DK163970B

DK163970B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af en beholder

Info

Publication number: DK163970B
Application number: DK387086A
Authority: DK
Inventors: Torsten Nilsson
Original assignee: Petainer Bv
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1992-04-27
Also published as: IT8568054A0; AU630402B2; JPH0655617A; DE3587856D1; EP0204810A1; FI88373C; CH679470A5; ATE45700T1; GB2168315B; FR2574702A1; AU597242B2; GB8530828D0; GB2207630A; FR2574702B1; GB2207630B; GB2168315A; SE450630B; DE3587856T2; BE903847A; DK387086A

Description

i

DK 163970 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde til fremstilling af en beholder, hvis aksialt rettede vægge omfatter et orienteret og/eller krystalliseret formstofmateriale, og et apparat til omdannelse af en primær rørformet 5 præ-fo'rm af formstof til det hule legeme ved hjælp af mekaniske formningsorganer.

Fra engelsk patentskrift nr. 2 076 731 A er det kendt at omdanne råemner af termoplastisk materiale til en beholder, hvor råemnet omfatter partier af aksialt orien-10 teret materiale. Omdannelsen sker ved hjælp af en blæse- operation, under hvilken råemnets materiale blæses imod formvægge, hvis profil svarer til profilen af den til fremstilling værende beholder.

Fra beskrivelsen til U.5.A.-patent nr. 4 381 279 er 15 det kendt at omforme et råemne af et orienteret termoplastisk materiale til en beholder ved hjælp af en blæ- seoperation.

Fra beskrivelsen til U.S. A.-patent nr. 4 372 908 er det kendt at omdanne et strakt og orienteret råemne 20 af et termoplastisk materiale til en beholder ved hjælp af en eller flere mekaniske formgivningsoperationer, hvor beholderlegemets omkreds formindskes under omdannelsesoperationen.

Der er et stort behov for beholdere af formstof, der 25 egner sig til anvendelse under høje temperaturer og/el ler lagring af væsker under tryk, såsom sodavand, øl osv. Ved anvendelse under høje temperaturer menes f.eks. at indholdet i fyldte og forseglede beholdere bliver pasteuriseret (60-70 °C), at væsken fyldes direkte i 30 beholderne fra kogende stand, eller at beholderens indhold steriliseres (ved mindst 121 °C).

DK 163970 B

2

Et andet krav i forbindelse med fremstillingen af form-stofbeholdere er, at man skal kunne fremstille beholdere, hvis beholderlegeme og mundingsparti har indbyrdes uafhængige tværsnitsprofiler, eksempelvis hvor behol-5 derlegemet har et polygonalt tværsnit og mundingen et cirkulært tværsnit. Den cirkulære form af mundingen er at foretrække for at lette beholderens tætlukning.

For at formindske beholdernes enhedspris er det endvidere nødvendigt at tilpasse materialets fordeling i 10 den individuelle beholder efter de forventede mekanis ke spændinger i forskellige beholderpartier (mundingen, beholderlegemet og bunden). Endvidere skal materialefordelingen i hvert beholderparti være så jævnt som muligt, fordi det tyndeste og dermed svageste afsnit 15 af hvert sådant område er afgørende for de spændinger, som beholderen kan modstå. Foruden af godstykkelsen bestemmes beholdernes mekaniske styrke naturligvis også af materialets orientering og/eller krystallisation.

Især for termoplastiske materialers vedkommende er den 20 termiske krystallisation væsentlig.

Endvidere er det et krav til beholdere af den her omtalte type og specielt til beholdere, der skal anvendes ved høje temperaturer, at den krympning, som optræder under opvarmningen af strakte og orienterede termoplas-25 tiske materialer, fjernes eller formindskes til acceptable værdier.

Ved lagring af væsker under tryk i en cylinderformet beholder af flasketypen eller dåsetypen underkastes vægmaterialet som følge af det indre tryk i beholderen 30 for en spænding, der er ca. dobbelt så stor i periferi- retningen som i aksialretningen. For at forbedre materialets styrke i tilfælde af et orienterbart termoplastisk materiale formgives beholderen konventionelt ved en

DK 163970 B

3 blæseoperation samtidigt med, at materialets temperatur tilpasses egenskaberne af det anvendte materiale til at strække dette under blæsningen og derved orientere materialet.

