DE2446415B2 - Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Bei der Erfindung wird der Zwischenformling so geformt, daß diejenigen Umfangswandabschnitte, die beim fertigen Hohlkörper radial am weitesten außen liegen, radial am weitesten innen liegen. Dadurch erfolgt beim Fertigblasen ein Umstülpen diese.· radial am weitesten innen liegenden Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings, so daß ein zu starkes Ausdünnen beim Fertigblasen vermieden wird. Das Umstülpen der am weitesten innen liegenden Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings in der Fertigblasform wird vor allem dadurch erzielt, daß die radial weiter außen liegenden Wandbereiche sehr bald mit der Hohlraumwand der Fertigblasform in Berührung treten und hier verfestigt werden, so daß deren Wandstärke damit festliegt und eine Verformung dieser Wandbereiche nicht mehr stattfindet. Bei einem weiteren Aufblasen bleibt den weiter innen liegenden Wandbereichen des Zwischenformlings naturgemäß nur die Möglichkeit, sich nach außen zu wölben.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich äußerst genau eine gleichmäßige Wandstärke oder eine gewünschte Wandstärkenverteilung auch für stark von der Rotationssymmetrie abweichende Hohlkörper erzielen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des obigen erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 wiedergegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch für Hohlkörper verwenden, welche nicht konvexe Wandabschnitte aufweisen. Für diesen Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings, die zu Umfangswandabschnitten des Hohlkörpers aufgeblasen werden, die radial einen größeren Abstand von der Längsachse des Hohlkörpers haben als die übrigen Wandabschnitte, einen kleineren radialen Abstand von der Längsachse des Zwischenformlings, jedoch eine größere Dicke aufweisen, als die anderen Wandabschnitte des Zwischenformlings.

Ausführungsbeispiele zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Zwischenblasform;

Fig.2 zeigt einen Schnitt durch die Zwischenblasform nach F i g. 1 entlang der Linie 2-2;

Fig.3 zeigt eine ähnliche Schnittdarstellung wie F i g. 1, jedoch mit aufgeblasenem Zwischenformling;

F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach F i g. 3 entlang der Linie 4-4;

F i g. 5 zeigt perspektivisch einen mit der Zwischenblasform nach den Fig. 1—4 hergestellten Zwischenformling;

F i g. 6 zeigt einen Schnitt durch eine Fertigblasform;

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Fertigblasfctrm nach F i g. 6 entlang der Linie 7-7;

Fig.8 zeigt eine ähnliche Schnittdarstellung wie Fig. 7, jedoch mit einem teilweise aufgeblasenen Zwischenformling;

F i g. 9 zeigt eine ähnliche Schnittdarstellung wie die Fig.7 und 8, jedoch mit einem nahezu fertigen Hohlkörper;

Fig. 10 zeigt perspektivisch einen fertigen Hohlkörper;

Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch eine andere Zwischenblasform;

Fig. 12 zeigt perspektivisch einen in der Zwischenblasform nach Fig. 11 aufgeblasenen Zwischenform

Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine Fertigblasform;

Fig. 14 zeigt perspektivisch eine mit der Fertigblasform nach F i g. 13 hergestellte Flasche;

Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch eine Zwischenblasform;

F i g. 16 zeigt einen Schnitt durch eine Fertigblasform.

In den F i g. 1 und 2 ist mit 20 allgemein eine Zwischenblasform für einen Zwischenformling bezeichnet, die ein Paar identische, sich öffnende und schließende Blasformhälften 21 umfaßt, welche zusammen einen inneren Blasformhohlraum 22 begrenzen. Innerhalb des Blasformhohlraumes 22 ist ein schlauchförmiger Vorformling 25 angeordnet, dessen oberes offenes Ende 26 zwischen einem oberen Blasdorn 27 und einem mit einem Gewinde versehenen Endteil 28 des Blasformhohlraumes 22 eingepreßt ist Das untere offene Ende des Vorformlings 25 ist mittels Quetschung durch Vorsprünge 29, die in den Blasformhälften 21 gebildet sind, verschlossen. Wie man erkennen kann, ist der Vorformling 25 frei extrudiert.

