DE69801174T2

DE69801174T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorformen mit kristallisierten Hälsen

Info

Publication number: DE69801174T2
Application number: DE69801174T
Authority: DE
Inventors: Daiichi Aoki; Kouhei Koga; Tsuyoshi Matsui
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: CN1062804C; CN1196998A; EP0868989B1; DE69801174D1; JPH10278106A; US6099766A; KR100416162B1; EP0868989A2; EP0868989A3; KR19980081257A; JP3612405B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der industriellen Anwendung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines zylindrischen Vorformlings mit geschlossenem Ende, welcher benutzt werden kann, um ein Kunstharzgefäß blaszuformen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines Vorformlings mit einem kristallisierten Hals unter Verwendung einer Halshohlform beim Spritzgießschritt.

Beschreibung des Standes der Technik

Bekannt ist ein spezielles Verfahren zum Formen einer wärmebeständigen Flasche durch Kristallisieren eines nicht orientierten oder extrem schwach orientierten Bereichs der Flasche oder eines zum Formen der Flasche benutzten Vorformlings, welcher Hals- oder Mundteil genannt wird. Solch ein Verfahren wird insbesondere für Flaschen aus Polyethylen-Terephtalat (PET) angewendet, welche zur Aufnahme von Materialien hoher Temperatur benutzt werden.
Bei solch einer durchgeführten Kristallisation des Halses sind Heizgeräte um den zu kristallisierenden Hals einer Flasche (oder eines Vorformlings) angeordnet, zum Beispiel in einer Weise wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP 58110221 offenbart.
Der auf diese Weise kristallisierte Hals kann leicht verformt werden, z. B. thermische Verzerrung und Wärmeschrumpfen. Auf diese Weise ergeben sich viele Probleme dadurch, dass, um Produkte hoher Qualität zu erhalten, eine mit der Technik vertraute Bedienperson die Spritzgießbedingungen der Vorformlinge festlegen muss, die Qualität der zu lagernden Produkte (Flaschen oder Vorformlinge) kontrollieren muss und die Hälse unter Voraussicht von deren Schrumpfen gestalten muss. Daher konnten kleine Hersteller dieses Verfahren nicht anwenden. In diesem Zusammenhang muss die dimensionsmäßige Genauigkeit der Hälse in vielen Standards höher sein, um ein Durchlecken zu vermeiden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings mit einem kristallisierten Hals bereitzustellen, wobei die dimensionsmäßige Genauigkeit des Halses beim Spritzgießen aufrechterhalten wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 14 zum Formen eines Vorformlings mit einem kristallisierten Hals ohne nutzlose Verlängerung der Spritzgießzeit des Vorformlings bereitzustellen.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen eines Vorformlings mit einem kristallisierten Hals nach Anspruch 1 bereit, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Spritzgießen eines Vorformlings aus thermoplastischem Harz mit einem Hals unter Verwendung mindestens einer Spritzhohlform, einer Spritzkernform und einer Halshohlform;
Freigeben des Vorformlings aus der Spritzhohlform und der Spritzkernform während der Hals des Vorformlings durch die Halshohlform gehalten wird;
Erwärmen des Halses innerhalb der Halshohlform bis zu einer Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Harzes;
Freigeben des Halses aus der Halshohlform, um den Vorformling zu entnehmen,
wobei der Erwärmungsschritt einen Schritt des Erwärmens der Halshohlform aufweist.
Die Vorliegende Erfindung kann den Hals des Vorformlings effektiv kristallisieren während die dimensionsmäßige Genauigkeit des spritzgegossenen Halses aufrechterhalten wird, da die Kristallisation unter Verwendung der Halshohlform zum Spritzgießen durchgeführt wird. Weiterhin wird die Spritzgießzeit nicht nutzlos verlängert werden, da die Halshohlform erwärmt wird nachdem der geformte Vorformling aus der Spritzkernform und der Spritzhohlform freigegeben ist. Zusätzlich kann die Spritzgießwärme direkt zum Erwärmen des Halses bis zur Kristallisationstemperatur benutzt werden, da der Kristallisierungsschritt des Halses der Vorform unmittelbar nachdem der Vorformling spritzgegossen ist ausgeführt wird. Dies ist vorteilhaft zur Erwärmung des Vorformlinghalses.
Der Erwärmungsschritt kann einen Schritt des Erwärmens des Halses des Vorformlings von dessen Inneren aufweisen. Spezieller kann ein Heizglied in die Öffnung des Halses des Vorformlings eingeführt werden. Auf diese Weise kann die Innenwand des Halses effektiv durch das Heizglied erwärmt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann weiterhin die Schritte aufweisen:
Zurücksetzen der Halshohlform zu dem Spritzgießschritt nachdem der Entnahmeschritt durchgeführt wurde; und
Kühlen der Halshohlform bevor sie für den Spritzgießschritt wiederverwendet wird.
Auf diese Weise wird der Spritzgießschritt nicht durchgeführt während die Halshohlform in ihrem Hochtemperaturzustand ist. Dies kann fehlerhafte Formteile mit Formvertiefungen und mit im Hals erzeugten Schaum vermeiden. Da die Halshohlform gekühlt ist, wenn ein Vorformling spritzgegossen werden soll, kann die Zeit, welche zum Kühlen des geformten Vorformlings innerhalb der Spritzgießform benötigt wird, unter die konventionelle Kühlzeit in dem Spritzgießschritt abgesenkt werden.
Dieser Kühlschritt kann nach dem Erwärmungsschritt und vor dem Entnahmeschritt durchgeführt werden. Insbesondere kann der Vorformlingentnahmeschritt schnell ausgeführt werden lediglich durch Öffnen der Halshohlform. Daher kann eine vergleichsweise ausreichende Zeit vor dem Vorformlingentnahmeschritt sichergestellt werden. Solch eine ausreichende Zeit wird vorzugsweise zum Kühlen der Halshohlform benutzt.
Vorzugsweise umfaßt der Kühlschritt einen Schritt des Kühlens des Halses und der Halshohlform vom Inneren des Halses. Wie in dem oben erwähnten Erwärmungsschritt kann ein Kühlglied in dem Kühlschritt in die Öffnung des Halses des Vorformlings eingeführt werden. Auf diese Weise können der Hals und die Halshohlform effektiv durch die Innenwand des Halses gekühlt werden. Als Ergebnis kann der Zeitpunkt, zu welchem der kristallisierte Hals des Vorformlings von der Halshohlform freigegeben wird, nach vorne geschoben werden. Dies kann eine Verformung des Halses nach dem Freigabeschritt vermeiden.
Der Kühlschritt wird vorzugsweise ausgeführt durch Kontaktieren eines Kühlglieds mit einer inneren Wand des Halses des Vorformlings. In solch einem Fall kann der Hals effektiv durch das Kühlglied gekühlt werden. Zusätzlich kann die Verformung der inneren Wand des Halses durch das Kühlglied verhindert werden werden während gleichzeitig die Verformung der äußeren Wand des Halses durch die Halshohlform verhindert werden kann. Auf diese Weise kann der kristallisierte Hals seine erhöhte dimensionsmäßige Genauigkeit erhalten.
Das thermoplastische Harz, welches als Spritzgießmaterial des Vorformlings verwendet wird, kann Polyethylen-Terephtalat-Harz sein. Wenn das Polyethylen-Terephtalat-Harz (PET) verwendet wird, kann der Rumpf einer aus einem solchen Vorformling blasgeformten Flasche gestreckt werden, um eine gegebene Flaschenqualität zu sichern, während zur gleichen Zeit der nicht gestreckte, blanchierte und kristallisierte Hals eine gewünschte Hitzebeständigkeit über die gesamte Flasche bereitstellt.
