DE1704309A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehaelters mit einem eingezogenen Teil sowie nach dem Verfahren hergestellter Kunststoffbehaelter - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehaelters mit einem eingezogenen Teil sowie nach dem Verfahren hergestellter Kunststoffbehaelter

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DE1704309A1 DE19671704309 DE1704309A DE1704309A1 DE 1704309 A1 DE1704309 A1 DE 1704309A1 DE 19671704309 DE19671704309 DE 19671704309 DE 1704309 A DE1704309 A DE 1704309A DE 1704309 A1 DE1704309 A1 DE 1704309A1
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Description

DR. INO. F. WUESTIIOFF I)I PL·. INCJ. (ί. PULS DR.E.v.PECIIM ANN
PATEHTiNWiLTE
TV*
8 MÜNCHEN OO SCHWEIGERSTHASSE 2
TEI-KfONT 33 00 31
München
17U4309
lA-33
Beschreibung
zu der Patentanmeldung
SHELL IIITERNATIONALE RESEARCH IIAATSCIIAPPIJ U.V., Den Haag, Niederlande,
betreffend
'•'Verfahren zur Herstellung eines Kunst st ο f f b ehält er s mit einem eingezogenen Teil sowie nach dem Verfahren hergestellter Kunststoffbehälter1=
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters mit einem eingezogenen Teil.
behälter (Flaschen, Kanister o.dgl.) sind einfach und schnell
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BAD ORIGINAL
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durch das bekannte Blasformverfahren herstellbar, bei dem ein warmes und daher deformierbares thermoplastisches Rohr in die offenen Formhälften einer Blasform gebracht wird und das Rohr nach Schließen der Blasform gegen die inneren Wände der Form aufgebläht wird, so dass es die Form des Kunststoffbehälters annimmt. Das Blasformverfahren ist zur Herstellung von Gegenständen geeignet, welche eine verhältnismässig einfache und regelmässige Gestalt haben. Zur Herstellung von Gegenständen mit einer komplizierten Form ist das Blasformverfahren ungeeignet oder weniger geeignet, da das thermoplastische Rohr bei seiner Aufblähung an gewissen Stellen zu sehr gedehnt würde und ein derart geformter Kunststoffbehälter zu unterschiedlich in seiner Wandstärke sein würde.
Es ist vorgeschlagen worden, einen Behälter mit einem eingezogenen Teil durch ein Blasformverfahren herzustellen, wobei der Kunststoffbehälter zunächst in der Blasform an seiner Oberseite mit einem röhrenförmigen Fortsatz geformt wird, der anschliessend in das Innere des Kunststoffgefäßes hineingerollt wird und so den eingezogenen Teil darin bildet. Dieses Verfahren bringt jedoch beträchtliche Einschränkungen für die Gestaltung und die Abmessungen des Kunststoffbehälters sowie des darin eingezogenen Teiles mit sich und ist davon abgesehen technisch aufwendig.
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ORIGINAL INSPECTED
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters mit einem eingezogenen Teil durch Blasverformen zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile vermieden sind.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters mit einem eingezogenen Teil in einer Blasform vor_. bei dem ein hohles thermoplastisches Teil,, viel ehe s ein offenes Ende aufweist und den eingezogenen Teil des voll- V
ständigen Behälters bildet., auf einen Dorn aufgeschoben wird; bei dein ferner ein warines thermoplastisches Rohr über den Dorn mit dem thermoplastischen Teil geschoben wird, bei dem eine Blasform über dem thermoplastischen Rohr geschlossen wird, wodurch ein Abschnitt des thermoplastischen Rohres und das offene Ende des thermoplastischen Teiles zxiisehen der Blasform und dem Dorn zusammengepreßt und dadurch miteinander vereinigt werden und bei dem zwischen das warme thermoplastische Rohr und das thermoplastische Teil ein Druckmit- Jj tel eingeführt.viii'd, durch welches das thermoplastische Rohr aufgebläht und gegen die Innenwände der Blaßform gedrückt wird, um aus dem Kohr einen Behälter zu formen.
