DE2166480A1

DE2166480A1 - Kunststoffauskleidung fuer behaelter

Info

Publication number: DE2166480A1
Application number: DE19712166480
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Individual
Current assignee: National Can Corp
Priority date: 1970-09-14
Filing date: 1971-09-06
Publication date: 1974-06-27
Also published as: NL7112576A; DK131713B; DE2166480B2; FI53795C; BE772506A; NO132469B; DE2144478A1; IL37696A; DD94888A5; IT951656B; CH536704A; IL37696A0; CS173585B2; DE2144478B2; DK147417C; ES199199U; ES394887A1; DK147417B; CH567924A5; FR2106512A1

Description

Or. E. Wls^d. 0;?!.-!no. W. Niemann

Or. f3 JfetrJ';:).-'^. G^ntordl U. März 19 7 U

Pate-.&n-Auite
Hamburg 50 - Königstraße 23

W.26145/73 2o/Co P 21 66 48o.2

Emery Imre Valyi
Riverdale, Hew Jork (V.St.A.)

Kunststoffauskleidung für Behälter.

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Kunststoff bestehende Auskleidung für durch Formpressen eines Vorformlings auf einem : Kern und anschliessendes Aufweiten des Vorformlings hergestellten Behälter unter Verwendung einer mehrschichtigen Hülle.

Beim Herstellen von aus Kunststoff bestehenden Hohlkörpern durch Aufblasen eines beispielsweise durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellten Vorformlings wird ein Vorformling zunächst in einer Vorform auf einen entsprechend geformten Kern aufgebracht, der als Blaskern ausgebildet sein kann und in diesem Falle zusammen mit dem darauf befindlichen Vorformling aus der Vorform in eine Blasform übergeführt wird, in welcher der noch verformbare Vorformling bis zur Anlage an der Wandung der Blasform aufgeblasen wird. G-ewünschtenfalls kann aber auch der Vorformling vom Kern getrennt und bis zu seiner Verwendung gelagert werden, womit es allerdings erforderlich wird, den Vorformling vor dem Aufblasen in der Blasform wieder auf die erforderliche Verformungstemperatur zu erhitzen«,

Das Herstellen von aus Kunststoff bestehenden Hohlkörpern durch Formblasen besitzt gegenüber andersartigen Verfahren zum Herstellen solcher Hohlkörper den Vorteil, daß Formkörper mit äußerst genauen Abmessungen hergestellt werden können,.dag Pormblasen das Verarbei-

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ten einer großen Zahl verschiedener Kunststofftypen ermöglicht, die erhaltenen Hohlkörper keine Nacharbeit erfordern und kein Abfall entsteht. Beim Formblasen treten jedoch Schwierigkeiten beim Herstellen der erforderlichen Vorformlinge auf, wie sie beispielsweise im Artikel " Tools for Injektion-Blow Molding «, SPE Journal, Bd. 23, Nr. 7, S. 38-41, Juli 1967, angegeben sind.

Es wurde festgestellt, daß die Qualität von durch Formblasen hergestellten Hohlkörpern im besonders starken Ausmaße von der Genauigkeit der Abmessungen des aufzublasenden Vorformlings und von der Temperaturverteilung im aufzublasenden Vorformling abhängt. Die erforderliche Genauigkeit der Abmessungen des Vorformlings und die gewünschte Temperaturverteilung im Vorformling sind jedoch insbesondere bei Vorformlingen mit relativ zu ihrem Durchmesser großen Länge nur schwierig zu erzielen und werden hauptsächlich durch die verwendete Vorform und vor allem vom Blaskern beeinflußt. Der Blaskern wird beim Formblasen während eines jeden Arbeitszyklus häufig über relativ große Strecken transportiert und damit einer Kühlwirkung ausgesetzt, der wegen der kleinen Abmessungen des Bia3-kerns nicht durch im Blaskern angeordnete Temperaturregeleinrichtungen entgegengewirkt werden kann. Die geringen Abmessungen des Formblaskerns machen den Blaskern nicht ausreichend biegesteif, so daß der Blaskern beim Herstellen des Vorformlings unter dem Einfluß des in die Vorform eingepreßten Kunststoffes häufig elastisch deformiert wird und damit ein Vorformling mit unerwünscht großen Abweichungen der Sollmaße erhalten wird. Wegen der Erosionswirkung des in die Vorform eingepreßten Kunststoffes müssen weitgehend erosionsbeständige Legierungen zur Herstellung des Blaskerns verwendet werden und dies hat, well als Material für den

