DE2939020A1

DE2939020A1 - Spritzblasverfahren zur herstellung von flachen kunststoffflaschen

Info

Publication number: DE2939020A1
Application number: DE19792939020
Authority: DE
Inventors: Katashi Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: AOKI SHIGETO NAGANO JP
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-09-26
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB2033823B; NL189903C; JPS594292B2; NL7907157A; JPS5544874A; DE2939020C2; FR2437284A1; US4724116A; FR2437284B1; GB2033823A

Description

Katashi Aoki

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTL·« .. .. A544G

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Spritzblasverfahren zur Herstellung von flachen Kunststoffflaschen und ähnlichen Hohlkörpern. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Spritzblasverfahren, bei dem durch Spritzguß geformte zylindrische Vorformlinge oder Rohlinge mit Luft zu flachen Flaschen aufgeblasen werden, die üblicherweise als Aufnahmegefäße für Toilettenartikel, Detergenzien und ölen verwendet werden.

Es ist in der Praxis ohne weiteres möglich und ist auch ganz allgemein üblich, Flaschen mit kreisförmigem Querschnitt dadurch herzustellen, daß man durch Spritzguß geformte, unten geschlossene, das heißt einen Boden aufweisende, zylindrische Vorformlinge oder Rohlinge (die im folgenden der Einfachheit halber als "Vorformlinge" bezeichnet werden) durch Einblasen von Luft aufbläst.

Wenn man ausgehend von zylindrischen Vorformlingen Flaschen mit kreisförmigem Querschnitt formt, erhält man Flaschen mit gleichmäßiger Wandstärke, da das Ausdehnungsverhältnis konstant ist, wenn die Dicke und die Temperaturverteilung in dem Vorformling gleichmäßig ist, so daß sich keine Unterschiede bei der Ausdehnung der verschiedenen Bereiche des Vorformlings während des Aufblasens ergeben.

Wenn man jedoch ausgehend von einem zylindrischen Vorformling eine Flasche mit einem elliptischen oder abgerundet rechteckigen Querschnitt (nachfolgend als "flache Flasche" bezeichnet) herstellt, wird die Verteilung der Wandstärke unregelmäßig, so daß wegen des ungleichmäßigen Ausdehnungsverhältnisses Flaschen mit ungleichmäßiger Wandstärke erhalten werden.

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Katashi Aoki

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Wenn man nun Flaschen mit großer Wandstärke herstellt, läßt sich die Ungleichmäßigkeit der Wandstärke nicht ohne weiteres erkennen und es ergeben sich keine erheblichen Probleme hinsichtlich der Wandstärke. Wenn man jedoch Flaschen mit einer Wandstärke von 0,2 bis 0,5mm herstellt, indem man den Vorformling in beiden Achsenrichtungen und in der Umfangsrichtung ausdehnt,ergeben sich erhebliche Ungleichmäßigkeiten der Wandstärke. Im Extremfall wird die Wandstärke der beiden Seitenendflächen dünn wie eine Folie, so daß das geformte Produkt seine Eignung als Flasche verliert.

Da die Ursache dieser ungleichmäßigen Wandstärke der Deformierung des Querschnitts des Vorformlings von einem Kreis zu einer Ellipse zuzuschreiben ist, könnte man davon ausgehen, daß man das Problem dadurch lösen und die ungleichmäßige Wandstärke dadurch vermeiden kann, daß man den Vorformling entsprechend der Form des Endprodukts formt. Beim Spritzverformen wird jedoch der Halsabschnitt integral gebildet, was sich von der Verfahrensweise beim Strangpressen unterscheidet, so daß es nicht möglich ist, wegen der Gestaltung der Form einen derart unterschiedlich gestalteten Vorformling zu bilden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Spritzblasverformungsverfahren zur Herstellung von flachen Kunststoffflaschen anzugeben, das frei ist von den oben erwähnten Nachteilen der herkömmlichen Verfahren und mit dem es gelingt, durch Aufblasen des Vorformlings beliebige Arten von flachen Flaschen mit gleichmäßiger Wandstärke unter den gleichen Bedingungen zu bilden, wie sie für die Herstellung von zylindrischen Flaschen, angewandt werden.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, ein Spritzblasverfahren zur Herstellung von flachen Flaschen anzugeben, mit dem es gelingt, nicht nur Flaschen mit gleichmäßiger Wandstärke herzustellen, sondern auch verstärkte Flaschen, die eine größere Wandstärke in den' beiden Seitenendflächen besitzen, was im Gegensatz zum Stand der Technik steht, gemäß dem flache Flaschen gebildet werden, deren Seitenendflächen dazu neigen, dünn zu werden, wenn ein Vorformling mit gleichmäßiger Wandstärke aufgeblasen wird.