Wendet man sich nunmehr dem Blasformhohlraum 22 zu, so erkennt man, daß er einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist. Der Blasformhohlraum 22 wird durch alternierend radial nach außen stehende Aussparungen 30 und radial nach innen vorstehende Vorsprünge 31 begrenzt. Die Aussparungen 30 und die Vorsprünge 31 sind in gleichem Abstand um die Längsachse des Blasformhohlraumes 22 angeordnet, so daß sie sich koaxial zu dem abgequetschten Vorformling 25, der im Blasformhohlraum 22 angeordnet ist, erstrecken, wie man F i g. 1 und 2 entnehmen kann.

Als nächstes wird Luft durch den Blasdorn 27 eingeführt, um den Vorformling 25 in die kreuzähnliche Konfiguration des Blasformhohlraumes 22 aufzublasen. Dieser Blasvorgang drückt naturgemäß den Vorformling 25 radial nach außen in Berührung mit den Wandungen des Blasformhohlraumes 22. Diejenigen Bereiche des Vorformlings 25, die sich in die Aussparungen 30 bewegen, legen eine größere Entfernung zurück als diejenigen Bereiche des Vorformlings 25, die gegen die Vorsprünge 31 gedrückt werden. Aufgrund der Form des Blasformhohlraumes 22 wird ein Zwischenformling 35 entsprechend Fig.5 gebildet. Der Zwischenformling 35 weist alternierend konkave Wandbereiche 36 und konvexe Wandbereiche 37 auf, wobei die konkaven Wandbereiche 36, die gegen die radial nach innen vorstehenden Vorsprünge 31 gebildet worden sind, eine größere Wandstärke aufweisen als die konvexen Wandbereiche 37. Wie hiernach noch erklärt wird, sollen die konkaven Wandbereiche 36 des Zwischenformlings 35 die konvexen Wandbereiche des fertigen Gegenstandes 50 bilden. Die konkaven Wandbereiche 36 sind daher »umgekehrt« ausgebildet wie ihre endgültige, durch Blasformen hergestellte Konfiguration am fertigen Gegenstand 50.

Als nächstes wird der geblasene Zwischenformling 35 zur Fertigblasform 40 gebracht, die ein Paar Blasformhälften 41 aufweist, welche zusammen einen Formhohlraum 42 mit quadratischem Querschnitt (Fig. 7), der dem in Fig. 10gezeigten fertigen Gegenstand 50, einer Flasche entspricht, bilden. Der Formhohlraum 42 schließt obere Endflächen 43, sich seitliche erstreckende Schjlterflächen 44, ebene Seitenwandflächen 45 und eine konkave Bodenfläche 46 ein. Aus F i g. 6 kann man entnehmen, daß der Zwischenformling 35 in Längsrichtung im wesentlichen die gleiche Ausdehnung wie der Formhohlraum 42 hat, wobei das durch Abquetschen

der Vorsprünge 29 gebildete Schwanzstück am Vorformling 25 durch bekannte Verfahren entfernt worden ist.

Wie man in Fig. 7 erkennen kann, ist der Zwischenformling 35 im Formhohlraum 42 so angeordnet, daß > seine konkaven Wandbereiche 36 radial von der Längsachse 47 des Formhohlraumes 42 und des Zwischenformlings 35 zu konvexen Formwandbereichen zwischen zwei Seitenwandflächen 45 und 48 ausgerichtet sind. Die konvexen Wandbereiche 37 des ;■ Zwischenformlings 35 sind zu den mittleren Bereichen der ebenen Seitenwände 45 des Formhohlraumes 42 ausgerichtet.

Als nächstes wird wiederum Luft durch den Blasdorn 27 eingeblasen, um den Zwischenformling 35 im Formhohlraum 42 zum fertigen Gegenstand 50 aufzuweiten. Obgleich dies sehr schnell vonstatten geht — im allgemeinen innerhalb weniger als einer Sekunde —, geht er so vonstatten, wie es in den F i g. 7, 8 und 9 dargestellt ist. Das erste Stadium ist in F i g. 8 gezeigt. In " diesem Stadium wird der Zwischenformling 35 in seiner ursprünglichen Gestalt expandiert, bis die konvexen Wandbereiche 37 mit Seitenwandflächen 45 in Berührung treten, so daß sie darauf thermisch stabilisiert werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Zwischenformling ' 35 in Vertikalrichtung innerhalb des Formhohlraumes 42 stabilisiert und gegenüber Bewegungen relativ zum Formhohlraum 42 fixiert.