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Blaskern praktisch nur Werkzeugstähle in Frage kommen, zur Folge, daß wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Werkzeugstähle die Temperaturregelung des Blaskern erschwert wird. Darüber hinaus muß auch die Austritts öffnung für das Blasmedium gegen Verstopfen ab-' gesichert werden, da sonst der Vorformling ungleichmäßig aufgeblasen werden würde.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden. Gemäß der U.S.A. Patentschrift Nr. 3 526 687 soll das Verstopfen der Blasöffnung im Formkern vermieden werden. Gemäß der U.S.A. Patentschrift Nr. 3 3o5 892 soll beim Herstellen von Vorformlingen der Blaskern an einer elastischen Verformung gehindert werden. Gemäß der U.S.A. Patentschrift Nr. 3 339 231 soll die Temperatur des Blaskerns geregelt werden.

Bei einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren wird der Blaskern gegen direkte Einwirkung des in die Vorform eingepreßten heißen Kunststoffes dadurch geschützt, daß er mit einer vorgefertigten und mit engem Sitz am Formkern anliegenden Hülse aus Kunststoff bedeckt wird, der mit dem zur Herstellung des Vorformlings verwendeten Kunststoff verträglich ist und in der Vorform mit dem letztgenannten Kunststoff eine haftfeste Verbindung eingeht, die beim anschließenden Formblasen nicht verlorengeht. Die auf den Blaskern mit engem Sitz aufgebrachte Hülse isoliert den Blaskern thermisch gegen den in die Vorform eingepreßten heißen Kunststoff und verhindert auch ein Eindringen des heißen bis schmelzflüssigen Kunststoff in die Blasöffnung des Blaskerns, so daß ein Vorformling erhalten wird, dessen Wandstärke auch im Bereiche der Blasöffnung des Formkerns die gleiche ist wie in den übrigen Bereichen. Der von der Hülse ummantelte Blaskern kann an einer geeigneten gewählten Stelle zwischen den Formteilen der Vorform eingespannt

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werden, so daß ein elastisches Durchbiegen des Blaskerns "beim Einpressen von heißem Kunststoff in die Vorform vermieden wird. Palis die auf den Blaskern aufgeschobene Hülse mit ihrem freien Ende an die Wandung der Vorform angepreßt ist, ist dort zwar die Wandstärke des um die Hülse gespritzten Kunststoffes geringer als an sonstigen Stellen, jedoch stört dies nicht, da die Hülse ohnedies den Hohlraum im herzustellenden Hohlkörper verschließt und im fertiggestellten Hohlkörper die Innenauskleidung bildet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine für das vorgenannte Verfahren verwendbare Auskleidung der eingangs genannten Art durch eine vorgefertigte Hülse gekennzeichnet, die der Form des Kerns · entsprechend ausgebildet und auf den Kern schiebbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Hülse aus mehreren Schichten verschiedener Kunststoffe, von denen zumindestens eine von den Eigenschaften der anderen Schichten verschiedene Eigenschaften besitzt.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung ist durch eine aus einer Kunststoffbahn geformte Hülse gekennzeichnet, wobei diese zweckmäßigerweise durch Tiefziehen einer Kunststoffbahn hergestellt ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 zeigt perspektivisch eine Kunststoffbahn

mit darin durch Prägen hergestellten Hülsenvorformlingen vor dem Ausstanzen und stapeln / derselben.

Pig.1a zeigt einen Schnitt nach Linie 7-7a der

Fig. 1 für den Pail einer mehrschichtigen Kunststoffbahn.

Pig. 2 zeigt im Schnitt eine Hülse für das Herstellen eines Behälters mit einer durch

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einen Teil der Innenauskleidung des Behälters verschlossenen Entleerungsöffnung.

