NL8003112A - Werkwijze voor het vervaardigen van een houder van thermoplastische kunststof, en zodoende vervaadigde houder. - Google Patents

Description

S

% 4

Werkwijze voor het vervaardigen van een houder van thermoplastische kunststof, en zodoende vervaardigde houder.

De uitvinding heeft betrekking op de vervaardiging van voorwerpen van thermoplastische kunststof van de polyester- of polyamide soort, bij voorkeur van polyetheentereftalaat, waarbij het voorwerp wordt gevormd uit een element, dat bestaat uit een rand-5 deel, dat een in verhouding tot het randdeel verzonken aangebracht lichaam omgeeft. Het element wordt gevormd uit een ruw stuk van in hoofdzaak amorf materiaal of van een materiaal met een kristallini-teit van minder dan 10$. Het ruwe stuk bestaat bij voorbeeld uit een vlakke plaat, een ruwe schaal, enzovoorts. Het lichaam of delen 10 daarvan worden gevormd door strekken tot aan het vloeien van het materiaal bij het ruwe stuk, welk materiaal zich in de materiaal-gedeelten van het ruwe stuk bevindt, die bij het element het randdeel vormen, waarbij het tot vloeien gestrekte materiaal in het lichaam een kristalliniteit van tussen 10$ en 23% aanneemt, terwijl 15 de kristalliniteit in het materiaal in het randdeel en in de niet gestrekte delen de vroegere waarde daarvan van minder dan 10¾ behoudt. Het randdeel wordt gescheiden van het lichaam, waarbij dit laatste door een aantal malen trekken in axiale richting wordt verlengd, terwijl tegelijkertijd de uitbreiding van het lichaam 20 onder een rechte hoek daarop afneemt. Door een blaaswerkwijze wordt het lichaam van het element of het getrokken deel omgevormd tot het voorwerp.

Bij de vervaardiging van produkten van thermoplastische kunststof wordt veelal uitgegaan van in hoofdzaak een· vlak ruw stuk.

25 Hierbij wordt een eindprodukt in het algemeen in een vervormingsstap 800 3 1 12 2 gevormd of wordt een voorvormstuk voor het later omvormen tot een eindprodukt, gevormd. De vervorming van het ruwe stuk vindt volgens de tegenwoordig bekende werkwijzen volgens de blaasvormwerkwijze plaats of volgens de thermovormwerkwijze. Bij de blaasvormwerkwijze 5 worden in de regel dikke gedeelten verkregen in de bodem. Bij de thermovormwerkwijze wordt met zogenoemde negatieve of zogenoemde positieve thermovormen gewerkt. Bij het negatieve thermovormen wordt een dunne bodem verkregen, waarbij bij het positieve thermovormen een dikke bodem wordt verkregen.

10 Bij het negatieve thermovormen wordt een warme foelie of een warm vlies over holle ruimten gelegd, waarna het materiaal van het vlies of de foelie door uitwendige druk en inwendige onderdruk in de holle ruimten wordt gedrukt en gezogen. Dit brengt mee, dat het materiaal wordt gestrekt en dun wordt wanneer het in de betrok-15 ken holle ruimten naar binnen wordt gezogen. Wanneer het bij de holle ruimten gaat om een beker, wordt een dun gestrekte bodem verkregen en een toenemende wanddikte in de richting naar de bekerrand.

Bij het positief thermovormen vormt de bekervorm een uitstekend lichaam, waarbij het materiaal van het vlies of de foelie 20 over dit uitstekende lichaam wordt gedrukt en gezogen. Dit brengt mee, dat het materiaal bij het bovendeel van het uitstekende lichaam, dat wil zeggen de bodem van de beker, dik en in het algemeen ongestrekt blijft, terwijl het materiaal naar de rand van de beker in dikte afneemt.

25 Ten einde bij het negatief thermovormen een voldoende materiaaldikte te bereiken in het bodemdeel van de beker, moet een uitgangsmateriaal worden gekozen met een voldoende dikte. Ten einde bij het positief thermovormen een voldoende dikte te bereiken in het randgebied van de beker, hetgeen voor de stabiliteit van de 30 beker nodig is, moet eveneens een uitgangsmateriaal worden gekozen met een voldoende dikte. Bij het negatief thermovormen blijven de materiaalgebieden tussen de gevormde bekers onbeïnvloed, en worden vervolgens na het vervaardigen van de eigenlijke beker, afgescheiden. Bij het positief thermovormen wordt het materiaal tussen de bekers 35 in verdiepingen getrokken, en van de gevormde bekers afgescheiden, 800 3 1 12 * ♦ 3

Bij het positief thermovormen worden zodoende bekerbodems verkregen met in het algemeen een zelfde dikte als bij het uitgangsmateriaal.

Beide vormwerkwijzen vereisen onnodig hoog materiaal verbruik, hetgeen bij de massavervaardiging van voorwerpen van economische 5 betekenis is.

De onderhavige uitvinding schakelt bepaalde, met de tot nu toe bekende werkwijzen verbonden nadelen uit.

De uitvinding is in het bijzonder geschikt voor de vervaardiging van voorwerpen van thermoplastische kunststof van de 10 polyester- of polyamide soort. Voorbeelden van dergelijke kunst stoffen zijn poletheentereftalaat, polyhexametheen-adipamide, polycaprolactam, polyhexametheen-sebacamide, polyetheen-2,6- en 1,5 naftalaat, polytetrametheen-1,2-dioxybenzoaat en copolymeren van etheentereftalaat, etheenisoftalaat en andere soortgelijke 15 polymeren. De beschrijving van de uitvinding richt zich in hoofdzaak op polyetheentereftalaat, dat hierna verder wordt aangeduid met PET, waarbij de uitvinding echter niet uitsluitend is beperkt tot de toepassing van dit materiaal noch van de andere, reeds genoemde materialen, maar ook geschikt is voor vele andere thermoplastische 20 kunststoffen.

