DE3786197T2

DE3786197T2 - Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Kunststoffbehältern.

Info

Publication number: DE3786197T2
Application number: DE87303903T
Authority: DE
Inventors: George H Holoubek; John J Rhoades; George P Whitaker
Original assignee: Wheeling Stamping Co
Current assignee: Wheeling Stamping Co
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2007-05-01
Also published as: JPH0473694B2; EP0244256A3; ES2042558T3; JPS6322623A; CA1285363C; AU7222187A; EP0244256B1; AU586925B2; EP0244256A2; DE3786197D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Kunststoffbehältern und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Kunststoffbehältern aus einer rohrförmigen Hülse mit einem offenen Hals an einem Ende und einem offenen Ende am anderen Ende, indem das offene Ende davon mit einer integral versiegelten Bodenwand verschlossen wird.
Thermoplastische, rohrförmige Behälter, insbesondere zusammenfalt- oder zusammendrückbare Behälter, nehmen einen immer größeren Marktanteil bei Behältern gegenüber Metalltuben ein. Solche thermoplastischen, rohrförmigen Behälter werden zur Verpackung von Kosmetika, medizinischen Präparaten, Shampoos und anderen Produkten weithin eingesetzt. Aufgrund der zunehmenden Entwicklung von mehrschichtigen oder laminierten Tuben mit sauerstoffsperrenden Eigenschaften, die dem Eindringen von Sauerstoff oder anderen Gasen widerstehen, erhöht sich das Verpackungsaufkommen von pharmazeutischen Produkten und Nahrungsmitteln in thermoplastischen Tuben weiter. Zusätzlich zur Verpackung von Produkten zur Verwendung durch Verbraucher in einer zusammendrückbaren Tubenform werden zusammendrückbare, thermoplastische Behälter oder tütenähnliche Behältnisse auch in Aerosolgefäßanwendungen verwendet, wobei das aus dem Aerosolgefäß zu versprühende Produkt in einem thermoplastischen Behälter getrennt von einem unter Druck stehenden Fluid geschützt wird, der seinerseits in einer äußeren Hülle enthalten ist, wie etwa einem metallischen, festen Gefäß.
Ein Verfahren zur Herstellung thermoplastischer, rohrförmiger Behälter wird in der US-3047910 beschrieben. Wie dort ausgeführt, werden thermoplastische, rohrförmige Behälter hergestellt, indem ein thermoplastisches, rohrförmiges Teil oder ein hohles Rohr in einen formgebenden Kragen eingesetzt wird und eine zugeschnittene, geschmolzene Scheibe in ein offenes Ende des rohrförmigen Teils eingedrückt wird. Die latente Wärme der geschmolzenen Scheibe reicht aus, um den Umfangsrand der Scheibe mit der Innenwand des rohrförmigen Teils zu verschweißen und so einen Endverschluß oder Abschluß für den rohrförmigen Behälter zu bilden. Wie beschrieben, wird durch das Innere des rohrförmigen Behälters ein Druck auf den versiegelten Endabschluß ausgeübt, um dem letzteren eine gewünschte Kontur zu geben. Das bevorzugte Mittel zum Aufbringen des Drucks auf den versiegelten Endabschluß ist die Verwendung eines Dorns, der durch das offene Ende des rohrförmigen Teils eingeführt wird. Es wird auch vorgeschlagen, daß Luft unter geeignetem Druck oder ein hin- und herbewegbarer Dorn mit flachem Ende innen in das Rohr geführt wird, um sicherzustellen, daß sich der Abschluß mit flachem Ende beim Abkühlen nicht verformt und wie erwünscht flach bleibt.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen zusammendrückbarer, thermoplastischer, rohrförmiger Behälter ist in der US-3962006 beschrieben. In diesem Verfahren wird ein laminierter Film zur Bildung einer thermoplastischen Hülse mit einer impermeablen Schicht verwendet, und eine ebenfalls eine impermeable Schicht aufweisende, geschmolzene Scheibe wird an die Innenwand der laminierten, thermoplastischen Hülse geschweißt. In einem Preßvorgang wird dem Rohr ein Kopfabschnitt angeformt, wobei bei dem Preßvorgang eine ausgesparte Form verwendet wird sowie ein Kern, der die laminierte, thermoplastische Hülse von innen abstützt.