Hülsen können in an sich bekannter Weise einzeln oder kontinuierlich hergestellt werden. Beim kontinuierlichen Arbeiten ergibt sich die in Fig. 1 gezeigte Bahn 24, deren Teile 25 durch nicht verformte Stege einer Materialbahn 26 miteinander in Verbindung stehen. Eine eben ausgebildete Materialbahn 26 kann an einem Blaskern schrittweise vorbeibewegt werden und in eine Form hineingedrückt werden. Die in der angegebenen Weise hergestellten Hülsen müssen aus der Materialbahn 26 herausgeschnitten werden, was vor oder naöh dem Anbringen auf den Blaskern erfolgen kann.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine ebene Materialbahn am Blaskern schrittweise vorbeizuführen und den Blaskern selbst dazu zu verwenden, aus der Ma-° terialbahn die gewünschte Hülse zu formen.

In Fig. 1a ist ein Laminat im Schnitt dargestellt, dessen Schichten a,b und c aus untereinander verschiedenen Materialien bestehen können und welches so aufgebaut sein kann, daß daraus Hülsen hergestellt werden können, die nicht nur leicht manipulierbar sind, sondern auch die gewünschte Kombination von Eigenschaften besitzen. Selbstverständlich können auch Laminate mit zwei oder mehr als drei Schichten an Stelle eines drei Schichten aufweisenden Laminats gemäß Fig«1a verwendet werden.

Falls in einem herzustellenden Behälter eine gasundurchlässige oder .lösungsmittelbeständige Schicht vorzusehen ist, ist es wichtig zu wissen, ob das für diesen Zweck vorgesehene Material tatsächlich, alle zu schützenden Flächenbereiche bedeckt* um den fertiggestellten Hohlkörper in dieser Hinsicht überprüfen zu können, ist es zweckmäßig, die Hülsen aus einem Kunststoff zu fertigen, der sich in seiner Farbe νοη der

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Farbe des zum Umspritzen der Hülse verwendeten Kunststoffes unterscheidet, der dann allerdings durchsichtig oder zumindest durchscheinend sein muß. Auf diese Weise ist es möglich, bei bloßer Betrachtung des hergestellten Hohlkörpers jede Unterbrechung der Schutzschicht festzustellen. Zum gleichen Zweck ist es auch möglich, verschieden strahlungsdurchlässige, z.B. verschieden UV-durchlässige Kunststoffe zu verwenden und die gewünschte Kontrolle mittels an sich bekannter Strahlungsmeßgeräte durchzuführen.

Im übrigen ist es auch möglich, die Hülsen vor dem Herstellen des Behälters in üblicher Weise zu überprüfen.

Es ist auch möglich, Hohlkörper herzusteilen, deren Aussehen verschiedenen Geschmacksrichtungen angepaßt ist. Beispielsweise ist es möglich, zu diesem Zwecke einzelne Bereiche der Hülse und /oder einzelne Bereiche des um die Hülse zu spritzenden Kunststoffes verschiedenartig einzufärben bzw. verschiedenartig lichtdurchlässig zu machen.

In der Regel werden Behälter hergestellt, die über ihre gesamte Innenseite ausgekleidet sind. Gelegentlich können aber auch Behälter hergestellt werden, in welchen an einigen Stellen keine Auskleidung vorgesehen ist; in solchen Fällen werden Hülsen verwendet, in welchen der in Frage kommende Bezirk ausgespart ist.

In anderen Fällen mag es erwünscht sein, daß die Behälterauskleidung auch Bereiche des Behälters bedeckt, wo dieser an sich eine-öffnung, beispielsweise eine Austritt soff nung, besitzen soll. Bei Verwendung von Behältern solcher Art, in welche beispielsweise ein Pulver abgefüllt ist und welche ein Streusieb als Austrittsöffnung besitzen, ist bei-erstmaliger Verwendung die Innenauskleidung an der in Frage kommenden Stelle zu zerstören.