In dem Erwärmungsschritt ist es bevorzugt, dass der Hals bis zu einer Kristallisationstemperatur zwischen 150ºC und 220ºC erwärmt wird. PET-Harz wird bei einer Temperatur größer oder gleich 120ºC kristallisiert, kristallisiert aber schneller bei einer Temperatur zwischen 150ºC und 220ºC. Dias reduziert die Erwärmungszeit, um die den Kristallisierungsschritt umfassende Formzykluszeit zu verkürzen.
Der Hals kann ein Deckelanschlussstück und, anschließend an das Deckelanschlussstück, ein Deckelgegenstück aufweisen. In solch einem Fall kann die Halshohlform wenigstens Außenwand des Deckelanschlussstücks festlegen. Auf diese Weise wird mindestens das Deckelanschlussstück des Halses kristallisiert. Wenn z. B. ein Plastikdeckel auf den Hals montiert werden soll, ist es ausreichend, nur das Deckelanschlussstück des Halses zu kristallisieren, welches eine Hitzebeständigkeit aufweisen soll wenn die Flasche mit einem Inhalt gefüllt wird, welcher einer Hochtemperatur- Sterilisierung unterworfen wurde. Alternativ kann die Halshohlform die Außenwand sowohl des Deckelanschlussstücks als auch des Deckelgegenstücks des Halses festlegen. Auf diese Weise kann eine thermische Verformung des Halses durch Kristallisierung des gesamten nicht gestreckten Halsbereichs vermieden werden. Zum Beispiel ist es, wenn ein metallischer Deckel auf dem Hals befestigt werden soll, wünschenswert, dass der gesamte Halsbereich kristallisiert ist, um jegliche Verformung aufgrund des Deckeldrucks zu vermeiden. Weiterhin kann auch der untere nicht orientierte Bereich des Halses kristallisiert werden.
Die Halshohlform wird bevorzugt schrittweise durch jeden der Schritte in einer umlaufenden Weise geführt. Der Grund hierfür ist, dass jeder der Schritte an der entsprechenden Position, an welcher die Halshohlform anhält, sicher ausgeführt werden kann.
Der Erwärmungsschritt kann in eine Vielzahl von Teilschritten unterteilt werden. In solch einem Fall kann die Halshohlform schrittweise durch die Vielzahl von Erwärmungsteilschritten bewegt werden. Da der Schritt des Erwärmens der Halshohlform, welcher eine vergleichsweise lange Zeit benötigt, in eine Vielzahl von Schritten unterteilt ist, kann die Produktivität pro Zeiteinheit verbessert werden.
Es ist bevorzugt, dass die für jeden der Erwärmungsteilschritte benötigte Zeit die für den Spritzgießschritt benötigte Zeit nicht überschreitet. Auf diese Weise kann der Hals kristallisiert werden, ohne eine Produktivität des Vorformlings zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings gemäß Anspruch 14 bereit, welche aufweist:
eine Beförderungsbahn zum umlaufenden Befördern einer Vielzahl von Halshohlformen;
eine in der Mitte der Beförderungsbahn angeordnete Spritzgießstation zum Spritzgießen eines Vorformlings aus thermoplastischem Harz mit einem Hals unter Verwendung einer Spritzhohlform und einer Spritzkernform zusätzlich zu den Halshohlformen;
wenigstens eine in der Mitte der Beförderungsbahn angeordnete Erwärmungsstation zum Erwärmen jeder der Halshohlformen, welche den Hals des Vorformlings halten, um den Hals innerhalb der Halshohlform bis zu einer Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Harzes zu erwärmen; und eine Entnahmestation zum Freigeben des Halses aus der Halshohlform, um den Vorformling aus der Vorrichtung zu entnehmen.
Solch eine Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings kann effizient das oben erwähnte Verfahren der vorliegenden Erfindung ausführen.
Es ist bevorzugt, dass die Anzahl der Erwärmungsstationen zwischen zwei und sechs ist. Die Zeit, die zum Spritzgießen eines Allzweckvorformlings benötigt wird, (abgesehen von der Zeit, welche zum Öffnen und Schließen der Form benötigt wird) liegt zwischen 10 Sekunden und 25 Sekunden und wird 30 Sekunden kaum übersteigen. Die Zeit, welche zum Erwärmen der Halshohlform bis zu einer für die Kristallisierung erforderlichen Temperatur benötigt wird, beträgt zwischen 60 Sekunden und 180 Sekunden. Auf diese Weise kann unter Verwendung von zwei bis sechs Erwärmungsstationen eine wirtschaftlich optimale Produktivität bereitgestellt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Vorformlingspritzgießvorrichtung bezogen auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Vorformling-Spritzgießschritt in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Erwärmungsschritt eines Vorformlinghalses in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Kühlschritt einer Halshohlform in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 5 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Entnahmeschritt eines Vorformlings in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 6 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Spritzgießschritt eines Vorformlings in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 7 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Erwärmungsschritt eines Vorformlinghalses in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 8 ist ein schematischer Querschnitt, welcher den Transport des Vorformlings durch eine erste und eine zweite Erwärmungsstation und eine Kühl-/Entnahmestation in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 9 ist ein schematischer Querschnitt, welcher einen Kühlschritt einer Halshohlform in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 10 ist eine schematische Draufsicht, welche eine Formvorrichtung des linearen Transporttyps nach der vorliegenden Erfindung darstellt, bei welcher die Anzahl der Erwärmungsschritte variiert werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist eine Vorformlingformvorrichtung eine Drehscheibe 14 auf, welche über einem Maschinensockel 12 angeordnet ist. Die Drehscheibe 14 umfasst acht Paare von Halsform-Fixierplatten 20, wobei je zwei Paare davon parallel zu einander angeordnet sind und auf der Scheibe winkelmäßig an einer Position angeordnet sind, welche von der anderen benachbarten Position um 90º beabstandet ist. Jedes der Halsform-Fixierplattenpaare 20 besteht aus zwei öffenbaren Teilplatten 22, 24.
Eine Vielzahl (z. B. zwei in Fig. 1) von Halshohlformen 30 werden in jedem Halsform-Fixierplattenpaar 20 gebildet. Jede der Halshohlformen 30 wird durch die Teilformelemente 32 und 34 gebildet. Eines der Teilformelemente 32 ist an der Teilplatte 22 befestigt, während das andere Teilformelement 34 auf der Teilplatte 24 fest montiert ist. Auf diese Weise können die Halshohlformen 30 geöffnet oder geschlossen werden, wenn die Teilplatten 22 und 24 voneinander getrennt oder aufeinander zu bewegt werden.
Die Halsform-Fixierplattenpaare 20 werden schrittweise in einer Richtung bewegt, indem die Drehscheibe 14 schrittweise um jeweils 90º gedreht wird. Solch eine Anordnung ist in dem japanischen Patent Nr. 1735818 des Anmelders beschrieben und wird daher hier nicht weiter beschrieben.
Wie in Fig. 1 gesehen werden kann, sind eine Spritzgießstation 100, eine erste Erwärmungsstation 200, eine zweite Erwärmungsstation 300 und eine Kühl-/Entnahmestation 400 an den jeweiligen Positionen angeordnet, zu denen die Drehscheibe 14 durch Drehung um 90º bewegt wird.