Da der eingesogene Teil des Kunststoffbehälters unabhängig vorn Iiauptkörpor des Kunststoffbehälters hergestellt ist, ist große Freizügigkeit bei dor Wahl der Gestalt, der Abmessungen
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BAD ORIGINAL
und der Werkstoffe gegeben. Im allgemeinen wird der eingezogene Teil des Kunststoffbehälters aus einem gleichartigen Material wie der Behälter selbst, z.B. aus Polyäthylen, Polypropylen oder aus Polyvinylchlorid bestehen. Wenn eine sehr starke oder dichte Verbindung zwischen dem eingezogenen Teil und dem Kunststoffbehälter erforderlich ist, um beispielsweise Flüssigkeiten in dem Behälter aufbewahren zu können oder um z.B. den Zusammenhalt der Verbindung zu verbessern, wenn dieser Zusammenhalt aufgrund der Verwendung verschiedener Werkstoffe für den eingezogenen Teil und den Behälter ungenügend ist, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, um die Verbindung zu verbessern. Z.B. kann das offene Ende des eingezogenen Teiles an seiner Aussenseite mit ringförmigen Vorsprüngen versehen sein, welche in das warme thermoplastische Rohr hineindringen, wenn die Blasform geschlossen wird, oder es kann ein haftendes oder abdichtendes Mittel auf die Oberfläche des offenen Endes des eingezogenen Teils aufgebracht werden.
Beim Schliessen der Blasform wird das offene Ende des eingezogenen Teils und der ihm gegenüberliegende Teil des thermoplastischen Rohres zwischen der Blasform und dem das eingezogene Teil tragenden Dorn zusammengepreßt. Dazu muß das offene Ende des eingezogenen Teils genau auf das ihm entsprechende Teil des Dornes passen. Der verbleibende Teil des eingezogenen Teils paßt gewöhnlich auch genau auf den Dorn, so
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dass das eingezogene Teil über seine volle Länge von dem Dorn abgestützt ist, wenn das Druckmittel in die Blasform eingeführt wird, obwohl dieses nicht immer erforderlich ist. Es hat sich gezeigt, dass eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem eingezogenen Teil und dem Behälter hergestellt werden kann, ohne dass es notwendig ist, das eingezogene Teil zu erwärmen. Wenn es jedoch als notwendig erachtet wird, kann das offene Ende des eingezogenen Teiles oder das gesamte ein- M gezogene Teil erwärmt werden, bevor es mit dem thermoplastischen Rohr verbunden wird. Diese Erwärmung kann mittels in dem Dorn in einem Kreislauf umlaufenden heißen Öls oder Dampfes oder mittels einer in dem Dorn angeordneten elektrischen Heizung bewirkt oder kontinuierlich vorgenommen werden. Bei einem fortlaufenden Herstellungsprozeß ist Jedoch Aufheizen des Dornes normalerweise überhaupt nicht erforderlich; oft ist es im Gegenteil wünschenswert oder sogar notwendig, den Dorn durch in ihm umlaufendes Kühlwasser zu kühlen, um m den Dorn vor übergroßer Erhitzung zu schützen, welche sich bei aufeinanderfolgenden Herstellungsgängen als Folge der von dem warmen thermoplastischen Rohr fortlaufend abgegebenen Wärme einstellen kann.
Wenn das thermoplastische Rohr frisch gepreßt und daher infolge der Warm-Plastifizierung noch verformbar ist, muß normalerweise keine zusätzliche Erwärmung vorgenommen werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Kunststoffbehälters, welcher nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt ist;
Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf eine Formhälfte einer Blasform zum Formen des Kunststoffbehälters nach Fig. 1;
Fig. 3> 4 und 5 zeigen verschiedene Schritte des Formverfahrens .
