WO2004085133A1 - Kunststoffbehälter, insbesondere kunststoffflasche mit integriert ausgebildetem deformiertem bereich und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Kunststoffbehälter, insbesondere kunststoffflasche mit integriert ausgebildetem deformiertem bereich und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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WO2004085133A1
WO2004085133A1 PCT/EP2004/002016 EP2004002016W WO2004085133A1 WO 2004085133 A1 WO2004085133 A1 WO 2004085133A1 EP 2004002016 W EP2004002016 W EP 2004002016W WO 2004085133 A1 WO2004085133 A1 WO 2004085133A1
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blow
bubble
plastic container
blow mold
mold cavity
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PCT/EP2004/002016
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Robert Siegel
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Alpla-Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg
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    • B29L2031/46Knobs or handles, push-buttons, grips
    • B29L2031/463Grips, handles

Definitions

  • Plastic container in particular plastic bottle with an integrally formed deformed area and method for its production
  • the invention relates to a plastic container, in particular a plastic bottle with an integrally formed deformed area according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for producing such a plastic container according to the preamble of the independent method claim.
  • Plastic containers are mainly used for the packaging of fluid substances, such as drinks, oil, cleaning utensils, cosmetics, etc.
  • fluid substances such as drinks, oil, cleaning utensils, cosmetics, etc.
  • the low weight and the lower costs certainly play a significant role in this substitution.
  • the use of recyclable plastic materials and the overall lower overall energy balance in their manufacture also help to promote the acceptance of plastic containers, in particular plastic bottles, by the consumer.
  • plastic containers in particular plastic bottles, the use of which also depends not least on the plastics used.
  • the plastic containers are usually produced in a blow molding process in which the container, for example a bottle, is inflated into its final shape by overpressure in a blow mold.
  • blow molding processes of which process extrusion blow molding, injection blow molding and injection stretch blow molding are particularly noteworthy.
  • extrusion blow molding a plastic tube is hot extruded, placed in a two-part blow mold and inflated by means of a blow mandrel by overpressure according to the mold cavity.
  • Injection blow molding is a combination of injection molding and blow molding. First of all, casting process in a mold a pref orling (short pref orm).
  • This preform is removed from the injection mold, possibly conditioned and placed in a blow mold in which it is finally inflated to the desired shape with overpressure.
  • the injection molded preform can also be processed further in an injection stretch blow molding process, in which the preformed preform is introduced into the mold cavity and is additionally stretched into its final shape with a stretching mandrel during the blowing process.
  • a relatively large piece of the hot extruded tube is clamped in a blow mold during extrusion blow molding and inflated according to the inner contour of the blow mold cavity.
  • a relatively small preform is inserted into the blow mold cavity during injection blow molding or injection stretch blow molding.
  • the materials used are only given their desired strength values by expansion as a result of inflation and stretching. It is not possible to restrain the preform, as is the case with extrusion blow molding with the extruded tube, since the clamping would not allow the required further strong expansion.
  • EP-A-1 169231 discloses a method for producing a recessed grip or a handle for a plastic bottle, in which an intermediate container is first produced from a preform by stretching and blowing. At least one wall of the intermediate container has an unstable, articulated area in relief. In a subsequent process step, the unstable-articulated area is turned inside out or folded over by pressure from the outside in order to form a depression or a recessed grip in the container wall. After the blow-stretching process has ended, the everting process takes place inside or after the container has been removed from the mold, also outside the blow mold cavity.
  • This known manufacturing method for bottles with recessed grips requires blow molds in which the blow mold cavity has a specially designed inner contour for shaping the unstable, articulated area.
  • the actual production of the depression or depression in the container wall takes place in a separate shaping step.
  • laterally adjustable wall parts are advanced to the unstable area of the container wall in order to turn it inside out by pressure.
  • the deformation takes place only after the container has been removed from the blow mold using specially designed tools.
  • the two-stage process is relatively time-consuming for each container and requires separate devices, in particular if it is deformed outside the blow mold.
  • the wall thickness distribution in the area of the recess is very different depending on the design of the unstable joint area. This can lead to instabilities in the area of deepening.