(Spritzgießstation)

Die Spritzgießstation 100 umfasst eine Einspritzeinrichtung 102 zum Einspritzen eines thermoplastischen Harzes (z. B. PET). Die Einspritzeinrichtung 102 umfasst eine Öffnung, welche mit einer Heißkanaldüse (nicht gezeigt) verbindbar ist. Die Einspritzeinrichtung 102 kann ein geschmolzenes Harz in eine Spritzform durch solch eine Heißkanaldüse 104, wie in Fig. 2 gezeigt, einspritzen.
Die Spritzform umfasst im allgemeinen die oben erwähnten Halshohlformen 30, Spritzhohlformen 110 und Spritzkernformen 120, wie in Fig. 2 gezeigt.
Es wird nun ein spritzzugießender Vorformling 40 unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Er weist im allgemeinen einen Hals 42 auf, welcher an einer offenen Endseite des Vorformlings 40 angeordnet ist, und einen Rumpf 44, welcher mit dem Hals 42 verbunden ist. Der Hals 42 kann beispielsweise ein Gewindeteil 42a, einen Verschlussring 42b und einen Tragering 42c aufweisen. Der den Gewindeteil 42a und den Verschlussring 42b umfassende Bereich bildet einen Deckelanschlussbereich, auf welchem ein Plastik- oder Metalldeckel befestigt wird, nachdem eine aus dem Vorformling 40 blasgeformte Flasche mit einem Inhalt gefüllt ist. Auf der anderen Seite bildet der Tragering 42c einen Deckelgegenbereich, welcher zum Tragen der Flasche benutzt werden wird, wenn sich diese in einem Befüllungs- oder Verschlussschritt befindet.
Jede Spritzhohlform 110 legt eine Außenwand des Rumpfs 44 des Vorformlings 40 fest. Die Spritzhohlform 110 ist mit einem Kühlkanal 112 ausgebildet, durch welchen ein Kühlmittel (z. B. Kühlwasser hindurchtritt). Die Spritzhohlform 110 umfasst auch eine Kühlwasserverteilerplatte 114, welche darum herum angeordnet ist, wobei die Verteilerplatte 114 einen Kühlkanal 116 umfasst, der mit dem Kühlkanal 112 der Spritzhohlform 110 kommuniziert.
Jede Spritzkernform 120 weist einen Kernstift 122 zur Festlegung der Innenwand des Vorformlings 40 auf. Der Kernstift 122 umfasst auch einen Kühlkanal 124, durch welchen das Kühlmittel oder Kühlwasser hindurchtritt.
Jede von den Teilformelementen 32 und 34 gebildete Halshohlform 30 legt die Außenwand des Halses 42 des Vorformlings 40 fest. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Halshohlform 30 ausgelegt zur Festlegung der Außenwand des Halses 42, welcher sich von dessen offener oberer Kante bis zu der Oberseite des Tragrings 42c erstreckt. Jedoch kann die Halshohlform 30 die Außenwand des Vorformlings festlegen, welche sich von der offenen Oberseite des Halses 42 zu dem Teil des Rumpfs unmittelbar unter dem Tragering 42c erstreckt. Dieser Bereich kann kristallisiert werden, da er beim Blasformen des Vorformlings zu einer Flasche nicht ausgerichtet wird.

(Erste und Zweite Erwärmungsstation)

Die erste und zweite Erwärmungsstation 200, 300 weist denselben Aufbau auf. Daher wird nun nur die erste Erwärmungsstation 200, welche in Fig. 3 gezeigt ist, beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 weist die erste Erwärmungsstation 200 auf: Heizblöcke 210, welche zum Heizen der Heizhohlformen 30 deren Außenwand berühren, und Heizkerne 220 zum Heizen des Halses 42 eines Vorformlings 40 von dessen Innerem, welche in den Hals 42 des Vorformlings 40 eingeführt sind. Jeder der Heizblöcke 210 ist von einer Heizquelle, wie einem Halsband 212, umwickelt. Der Heizblock 210 ist über ein Tragglied 214 mit einer Hubplatte 216 verbunden. Indem die Hubplatte 216 mit einem Hubzylinder 218 auf- und abwärts bewegt wird, wird der Heizblock 210 zwischen einer Position, in welcher er in engem Kontakt mit der Außenwand der Halshohlform 30 ist und einer weiteren Position, in welcher der Heizblock 210 von dem umlaufenden Transportweg ohne Wechselwirkung zurückgezogen ist, bewegt.
Auf der anderen Seite ist jeder der Heizkerne 220 fest auf der Spitze eines Heizkernstabs 222 befestigt, welcher durch die Drehscheibe 14 in Richtung von der Oberseite zur Unterseite der Scheibe bewegbar ist. Wenn jede Halshohlform 30, welche einen Vorformling 40 hält, in die erste Erwärmungsstation 200 bewegt und angehalten wird, wird jeder Heizkernstab 222 nach unten getrieben, um die Heizkernform 220 innerhalb des Halses 42 des Vorformlings 40 zu positionieren.

(Kühl-/Entnahmestation)