Diese Verfahren beziehen sich auf die Herstellung von Abschlußabschnitten an rohrförmigen Hülsen und sind nur einsetzbar, wenn der Behälter gegenüber dem auszubildenden Abschlußabschnitt ein vollständig offenes Ende aufweist, um das Einführen eines mit einem Kopfabschnitt versehenen Kerns oder eines Innendorns in das Innere der rohrförmigen Hülse zu ermöglichen, um den Abschlußabschnitt in Übereinstimmung mit einer ausgesparten Form zu drücken. Wenn danach die andere Endwand oder der Boden des rohrförmigen Behälters geformt wird, wird dieser normalerweise lediglich durch Schweißen quer über den Boden hergestellt, um diesen zu schließen. Bei der Ausbildung eines solchen querverschweißten Bodens entstehen allerdings nach außen erweiterte oder Stege aufweisende Abschnitte an den gegenüberliegenden Enden der Querschweißung, die bei bestimmten Anwendungen ungünstig sein können und dazu führen können, daß ein Behälter auf seiner Unterseite auf seiner ebenen Fläche nicht frei stehen kann.
Bei der Herstellung von zusammendrückbaren, thermoplastischen, rohrförmigen Behältern in der Art einer Flasche oder Tüte zur Verwendung in Aerosolbehältern ist der erweiterte Abschnitt der querverschweißten unteren Wand aufgrund der räumlichen Begrenzungen des Aerosolgefäßes, in dem der Behälter verwendet werden soll, unerwünscht.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum integralen Verschweißen einer Bodenwand mit einem thermoplastischen, rohrförmigen Behälter mit einem offenen Hals an dessen oberen Ende zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen, thermoplastischen Behälters mit einem offenen Hals an einem Ende und einer abgedichteten Unterwand am anderen Ende geschaffen, welches umfaßt: Ausbilden eines rohrförmigen Wandabschnitts von vorbestimmtem inneren Durchmesser, der einen offenen Halsabschnitt an einem Ende davon hat, welcher Halsabschnitt einen inneren Durchmesser hat, der geringer als der innere Durchmesser des rohrförnigen Wandabschnitts ist, und Schaffen eines Abschlusses am anderen Ende davon, wobei der besagte Abschluß durch Anordnen einer thermoplastischen Scheibe an dem besagten anderen Ende gebildet wird, so daß die besagte thermoplastische Scheibe an ihrem Umfangsrand an die innere Umfangswand an dem besagten anderen Ende des rohrförmigen Wandabschnitts geschweißt wird, um das besagte andere Ende zu verschließen, wobei die besagte thermoplastische Scheibe in einem verformbaren Zustand ist, wenn sie an dem besagten anderen Ende angeordnet wird; Einsetzen des besagten geschlossenen Endes, und wenigstens eines größeren Teils des rohrförmigen Wandabschnitts, in eine Formtrommel mit einem geschlossenen Bodenraum; und Verformen der besagten thermoplastischen Scheibe, während sich diese noch in einem verformbaren Zustand befindet, um die Scheibe in eine mit dem besagten geschlossenen Bodenraun übereinstimmende Form zu bringen, um die besagte, abgedichtete Bodenwand auszubilden.
In einer Ausführungsform wird das besagte Verformen durch Anwendung eines Vakuums auf die Außenfläche der besagte thermoplastischen Scheibe ausgeführt.
Vorzugsweise wird das Verformen, während das besagte Vakuum angewendet wird, auch dadurch ausgeführt, daß ein Fluiddruck durch den besagten offenen Hals auf die Ränder des besagten Wandabschnitts und des geschlossenen anderen Endes aufgebracht wird.
Alternativ wird das besagte Verformen durch Aufbringen eines Fluiddrucks durch den besagten offenen Hals auf die Ränder des besagten rohrförmigen Wandabschnitts und des geschlossenen anderen Ende ausgeführt.
Vorzugsweise ist der geschlossene Bodenraum der besagten Formtrommel von konkaver Form, und es wird eine Bodenwand mit konvexer Form an dem Behälter gebildet.
In einer Ausführungsform weist der besagte, rohrförmige Wandabschnitt eine Vielzahl von Längsnuten auf, die auf seinem Umfang mit gegenseitigen Abstand angeordnet sind.
