzeugseitigen Kernstift 32 bewegt und fährt in die Aussparung 322 ein. Der düsenseitige Kernstift 134 definiert die innere Form der zukünftigen Bodenöffnung 46. Zunächst ist die ringförmige Austrittsöffnung 136 der Düse 13 geschlossen, öffnet sich aber, sobald die Einschnürung 138 den Bereich der Düsenspitze 135 erreicht. <tb>•<SEP>Die Schmelze wird durch die Austrittsöffnung 136 in den Hohlraum 14 geleitet respektive gepresst. Der Hohlraum 14 definiert die Form des Vorformlings 41. <tb>•<SEP>Der düsenseitige Kernstift 134 wird wieder zurückgezogen und so die Austrittsöffnung 136 geschlossen. Im Hohlraum 14 ist der Vorformling 41 gebildet worden. <tb>•<SEP>Nach einer Abkühlzeit, in welcher vor allem der Halsbereich 42 und der Bodenbereich 45 des Vorformlings 41 – im Vergleich zum Mittenbereich 48 – gekühlt werden und somit härter als der Mittenbereich 48 werden, wird die Spritzform 11 geöffnet. Der Kern 3 trägt den neu gebildeten Vorformling 41. <tb>•<SEP>Der Kern 3 mit dem Vorformling 41 wird optional konditioniert und zur Blasstation 2 bewegt. Es werden die obere Blasformhälfte 21a und die untere Blasformhälfte 21b um den Kern 3 mit dem Vorformling 41 geschlossen. Vorzugsweise korrespondiert die Blasform 21 mit der Form des Halsbereiches 42 und insbesondere eines Flansches 44 und/oder eines Gewindes im Halsbereich 42, so dass der Vorformling 41 beim Blasen gehalten ist. <tb>•<SEP>Die Gegenform 34 wird gegen die Blasform 21 geführt. Dabei fährt der bodenseitige Kernstift 341 in die Aussparung 322 des Kerns respektive des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 ein. Anschliessend wird der Bodenhalter 342 gegen den Bodenbereich 45 des Vorformlings 41 gepresst und hält diesen in einem ringförmigen, um die Bodenöffnung 46 verlaufenden Haltebereich 47, fest. Bodenseitiger Kernstift 341 und Kern 3 schliessen aneinander an und definieren die innere Form der Bodenöffnung 46. <tb>•<SEP>Der Vorformling 41 wird gegen die Blasform 21 aufgeblasen, wobei sich vorzugsweise nur der Mittenbereich 48 verformt, und erhält die Form eines Behälters 49. <tb>•<SEP>Nach einer Abkühlzeit wird die Gegenform 34 zurückgezogen und die Blasform 21 geöffnet. <tb>•<SEP>Nach einer optionalen weiteren Konditionierung wird der fertige Behälter 49 durch die Hauptöffnung 43 vom Kern 3 abgezogen.

[0044] Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine Spritzstation 1 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung: Der werkzeugseitige Kernstift 32 weist, anstelle der Aussparung, eine plane Fläche oder einen in Achsrichtung vorstehenden Vorsprung 321 auf, bei welchem eine Öffnung des Vorformlings 41 gebildet wird. Durch die starre Abstützung des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 am Schaft 33 ist es möglich, den düsenseitigen Kernstift 134 mit hohem Druck gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32, insbesondere gegen den Vorsprung 321, zu pressen, um zu verhindern, dass die Schmelze dazwischen einen Film bildet. Gleichwohl bleibt der Kernvorderteil 31 bezüglich des Schaftes 33 und des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 beweglich, so dass der Kernvorderteil 31 beim Blas-Schritt zum Öffnen einer Luftzufuhr zum Aufblasen des Spritzgusskörpers 41 verschiebbar ist.

[0045] Die Düse 13 zum Einspritzen eines fliessfähigen Kunststoffes als Schmelze weist auch hier einen Düsenmantel 131 mit einer Heizung 137 auf. Im Innern der Düse 13 verläuft, in axialer Richtung beweglich, ein düsenseitiger Kernstift 134. Um den düsenseitigen Kernstift 134 herum ist zusätzlich eine hohlzylindrische Hülse 132 angeordnet, welche bezüglich des düsenseitigen Kernstiftes 134 und des Düsenmantels 131 in axialer Richtung beweglich ist. Zwischen der Hülse 132 und dem Düsenmantel 131 liegt ein Hohlraum, der als Kanal 133 für das Formmaterial dient. Zwischen einer Düsenspitze 135 der Düse 13 und dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 verengt sich der Kanal 133 zu einer ringförmigen Austrittsöffnung 136. Ist die Hülse 132 gegen die Austrittsöffnung 136 hin geschoben (nicht gezeichnet), verschliesst sie die Austrittsöffnung 136.