Als nächstes werden die konkaven Wandbereiche 36 gegen die Seitenwandflächen 48 aufgeblasen. Diese ■ Wandbereiche 36 werden durch ein weiteres Aufblasen aus ihrer ursprünglichen konkaven Gestalt schließlich in eine konvexe Gestalt überführt, wenn sie sich den Seitenwandflächen 48 des Formhohlraumes 42 nähern. Schließlich bewegen sich die ursprünglich konkaven Wandbereiche 36 nach außen in die Seitenwandflächen 48 des Formhohlraumes 42 hinein und füllen diese aus.

Aus einem Vergleich der Fig.5 und 10 geht hervor, daß die anfangs konkaven Wandbereiche 36 des Zwischenformlings 35 aufgeblasen und zur Bildung der ' konvexen Wandbereiche 52 der Flasche nach außen gedruckt worden sind, wobei die Seitenwandungen 51 der Flasche teilweise durch die anfangs konvexen Wandbereiche 37 des Zwischenformlings 35 und teilweise durch die konkaven Wandbereiche 36 gebildet - ■ werden. Die oberen an der Schulter befindlichen Ecken

53 des fertigen Gegenstandes 50 und die unteren Ecken

54 werden in ähnlicher Weise aus anfangs konkaven Bereichen des Zwischenformlings 35 gebildet.

Beim Blasen der fertigen Flasche bewegen sich die ^l; konvexen Wandbereiche 37 eine geringere Strecke zu den Seitenwandflächen 45. Daher werden die konvexen Wandbereiche 37 während des abschließenden Blasens in einem geringeren Ausmaß ausgedünnt und berühren die Seitenwandflächen 45, bevor die konkaven Wandbe- "^Λ reiche 36 mit dem Rest der Formwand in Berührung getreten sind, wie man den Fig.8 und 9 entnehmen kann. Naturgemäß stabilisiert jegliche Berührung zwischen dem Kunststoff und den Formwandungen sofort den in Berührung tretenden Kunststoff und fixiert "> die Wandstärke an diesem Punkt

Darüber hinaus wird durch den Kontakt zwischen den konvexen Wandbereichen 37 und den Seitenwandflächen 45 der Zwischenformling 35 im Formhohlraum 42 stabilisiert, und die noch konkaven Wandbereiche 36 ^h"^j werden radial zur Hohlraumachse zu den Seitenwandflächen 48 ausgerichtet gehalten, so daß auf diese Weise eine größere Expansion der konkaven Wandbereiche 36 nach außen erreicht wird. Da die konkaven Wandbereiche 36 eine größere Entfernung bis zu den Seitenwandbereichen 48 zurücklegen, werden diese Bereiche zu einem größeren Ausmaß ausgedünnt als die konvexen Wandbereiche 37 des Zwischenformlings 35.

Die anfänglich größere Dicke der konkaven Wandbereiche 36 kann jedoch berechnet und so bestimmt werden, daß der fertige Gegenstand 50 eine im wesentlichen konstante oder einheitliche Gesamtwandstärke erhält oder sogar eine erhöhte Wandstärke in den Kanten 52, wenn es gewünscht wird.

In den Fig. 11 —14 ist die Anwendung auf die Herstellung einer Flasche einer völlig anderen Gestalt als des Gegenstandes 50 dargestellt.

Wie man F i g. 11 entnehmen kann, wird ein Zwischenformling 60 aus einem schiauchförmigen Vorformling 61 in einem Paar von zusammenwirkenden Zwischenblasformhälften 62 geblasen. Dieser Zwischenformling 60 ist in Fig. 12 dargestellt und soll zur Formung einer Flasche 70(F i g. 14) verwendet werden.

Die Flasche 70 nach Fig. 14 besitzt eine ovale Konfiguration und weist konvexe Seitenwandungen auf. Um diese konvexen Bereiche, insbesondere die am weitesten außen angeordneten Bereiche herzustellen, ist der Zwischenformling 60, nachdem er in der Zwischenblasform geformt worden ist, mit konkaven Wandbereichen 63 ausgestattet, die die stark konvexen Wandbereiche 74 der fertigen Flasche 70 werden sollen. Die übrigen Bereiche des Zwischenformlings 60 weisen eine allgemein konvexe Form auf, wie man es bei der Wandbereich 64 des Zwischenformlings 60 erkennen kann.

