DE2442254B2 - Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus Kunststff - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus KunststffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus Kunststoff nach dem Blasverfahren,
bei dem ein Vorformling in einer Blasform mittels eines tiefkalten verflüssigten Gases aufgeweitet und der
Gegenstand gekühlt wird, wobei das Gas durch eine einzige, mit einem im Maschinenarbeitstakt gesteuerten
Ventil versehene Leitung und einen Blasdorn in den Vorformling strömt, wobei als Gas Stickstoff oder
Argon verwendet wird und wobei bei Beginn der Einströmphase das aus einem unter Druck stehenden
Speicherbehälter verflüssigt abgezogene Gas beim Durchgang durch die warme Leitung und den warmen
Blasdorn verdampft, gasförmig aus dem Blasdorn austritt und den Vorformling aufweitet, im weiteren
Verlauf der Einstromphase infolge Abkühlung der Leitung und des Blasdorns nur noch teilweise verdampft
und schließlich am Ende der Einströmphase in flüssigem Zustand in den Vorformling gelangt, nach Patent
23 580.
Der Vorteil dieses Verfahrens nach der Hauptanmeldung besteht darin, daß mit einem einzigen, tiefkalten
Gas in einem einzigen Arbeitstakt der Hohlkörper aufgeblasen und gekühlt wird. Die bisher übliche
Aufteilung in eine separate Blasphase mit einem Medium mit Umgebungstemperaturen und in eine
separate nachgeschaltete Kühlphase mit einem Gas mit tiefer Temperatur entfällt, da die Blasphase kontinuierlich
in die Kühlphase übergeht.
Dadurch wird der Maschinenarbeitstakt spürbar verkürzt, die Maschinenleistung somit erhöht. Es muß
nur ein Medium gesteuert werden. Dadurch ergibt sich insbesondere bei kleineren Hohlkörpern mit dementsprechend
kurzen Taktzeichen als weiterer Vorteil eine erhebliche Vereinfachung der Anlage.
Bei großen Hohlkörpern nimmt der spezifische Stickstoffverbrauch ab. Das kann so weit gehen, daß
zum Aufblasen mehr Stickstoff benötigt wird als zum
ίο Kühlen.
Außerdem kann es dazu kommen, daß dann der Warmeinhalt der Stickstoffleitung und des Plasdorns
nicht mehr ausreicht, um genügend flüssigen Stickstoff zu verdampfen. In der Hauptanmeldung ist daher
vorgeschlagen worden, in derartigen Fällen den Blasdorn und die Stickstoffle:tung mit einer zusätzlichen
Heizung zu versehen.
Wenn auch auf diese Weise große Hohlkörper aus Kunststoff einwandfrei hergestellt werden können, so
ist es doch in manchen Fällen unbefriedigend, wertvollen flüssigen Stickstoff ausschließlich zu dem
Zweck zu verdampfen, genügend Gas zum Aufblasen der Hohlkörper bereitzustellen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Variante zu dem Verfahren mit Zusatzheizung zu
schaffen, bei dem die Vorteile des Blasens und Kühlens mit einem Medium im wesentlichen erhalten bleiben,
eine Verdampfung von flüssigem Stickstoff über die für die Kühlung erforderliche Menge hinaus jedoch
eingeschränkt oder ganz vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu Beginn der Einströmphase zur Verstärkung des
Aufweitens in den Vorformling zusätzlich Druckluft eingeblasen wird, deren Zufuhr vor Erreichen des
'■> endgültigen Aufweitdruckes unterbrochen wird.
Um den Vorteil des Verfahrens nach der Hauptanmeldung beizubehalten, daß nämlich das zum Aufblasen
dienende Gas bereits eine tiefe Temperatur hat und gegen Ende des Blasvorgangs sich kontinuierlich der
Temperatur des flüssigen Gases nähert, muß die Zufuhr der Druckluft mit Raumtemperatur eingestellt werden,
ehe der endgültige Aufweitdruck erreicht ist. Zweckmäßigerweise wird das Einblasen der Druckluft spätestens
dann eingestellt, wenn 80% des endgültigen Aufweitdruckes erreicht sind.
Aus dem gleichen Grund darf auch die Druckluftmenge nicht zu hoch werden. Das Blasmedium bleibt kalt
genug, wenn die Menge der eingeblasenen Druckluft höchstens 25% der zum Aufweiten benötigten Gasmenge
beträgt.
Auch die Druckluftzufuhr muß im Maschinenarbeitstakt gesteuert werden. Dies ist jedoch kein Nachteil. Da
das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise für große Hohlkörper gedacht ist, bereitet es bei den für
diese Hohlkörper notwendigen langen Taktzeiten keine Schwierigkeiten, noch ein zweites Medium zu steuern.
Außerdem müßte auch bei einer Zusatzheizung diese im Maschinenarbeitstakt gesteuert werden. Es sei an dieser
Stelle bemerkt, daß man die erfindungsgernäße Druckluftzufuhr als eine spezielle Zusatzheizung ansehen
kann, bei der die Heizung mittels eines Wärmeträgers erfolgt, der in den Hohlkörper mit eingeblasen
wird.
