DE10349753A1

DE10349753A1 - Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten sowie Verfahren zur Behälterherstellung

Info

Publication number: DE10349753A1
Application number: DE2003149753
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Fleischer; Stefan Schneider
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Combibloc Services AG
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Der Behälter dient zur Aufnahme von Flüssigkeiten und weist einen von einer Seitenwandung begrenzten Innenraum, einen Boden sowie einen Mündungsabschnitt auf. Der Behälter ist aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet und wird blastechnisch durch Umformung eines spritzgegossenen Vorformlings hergestellt. Die Seitenwandung des Behälters weist mindestens bereichsweise zwischen dem Mündungsabschnitt und dem Behälterboden eine Wanddicke von etwa 1,5 bis 3,5 mm auf. Die Seitenwandung weist einen maximalen radialen Reckgrad von 1 : 7 sowie einen maximalen axialen Reckgrad von 1 : 1,5, bezogen auf die Seitenwandgeometrie des Vorformlings, auf. Das Verfahren dient zur Umformung des Vorformlings in dem Behälter und wird vorzugsweise als einstufiges Verfahren durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten, der einen von einer Seitenwandung begrenzten Innenraum, einen Boden sowie einen Mündungsabschnitt aufweist und der aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet sowie blastechnisch durch Umformung eines spritzgegossenen Vorformlings hergestellt ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem ein spritzgegossener Vorformling sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gereckt sowie durch Einwirkung eines Blasdruckes in den Behälter umgeformt wird.
Bei einer Behälterformung durch Blasdruckeinwirkung werden Vorformlinge aus einem thermoplastischen Material, bei spielsweise Vorformlinge aus PET (Polyethylenterephthalat), innerhalb eines Blasmoduls unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zugeführt. Typischerweise weist ein derartiges Blasmodul eine Heizeinrichtung sowie eine Blaseinrichtung auf, in deren Bereich der zuvor temperierte Vorformling durch biaxiale Orientierung zu einem Behälter expandiert wird. Die Expansion erfolgt mit Hilfe von Druckluft, die in den zu expandierenden Vorformling eingeleitet wird. Der verfahrenstechnische Ablauf bei einer derartigen Expansion des Vorformlings wird in der DE-OS 43 40 291 erläutert.
Innerhalb des Blasmoduls können die Vorformlinge sowie die geblasenen Behälter mit Hilfe unterschiedlicher Handhabungseinrichtungen transportiert werden. Bekannt ist beispielsweise die Verwendung von Transportdornen, auf die die Vorformlinge aufgesteckt werden. Die Formlinge können aber auch mit anderen Trageinrichtungen gehandhabt werden. Die Verwendung von Greifzangen zur Handhabung von Vorformlingen wird beispielsweise in der FR-OS 27 20 679 beschrieben. Ein Spreizdorn, der zur Halterung in einen Mündungsbereich des Vorformlings einführbar ist, wird in der WO 95 33 616 erläutert.
Die bereits erläuterte Umformung von Vorformlingen zu Behältern erfolgt zum einen bei den sogenannten Zweistufenverfahren, bei denen die Vorformlinge zunächst in einem Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend zwischengelagert und erst später hinsichtlich ihrer Temperatur konditioniert und zu einem Behälter aufgeblasen werden. Zum anderen erfolgt eine derartige Umformung bei den sogenannten Einstufenverfahren, bei denen die Vorformlinge unmittelbar nach ihrer spritzgußtechnischen Herstellung und einer aus reichenden Verfestigung geeignet temperiert und anschließend aufgeblasen werden. Die Temperierung umfaßt typischer weise die Erzeugung eines Temperaturprofils durch Einsatz von Infrarotstrahlern.
Gemeinsam ist allen Verfahren, daß der Vorformling eine wesentlich kleinere Gestalt aufweist, als der herzustellende Behälter. Der Vorformling wird deshalb innerhalb der Blasstation mit Druckluft beaufschlagt, um ihn zum herzustellenden Behälter umzuformen. Bei diesem Aufblasvorgang erfolgt zusätzlich zur Verringerung der Wandstärke durch die Oberflächenvergrößerung eine Orientierung des Materials. Dies führt dazu, daß die dünne Wandung des Behälters eine sehr hohe Formstabilität aufweist, die den Behälter für eine Vielzahl von Verwendungen geeignet macht.