Vorzugsweise hat der besagte geschlossene Bodenraum der besagten Formtrommel eine kreisförmige Nut auf dem Umfang der Innenfläche, und das untere Ende des besagten rohrförmigen Wandabschnitts und der Umfangsrand der besagten Scheibe liegen unmittelbar oberhalb der besagten Nut, wodurch an dem besagten Behälter eine Bodenwand mit einem verdickten, sich nach unten erstreckenden Auflagerand dort herum gebildet wird.
Der besagte rohrförmige Wandabschnitt kann ein Laminat einer Vielzahl von Materialschichten umfassen, und die besagte thermoplastische Scheibe umfaßt ebenfalls ein Laminat aus einer Vielzahl von Materialschichten. Wenigstens eine der besagten Schichten kann eine Sperrschicht sein, wie etwa eine Schicht, die aus einem sauerstoffundurchlässigen Material besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein thermoplastischer Behälter mit einem rohrförmigen Wandabschnitt, einer Oberseite mit einem offenen Hals und einer integralen, verschweißten Bodenwand hergestellt durch Ausbildung eines oberen Abschnitts mit einem offenen Hals auf einem rohrförmigen Wandabschnitt und Verschweißen des Bodens durch Einfügen einer geschmolzenen, thermoplastischen Scheibe, so daß die latente Wärme der Scheibe diese mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Wandabschnitts verschweißt, und während die Scheibe noch in einem verformbaren Zustand ist, Verformen der Scheibe in die Form eines geschlossenen Bodenformraums durch Anwendung eines Vaküums auf die Außenfläche der Scheibe oder durch Anwendung eines Fluiddrucks auf den Innenraum des rohrförmigen Wandabschnitts durch den offenen Hals, während der Bereich des offenen Halses abgesperrt ist, oder durch Anwendung sowohl des besagten Vakuums als auch des besagten Fluiddrucks, um die Scheibe in einem Formraum in ihre gewünschte Form zu verformen. Der rohrförmige Wandabschnitt wird in einer Stützhülse gehalten, die zu der geschlossenen Bodenform paßt. Ein Fluiddruck wird im Inneren des rohrförmigen Teils gegen die untere Wand mittels einer Leitung oder anderer Mittel durch den offenen Hals aufgebracht, während die geschlossene Bodenform Mittel aufweist, um ein Vakuum auf die Außenfläche der Scheibe aufzubringen.
Die integrale, verschweißte Bodenwand kann als eine flache Wand oder mit konkaver Form ausgebildet sein, oder sie ist eine konvexe oder kuppelförmige Wand, die sich in das Innere des fertigen Behälters erstreckt. Der Behälter und die integrale, verschweißte Bodenwand können aus einem einzigen thermoplastischen Material bestehen oder aus einem laminierten oder geschichteten Material gebildet sein, welches eine gasundurchlässige Schicht oder Sperre einschließt. Der rohrförmige Wandabschnitt kann von zylindrischer Gestaltung sein, sich in Längsrichtung erstreckende Rippen aufweisen oder auch eine andere Kontur haben.