Die Zufuhr der Druckluft kann durch die Leitung für das verflüssigte Gas erfolgen. Wenn nur die zu rasche
Abkühlung des Blasdorns vermieden werden soll, auf das Temperaturverhalten der Zuleitung jedoch keine
Rücksicht genommen zu werden braucht, kann Mir
Druckluft auch durch einen separaten Kanal im Blasdorn eingeführt werden. Dies bereitet bei großen
Hohlkörpern keine Schwierigkeiten, da bei derartigen Hohlkörpern auch der Blasdorn entsprechend dimensioniert
ist. Um einen guten und gleichmäßigen "· Wärmeübergang zu erreichen, wird dabei die Druckluft
zweckmäßig in einem Ringkanal geführt.
Das folgende Ausführungsbeispiel betrifft die Herstellung einer Polyäthylen-Flasche von 5 1 Rauminhalt
und 200 g Gewicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Als verflüssigtes Gas wird Stickstoff
verwendet.
Es wird mit einem Aufweitdruck vcn 10 bar gearbeitet. Zu Beginn des Aufblasens hat der extrudierte
Schlauch bereits ein Volumen von ca. 2 I. Während 1^
des Blasvorganges wird erfindungsgemäß bis zu einem Behäiter-lnnendruck von 7 bar zusätzlich zum Stickstoff
Druckluft beigegeben. Die Druckluftzufuhr wird also nach Lirreichen von 66,7% des endgültigen Aufweitdrucks
eingestellt. Dies geschieht durch ein auf 7 bar eingestelltes Rückschlagventil.
Es ergibt sich hierbei ein Stickstoffverbrauch von 84 g Stickstoff-Flasche. Dies entspricht einem spezifischen
Stickstoffverbrauch von 0,42 kg Stickstoff/kg Polyäthylen. Auf Normvolumen umgerechnet (Spez. Gew. von
N2 = 1,25 kp/Nm3) ergibt sich ein Verbrauch von 66 Nl
Stickstoff-Flasche.
Aus einem Vergleichsversuch, bei dem ausschließlich mit Stickstoff gearbeitet wurde, ergab sich, daß für das
Aufweiten insgesamt 48 Nl Stickstoff erforderlich sind, während für das anschließende Spülen und Kühlen
25,5 Nl Stickstoff erforderlich sind. Diese Werte ändern sich auch bei Druckluftzugabe nicht, so daß insgesamt
66 — 25,5 = 40,5 Nl Stickstoff zum Aufweiten der Flasche
benöiigt werden. Die Differenz zwischen 48 Nl und 40.5 Nl, nämlich 7.5 Nl, ist der Druckluftanteil. Er beträgt
also 15,6% der gesamten zum Aufweiten benöiigten Gasmenge.
Aus diesen Werten läßt sich auch leicht die Mischtemperatur des einströmenden Druckluft- und
Stickstoffvolumens ermitteln: *
Zum Aufblasen auf 7 bar, also bis zum Abstellen der Druckluftzufuhr, werden insgesamt 7-5 —2 = 33 Nl
Gas benötigt, davon sind 7,5 Nl Druckluft von 293° K und 25,5 Nl Stickstoff von 83° K. Die spezifische Wärme
von Luft und Stickstoff kann als gleich groß angesetzt werden. Es ergibt sich demnach für die Mischtemperatur
T:
7,5Nl ■ 293° K + 25,5 Nl
7~=130°K=-143°C
7~=130°K=-143°C
83°K = 33NI
Die mittlere Mischtemperatur während des Aufblasvorganges beträgt also —143° C, wobei davon ausgegangen
ist, daß 'ediglich die Gaswärme des eingeblasenen Stickstoffs zur Abkühlung der Druckluft dient,
während die Verdampfungswärme zur Abkühlung der Stickstoffzuleitun;;, des Blasdorns und des Vorformlings
eingesetzt wird.
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus Kunststoff nach dem Blasverfahren, bei dem ein
Vorformling in einer Blasform mittels eines tiefkalten verflüssigten Gases aufgeweitet und der
Gegenstand gekühlt wird, wobei das Gas durch eine einzige, mit einem im Maschinenarbeitstrakt gesteuerten
Ventil versehene Leitung und einen Blasdorn in den Vorformling strömt, wobei als Gas
Stickstoff oder Argon verwendet wird und wobei bei Beginn der Einströmphase das aus einem unter
Druck stehenden Speicherbehälter verflüssigt abgezogene Gas beim Durchgang durch die warme
Leitung und den warmen Blasdorn verdampft, gasförmig aus dem Blasdorn austritt und den
Vorformling aufweitet, im weiteren Verlauf der Einströmphase infolge Abkühlung der Leitung und
des Blasdorns nur noch teilweise verdampft und schließlich am Ende der Einströmphase in flüssigem
Zustand in den Vorformling gelangt, nach Patent 22 23 580, dadurch gekennzeichnet, daß
zu Beginn der Einströmphase zur Verstärkung des Aufweitens in den Vorformling zusätzlich Druckluft
eingeblasen wird, deren Zufuhr vor Erreichen des endgültigen Aufweitdruckes unterbrochen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblasen der Druckluft spätestens
nach Erreichen von 80% des endgültigen Aufweitdruckes eingestellt wird.
3. Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der
eingeblasenen Druckluft höchstens 25% der zum Aufweiten benötigten Gasmenge beträgt.
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8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: DIE BEZEICHNUNG LAUTET RICHTIG: VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON HOHLKOERPERN AUS KUNSTSTOFF |
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Free format text: DIE BEZEICHNUNG LAUTET RICHTIG: VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON HOHLKOERPERN AUS KUNSTSTOFF |
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