DE3101284C2 - Verfahren zum Formen des offenen Endabschnittes eines einen geschlossenen Boden aufweisenden Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Formen des offenen Endabschnittes eines einen geschlossenen Boden aufweisenden Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

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Abstract

Das erwärmte Ende eines Vorformlings wird in einer Mündungsform zu einem das Aufsetzen eines Verschlusses gestattenden Profil umgeformt. Der Vorformling wird von einem Reckdorn in Laufrichtung gereckt, wobei der sich an das Profil anschließende erwärmte Werkstoff dünn ausgezogen wird. Damit wird eine Gewichtsersparnis erzielt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen des offenen Endabschnittes eines einen geschlossenen Boden aufweisenden Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen.
Bei einem derartigen bekannten Verfahren (DE-PS 43 640) wird die Mündung einer Flasche in der Weise geformt, daß ein konischer Innendorn in das auf UmformtemperatuF erwärmte freie Ende eines zylindrischen Vorformlings eintritt und den erwärmten Werkstoff teilweise in eine das gewünschte Profil aufweisende Außenform verdrängt, worauf die endgültige Ausformung des Verschlußgewindes durch Druckluft erfolgt, die den erwärmten Werkstoff in Anlage an die Außenform bringt. Mit dem bekannten Verfahren lassen sich insbesondere Verschlußgewinde mit einem gegenüber dem Vorformling vergrößerten Durchmesser herstellen.
Tritt dabei in das auf Umformtemperatur erwärmte freie Ende des Vorformlings der Innendorn ein, um die Mündung anzuformen, so wird der Werkstoff zwischen der Außenform und dem Innendorn verdrängt um dabei das Material um einen Faktor >2 verschoben. Bei den zum Reckblasen geeigneten Werkstoffen, die beim Blasformen beispielsweise.um den Faktor 10 gereckt und dabei biaxial orientiert werden, beginnt die Orienfierung des Werkstoffes bei einem Verstrecken des Materials um den Faktor 2 in einem Temperaturbereich, wie er für die Umformung des Materials beim Mündungsformen notwendig ist Eine derartige Vorverfestigung des Materials ist die Folge der von dem eintretenden Innendorn herrührenden Materialverschiebung. Deshalb nimmt der Mündungsbereich, der beim anschließenden Blasvorgang zum Halsbereich der Flasche aufgeblasen werden soll, nur noch bedingt und unvollständig an der Reckung teil, im Halsbereich ist somit die Wanddicke zu groß, da dort der Werkstoff nicht mehr ausreichend gereckt werden kann. Darüber hinaus sind durch die Materialverschiebung beim Eintreten des Innendorns einige Bereiche der Mündung möglicherweise bereits überschert, wodurch sich an der fertigen Flasche eine Weißfärbung ergibt.
Es ist auch bekannt, einen auf Orientierungstemperatur vollständig erwärmten Vorformling in tiner Blasform einzuschließen und vor dem Blasformen mittels eines Reckstempels axial zu recken, um dann nach dem Blasformen einen biaxial orientierten Hohlkörper zu erhalten (DE-OS 25 54 28i>
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren so weiterzubilden, daß für die Vorformlinge eine wesentliche Gewichtsersparnis erzielt wird; es sollen also Hohlkörper hergestellt werden, die ein geringeres Gewicht und damit eine kleine Werkstoffmenge aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
AO Erfindungsgemäß sind die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile behoben, indem der Mündungsbe-/eich, der beim anschließenden Blasen der Halsbereich einer Flasche werden soll, axial ausgezogen wird, wobei im Gegensatz zur Materialverdrängung mittels eines Innendorns die Verstreckung des Materials so gering ist, daß eine Vorverfestigung nicht eintritt Damit kann das im Mündungsbereich ausgezogene Material beim anschließenden Blasen in vollem Maße gereckt werden und erhält der Halsbereich der fertigen Flasche eine geringere Wandstärke.
Außerdem erhält der Mündungsbereich, der zum Verschluß ausgeformt wird und der anschließende Mündungsbereich, der später beim Blasformen den Halsbereich der Flasche bildet, beim Ausziehen einen erheblich kleineren Querschnitt, also eine geringere Wanddicke. Diese Verdünnung des Querschnitts kommt dem restlichen Vorformling zugute, der zum Flaschenkörper geblasen wird, so daß sich insgesamt eine Gewichtsersparnis des Vorformlings von mindestens 10% ergibt. Mit anderen Worten kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Länge des Vorformlings um mindestens 10% gekürzt werden, um gleiche Flaschenabmessungen zu erhalten.
Die Patentansprüche 2 und 3 betreffen eine Vorrichfung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
31 Οί 284
Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt eines Abschnitts einer Vorrichtung zum Formen des offenen Endabschnittes eines Vorformlings und zwar nach Einschließen des Vorformlings (rechte Hälfte) und nach dem abdichtenden Verankern des Mündungsbereiches des Vorformlings (linke Hälfte) und
Fig.2 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in kleinerer Darstellung nach dem abdichtenden Verankern des Mündungsbereiches (rechte Hälfte) und nach dem Ausformen des Mündungsprofils (linke Halfte).