  • the unstable, articulated area can be turned inside out evenly when pressure is exerted, it must be provided in a central area of the container wall and be at a sufficiently large distance from the edge of the container. With larger and wider bottles, this can result in the recessed grip being relatively far from the edge. People with smaller hands, for example children, then have difficulty reaching the recessed grip with their fingers and cannot hold the bottle sufficiently.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages of the plastic containers and the manufacturing processes of the prior art. It should be possible to produce a plastic container that can be gripped safely even with small hands. special unstable, articulated areas for the production of depressions or recessed grips should be dispensed with. The manufacturing process should be carried out as continuously as possible. Separate devices for deforming the container after blowing or stretch blowing the container should be eliminated. The plastic container should be sufficiently stable, particularly in the area of the recess.
  • the solution to these problems consists in a plastic container, in particular a plastic bottle, which has the features stated in the characterizing section of patent claim 1.
  • a manufacturing method according to the invention for such plastic containers has in particular the method steps listed in the characterizing section of independent method claim 9. Further developments and / or advantageous embodiment variants of the invention are the subject of the dependent device or method claims.
  • the invention provides a plastic container, in particular a plastic bottle, with an integrally formed, deformed area, in particular with a recessed grip or the like, which is produced from an essentially cylindrical preform, which is inserted into a blow mold cavity, the inner contour of which during the Blow or stretch blow molding is changeable.
  • the plastic container according to the invention is formed in a continuous manufacturing process.
  • the finished container is produced via a pre-bubble, which is produced from the preform inserted into the blow mold cavity, h the wall of the still hot pre-bubble is produced by adjusting the inner contour of the blow mold cavity at least one depression before the actual container from the deformed pre-bubble according to the modified, reduced-volume inner contour of the blow mold cavity is blown or stretch blown.
  • the finished container with the depression formed at the desired position can be removed from the mold. It is no longer necessary to rework the wall area provided with the recess, which requires additional time. Corresponding facilities for post-processing can therefore be omitted.
  • a plastic container produced according to the invention also has a very uniform distribution of wall thickness in the recessed wall area. This results in an increased stability of the container in the recessed wall area, whatever allows a better grasping and holding of the container when forming the recess as a recessed grip.
  • the at least one recess of the pre-bladder has a longitudinal extension which extends approximately in the longitudinal direction of the plastic container and is larger than a width of the recess. There is even the possibility to design the recess ergonomically.
  • recessed grips In the case of recessed grips, it proves expedient if the pre-bladder is provided with depressions on two mutually opposite wall regions.
  • the recessed grips need not necessarily be of the same size.
  • containers for right-handers or left-handers can be specifically designed. With recesses of the same size, the ergonomic design is omitted. For this purpose, they can be safely gripped either with the right or with the left hand.
  • the depressions are designed in such a way that the container volume also extends between the wall areas of the pre-bubble provided with depressions. Because the opposite wall areas do not stick together, the blowing air can distribute itself better in the preliminary blow during the main blowing, and the walls are pressed onto the inner contours of the blow mold cavity as evenly as possible.
  • the depression is formed in a wall area which is closer to the edge than a central area of the container. Thanks to the recessed grip near the edge, the plastic container can be gripped and held securely even with small hands.
  • the arrangement of the depression in the wall area of the pre-bubble is selected such that a free cylindrical area remains in the pre-bubble, which extends from a mouth of the blow mold cavity essentially perpendicular to the opposite wall area.
  • the free cylindrical area is used to hold the blow mandrel or stretch blow mandrel. By keeping this area free during the deformation of the pre-bubble, the blowing or stretching blow mandrel guide can be kept very simple.
  • the size or diameter of the free cylindrical area is dimensioned such that the blow or stretch blow dome does not come into contact with the walls of the pre-bubble. This is achieved in that the smallest diameter of the free cylindrical region is larger than the largest diameter of the section of the blow or stretch blow mandrel protruding into the preliminary blow.
  • the method according to the invention for producing a plastic container, in particular a plastic bottle, with an integrated, deformed area, in particular with a recessed grip or the like is characterized in that an essentially cylindrical preform is inserted into a blow mold cavity and during the blow molding or Stretch blow molding changes the inner contour of the blow mold cavity, in particular the enclosed volume is reduced.