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines thermoplastischen, rohrförmigen Wandabschnitts mit offenem Hals und offenem Boden zur Verwendung bei der Herstellung von erfindungssgemäßen, thermoplastischen Behältern ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des thermoplastischen, rohrförmigen Wandabschnitts nach Fig. 1 nach Schließen des Bodens mit einer gegen den inneren Umfang davon geschweißten, geschmolzenen Scheibe aus thermoplastischem Material ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der verschlossenen Bodenwand und des thermoplastischen Wandabschnitts nach Fig. 2 nach Einfügen in eine Formtrommel zum Aus formen der geschlossenen Bodenwand ist;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 3 ist, die die Anwendung eines Vakuums auf der Außenfläche der Bodenwandscheibe die Aufbringung eines Fluiddrucks auf die inneren Ränder des rohrförmigen Wandabschnitts und das geschlossene Ende erläutert, um die Bodenwand in die gewünschte Form zu bringen;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines thermoplastischen, rohrförmigen Behälters ist, der entsprechend einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines thermoplastischen, rohrförmigen Behälters ist, der entsprechend dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang den Linien VII-VII in Fig. 6 ist;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die eine geschlossene Bodenwand und einen thermoplastischen Wandabschnitt nach Einfügen in eine Formtrommel zum Ausbilden einer geschlossenen Bodenwand mit einem umlaufenden Auflagerand erläutert;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 8 ist, die die Anwendung eines Vakuums auf die Außenfläche der Bodenwandscheibe und das Aufbringen eines Fluiddrucks auf die Innenränder des rohrförmigen Wandabschnitts und das geschlossene Ende zum Ausbilden der Bodenwand mit einem umlaufenden Auflagerand erläutert;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines thermoplastischen, rohrförmigen Behälters ist, der entsprechend einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens hergestellt ist,
Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines laminiert aufgebauten, thermoplastischen, rohrförmigen Behälters ist, der entsprechend der vorliegenden Erfindung aus einer dreischichtigen, laminierten Struktur hergestellt wurde; und
Fig. 12 eine Querschnittsansicht eines laminiert aufgebauten, thermoplastischen, rohrförmigen Behälter ist, der entsprechend der vorliegenden Erfindung aus einer fünfschichtigen, laminierten Struktur hergestellt wurde.
Das vorliegende Verfahren schafft ein Mittel zur Herstellung thermoplastischer Behälter mit einem offenen Hals und einem rohrförmigen Wandabschnitt und einer integral verschweißten Bodenwand von gewünschter Form. Das Verfahren ist anwendbar auf thermoplastische Behälter aus einem einzigen thermoplastischen Harz oder aus thermoplastische Behälter, die aus laminiertem Kunststoffmaterial mit einer Sperrschicht, etwa einer sauerstoffundurchlässigen Schicht, hergestellt sind. Eine spezielle Anwendung des vorliegenden Verfahrens ist die Herstellung einer integralen, verschweißten Bodenwand auf einem rohrförmigen Teil mit einem offenen Hals an einem Ende und einem offenen Ende am anderen Ende, wobei der rohrförmige Wandabschnitt durch Extrudieren eines zylindrischen Wandabschnitts und darauffolgendes Ausbilden des offenen Halses daran hergestellt wird.
In Fig. 1 bis 5 ist die Herstellung eines rohrförmigen, thermoplastischen Behälters oder einer Flasche aus einem thermoplastischen Harz dargestellt, wobei der rohrförnige, thermoplastische Behälter eine leicht konvexe Bodenwand hat. Wie in Fig. 1 erläutert, hat ein rohrförmiges Teil 1 einen rohrförmigen Wandabschnitt 3 mit einem nach innen weisenden, oberen Wandabschnitt 5, der als offener Halsabschnitt 7 endet. Der offene Halsabschnitt 7 hat auf seiner Außenfläche ein Gewinde 9 zum Aufschrauben einer Gewindekappe (nicht dargestellt) zum Verschließen des Behälters, nachdem ein gewünschtes Produkt eingebracht wurde. Der rohrförmige Wandabschnitt 3 ist an seinem Unterteil 11 offen, wobei der offene Halsabschnitt 7 einen Innendurchmesser d hat, der geringer als der Innendurchmesser d' des rohrförmigen Wandabschnitts 3 ist. Der rohrförmige Wandabschnitt 3 mit seinem offenen Hals 7 und seinem offenen Unterteil 11 kann in einem beliebigen, bekannten Verfahren hergestellt werden und eine beliebige, gewünschte Form aufweisen, wird aber vorzugsweise durch Extrudieren eines hohlen Zylinders aus thermoplastischem Material und Ausformen des offenen Halsabschnitts in einem Verfahren hergestellt, das ähnlich ist wie das in der US-3047910 beschriebene, in dem ein Halsabschnitt verschlossen und in seine Form gedrückt wird, wobei eine geschmolzene Scheibe thermoplastischen Materials verwendet wird, die mit dem hohlen Zylinder verschweißt wird. Dann wird eine Aussparung durch die gedrückte Form gestanzt, um eine Öffnung wie 13 zur nachfolgenden Ausgabe eines Produkts aus dem rohrförmigen Behälter zu schaffen.