5 Blæseteknikken har den ulempe, at materialets fordeling under beholderens formgivning ikke er fuldt styrbar, fordi det under råemnets udvidelse til dannelse af beholderen ikke er muligt nøjagtigt at bestemme og styre, hvor og hvorledes materialet skal strækkes og derved 10 orienteres. Normalt begynder strækningen i et antal startpunkter, hvis positioner er bestemt af den forekommende temperaturfordeling i materialet foruden de opståede strækningskræfter. Forplantningen af udvidelsen og det opnåede strækningsforhold er endvidere tempera-15 turafhængige, hvilket resulterer i en varierende godstykkelse af den formgivne beholder, dvs., at selv i et snit vinkelret på aksialretningen vil tykkelsen af beholdervæggene variere i periferiretningen. Den ekstra opvarmning af materialet, der finder sted under dettes 20 krystallisation under strækningen, tilvejebringer i materialet en ekstra ujævn temperaturfordeling, der medfører en variationstilvækst for vægtykkelsen af den formgivne beholder. Tilsvarende variationer optræder også i beholderens aksialretning, dvs., at der i ak-25 sialsnit gennem områder med primært lige store periferier optræder skiftevis tyndere og tykkere materialepartier. Råemnets vægtykkelse udvælges således i den konventionelle teknik med henblik på den nævnte usikkerhed ved materialets strækning og udtynding, hvilket medfører en 30 overdimensionering af råemnet og altså et overflødigt overskud af materiale i den formgivne beholder.

For at opnå en temperaturstabilitet i beholdere bestående af et orienterbart termoplastisk materiale er det kendt at temperaturstabilisere beholderne således, at 4

DK 163970 B

der under beholdernes opblæsning gives mulighed for materialet til at berøre de varme formvægge, imod hvilke materialet ligger an i et forholdsvis langt tidsrum (af størrelsesordenen 1-2 min). Dette anlæg tilvejebrin-5 ges derved, at der efter blæsningen opretholdes et indre overtryk i den opblæste beholder, så at vægmaterialet trykkes imod formens vægge. Lange cyklustider gør imidlertid denne fremgangsmåde kostbar.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en fremgangs-10 måde, hvorved alle de ovennævnte ulemper afhjælpes.

Dette sker ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Derved fås en beholder med en ensartet vægtykkelse i et snit i såvel aksialretningen som i omkred-15 sens retning. En lignende beholder er kendt fra dansk fremlæggelsesskrift nr. 162 586, der angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af en sådan beholder.

Ued fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse går man ud fra en præform bestående af et orienterbart 20 og/eller krystalliserbart materiale, ud fra hvilken der fremstilles en beholder med en høj mekanisk styrke og temperaturstabilitet og med en væsentlig forbedret fuldt styrbar materialefordeling i forhold til de kendte teknikker. Ifølge opfindelsen er den påkrævede frem-25 stillingstid for hver enkelt beholder også formindsket i sammenligning med de kendte teknikker, og desuden opnås en forenklet konstruktion af produktionsudstyret.

Takket være opfindelsen formindskes således kvantiteten af materialet for hver beholder, ogder opnås en ønsket 30 temperaturstabilisering og formindskede fremstillings omkostninger i forhold til de kendte teknikker.

Endvidere angår opfindelsen et apparat, som angivet i krav 9, til brug ved udøvelsen af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-8.

5

DK 163970 B

Ifølge opfindelsen omdannes en præform af formstof, der er i stand til at kunne orienteres og/eller krystalliseres ved mekanisk bearbejdning, til en beholder under et antal på hinanden følgende omdannelsesoperationer, 5 som i en foretrukken udførelsesform finder sted i klart adskilte undertrin. Under hvert sådant arbejdstrin strækkes (udvides) materialet i enten aksialretningen eller periferiretningen af den kommende beholder. Ued hver gang at strække (udvide) materialet i en styret grad 10 akkumulerer materialet en total strækning (udvidelse) og en tykkelsesformindskelse svarende til den, der kræves for at tilføre materialet den ønskede og forudbestemte orientering eller krystallisation og derved de nødvendige styrkeegenskaber. Den styrede strækning (ud-15 videlse) og den styrede tykkelsesformindskelse bevirker, at den formgivne beholder får den samme materialetykkelse i snit vinkelret på beholderens akse, hvorved man undgår de tykkelsesvariationer, som beholdere fremstillet ved de kendte teknikker udviser i aksiale snit 20 gennem områder med primært lige store periferier.

Ved den mekaniske strækning (udvidelse) af præformen i periferiretningen er der visse vanskeligheder for at opnå en ønsket grad af strækning (udvidelse) i hvert individuelle arbejdstrin, medmindre der tages særlige 25 forholdsregler. Ifølge opfindelsen fastgøres et primært ribbeformet omkredsområde i omegnen af præformens munding mellem mekaniske organer, der forskyder præformen i dennes aksialretning gennem en dorn under samtidig udvidelse af præformen. Da præformens materiale således un-30 derkastes strækningskræfter, undgås tendenserne til fold ning af materialet, når præformen udvides i periferiretningen. Ifølge opfindelsen er det således muligt til mange anvendelser at opnå en ønsket dimensionsforøgelse i periferiretningen under et enkelt omdannelsestrin.