[0046] Zum Spritzen wird, nach dem Positionieren des Kernes 3 und dem Schliessen der Spritzform 11, der düsenseitige Kernstift 134 nach rechts gegen den Kern 3 bewegt, so dass der düsenseitige Kernstift 134 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 stösst. Zur Vergrösserung der Flächenpressung zwischen dem Ende des düsenseitigen Kernstiftes 134 und dem werkzeugseitigen Kernstift 32 kann ein Innenteil der Endfläche des düsenseitigen Kernstiftes 134 und/oder des werkzeugseitigen Kernstiftes 32 nach innen gewölbt sein, so dass der düsenseitige Kernstift 134 und der werkzeugseitige Kernstift 32 nur in einem Randbereich der Berührungsfläche berühren und so dieser Bereich besser abgedichtet ist. Wenn die Spritzform 11 geschlossen ist, kann die Düse 13 geöffnet werden. Dies geschieht durch Zurückziehen der Hülse 132, wie in Fig. 10 gezeigt. In diesem Zustand kann zur Bildung eines Vorformlings 41 Formmaterial (nicht gezeichnet) durch den Kanal 133 in den Hohlraum 14 der Spritzform 11 fliessen.

[0047] Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine Blasstation 2 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Auch hier liegt eine Gegenform 34 vor, welche bei positioniertem Kern 3 und geschlossener Blasform 21 gegen den Kern 3 respektive den Vorformling 41 in eine Blasstellung bewegbar ist. Die Gegenform 34 weist zusätzlich einen separat bewegbaren bodenseitigen Kernstift 341 auf, der durch die Bodenöffnung 46 gegen den Kern 3, insbesondere gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32, führbar ist. Ein Bodenhalter 342 der Gegenform 34 ist, separat vom bodenseitigen Kernstift 341 bewegbar, in Richtung des Kernes 3 gegen den Vorformling 41 führbar. Der bodenseitige Kernstift 341 und der Bodenhalter 342 und also beide in axialer Richtung relativ zueinander und relativ zur Spritzform 11 bewegbar, vorzugsweise entlang einer Achse koaxial zur Achse des Kernes 3. Bei der Bewegung der Gegenform 34 gegen den werkzeugseitigen Kernstift 32 stösst zuerst der bodenseitige Kernstift 341 gegen diesen. Dadurch wird die Form der Bodenöffnung 46 definiert, bevor der Bodenhalter 342 den Vorformling 41 im Haltebereich 47 zusammenpresst. Der Bodenhalter 342 verschliesst dann die Blasform 21 im Bereich des Endes des Kernes 3 und bildet die Form für den Bereich um die Bodenöffnung 46.

[0048] Die Ausführungsformen der Fig. 10 und 11 werden bevorzugt zusammen in einer Spritzblasvorrichtung realisiert.

Bezugszeichenliste

[0049] <tb>1<SEP>Spritzstation <tb>11<SEP>Spritzform <tb>11a<SEP>obere Spritzformhälfte <tb>11b<SEP>untere Spritzformhälfte <tb>12<SEP>Kühlkanäle der Spritzform <tb>13<SEP>Düse <tb>131<SEP>Düsenmantel <tb>132<SEP>Hülse <tb>133<SEP>Kanal <tb>134<SEP>düsenseitiger Kernstift <tb>135<SEP>Düsenspitze <tb>136<SEP>Austrittsöffnung <tb>137<SEP>Heizung <tb>14<SEP>Hohlraum der Spritzform <tb>2<SEP>Blasstation <tb>21<SEP>Blasform <tb>21a<SEP>obere Blasformhälfte <tb>21b<SEP>untere Blasformhälfte <tb>22<SEP>Kühlkanäle der Blasform <tb>3<SEP>Kern <tb>31<SEP>Kernvorderteil <tb>32<SEP>werkzeugseitiger Kernstift <tb>321<SEP>Vorsprung <tb>322<SEP>Aufnahme <tb>33<SEP>Schaft <tb>34<SEP>Gegenform <tb>341<SEP>bodenseitiger Kernstift <tb>342<SEP>Bodenhalter <tb>41<SEP>Vorformling <tb>42<SEP>Halsbereich <tb>43<SEP>Hauptöffnung <tb>44<SEP>Flansch <tb>45<SEP>Bodenbereich <tb>46<SEP>Bodenöffnung <tb>47<SEP>Haltebereich <tb>48<SEP>Mittenbereich <tb>49<SEP>Behälter <tb>5<SEP>Abstreifstation <tb>6<SEP>Konditionierstation <tb>7<SEP>Transportvorrichtung <tb>71<SEP>Kernhalter

