DE102004052360A1 - Process for the preparation of a container with a container opening and container produced by this method - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Behälteröffnung versehenen Behälters mit einer im Wesentlichen formsteifen Außenschicht und wenigstens einer innen liegenden Schicht aus jeweils verschiedenartigen thermoplastischen Kunststoffen beschrieben. Zunächst wird ein Vorformling aus wenigstens zwei koaxialen, schmelzförmigen Polymerschläuchen (2, 3), die für die Herstellung des Behälters ausreichende Längen aufweisen, in einem Blasverfahren zwischen den geschlossenen Einzelteilen einer Blasform (4) erzeugt. Sodann wird ein starrer Blasdorn (5) mit einem daran angebrachten Ballon (6) durch die Form in das Innere des Vorformlings geführt, wonach der Ballon (6) im Bereich der Behälteröffnung aufgeblasen wird, derart, dass die wenigstens zwei Schichten an die Blasform (4) gedrückt werden und dort erstarren. Schließlich wird Druck durch den Blasdorn (5) in das Innere des Vorformlings geleitet.The invention relates to a method for producing a container having a container opening with an essentially dimensionally stable outer layer and at least one inner layer made of different thermoplastic materials. First, a preform of at least two coaxial melted polymer tubes (2, 3) having sufficient lengths to produce the container is blown between the closed parts of a blow mold (4). Then, a rigid mandrel (5) with a balloon (6) attached thereto is passed through the mold into the interior of the preform, after which the balloon (6) is inflated in the area of the container opening, such that the at least two layers contact the blow mold (6). 4) are pressed and solidify there. Finally, pressure is passed through the mandrel (5) into the interior of the preform.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Behälteröffnung versehenen Behälters mit einer im wesentlichen formsteifen Außenschicht und wenigstens einer innen liegenden Schicht aus jeweils verschiedenartigen, thermoplastischen Kunststoffen.The The present invention relates to a process for producing a provided with a container opening container with a substantially dimensionally stable outer layer and at least one inner layer of different types, thermoplastic Plastics.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung eines Behälters, wie er in der DE-A 100 17 443 beschrieben ist.The Method is particularly suitable for producing a container, such as it is described in DE-A 100 17 443.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird zunächst ein Vorformling erzeugt, der aus wenigstens zwei koaxialen schmelzförmigen Polymerschläuchen, die für die Herstellung des Behälters ausreichende Längen aufweisen, besteht. Die Herstellung des Behälters findet dann in einem Blasverfahren zwischen den geschlossenen Einzelteilen einer Blasform statt, wobei ein Blasdorn durch die Form in den schmelzförmigen Vorformling eintaucht.at the implementation the procedure is first produces a preform consisting of at least two coaxial melted polymer tubes, the for the Preparation of the container sufficient lengths have. The production of the container then takes place in one Blowing process between the closed parts of a blow mold instead, taking a blow pin through the mold into the molten preform dips.
Genau in diesem Moment können Probleme an der Blasform im Bereich der zu formenden Behälteröffnung auftreten. Wenn nämlich die Schichten der thermoplastischen Kunststoffe nicht parallel aufeinander liegen, sondern meist ineinander verschoben sind, führt dies zu einer unerwünschten Schwächung des Halsbereiches des Behälters, die Undichtigkeiten hervorrufen kann. Die Schläuche, wobei der Außenschlauch beispielsweise aus Polypropylen und der Innenschlauch beispielsweise aus Polyethylen bestehen, werden ohne besondere Maßnahme aufgrund des durch einen Blasdorn in das Innere eingebrachten Druckes negativ beeinträchtigt. Insbesondere betrifft dies den Innenschlauch im Behälteröffnungsbereich. Während der Außenschlauch Wandstärken beispielsweise zwischen 0,3 bis 2 mm aufweisen kann, wird der innere Schlauch beispielsweise eine Wandstärke von 0,08 bis 0,5 mm aufweisen. Wenn dieses Material nun dem erwähnten Druck ausgesetzt wird, kommt es unter anderem aufgrund von Verschiebungen der Schichtbereiche der inneren und äußeren Schicht, die vor dem Blasen aufeinander liegen, im Halsbereich zwischen dem Innenschlauch und dem Blasdorn zu einer Schädigung der Innenwand wie einer Ausdünnung des Schlauchmaterials bis hinunter zu beispielsweise 0,01 mm oder zu Löchern. Darüber hinaus entstehen Inhomogenitäten in der Wandstärke des Innenschlauches im Halsbereich des Behälters. Eine derartige Ausdünnung hat aber ein Problem hinsichtlich der Dichtigkeit zur Folge. Ist der Behälter undicht, kann an diesen Stellen Flüssigkeit austreten. In den Bereichen mit ausgedünnter Wandstärke ist auch die Diffusionsbarriere erniedrigt, so daß leicht flüchtige Stoffe an dieser