35 I en foretrukken udførelsesform suppleres trækkræfterne

DK 163970B

6 med trykkræfter, der påføres i omegnen af præformens bundparti, og som er rettet imod præformens munding.

Denne teknik anvendes, når der er tale om en stor dimensionsforøgelse i periferiretningen.

5 I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen omdannes præformen til beholderen i alle undertrin ved anvendelse af mekaniske omdannelsesorganer. Den mekaniske strækning (udstrækning eller udvidelse) finder sted i ethvert trin med materialet ved en særlig og reguleret tempera-10 tur, der kan vælges inden for et vidt område. Valget af temperaturen bestemmes imidlertid af den særlige virkning, man'ønsker at opnå under det pågældende formgivningstrin. For materialer med en bestemt glasomdannelsestemperatur er materialets temperatur og almindelig-15 vis for de indledende formgivningstrin lavere end glas

omdannelsestemperaturen, medens temperaturen i det eller de afsluttende trin almindeligvis overstiger denne temperatur. For polyethylenterephthalat, forkortet PET, opnår materialet i en foretrukken udførelsesform for op-20 findelsen temperaturer inden for området 70 - 160 °C

i forbindelse med de afsluttende formgivningstrin, medens materialet i de indledende formgivningstrin almindeligvis har en lavere temperatur.

Ved visse anvendelsesformål for opfindelsen, eksempelvis 25 når man vil fremstille en beholder med en form, der er vanskelig at opnå ved hjælp af mekaniske formgivningsorganer, omfatter mindst ét af formgivningstrinnene, fortrinsvis det sidste, en blæseformgivningsoperation.

I forbindelse med denne opvarmes materialet til en tempe-30 ratur nær ved eller overstigende den maksimale temperatur, ved hvilken materialet tidligere blev formgivet mekanisk.

Andre hensigtsmæssige udførelsesformer for opfindelsen er angivet i underkravene.

DK 163970 B

7

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1-5 viser formningen af en præform til en mellemliggende præform ved udstrækning af præformen i dennes 5 aksialretning, medens den passerer gennem et gab, der formindsker materialetykkelsen, fig. 6-9 viser udvidelsen af præformen i dennes periferiretning, og fig. 10-13 viser omdannelsen af den udvidede præform 10 til en beholder.

Fig. 1 viser en præform 10 med et bundafsnit 11, en munding 12, et ribbeformet omkredsområde 13 ved mundingen, en mundingskant 14 og en aksialt rettet væg 15 beliggende imellem mundingen og bundpartiet. Præformens 15 centrale akse er angivet ved 16. På fig. 2 er præformen anbragt i et apparat til opvarmning af præformens materiale. Apparatet omfatter en bøsning 91, en dorn 92 og en bundunderstøtning 93, der alle er forsynet med kanaler 97, gennem hvilke et fluidum, såsom en væske, kan strøm-20 me til individuel opvarmning af hvert element til en ønsket arbejdstemperatur. Elementerne kan justeres til stillinger, hvor der imellem dem er et hulrum, hvis form i det væsentlige svarer til præformens. En præform, anbragt i hulrummet, er således omsluttet på både inder-25 siden og ydersiden af elementerne og antager en tempera tur, som i ethvert parti af præformen bestemmes af temperaturerne for de hosliggende elementer og af det tidsrum, hvor præformen opholder sig i hulrummet.

Fig. 3 og 4 viser detaljer ved et apparat til formind-30 skelse af præformens materialetykkelse under dens samtidige udstrækning i aksialretningen. Apparatet omfatter en

DK 163970B

8 bundunderstøtning 94, en dorn 95 og et trækorgan 96, der omslutter dornen og kan forskydes i aksial retning ved (ikke viste) forskydningsorganer. Mellem dornen og trækorganet er der en spalte 90, hvis bredde er mindre 5 end materialetykkelsen af den aksialt rettede præform-væg. Trækorganet og/eller dornen samet bundunderstøtningen er hensigtsmæssigt forsynet med kanaler 98, gennem hvilke et fluidum, såsom en væske, kan strømme til regulering af organernes temperatur. Afhængigt af an-10 vendeisen tilføres eller fraføres der varme ved hjælp af væsken. I apparatet er der anbragt en præform 10a, 10b, og dennes væg 15a, 15b underkastes, henholdsvis er blevet underkastet, en aksial strækning (udvidelse) og tilhørende krystallisation.

15 Fig. 5 viser en mellemliggende præform 10b, formgivet ved aksial strækning af præformen 10. Den mellemliggende præform har et bundafsnit 11b, en munding 12b, et ribbeformet omkredsområde 13b, en mundingskant 14b, en aksialt rettet væg 15b og en central akse 16, dvs.

