DE3543082A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines mit einem standring versehenen hohlkoerpers durch blasformen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines mit einem standring versehenen hohlkoerpers durch blasformenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen eines mit einem Standring versehenen Hohl
körpers durch Blasformen mit den im Oberbegriff des Patent
anspruchs 1 angeführten Merkmalen.
Bei der Herstellung einer innendruckfesten Flasche durch
Blasformen stellt die Ausformung des Bodens ein besonde
res Problem dar, sofern man nicht den Hohlkörper mit einem
sphärischen Boden herstellt und diesen zur Erzielung der
Standfestigkeit in einen Bodenbecher einsetzt.
Zum Ausformen eines Standrings in Form eines Fußteils an
einem Behälter ist es bekannt (DE-AS 14 79 563), einen
schlauchförmigen Vorformling in eine Blasform mit einem
zweigeteilten axial verschiebbaren Bodenformteil zu extru
dieren, das Ende des Vorformlings mittels der Hälften des
Bodenformteils zusammenzudrücken. Dabei läßt sich die
Wandstärke im Bodenbereich nicht optimieren. Beim an
schließenden Blasvorgang wird im Bereich der Aufstell
fläche des zu bildenden Standringes eine radial nach
außen weisende Ringwulst ausgeformt. Anschließend wird
das Bodenformteil axial nach innen verschoben, wodurch
der Behälterboden eingestülpt wird. Dabei wird die Ring
wulst in die Aufstellfläche des Standringes umgeformt.
Da der Durchmesser der Seitenwandung des Behälters größer
sein muß als der Durchmesser des eingestülpten Behälter
bodens, ergibt sich beim Einfahren des Bodenformteils ein
Ringbereich, in dem der unter Druck stehende Formling
nicht abgestützt ist. Dadurch kann der Standring eine un
regelmäßige Form erhalten oder aufreißen.
Es ist auch bekannt (P 22 22 535), in einer mit einem
Bodenstempel versehenen Blasform einen mit einem geschlos
senen Boden versehenen Vorformling aufzublasen, dessen
Bodenpartie beim freien Aufblasen von dem konvex ausgebil
deten Bodenstempel aufgefangen und bei der anschließenden
Bewegung des Bodenstempels nach innen gestülpt und umge
formt wird. Hierbei handelt es sich um einen sehr schwie
rig zu steuernden Blasvorgang.
Bei einem anderen bekannten Verfahren (P 24 44 700) wird
ein Vorformling mit einem konvexen Boden zunächst in einer
Vorblasform geblasen, wobei an einem der Aufstellfläche
des Standringes zugeordneten Bereich eine Ringwulst ange
formt wird, worauf das Aufblasen zum Behälter in einer
zweiten Blasform erfolgt, in der unter Zuhilfenahme eines
axial verschiebbaren Bodenformteils die Bodenpartie und
der Standring hergestellt wird. Hierbei ist also eine
Vorblasstation erforderlich.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu
sehen, ein Verfahren anzugeben, mit dem an einem blaszu
formenden Behälter in einfacher Weise eine Bodenpartie
angeformt werden kann, die hinsichtlich Festigkeit und
Wandstärke optimal ist, indem die eingangs geschilderten
Nachteile vermieden werden. Außerdem zielt die Aufgabe
auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ab.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrens
merkmale gelöst. Weitere Ausbildungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen. Auch ist in den Ansprüchen eine er
findungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfah
rens angegeben.
Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, daß zunächst in
der Blasform ein sphärisch geformter Boden geblasen wird,
so daß die Wanddickenverteilung auf diese Weise optimiert
wird und die höchstmögliche Festigkeit erzielt wird. Be
kanntlich gelingt beim Balsen von PET auf diese Weise die
Herstellung eines Bodens, der eine gleichmäßige Wandstärke
aufweist und daher ein minimales Gewicht besitzt.
Der sphärische Bodenbereich wird nunmehr in drei konzen
trische Bereiche unterteilt:
- 1. Einen äußeren, als Fortsetzung der meistens zylindri schen Form des Hohlkörpers zu betrachtende Bereich, der sich bis zum Standring hin erstreckt,
- 2. einen mittleren, später umzustülpenden Bereich und
- 3. einen inneren, sphärisch gestalteten, später nur seine Lage durch Verschieben auf der Längsachse der Flasche veränderten Bereich.