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Kühl-/Entnahmestation 400 auf: einen ersten und zweiten Kühlblock 410, 412 zum Kühlen der Halshohlformen 30 in Kontakt mit deren Außenwänden und Kühlkerne 420 jeweils zum Kühlen des Halses 42 des Vorformlings 40 von dessen Innerem, wobei der Kühlkern 420 in dem Hals 42 angeordnet ist. Der erste Kühlblock 410 weist einen Kühlkanal 410a auf, durch welchen das Kühlmittel, z. B. Kühlwasser hindurchtritt. Der erste Kühlblock 410 kann von einem ersten Antriebszylinder 414 angetrieben und in Kontakt mit einem der Teilformelementpaare 32 bewegt werden, welche die Halshohlformen 30 bilden. Der zweite Kühlblock 412 weist einen Kühlkanal 412a auf, durch welche das Kühlmittel (z. B. Kühlwasser) hindurchtritt. Der zweite Kühlblock 412 kann von einem zweiten Antriebszylinder 416 angetrieben und in Kontakt mit den anderen Teilformelementpaaren 34 bewegt werden, welche die Halshohlformen 30 bilden.
Jeder der Kühlkerne 420 weist einen Kühlkanal 420a auf, durch welchen das Kühlmittel (z. B. Kühlwasser) hindurchtritt, und ist fest auf der Spitze eines Kühlkernstabs 422 montiert, welcher durch die Drehscheibe 14 in einer Richtung von oben nach unten bewegbar ist. Indem die Vorformlinge 40 zu der Kühl-/Entnahmestation 400 getragen werden während die Hälse 42 von den Halshohlformen 30 gehalten werden, werden die Kühlkernstäbe 422 nach unten bewegt, um die Kühlkerne 420 in den Hälsen 42 der Vorformlinge 40 zu positionieren. Zu diesem Zeitpunkt ist jeder Kühlkern 420 in engem Kontakt mit der Innenwand und einem offenen Endteil des Halses 42 gebracht.
Die Kühl-/Entnahmestation 400 weist, wie in Fig. 5 gezeigt, auch eine Formöffnungsnocke 430 zum Öffnen eines Paars von Halsformfixierplatten 20 auf, welche von zwei Teilplatten 22 und 24 gebildet werden. Für diesen Zweck ist jede der Teilplatten 22 und 24 mit einer Nockenanlagefläche 22a oder 24a ausgebildet, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Formöffnungsnocke 430 kann nach unten bewegt werden, um die Nockenanlageflächen 22a und 24a zu spreizen, so dass die Teilplatten 22 und 24 geöffnet und voneinander getrennt werden. Auf diese Weise fallen die Vorformlinge 40 nach unten wenn die Teilformelemente 32 und 34, welche die Halshohlformen 30 bilden, geöffnet werden, wie in Fig. 5 gezeigt.
Die vorliegende Ausführungsform sieht Transporttöpfe 440 zum Aufnehmen der nach unten gefallenen Vorformlinge 40 vor. Wie in Fig. 5 gezeigt, können die Transporttöpfe 440 auf einem Transportband 442 mit einem gegebenen Abstand fest montiert und angeordnet werden. Indem das Transportband 422 bewegt wird, werden diese Transporttöpfe 440 ebenfalls schrittweise aus der Formmaschine herausgetragen.
Nun wird ein Vorformlingformprozess in der Vorformlingformvorrichtung 10 beschrieben.

(Spritzgießschritt)

Der Spritzgießschritt wird durchgeführt durch Zusammenklemmen der Halshohlformen 30, der Spritzhohlformen 110 und der Spritzkernformen 120, um PET-Harz von der Einspritzeinrichtung 102 durch die Heißkanaldüse 104, wie in Fig. 2 gezeigt, zu schicken. Zu diesem Zeitpunkt sind die Spritzhohlformen 110 und die Spritzkernformen 120 durch das Kühlmittel gekühlt, welches durch die darin ausgebildeten Kanäle 112 und 124 fließt. Auf diese Weise wird das durchgeschickte Harz gekühlt, um Vorformlinge 40 zu bilden, welche sich an die Konfiguration der Hohlräume anpassen. Bei Beendigung der Einspritzzeit und Kühlzeit werden die Spritzkernformen 120 nach oben relativ zu den Halshohlformen 30 bewegt, während gleichzeitig die Spritzhohlformen 110 nach unten bewegt werden. Auf diese Weise können die Vorformlinge 40 aus der Spritzhohlform 110 und der Spritzkernform 120 freigegeben werden, wobei ihre Hälse 42 durch die Halshohlformen 30 gehalten werden.
In dem Spritzgießschritt werden, wie in Fig. 1 gezeigt, zwei Paare von Halshohlformen 30 benutzt, um vier Vorformlinge 40 gleichzeitig spritzzugießen. Danach wird die Drehscheibe 14 winkelmäßig um 90 gedreht, um die Vorformlinge 40 zu der ersten Erwärmungsstation 200 zu tragen, während deren Hälse durch die Halshohlformen 30 gehalten werden.
In dem Spritzgießschritt ist es nicht nötig, die Vorformlinge innerhalb der Formen zu kühlen bis sie vollständig abgekühlt sind. Vom Gesichtspunkt der Produktivität ist es bevorzugt, dass die Öffnung der Form zu solch einem Zeitpunkt durchgeführt wird, dass die Vorformlinge ausreichend abgekühlt sind, um sie aus den Spritzkernformen zu entnehmen. Die Wanddicke des Rumpfs des Allzweck-Vorformlings liegt zwischen 2,5 mm und 5 mm. Die Zeit, welche für das Einspritzen und Abkühlen des Vorformlings in dem Spritzgießschritt benötigt wird, beträgt um 10 bis 25 Sekunden.

(Erster Erwärmungsschritt)

Wenn die Vorformlinge 40 an der ersten Erwärmungsstation 200 ankommen, während sie von den Halshohlformen 30 gehalten werden, werden die Heizblöcke 210 nach oben bewegt und die Heizkerne 222 werden nach unten bewegt. Auf diese Weise wird ein Zustand wie in Fig. 3 gezeigt eingestellt. Da jeder der Heizblöcke 210 ein Heizband 212 aufweist, wird die Halshohlform 30, welche diesen Heizblock 210 eng berührt, geheizt. Daher wird der Hals 42 des Vorformlings 40 durch eine Festkörperwärmeleitung der Halshohlform 30 von der Seite seiner Außenwand geheizt. Auf der anderen Seite ist jeder der Heizkerne 222 in das Innere des Halses 42 des Vorformlings 40 eingeführt. Der Heizkern 222 erwärmt den Hals 42 von der Seite von dessen Innenwand durch Strahlungswärme. Durch Heizen des Halses 42 sowohl von innen als auch von außen, kann der Hals 42 bis zu einer Kristallisationstemperatur entsprechend dem verwendeten Spritzgießharzmaterial erwärmt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Hals 42 bis zu einer Temperatur größer oder gleich 120ºC erwärmt, da der Vorformling 40 aus PET-Harz geformt wird. Bei dem PET-Harz beträgt eine Spitzentemperatur, welche die Kristallisierung, abhängig von deren Grad, am meisten begünstigt, bei etwa 180ºC. Vorzugsweise liegt die Kristallisationstemperatur in dem PET-Harz im Allgemeinen zwischen 150ºC und 220ºC.
Auf diese Weise beginnen die Hälse 42 der Vorformlinge 40, dadurch, dass sie lokal erwärmt werden, zu blanchieren und zu kristallisieren.
Fig. 3 zeigt das Strahlungsheizen des Halses 42 wenn der Heizkern 220 den Hals 42 nicht berührt. Jedoch kann ein alternativer Heizkern 220, dessen Oberfläche zur leichten Ablösbarkeit mit Teflon behandelt wurde, in Kontakt mit der Innenwand des Halses 42 gebracht werden, um ihn durch die Festkörperwärmeleitung zu heizen. Dies kann jedwede thermische Verformung in dem Hals 42 vermeiden.