Voor een beter begrip van de probleemstelling en de uitvinding worden vervolgens enkele kenmerkende eigenschappen beschreven van het polyester polyetheentereftalaat. Uit de literatuur, bij voorbeeld "Properties of Polymers" door D.W. van Krevelen, Elsevier 25 Scientific Publishing Company 1976, is bekend, dat de eigenschappen van het materiaal bij een oriëntering van amorf polyetheentereftalaat, worden veranderd. Enkele van deze veranderingen zijn weergegeven in de diagrammen, figuur 14.3 en 14.4 op de bladzijden 31? en 319 in het boek "Properties of Polymers". De in de hierna volgende 30 bespreking gebruikte aanduidingen komen overeen met de aanduidingen in het genoemde boek.

PET kan, evenals vele andere thermoplastische kunststoffen, door strekken van het materiaal worden georiënteerd. Gewoonlijk vindt dit strekken plaats bij een temperatuur boven de glas overgangs-33 temperatuur Tg van het materiaal. Door het oriënteren worden de 800 3 1 12 if sterkte eigenschappen van het materiaal verbeterd. Uit de literatuur blijkt, dat bij thermoplastische kunststof PET een vergroting van de rekverhouding-A-, dat wil zeggen het quotiënt tussen de lengte van het gestrekte materiaal en de lengte van het niet gestrekte 5 materiaal, ook een vergroting van de verbetering van de materiaal eigenschappen meebrengt. Bij een vergroting van de rekverhouding -Λ. van ongeveer 2 tot iets meer dan 3 maal zijn bijzonder grote veranderingen aanwezig van de materiaaleigenschappen. Hierbij wordt de sterkte in de oriënteringsrichting opmerkelijk verbeterd, waarbij 10 tegelijkertijd de dichtheid J evenals de kristalliniteit Xc toeneemt, en de glas overgangstemperatuur Tg wordt verhoogd. Uit het diagram op bladzijde 317 blijkt, dat het materiaal na het strekken waarbij _/\_de waarde 3»1 aanneemt, een kracht per oppervlakte eenheid weerstaat, die overeenkomt met cf = 10, en dit bij een zeer kleine rek, 15 waarbij de rek bij-/L = 2,8 aanzienlijk groter is. Hierna wordt veelal het begrip "stap" gebruikt om een oriënteringsverloop aan te duiden, dat door het strekken of een dikteverraindering van althans ongeveer driemaal wordt bereikt, en waarbij de hiervoor aangegeven, opmerkelijke verbeteringen van de materiaaleigenschappen optreden.

20 De hiervoor aangegeven diagrammen tonen veranderingen, die worden verkregen bij het monoaxiaal oriënteren van het materiaal.

Bij het biaxiaal oriënteren worden soortgelijke gevolgen verkregen in beide oriënteringsrichtingen. De oriëntering vindt in de regel plaats door het op elkaar volgend strekken.

25 Verbeterde materiaaleigenschappen, overeenkomende met die welke worden verkregen bij de hiervoor bepaalde "stap", worden ook verkregen wanneer een amorf materiaal tot vloeien wordt gestrekt, en het materiaal voorafgaande aan het vloeien een temperatuur heeft, die onder de glas overgangstemperatuur Tg ligt. Bij een trekstaaf 30 ontstaat in het vloeigebied een diameter vermindering met ongeveer het drievoudige. Bij het trekken wordt het vloeigebied onafgebroken in het amorfe materiaal verder verplaatst, terwijl tegelijkertijd het materiaal, dat reeds de vloeitoestand heeft doorgemaakt, de trekkrachten van de proefstaaf zonder bijkomende, blijvende rek 35 opneemt.

8003112 5

Overeenkomstig de uitvinding wordt een element vervaardigd, dat bestaat uit een randdeel en een bekerdeel, waarbij wordt uitgegaan van een in hoofdzaak vlak ruw stuk van amorf materiaal of met een kristalliniteit van minder dan 10¾. Door het trekken wordt het 5 materiaal in ringvormige gedeelten bij het ruwe stuk in de vloei- toestand gebracht. Hierbij wordt het bekerdeel gevormd. Bij bepaalde toepassingen staan de radiale en axiale uitbreiding van de beker in een zodanige onderlinge verhouding, dat een vervaardiging van de beker in een enkel trekken niet mogelijk is. Overeenkomstig de 10 uitvinding wordt de gewenste verhouding verkregen door een aantal malen trekken van de beker, waarbij de diameter van de beker bij elk opnieuw trekken wordt verminderd, terwijl de materiaaldikte in het algemeen behouden blijft.

Door een blaaswerkwijze wordt het bekerdeel van het element 15 of de getrokken beker omgevormd tot het voorwerp.

Overeenkomstig de uitvinding wordt een element verkregen, dat bestaat uit een randdeel en een bekerdeel, waarbij het materiaal bij voorkeur in de gehele bodem van het bekerdeel (beker) in het algemeen regelmatig dik is en georiënteerd. Bij een bepaalde uit-20 voeringsvorm bestaat bovendien het materiaal in het bodemdeel van de beker volledig of gedeeltelijk uit materiaal met een zelfde dikte als het materiaal van de wand. De overige materiaalgedeelten hebben dikten en materiaaleigenschappen van het materiaal. Bij bepaalde toepassingsgevallen is de bodem in het algemeen volledig vlak, ter-25 wijl bij andere toepassingsgevallen de bodem bestaat uit delen, die in verhouding tot de bekernartlijn axiaal verplaatst zijn. Hierbij worden bij bepaalde uitvoeringen, ringvormige randgedeelten in aansluiting op de onderste rand van de wand gevormd, terwijl bij andere uitvoeringsvormen bodemgedeelten in het midden verder vanaf de 50 bovenste openingsrand van het element zijn verplaatst.