Eine geschmolzene thermoplastische Scheibe 15 des Durchmessers d' wird dann innerhalb der Ränder des offenen Endes 11 des rohrförmigen Wandabschnitts eingelegt und mit der inneren Umfangswand davon verschweißt, wie in Fig. 2 erläutert. Die thermoplastische Scheibe wird mit der inneren Umfangswand des rohrförmigen Wandabschnitts wie bei 17 verschweißt, vorzugsweise, indem die ausgeschnittene, geschmolzene Scheibe in das offene Ende 11 des rohrförmigen Wandabschnitts 3 gedrückt wird und die latente Wärme der geschmolzenen Kunststoffscheibe nutzbar gemacht wird, um den Umfangsrand 19 der Scheibe mit der inneren Umfangswand 21 des rohrförmigen Wandabschnitts zu verschweißen.
Während sich die Scheibe 15 noch in einem verformbaren Zustand befindet, aber nach der Bildung der Schweißnaht 17, wird der rohrförmige Wandabschnitt 3 mit dem offenen Halsabschnitt 7 an einem Ende und der Kunststoffscheibe 15 am anderen Ende in eine Formtrommel eingesetzt, wie in Fig. 3 erläutert. Die Formtrommel 23 hat wie dargestellt einen hülsenförmigen Abschnitt 25 und einen geschlossenen Bodenformraum 27, wobei der Hülsenabschnitt und der Bodenraum entlang der Paßlinie 29 zusammenpassen. Der geschlossene Bodenraum 27 kann eine Vielzahl von Öffnungen 31 kleinen Durchmessers von der Außenfläche 33 zur Innenfläche 35 aufweisen, um dadurch ein Vakuum aufzubringen. Anzahl und Durchmesser der Bohrungen sollten ausreichend sein, um die zwischen der Scheibe und der Innenfläche 35 des Bodenformraums eingeschlossene Luft abzuziehen, aber zu klein, um die Bildung von zu beanstandenen Vorsprüngen auf dem fertigen Behälterboden zu verursachen. Eine Vakuumquelle 37, etwa eine Vakuumpumpe, steht mit den Öffnungen 31 über eine Leitung 39 und Abzweigleitungen 41 in Verbindung. Der rohrförmige Wandabschnitt 3 wird in die Formtromel 23 eingesetzt, wobei sich der rohrförmige Wandabschnitt 3 eng benachbart zu dem umgebenden Formtrommelabschnitt 25 und die Kunststoffscheibe in einem verformbaren Zustand benachbart zum geschlossenen Bodenraum 27 befindet. In Fig. 3 hat der geschlossene Bodenraum eine leicht konkave Innenfläche 43, so daß er eine leicht konvexe Bodenwand auf dem Behältnis ausbildet.
Nach Einsetzen des rohrförmigen Wandabschnitts 3 in die Formtrommel 23, wobei der geschlossene Boden die Scheibe 15 enthält, und wenn wenigstens ein größerer Teil des und vorzugsweise der gesamte rohrförmige Wandabschnitt 3 zwischen den Bodenwand und dem nach innen weisenden, oberen Wandabschnitt 5 im Innern der Formtrommel liegt, wird ein Fluiddruck auf die Innenränder des rohrförmigen Wandabschnitts und des geschlossenen anderen Endes durch den offenen Halsabschnitt 7 ausgeübt, wie in Fig. 4 erläutert. Der Fluiddruck wird durch den offenen Hals 7 aufgebracht, etwa indem ein Stöpsel 45 in den offenen Hals eingefügt wird, wobei der Stöpsel eine Fluidleitung 47 dadurch aufweist, deren eines Ende 49 innerhalb des rohrförmigen Wandabschnitts 3 und der Scheibe des geschlossenen Bodens 15 endet, während deren anderes Ende 51 durch Leitung 55 mit einer Fluiddruckquelle 53, wie etwa einer Druckluftquelle, verbunden ist.