Somit läßt sich in einer einzigen Blasform anschließend
an das Blasen der Bodenpartie der Standring anformen und
der Bodenabschnitt einstülpen. Damit läßt sich das Her
stellungsverfahren vereinfachen und die Qualität des Pro
duktes erhöhen. Ein besonderer Vorteil besteht auch dar
in, daß nach Beenden des Umstülpvorganges wiederum eine
geschlossene Form vorhanden ist, wobei durch erhöhten
Innendruck im Hohlkörper das Material im umzustülpenden
Bereich an die geschlossene Form anlegbar ist. Damit wird
der Standring sauber ausgeformt, ohne daß ungestützte
Bereiche vorhanden sind, an denen das Material aufreißen
könnte.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an
hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Blasform mit einer
axial verschiebbaren Bodenform und mehrteiligen
Formabschnitten,
Fig. 2-6 eine schematische Darstellung der Bewegungsab
läufe zum Ausformen eines Standrings an einer
Flasche.
In Fig. 1 sind zwei Blasformhälften mit 10 und 11 bezeich
net, die in bekannter Weise durch einen nicht dargestell
ten Antrieb geöffnet und geschlossen, also voneinander
weg und aufeinander zu bewegbar sind. Die Innenwandung 12
der Blasformhälften begrenzt die Kontur eines Formhohl
raums für den Mündungsbereich, den anschließenden Halsbe
reich und den hieraus anschließenden, in dem Ausführungs
beispiel zylindrischen Wandungsbereich einer blaszuformen
den Flasche. Ein nicht dargestellter Blasdorn wird von
unten durch den Mündungsbereich der Flasche in den Form
hohlraum eingefahren.
Die Kontur 12 des Formhohlraumes innerhalb des Bodenbe
reichs wird von einer Bodenform 14 und von mehreren seg
mentförmigen Formabschnitten 15 und 16 gebildet. Die Kon
turen 17 und 18 an der dem Formhohlraum zugekehrten In
nenwandung der Bodenform 14 und der Formabschnitte 15 und
16 verlaufen konvex gewölbt und sind in dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel im Querschnitt halbkreisförmig,
so daß der zu blasende Behälter eine sphärische Boden
partie erhält, wenn die Bodenform 14 und die Formab
schnitte 15 und 16 in der in Fig. 1 auf der rechten Hälf
te dargestellten Lage sind.
Aus dieser Lage ist die Bodenform 14 in die auf der lin
ken Hälfte der Fig. 1 dargestellten Lage nach unten ver
schiebbar, in der die Bodenform 14 auf den Blasformhälf
ten 10 und 11 aufsitzt und wiederum einen geschlossenen
Formhohlraum bildet. Zum Antrieb der Bodenform 14 ist ein
Zylinder 20 vorgesehen, über dessen Kolbenstange 21 die
Bodenform 14 verschiebbar ist. An einer den Zylinder 20
tragenden Gehäuseplatte 22 ist bei 23 jeweils der Formab
schnitt 15 bzw. 16 schwenkbar angeordnet. Ein an der
Bodenform 14 befestigter Nocken 24 greift in eine Nocken
bahn 25 jedes Formabschnitts 15 bzw. 16. Damit wird bei
der Verschiebung der Bodenform 14 jeder Formabschnitt 15,
16 angetrieben und ist somit zwischen zwei Stellungen
schwenkbar. In der rechts dargestellten Stellung ist jeder
Formabschnitt eingefahren, während in der links darge
stellten Stellung die Formabschnitte nach außen abge
schwenkt sind.
In Fig. 2 wie in den folgenden Darstellungen sind ledig
lich Teilschnitte durch die Bodenform 14, die Formab
schnitte 15, 16 sowie die Blasformhälften 10 und 11 in
einem vergrößerten Maßstab dargestellt.
Aus Fig. 2 ist im einzelnen erkennbar, daß sich der Be
reich 12 des Formhohlraumes bis zum oberen Ende der Blas
formhälften 10, 11 erstreckt. Dieser Bereich ist als Fort
setzung der zylindrischen Flaschenform anzusehen und er
streckt sich etwa bis zum späteren Standring. Der mitt
lere, von den Formabschnitten 15, 16 gebildete Bereich 18
wird später umgestülpt. Der innere, an der Bodenform 14
ausgebildete Bereich 17 wird beim Umstülpen des Bereichs
18 nach innen verschoben, ohne seine Form zu ändern.