Het element bestaat uit een randdeel, dat een in verhouding tot het randdeel verzonken lichaam omgeeft. Het materiaal in het randdeel is in hoofdzaak amorf of heeft een kristalliniteit van minder dan 10¾. Het lichaam heeft een wanddeel en een bodemdeel. Het 35 wanddeel bestaat uit materiaal, dat bij een temperatuur beneden de 800 3 1 12 6 glas overgangstemperatuur Tg tot vloeien is getrokken, en waarbij de kristalliniteit tussen 10$ en 25$ bedraagt. In de gronduitvoering van het element bestaat de bodem uit in hoofdzaak amorf materiaal of uit materiaal met een kristalliniteit beneden 10$. Bij uit-5 voeringsvormen bestaat de bodem naar keuze uit materiaal, dat bij een temperatuur beneden de glas overgangstemperatuur Tg en bij een kristalliniteit tussen 10$ en 25$ tot vloeien is getrokken, dat wil zeggen uit materiaal met eigenschappen, die in hoofdzaak overeenkomen met de materiaaleigenschappen van het wanddeel van het element 10 of uit materiaalgedeelten, die tot vloeien zijn getrokken, afwisse lend met materiaalgedeelten met in hoofdzaak amorf materiaal of materiaal met een kristalliniteit van minder dan 10$. Bij bepaalde uitvoeringsvormen zijn de reeds genoemde materiaalgebieden in de bodem in axiale richting in verhouding tot de onderste rand van het 15 wanddeel, verplaatst.

Bij de vervaardiging van een element wordt een in hoofdzaak vlak ruw stuk van thermoplastische kunststof en met een kristalliniteit van minder dan 10$ en een temperatuur beneden de glas-overgangstemperatuur Tg ingeklemd tussen tegenhouders, zodat een 20 gebied wordt gevormd, dat volledig wordt omsloten door de ingeklemde materiaalgedeelten. Tegen dit gebied wordt een perswerktuig geplaatst, waarvan het aanligvlak kleiner is dan het vlak van het gebied. Hierbij ontstaat tussen de ingeklemde materiaalgedeelten van het ruwe stuk en het deel van het gebied, dat tegen het perswerktuig 25 aanligt, een gesloten, strookvormig materiaalgebied. Een aandrijf- inrichting verschuift dan het perswerktuig in verhouding tot de tegenhouding bij een verder aanliggen van het perswerktuig tegen het gebied. Hierbij wordt het materiaal in het strookvormige gebied zodanig gestrekt, dat een vloeien van het materiaal optreedt, waar-50 bij het materiaal wordt georiënteerd, terwijl tegelijkertijd de dikte van het materiaal bij PET met het drievoudige wordt verminderd. Bij het strekken wordt het wanddeel van het element gevormd.

Doordat de omtrek van het aanligvlak van her perswerktuig kleiner is dan de binnenomtrek van de inkleminrichtingen, wordt het 55 materiaal in aansluiting op de rand van het perswerktuig blootge- 8003 1 12 7 steld aan de grootste belasting, zodat het vloeien van het materiaal gewoonlijk op deze plaats begint. De hieruit ontstane werking wordt nog versterkt, doordat de overgang tussen het aanlig-vlak van het perswerktuig en de zijwanden daarvan betrekkelijk 5 scherprandig is uitgevoerd. Wanneer het vloeien is opgetreden, wordt het gebied voor het vloeien van het materiaal geleidelijk verschoven in de richting naar de inkleminrichtingen. Bij bepaalde toepassings-voorbeelden wordt het persen onderbroken wanneer het vloeigebied is aangekomen bij de perswerktuigen. Bij andere toepassingsvoorbeelden 10 wordt her persen voortgezet, waarbij een opnieuw vloeien plaats vindt van het materiaal in aansluiting op de randen van het perswerktuig, en vanaf deze gebieden naar het midden van het materiaal wordt verplaatst. Wanneer al het materiaal, dat tegen het aanligvlak van het perswerktuig aanligt, een vloeien heeft doorgemaakt, wordt 15 bij bepaalde toepassingsvoorbeelden het tussen de inkleminrichtingen liggende materiaal, dat het dichtst bij de binnenomtrek ligt van de inkleminrichtingen, benut voor een verder trekken. Ten einde dit mogelijk te maken is gewoonlijk een enigszins verhoogde temperatuur bij dit materiaal nodig. De uitgangstemperatuur blijft echter nog 20 altijd onder de glas overgangstemperatuur Tg.

Bij bepaalde toepassingsvoorbeelden is een versnelde koeling van het getrokken materiaal nodig. Hierbij is bij voorkeur het perswerktuig voorzien van een koelinrichting, die zodanig is aangebracht, dat de gebieden van het materiaal, welke gebieden 25 gedurende het trekken van het materiaal vloeien, tegen de koel inrichting aanliggen.

Bij bepaalde toepassingen wordt met het vloeien van het materiaal begonnen in aansluiting op de inkleminrichtingen. Dit wordt bereikt, doordat de inkleminrichtingen zijn voorzien van verwarmings-30 inrichtingen, die de temperatuur van het materiaalgedeelte verhogen, waar het vloeien moet beginnen. De temperatuur bij het materiaal blijft echter nog altijd beneden de glas overgangstemperatuur Tg van het materiaal. Wanneer het vloeien is opgetreden, verloopt dit verder in de richting naar het aanligvlak van het perswerktuig, en 35 in voorkomende gevallen voorbij de overgang tussen de zijwanden en 800 3 1 12 8 het aanligvlak van het perswerktuig. Om te verzekeren, dat de in-kleminrichtingen het ruwe stuk in de toekomstige randgedeelten van het element vasthouden, worden de inkleminrichtingen in de regel voorzien van koelinrichtingen.