Nachdem der Zwischenformling 60 geformt worden ist und während er noch biasfähig ist, wird er einer Fertigblasform zugeführt, die aus Blasformhälften 71 besteht, welche einen Formhohlraum 72 begrenzen, der gemäß der Endform der Flasche 70 einen ovalen Querschnitt aufweist. Die zunehmende Aufblähung des Zwischenformlings 60 zur endgültigen Flaschenform ist in Fig. 13 gezeigt, wobei die konvexen Wandbereiche 64 des Zwischenformlings 60 zuerst aufgeblasen werden, so daß sie sich an die Wandbereiche des Formhohlraums 72 zur Bildung der Flaschenseitenwände 73 anpassen. Die konkaven Wandbereiche 63 des Zwischenformlings 60, die dicker und weniger schnell expandierbar sind, sind die letzten Bereiche des Zwischenformlings 60, die in Kontakt mit der Wand des Formhohlraums 72 expandiert werden und auf diese Weise schließlich die konvexen Wandbereiche 74 bilden. Alle bereits vorher in Verbindung mit der in den F i g. 1 —10 dargestellten Ausführungsform diskutierten Möglichkeiten sind auch auf die in den Fig. 11 —14 dargestellte Ausführungsform anwendbar, bei der die anfangs konkaven Wandbereiche 63 des Zwischenformlings 60 in die konvexen Wandbereiche 74 der Flasche 70 übergeführt werden.

Eine weitere Ausführungsform ist in den F i g. 15 und 16 gezeigt Bei dieser Ausführungsform weist eine Flasche 80 einen allgemein kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit konvexen Vorsprüngen 81 versehen, die in einer Fertigblasform 83 geformt werden, welche Blasformhälften 84 umfaßt, die einen in Fig. 15 gezeigten geblasenen Zwischenformling 85 umschließen.

Der Zwischenformling 85 wird in der bereits beschriebenen Weise geblasen, so daß eine Wiederholung der Beschreibung hierfür entfallen kann. Es ist zu bemerken, daß der Zwischenformling 85 ein Paar

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konkaver Vertiefungen 86 mit einer größeren Wand- Zwischenformlings 85 nach außen geblasen werden, so

stärke aufweist als sie die übrigen Zwischenformlingsbe- daß sie am Ende des Blasvorganges die konvexen

reiche besitzen. Diese konkaven Vertiefungen 86 sollen Vorsprünge 81 bilden. Auf diese Weise ist es möglich,

die konvexen Vorsprünge 81 der fertigen Flasche 80 Vorsprünge 81 einer größeren Wandstärke zu formen

bilden. 5 als sie die übrigen Teile der Flasche 85 aufweisen. Auf

Man kann aus Fig. 16 entnehmen, daß der geblasene diese Weise können daher die Vorsprünge zur

Zwischenformling 85 in einfacher Weise innerhalb der Aufnahme eines Henkels, Handbundes, Handgriffes o. ä.

Blasformhälften 84, wie vorher beschrieben, aufgebla- verstärkt werden,
sen wird, wobei die konkaven Vertiefungen 86 des

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem zunächst ein schlauchförmiger Vorformling erzeugt wird, der Vorformling anschließend in einer Zwischenblasform zu einem Zwischenformling aufgeblasen und der Zwischenformling in einer Fertigblasform zum fertigen Hohlkörper aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung eines Hohlkörpers mit an sich bekannten konvexen Umfangsabschnitten, die einen größeren radialen Abstand von der Längsachse des Hohlkörpers haben als die übrigen Umfangswandabschnitte, der Zwischenformling mit konkaven Umfangswandabschnitten geformt wird, die radial näher zur Längsachse liegen als die übrigen Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings, daß die konkaven Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings in der Fertigblasform vor dem Fertigblasen radial zu den die konvexen Umfangswandabschnitte des fertigen Hohlkörpers bildenden Formabschnitten ausgerichtet werden und beim Fertigblasen zuerst nicht konkave Umfangswandabschnitte mit der Innenwand der Fertigblasform in Berührung gebracht werden und danach die konkaven Umfangswandabschnitte in konvexe umgeformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings eine größere Dicke haben als die übrigen Umfangswandabschnitte und beim Fertigblasen auf eine Dicke verdünnt werden, die im wesentlichen der übrigen Wandstärke des Hohlkörpers entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines Hohlkörpers mit ovalem Querschnitt der Zwischenformling mit zwei einander gegenüberliegenden konkaven Umfangswandabschnitten geformt wird, die beim Fertigblasen des Zwischenformlings in die konvexen Umfangswandabschnitte mit kleinerem Querschnittsradius umgeformt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings zu radialen Vorsprüngen des fertigen Hohlkörpers umgeformt werden.

5. Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein schlauchförmiger Vorformling ausgepreßt wird und der Vorformling in einer Zwischenblasform zu einem Zwischenformling aufgeblasen wird, der in einer Fertigblasform zum fertigen Hohlkörper aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings, die zu Umfangswandabschnitten des Hohlkörpers aufgeblasen werden, die radial einen größeren Abstand von der Längsachse des Hohlkörpers haben als die übrigen Wandabschnitte, einen kleineren radialen Abstand von der Längsachse des Zwischenformlings, jedoch eine größere Dicke aufweisen als die anderen Wandabschnitte des Zwischenformlings.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines blasgeformten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem zunächst ein schlauchförmiger Vorformling erzeugt wird, der Vorformling anschließend in einer Zwischenblasform zu einem Zwischenformling aufgeblasen und der Zwischenformling in einer Fertigblasform zum fertigen Hohlkörper aufgeblasen wird.
Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (DE-OS

ίο 22 23 469). Es dient dazu, mit Hilfe eines in einer Zwischenform aufgeblasenen Zwischenformlings eine der Fertigform bereits angenäherte Gestalt zu erzeugen, um auf diese Weise dem fertigen Hohlkörper eine verhältnismäßig gleichmäßige Wandstärke zu verleihen.

Mit Hilfe dieses Verfahrens kann im übrigen der Zwischenformling thermisch wirksam konditioniert werden zwecks Bereitstellung der Strecktemperatur beim Fertigblasen. Durch die Verwendung des Zwischenblasschrittes lassen sich auch besonders günstig nicht rotationssymmetrische Hohlkörper herstellen. Bei Hohlkörpern, welche stark von der rotationssymmetrischen Form abweichen, ergeben sich jedoch hinsichtlich einer gewünschten gleichmäßigen Wanddickenverteilung erhebliche Probleme.

> Es ist ferner ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem ein Vorformling mit ungleichmäßiger Wandstärke ausgepreßt wird (DE-AS 11 89 261). Abgesehen davon, daß ein derartiges Verfahren äußerst aufwendig ist im Verhältnis zum Extrudieren eines Schlauches mit

so gleichmäßiger Wanddicke, reicht eine derartige Maßnahme keineswegs aus, um insbesondere bei stark von der Rotationssymmetrie abweichenden Hohlkörpern gewünschte Wandstärkenverteilungen zu erhalten.
Schließlich ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei

i^r> dem eine vorzeitige Stabilisierung von mit der Formwandung in Eingriff tretenden Wandbereichen dadurch kompensiert wird, daß die anderen Wandbereiche vorher gekühlt werden, um die gewünschte Ausdehnung zu erreichen. Der Aufwand für die Kühlung

ίο ist beträchtlich. Trotzdem dürfte es außerordentlich schwierig sein, diejenigen Wandbereiche, die etwa im Bereich der großen Achse eines im Querschnitt elliptischen Hohlkörpers liegen, in gewünschter Stärke herzustellen.

■Ti Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff anzugeben, mit dem auch für nicht rotationssymmetrische Hohlkörper eine gleichmäßige Wandstärke bzw. eine gewünschte Wanden Stärkenverteilung erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Formung eines Hohlkörpers mit an sich bekannten konvexen Umfangsabschnitten, die einen größeren radialen Abstand von der Längsachse des

Vi Hohlkörpers haben als die übrigen Umfangsabschnitte, der Zwischenformling mit konkaven Umfangswandabschnitten geformt wird, die radial näher zur Längsachse liegen als die übrigen Umfangswandabschnitte des Zwischenformlings, daß die konkaven Umfangswandab-

w> schnitte des Zwischenformlings in der Fertigblasform vor dem Fertigblasen radial zu den die konvexen Umfangswandabschnitte des fertigen Hohlkörpers bildenden Formabschnitten ausgerichtet werden und beim Fertigblasen zuerst nicht konkave Umfangswand-

h) abschnitte mit der Innenwand der Fertigblasform in Berührung gebracht werden und danach die konkaven Umfangswandabschnitte in konvexe umgeformt werden.