  • the depression is formed in the initial phase of the blowing or stretch blowing process during the production of the preliminary bubble.
  • the material is stretched to the desired extent by directly deforming the hot pre-bubble.
  • the actual manufacturing process of the plastic container takes place only in the subsequent inflation or stretch blow molding of the pre-bubble within the volume-reduced blow mold cavity.
  • the material is distributed very evenly, so that the finished container also has a relatively uniform wall thickness distribution in the region of the recess. If necessary, the blow mold cavity can be changed with regard to its inner contour even during the main blowing process.
  • the depression produced has its final stable shape immediately after completion of the plastic container. Post-processing steps, for example wise to press unstable articulated areas into the interior of the container, this eliminates.
  • the continuous manufacturing process takes place entirely within the blow mold cavity. Complicated joint structures, the formation of which can lead to local temperature peaks and unfavorable wall thickness distributions during production, are avoided. By dispensing with the manufacture of unstable joint structures, the prerequisites for relocating the depression to edge regions of the container produced are also created.
  • the recess is designed as a recessed grip
  • the recess of the pre-bladder is produced with a longitudinal extension that extends approximately in the longitudinal direction of the plastic container and is larger than its width.
  • recessed grips it proves advantageous for the geometry and for the symmetry of the load if the pre-bladder is provided with depressions on two mutually opposite wall regions.
  • the recessed grips need not necessarily be of the same size.
  • containers for right-handers or left-handers can be specifically designed. With recesses of the same size, the ergonomic design is omitted. For this purpose, they can be safely gripped either with the right or with the left hand.
  • the process control according to the invention allows the depression to be formed in a wall area of the pre-bladder which is closer to the edge than a central area. Since no unstable, articulated areas are formed in the process according to the invention, no attention is paid to the symmetry of the recessed areas. As a result, the depression can be moved into an area of the container which, particularly when it is designed as a recessed grip, makes it easier to grasp even with smaller hands. By moving the depression out the movement of the blow or stretch blow mandrel is also not hindered in the central region of the preliminary blow. As a result, it can simply protrude vertically through the opening of the blow mold cavity into the interior of the preform or the pre-bubble. A complicated blow mandrel geometry or movement of the blow mandrel can thus be dispensed with.
  • Figure 1 is a blow mold cavity with Vorf orrr ⁇ ing inserted.
  • FIG. 2 shows a cross section of the blow mold cavity according to step line II-II in FIG. 1;
  • Fig. 6 shows a finished container after the main blowing.
  • the cutting plane runs, for example, straight along the parting plane of the two blow mold halves of the blow mold 1.
  • the preform P consists of a thermoplastic plastic. For example, it is manufactured in a previous injection molding process.
  • the preform P has a substantially cylindrical shape with a closed bottom part. It is supported on the mouth 5 of the blow mold cavity 2 and extends axially in the direction of the bottom wall 6 of the blow mold cavity 2.
  • the inner contour S of the blow mold cavity 2 essentially specifies the later shape of the container to be produced in the blow molding or stretch blow molding process.
  • the volume of the blow mold cavity 2 is enclosed by a blow mold wall 3 defining the container body. sen.
  • a wall section 4 projects into the interior of the volume of the blow mold cavity 2.
  • FIG. 2 shows the rotationally symmetrical, cylindrical preform within the blow mold cavity 2 before the blowing or stretch blowing process.
  • the blow mold cavity has two symmetrically arranged projecting wall sections 4.
  • the central regions of the wall sections 4 are designed as displaceable plungers 7, by means of whose adjustment the inner contour S of the blow mold cavity 2 can be changed.
  • the projecting wall sections 4 have moved out of the central region of the preliminary bladder B and leave a central, cylindrical section free for the blow mandrel or the stretch blow mandrel.
  • FIG. 3 shows the sectional view of Figs. 3 - 7 which corresponds to that of FIG. 2.
  • the same components have the same reference numerals.
  • FIG. 4 shows the pre-bubble B which has been formed and which largely corresponds to the inner contour S of the blow mold cavity 2.