5 De uitvindingsgedachte omvat ook de mogelijkheid om door een reeks van op elkaar volgend trekken zowel in het wanddeel als in het bodemdeel van het lichaam materiaalgedeelten te bereiken, die afwisselend bestaan uit materiaalgedeelten, die tot vloeien zijn getrokken en op deze wijze een verminderde wanddikte hebben ver-10 kregen, en uit niet getrokken materiaalgedeelten, die de wanddikte daarvan hebben behouden. Bij in het bodemdeel van het lichaam zich bevindende materiaalgedeelten vindt bij bepaalde toepassingsvoor-beelden in samenhang met het trekken, ook een verschuiven plaats van het materiaal in de axiale richting van het lichaam.

15 Van het gevormde element wordt het randdeel verwijderd, waarbij het element door een aantal malen trekken wordt omgevormd.

Dit aantal malen trekken vindt plaats bij een temperatuur beneden de glas overgangsteraperatuur Tg en brengt een vermindering tot stand van de diameter van de beker, terwijl het lichaam tegelijkertijd in 20 axiale richting wordt verlengd. Het trekken betekent een uitsluitende herverdeling van het materiaal zonder dat vloeien optreedt.

De na het beëindigen van het trekken gevormde beker heeft aan een einde een opening, en aan het andere einde een bodemdeel, afhankelijk van de wijze waarop het element is gevormd, bestaat het 25 bodemdeel volledig of gedeeltelijk uit amorf materiaal of uit niet georiënteerd materiaal. In het eerst genoemde geval behoudt zodoende het bodemdeel de dikte van het uitgangsmateriaal in het amorfe gebied of in de amorfe gebieden. Het amorfe materiaal is geschikt om te dienen als bevestigingsmateriaal voor het aan de beker lassen 50 van bijkomende delen. Deze behoefte is bij voorbeeld aanwezig, wan neer de beker wordt toegepast als houder en het bodemdeel van de beker tevens het bodemdeel van de houder vormt. Hierbij is het doelmatig om een uitwendige poot te lassen aan de houder. De op de beschreven wijze gevormde beker heeft een openingsdeel, dat na een 55 eventueel nabewerken bij voorkeur wordt verwijd, zodat een oragekraalde 8003 1 12 9 rand wordt verschaft, waarbij de stabiliteit van de omgekraalde rand wordt vergroot door verhitten tot aan de maximale kristallisatie temperatuur van het materiaal. De omgekrulde rand is hierdoor goed geschikt voor het samenvouwen met bij voorbeeld een los deksel 5 van een passend materiaal, bij voorbeeld metaal.

Bij een ander toepassingsvoorbeeld wordt het trekken van de beker onderbroken, zodat delen van de beker in vergelijking tot de uitgangsdiameter een verkleinde diameter hebben. Door het verwijderen van de bodem in dit deel met de kleinere diameter, door het 10 verwijden van de gevormde rand en het stabiliseren van de monding, die op de in het vorige gedeelte beschreven wijze is ontstaan, wordt een mondingsdeel verkregen, dat geschikt is voor het aanbrengen van bij voorbeeld een afsluiting of een kroonkurk. Het andere, nog open deel van de beker wordt bij voorbeeld op soortgelijke wijze als 15 reeds beschreven, afgesloten met een dekselspiegel.

Bij de blaaswerkwijze wordt uitgegaan van een beker, die op gebruikelijke wijze is afgescheiden van het randdeel van het element of van een opnieuw getrokken beker. Door het blazen tegen warme vormwanden, wordt de beker, waarvan het materiaal een tempera-20 tuur heeft boven de glas overgangstemperatuur Tg, zodanig omgevormd, dat deze overeenkomt met de vorm van het voorziene eindprodukt. Bij bepaalde toepassingsgevallen wordt een warme blaasdoorn gebruikt ten einde bovenmatig afkoelen van het materiaal gedurende het blazen te voorkomen, 25 Uit het gestelde blijkt, dat de combinatie van het trekken tot aan het vloeien met het oog op het verkrijgen van een element, het opnieuw trekken van de beker van het gevormde element en een blaaswerkwijze, vele keuzemogelijkheden biedt voor het vormen van verschillende soorten voorwerpen.

30 Een op de hiervoor beschreven wijze vervaardigd voorwerp is zodoende niet uitsluitend geschikt voor toepassing als houder, maar voor vele andere mogelijke toepassingen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 35 de figuren 1 en 2 gekozen uitvoeringsvormen tonen van 800 3 1 12 10 voor het omvormen geschikte banden, fig. 3 een element toont, waarbij een bodemdeel van het lichaam in hoofdzaak bestaat uit amorf materiaal, de figuren ^-10 in beginsel inrichtingen tonen voor het 3 trekken van het element, fig. 11 een deel toont van een inrichting voor het opnieuw trekken van de beker van het element, fig. 12 de beker toont van het element voorafgaande aan het opnieuw trekken, 10 fig. 13 de beker toont van het element, na het gedeeltelijk opnieuw trekken daarvan, fig. 1^ de beker toont van het element na het volledig opnieuw trekken daarvan, fig. 15 de beker toont van het element, waarbij het 15 gedeeltelijk opnieuw getrokken deel van de beker volgens figuur 15 opnieuw is getrokken, fig. 16 een uit de beker volgens figuur 15 vervaardigde houder toont, de figuren 17-19 de tegenstukken tonen met betrekking tot 20 de figuren 12-1*f, waarbij het bodemdeel van de beker, gedeelten van amorf materiaal heeft, en de figuren 20-22 gekozen uitvoeringen tonen van geblazen voorwerpen.