(Zweiter Erwärmungsschritt)

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Erwärmungsprozess, welcher die größte Zeit erfordert, unterteilt in eine Vielzahl von Erwärmungsschritten (z. B. zwei Schritte), um die Produktionszykluszeit für die Vorformlinge 40 zu reduzieren. Für solch einen Zweck wird die Drehscheibe 14 weiter schrittweise um 90 gedreht nachdem die Heizblöcke 210 und Heizkerne 220 relativ zu den Halskohlformen 30 nach unten bzw. nach oben bewegt wurden. Auf diese Weise werden die Vorformlinge 40 in die zweite Erwärmungsstation 300 bewegt, während sie von den Halshohlformen 30 an deren Hälsen 42 gehalten werden.
In der zweiten Erwärmungsstation 300 werden die Hälse 42 der Vorformlinge 40 bis zu einer Kristallisationstemperatur wie in der in Fig. 3 gezeigten ersten Erwärmungsstation 200 erwärmt. Die Kristallisierung schreitet fort während die Temperatur der Hälse gleich oder höher ist als die Kristallisationstemperatur und sogar nachdem die externe Erwärmung beendet wurde, beispielsweise wenn die Heizblöcke 210 nach unten bewegt wurden. Um die Abkühlzeit im nachfolgenden Schritt zu unterstützen, kann daher der Erwärmungsschritt in der zweiten Erwärmungsstation 300 zu jeder passenden Zeit beendet werden, um die Temperatur in den Hälsen abzusenken. Nachdem eine gegebene Erwärmungszeit in der zweiten Erwärmungsstation 300 verstrichen ist, werden die Heizblöcke 210 und Heizkerne 220 von den Hälsen 42 der Vorformlinge 40 wie in der ersten Erwärmungsstation 200 getrennt. Anschließend wird die Drehscheibe 14 weiter schrittweise um 90 gedreht. Auf diese Weise werden die Vorformlinge 40 zu der Kühl-/Entnahmestation 400 als letztem Schritt transportiert während sie durch die Halshohlformen 30 an ihren Hälsen 42 gehalten werden.
Die gesamte Erwärmungszeit in der ersten und zweiten Erwärmungsstation hängt von der Wandstärke im Hals, dem Material und der Größe der Halshohlform und der erforderlichen Wärmebeständigkeit ebenso ab wie vom Kristallisierungsgrad des Produkts. Die Zeit, welche zum Formen einer Allzweckflasche benötigt wird, beträgt zwischen 60 und 180 Sekunden.

(Kühl-/Entnahmestation)

Wenn die Halshohlformen 30, welche die Vorformlinge 40 halten, an der Kühl-/Entnahmestation 400 ankommen, werden der erste und der zweite Antriebszylinder 414, 416 angetrieben, um den ersten und zweiten Kühlblock 410, 412 in engen Kontakt mit den beiden Teilformelementen 32, 34 zu bringen, welche jeweils die Halshohlformen 30 bilden. Die Halshohlformen 30 werden durch das Kühlwasser gekühlt, welches in den Kühlkanälen 410a und 412a des ersten und zweiten Kühlblocks 410, 412 zirkuliert. So werden die in der ersten und zweiten Erwärmungsstation 200, 300 erwärmten Heizhohlformen 30 bei dieser Station 400 gekühlt. In solch einer Weise werden die Halshohlformen 30 vorgekühlt, bevor sie zu der Spritzgießstation 100 zum Spritzgießen neuer Vorformlinge 40 zurückgesetzt werden.
Der Hals 42 jedes Vorformlings 40 wird von seinem Inneren durch den Kühlkern 420, welcher in den Hals 42 eingesetzt ist, gekühlt. Der Kühlkern 420 ist mit der Innenwand des Halses 42 in engen Kontakt gebracht, um ihn effektiv zu kühlen, während die entsprechende Halshohlform 30 über den Hals 42 gekühlt wird. Folglich kann jedwede Verformung in dem Hals 42 vermieden werden, nachdem der Vorformling 40 aus der Halshohlform 30 entnommen wurde.
Da die Innenwand des Halses 42 in engem Kontakt mit dem Kühlkern 420 steht und dessen Außenwand in engem Kontakt mit der Halshohlform 30 steht, kann der Hals 42 beim Kühlen neu geformt werden.
Nachdem die Vorformlinghälse 42 und die Halshohlformen 30 für eine gegebene Kühlzeit gekühlt wurden, wird die Formöffnungsnocke 430, wie in Fig. 5 gezeigt, nach unten bewegt. So werden die Teilplatten 22 und 24 eines Paares der Halsformfixierplatten 20, welche die Halshohlformen 30 zurückhalten, voneinander getrennt. Folglich werden die Teilformelemente 32 und 34, welche mit der entsprechenden Teilplatte 22 und 24 verbunden sind, voneinander getrennt. Daher sind die Vorformlinge 40 frei und fallen nach unten.
Die nach unten gefallenen Vorformlinge 40 werden jeweils durch die Transporttöpfe 440 aufgenommen, welche an ihren Wartepositionen unmittelbar unterhalb der nach unten gefallenen Vorformlinge 40 positioniert sind. Die Vorformlinge 40 werden innerhalb des jeweiligen Transporttopfs 440 in ihrem aufrechten Zustand gehalten. So kann vermieden werden, dass der Hals 42, welcher Kristallisationswärme zurückhält, irgendein anderes Teil berührt. Auf diese Weise kann jedwede Verformung in dem Hals 42 vermieden werden.
Die Transporttöpfe 440, in welche die Vorformlinge 40 eingeführt wurden, werden mit dem Handtransporter 442 schrittweise an einen geeigneten Ort außerhalb der Vorformlingspritzgießvorrichtung 10 überführt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der erste und der zweite Kühlblock 410, 412 in engem Kontakt mit den Teilformelementen 32 und 34 gehalten, wenn diese, wie in Fig. 5 gezeigt, voneinander getrennt werden. Solch ein enger Kontakt wird sogar aufrechterhalten, nachdem die Teilformelemente 32 und 34 zueinander geschlossen sind und der entsprechende Vorformling 40 herausgefallen ist. Mit anderen Worten, der erste und der zweite Kühlblock 410, 412 können die Halshohlformen 30 kontinuierlich kühlen unmittelbar bevor sie von der Kühl-/Entnahmestation 400 in die Spritzgießstation 100 bewegt werden. Auf diese Weise können die Hälse 30 ausreichend gekühlt werden, um für den nachfolgenden Spritzgießprozess bereit zu sein bevor die Halshohlformen 30 zu der Spritzgießstation 100 zurückgesetzt werden.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Die gesamte Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels ist ähnlich wie diejenige des ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Nur die erste und zweite Erwärmungsstation und die Kühl-/Entnahmestation, welche sich von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden, werden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 beschrieben.