Ein zylindrischer Vorformling 10 mit einem geschlossenen Boden 11 ist in einer Buchse 12 gehalten, die als Transportdorn ausgebildet ist, mit dessen Hilfe der Vorformling 10 aus einer nicht dargestellten Heizvorrichtung, in der der obere Endabschnitt des Vorformlings 10 auf Umformtemperatur erwärmt worden ist, in den Bereich einer Mündungsform 14 verbracht wird. Die Mündungsform 14 besteht aus zwei Formhäiften 15 und 16. auf deren Innenseiten Vertiefungen 17 ausgebildet sind, deren Profil ein Verschlußgewinde darstellt
Oberhalb der Mündungsform 14· befindet sich eine Verriegelungsglocke 18, die nach Schließen der Formhälften 15 und 16 auf die Mündungsform 14 aufgesetzt wird. Ferner befinden sich oberhalb des Vorformlings 10 ein Formdorn 20 mit einer konisch verlaufenden Schulter 22. Das obere Ende des Formdorns 20 ist bei 24 an einem Gehäuse 26 befestigt, das mit einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung verbunden ist, mit deren Hilfe der Formdorn 20 aus seiner in F i g. 1 ersichtlichen zurückgezogenen Stellung in eine aus F i g. 2 ersichtliche vorgeschobene Stellung verschiebbar ist
Innerhalb einer zentrischen Bohrung 28 des Formdorns 20 ist ein Reckdorn 30 verschiebbar angeordnet. Der Reckdorn 30 weist an seinem unteren Ende einen balligen Kopf 32 auf und zwischen dem Außenumfang des Reckdorns 30 und dem Innenumfang des Formdorns 20 ist ein Ringsum 34 angeordnet, durch den Druckluft in das Innere des Vorformlings 10 eintreten kann.
Innerhalb des Gehäuses 26 ist eine Zylinderbohrung 36 vorgesehen, in der ein Kolben 38 mit einem Ventil 40 verschiebbar ist Das Ventil 40 besteht aus einem Ventilteller 42, der mit einer durch den Kolben 38 sich hindurch erstreckenden Verlängerung 44 c'es Reckdorns 30 fest verbunden ist und durch eine Feder 46 in Anlage an den Ventilsitz 48 am Kolben 38 angedrückt ist. Über eine öffnung 50 kann der Kolben 38 mit Druckluft beaufschlagt werden. Das Wntil 40 wird geöffnet, wenn der Reckdorn 30 an einem Anschlag abgestützt ist und die Druckluf* den Kolben 38 entgegen der Kraft der Feder 46 verschiebt, so daß der Kolben 38 vom Ventilteller 42 abhebt. Dann kann Druckluft durch in der Verlängerung 44 des Reckdorns 30 angeordneten Kanäle 52, eine zentrische Bohrung 53 und Kanäle 54 in den Ringraum 34 eintreten.
Außerdem ist das Gehäuse 26 mit Anschlagstiften 56 versehen, die durch Federn 58 innerhalb des Gehäuses 26 in die in F i g. 2 dargestellte Lage gedruckt sind.
In F i g. 1 ist der in der Buchse 12 gehaltene Vorformling 10 mittels eines nicht dargestellten Antriebes in die obere Eingabelage verschoben, die Mündungsform 14 geschlossen und die Verriegelungsglocke 18 aufgesetzt. In der rechten Hälfte der F i g. 1 befinden sich der Reckdorn 30 und der Formdorn 20 noch in ihrer oberen Lage, während in der linken Ha'f>.e der F i g. 1 der Formdorn 20 nach unten gefahren ist und die Schulter 22 den erwärmten Vorformling 10 im oberen Mündungsbereich aufweitet und dabei Werkstoff in die Vertiefungen 17 der Mündungsform 14 getneben hat Dadurch tritt eine Verklammerung des Werkstoffes im Bereich einer oberen Vertiefung 19 ein. Die Materialverschiebung durch den Formdorn 20 ist verhältnismäßig gering und ist außerdem auf einen Bereich beschränkt der außerhalb des zu blasenden Halsbereiches der Flasche liegt Ein Teil des Werkstoffs wird aus dem oberen Mündungsbereich durch den Formdorn 20 auch axial nach unten verschoben. Dabei weicht die Buchse Ί2 nach unten aus, wie aus einem Vergleich mit der rechten Hälfte der F i g. 1 ersichtlich ist Während der Bewegung des Formdorns 20 wird auch über das Gehäuse 26 der Kolben 38 und der Reckdorn 30 mit nach unten geschoben, so daß sich die Lage des Reckdorns 30 gegenüber dem Formdorn 20 zunächst nicht verändert
Anschließend wird durch die Öffnung 50 der Kolben 38 mit Druckluft beaufschlagt wobei zunächst das Ventil 40 geschlossen ist (rechte Hälfte F j p.. 2), so daß der Reckdorn 30 nach unten geschoben wkd. wobei er zunächst auf den Boden 11 des Vorformling., 10 aufsetzt und dann bis in seine untere in F i g. 2 dargestellte Endlage verschoben wird, in der die Buchse 12 an einem nicht dargestellten Anschlag abgestützt ist Dabei wird der außerhalb der Vertiefung 19 liegende Werkstoff des Mündungsbereiches des Vorformlings 10 axial auf eine geringere Wanddicke ausgezogen. Diese geringere Wanddicke des Vorformlings 10 innerhalb im Bereich der Vertiefungen 17 wie auch unterhalb im späteren Halsbereich der Flasche ist im Vergleich zur linken Hälfte der F i g. 1 ersichtlich. Insgesamt beträgt die Streckung des Vorformlings 10 mindestens !0% seiner ursprünglichen Länge, so daß durch den dünneren Querschnitt im Mündungsbereich wie auch im anschließenden Halsbereich eine Gewichtsersparnis von mindestens 10% erzielt ist.