20 henvisningsnumre ækvivalente med de til præformen på fig. 10 i forbindelse med fig. 1 anvendte henvisningsnumre .

Fig. 6-9 viser tværsnit gennem et apparat ifølge opfindelsen. Der er vist en øvre bøsning 30 og en nedre 25 bøsning 40 forsynet med kanaler 42 til opvarmning af bøsningen, hvilken bøsning antages at optage en rumlig fast stilling, idet eksempelvis bøsningen 40 er fastgjort til en (ikke vist) ramme. Den øvre bøsning 30 er forsynet med kanaler 33 til gennemstrømning af 30 et fluidum til opvarmning af bøsningen, og desuden er der i bøsningen anbragt en dorn 50, som af (ikke viste) drivorganer kan forskydes i forhold til den øvre bøsning i bøsningens aksialretning. Bundafsnittet 55 af dornen, der vender mod den nedre bøsning 40, er udformet i det

DK 163970 B

9 væsentlige svarende til formen af den mellemliggende præforms 10b bund 11b, og i den viste udførelsesform er bundpartiet varmeisoleret fra dornens øverste afsnit 151. Bundafsnittet har igen et centralt afsnit 5 56, der er varmeisoleret fra bundafsnittets ydre om kreds 57. I bundafsnittet er der anbragt kanaler 58 og 59 til opvarmning af bundafsnittets henholdsvis centrale afsnit og omkredsområde. Dornens øverste afsnit 151 er også forsynet med kanaler 53 til opvarmning, 10 og både dornens øverste afsnit, bundafsnittets centrale afsnit og omkredsområdet er således individuelt regulerbare til ønskede temperaturer. En kanal 52 for et trykmedium er anbragt i dornen og er i dennes øverste afsnit via et samleled 54 forbundet med en trykkilde 15 160 og er anbragt i bundafsnittets nedre afsnit til udmunding i bundafsnittets nedre grænseflade 150. I den nedre bøsning 40 er der anbragt en indre bøsning 60, der kan forskydes i bøsningens 40 aksialretning af (ikke viste) drivorganer, og hvis inderflade 64 har 20 en form, der primært svarer til den mellemliggende præ- forms yderflade. Den indre bøsning 60 er forsynet med kanaler 61 til opvarmning.

En bundunderstøtning 75 er anbragt i den indre bøsning 60 til aksial forskydning i denne* af (ikke viste) driv-25 organer. I visse udførelsesformer er bundunderstøtningen opdelt i et centralt afsnit 78 og et ydre omkredsområde 79, der er varmeisoleret fra det foregående, svarende til det viste for dornens bundafsnit 55. Kanaler 76 og 77 til opvarmning af bundunderstøtningen er udformet 30 i denne, af hvilken grund bundunderstøtningens centrale afsnit og periferiske afsnit også individuelt kan justeres til ønskede temperaturer.

Den øvre bøsning 30 er forsynet med en øvre ansats 32, der indgriber med et øvre stoporgan 99, der eksempelvis

DK 163970 B

10 er justerbart fastgjort til den tidligere nævnte ramme og anbragt i en sådan stilling, at når den øvre ansats 32 ligger an mod det øvre stoporgan 99, er der imellem den øvre bøsning og den nedre bøsning 40 et 3 søjleformet hulrum 21a, hvis bredde (afstanden mellem den øvre og den nedre bøsning) overstiger vægtykkelsen for den mellemliggende præfarms 10b, 10c omkredsområde 13b, 13c. I omegnen af søjlehulrummets ydre endeområde er der normalt et organ 23, som blokerer hulrummet 21a 10 helt eller delvis.

Det øvre stoporgan 99 kan forskydes ved hjælp af (ikke viste) forskydningsorganer til at indtage en stilling, i hvilken det indgriber med ansatsen 32, og en stilling, hvor ansatsen 32 i det mindste delvis kan vandre forbi, 15 så at den øvre bøsning 30 kan bevæges nærmere hen til den nedre bøsning 40 (jvf. pilene A på fig. 7).