De figuren 1 en 2 tonen een band of een ruw stuk 1*+', 1V' 25 van thermoplastische kunststof, waarbij de banden of ruwe stukken van boven worden gezien. In de figuren zijn ringvormige materiaal-gebieden 16*, 16" en 17', 17" weergegeven. Verder is een materiaal-gebied 15', 15" te zien, dat wordt omgeven door het voorgaande ringvormige materiaalgebied 17*, 17"· Het materiaalgebied 16 betekent 30 het gebied, dat bij het trekken van het ruwe stuk tussen de inklem- inrichtingen 30a-b (zie figuur 4) wordt ingeklemd. Het materiaalgebied 15 betekent het gebied, dat bij het trekken van het ruwe stuk tegen het persvlak van het perswerktuig 20 (zie figuur k) aanligt.

Het materiaalgebied 17 betekent het gebied, dat bij het trekken van 35 het ruwe stuk in de vloeitoestand wordt gebracht.

800 3 1 12 11

Figuut 3 toont een element 10, bestaande uit een randdeel 12 en een lichaam 13. Het lichaam bestaat op zijn beurt uit een wanddeel 18 en een bodemdeel 11. In de figuur bestaat het wanddeel uit getrokken materiaal van in verhouding tot de dikte van het uit-5 gangsmateriaal, verminderde dikte. Het bodemdeel 11 bestaat uit materiaal, dat met behoud van de materiaaleigenschappen daarvan in axiale richting van het lichaam is verschoven. Verder is een gebied 19 aangeduid, waarbij het tot het randdeel 12 behorende materiaal in de vloeitoestand is geweest.

10 In de figuren ^-8 is een aantal inkleminrichtingen 30 te zien, welke inrichtingen het ruwe stuk 1^f vastzetten. Een perswerktuig 20 bevindt zich tussen de inkleminrichtingen J>0 en heeft een pervlak 21. In figuur k heeft het perswerktuig een stand, waarin het persvlak 21 direkt naast het bovenste oppervlak van het ruwe 15 stuk Ik is gelegen. In figuur 5 is het perswerktuig naar beneden verschoven, waarbij het vloeien van het materiaal is begonnen. In figuur 6 is het perswerktuig zodanig ver verschoven, dat een element volgens figuur 3 is ontstaan, In figuur 7 is het perswerktuig nog verder verschoven, waarbij een verder vloeien van het materiaal heeft 20 plaatsgevonden. Hierbij is een element 10' ontstaan, waarvan het lichaam 13' een bodemdeel 11 heeft, dat in de middengedeelten daarvan bestaat uit amorf, niet getrokken materiaal, dat wordt omgeven door getrokken, georiënteerd materiaal, waarbij een vloeien heeft plaatsgevonden. In figuur 8 tenslotte is het perswerktuig 20 zodanig 25 ver verschoven, dat praktisch al het materiaal in het bodemdeel 11" van het lichaam 13” in de vloeitoestand is geweest. Hierbij is een element 10' ontstaan, waarbij zowel het wanddeel als het bodemdeel van het lichaam een verminderde wanddikte heeft, doordat het materiaal in de vloeitoestand is geweest en tegelijkertijd een oriëntering 30 heeft gekregen.

In de figuren 9 en 10 is een gekozen uitvoeringsvorm te zien van de inkleminrichtingen 33a-b, die zijn voorzien van koel-kanalen 31 en verwarmingskanalen 3^· In deze figuren is alleen de toevoerleiding voor de verwarmingskanalen weergegeven, waarbij de 35 afvoerleiding van de verwarmingskanalen in de figuren achter de 8003112 12 toevoerleiding ligt en \is aangeduid door de naar boven gerichte pijl. De koelkanalen, evenals de verwarmingskanalen zijn afgedekt door plaatvormige afdekkingen 35, waarvan het andere oppervlak tevens het aanligvlak vormt van de inkleminrichtingen voor het 5 inklemmen van het ruwe stuk. Een isolatie 32 scheidt het gekoelde gebied van de inkleminrichtingen vein het verwarmde gebied. Bij bepaalde toepassingen worden de verwarmingskanalen eveneens gebruikt als koelkanalen.

De figuren tonen bovendien een gekozen uitvoeringsvorm 10 van het perswerktuig 20a, dat eveneens is voorzien van koelkanalen 22. De koelkanalen zijn afgedekt door een koelmantel 23» die tevens het uitwendige aanligvlak vormt van het perswerktuig tegen het materiaal gedurende het trekken. Figuur 9 toont een stand van het perswerktuig, die overeenkomt met de in figuur 3 weergegeven stand, 15 waarbij figuur 10 een stand van het perswerktuig toont, die over eenkomt met de stand volgens figuur 8. Het perswerktuig is uitgevoerd met een draaisymmetrisch, gewelfd vlak, dat zodanig is gevormd, dat het materiaal bij het trekken in het vloeigebied altijd tegen de koelmantel aanligt, terwijl het materiaal, dat nog niet in 20 de vloei toestand is geweest, in het gebied tussen het perswerktuig en de inkleminrichtingen op geen enkele plaats tegen een inrichting aanligt.