  • the plungers 7 in the projecting wall sections 4 have not yet been extended.
  • the plungers 7 are extended into the interior of the blow mold cavity 2 to the desired extent.
  • the material of the preliminary bladder B is stretched and depressions D are produced on the opposite sections of the wall W of the still hot preliminary bladder B.
  • the depressions D are arranged, for example, in the region of the pre-bladder B near the edge and are intended, for example, to form recessed handles on the fully blown or stretch-blown container.
  • the feed movement of the plungers 7 is limited in such a way that the wall regions with the depressions D are still at a distance from one another.
  • the volume of the pre-bubble thus also extends between the deformed areas D.
  • the tappets can be opened as far to be moved towards each other so that the wall areas are clamped between them and touch each other. If necessary, the wall parts can adhere to one another at the contact points while the pre-bubble is still hot.
  • 6 finally shows the preliminary blow which is pressed in the main blowing process into the contour S of the blow mold cavity 2 which has been changed by the extended tappets 7.
  • the finished container C can be demoulded.
  • the depressions D are formed in the desired shape. The depressions D follow the contour of the projecting sections 4 of the inner wall 3 of the blow mold cavity and the extended plungers 7.
  • the inner contour S of the blow mold cavity is adjusted following the formation of the preliminary bladder B.
  • the adjustment of the tappet 7 can be carried out in a single adjustment process. But there is also the possibility to gradually adjust the plunger 7 during the main blowing until it is disfigured. If required, the plungers can also be of multi-part design and have several adjustable regions in order to be able to produce very special contours of the depression. It is essential to the process control according to the invention that the inner contour of the blow mold cavity can be adjusted during the blow or stretch blow molding process without impeding the blow mandrel or the stretch blow mandrel.
  • the pre-bubble formed during pre-blowing is already deformed. At the end of the blowing or stretch blowing process, the fully blown or stretch-blown container already has its final shape.
  • the depressions created are stable and do not require any further post-processing or pressurization in order to change their shape even further.

Abstract

Es ist ein Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem integriert aus gebildeten, deformierten Bereich (D), insbesondere mit einer Griffmulde oder derglei chen, beschrieben, der aus einem im wesentlichen zylindrischen Vorformling (P) her gestellt wird, der in eine Blasformkavität (2) einer Blasform (1) eingesetzt wird, deren Innenkontur (S) während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs veränderbar ist. Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kunststoffbehälters (C) beschrieben.

Description

Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoffflasche mit integriert ausgebildetem deformiertem Bereich und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Kunststoffbehälter, insbesondere eine Kunststoffflasche mit integriert ausgebildetem deformiertem Bereich gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kunststoffbehälters gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
Die in der Vergangenheit üblichen Behälter aus Weiss- oder Buntblech, aus Glas oder auch aus Keramik werden in zunehmendem Masse von Behältern aus Kunststoff abgelöst. Insbesondere für die Verpackung fluider Substanzen, beispielsweise von Getränken, Öl, Reinigungsutensilien, Kosmetika usw., kommen hauptsächlich Kunststoffbehälter zum Einsatz. Das geringe Gewicht und die geringeren Kosten spielen sicher eine nicht unerhebliche Rolle bei dieser Substitution. Die Verwendung rezy- klierbarer Kunststoffmaterialien und die insgesamt günstigere Gesamtenergiebilanz bei ihrer Herstellung tragen auch dazu bei, die Akzeptanz von Kunststoffbehältern, insbesondere von Kunststoffflaschen, beim Konsumenten zu fördern.