Den indre bøsning 60 er forsynet med stoporganer 62, som i bøsningens øverste stilling ligger an imod stop-organer 46 på den nedre bøsning 40. Stoporganerne 62 20 og 46 tilvejebringer under deres indbyrdes anlæg, at den indre bøsnings 60 øvre grænseflade 63, der har et profil i det væsentlige svarende til profilet af dornens bundafsnit 55, sammen med bundafsnittet danner et søjleformet hulrum 22, hvis bredde i let grad oversti-25 ger vægtykkelsen i mundingskantområdet. Hulrummet 22 står i forbindelse med hulrummet 21a, så at de to hulrum tilsammen danner en sammenhængende spalte 21a - 22, hvis bredde i let grad overstiger tykkelsen af mundingskantområdet. Dornens bundafsnit 55 er udformet således, 30 at dets nedre grænseflade 150, i et område 51 ud for den indre bøsnings 60 øverste grænseflade 63, har en nedad og udad rettet orientering med det resultat, at grænsefladen i dette område danner en styreflade til afgrænsning af det søjleformede hulrum 22. I tilfælde

DK 163970 B

11 af et opdelt bundafsnit er styrefladen lokaliseret på bundafsnittets omkredsområde 57.

Den øvre bøsning 30 er forsynet med et andet stoporgan 31, der indgriber med et stoporgan 41 anbragt på den 5 nedre bøsning 40. Stoporganerne 31 og 41 har en sådan indbyrdes lejring, at når stoporganet 31 ligger an mod stoporganet 41, dannes der et hulrum 21b mellem den øvre bøsning og den nedre bøsning, hvilket hulrum er formet som en spalte med en bredde, der er noget mindre 10 end den mellemliggende præforms vægtykkelse. På fig.

6-9 danner stoporganet 31 også organet 23, der blokerer det søjleformede hulrum 21b udadtil. Endelig skal det nævnes, at på fig. 6-9 har den mellemliggende præform henvisningsnumrene 10c-10f, der refererer til præfor-15 mens aktuelle omdannelsestrin.

Fig. 10 - 13 viser en omdannet mellemliggende præform lOg, der sammenlignet med den mellemliggende præform 10c på fig. 6 har et forøget tværsnitsareal. På fig.

II er den omdannede mellemliggende præforms ribbeformede 20 mundingskantområde 13g indsat i en spalteformet reces III i et opvarmningsorgan 110.

Fig. 12 - 13 viser en ydre bøsning 120 med en inder-flade 127, som i bøsningens øvre afsnit 121 kontinuert går over i en indre mundingsflade 122 med en formindsket 25 omkreds. En bundunderstøtning 130 understøttes forsky deligt i bøsningen ved hjælp af (ikke viste) drivorganer i bøsningens aksialretning. Endvidere viser fig. 12 -13 en øvre dorn 140 med et nedre, primært cylindrisk parti 141 og et øvre afsnit 142 med en større omkreds 30 end det cylindriske afsnit. Dornens nedre cylindriske afsnit er tilpasset den ydre bøsnings mundingsflade 122 således, at der imellem dornens ydre grænseflade 145 og indre mundingsflade 122 dannes en spalte 125,

DK 163970 B

12 hvis bredde i let grad overstiger materialetykkelsen for præformens mundingskantområde 13g. Dornens yder-flade 145 har ved overgangsstedet imellem det nedre afsnit 141 og det øvre afsnit 142 en form tilpasset 5 til formen af den ydre bøsnings 120 øvre overflade 126 og danner efter omdannelsen en overflade 146 primært parallel med bøsningens øvre overflade til dannelse af et hulrum eller en spalte 147 mellem dornens øvre afsnit 142 og bøsningens 120 øvre afsnit 121, når dornen 10 befinder sig i sin nederste stilling. Hulrummet 147 danner en forlængelse til spalten 125 med en bredde, der muliggør at indsætte den omdannede mellemliggende præforms nedre område 13g i hulrummet. Den ydre bøsning 120 og dornen 140 er forsynet med ansatsfalder henholds-15 vis 123 og 143, som tilvejebringer den tilsigtede afstand i aksialretningen mellem bøsningen og dornen og derved den tilsigtede bredde af hulrummet eller spalten 147. I visse udførelsesformer er den øvre dorn også forsynet med en kanal 144, der til visse anvendelser 20 anvendes til at tilføre et trykmedium til det indre af præformen lOg under dennes omdannelse.

I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen indsættes præformen 10, jvf. fig. 2, i et apparat 91 - 93 til at bringe præformens materiale, i det mindste i 25 dens primære cylindriske afsnit, op på en passende formningstemperatur, fortrinsvis en temperatur, der overstiger materialets glasomdannelsestemperatur. Derefter føres den opvarmede præform til det på fig. 3 viste apparat, hvor præformens vægtykkelse formindskes under 30 en samtidig aksial udstrækning af væggen samt en orien tering og/eller krystallisation af materialet, jvf. fig. 3 og 4, til dannelse af den mellemliggende præform 10b, hvis primære cylindriske afsnit består af et strakt og orienteret og/eller krystalliseret materiale. Fig.