De verwarming van het materiaal met behulp van de verwarmingskanalen 3^+ heeft tot doel de vloeibereidheid van het materi-55 aal te vergroten. De verwarming wordt echter begrensd, doordat de temperatuur van het materiaal altijd beneden de glas overgangs-temperatuur Tg moet liggen. Door de verwarming is het mogelijk om het trekken van het materiaal een stuk te laten voortzetten in het gebied tussen de kaken van de inkleminrichtingen, zoals weergegeven 30 in figuur 10. Een andere gekozen toepassing, waarbij de vergrote vloeibereidheid van het materiaal wordt benut, wordt verschaft, doordat bij het trekken het begingebied voor het vloeien van het materiaal wordt gestuurd naar het gebied naast de binnenranden van de inkleminrichtingen. Wanneer het vloeien is opgetreden, verschuift 35 het vloeigebied geleidelijk in de richting van de inkleminrichtingen 800 3 1 12 13 weg naar de bodem van het perswerktuig naar gelang dit in de figuren naar beneden wordt verschoven.

Hierdoor wordt bereikt, dat het vloeien altijd in de zelfde richting wordt voortgeplant, waardoor het opnieuw beginnen 5 van het vloeien, hetgeen bij toepassing van de in de figuren ^-8 weergegeven uitvoeringsvorm plaatsvindt, wordt voorkomen.

In figuur 11 is een inrichting te zien voor het opnieuw trekken van het eerder gevormde element. De figuur, die de inrichting slechts gedeeltelijk weergeeft, toont een persdoorn ^0, verder 10 een tegenhoudring k'\, een trekring h2 en een wanddeel 18 bij een element, waarbij het wanddeel zich in het omvormen bevindt. Verder is een bodem 11” te zien bij het lichaam 13 van het element. De trekring hZ is uitgevoerd met een calibreerinrichting ^3, die de dikte bepaalt van het opnieuw getrokken materiaal van het wanddeel 13 18.

In figuur 12 is een met het perswerktuig 20a volgens figuur 9 gevormd elementlichaam 50 te zien, waarbij het randdeel van het element uit het lichaam is vervaardigd. In figuur 13 is het omvormen van het lichaam 50 met behulp van een in figuur 11 weerge-20 geven inrichting aangezet. Het omvormen is zodanig ver voortgeschre den, 'dat een in hoofdzaak cilindrisch, groter deel, waarvan de diameter overeenkomt met die van het lichaam 50, en een korter deel 59 zijn gevormd. In figuur 14 is het omvormen afgesloten, waarbij een in hoofdzaak cilindrisch lichaam 52 met dezelfde diameter als 25 bij het kortere deel in figuur 13 is ontstaan.

In figuur 15 is een lichaam 53 te zien, waarvan het kortere deel 59 in de zin van een verdere vermindering van de diameter bij het kortere deel 59' met behulp van de in figuur 11 weergegeven inrichting is omgevormd. Tussen het kortere, cilindrische 30 deel 59' en het grotere deel van het lichaam 53 is een overgang 58 te zien.

Figuur 16 toont een geblazen, flesvormige houder 70', die is vervaardigd uit een lichaam 53 volgens figuur 15. Het bodemdeel van het kortere deel 59' is afgescheiden en vervangen door een 35 afsluiting 53» bij voorbeeld een capsule. Bij het afscheiden van het 8003 1 12 1*f bodemdeel ontstane mondingsranden zijn verwijd en omgekraald, waarna het materiaal in de omgekraalde materiaalgedeelten door verwarming van het materiaal tot de kristallisatie temperatuur, bij voorkeur een verhoogde kristalliniteit heeft verkregen. Op deze wijze 5 ontstaat een vergrote sterkte bij de mondingsrand, zodat deze goed geschikt is voor het afsluiten van de houder door bij voorbeeld een capsule of een kroonkurk. De reeds genoemde overgang tussen het kortere deel en het grotere deel van het lichaam vormt dan een flesseschouder 5>8'. Uit de figuur is tevens te zien op welke wijze 10 een dekselspiegel 56 na het vullen van de houder wordt vastgezet aan het andere einde van de houder 70'. Door het verwijden, omkralen en verwarmen van het materiaal ontstaan ook hierbij materiaalgedeelten, die bij voorbeeld geschikt zijn voor het samenvouwen met de dekselspiegel ten behoeve van het afsluiten van de houder.

15 De figuren 17-19 tonen tegenstukken voor de figuren 12-14.

De figuren laten zien op welke wijze een, uit een lichaam 11' volgens figuur 7 gevormd elementlichaam, wordt onderworpen aan een axiale verlenging bij een gelijktijdige vermindering van de diameter van het lichaam, en een in hoofdzaak volledig cilindrisch lichaam 20 61 vormt, waarbij het bodemdeel van dit lichaam bestaat uit een materiaalgedeelte 62 van in hoofdzaak amorf materiaal. Tijdens het omvormen ontstaat een tussenvorm van het lichaam, die in figuur 18 is aangeduid met 60.

Bij de uitvoeringsvorm, waarbij een lichaam wordt gevormd, 25 dat een amorf bodemgedeelte omvat, wordt ook een materiaalgebied verkregen, dat geschikt is als bevestigingsmateriaal voor het aan het lichaam lassen van bijkomende delen. Door de kristallisatie van het materiaal wordt een zeer vormbestendig gebied verkregen, waardoor de mogelijkheid wordt verschaft om de houder voor het bewaren 50 van vloeistoffen onder druk, bij voorbeeld koolzuur bevattende dranken, toe te passen zonder dat het gevaar bestaat van een vervorming van het bodemdeel. De uitvindingsgedachte omvat ook het vervangen van de weergegeven vlakke uitvoeringsvorm van het bodemdeel door een convex of concaaf vlak in afhankelijkheid van de 35 bijzondere wensen, die bij de afzonderlijke toepassingsgevallen 8003 1 12 15 aanwezig zijn.

De figuren 20-22 tonen gekozen uitvoeringsvormen van geblazen houders. Alle houders zijn op de in aansluiting op figuur 16 reeds beschreven wijze afgesloten door dekselspiegels. Natuur- 5 lijk is deze combinatie van geblazen houder en dekselspiegel alleen te beschouwen als een voorbeeld van de onderhavige afsluitmogelijk-heden.