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Derartige Behälter können in der durch Fig.2 veranschaulichten Weise dadurch hergestellt werden, daß ein Blaskern zur Gänze mit einer Hülse bedeckt wird, anschließend heißer Kunststoff nur über ausgewählte Flächenbezirke des Blaskerns gespritzt und anschließend der so hergestellte Vorformling in einem Hohlkörper 17 aufgeblasen wird, in welchem eine Durchbrechung 18 mit einem Film 19 abgedeckt ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Auskleidung besteht darin, daß'wegen der die Innenweite des Vorformlings bildenden Hülse ein mehrschichtiger (zweischichtiger) Hohlkörper hergestellt werden kann, welcher Eigenschaften besitzt, die ein aus einem einzigen Kunststoff bestehender Hohlkörper nicht besitzen kann· Beispielsweise sind Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, aber auch andere Kunststoffe besonders undurchlässig gegenüber Sauerstoff, wenn auch teuer; andererseits ist Polystyrol relativ billig und mechanisch stark beanspruchbar, jedoch wieder gegen Sauerstoff ziemlich durchlässig. Es ist möglich, gegenüber Sauerstoff nur wenig durchlässige Behälter auf wenig kostspielige Weise unter Verwendung einer dünnen Hülse aus Sauerstoffundurchlässigem, jedoch teurem Kunststoff und unter Verwendung von Polystyrol herzustellen, das den größten Teil des Gewichts des Hohlkörpers ausmacht.

Gewisse Kunststoffe, beispielsweise Polyvinylidenchlorid, sind im Zuge einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens schwierig zu handhaben, da sie zu wenig formbeständige Formkörper bzw. miteinander leicht verklebende Formkörper liefern. Um mit solchen Kunststoffen leichter umgehen zu können, ist es zweckmäßig, aus Laminaten gefertigte Hülsen zu verwenden, von welchen eine Schicht, welche die Außenschicht eines Laminats oder die Zwischenschicht eines Laminats bilden kann, aus einem solchen schwer zu-hand-

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habenden Kunststoff besteht.

Pur das Herstellen der Hülsen Laminate zu verwenden ist auch im Hinblick darauf von Vorteix, daß dann Behälter mit einer Kombination von weiteren vorteilhaften Eigenschaften,· beispielsweise Lösungsmittelbeständigkeit, Gasundurchlässigkeit und Haftfähigkeit am für das Umspritzen der Hülse verwendeten Kunststoff, hergestellt werden können. Eine solche Kombination liegt beispielsweise dann vor, wenn für das Herstellen der Hülse ein Laminat aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polystyrol verwendet wird und die von der Polystyrolschicht gebildete Außenseite der Hülse in der Vorform mit Polystyrol umspritzt wird. Zahlreiche, hohe Gasundurchlässigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit besitzende Kunststoffe, beispielsweise Polyacetale, ionomere Harze, copolymere PolyaHomere, Polycarbonate, Polypropylen, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polymethacrylnitril, Polyamide u· dgl., sind wegen ihres hohen Preises für das Herstellen von starkwandigen großen Behältern kaum einsetzbar, wogegen wieder preiswerte Kunststoffe, beispielsweise Polystyrol und Polyäthylen nicht ausreichend gasundurchlässig bzw. lösungsmittelbeständig sind. In vielen Fällen ist der für einen bestimmten Verwendungszweck am besten geeignete Kunststoff nicht mit dem für die Hauptmasse des Behälters in Betracht gezogenen Kunststoff verträglich, so daß es in solchen Fällen erforderlich wird, zwischen der von der Hülse gebildeten Innenschicht des Behälters und der die Hauptmasse des Behälters bildenden Außenschicht eine Schicht aus mit der Innenschicht und der Außenschicht des Behälters verträglichem Material vorzusehen.

Es wurde somit gezeigt, daß je nach Anzahl der zu erfüllenden Forderungen Hülsen in Form von gegebenenfalls mehr als zwei Schichten aufweisenden Laminaten zum Herstellen von Hohlkörpern verwendet werden können.

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Claims

Patentansprüche

1· Aus Kunststoff bestehende Auskleidung für durch Formpressen eines Vorformlings auf einem" Kern und anschließendes Aufweiten des Vorformlings hergestellte Behälter unter Verwendung einer mehrschichtigen Hülle, gekennzeichnet durch eine vorgefertigte Hülse, die der IOrm des Kerns entsprechend ausgebildet und auf den Kern schiebbar ist.
2. Auskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine aus mehreren Schichten verschiedener Kunststoffe bestehende Hülse·
3. Auskleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schichten von den Eigenschaften der anderen Schichten verschiedene Eigenschaften besitzt.
4. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine aus einer Kunststoffbahn geformte Hülse.
5. Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» gekennzeichnet durch eine durch Tiefziehen einer Kunst-Stoffbahn hergestellte Hülse.

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