Zur Durchführung des Blasvorganges sind unterschiedliche Verfahren bekannt. Zum einen ist es möglich, einen einheitlichen Blasdruck zu verwenden, der in den aufzublasenden Vorformling eingeleitet und nach einer ausreichenden Ausformung aus dem fertiggestellten Behälter gegen einen Umgebungsdruck abgelassen wird. Es ist ebenfalls bereits bekannt, zunächst eine Voraufweitung des Vorformlings, die diesen bereits relativ weit an die Form des herzustellenden Behälters annähert, mit einem geringeren Druck durchzuführen, und erst die Ausprägung der feineren Kontur des Behälters mit einem höheren Druck vorzunehmen. Auch bei diesem Verfahren wird nach der Fertigung des Behälters die Blasluft gegen einen Umgebungsdruck entlüftet.
Die bislang durch Blasformung erzeugten Behälter weisen eine relativ geringe Wanddicke auf, um einen möglichst geringen Materialverbrauch zu gewährleisten und eine möglichst gleichmäßige biaxiale Orientierung des Materials bei der Durchführung des Blasvorganges zu erreichen. Eine hohe Behälterstabilität wird deshalb in der Regel nur bei gefüllten und geschlossenen Behältern erreicht, insbesondere bei karbonisierten Getränken, bei denen der Innendruck die Behälterstabilität unterstützt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Behälter der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß bei relativ kleinen Behältergrößen eine hohe Behälterstabilität bei gleichzeitig günstigen Materialeigenschaften erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seitenwandung mindestens bereichsweise zwischen dem Mündungsabschnitt und dem Boden eine wanddicke von etwa 1,5 bis 3,5 mm aufweist und daß die Seitenwandung einen maximalen radialen Reckgrad von 1:7 sowie einen maximalen axialen Reckgrad von 1:1,5 bezogen auf die Seitenwandgeometrie des Vorformlings aufweist.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart anzugeben, daß die Herstellung von kleinen und stabilen Behältern bei zugleich vorteilhaften Materialeigenschaften unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorformling spritzgußtechnisch mindestens abschnittsweise mit einer Wanddicke im Bereich von 6 bis 12 mm hergestellt und in einen Behälter mit einer mindestens abschnittsweisen Wanddicke im Bereich von 1,5 bis 3,5 mm umgeformt wird und daß eine maximale radiale Reckung von 1:7 sowie eine maximale axiale Reckung von 1:1,5 durchgeführt wird.
Durch die Umformung eines relativ dickwandigen Vorformlings in einen dickwandigen Behälter wird der Behälter mit einer hohen mechanischen Stabilität hergestellt. Der Behälter weist darüber hinaus ein angenehmes Griffgefühl bei einem manuellen Erfassen auf, so daß insbesondere Anwendungen zur Verpackung von Kosmetika oder Parfüms denkbar sind. Das verfahren ermöglicht insbesondere die Herstellung von flakonartigen Behältern mit einer ovalen Grundkontur, die sich ausgehend von einem mittleren Bereich in lotrechter Richtung sowohl in Richtung auf den Boden als auch in Richtung auf die Mündung verjüngt.
Ein typisches radiales Reckverhältnis wird dadurch definiert, daß der maximale radiale Reckgrad im Bereich von 1:3 bis 1:6 liegt.
Als vorteilhaft erweist es sich, daß der maximale radiale Reckgrad etwa 1:5,2 beträgt. Besonders vorteilhaft sind radiale Reckgrade in einem mittleren Bereich dieses Intervalls.
Hinsichtlich des axialen Reckverhältnisses wird ein typischer wertebereich dadurch definiert, daß der maximale axiale Reckgrad in einem Bereich von 1:1,0 bis 1:1,3 liegt.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß der maximale axiale Reckgrad etwa 1:1,2 bis 1:1,3 beträgt.
Im Hinblick auf die Materialeigenschaften im Bereich des Behälterbodens erweist es sich als zweckmäßig, daß ein maximaler Bodenreckgrad im Bereich des Behälterbodens in einem Bereich von 1:3 bis 1:6 liegt.
Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, daß der maximale Bodenreckgrad etwa 1:5,4 beträgt.
Bei der spritzgußtechnischen Herstellung des Vorformlings besteht eine typische Bemaßungsvorgabe darin, daß der Behälter aus einem Vorformling hergestellt ist, der mindestens bereichsweise zwischen dem Mündungsabschnitt und dem Boden eine Wanddicke von 6 bis 12 mm aufweist.
Als vorteilhaft erweist sich insbesondere, daß die Wanddikke des Vorformlings in einem Bereich von 6 bis 7,5 mm liegt.
Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, daß die Wanddicke des Vorformlings etwa 7 mm beträgt.
Ein bevorzugter Dimensionierungsbereich hinsichtlich der Behälterwand wird dadurch definiert, daß die wanddicke des Behälters in einem Bereich von 1,7 bis 2,5 mm liegt. Dies gilt insbesondere für Behälter mit etwa rechteckförmigem Querschnitt. Bei einem ovalen Querschnitt erweist sich eine Wanddicke im Bereich von 2,5 bis 3,5 mm als vorteilhaft.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß die Wanddikke des Behälters etwa 2 mm beträgt.
Eine vorteilhafte Materialauswahl besteht darin, daß der Behälter aus PET/P hergestellt ist.
Ebenfalls ist es möglich, daß der Behälter aus PET/G hergestellt ist.
Darüber hinaus ist auch daran gedacht, daß der Behälter aus PCT/A hergestellt ist.
Zur Unterstützung einer Herstellung von Behältern zur Abfüllung von unterschiedlichen Produkten wird vorgeschlagen, daß ein Innendurchmesser des Mündungsabschnittes in einem Bereich von 10 bis 35 mm liegt.
Zur Bereitstellung einer ausreichenden Stabilität des Behälters vor einer Entnahme aus der Blasform durch ausreichende Wärmeabfuhr aus der dickwandigen Behälterwandung heraus wird vorgeschlagen, daß der Blasvorgang mit einer pneumatischen Phase abgeschlossen wird, während derer Spülluft zur Kühlung des Behälters in einen Innenraum des Behälters eingeblasen wird.
Unter Berücksichtigung eines üblichen Förderungsablaufes des Granulates im Bereich des Extruders einer einstufigen Einrichtung zur Behälterformung erweist es sich hinsichtlich des Extruders als vorteilhaft, daß eine Kühlung der Einzugszone durchgeführt wird.
Eine bevorzugte Verfahrensdurchführung besteht darin, daß die Herstellung des Vorformlings sowie die Herstellung des Behälters in einem einstufigen Verfahren durchgeführt wird.
Nach dem Spritzgießprozeß bei der einstufigen Behälterformung besitzt der Vorformling eine niedrige Entformungstemperatur. In der Heizstation erhält der Vorformling mittels der Verwendung von Infrarotstrahlern ein Temperaturprofil zur optimalen blastechnischen Umformung der Vorformlinge in die Behälter.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Behälterformung unter Verwendung des Einstufen-Verfahrens,
2 eine Prinzipdarstellung einer Seitenansicht einer Übergabeeinrichtung, die zwischen einem Spritzgußmodul und einem Blasmodul angeordnet ist,
3 eine Seitenansicht einer Blasstation, in der Vorformlinge mit ihren Mündungen nach oben weisend zu Behältern aufgeblasen werden,
4 einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird,
5 eine schematische Seitenansicht eines Behälters mit zusätzlich eingezeichnetem Vorformling, der zur Behälterherstellung verwendet wird,
6 einen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie VI-VI in 5,
7 ein Diagonalschnitt gemäß Schnittlinie VII-VII in 6,
8 eine Seitenansicht des Behälters gemäß Blickrichtung VIII in 5,
9 eine perspektivische Darstellung des Behälters gemäß 5 in einem liegenden Zustand,
10 eine Seitenansicht eines Behälters mit ovaler Konturgebung,
11 eine Draufsicht auf einen Boden des Behälters gemäß Blickrichtung XI in 10,
12 eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung XII in 10,
13 eine Draufsicht gemäß Blickrichtung XIII in 10,
14 eine perspektivische Darstellung des Behälters gemäß 10,
15 eine schematische Darstellung eines Behälters mit zugeordnetem Vorformling und beispielhaft eingezeichneten Bemaßungen und
16 eine Darstellung wie in 15 für einen Behälter mit großer Mündung bei zusätzlich abgewandelter Gestaltung des Vorformlings.