Figuur 20 toont een uitvoeringsvorm, waarbij al het materiaal in de geblazen houder uit eerder getrokken materiaal bestaat.

10 De houder is naar keuze gevormd uit een lichaamsdeel volgens figuur 12 of volgens figuur 1^f.

In figuur 21 is een uitvoeringsvorm te zien van een geblazen houder, die is gevormd uit een lichaamsdeel volgens figuur 17 of figuur 19. Bij het blazen is het amorfe materiaalgebied 22 in 15 onveranderde amorfe toestand behouden, waarbij dit gebied een dikker gedeelte vormt in het bodemdeel van de houder. Bij bepaalde uitvoeringsvormen wordt dit gedeelte verhit tot de kristallisatie temperatuur van het materiaal, zodat een bodemgedeelte wordt gevormd, dat in het bijzonder geschikt is om vervormingskrachten te weerstaan, 20 bij voorbeeld op grond van een inwendige druk in de houder. Het amorfe materiaal is verder geschikt om te worden gebruikt voor het aanlassen van bijkomende kunststofdelen.

Figuur 22 toont een uitvoeringsvorm van een geblazen houder, die is gevormd uit een lichaamsdeel, waarbij de bodem van 25 het lichaamsdeel afwisselend bestaat uit tot vloeien getrokken materiaalgedeelten en afwisselend uit materiaalgedeelten, die hun oorspronkelijke dikten hebben behouden. Op deze wijze is een amorf materiaalgedeelte 21 in het midden ontstaan, dat wordt omgeven door een ringvormig amorf gedeelte 72, dat onder het gedeelte in het 30 midden ligt. Het gedeelte in het midden en het ringvormige gedeelte zijn verbonden door materiaal, dat tot vloeien is getrokken. Het ringvormige materiaalgedeelte vormt op deze wijze standvlakken voor de houder. De delen, die het mantelvlak van de houder vormen, zijn in de regel gevormd uit opnieuw getrokken materiaal. Althans in 35 de gevallen, dat de houder een betrekkelijk grote axiale uit- 8003112 16 breiding heeft, is een dergelijk opnieuw trekken nodig.

Het blazen vindt plaats op een willekeurig bekende wijze bij een temperatuur bij het materiaal, die boven de glas overgangs-temperatuur Tg ligt. Gewoonlijk vindt het blazen plaats tegen 5 verwarmde vormwanden. Bij bepaalde toepassingsvoorbeelden is een verwarmde, langwerpige blaasdoorn nodig, ten einde bovenmatig sterk afkoelen van het materiaal tijdens het blazen te voorkomen.

Het door het vloeien georiënteerde materiaal bezit verbeterde sterkte eigenschappen in de oriënteringsrichting, die in 10 hoofdzaak overeenkomt met de trekrichting van het materiaal. Door het verwarmen van het materiaal op een temperatuur boven de glas overgangstemperatuur Tg bestaan geen moeilijkheden om bij een blaas-werkwijze het element door strekken van het materiaal in een in hoofdzaak onder een rechte hoek op de genoemde oriënteringsrichting 15 liggende richting om te vormen. Een op deze wijze omgevormd element vormt bij voorbeeld een houder met een mantelvlak in het midden met een diameter, die de diameter van de opening overschrijdt, en met een bodem, die bestaat uit een standvlak, dat de overgang vormt tussen de onderste rand van het mantelvlak en het bodemvlak, waar-20 bij het bodemvlak naar keuze enigszins concaaf is of bestaat uit ringvormige materiaalgedeelten, die in axiale richting van de houder in onderlinge verhouding zijn verschoven.

De voorgaande beschrijving geeft alleen voorbeelden voor toepassing van de uitvinding. De uitvinding maakt het natuurlijk ook 25 mogelijk, dat een aantal combinaties van achter elkaar trekken wordt uitgevoerd, waarbij ook afwisselend gebieden worden gevormd met getrokken en niet getrokken materiaal. Het lichaam bestaat bij voorbeeld uit wanddelen met gedeelten, die niet getrokken materiaal bevatten, waarbij het bodemdeel uit gedeelten bestaat, bij voorbeeld 30 ringvormige, die niet getrokken materiaal bevatten, en deze gedeel ten in axiale richting van het lichaam in verhouding tot de onderste rand van het wanddeel, zijn verplaatst.

De uitvindingsgedachte omspant vele te kiezen uitvoeringsvormen. Volgens een daarvan vindt het trekken tot het vloeien van 35 het materiaal in het lichaam van het element plaats door een aantal 8003 1 12 17 achter elkaar trekken, waarbij voor elk trekken het aanligvlak van het perswerktuig kleiner wordt. Hierdoor wordt bereikt, dat de breedte van het materiaalgebied 15 wordt afgestemd op hoe ver het trekken is voortgeschreden.