Während sich die Scheibe in einen verformbaren Zustand befindet, kann sie durch Verwendung des Fluiddrucks, des Vakuums oder beider entsprechend der Randfläche der geschlossenen Bodenform verformt werden. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden sowohl Fluiddruck als auch Vakuum eingesetzt. Während ein Vakuum auf die Außenfläche 59 der Kunststoffscheibe mit einer Vakuumquelle 37, Leitungen 39 und 41 und Öffnungen 31 aufgebracht wird, wird die Druckluft ins Innere des rohrförmigen Wandabschnitts 3 und der Bodenwand 15 und gegen die Innenfläche 57 der Kunststoffscheibe geleitet, wie durch die Pfeile in Fig. 4 angezeigt. Die Kunststoffscheibe, die in einem verformbaren Zustand ist, wird in die Form der Innenfläche 35 des Bodenformraums 27 gebracht. Nach der Herstellung des geschlossenen Bodens wird die Flasche oder das Behältnis aus der Formtrommel 23 entfernt. Fig. 5 erläutert den resultierenden, rohrförmigen Behälter 61. Der auf diese Weise gebildete, geschlossene Boden 63 ist normalerweise im Querschnitt dicker als der rohrförmige Wandabschnitt 3 und gibt dem rohrförmigen Behälter Festigkeit und Stabilität.
Die Anwendung von Vakuum auf die Außenfläche der Kunststoffscheibe oder die Anwendung eines Fluiddrucks auf das Innere des rohrförmigen Wandabschnitts und des geschlossenen Bodens, oder beides, findet statt, während sich der thermoplastische Kunststoff der Scheibe in einem verformbaren Zustand befindet. Der thermoplastische Kunststoff der Scheibe befindet sich nicht mehr in einem vollständig geschmolzenen Zustand oder oberhalb seines Schmelzpunkte, nachdem seine latente Wärme die Scheibe mit der rohrförmigen Wand verschweißt hat, aber er muß sich noch oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs befinden, so daß dieser weich, flexibel und in die gewünschte Form verformbar ist.
Wie in Fig. 6 und 7 erläutert, kann ein zusammendrückbarer, thermoplastischer Behälter 65 entsprechend dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden, wobei der rohrförmige Wandabschnitt 3 eine Anzahl von auf dem Umfang des rohrförmigen Wandabschnitts verteilten Längsnuten oder Aussparungen 67 aufweist, indem ein rohrförmiger Wandabschnitt verwendet wird, der solche Nuten darin hat.
Eine bevorzugte Form eines thermoplastischen Behälters 71, die entsprechend dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden kann, ist in Fig. 8 bis 10 erläutert, wobei die Bodenwand 73 eine konkave Form mit einem verdickten Wandabschnitt 75 entlang ihres Umfangs aufweist. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird ein rohrförmiger Wandabschnitt 3 mit einem nach innen gerichteten, oberen Wandabschnitt 5, einem mit Gewinde versehenen, offenen Hals 7, der ein Gewinde 9 und eine Öffnung 13 aufweist, und mit einer verformbaren Scheibe 15 im Boden in eine Formtrommel 23 eingesetzt. Die Formtrommel 23 umfaßt einen Hülsenabschnitt 25 und einen geschlossenen Bodenraum 27 sowie eine Trennlinie 29, wie in der Darstellung nach Fig. 3. Die Vakuumquelle 37 ist zusammen mit Leitungen 39 und 41 und Öffnungen 31 vorgesehen, die sich von der äußeren Formfläche 33 zur inneren Formfläche 35 erstrecken. In dieser Ausführungsform ist allerdings in der Innenfläche 35 auf dem Umfang der Innenfläche an der Stelle der Schweißnaht zwischen rohrförmigem Wandabschnitt 3 und Bodenwand 15 eine kreisförmige Nut 77 vorgesehen. Die Nut hat eine ausreichende Breite w, um die Bodenwand 79 des rohrförmigen Wandabschnitts 3 und auch den Umfangsabschnitt 81 der Scheibe 15 aufzunehmen. Bei Anwendung des Vakuums auf die Außenfläche 59 der Scheibe, sich in einem verformbaren Zustand befindet, und auf die Bodenwand 79 des rohrförmigen Wandabschnitts 3 wird die Bodenwand ebenso wie der Umfangsabschnitt 81 der Scheibe 15 in Richtung auf die Nut gezogen. Bei Aufbringen eines Fluiddrucks auf das Innere des rohrförmigen Wandabschnitts 3 und des geschlossenen Bodens gegen die Innenfläche 57 der Scheibe wird, wenn Fluiddruck aufgebracht wird, ein zusammengesetzter Umfangswandabschnitt oder Rand 83 (Fig. 9) als ein verdickter, sich nach unten erstreckender Stützrand entlang des Umfangs der Bodenwand ausbildet, und es ergibt sich ein eingezogener oder konkaver Behälterboden 85, wobei der Rand dem rohrförmigen Behälter einen festen Stand verleiht, wenn er auf eine ebene Fläche gestellt wird.