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Behälters (49) mittels Thermoplast-Kunststoffspritztechnik aus einer fliessfähigen Schmelze, wobei in einem Spritz-Schritt ein Spritzgusskörper (41) nach dem Heisskanalverfahren durch eine Düse (13) in einer Spritzform (11) mit einem Hohlraum (14) und um einen Kern (3) der Spritzform (11) gespritzt wird, wobei der Kern (3) die innere Form und eine erste Öffnung des Spritzgusskörpers (41) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass beim Spritz-Schritt ein düsenseitiger Kernstift (134) durch die Düse (13) gegen oder in den Kern (3) geführt ist und dabei eine zweite Öffnung (46) im Spritzgusskörper (41) definiert, und die Schmelze den düsenseitigen Kernstift (134) umgebend durch eine um den düsenseitigen Kernstift (134) herum verlaufende Austrittsöffnung (136) der Düse (13) in den Hohlraum (14) fliesst und anschliessend die Austrittsöffnung (136) verschlossen wird, und in einem anschliessenden Blas-Schritt der Spritzgusskörper (41) in einer Blasform zur Form eines Behälters (49) aufgeblasen wird und beim Blas-Schritt ein bodenseitiger Kernstift (341) durch die zweite Öffnung (46) des Spritzgusskörpers (41) gegen oder in den Kern (3) geführt ist.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Austrittsöffnung (136) eine Ringdüse um den düsenseitigen Kernstift (134) bildet.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei im Blas-Schritt mittels einer Gegenform (34) ein um die zweite Öffnung (46) herum liegender Haltebereich (47) des Spritzgusskörpers (41) gegen den Kern (3) gedrückt wird, wobei die Gegenform (34) ein separat von der Blasform (21) bewegliches Element ist.

4. Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters (49) mittels Thermoplast-Kunststoffspritztechnik, aufweisend eine Spritzstation (1) mit mindestens einer Spritzform (11) und einer Düse (13) zum Spritzen eines Spritzgusskörpers (41) nach dem Heisskanalverfahren in einem Hohlraum (14) und um einen Kern (3) der Spritzform (11), wobei der Kern (3) die innere Form und eine erste Öffnung des Spritzgusskörpers (41) definiert, und eine Blasstation (2) mit mindestens einer Blasform (21) und dem in der Blasform (21) anordenbaren Kern (3) zum Aufblasen des Spritzgusskörpers (41) zur Form eines Behälters (49) in der Blasform (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzstation (1) einen düsenseitigen Kernstift (134) aufweist, welcher durch die Düse (13) gegen oder in den in der Spritzform (11) angeordneten Kern (3) führbar ist, wobei die Düse (13) eine um den düsenseitigen Kernstift (134) herum verlaufende Austrittsöffnung (136) aufweist, und die Austrittsöffnung (136) verschliessbar ist, und der Kern (3) zum Tragen des Spritzgusskörpers (41) und zum Einblasen von Luft in den Spritzgusskörper (41) ausgebildet ist, und der in der Spritzstation (1) verwendete Kern (3) mit einem aufgespritzten Spritzgusskörper (41) zum Blasen in der Blasstation (2) verfahrbar ist, und die Blasstation (2) einen bodenseitigen Kernstift (341) aufweist, der durch eine zweite Öffnung (46) eines auf dem Kern (3) angeordneten Spritzgusskörpers (41) gegen oder in den in der Blasform (21) angeordneten und den Spritzgusskörper (41) tragenden Kern (3) führbar ist und so eine innere Form der zweiten Öffnung (46) nach dem Blasen definiert.

5. Vorrichtung gemäss Anspruch 4, wobei die Austrittsöffnung (136) eine Ringdüse um den düsenseitigen Kernstift (134) bildet.

6. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Austrittsöffnung (136) der Düse (13) durch Verschieben des düsenseitigen Kernstiftes (134) in Längsrichtung der Düse (13) offenbar und verschliessbar ist.

7. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der bodenseitige Kernstift (341) Teil einer Gegenform (34) ist, • wobei die Gegenform (34) ein separat von der Blasform (21) bewegliches Teil ist und zusammen mit der Blasform (21) eine Form eines Behälters (49) nach dem Aufblasen definiert, • und die Gegenform (34) einen Bodenhalter (342) aufweist, welcher in Richtung des in der Blasstation (2) angeordneten Kerns (3) zum Festhalten des in der Blasform (21) angeordneten Spritzgusskörpers (41) in einem um die zweite Öffnung (46) herum liegenden Haltebereich (47) des Spritzgusskörpers (41) bewegbar ist.

8. Vorrichtung gemäss Anspruch 7, wobei der bodenseitige Kernstift (341) und der Bodenhalter (342) starr miteinander verbunden und gemeinsam bewegt sind, und vorzugsweise einstückig an der Gegenform (34) ausgeformt sind.

9. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei • der Kern (3) an einem Schaft (33) angeordnet ist, einen Kernvorderteil (31) und einen durch den Kernvorderteil (31) hindurch verlaufenden werkzeugseitigen Kernstift (32) aufweist, und • der Kernvorderteil (31) einen Teil der Form des Hohlraums (14) und damit des Spritzgusskörpers (41) definiert, • der Kernvorderteil (31) bezüglich des Schafts (33) und des werkzeugseitigen Kernstiftes (32) verschiebbar ist, • der düsenseitige Kernstift (134) der Spritzstation (1) gegen oder in den werkzeugseitigen Kernstift (32) führbar ist, und • der bodenseitige Kernstift (341) der Blasstation (2) gegen oder in den werkzeugseitigen Kernstift (32) führbar ist.

10. Vorrichtung gemäss Anspruch 9, wobei der Kernvorderteil (31) bezüglich des Schafts (33) und des werkzeugseitigen Kernstiftes (32) zum Öffnen einer Luftzufuhr zum Aufblasen des Spritzgusskörpers (41) verschiebbar ist.