Eine Herstellung des Behälters kann beispielsweise bei einer Realisierung des Einstufenverfahrens erfolgen. Der prinzipielle Aufbau einer derartigen einstufigen Vorrichtung unter Verwendung eines Spritzgußmoduls (1) und eines Blasmoduls (2) ist in 1 dargestellt.
Die in 1 dargestellte Ausführungsform einer einstufigen Einrichtung zur Behälterformung weist ein Spritzgußmodul (1) und ein Blasmodul (2) auf, die von einer Übergabeeinrichtung (3) miteinander verbunden sind. Das Spritzgußmodul (1) ist mit einem Extruder (4) sowie einer Spritzgußform (5) ausgestattet, in deren Bereich eine Mehrzahl von Kavitäten (6) zur Herstellung von in 1 nicht dargestellten Vorformlingen (7) angeordnet sind.
Das Blasmodul (2) ist mit einer Mehrzahl von Halterungselementen (8) versehen, die entlang eines geschlossenen Umlaufweges (9) transportierbar sind. Die Halterungselemente (8) werden einer Blasstation (10) zugeführt, in deren Bereich eine Umformung der Vorformlinge (7) relativ zueinander in nicht dargestellte Behälter (11) erfolgt. Ein Abstand von Längsachsen (12) der Vorformlinge (7) relativ zueinander ist im Bereich der Blasstation (10) größer als in mindestens einem anderen Bereich des Umlaufweges (9) realisiert.
Zur Durchführung der Abstandsveränderung der Längsachsen (12) der Vorformlinge (7) wird ein Abstand der Halterungselemente (8) relativ zueinander verändert. Diese Abstandsveränderung kann mit Hilfe eines Abstandsmodifizierers (13) erfolgen, der gemäß der Ausführungsform in 1 mit einem spiralartigen Profil (14) versehen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das spiralartige Profil (14) als Nut in einer Welle (15) ausgebildet, die zur Vorgabe einer Rotationsbewegung mit einem Antrieb (16) verbunden ist. Eine Kopplung des Antriebs (16) mit der Welle (15) kann über ein Getriebe (17) erfolgen.
Bei der Verwendung einer Welle (15) mit einem nutartigen Profil (14) sind die Halterungselemente (8) vorteilhafterweise mit Führungselementen (18) versehen, die in das Profil (14) eingreifen. Die Führungselemente (18) können beispielsweise aus seitlich überstehenden Bolzen ausgebildet sein, die Kurvenrollen (19) tragen.
Durch die Kombination des Spritzgußmoduls (1), des Glasmoduls (2) sowie der Übergabeeinrichtung (3) wird eine sogenannte Einstufen-Einrichtung zur Blasformung von Behältern (11) bereitgestellt, bei der die Vorformlinge (7) vom Spritzgußmodul (1) an das Blasmodul (2) mit einer Temperatur übergeben werden, die oberhalb der Umgebungstemperatur liegt. Es ist somit im Bereich des Blasmoduls nicht erforderlich, die Vorformlinge (7) von einer Umgebungstemperatur auf die Blastemperatur aufzuheizen, sondern im Bereich einer Temperierstrecke (20) braucht lediglich eine geeignete Temperaturmodifizierung beziehungsweise Temperaturprofilierung erfolgen. Die Temperierstrecke (20) weist hierzu Heizeinrichtungen (21) auf, die beispielsweise mit Infrarot-Strahlern ausgestattet sein können. zur Verbesserung der Ausnutzung der aufgebrachten Heizenergie werden Reflektoren (22) verwendet. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die Reflektoren (22) ein Reflektorprofil (23) auf, das an die äußere Gestaltung der Vorformlinge (7) angepaßt ist. Die Reflektoren (22) sind quer zum Umlaufweg (9) positionierbar, um eine möglichst dichte Anordnung an den Vorformlingen (7) zu unterstützen.