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man die Wandstärke des Vorformlings gezielt verändert.
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Gegenstand der Erfindung ist daher das Verfahren gemäß Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die flachen Kunststoffflaschen dadurch hergestellt, daß man Luft in einen durch Spritzguß hergestellten Vorformling einbläst, dessen Wandstärke oder Dicke in jenen Bereichen, die letztendlich die Vorderseite und die Rückseite der flachen Flasche ergeben,größer ist als in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die beiden Seitenendflächen der flachen Flasche gebildet werden, was zur Folge hat, daßdie Wärmekapazität in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite gebildet werden, größer ist als in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die beiden Seitenendflächen gebildet werden, so

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daß die ersteren Bereiche des Vorformlings leichter aufgeblasen oder gedehnt werden können.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Vorformlings;

Fig. 2 eine horizontale Schnittansicht des in der Fig.1 dargestellten Vorformlings, die die Verteilung der Wandstärke des Vorformlings angibt;

Fig. 3 eine Vorderansicht einer aus dem in der Fig. 1 dargestellten Vorformling gebildeten flachen

Flasche;

Fig. 4 eine horizontale Querschnittsansicht der in der Fig. 3 dargestellten flachen Flasche, die die Verteilung der Wandstärken der Flasche erkennen läßt;

Fig. 5 eine horizontale Querschnittsansicht der Kombination aus einem Vorformling und einer Blasform, aus der die Anordnung des Vorformlings in der Form ersichtlich ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung, die die Stellen

der Messung der Wandstärke einer flachen Flasche wiedergibt, die aus einem Vorformling mit gleichmäßiger Wandstärke gebildet worden ist; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung, die die Stellen der Messung der Wandstärke einer flachen Flasche

wiedergibt, die aus einem Vorformling mit ungleichmäßiger Wandstärke gebildet worden ist.

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In den Zeichnungen steht die Bezugsziffer 1 für einen zylindrischen Vorformling, der unten geschlossen ist bzw. einen Boden aufweist, während die Bezugsziffer 2 für eine flache Flasche mit elliptischem Querschnitt steht.

Wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Wandstärken der Bereiche 1a des Vorformlings 1, die die Vorderseite und die Rückseite 2a der Flasche 2, die in der Fig. 4 dargestellt ist, ergeben, größer als die Wandstärken in.

den Bereichen 1b des Vorformlings 1, aus denen die Seitenendflächen 2b der Flasche 2 gebildet werden. Der Unterschied zwischen den Wandstärken in diesen Bereichen hängt von dem Unterschied zwischen dem Abstand A (zwischen der Vorderseite und der Rückseite) und dem Abstand B (zwischen beiden Seitenendflächen) ab, wobei dieser Wandstärkenunterschied in Abhängigkeit von dem Verhältnis B zu A größer gemacht wird. Dieser Unterschied der Wandstärke beträgt im allgemeinen etwa 0,1 bis 0,5mm.

gebildet Der Vorformling 1 wird in einer Spritzgußform/und wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit dem Kern in eine Blasform überführt, worauf der Vorformling sofort zu der flachen Flasche 2 aufgeblasen wird.

Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vorformling 1 in einen Ofen eingebracht, um die Temperatur des Vorformlings 1 auf einen Wert zu bringen, der für das Blasverformen geeignet ist, worauf der Vorformling 1 in der Blasform axial verlängert wird und wonach Luft unter Bildung der flachen Flasche 2 in den Vorformling 1 eingeblasen wird.

Wie aus der Fig.5 zu erkennen ist, wird der Vorformling derart in der Blasform verformt, daß die oben erwähnten

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Bereiche 1a den Formober flächen der Blasform 3 gegenüberliegen, die die Vorderseite und die Rückseite 2a der Flasche bilden. Wenn daher Luft in den Vorformling 1 eingeblasen wird, werden die Bereiche 1a unter Bildung der Vorderseite und Rückseite 2a gedehnt, während die Bereiche 1b die beiden Endflächen 2b ergeben.