5 Het is duidelijk, dat veranderingen en verbeteringen kunnen worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

8003112

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp van thermoplastische kunststof, bij voorbeeld een houder of een deel van een houder, met het kenmerk, dat een in hoofdzaak vlak ruw stuk 5 (Ut) van bij voorkeur polyetheentereftalaat met een kristalliniteit van minder dan 10$, bij voorkeur minder dan 5$? wordt ingeklemd tussen inkleminrichtingen (30) voor het vormen van één of meer, door gesloten, bandvormige, ingeklemde materiaalgedeelten (16) volledig omgeven gebieden (15), dat tegen elk gebied een perswerktuig (20) 10 wordt geplaatst, waarvan het aanligvlak (21) tegen het gebied (15) kleiner is dan het totale gebied (15)» waardoor een gesloten, strookvormig materiaalgebied (17) wordt gevormd tussen de ingeklemde materiaalgedeelten (16) en het tegen het perswerktuig (20) aanliggende deel van het gebied (15), dat het perswerktuig (20) door 15 middel van aandrijfinrichtingen in verhouding tot de inkleminricht ingen (30) bij een voortdurend aanliggen tegen het gebied (15) wordt verschoven, waardoor het materiaal in het strookvormige materiaalgebied (17) door trekken zodanig ver wordt gestrekt,dat een vloeien in het materiaal en een daardoor bepaalde oriëntering van het 20 materiaal plaatsvinden, waarbij gedeelten van een element (10) worden gevormd, welk element bestaat uit een randdeel (12) van materiaal van de ingeklemde materiaalgedeelten (16), en een in verhouding tot het randdeel verzonken liggend lichaam (13)» waarbij het genoemde lichaam (13) gedeelten heeft van materiaal, die tot 25 vloeien zijn getrokken en afkomstig zijn uit het gesloten, strook vormige gebied (17), waarbij de kristalliniteit van dit materiaal tussen 10$ en 25$ bij voorkeur tussen 12$ en 20$ ligt, terwijl de kristalliniteit van het materiaal in het randdeel en de niet getrokken delen van het lichaam, bij voorkeur de in de bodem (11) van het 30 lichaam liggende gedeelten, de vroegere waarde daarvan van minder dan 10$ behoudt, dat het lichaam (13) hij voorkeur van het randdeel (12) wordt afgescheiden, dat het lichaam (13) of delen daarvan met het materiaal bij een temperatuur boven de glas overgangstempera-tuur (Tg) door blazen tegen bij voorkeur warme vormwanden zodanig 35 wordt omgevormd, dat de vorm van het eindprodukt wordt verschaft. 8003 1 12

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het lichaam (13) of delen daarvan voorafgaande aan het blazen door een aantal malen opnieuw trekken in de axiale richting wordt verlengd, en een verminderde uitbreiding loodrecht daarop een in het 5 algemeen onveranderde dikte van het getrokken materiaal behoudt·

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het trekken voor het vloeien van het materiaal zodanig ver wordt voortgezet, dat nagenoeg al het materiaal in het materiaal-gebied (15) een vloeien heeft doorgemaakt, waardoor nagenoeg al het 10 materiaal in het lichaam (13) bestaat uit materiaal, dat het vloeien heeft doorgemaakt.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aanligvlak van het perswerktuig (20) kleiner is dan het oppervlak dan het door de gesloten, bandvormige, inge-15 klemde materiaalgedeelten (16) volledig omsloten gebied (15) om tot stand te brengen, dat het vloeien van het materiaal begint bij het perswerktuig.

5» Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de breedte van de ingeklemde materiaalgedeelten 20 (16) zodanig is gekozen, dat het vloeien van het materiaal aan het einde van het trekken in de genoemde gedeelten reikt en daarin eindigt.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het materiaal direkt voorafgaande aan het 25 trekken tot aan het vloeien, een temperatuur heeft, die onder de glas overgangstemperatuur (Tg) ligt, en daarbij bij voorkeur overeenkomt met de kamertemperatuur.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het materiaal in het gebied van het vloeien 30 althans gedurende het trekken wordt onderworpen aan een versnelde koeling.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het perswerktuig (20a) is voorzien van koelinrichtingen (22, 23)» die zodanig zijn aangebracht, dat bij het trekken van het materiaal, yj de gebieden waarin het materiaal vloeit, tegen de koelinrichtingen MO 31 12 aanliggen.

9· Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de thermoplastische kunststof bestaat uit polyester of polyamide, bij voorbeeld polyetheentereftalaat, poly-5 hexametheen-adipamide, polycaprolactam, polyhexametheen-sebacamide, polyetheen-2,6- en 1,5-naftalaat, polytetrametheen-1,2-dioxybenzo-aat en copolymeren van etheentereftalaat, etheenisoftalaat en andere, soortgelijke polymeer kunststoffen.

10. Volgens een der voorgaande conclusies vervaardigde 10 houder, bestaande uit een mondingsdeel met inbegrip van een mondingsrand, een houderdeel, een overgang tussen het mondingsdeel en het houderdeel, alsmede een bodemdeel met inbegrip van een overgang tussen het houderdeel en het bodemdeel, met het kenmerk, dat in hoofdzaak al het materiaal is georiënteerd en een kristalli-15 niteit heeft, die ten hoogste 6ö$ bedraagt en bij voorkeur bij een waarde tussen 10 en k0% ligt.

11. Volgens een der conclusies 1, 2, k-9 vervaardigde houder, bestaande uit een mondingsdeel met inbegrip van een mondingsrand, een houderdeel, een overgang tussen het mondingsdeel en het 20 houderdeel, alsmede een bodemdeel met inbegrip van een overgang tussen het bodemdeel en het houderdeel, met het kenmerk, dat al het materiaal in het mondingsdeel, de overgang tussen het mondingsdeel en het houderdeel, in het houderdeel en bij voorkeur in de overgang tussen het houderdeel en de bodem is georiënteerd en een 25 kristalliniteit heeft, die ten hoogste 60% bedraagt en bij voorkeur een waarde heeft tussen 10 en 40$, waarbij in de bodem georiënteerde materiaalgedeelten aanwezig zijn, waarvan de dikte in hoofdzaak overeenkomt met de dikte van het ruwe stuk.

12. Werkwijze in hoofdzaak zoals in de beschrijving 30 beschreven en in de tekening weergegeven.

13. Houder in hoofdzaak zoals in de beschrijving beschreven en in de tekening weergegeven 80 0 3 1 12