35 3 viser præformen under dens omdannelse til den mellem-

DK 163970 B

13 liggende præform 10b. Ved orienteringen/krystallisationen passerer materialet gennem spalten 90, hvorved materialet i en foretrukken udførelsesform for opfindelsen tildeles en orientering ækvivalent med den, der optræ-5 der under materialestrømningen. Under sin strømning i spalten har materialet almindeligvis en temperatur, der overstiger dets glasomdannelsestemperatur.

Den således formede mellemliggende præform 10b placeres derefter i det på fig. 6-9 viste omdannelsesaggregat 10 30, 40, 30, 60, 75. Den mellemliggende præform omdannes til en udvidet mellemliggende præform lOf i omdannelses-aggregatet. For at kunne foretage omdannelsen anbringes den mellemliggende præform 10b først i en stilling, hvor den er omsluttet af den indre bøsning 60 og ligger 15 an imod bundunderstøtningen 75. I denne stilling sker der normalt en temperaturkonditionering af den mellemliggende præform 10b, idet den indre bøsning har en temperatur, der almindeligvis i let grad overstiger materialets glasomdannelsestemperatur (jvf. fig. 6).

20 Sker denne temperaturkonditionering ved en temperatur, der overstiger materialets temperatur under passagen gennem spalten 90, krymper den mellemliggende præform aksialt. På fig. 6 er disse to alternativer vist ved at give den mellemliggende præform henvisningstallene 25 10b og 10c, hvor 10c angiver, at den mellemliggende præform er krympet under temperaturkonditioneringen.

Derefter forskydes bundunderstøtningen 75 opad (jvf. fig. 7) samtidigt med, at det indre af den mellemliggende præform sættes under tryk af et trykmedium gennem 30 kanalen 52 fra trykkilden 160. Ved visse anvendelser opvarmes trykmediet til at kunne opretholde eller i det mindste bidrage til at opretholde den mellemliggende præforms materiale på den ønskede temperatur. Den indre bøsning 60 og nedre bøsning 40 har således i forhold

DK 163970 B

14 til henholdsvis dornen 50 og den øvre bøsning 30 sådanne stillinger, at der dannes de tidligere omtalte forbundne spalter 21a og 22. Fig. 7 viser en udførelsesform for opfindelsen, hvor denne positionering opnås ved 5 hjælp af den øvre ansats 32, når denne indgriber med det øvre stoporgan 99, og af det nedre stoporgan 62, når det indgriber med det nedre stoporgan 46. Den indbyrdes låsning mellem stoporganerne bevirker, at under den opadgående bevægelse af bundunderstøtningen 10 vil den mellemliggende præforms mundingskant 14b, 14c og det hosliggende mundingskantområde 13b, 13c forskydes i spalten under en samtidig forøgelse af den mellemliggende præforms periferi i dens munding 12b, 12c.

Denne forskydning af bundunderstøtningen 75 og derved 15 af den mellemliggende præform fortsættes, indtil mundingskanten 14d når den øvre bøsnings 30 stoporgan 31. I visse udførelsesformer har bundafsnittets omkredsområde 57 en forhøjet temperatur (overstigende glasomdannelsestemperaturen) for at gøre materialet mere egnet 20 til udvidelse i periferiretningen.

Derefter forskydes det øvre stoporgan 99 til en stilling, hvor ansatsen 32 kan passere forbi, jvf. fig. 8, hvorefter den øvre bøsning 30 forskydes mod den nedre bøsning 40, indtil den øvre bøsnings stoporgan 31 rammer den 25 nedre bøsnings stoporgan 41. I denne stilling klemmes materialepartierne 13d på plads ud for den mellemliggende præforms udvidede mundingskant (dvs. ækvivalent med mundingskantområdets 13d ribbeformede omkredsområde) mellem den øvre bøsning og den nedre bøsning. I mate-30 rialepartiernes ansatsområder har bøsningerne en tem peratur, der overskrider glasomdannelsestemperaturen.

Derefter forskydes den indre bøsning 60 nedad på figurerne samtidigt med dornen 50, der gradvis udvider den mellemliggende præform i dennes periferiretning. Såle-

DK 163970 B

15 des har dornen, i det mindste i det område 51, hvor den ligger an mod den mellemliggende præforms materiale, en temperatur, der overskrider materialets glasomdannelsestemperatur. Som regel er de nedadgående bevægel-5 ser af dornen 50 og den indre bøsning synkroniseret således, at den ovennævnte spalte 22 opretholdes mellem dornens bundafsnit og bøsningens øvre partier. Ved at fastholde materialet i den mellemliggende præforms mundingsområde på plads holdes den mellemliggende præform 10 fast mellem den øvre bøsning 30 og den nedre bøsning 40, så at materialet af den mellemliggende præform under udvidelsen også underkastes aksialt rettede stræknings-kræfter ved dornens bevægelse. Som regel lader man også samtidigt bundunderstøtningen 75 udøve en opad rettet 15 kraft på den mellemliggende præform til at formindske størrelsen af materialets strækningskræfter, når materialet trykkes opad og udvides af dornen. Det har i praksis vist sig, at tilbageholdelsen af den mellemliggende præforms kantpartier yder et godt produktionsresultat 20 og en stor produktionskapacitet. Ved de anvendelser, hvor tilbageholdsvirkningen suppleres med en opad rettet trykkraft fra bundunderstøtningen 75, ydes der almindeligvis et endnu bedre resultat og en forkortet cyklustid.