Wenn die Wandstärkeverteilung des Vorformlings 1 gleichmäßig ist und die Wärmekapazität in sämtlichen Bereichen die gleiche ist, ist beim Ausdehnen des Vorformlings 1 das Ausmaß der Ausdehnung in jedem Bereich identisch. Wegen der zu überwindenden Abstände erreichen die Bereiche 1a die Oberflächen der Form schneller und werden schnell abgekühlt und ausgehärtet bevor die Bereiche 1b die Oberflächen der Form erreichen. Demzufolge werden lediglich die Bereiche 1b weiter ausgedehnt bis sie schließlich die Formoberfläche erreichen. Als Ergebnis davon werden die beiden Seitenflächen 2b der Flasche dünn.

Die Fig. 6 verdeutlicht die Ergebnisse der Formung einer Flasche 12 mit elliptischem Querschnitt ausgehend von einem Vorformling 11. In diesem Fall beträgt der Abstand A der Flasche 12 37mm, während der Abstand B 65mm beträgt, Der Vorformling besaß eine Wandstärke von 2,5mm und einen inneren Durchmesser von 19mm. Die Wandstärke (mm) der erhaltenen Flasche 12 wurde durch Zerschneiden der Flasche in Längsrichtung in acht gleiche Teile gemessen. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt.

TABELLE I

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Abschnitt	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Dicke (mn)	0,75	0,52	0,18	0,53	0,66	0,50	0,19	0,51

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Wie aus den obigen Ergebnissen abzulesen ist, unterscheidet sich die Wandstärke in den Abschnitten III und VII der beiden Seitenbereiche der Flasche 12 erheblich von der Wandstärke der mittleren Abschnitte I und V der Vorderseite und der Rückseite der Flasche 12, so daß die Flasche eine ungleichmäßige Wandstärkenverteilung besitzt.

Wenn man jedoch erfindungsgemäß die Wandstärke des Vorformlings variiert, wird auch die Wärmekapazität in den Wandbereichen des Vorformlings variiert. Demzufolge lassen sich die dickeren Bereiche leichter ausdehnen und schwieriger durch die Formoberflächen abkühlen, so daß sich eine unterschiedliche Dehnung des Vorformlings 1 in der Blasform 3 ergibt. Demzufolge werden die Bereiche 1a, die eine größere Wärmekapazität besitzen, im Vergleich zu den Bereichen 1b, die eine geringere Wärmekapazität aufweisen und leichter gekühlt werden, wesentlich stärker gedehnt. Selbst wenn die Bereiche 1a die Formoberflächen schneller erreichen, da sie den Formoberflächen näher sind, und einer Kühlwirkung unterliegen, können die Bereiche 1a dennoch weiter gedehnt werden. Es ergibt sich damit nicht die Situation, daß lediglich die Bereiche 1b in starkem Ausmaß zu dünnen Wandstärken gedehnt werden, wenn das Dehnungsverhältnis in den Bereichen 1a größer wird. Demzufolge erhält man eine flache Flasche 2 mit gleichmäßiger Wandstärke.

Die Fig. 7 verdeutlicht die Ergebnisse des Formens einer Flasche 2 mit elliptischem Querschnitt ausgehend von einem Vorformling 1 mit einer Wandstärke von 2,5mm, bei dem die Wandstärken in den Bereichen 1a um etwa 0,2mm größer sind als die Wandstärken in den anderen Bereichen 1b. Die Form und die Abmessungen A und B sind dabei die

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gleichen wie sie für die oben angesprochene Flasche 12 angegeben sind. Die Ergebnisse der Messung der Wandstärke in den acht gleichmäßig angeordneten Abschnitten sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.

TABELLE II

Abschnitt	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Dicke (mn)	0,35	0,35	0,34	0,34	0,36	0,35	0,33	0,34

Aus den oben angegebenen Meßwerten ist ersichtlich, daß die Unterschiede der Wandstärke zwischen sowohl den beiden Endabschnitten III und VII und den mittleren Abschnitten I und V der Vorderseite und der Rückseite lediglich 0,02 bis 0,03 nun betragen und sehr gering sind und daß die Wandstärkenunterschiede der gesamten Seitenwand der Flasche innerhalb dieses Bereiches liegen, so daß man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Flasche erhält, die eine sehr gleichmäßige Wandstärke aufweist.