Das vorliegende Verfahren ist auf die Herstellung von rohrförmigen, thermoplastischen Behältern aus laminierten oder geschichteten, thermoplastischen Materialien anwendbar, wie in Fig. 11 und 12 erläutert. Solche Laminate umfassen Schichten aus einem thermoplastischen Material und eine Sperrschicht wie eine Aluminiumfolie oder ähnliches, oder Schichten aus verschiedenen Kunststoffmaterialien, die in Schichten gemeinsam extrudiert werden können, um ein mehrschichtiges, thermoplastisches Material zu bilden. Bei der Herstellung solcher rohrförmigen, thermoplastischen Behälter werden der rohrförmige Wandabschnitt und die Kunststoffscheibe aus laminiertem Kunststoffmaterial hergestellt und dann miteinander verschweißt und geformt, so wie es bei einem thermoplastischen, rohrförmigen Behälter aus einem einzigen thermoplastischen Material der Fall wäre. Der in Fig. 11 erläuterte Behälter 87 ist aus einem dreischichtigen, rohrförmigen Wandabschnitt und aus einer dreischichtigen, geschmolzenen Scheibe hergestellt. Eine solcher Dreischichtverbund würde eine Außenschicht 89, eine Zwischenschicht 91 und eine Innenschicht 93 umfassen, wobei die Innen- und Außenschicht aus einem thermoplastischen Material hergestellt sind, welches sich vom Material der Zwischenschicht unterscheidet. Z.B. könnten die Außenschicht 89 und die Innenschicht 93 aus Polyäthylen oder einem anderen Thermoplasten bestehen, während die Zwischenschicht 91 eine sauerstoffundurchlässige Schicht sein könnte, die aus einem Polyamid wie Nylon, einem Äthylenpolyvinylalkohol, einem Polyvinylchlorid oder ähnlichem bestehen kann. Fig. 12 erläutert einen Behälter 95 mit einem ähnlichen, laminierten Aufbau, bei dem ein Fünfschichtverbund eine Außenschicht 97, eine Innenschicht 99, eine undurchlässige Zwischenschicht 101 und zwei Kleberschichten 103 umfaßt, wobei jeweils eine der Kleberschichten zwischen der Zwischenschicht 101 und jeweils der Außenschicht 97 und der Innenschicht 99 liegt. Ein solcher Fünfschichtaufbau kann z.B. einen Thermoplasten wie Polyäthylen, Polypropylen, ein Polyester wie Polyäthylenterephthalat oder ähnliches für die Außenschicht 97 und die Innenschicht 99 umfassen, eine zwischenschicht 101 aus einem sauerstoffundurchlässigen Material wie Nylon, Äthylenpolyvinylalkohol, ein Polyvinylidenchlorid oder ähnliches und Kleberschichten 103, um die Zwischenschicht jeweils mit der Innen- und Außenschicht zu verbinden. Die vorliegende Erfindung eignet sich daher zur Herstellung von thermoplastischen, rohrförmigen Behältern mit einem offenen Halsabschnitt, einem rohrförmigen Wandabschnitt und einem geschlossenen Boden aus einer Vielzahl von thermoplastischen Materialien oder laminiertem Material. Solche entsprechend dem vorliegenden Verfahren hergestellten thermoplastischen, rohrförmigen Behälter weisen einen rohrförmigen Wandabschnitt von zwischen etwa 0,010 bis 0,040 inch (0,254 mm bis 1,016 mm) Dicke und eine Bodenwand von zwischen etwa 0,010 bis 0,080 inch (0,254 mm bis 2,032 mm) Dicke auf. Der aufgebrachte Druck liegt etwa zwischen 5 bis 140 pounds/inch² (34,4 bis 965,1 Kpa). Es sind rohrförmige Polyäthylenbehälter hergestellt worden mit einer Dicke des rohrförmigen Wandabschnitts von etwa zwischen 0,016 und 0,020 inch (0,40 mm bis 0,50 mm) und einer Dicke der Bodenwand von etwa 0,040 bis 0,060 inch (1,0 mm bis 1,5 mm), wobei ein Fluiddruck von weniger als etwa 20 pounds/inch² (138 Kpa) und ein Vakuum von etwa 15 bis 20 inch (50 bis 68 Kpa) eingesetzt wurde. Da der rohrförmige Wandabschnitt ein extrudierter, rohrförmiger Abschnitt sein kann, ist die Wanddicke sehr gleichförmig und Veränderungen der Wanddicke liegen innerhalb eines Wertes von etwa ± 