Fig. 1 zeigt einen Kunststoffbehälter 10 mit einem tief eingezogenen Teil 11. Im vorliegenden Fall dient das eingezogene Teil 11 als Tasche zum Aufnehmen und Aufbewahren eines zweiten Kunststoffbehälters 12 von wesentlich kleineren Abmessungen, der getrennt von dem großen Behälter 10 in diesem untergebracht werden kann. Der große Behälter 10, der z.B. ein Fassungsvermögen von 10 oder 15 1 hat, kann als Speisebehälter zum Auffüllen des kleinen Behälters 12 dienen, aus welchem kleine, zum unmittelbaren Verbrauch bestimmte Mengen entnommen werden können. Die obere Seite des Kunststoffbehälters 10 ist mit einem Traggriff 13, einem Einfüll- und Ausgießstutzen 15 und einer entfernbaren Dichtkappe 14 ver-
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sehen. Die Kappe 14 und der Traggriff 13 werden nachträglich nach der Herstellung des Hauptkörpers des Kunststoffbehälters 10 in der Blasform angebracht.
Das eingezogene Teil 11 hat bei dem gezeigten Beispiel die Form einer an einem Ende geschlossenen Büchse, welche vorher in einem geeigneten Herstellungsgang getrennt hergestellt worden ist. z.B. im Spritzguß- oder im Druckgußverfahren oder auch in einem Blasformverfahren. Daher können die Gestalt und die Abmessungen der Büchse 11 unabhängig von denjenigen des Hauptkörpers des Behälters gewählt werden. Insbesondere sind die Wandstärke und die Länge der Büchse in weiten Grenzen variabel. Die vorgefertigte Büchse 11 wird über einen Dorn 16 gestülpt, welcher die Büchse über ihre gesamte Innenfläche abstützt (PIg. 3)· Ein in dem Dorn 16 vorgesehener Entlüftungskanal 17 verbindet die Stirnfläche des Dornes mit der Umgebung, so dass die zwischen der Büchse 11 und dem Dorn 16 eingeschlossene Luft entweichen kann. Der Dorn 16 wird mit der Büchse 11 zwischen zwei Formhälften 18 einer offenen Blasform gebracht. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine der beiden Blasformhälften 18, wobei die ebene Teilfläche der Blasformhälfte parallel zur Zeichenebene ist. Die zwei Blasformhälften 18 sind in ihrer Gestalt grundsätzlich gleich.
Nahe dem unteren Ende der Büchse 11 auf dem Dorn 16 ist eine Blasdüse 21 in geringem Abstand von der Büchse 11 schief an-
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geordnet. Die Blasdüse 21 ist mit einer zentralen Bohrung 22 mit sich verzweigenden Austrittsöffnungen versehen, durch welche Luft in die Blasform eingeblasen werden kann. Ein thermoplastisches Rohr 19 wird von einer Strangpresse 20 nach unten zwischen die offenen Formhälften 18 gedrückt. Während des Auspressens bewegt sich das warme Rohr 19 über den Dorn 16 und ferner über das offene Ende der Blasdüse 21, d.h. über das dem Dorn 16 nächstgelegene Ende der Blasdüse. Diese Stellung ist in Fig. 3 gezeigt,-
Die Blasdüse 21 wird anschliessend von dem Dorn 16 horizontal wegbewegt, bis sie eine Stellung gegenüberliegend und parallel zu einem Abschnitt 23 der Form 18 einnimmt, wo der Stutzen 15 des Behälters 10 geformt werden soll. Der über die Blasdüse 21 herabhängende untere Teil des Rohres 19 wird mit der Blasdüse 21 seitlich wegbewegt (Fig. 4). Der Durchmesser des Rohres 19 kann so groß bemessen sein, dass derjenige Teil des thermoplastischen Rohres 19, welcher dem mit der Blasdüse 21 in Berührung stehenden Teil diametral gegenüberliegt, nicht den Dorn 16 berührt; in diesem Fall wird das untere Ende des Rohres 19 von der Blasdüse 21 seitwärts gezogen, aber nicht gedehnt. Es ist jedoch möglich, dass während der seitlichen Bewegung der Blasdüse 21 das untere Ende des Rohres 19 den die Büchse 11 tragenden Dorn 16 berührt, bevor die Blasdüse 21 die gewünschte Lage gegenüber dem
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8AD ORIGINAL
Formabschnitt 23 erreicht hat. Wenn die Blasdüse 21 dann ihre seitliche Bewegung fortsetzt, wird das untere Ende des Rohres 19 zwischen der Blasdüse 21 und dem Dorn 16 gespannt. Dadurch, dass die Blasdüse 21 seitlich verschieblich angeordnet ist, ist es möglich, ein thermoplastisches Rohr mit einem hinsichtlich der Lage des Stutzens 15 an dem Kunststoff behälter kleinen Durchmesser zu verwenden.