Fig. 9 viser formningsorganerne efter en kompletteret 25 bevægelse og den udvidede mellemliggende præform lOf.

Umiddelbart efter udvidelsen rammer den mellemliggende præforms udvidede materiale dornens 50 yderflade og som regel også den nedre bøsnings 40 inderflade. Disse to overflader har fortrinsvis en temperatur, der oversti-30 ger materialets glasomdannelsestemperatur, som regel en væsentlig større temperatur. Derved temperaturstabiliseres materialet under bevarelse af den form, der blev bestemt af den nedre bøsning 40 og dornen 50. Den valgte temperatur for både bøsningen og dornen og derved 35 temperaturen, op til hvilken der opnås temperatursta-

DK 163970 B

16 bilitet, er bestemt af den maksimale temperatur, ved hvilket det formgivne produkt skal anvendes. For poly-ethylenterephthalat (PET) er der således fremstillet beholdere, der er temperaturstabile op til ca. 160 °C 5 derved, at inderfladen har en temperatur over 160 °C.

Ued visse anvendelser gives dornen 50 også en tilsvarende forøget temperatur. Det ses på fig. 9, at den udvidede mellemliggende præform lOf i sit mundingsafsnit har en udad vendende kantflange 17. Ued visse an-10 vendelser afskæres denne til dannelse af den udvidede mellemliggende præform lOg, jvf. fig. 10.

Det forstås, at dornens 50 bundafsnit 55 også omfatter både det centrale bundafsnit 56 og omkredsområdet 57, der kan opvarmes indbyrdes uafhængige til hver sin tem-15 peratur. På samme måde er bundunderstøtningen 75 anbragt med lignende adskilte afsnit 78 og 79. Ued visse anvendelser muliggør dette en særskilt opvarmning af materialet i den udvidede mellemliggende præforms bundafsnit llf, lig, så at det er muligt, når materialet har en lav 20 krystallisationsevne, termisk at forøge denne til at tilvejebringe temperaturstabile og formstabile materialepartier. Ifølge opfindelsen kan man således i den mellemliggende præforms bundafsnit tilvejebringe ringformede eller skiveformede ugennemsigtige materiale-25 partier.

Fig. 10 - 13 viser en udførelsesform for opfindelsen, hvor den udvidede mellemliggende præform lOg med afskåret mundingsflange omdannes i mundingsafsnittet. Til dette formål indsættes den mellemliggende præforms ribbeforme-30 de periferiske mundingskantområde 13g i opvarmningsorga nets 110 spalteformede recesser 111. Derved opvarmes materialet til en temperatur, der let overstiger den førnævnte maksimaltemperatur, ved hvilken den fremstillede beholder skal anvendes.

DK 163970 B

17

Den således udvidede mellemliggende præform indføres derefter i spalten 120 til omdannelse af præformens munding 12g. Ved en relativ bevægelse mellem bundunderstøtningen 130 og bøsningen 120 trykkes det opvarmede 3 materiale ind i spalten 125 mellem dornen 140 og bøsnin gens 120 øvre afsnit 121 med en formindsket diameter, hvorved den udvidede mellemliggende præforms omkreds formindskes i mundingsafsnittet. Ved en efterfølgende relativ bevægelse mellem dornen 140 og bøsningen 120 10 under samtidig understøtning af den mellemliggende præ- form ved hjælp af bundunderstøtningen 130 (hvorunder den mellemliggende præforms indre sættes under tryk om nødvendigt) foldes den mellemliggende præforms øvre kantpartier udad og føres ind i spalten 147 mellem dor-15 nens øvre afsnit 142 og bøsningens øvre afsnit 121 til dannelse af en udad rettet flange 18. Herved er en udførelsesform for et hult legeme eller beholder 19 ifølge opfindelsen afsluttet.