(Spritzgießstation und Spritzgießschritt)

Eine Halshohlform 500, welche in dem zweiten Ausführungsbeispiel benutzt wird, weist Teilformelemente 502 und 504 auf, welche ähnlich sind wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 6 gezeigt. Jedoch unterscheidet sich die Halshohlform 500 insofern von dem ersten Ausführungsbeispiel, als sie einen unterschiedlichen Halsbereich festlegt. Die Halshohlform 500 legt die Außenwand des Halses 42 des Vorformlings 40 nur an dessen Gewindeteil 42a und dessen Verschlussring 42b fest, anstatt sich bis zu dem Bereich des Tragerings 42c zu erstrecken.
Die Verkleinerung des von der Halshohlform 500 festgelegten Bereichs rührt daher, dass die Heizeffizienz verbessert werden kann durch Reduzierung der Wandstärke der Halshohlform 500 unter diejenige des ersten Ausführungsbeispiels und dass die Wärmebeständigkeit in dem Tragering 42c nicht unbedingt benötigt wird, wenn der Plastikdeckel auf der Flasche montiert ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist das zweite Ausführungsbeispiel eine Spritzhohlform 600 auf, welche in eine erste und in eine zweite Spritzhohlform 602, 604 unterteilt ist. Der erste Spritzhohlformteil 602 weist horizontal zu öffnende Teilformelemente 602a und 602b auf. Der erste Spritzhohlformteil 602 legt den Tragering 42c in dem Vorformlinghals 42 fest, welcher nicht durch die Halshohlform 500 festgelegt wird. Der in dem zweiten Ausführungsbeispiel benutzte Vorformling 40 kann eine hinterschneidungsförmige Schulter 41 unterhalb des Tragerings 42c aufweisen, wie in Fig. 6 gezeigt. Die erste Spritzhohlform 602 legt auch die Außenwand der hinterschneidungsförmigen Schulter 41 fest.
Die zweite Spritzhohlform 604 legt die Außenwand des unterhalb der Schulter 41 befindlichen Rumpfes 44 fest. Die erste und die zweite Spritzhohlform 602, 604 umfassen beispielsweise Kühlkanäle.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann in ähnlicher Weise ein Vorformling 40 durch Beschickung mit PET-Harz spritzgegossen werden nachdem die Halshohlform 500, die erste und die zweite Spritzhohlform 602, 604 und die Spritzkernform 120, wie in Fig. 6 dargestellt, zusammengeklemmt sind. Nach Ablauf einer gegebenen Spritz- und Kühlzeit wird die Form geöffnet und die Halshohlform 500 trägt den geformten Vorformling 40 in die erste Erwärmungsstation 200.
Wenn die zweite Spritzhohlform 604, um die Form zu öffnen, bezüglich der Halshohlform 500 nach unten bewegt wird, werden die Teilformelemente 602a und 602b, welche die erste Spritzhohlform 602 bilden beim ersten Formöffnungsschritt zuerst voneinander in der horizontalen Richtung getrennt. Solch ein Antrieb kann durch Benutzung irgendeiner Kegelstifteinrichtung erzielt werden. Nachdem die Teilformelemente 602a und 602b den Teil des Tragerings 42c oder Rumpfs 44 des Vorformlings 40 mit maximalem Durchmesser verlassen haben, wird die zweite Spritzhohlform 604 bezüglich der Halshohlform zusammen mit der ersten Spritzhohlform 602 nach unten bewegt. Um die Form zusammenzuklemmen, wird ein umgekehrtes Verfahren durchgeführt.

(Erste und Zweite Erwärmungsstation)

Der Erwärmungsprozess beim zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 gezeigt. In der ersten und zweiten Erwärmungsstation 200, 300, welche in Fig. 1 gezeigt sind, benutzt das zweite Ausführungsbeispiel einen Heizblock 700 und ein Heiz-/Kühlstück 740, um den Hals 42 zu erwärmen und einen Kühltopf 720, um den Rumpf 44 zu kühlen. Wenn eine effektivere Verwendung des Kühltopfes zum Kühlen notwendig ist, kann Druckluft in das Innere des Vorformlings geleitet werden, um die Außenwand des Rumpfs 44 in engen Kontakt mit der Innenwand des Kühltopfes zu bringen.
Der Heizblock 700 ist von einem Heizband 702 umwickelt und mit dem Kühltopf 720 über wärmeisolierende Verbindungsmaterialien 710 verbunden. Der Kühltopf 720 weist eine Hohlraumoberfläche auf, welche die Außenwand des Rumpfes 44 des Vorformlings 40 berührt und welche mit einem Kühlkanal ausgebildet ist, der zum Kühlen der Hohlraumoberfläche benutzt wird. Der Kühltopf 720 ist fest auf einer Hubplatte 730 montiert und bewegt sich, wenn ein Zylinderstab 732 angetrieben wird, zusammen mit dem Heizblock 700 nach oben und nach unten.
Auf der anderen Seite wird das Heiz-/Kühlstück 740, welches in das Innere des Vorformlinghalses 42 eingeführt ist, sowohl als Heizstück als auch als Kühlstück benutzt, so dass es als Heizstück in der in Fig. 1 gezeigten ersten und zweiten Erwärmungsstation 200, 300 und als Kühlstück in der Kühl-/Entnahmestation 400 wirkt. Das Heiz-/Kühlstück 740 ist mit einem oberen festlegenden Flansch 746 am oberen Ende einer Hülse 742 versehen, welche einen Hohlabschnitt 744 zum Festlegen des Oberteils des Vorformlinghalses 42 aufweist. Der Hohlabschnitt 744 der Hülse 742 ist in seiner Mitte mit einer eingreifbaren Rille 748 ausgebildet, in welche ein Eingriffsglied 754 eingreift.

(Erster Erwärmungsschritt)

Der Erwärmungsprozess des zweiten Ausführungsbeispiels ist insofern derselbe wie derjenige des ersten Ausführungsbeispiels als ein Kernblockkörper 750 mit einem Heizstab 752 in der in Fig. 1 gezeigten ersten und zweiten Erwärmungsstation 200, 300 in das Innere der Halshohlform 500 eingeführt wird.
In der ersten Erwärmungsstation 200 wird der Kernblockkörper 750 nach unten bewegt, um das Heiz/Kühlstück 740 in den Vorformlinghals 42 einzuführen. Genauer gesagt wird das Heiz-/Kühlstück 740 vom Heizstab 752 über das Eingriffsglied 754 an der Spitze des Kernblockkörpers 750 gehalten. Wenn der Heizblockkörper 750 nach unten bewegt wird, wird daher das Heiz-/Kühlstück 740 ebenfalls zusammen nach unten bewegt, um das Heiz-/Kühlstück 740 in den Vorformlinghals 42 einzuführen. In der ersten Erwärmungsstation 200 wird das Heiz-/Kühlstück 740 über den Heizstab 752 erwärmt, so dass der Gewindeteil 72a und der Verschlussring 42b des Vorformlinghalses 42 erwärmt werden.
Das Heizen der Halshohlform 500 über den Heizblock 700 ist dasselbe wie dasjenige des ersten Ausführungsbeispiels. Auf diese Weise werden der Gewindeteil 42a und der Verschlussring 42b des Halses 42 sowohl von der Innenseite als auch von der Außenseite erwärmt, um die Kristallisationstemperatur festzusetzen.
Während des in Fig. 7 gezeigten Erwärmungsprozesses wird der Rumpf 44 des Vorformlings 40 durch den Kühltopf 720 gekühlt. Daher kann die notwendige Spritzgießzeit reduziert werden, um zu verhindern, dass der Rumpf 44, welcher Wärme zurückhält, thermisch verformt wird. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass der wandverdickte Rumpf 44 aufgrund unzureichender Kühlung blanchiert oder kristallisiert wird.
Wenn der Erwärmungsprozess in der ersten Erwärmungsstation 200 zu Ende geht, wird der Kernblockkörper 750 bezüglich der Halshohlform 500 nach oben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Heiz-/Kühlstück 740 innerhalb des Vorformlinghalses 42 gehalten. Für solch einen Zweck weist der Heizstab 752 einen Antriebsmechanismus zum Reduzieren des Durchmessers des Eingriffsgliedes 754 in der radialen und inneren Richtung auf. Auf diese Weise wird, indem der Kernblockkörper 750 nach oben bewegt wird, das Eingriffsglied 754 ebenfalls nach oben bewegt zusammen mit dem Heizstab 752 und getrennt vom Inneren des Heiz-/Kühlstücks 740.
Fig. 8 zeigt die Beförderung des Vorformlings 40 durch die Halshohlform 500 von der ersten Erwärmungsstation 200 zu der zweiten Erwärmungsstation 300. Wie in Fig. 8 gezeigt, behält der Vorformlinghals 42, welcher von der Halshohlform 500 gehalten wird, in seinem Inneren das Heiz-/Kühlstück 740. Auf diese Weise erwärmt die in dem Heiz-/Kühlstück 740 zurückgehaltene Wärme den Gewindeteil 42a und Verschlussring 42b in den Hals 42 während es gleichzeitig deren thermische Verformung verhindert.