Die Bodenform 14 weist außer dem inneren Abschnitt 17 ei
nen äußeren Bereich 28 auf, der im einzelnen aus einem
zylindrischen Abschnitt 29 und einer sich hieran an
schließenden Kontur 30 zusammensetzt, die Teil des Stand
ringes ist. Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts
29 ist so gewählt, daß die Bodenform 14 im geschlossenen
Zustand der Formabschnitte 15, 16 durch deren obere Öff
nung 31 hindurch eintreten kann.
Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Die Umformung be
ginnt also an einer durch den zylindrischen Abschnitt 29
und die Öffnung 31 genau definierten Stellung in der sphä
rischen Bodenpartie 32 der blasgeformten Flasche. Im An
schluß daran müssen nun die Formabschnitte 15, 16 nach
außen geschwenkt werden, um den Weg für die weiter einfah
rende Bodenform 14 freizugeben.
Dies ist in Fig. 4 dargestellt, in der die Formabschnitte
15 und 16 ausgefahren sind. Der Flaschenboden 32 bleibt an
der Bodenform 14 fixiert, kann also seine Lage gegenüber
der Bodenform und den Blasformhälften 10 und 11 nicht ver
ändern.
Ein Schnitt längs der Linie V-V ist in Fig. 5 dargestellt.
Insgesamt sind vier Formabschnitte 15 und 16 sowie 15′ und
16′ vorhanden, die in der in Fig. 1 dargestellten Weise
mechanisch mit der Bodenform 14 gekuppelt sind. In den
Fig. 4 und 5 ist der in der Endstellung der Bodenform 14
auf die Blasformhälften 10 und 11 aufsitzende Rand mit 34
bezeichnet.
In Fig. 6 ist der Hub der Bodenform 14 abgeschlossen, wo
bei deren Rand 34 auf die Blasformhälften 10 und 11 auf
sitzt. Es ist somit ein geschlossener Formhohlraum gebil
det. Jetzt kann abschließend ein erhöhter Blasdruck in das
Behälterinnere eingeleitet werden, der im wesentlichen nur
noch den umgestülpten Bodenbereich zur sicheren Anlage an
den äußeren Bereich 29, 30 der Bodenform 14 bringt.
Die Blasformhälften 10 und 11 sind in bekannter Weise ge
kühlt. Die Formabschnitte 15, 16 sind beheizbar oder aus
schlecht wärmeleitendem Material hergestellt. Zwischen
den Formabschnitten und den Blasformhälften ist eine
Isolierschicht 36 vorgesehen. In dem Ausführungsbeispiel
ist die Isolierschicht 36 an den Formabschnitten befestigt.
Die Bodenform 14 ist wiederum gekühlt.
Der Blasvorgang läuft wie folgt ab: zunächst wird der sphä
rische Bodenbereich 32 gemäß Fig. 2 geblasen. Dabei ist der
zeitliche Ablauf des Blasvorgangs nicht kritisch, da in
jedem Fall solange geblasen wird, bis die Ausformung sicher
beendet ist. Dabei setzt die Kühlung im Bereich 12 und 17
der gekühlten Formen ein. Bei Anlage im Bereich 18 der
Formabschnitte 15 und 16 bleibt jedoch der warme Zustand
des Kunststoffs erhalten. Die Formabschnitte 15 und 16 kön
nen auch nachgeheizt werden, um die Plastizität aufrecht
zu erhalten.
Während des in den Fig. 3, insbesondere in Fig. 4 darge
stellten Umformvorganges erfolgt die Umstülpbewegung so
schnell wie möglich, um zu verhindern, daß die nicht abge
stützten Wandungsbereiche in unerwünschter Weise unter
Einwirkung des im Behälterinneren anstehenden Druckes ver
formt werden. Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht,
hängt das Maß der erreichbaren Bündigkeit zwischen der
Bodenform und den Formabschnitten von der Anzahl der Seg
mente der Formabschnitte ab. In Fig. 5 sind vier Segmente -
dargestellt, die sich auch auf sechs Segmente erweitern
lassen. Um eine zu große Anzahl von Segmenten zu vermei
den, soll also der Umstülp vorgang möglichts schnell vor
genommen werden. Auch ist es möglich, den Innendruck wäh
rend des Vorgangs zu verringern und/oder die Druckzufuhr
der Blasluft kurzzeitig zu unterbrechen.
Ist die Endstellung gemäß Fig. 6 erreicht, so kann der
Blasdruck erhöht werden, um den Standring, in dessen Be
reich das Material noch warm ist, nunmehr endgültig an die
kalte Bodenform 14 anzulegen.