Ein Transport der Halterungselemente (8) entlang des Umlaufweges (9) erfolgt taktweise mit aufeinanderfolgenden Stillstandsphasen sowie Transportphasen. Die Funktion der Übergabeeinrichtung (3), die Positionierung der Reflektoren (22) sowie die Rotationsbewegung des Abstandsmodifizierers (13) sind an den jeweiligen Bewegungstakt angepaßt. Ein Transport der Halterungselemente (8) entlang des Umlaufweges (9) kann beispielsweise mit Hilfe eines angetriebenen Transportrades (24) erfolgen, das ein Profil (25) zur Beaufschlagung der Halterungselemente (8) aufweist und vorzugsweise im Bereich einer Umlenkung des Umlaufweges (9) angeordnet ist.
Der Taktbetrieb des Blasmoduls (2) wird derart gesteuert, daß im Bereich des Spritzgußmoduls (1) gleichzeitig eine größere Anzahl von Vorformlingen (7) hergestellt werden kann, als anschließend im Bereich des Blasmoduls (2) gleichzeitig zu Behältern (11) umgeformt werden. Beispielsweise bei der dargestellten Variante daran gedacht, zehn Vorformlinge (7) gleichzeitig im Bereich des Spritzgußmoduls (1) herzustellen und im Bereich der Glasstation (10) gleichzeitig zwei Behälter (11) zu produzieren.
Eine andere Variante besteht darin, fünf Vorformlinge (7) gleichzeitig im Bereich des Spritzgußmoduls (1) herzustellen und im Bereich der Blasstation (10) gleichzeitig einen Behälter (11) zu produzieren.
Alternativ zu einer Durchführung des einstufigen Verfahrens mit einem Materialdurchlauf, bei dem die Vorformlinge und die Behälter durchgehend mit ihren Mündungen in lotrechter Richtung nach oben orientiert angeordnet sind, ist es auch möglich, einstufige Vorrichtungen zu verwenden, bei denen beispielsweise durchgehend eine Orientierung der Mündungen in lotrechter Richtung nach unten vorgesehen ist, oder bei denen die Vorformlinge zunächst mit ihren Mündungen in lotrechter Richtung nach oben spritzgußtechnisch hergestellt, anschließend gedreht und mit ihren Mündungen in lotrechter Richtung nach unten orientiert blastechnisch in die Behälter verformt werden. Grundsätzlich sind alle einstufigen Vorrichtungen dafür geeignet, die in den Zeichnungen dargestellten und nachfolgend näher beschriebenen Behälter herzustellen.
2 veranschaulicht in einer Seitenansicht den Aufbau der Übergabeeinrichtung (3). Insbesondere ist auch erkennbar, daß die Spritzgußform (5) aus einem Kavitätenblock (26) sowie aus Spritzgußkernen (27) ausgebildet ist, die relativ zum Kavitätenblock (26) von einer Hubeinrichtung (28) positionierbar sind. Nach einer ausreichenden thermischen Verfestigung der Vorformlinge (7) innerhalb der Spritzgußform (5) werden die Vorformlinge (7) gemeinsam mit den Spritzgußkernen (27) angehoben und ein Tragelement (29) der Übergabeeinrichtung (2) kann in den Bereich des Spritzgußmoduls (1) einfahren. Anschließend werden die Vorformlinge (7) in Transportausnehmungen (30) des Tragelementes (29) eingesetzt. Dies erfolgt gegebenenfalls nach einem Öffnen von Mündungsformen (31) sowie zur Erleichterung eines Abstreifens von den Spritzgußkernen (27) mit Druckluftunterstützung oder unter Verwendung geeigneter Abstreif- oder Ausstoßeinrichtungen.
Das Tragelement (29) wird von einer Verstelleinrichtung (32) getragen, die entlang einer Führung (33) verschieblich angeordnet ist. Nach einem Verschieben des Tragelementes (29) wird das Tragelement (29) von der Verstelleinrichtung (32) angehoben, so daß die Vorformlinge (7), von den Halterungselementen (8) beaufschlagt werden können.
Die Halterungselemente (8) werden entlang des Umlaufweges (9) von Schienen (34) geführt. Im Bereich der Blasstation (10) kann ein Anschlußkolben (35) abgesenkt werden, durch den hindurch ein unter Druck stehendes Medium zur Expansion der Vorformlinge (7) durch das Halterungselement (8) in die Vorformlinge (7) hineingeleitet werden kann.