Stelle verstärkt ausdiffundieren können.Exactly at this moment can There are problems with the blow mold in the area of the container opening to be formed. If indeed the layers of thermoplastic materials are not parallel to each other lie, but are usually shifted together, this leads to an undesirable Weakening the Neck area of the container, which can cause leaks. The hoses, with the outer hose for example, polypropylene and the inner tube, for example Made of polyethylene, are due to no special measures of the introduced by a mandrel into the interior pressure negative impaired. In particular, this relates to the inner tube in the container opening area. While the outer tube wall thickness For example, may have between 0.3 to 2 mm, the inner Hose, for example, have a wall thickness of 0.08 to 0.5 mm. If this material now mentioned Pressure is caused, among other things, due to shifts the layer areas of the inner and outer layer, the front of the Bubbles lie on each other, in the neck area between the inner tube and the blow pin to a damage the inner wall like a thinning of the tubing down to, for example, 0.01 mm or too Holes. About that In addition, inhomogeneities arise in the wall thickness of the inner tube in the neck area of the container. Such thinning has but a problem in terms of tightness result. Is the container leaking liquid may leak at these points. In the Areas with thinned out Wall thickness also the diffusion barrier is lowered, so that easily volatile Reinforced fabrics at this point can diffuse out.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs erwähnte Verfahren so weiterzubilden, dass eine Ausdünnung der Wandstärken der Schläuche weitestgehend unterbunden wird. Es soll also ein Verfahren angegeben werden, welches das Problem der Verdünnung, vor allem der Innenschicht im Halsbereich des Behälters löst. Darüber hinaus soll ein Behälter angegeben werden, welcher mit Hilfe des Verfahrens hergestellt wird. Verfahrensmäßig werden drei Alternativvorschläge angegeben.In front In this context, it is the object of the present invention the initially mentioned method educate so that a thinning of the wall thicknesses of hoses is largely prevented. So a method should be given which the problem of dilution, especially the inner layer in the neck area of the container dissolves. Furthermore should a container which is produced by the method. Be procedurally three alternative proposals specified.
Gemäß der ersten Möglichkeit wird vorgeschlagen, dass – nachdem die Blasform wie beschrieben geschlossen worden ist – ein starrer Blasdorn mit einem daran angebrachten Ballon durch die Behälteröffnung in das Innere des Vorformlings geführt wird, der Ballon im Bereich der Behälteröffnung aufgeblasen wird, derart, dass die wenigstens zwei Schichten an die Blasform gedrückt werden und dort erstarren, und schließlich Druck durch den Blasdorn in das Innere des Vorformlings geleitet wird.According to the first possibility it is suggested that - after the blow mold has been closed as described - a rigid one Blowing mandrel with a balloon attached through the container opening in led the inside of the preform when the balloon is inflated in the area of the container opening, that the at least two layers are pressed against the blow mold and there freeze, and finally Pressure passed through the mandrel into the interior of the preform becomes.
Das geschilderte Problem wird also in diesem Falle dadurch gelöst, dass die Kunststoffschichten zuerst gezielt im Halsbereich des herzustellenden Behälters an die Blasform gedrückt werden mittels des aufgeblasenen Ballons. Erst nachdem dieser Verfahrensschritt vollzogen worden ist, wird der übrige Bereich des Behälters aufgeblasen und der Behälter so ausgeformt, dass sich die Kunststoffschichten auch in den übrigen Bereichen an die Blasform anschmiegen und dort erstarren. Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise wird erreicht, dass die Kunststoffschichten zunächst im Bereich der Behälteröffnung gewissermaßen fixiert werden, bevor die übrigen Bereiche des Behälters ausgeformt werden, wodurch keinerlei Einfluss mehr auf die Kunststoffschichten im Behälterhalsbereich ausgeübt werden kann, da diese bereits in der gewünschten Form erstarrt sind.The described problem is thus solved in this case that The plastic layers targeted specifically in the neck area of the produced container pressed to the blow mold be by means of the inflated balloon. Only after this process step has been completed, the rest is Area of the container inflated and the container shaped so that the plastic layers in the other areas Cling to the blow mold and solidify there. By the proposed Procedure is achieved that the plastic layers in the first Area of container opening fixed so to speak be before the rest Areas of the container be formed, whereby no influence on the plastic layers in the container neck area exercised can be, since they are already solidified in the desired shape.