De hidtil anvendte betegnelser øvre, nedre, lodrette 20 og lignende er anvendt alene i forbindelse med figurerne, idet apparatet ifølge opfindelsen kan indtage vilkårlige orienteringer. Inden for opfindelsens ramme er det også muligt at give præformen, den mellemliggende præform og den færdige beholder et vilkårligt tværsnitsprofil, 25 som også kan være udformet forskelligt i forskellige afsnit af både præformen og den mellemliggende præform og den færdige beholder. Den beskrevne omdannelse af mundingsafsnittet kan også anvendes i forbindelse med mellemliggende præforme med et ikke-cirkulært tværsnits-30 profil, og teknikken er også anvendelig til at omdanne ikke-cirkulære mundingspartier til cirkulære mundings-partier.

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en beholder ud fra en primær rørformet præform (10) af et orienterbart og/eller krystalliserbart formstofmateriale, kendetegnet ved, at præformen i et omkredsområde 5 (13) ud for præformens mundingskant (14) fastgøres mel lem mekaniske organer (30, 40), og at omkredsområdet (13) samtidigt med en kontinuerlig fastholdelse af præ-formen i dette omkredsområde forskydes ved en relativ bevægelse mellem de mekaniske organer (30, 40) og en 10 dorn (30) i aksialretningen til indsætning af dornen i præformen samtidigt med dennes udvidelse.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialet i et primært cylindrisk afsnit af præformen forud for dennes udvidelse udvides i præfor- 15 mens aksialretning samtidigt med en formindskelse af materialetykkelsen til orientering og/eller krystallisation af præformens materiale, og/eller at materialet under udvidelsen orienteres og/eller krystalliseres svarende til den orientering og/eller krystallisation, 20 som materialet ville have opnået under en strækning op til materialets flydegrænse.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, k ende-tegnet ved, at omkredsområdet (13) til fastgørelse af præformen ved hjælp af de mekanisme organer (30, 25 40) udformes som en kantflange af et tykkere materiale og/eller som en kantflange (13d), der vender udad fra præformens munding (12).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der under den relative bevægelse af dornen (50) 30 og de mekaniske organer (30, 40) påtrykkes en mod præ- DK 163970B 19 formens munding (12) rettet kraft på præformens bundafsnit (11), eller at præformens udvidelse finder sted i trin, idet dornen (50) forsynes med et antal på hinanden følgende partier med voksende omkreds, og/eller at præfor-5 mens 'udvidelse finder sted i trin ved en gradvis indfø ring af dorne (50) med voksende omkreds i præformen.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at de mekaniske organer (30, 40) til fastgørelse af præformen i omkredsområdet (13) har ansatsflader 10 mod det periferiske område, og at overfladernes temperatur forøges over det anvendte formstofmateriales glasovergangstemperatur, eller at dornen (50) opvarmes i det mindste i det område (51), hvor dornen og præformens materiale bringes i indbyrdes berøring, til en temperatur 15 over materialets glasovergangstemperatur til udvidelse af præformen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at præformens materiale, forud for præformens udvidelse, omsluttes af en bøsning (60), hvis mod præformen 20 vendende overflader bringes op på en temperatur på ikke mindre end ca. 30 DC under eller ikke over 70 °C over glasovergangstemperaturen, og/eller at præformens materiale efter præformens udvidelse omsluttes af en bøsning (40), hvis temperatur overstiger glasovergangstempera- 25 turen, til temperaturstabilisering af det ved udvidelsen omdannede materiale.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at materialet i omkredsområdet (13g) ved mundingskanten (14g) på præformen opvarmes til en temperatur, 30 der overstiger materialets glasovergangstemperatur, fortrinsvis til en temperatur, der overstiger den temperatur, ved hvilken præformen blev varmestabiliseret, samt at materialet i omkredsområdet formgives endeligt DK 163970 B 20 ved hjælp af mekaniske formgivningsorganer (120, 140).

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at omkredsområdet (13, 13g) formindskes ved en aksial forskydning af dette område i forhold til et 5 bøsningformet organ (120), hvorefter området i et ende- område omfattende mundingskanten (14g) ombøjes til dannelse af en mundings flange (18), der vender udad fra præformens centrale akse (16).

9. Apparat til brug ved fremgangsmåden ifølge ethvert 10 af kravene 1-8 ved fremstilling af en beholder ud fra en hul rørformet præform, hvor legemets aksialt rettede vægge omfatter et orienteret og/eller krystalliseret formstofmateriale, kendetegnet ved, at appa-ratet omfatter mekaniske organer (30, 40, 75), der er 15 indbyrdes bevægelige til dannelse af et ribbeformet område i nærheden af mundingskanten på præformen, samt at de mekaniske organer omfatter en bundunderstøtning (75), der er anbragt aksialt bevægeligt inden i mindst det ene af de mekaniske organer (30, 40) til at kunne 20 foretage en relativ bevægelse i forhold til disse organer samtidigt med en udvidelse af præformen til dannelse af det ribbeformede område.