Bei einer weiteren Untersuchung wurde ein Vorformling mit einem Unterschied der Wandstärke von 0,3mm eingesetzt und in der oben beschriebenen Weise blasverformt. Die Wandstärken (mm) der verschiedenen Abschnitte der erhaltenen flachen Flasche sind in der nachstehenden Tabelle III zu-

30 sammengesteilt.

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TABELLE III

Abschnitt	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Dicke (mn)	0,28	0,35	0,45	0,34	0,26	0,33	0,44	0,36

In diesem Fall sind die Wandstärken der beiden Seitenendabschnitte III und VII der flachen Flasche 2 größer als die Wandstärke in den mittleren Abschnitten I und V der Vorderseite und der Rückseite. Diese Tatsache weist darauf hin, daß man die Festigkeit der Seitenendbereiche der flachen Flasche 2 dadurch steigern kann, daß man die Wandstärke des Vorformlings entsprechend variiert.

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Vorformling eingesetzt, dessen Wandstärke in jenen Bereichen, aus denen die Vorderseite und die Rückseite einer flachen Flasche gebildet werden, sich von jenen Bereichen des Vorformlings unterscheiden, aus denen die Seitenendflächen der Flasche gebildet werden, indem nämlich die Bereiche des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite gebildet werden, dicker gehalten werden, um deren Wärmekapazität zu erhöhen. In dieser Weise wird eine gleichmäßige Ausdehnung des Vorformlings ermöglicht und man kann unter Verwendung von zylindrischen Vorformlingen flache Flaschen mit gleichmäßiger Wandstärke herstellen. Da es lediglich erforderlich ist, die Wandstärkenverteilung des Vorformlings während der Stufe des Spritzgießens zu variieren, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht von der Herstellung von Flaschen mit kreisförmigem Querschnitt durch Blasverformen, so daß man unter Anwendung

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der herkömmlichen Verformungsverfahren flache Flaschen beliebiger Form in großer Stückzahl herstellen kann.

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Claims

PATENTANWÄLTE '

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

Beim Europaischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandalalre» agrees pres !'Office »uropeen de· brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F. E. Müller Siekerwall 7

Triftstrasse 4, bieKerwaii /,

D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD

Case: A544G 26. September 1979

tM/hm

KATASHI AOKI

6037 Ohaza Minamijo, Sakaki-machi, Hanishina-gun, Nagano-ken, Japan

Spritzblasverfahren zur Herstellung von flachen Kunststoff-

flaschen

Priorität: 28. September 1978 - Japan - No. 53-119538

PATENTANSPRÜCHE

Spritzblasverfahren zur Herstellung von flachen Kunststoffflaschen, dadurch gekennzeichnet, daß man die flache Flasche durch Einblasen von Luft in einen durch Spritzguß hergestellten, unten geschlossenen Vorformling bildet, dessen Wandstärke in jenen Bereichen, aus denen die Vorderseite und die Rückseite der flachen

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ORIGINAL INSPECTED

Katashi Aoki A544G

TER MEER - MÜLLER - STEINME IST£»R

Flasche gebildet werden, größer ist als die Wandstärke in jenen Bereichen, aus denen die beiden Seitenendflächen der flachen Flasche gebildet werden, so daß die Wärmekapazität in den Bereichen des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite der flachen Flasche gebildet werden, größer ist als die Wärmekapazität in jenen Bereichen, aus denen die beiden Seitenendflächen der flachen Flasche gebildet werden.
2. Spritzblasverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die flache Flasche im Querschnitt elliptisch, rechteckig oder dergleichen geformt ist.
3. Spritzblasverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandstärke in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite der Flasche gebildet werden, um etwa 0,1 bis 0,5mm größer ist als die Wandstärke in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Seitenendflächen der Flasche gebildet werden.
4. Spritzblasverfahren nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite der Flasche gebildet werden, in dem Maße größer ist als die Wandstärke des Vorformlings in jenen Bereichen, aus denen die Seitenendflächen der Flasche gebildet werden, so daß eine Flasche mit gleichmäßiger Wandstärke gebildet wird.

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Spritzblasverfahren nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Vorderseite und die Rückseite der Flasche gebildet werden, in dem Maße größer ist als die Wandstärke in jenen Bereichen des Vorformlings, aus denen die Seitenendflächen der Flasche gebildet werden, so daß die Seitenendflächen der Flasche eine größere Wandstärke besitzen als die Vorderseite und die Rückseite.

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