Beim folgenden Schritt des Verfahrens (Fig. 5) werden die zwei Formhälften 18 zusammengedrückt. Die Blasdüse 21 ist nun zwischen den beiden Formabschnitten 23 eingeschlossen. Der Teil des Rohres 19 zwischen der Blasdüse 21 und den Formabschnitten 23 wird so verformt, dass er den Stutzen 15 des Kunststoffbehälters bildet, wobei die Blasdüse 21 als Formkern dient. Beim Schliessen der Blasform wird das untere Ende des Rohres 19 durch einen ringförmigen Abschnitt 2k der Blasform gegen das untere Ende der Büchse 11 gedrückt. Da das frisch ausgepreßte Rohr 19 noch warm ist, werden die unteren Enden des Rohres 19 und der Büchse 11 durch Verschweißen miteinander verbunden. Normalerweise ist es nicht notwendig, die Büchse 11 vor ihrer Verschweißung mit dem Rohr 19 zu erwärmen, da eine gute Verbindung zwischen dem Rohr 19 und der Büchse 11 auch erhalten werden kann, wenn nur das Rohr 19 warm ist. Wenn es jedoch erwünscht ist, kann auch die Büchse 11 oder nur ihr unteres Ende durch ein in dem Dorn 16 angeordnetes elektrisches Heizelement oder durch einen eine Heizflüssigkeit führenden Kreislauf in dem Dorn
16 beheizt werden. Anstatt einer Heizflüssigkeit kann auch Kühlwasser durch den Dorn 16 fließen, was notwendig sein kann, um eine übermässige Erwärmung des Dornes 16 durch die fortlaufende Abgabe von Wärme des thermoplastischen Rohres 19 zu vermeiden, wenn aufeinanderfolgend eine große Anzahl von Behältern hergestellt wird. Die Erwärmung des Dornes 16 ist normalerweise nicht nur unnötig, sondern kann sogar nachteilig sein. Sie kann z.B. erschweren, die Büchse 11 auf den Dorn 16 auf- oder von diesem abzuschieben. Wenn die Verbindung zwischen dem Rohr 19 und der Büchse 11 flüssigkeitsdicht sein muß, wird das untere Ende der Büchse 11 vorteilhafterweise mit nach aussen ragenden Vorsprüngen 25 versehen, die sich ringförmig um die Büchse herum erstrecken (Fig. 3)· Die Innenseiten der Ringhälften 24 werden vorzugsweise auch derartig profiliert. Beim Andrücken des Rohres 19 gegen die Büchse 11 durch die beiden Ringhälften 24 wird die Büchse 11 an ihrer Innenwand von dem Dorn 16 unterstützt. Mit Ausnahme der öffnung 22 in der Blasdüse 21 wird der Raum zwischen der Büchse 11 und dem in der Blasform gelegenen Teil des Rohres 19 abgeschlossen, wenn die Blasform verschlossen wird. Mittels Druckluft, welche durch die öffnung 22 der Blasdüse 21 in diesen Raum eingeblasen wird, wird das Rohr 19 aufgebläht und gegen die Innenseiten der Formhälften 18 gedrückt, so dass das Rohr 19 die Gestalt des Kunststoffbehälters 10 annimmt. Nachdem der Behälter abgekühlt ist und die Formhälften geöffnet worden sind, kann der Kunststoffbehälter aus
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der Blasform entfernt und von dem Dorn 16 abgeschoben werden. Vorzugsweise wird der Dorn 16 nach unten aus der offenen Blasform zusammen mit dem Kunststoffbehälter herausgefahren, worauf der Kunststoffbehälter nach oben von dem Dorn 16 abgeschoben wird. Wenn der Dorn 16 sich in dieser Stellung unterhalb der Blasform befindet, kann eine neue Büchse 11 auf den Dorn 16 für die Herstellung eines neuen Behälters leicht aufgeschoben werden.