(Zweiter Erwärmungsschritt)

Der Erwärmungsschritt in der zweiten Erwärmungsstation 300 wird beschrieben. In der zweiten Erwärmungsstation wird der Kernblockkörper 750 nach unten bewegt, um wie in der ersten Erwärmungsstation 200 den Heizstab 752 in den Hohlabschnitt 744 des Heiz-/Kühlstücks 740 in engen Kontakt mit dessen Innenwand einzuführen. In der zweiten Erwärmungsstation 300 wird jedoch das Eingriffsglied 754 nicht unbedingt benötigt. In der zweiten Erwärmungsstation 300 wird der Hals 42 von der Außenseite durch den Heizblock 700 über die Halshohlform 500 und von der Innenseite durch das Heiz-/ Kühlstück 740, wie in Fig. 7, erwärmt. Weiterhin wird der Rumpf 44 des Vorformlings 40 durch den Kühltopf 720 gekühlt.
Bei Beendigung des Erwärmungsprozesses in der zweiten Erwärmungsstation 300 wird der Kernblockkörper 750 nach oben bewegt, um den Heizstab 752 von dem Heiz-/Kühlstück 740 zu trennen. Daher wird das Heiz-/Kühlstück 740 sogar nach Beendigung des Erwärmungsprozesses in der zweiten Erwärmungsstation 300 innerhalb des Vorformlinghalses 42 zurückbehalten.
Folglich kann der Vorformling 40 in derselben Weise wie in Fig. 8 von der zweiten Erwärmungsstation 300 zu der Kühl-/ Entnahmestation 400 befördert werden.

(Kühl-/Entnahmeschritt)

In der Kühl-/Entnahmestation 400 wird die Halshohlform 500 in derselben Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 von der Außenseite gekühlt. Genauer gesagt, werden, wie in Fig. 9 gezeigt, ein erster und zweiter Kühlblock 800 bzw. 802 mit Kühlkanälen 800a und 802a nach innen in engen Kontakt mit den Teilformelementen 502 und 504 der Halshohlform 500 getrieben unter Betätigung des ersten und zweiten Antriebszylinders 804, 806.
Das Kühlen der Halshohlform 500 von innen kann erzielt werden durch Nachuntenbewegen eines Kernblockkörpers 810, um einen Kühlstab 812 mit dessen Spitze in den Hohlabschnitt 744 des Heiz-/Kühlstücks 740 einzuführen und um den Kühlstab 812 in engen Kontakt mit der Innenwand des Hohlabschnitts 744 zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Eingriffsglied 754 auf dem Kühlstab 812 angeordnet und dessen äußerer Durchmesser ist zur Verbindung mit dem Heiz-/Kühlstück 740 an einer der eingreifbaren Rille 748 gegenüberliegenden Position aufgeweitet. Das Heiz-/Kühlstück 740 kann durch den Kühlstab 812 gekühlt werden, um den Gewindeteil 42a und den Verschlussring 42b in dem Hals 42 des Vorformlings 40 zu kühlen.
In dem Kühlprozess wird die Außenwand des Halses 42 des Vorformlings 40 durch die Halshohlform 500 festgelegt, während dessen Innenwand und Oberseite durch das Heiz-/ Kühlstück 740 festgelegt wird. Daher können diese Bereiche während des Abkühlens und Erstarrens umgeformt werden.
Wenn der Kühlprozess zu Ende geht wird der Kernblockkörper 750 nach oben bewegt. Da der Kühlstab 812 mit dem Heiz-/ Kühlstück 740 über das Eingriffsglied 754 verbunden ist, wird das Heiz-/Kühlstück 740 aus dem Hals 42 getrennt.
Das aus dem Hals 42 getrennte Heiz-/Kühlstück 740 wird zu der ersten Erwärmungsstation 200 über einen Beförderungsweg (nicht gezeigt) zurückgesetzt. Auf diese Weise kann die erste Erwärmungsstation 200 das Heiz-/Kühlstück 740 zum Erwärmen des nächsten Vorformlings 40 wieder verwenden. Wenn das Heiz-/Kühlstück 740 zu der ersten Erwärmungsstation 200 zurückgesetzt wird, ist es bevorzugt, das Heiz-/Kühlstück 740 vorzuheizen.
Nachdem das Heiz-/Kühlstück 740 von dem Hals 42 getrennt ist, wird die Formöffnungsnocke 430 nach unten bewegt, um den Vorformling 40 aus der Halshohlform 500 zu entnehmen, wie in dem in Fig. 5 gezeigten Entnahmeschritt des ersten Ausführungsbeispiels.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in vielfältigen anderen Formen ausgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Vorformlinge 40 statt des in Fig. 1 gezeigten umlaufenden Beförderungsmittels durch ein lineares Beförderungsmittel, wie in Fig. 10 gezeigt, befördert werden.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei welcher Führungsschienen 900 fest auf einem Tragesockel 902 angeordnet sind und sich entlang eines rechteckigen Beförderungspfads erstrecken. Eine Vielzahl von Halshohlformfixierplatten 904 werden schrittweise in einer umlaufenden Weise auf den Führungsschienen 900 befördert. Eine Spritzgießstation 910, eine erste bis sechste Erwärmungstation 912 bis 922 und eine Entnahme-/Kühlstation 924 sind an Positionen angeordnet, an welchen die Halshohlformfixierplatten 904 anhalten. Zum Tragen der Halshohlformfixierplatten 904 sind ein erster bis vierter stabloser Zylinder 930 bis 936, welche als Halshohlfixierplatten-Bewegungsmittel verwendet werden, um den rechteckigen Beförderungsweg an entsprechenden Seiten angeordnet. Der erste bis vierte stablose Zylinder 930 bis 936 werden betätigt, um Bewegungsglieder 932 zu bewegen, welche daraufhin die entsprechenden Halsformfixierplatten 904 drücken und befördern.
Fig. 10 zeigt sechs Erwärmungsstationen. In diesem Fall bewegt der stablose Zylinder 934 ein Bewegungsglied 932 zu einer in Fig. 10 mit A gekennzeichneten Position. Auf diese Weise werden die Halshohlformfixierplatten 904 aufeinanderfolgend an jeder der dritten bis sechsten Erwärmungsstationen 916 bis 922 anhalten.
Abhängig vom Typ des zu formenden Vorformlings kann die Anzahl der Erwärmungsstation im Bereich zwischen zwei und sechs verändert werden, indem irgendeine der dritten bis sechsten Erwärmungstation 916 bis 922 herausgenommen wird. Alternativ kann, ohne irgendeine Erwärmungstation herauszunehmen, irgendeine bestimmte Erwärmungsstation funktionslos gemacht werden. Dann kann die Anzahl der Halshohlformfixierplatten 904 sowie der Bewegungshub in dem dritten stablosen Zylinder 934 abhängig von der Anzahl der zu betätigenden Erwärmungsstationen verändert werden.
Beispielsweise können, wenn vier Erwärmungsstationen zum Formen benötigt werden, zwei Halshohlformfixierplatten 904 bei dem in Fig. 10 gezeigten Zustand herausgenommen werden. Der Bewegungshub im dritten stablosen Zylinder 934 kann weiterhin verändert werden, um die Bewegungsglieder 932 an den in Fig. 10 mit B gekennzeichneten Positionen anzuhalten. Auf diese Weise können die Halshohlformfixierplatten 904 unter Überspringung der dritten und vierten Erwärmungsstation 916, 918 rasch von der zweiten Erwärmungsstation 914 zu der fünften Erwärmungsstation 920 bewegt werden. In ähnlicher Weise kann die Anzahl der Erwärmungsstationen abhängig von der zum Spritzgießen eines Vorformlings sowie der zum Kristallisieren des Vorformlings benötigten Zeit wahlweise beliebig zwischen zwei und sechs festgesetzt werden.
Jeder nicht gestreckte Bereich unterhalb des Tragerings 42c kann durch die Halshohlformen 30 und 500 kristallisiert werden, im Unterschied zu solchen Bereichen wie in Fig. 2 oder 6 gezeigt. Da der im Blasformschritt nicht gestreckte Bereich eine geringere Hitzebeständigkeit und mechanische Festigkeit aufweist, kann eine gewünschte Hitzebeständigkeit sichergestellt werden durch Verlängern der Halshohlformen 30 und 500 nach unten, um den nicht gestreckten Bereich zu kristallisieren. Obwohl Halshohlformen vom geteilten Typ beschrieben wurden, kann es sich um jeden anderen Typ handeln.