Der Ballon kann geeigneterweise mit dem Blasdorn verbunden sein, beispielsweise durch Verklebung.Of the Balloon may suitably be connected to the mandrel, for example by gluing.
Gemäß einem zweiten Vorschlag wird – wiederum, nachdem die Blasform geschlossen worden ist – ein starrer Blasdorn mit einem im Blasdorn untergebrachten Ballon in den Bereich der Behälteröffnung geführt, der Ballon im Bereich der Behälteröffnung unter Verlassen des Blasdorns aufgeblasen, derart, dass die wenigstens zwei Schichten an die Blasform gedrückt werden und dort erstarren und schließlich der Blasdorn gegebenenfalls tiefer in das Innere des Vorformlings geführt wird und dann weiter Luftdruck durch den Blasdorn in das Innere des Vorformlings geleitet wird.According to one second proposal will - again, after the blow mold has been closed - a rigid blow pin with led a balloon housed in the mandrel in the region of the container opening, the Balloon in the area of the container opening under Leaving the mandrel inflated, such that the at least two layers pressed to the blow mold and solidify there and finally the mandrel may be deeper inside the preform guided and then further air pressure through the blow pin into the interior of the preform is passed.
Im Unterschied zu der ersten Variante befindet sich der Ballon also zunächst im Inneren des Blasdorns, bevor er durch Einleiten von Luft aufgeblasen wird und dieselbe Funktion ausübt wie der Ballon in der ersten Variante. Auch hier werden also die Kunststoffschichten im Bereich der Behälteröffnung vorab fixiert, so dass sie in diesem Zustand erstarren und keine Verschiebungen oder dergleichen, die zu einer Ausdünnung der Innenschicht führen können, möglich sind.in the Difference to the first variant is the balloon so first inside the mandrel, before being inflated by introducing air is and performs the same function like the balloon in the first variant. Again, so are the Plastic layers in the area of the container opening fixed in advance, so that they freeze in this state and no shifts or the like that to a thinning the inner layer can lead, are possible.
Um das Einführen der Einheit Blasdorn und Ballon in die Behälteröffnung zu erleichtern, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass vor der Einführung des Blasdorns in dem Ballon ein Vakuum erzeugt wird. Hierdurch wird das Einführungsverhalten verbessert, da die Möglichkeit, dass sich das Ballonmaterial mit Kanten an der Behälteröffnung verhakt, reduziert wird.Around the introduction The unit can facilitate blowing mandrel and balloon into the container opening it according to one be provided advantageous development that before the introduction of the Blasdorns in the balloon a vacuum is generated. This will the introductory behavior improved since the possibility that the balloon material gets caught with edges on the container opening, is reduced.
Die Temperatur der Luft, mit welcher der Ballon aufgeblasen wird, liegt vorzugsweise unterhalb der Umgebungstemperatur. Hierdurch geht die Abkühlung des Kunststoffmaterials beim Aufblasen der beiden Schläuche schneller vonstatten. Hierdurch kann der Durchsatz der Blasform gesteigert werden.The Temperature of the air with which the balloon is inflated lies preferably below the ambient temperature. This goes the Cooling the plastic material when inflating the two tubes faster vonstatten. As a result, the throughput of the blow mold can be increased become.
Vorzugsweise wird der Ballon mit einem höheren Druck aufgeblasen als der übrige Vorformling. Durch diese Vorgehensweise wird zuverlässig verhindert, dass der Ballon aufgrund eines höheren Druckes im Vorformling zusammengedrückt wird und es unter Umständen wieder zu einer Verschiebung bzw. Ausdünnung des Innenschlauches kommt.Preferably the balloon gets a higher one Pressure inflated as the rest Preform. This procedure reliably prevents that the balloon is due to a higher Pressure in the preform is compressed and it may again to a shift or thinning the inner tube comes.
Bevorzugt kann ein mit Polytetrafluorethylen beschichteter Ballon verwendet werden. Dies setzt die Haftreibung herab und gewährleistet ein leichtes Ablösen des Ballons nach Fertigstellung des Behälters. Alternativ kann auch ein mit Silikonen beschichteter Ballon verwendet werden oder es wird ein Ballon mit metallisierter Oberfläche verwendet. Alle diese Maßnahmen dienen zum leichten Ablösen des Ballons nach Fertigstellung des Behälters von der Behälteröffnung.Prefers For example, a polytetrafluoroethylene coated balloon may be used become. This reduces the static friction and ensures easy detachment of the Balloons after completion of the container. Alternatively, too a silicone-coated balloon can be used or it a balloon with a metallised surface is used. All these measures serve for easy detachment of the balloon after completion of the container from the container opening.