Soll die Längsfaser des Kunststoffmaterials im umgestülp
ten Bereichs während des Umstülpvorganges eine bestimmte
Mindestreckung erfahren, so läßt sich die Geometrie der
Formen in der in Fig. 2 und 6 angegebenen Weise gestalten.
Gemäß Fig. 2 ist die Länge des Bereichs 18, also die Länge
zwischen den Punkten A und B kleiner als die Länge des
Bodenbereichs zwischen den Punkten A und C in Fig. 6. Da
mit erfolgt ein Recken des Materials in Längsrichtung beim
Umstülpen.
Außerdem können zum Herstellen von relativ großen Behältern
die Formabschnitte 15, 16 in mehrere, nacheinander zurück
ziehbare bzw. ausschwenkbare Lagen unterteilt werden. Es
erfolgt also eine Unterteilung der segmentförmigen Formab
schnitte in Achsrichtung des Bodens.
Will man die Druckfestigkeit des Standringes im Bereich
der beiden Radien erhöhen, die an den umgestülpten Bereich
anschließen, so kann man die ringförmige Kontur der Boden
form 14 durch nicht dargestellte Einsenkungen unterbrechen
und damit versteifen. Es werden damit im Bereich des Stand
ringes fußartige Verbreiterungen angeformt.
Claims (19)
1. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Standring ver
sehenen Hohlkörpers durch Blasformen eines einen ge
schlossenen Bodens aufweisenden Vorformlings aus thermo
plastischem Kunststoff, bei dem zunächst der Hohlkörper
mit einem im wesentlichen nach außen gewölbten Boden
blasgeformt wird, worauf anschließend der Boden durch
Umstülpen eines Bodenbereichs zum Ausbilden des Stand
ringes mittels einer axial bewegbaren Bodenform nach
innen verschoben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Anlegen des umzu
stülpenden Bodenbereichs während des Blasvorganges die
nender Formabschnitt während des Umstülpvorgangs aus
der Bewegungsbahn der Bodenform entfernt wird und der
umgestülpte Bereich an die mit der Blasform einen ge
schlossenen Formhohlraum bildende Bodenform angelegt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hohlkörper während des Umstülpvorganges mit Druck
luft im Behälterinneren abgestützt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der umgestülpte Bereich an die Bodenform unter einem
erhöhten Innendruck angelegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der umzustülpende Bereich mittels
des Formabschnitts weich gehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Bereich des Standrings Sicken aus
geformt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer
eine axial bewegbare Bodenform aufweisenden Blasform,
dadurch gekennzeichnet, daß axial zwischen der Blasform
(10, 11) und der Bodenform (14) ein mehrteiliger Form
abschnitt (15, 16) vorgesehen ist, der aus einer End
lage, in der er Teil des Blasformhohlraumes bildet,
zurückziehbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Formabschnitt aus mehreren Segmenten besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antrieb der Formabschnitte (15, 16)
mit dem Antrieb der Bodenform (14) synchronisiert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Formabschnitte (15, 16) mit dem An
trieb der Bodenform (14) mechanisch gekuppelt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Formabschnitte (15, 16) schwenkbar an
geordnet sind und die Schwenkbewegung mittels eines
zwischen der Bodenform und den Formabschnitten ange
ordneten Nockenantriebes erfolgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenform (14) einen mit dem
ihr zugekehrten Ende (31) der Formabschnitte (15, 16)
zusammenwirkenden zylindrischen Abschnitt (29) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenform anschließend an den zylindrischen Ab
schnitt (29) eine den umgestülpten Bodenbereich formen
de Kontur (30) einschließlich der Kontur für den Stand
ring aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bodenform mit einem Abschnitt
(34) auf die Blasformhälften (10, 11) aufsetzbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Formabschnitten (15,
16) und den Blasformhälften (10, 11) eine Isolierung
(36) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Isolierschicht (36) an den Formabschnitten
(15, 16) befestigt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Formabschnitte (15, 16)
heizbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Formabschnitte (15, 16)
aus schlecht wärmeleitfähigem Material hergestellt
sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die Bodenform (14) und die
Formabschnitte (15, 16) einen im wesentlichen sphä
risch gewölbten Formhohlraum begrenzen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Formabschnitte (15, 16)
in mehrere axial übereinander angeordnete Lagen unter
teilt sind.
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ID=6287754
Family Applications (1)
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