Zur Veranschaulichung einer Herstellung von Vorformlingen (7), die während der Durchführung des Spritzgußvorganges mit einem vorgefertigten Zusatzelement versehen werden, ist in 2 eine Handhabungseinrichtung (83) eingezeichnet, die zum Einsetzen derartiger vorgefertigter Zusatzelemente in die Spritzgußform (5) verwendet werden kann.
3 zeigt eine Seitenansicht der Blasstation (10). Die Blasstation (10) ist mit Formträgern (36, 37) versehen, die jeweils Blasformsegmente (38, 39) haltern. Die Formträger (36, 37) sind gemeinsam mit den Blasformsegmenten (38, 39) quer zum Umlaufweg (9) verstellbar, um Öffnungsbewegungen und Schließbewegungen durchführen zu können. Die Positionierung der Formträger (36, 37) erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform mit Hilfe von Schwenkhebeln (40), die im Bereich einer Grundplatte (41) schwenkfähig gelagert sind. Zur Verbindung mit der Grundplatte (41) weisen die Schwenkhebel (40) Hauptlager (42) auf. Eine Verbindung mit den Formträgern (36, 37) erfolgt über Drehgelenke (43), eine Verbindung mit einem Positionierelement (44) erfolgt über Drehgelenke (45).
Das Positionierelement (44) ist in vertikaler Richtung entlang einer Führung (46) verstellbar. Die Verstellung kann beispielsweise mit Hilfe einer Gewindestange (47) erfolgen, die von einem Antrieb (48) in Rotation versetzt wird. Bei einem Anheben des Positionierelementes (44) wird hierdurch die Blasstation (10) geöffnet, bei einem Absenken des Positionierelementes (44) erfolgt ein Schließen der Blasstation.
Aus 3 ist ebenfalls erkennbar, daß zur Positionierung des Anschlußkolbens (35) eine Hubeinrichtung (49) verwendet ist, die einen Antrieb (50) aufweist. Die Hubeinrichtung (49) weist Führungselemente (51) für einen Transportschlitten (52) auf, der den Anschlußkolben (35) haltert. Eine Übertragung der Verstellbewegung kann beispielsweise über einen Antriebsriemen (53) durchgeführt werden.
4 zeigt schematisch innerhalb der Blasstation (10) zusätzlich zum geblasenen Behälter (11) gestrichelt den Vorformling (7) sowie eine sich entwickelnde Behälterblase (54). Der Vorformling (7) bzw. der Behälter (11) kann innerhalb der Blasstation (10) von einem Gewindeeinsatz (55) gehaltert werden und zur Durchführung einer Reckung des Vorformlings (7) wird eine Reckstange (56) verwendet. Der Gewindeeinsatz (55) haltert einen Mündungsabschnitt (57) des Vorformlings (7) und die Reckstange (56) übt während der Durchführung des Reckvorganges während der Vorschubbewegung einen Druck auf einen Boden (58) des Vorformlings (7) aus. Zur Ermöglichung einer Ausformung eines Behälterbodens (59) mit Konturhinterschneidungen kann die Blasform (10) mit einem Bodeneinsatz (60) versehen werden.
Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.
Die Expansion des Vorformlings (7) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die Druckluftzuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas, zum Beispiel Preßluft, mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und in eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird typischerweise Druckluft mit einem Druck im Intervall von 10 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt.
5 zeigt den Behälter (11) mit einem zugeordneten vorformling (7). In einem Bereich zwischen dem Mündungsabschnitt (57) und dem Boden (58) weist der Vorformling (7) wenigstens abschnittsweise eine Wanddicke (61) auf. Die wanddicke liegt in einem Bereich von 6 bis 8 mm, Idealerweise bei etwa 7 mm. Der Behälter (11) weist in einem Bereich zwischen dem Mündungsabschnitt (57) und dem Behälterboden (59) wenigstens abschnittsweise eine Wanddicke (62) auf. Die Wanddicke (62) liegt in einem Bereich von 1,5 bis 3,5 mm, Idealerweise bei etwa 2 mm.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt ein Innendurchmesser (63) des Vorformlings (7) etwa 10,7 mm, ein Innendurchmesser (64) des Behälters (11) beträgt etwa 55 mm. Eine Reckdistanz (65) beträgt etwa 10 mm.