Als Material für den Ballon kann auch ein Werkstoffverbund aus Metallbauteilen in einer Polymermatrix verwendet werden.When Material for The balloon can also be a material composite of metal components in a polymer matrix can be used.
Gemäß einer dritten Variante des Verfahrens wird – wiederum nachdem die Blasform geschlossen worden ist – ein elastischer Blasdorn mit einem größeren Einlass als der Auslass durch die Behälteröffnung in das Innere des Vorformlings geführt und mit Druck beaufschlagt, derart, dass der Blasdorn im Bereich der Behälteröffnung die wenigstens zwei Schichten an die Blasform drückt, bevor sich der Druck im übrigen Vorformling ausbreitet. Es findet bei dieser Variante also kein starrer Blasdorn wie bei den ersten beiden Varianten, sondern ein elastischer Blasdorn Anwendung, der in spezieller Weise so ausgebildet ist, dass er zunächst im Bereich der Behälteröffnung gewissermaßen aufgeblasen wird, um die beiden Schichten an der Blasform zu fixieren, bevor aufgrund der Strömungsverhältnisse Druck im übrigen Vorformling eingeleitet werden kann. Die Strömungsverhältnisse ergeben sich unter anderem daraus, dass der Einlass des Blasdorns größer ist als sein Auslass.According to one third variant of the process will - again after the blow mold has been closed - one Elastic mandrel with a larger inlet than the outlet through the container opening in led the inside of the preform and pressurized, such that the mandrel in the area the container opening the presses at least two layers of the blow mold, before the pressure in the rest of the preform spreads. It finds in this variant so no rigid Blasdorn as in the first two variants, but an elastic mandrel Application that is specially designed to be used initially in the Area of the container opening in a sense inflated is to fix the two layers to the blow mold before due the flow conditions Pressure otherwise Preform can be initiated. The flow conditions are below from the fact that the inlet of the mandrel is larger as his outlet.
Ein Vorteil dieser dritten Variante ist neben anderen darin zu sehen, dass eine Erzeugung eines Vakuums zur erleichterten Einführung in die Behälteröffnung nicht notwendig ist. Der elastische Blasdorn bildet gewissermaßen seinen eigenen Ballon aus, wenn Druck angelegt wird.One Advantage of this third variant is to be seen among others in that a generation of a vacuum for facilitated introduction into the container opening is not necessary is. The elastic mandrel forms his own way own balloon when pressure is applied.
Im Hinblick auf den Behälter, der mittels der drei Verfahrensvarianten hergestellt wird, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Wand des Ballons aus Schichten aus Kautschuk und Polyolefinen besteht.in the With regard to the container, which is produced by means of the three process variants, is advantageous provided that the wall of the balloon made of layers of rubber and polyolefins.
Alternativ besteht der Behälter mit mehrschichtigem Wandaufbau aus Schichten aus Kautschuken und Polyurethan in Form von thermoplastischen Elastomeren.alternative the container exists with multilayer wall construction of layers of rubbers and Polyurethane in the form of thermoplastic elastomers.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Kautschuke ausgewählt
aus der folgenden Gruppe:
hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk
(HNBR), Ethylen-Propylen-(Dien)-Kautschuke
(EPDM), Silikonkautschuke, Methyl-Phenyl-Vinyl-Kautschuk (MPVQ), Methyl-Phenyl-Silican-Kautschuk
(MPQ).In a preferred embodiment, the rubbers are selected from the following group:
hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR), ethylene propylene (diene) rubbers (EPDM), silicone rubbers, methyl phenyl vinyl rubber (MPVQ), methyl phenyl silican rubber (MPQ).
Alternativ
ist bevorzugt vorgesehen, dass die Polyolefine ausgewählt sind
aus der folgenden Gruppe:
low density Polyethylen (LDPE), linear
low density Polyethylen (LLDPE), high density Polyethylen (HDPE),
high molecular weight Polyethylen (HMWPE), ultra high molecular
weight Polyethylen (UHMWPE), Polypropylen sowie deren Copolymere,
Derivate und Blends.Alternatively, it is preferably provided that the polyolefins are selected from the following group:
low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), high molecular weight polyethylene (HMWPE), ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), polypropylene and their copolymers, derivatives and blends.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:The Invention is based on an embodiment according to the drawing figures explained in more detail. in this connection shows:
In den Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.In the drawing figures are the same parts with the same reference numerals Mistake.
In
eine Blasform
An
dem starren Blasdorn
Diese
Momentaufnahme zeigt
Diese
Momentaufnahme zeigt
Danach
wird die Luft aus dem Ballon
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