10% der Wanddicke. Die Bodenwand kann die gleiche Dicke oder eine zwei- bis dreimal größere Dicke als die Dicke der Behälterwand aufweisen, kann aber leicht in eine gewünschte Form oder Kontur verformt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen, thermoplastischen Behälters mit einem offenen Hals an einem Ende und einer abgedichteten Unterwand am anderen Ende, umfassend: Ausbilden eines rohrförmigen Wandabschnitts (3) von vorbestimmtem inneren Durchmesser, der einen offenen Halsabschnitt an einem Ende davon hat, welcher Halsabschnitt (7) einen inneren Durchmesser hat, der geringer als der innere Durchmesser des rohrförmigen Wandabschnitts ist, und Schaffen eines Abschlusses am anderen Ende davon, wobei der besagte Abschluß durch Anordnen einer thermoplastischen Scheibe (15) an dem besagten anderen Ende gebildet wird, so daß die besagte thermoplastische Scheibe an ihrem Umfangsrand an die innere Umfangswand an dem besagten anderen Ende des rohrförmigen Wandabschnitts geschweißt wird, um das besagte andere Ende zu verschließen, wobei die besagte thermoplastische Scheibe in einem verformbaren Zustand ist, wenn sie an dem besagten anderen Ende angeordnet wird; Einsetzen des besagten geschlossenen Endes, und wenigstens eines größeren Teils des rohrförmigen Wandabschnitts, in eine Formtrommel (23) mit einem geschlossenen Bodenraum (27); und Verformen der besagten thermoplastischen Scheibe (15), während sich diese noch in einem verformbaren Zustand befindet, um die Scheibe in eine mit dem besagten geschlossenen Bodenraum übereinstimmende Form zu bringen, um die besagte, abgedichtete Bodenwand auszubilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Verformen durch Anwendung eines Vakuums auf die Außenfläche der besagten thermoplastischen Scheibe (15) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformen, während das besagte Vakuum angewendet wird, auch dadurch ausgeführt wird, daß ein Fluiddruck durch den besagten offenen Hals (7) auf die Ränder des besagten rohrförmigen Wandabschnitts und des geschlossenen anderen Endes aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Verformen durch Aufbringen eines Fluiddrucks durch den besagten offenen Hals auf die Ränder des besagten rohrförmigen Wandabschnitts und des geschlossenen anderen Endes ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Bodenraum (27) der besagten, in dem Verfahren verwendeten Formtrommel von konkaver Form (35) ist, und daß eine Bodenwand von konvexer Form an dem besagten Behälter gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte geschlossene Bodenraum (27) der besagten, in dem Verfahren verwendeten Formtrommel (23) eine kreisförmige Nut (77) auf dem Umfang der Innenfläche davon hat, und daß das untere Ende des besagten rohrförmigen Wandabschnitts und der Umfangsrand der besagten Scheibe unmittelbar oberhalb der besagten Nut liegen, wodurch an den besagten Behälter eine Bodenwand mit einem verdickten, sich nach unten erstreckenden Auflagerand dort herum gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte rohrförmige Wandabschnitt mit einer Vielzahl von Längsnuten gebildet wird, die auf dem Umfang davon mit Abstand angeordnet sind.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte rohrförmige Wandabschnitt aus einem Laminat einer Vielzahl von Materialschichten (97-101) gebildet wird und die besagte thermoplastische Scheibe ebenfalls ein Laminat aus einer Vielzahl von Materialschichten umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine (91-100) der besagten Schichten eine Sperrschicht ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Sperrschicht (91-101) aus einem sauerstoffundurchlässigen Material besteht.