Da die Buchse 12 durch einen festen Anschlag am weiteren Zurückweichen gehindert ist, hat auch der Reckdorn 30 seine Endlage erreicht. Die auf den Kolben 38 wirkende Druckluft verschiebt nun den Kolben 38 entgegen der Kraft der Feder 46, wodurch das Ventil 40 geöffnet wird und Druckluft durch die Öffnung 50, die Kanäle 52, die Bohrung 53, die Kanäle 54 und den Ringraum 34 nach unten in den Vorformling 13 eintrit* und nun anschließend in dessen oberen, erwärmten Mündungsbereich das endgültige Verschlußgewinde aus-, formt, in dem das verdünnte Material dort in die Vertiefungen 17 gedrückt wird (F i g. 2 linke Hälfte).
Anschließend kann das Gehäuse 26 noch etwas nach
so unten verschoben werden, soweit es die Anschlagstifte 56 und die Federn 58 zulassen, so daß eine am Formdorn 20 befestigte Schulter 60 oben in die Mündungsform 14 eindringt und die Oberkante des Mündungsbereiches plan ausformt. In dieser Lage verharrt die Vorrichtung, bis der Werkstoff genügend abgekühlt und fesi ist. Der Vorformling 10 ist dann fertig und wird nach dem Herausziehen des Formdorns 20 und des Reckdorns 30 und dem öffnen der Fon-hälften 14 und 15 entfernt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

31 Ol 284 Patentansprüche:
1. Verfahren zum Formen des offenen Endabschnittes eines einen geschlossenen Boden aufweisenden Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, bei dem der Endabschnitt auf Umformtemperatur erwärmt und von außen in einer Mündungsform eingeschlossen wird, bei dem ein Formdorn in den Vorformling eingefahren wird, wobei der obere Abschnitt des Mündungsbereiches des Vorformlings aufgeweitet und zwischen dem Formdorn und der Mündungsform abdichtend verankert wird, und bei dem danach der Mündungsbereich mittels eines Druckmediums zu einem Mündungsprofil für den Hohlkörper ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ausformen des MündungsprofHs der unterhalb des eingeschlossenen oberen Abschnittes des Mündungsbereichs liegende Bereich des Endabschnittes mittels eines von innen gegen den unerwärmten Boden drückenden Reckdorns axial gereckt wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Formdorn und mit einer Mündungsform, zwischen denen der Vorformling am oberen Abschnitt seines Mündungsbereiches abdichtend verankerbar ist, sowie mit einem in einer zentrischen Bohrung des Formdorns angeordneten Reckdorn, der mittels eines durch ein Druckmedium antreibbaren Koioens axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit de/-/ Reckdorn (30) ein Ventilteller (42) fest verbunden ist, der mittels einer Feder (46) auf einem an dem Kt "ben (38) angeordneten Ventilsitz (48) anliegt, wobei der Kolben (38) und der Reckdorn (30) durch das Druckmedium bis zur Anlage des Reckdorns (30) an einem das axiale Recken des Vorformlings (10) begrenzenden Anschlag gemeinsam verschoben werden und wobei danach der Ventilsitz (48) zum Zuführen des Druckmediums für das Ausformen des Mündungsprofüs von dem Ventilteller (42) abgehoben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für den Reckdorn (30) einer den Vorformling (10) axial abstützenden Buchse (12) zugeordnet ist.
DE3101284A 1981-01-16 1981-01-16 Verfahren zum Formen des offenen Endabschnittes eines einen geschlossenen Boden aufweisenden Vorformlings für das Blasformen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Expired DE3101284C2 (de)

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US06/335,884 US4499044A (en) 1981-01-16 1981-12-30 Method for making a parison for blowmolding of a hollow article
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