In 5 sind zusätzlich auch eine Vorformlingslänge (66) sowie eine Behälterlänge (67) eingezeichnet, die Behälterlänge (67) dabei ohne Berücksichtigung einer Länge des Mündungsabschnittes (57).
Aus der horizontalen Schnittdarstellung in 6 ist erkennbar, daß der Vorformling (7) eine im wesentlichen ringförmige Querschnittkontur aufweist und in einen Behälter mit etwa rechteckförmiger Querschnittkontur umgeformt wird. Der Behälter (11) weist hierbei eine Behälterlänge (68) sowie eine Behälterbreite (69) auf.
7 und 8 veranschaulichen in einer weiteren Schnittdarstellung bzw. einer weiteren Seitenansicht die Geometrie des Behälters (11). Aufgrund der rotationssymmetrischen Gestaltung des Vorformlings (7) besitzt dieser bei allen zeichnerischen Darstellungen die gleiche Geometrie.
Aus der Darstellung in 9 sind die Geometrie des Behälters (11) sowie des zugeordneten Vorformlings (7) nochmals erkennbar. Alle Darstellungen veranschaulichen insbesondere die relativ geringe axiale Reckung bei der Umformung des Vorformlings (7) in den Behälter (11).
10 veranschaulicht die Gestaltung eines hinsichtlich seiner Konturen gegenüber der Darstellung in 5 bis 9 abgewandelten Behälters (11). Gemäß der Darstellung in 10 weist der Behälter in einer horizontalen Schnittebene eine im wesentlichen ovale Gestaltung auf.
Ausgehend von einer Behältermitte (17), diese vertikal leicht nach oben versetzt, verjüngt sich eine Außenkontur des Behälters (11) sowohl in Richtung auf den Mündungsabschnitt (57) als auch in Richtung auf den Behälterboden (59). Die Wanddicke (62) verläuft trotz der sich verjüngenden Gestaltung im wesentlichen konstant.
Aus den Darstellungen in 11 und 12 wird die Geometrie des Behälters gemäß 10 nochmals weiter im Detail erkennbar. Zu erkennen ist insbesondere die flakonähnliche Gestaltung des Behälters (11). Eine derartige Behältergestaltung ist insbesondere für Anwendungen bei der Verpackung von Kosmetika, pharmazeutischen Produkten oder Parfümen von Vorteil.
13 zeigt eine Draufsicht auf den Behälter (11) gemäß 10. Zu erkennen ist insbesondere der Mündungsabschnitt (57). Aus der perspektivischen Darstellung in 14 ist die räumliche Gestaltung des Behälters (11) nochmals zu erkennen. Benachbart zum Mündungsabschnitt (57) ist eine Abflachung (71) zu erkennen, die als Stützfläche für einen nicht dargestellten Behälterverschluß dient.
15 und 16 veranschaulichen beispielhafte Dimensionierungen von Vorformlingen (7) sowie zugeordneten Behältern (11). 15 zeigt einen Mündungsabschnitt (7) mit einem Innendurchmesser von etwa 13 mm und 16 zeigt einen Mündungsabschnitt (57) mit einem Innendurchmesser von etwa 33 mm. Die Innendurchmesser werden in Abhängigkeit vom abzufüllenden Produkt gewählt.
Die jeweiligen Wandstärken und Reckgrade variieren in Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie des herzustellenden Behälters (11). Bei der Herstellung einer Rechteckflasche erweisen sich für den Vorformling (7) Wandstärken im Be reich von 6 bis 12 mm als verwendbar, Wandstärken im Bereich von 6 bis 7,5 mm als vorteilhaft und eine Wandstärke von etwa 7 mm als ideal. Die gleichen Intervallgrenzen können auch bei der Herstellung von ovalen Behältern (11) herangezogen werden.
Bei der Herstellung von Behältern (11) mit rechteckförmigen Querschnittgeometrien erweisen sich Wanddicken des Behälters (11) im Bereich von 2,5 bis 3,5 mm als brauchbar, von 1,5 bis 2,5 mm als vorteilhaft und von etwa 2 mm als ideal. Auch bei der Herstellung von Behältern (11) mit ovalen Querschnitten können wiederum die vorstehenden Intervallgrenzen herangezogen werden. Hinsichtlich der Wandstärken bestehen somit bei der Herstellung von Behältern (11) mit rechteckförmigen Querschnitten einerseits sowie mit ovalen Querschnitten andererseits keine signifikanten Unterschiede.