Um das öffnen der Blasform nicht zu behindern, sind die Ringhälften 2k lösbar von den Formhälften l8 in diesen ange ordnet. Wenn die Blasform geöffnet wird, halten die Ringhälften 2k den Behälter umklammert und werden erst ausserhalb der Blasform von ihm entfernt. Vor Wiederbenutzung der Blasform werden die Ringhälften 2k wieder in die Blasformhälften 18 eingelegt und die Blasdüse 21 wird in ihre Lage nahe der Mitte der Blasform zurückgeführt. Falls erwünscht, können mehrere Ringhälften 2k abwechselnd benützt werden, um eine schnelle Folge von Herstellungsgängen zu gewährleisten.
Sobald der Behälter von der Blasform entfernt ist und von dem Dorn abgehoben ist, werden der eingezogene Teil 11 und der Stutzen 15 sauber entgratet.
Bei einem praktisch ausgeführten Verfahren zur Herstellung
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des Behälters nach Pig. 1 aus Polyäthylen hatte die Büchse 11 einen Aussendurchmesser von 70 mm und eine Wandstärke von 1 mm. Der Innendurchmesser des thermoplastischen Rohres 19 betrug direkt nach dem Strangpressen 145 mm und Ihre Wandstärke 3,7 mm. Beim Zusammenpressen des thermoplastischen Rohres 19 lag die Temperatur des Rohres 19 bei 1500C und die der Büchse 11 bei 300C.
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Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE :
1.) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters mit einem eingezogenen Teil in einer Blasform, dadurch gekennzeichnet , dass ein hohles thermoplastisches Teil (11), welches ein offenes Ende aufweist und den eingezogenen Teil des vollständigen Behälters (10) bildet, auf einen Dorn (16) aufgeschoben wirdj dass ferner ein warmes thermoplastisches Rohr (19) über den Dorn (16) und das thermoplastische Teil (11) geschoben wird: dass eine Blasform (18) über dem thermoplastischen Rohr (19) geschlossen wird, wodurch ein Abschnitt des thermoplastischen Rohres (19) und das offene Ende des thermoplastischen Teils (11) zwischen der Blasform (18) und dem Dorn (16) zusammengepreßt und dadurch miteinander vereinigt werden und dass zwischen das v/arme thermoplastische Rohr (19) und das thermoplastische Teil (11) ein Druckmittel eingeführt wird, durch welches das thermoplastische Rohr (19) aufgebläht und gegen die Innenwände der Blasform (18) gedrückt wird, um aus dem Rohr (19) einen Behälter (10) zu formen.
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ή1( 17ÜA309
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Rohr (19) ausser über den Dorn (16) und das thermoplastische Teil (11) auch über eine Blasdüse (21) zum Einführen eines Druckmittels in das thermoplastische Rohr (19) geschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (21) nach dem überschieben des Rohres (19) bezüglich des Domes (16) seitlich nach aussen an eine Stelle (23) der Form bewegt wird, wo ein Gießstutzen (15) des Behälters (10) geformt werden soll, wobei die Blasdüse (21) bei dieser Bewegung innerhalb des thermoplastischen Rohres (19) bleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß während der seitlichen Bewegung der Blasdüse (21) das thermoplastische Rohr (19) zwischen der Blasdüse (21) und dem Dorn (16) gedehnt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende des thermoplastischen Teils (11), welches das eingezogene Teil bildet, mit äusseren, ringförmig verlaufenden Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Dornes (16) durch eine in ihm
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vorgesehene Kühl- oder Heizvorrichtung gesteuert wird.
7. Kunststoffbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass er mittels eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
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