Claims

1. Verfahren zum Formen eines Vorformlings mit einem kristallisierten Hals, welches die Schritte aufweist:

Spritzgießen eines Vorformlings (40) aus thermoplastischem Harz mit einem Hals (42) unter Verwendung mindestens einer Spritzhohlform (110), einer Spritzkernform (120) und einer Halshohlform (30);

Freigeben des Vorformlings (40) aus der Spritzhohlform (110) und der Spritzkernform (120) während der Hals (42) des Vorformlings (40) durch die Halshohlform (30) gehalten wird;

Erwärmen des Halses (42) innerhalb der Halshohlform (30) bis zu einer Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Harzes; und

Freigeben des Halses (42) aus der Halshohlform (30), um den Vorformling (40) zu entnehmen; und

wobei der Erwärmungsschritt einen Schritt des Erwärmens der Halshohlform (30) aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erwärmungsschritt einen Schritt des Erwärmens des Halses des Vorformlings von dessen Innerem aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches weiterhin die Schritte aufweist:

Zurücksetzen der Halshohlform zu dem Spritzgießschritt nach dem der Entnahmeschritt durchgeführt wurde; und

Kühlen der Halsform bevor sie für den Spritzgießschritt wiederverwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kühlschritt nach dem Erwärmungsschritt und vor dem Entnahmeschritt ausgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Kühlschritt einen Schritt des Kühlens des Halses und der Halshohlform vom Inneren des Halses aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kühlschritt durch Kontaktieren eines Kühlglieds mit einer inneren Wand des Halses des Vorformlings ausgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das thermoplastische Harz Polyethylen-Terephtalat-Harz ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Erwärmungsschritt den Hals bis zu einer Kristallisationstemperatur zwischen 150ºC und 220ºC erwärmt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Hals ein Deckelanschlussstück und ein Deckelgegenstück anschließend an das Deckelanschlussstück aufweist und wobei die Halshohlform wenigstens die Außenwand des Deckelanschlussstücks festlegt und wenigstens das Deckelanschlussstück des Halses kristallisiert.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Hals ein Deckelanschlussstück und ein Deckelgegenstück anschließend an das Deckelanschlussstück aufweist und wobei die Halshohlform eine Außenwand des Deckelanschlussstücks und des Deckelgegenstücks festlegt und einen ganzen Teil des Halses kristallisiert.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Halshohlform schrittweise durch jeden der Schritte in einer umlaufenden Weise geführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Erwärmungsschritt in eine Vielzahl von Teilschritten unterteilt ist und wobei die Halshohlform durch die Vielzahl von Erwärmungsteilschritten schrittweise bewegt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die für jeden dar Erwärmungsteilschritte benötigte Zeit die für den Spritzgießschritt benötigte Zeit nicht überschreitet.

14. Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings mit:

einer Beförderungsbahn (14) zum umlaufenden Befördern einer Vielzahl von Halshohlformen (30);

einer in der Mitte der Beförderungsbahn (14) angeordneten Spritzgießstation (100) zum Spritzgießen eines Vorformlings (40) aus thermoplastischem Harz mit einem Hals (42) unter Verwendung einer Spritzhohlform (110) und einer Spritzkernform (120) zusätzlich zu den Halshohlformen (30);

wenigstens eine in der Mitte der Beförderungsbahn (14) angeordneten Erwärmungsstation (200) zum Erwärmen jeder der Halshohlformen (30), welche den Hals (42) des Vorformlings (40) halten, um den Hals (42) innerhalb der Halshohlform (30) bis zu einer Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Harzes zu erwärmen; und

einer Entnahmestation (400) zum Freigeben des Halses (42) aus der Halshohlform (30), um den Vorformling (40) aus der Vorrichtung zu entnehmen.

15. Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings nach Anspruch 14, wobei die Entnahmestation eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Halshohlform aufweist.

16. Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings nach Anspruch 14, wobei entlang der Transportbahn eine Vielzahl von Erwärmungsstationen angeordnet ist und wobei die Halshohlform an jeder der Erwärmungsstationen anhält.

17. Vorrichtung zum Formen eines Vorformlings nach Anspruch 14, wobei die Anzahl der Erwärmungsstationen zwischen 2 und 6 liegt.