Hinsichtlich der Reckgerade zeigt es sich, daß auch hier keine signifikanten Unterschiede bei der Herstellung von Behältern (11) mit rechteckförmigen Querschnitten einerseits sowie mit ovalen Querschnitten andererseits vorliegen. Hinsichtlich der axialen Reckgerade erweist sich ein Reckgrad bis 1:1,5 als brauchbar, ein Reckgrad bis 1:1,3 als vorteilhaft sowie ein Reckgrad bis 1:1,2 als ideal. Hinsichtlich der radialen Reckung erweist sich ein Reckgrad bis 1:7 als brauchbar, ein Reckgrad bis 1:5,2 als vorteilhaft und ein Reckgrad im Bereich von 1:3 bis 1:5,2 als ideal.

Claims

Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten, der einen von einer Seitenwandung begrenzten Innenraum, einen Boden sowie einen Mündungsabschnitt aufweist und der aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet sowie blastechnisch durch Umformung eines spritzgegossenen Vorformlings hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandung des Behälters (11) mindestens bereichsweise zwischen dem Mündungsabschnitt (57) und dem Behälterboden (59) eine Wandstärke von etwa 1,5 bis 3,5 mm aufweist und daß die Seitenwandung einen maximalen radialen Reckgrad von 1:7 sowie einen maximalen axialen Reckgrad von 1:1,5 bezogen auf die Seitenwandgeometrie des Vorformlings (7) aufweist.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale radiale Reckgrad im Bereich von 1:3 bis 1:6 liegt.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale radiale Reckgrad etwa 1:5,2 beträgt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale axiale Reckgrad in einem Bereich von 1:1,0 bis 1:1,5 liegt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale axiale Reckgrad etwa 1:1,2 bis 1:1,3 beträgt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler Bodenreckgrad im Bereich des Behälterbodens (59) in einem Bereich von 1:3 bis 1:6 liegt.
Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Bodenreckgrad etwa 1:5,4 beträgt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem Vorformling (7) hergestellt ist, der mindestens bereichsweise zwischen dem Mündungsabschnitt (57) und dem Boden (58) eine Wanddicke von 6 bis 12 mm aufweist.
Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Vorformlings (7) in einem Bereich von 6 bis 7,5 mm liegt.
Behälter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Vorformlings (7) etwa 7 mm beträgt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Behälters (11) in einem Bereich von 1,5 bis 2,5 mm liegt.
Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Behälters (11) etwa 2 mm beträgt.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) aus PET/P hergestellt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) aus PET/G hergestellt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) aus PCT/A hergestellt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innendurchmesser des Mündungsabschnittes (57) in einem Bereich von 10 bis 35 mm liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem ein spritzgegossener Vorformling sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gereckt sowie durch Einwirkung eines Blasdruckes in den Behälter umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vorformling (7) spritzgußtechnisch mindestens abschnittsweise mit einer Wanddicke im Bereich von 6 bis 12 mm hergestellt und in einen Behälter mit einer mindestens abschnittsweisen Wanddicke im Bereich von 1,5 bis 3,5 mm umgeformt wird und daß eine maximale radiale Reckung von 1:7 sowie eine maximale axiale Reckung von 1:1,5 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale radiale Reckung von 1:3 bis 1:6 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale radiale Reckung von etwa 1:5,2 durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale axiale Reckung von 1:1,0 bis 1:1,3 durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine maximale axiale Reckung von etwa 1:1,2 bis 1:1,3 durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Blasvorgang mit einer pneumatischen Phase abgeschlossen wird, während derer Spülluft zur Kühlung des Behälters (11) in einen Innenraum des Behälters (11) eingeblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlung der Einzugszone eines zur Plastifizierung des verwendeten Materials eingesetzten Extruders durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Vorformlings (7) sowie die Herstellung des Behälters (11) in einem einstufigen Verfahren durchgeführt wird.