Für die Herstellung von Kunststoffbehältern, insbesondere Kunststoffflaschen, sind verschiedene Verfahren bekannt, deren Anwendung nicht zuletzt auch von den verwendeten Kunststoffen abhängt. Meist werden die Kunststoffbehälter in einem Blas- formgebungsverf ahren hergestellt, bei dem der Behälter, beispielsweise eine Flasche, durch Überdruck in einer Blasform in seine endgültige Form aufgeblasen wird. Beim Blasformen unterscheidet man verschiedene Verfahrenstechniken, von denen insbesondere das Extrusionsblasformen, das Spritzblasen und das Spritzstreckblasen zu nennen sind. Beim Extrusionsblasformen wird ein Kunststoffschlauch heiss extrudiert, in eine zweigeteilte Blasform eingebracht und über einen Blasdorn durch Überdruck gemäss der Formkavität aufgeblasen. Beim Spritzblasen handelt es sich um eine Kombination aus Spritzgiessen und Blasformen. Dabei wird zunächst in einem Spritz- giessprozess in einer Spritzform ein Pref ormling (kurz Pref orm) hergestellt. Dieser Pre- form wird aus der Spritzform entformt, gegebenenfalls konditioniert und in eine Blasform eingebracht, in welcher er schliesslich mit Überdruck auf die gewünschte Form aufgeblasen wird. Der gespritzte Preform kann auch in einem Spritzstreckblasverf ah- ren weiterverarbeitet werden, bei dem der vorgeformte Preform in die Formkavität eingebracht und beim Blasprozess zusätzlich mit einem Reckdorn in seine endgültige Form gestreckt wird.
Zur Herstellung von gezielt deformierten Bereichen am Behälter, beispielsweise von Griffmulden oder Griffen bei Flaschen, wird beim Extrusionsblasformen ein relativ grosses Stück des heiss extrudierten Schlauchs in einer Blasform eingeklemmt und gemäss der Innenkontur der Blasformkavität aufgeblasen. Beim Spritzblasen bzw. beim Spritzstreckblasverf ahren wird ein relativ kleiner Preform in die Blasformkavität eingesetzt. Die eingesetzten Materialien erhalten erst durch die Expansion infolge des Aufblasens und durch das Recken ihre gewünschten Festigkeitswerte. Ein EinHemmen des Pref orms, wie es beim Extrusionsblasen mit dem extrudierten Schlauch erfolgt, ist nicht möglich, da die Klemmung die erforderliche weitere starke Expansion nicht erlauben würde.
Aus der EP-A-1 169231 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Griffmulde bzw. eines Griffes für eine Kunststoffflasche bekannt, bei dem aus einem Preform durch Strecken und Blasen zunächst ein Zwischenbehälter hergestellt wird. Wenigstens eine Wand des Zwischenbehälters weist dabei einen reliefartig ausgebildeten, labil-gelenkigen Bereich auf. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der labil-gelenkige Bereich durch Druck von aussen nach innen umgestülpt bzw. umgeknickt, um in der Behälterwand eine Vertiefung bzw. eine Griffmulde auszuformen. Der Umstülpvorgang erfolgt nach der Beendigung des Blas-S reckvorgangs innerhalb oder nach der Entf ormung des Behälters auch ausserhalb der Blasformkavität. Dieses bekannte Herstellverfahren für Flaschen mit Griffmulden erfordert Blasformen, bei denen die Blasformkavität eine speziell ausgebildete Innenkontur zur Ausformung des labilen, gelenkigen Bereichs aufweist. Die eigentliche Herstellung der Vertiefung bzw. Mulde in der Behälterwand erfolgt in einem separaten Formgebungsschritt. Bei der Verformung innerhalb der Blasform werden lateral verstellbare Wandungsteile auf den labilen Bereich der Behälterwand zugestellt, um diesen durch Druck nach innen umzustülpen. In einer alternativen Verfahrenvariante erfolgt die eigenliche Verformung erst nach der Entformung des Behälters aus der Blasform mit speziell ausgebildeten Werkzeugen. Die zweistufige Verfahrensführung ist relativ zeitaufwendig je Behälter und erfordert insbesondere bei einer Verformung ausserhalb der Blasform separate Einrichtungen. Die Wandstärkenverteilung im Bereich der Vertiefung ist je nach Ausbildung des labilen Gelenkbereichs sehr unterschiedlich. Daraus können Instabilitäten im Bereich der Vertiefung führen.
Damit der labile gelenkige Bereich bei Druckausübung gleichmässig nach innen umgestülpt werden kann, muss er in einem Mittenbereich der Behälterwand vorgesehen sein und einen ausreichend grossen Abstand zum Rand des Behälters aufweisen. Dies kann bei grösseren und breiteren Flaschen dazu führen, dass die Griffmulde relativ weit vom Rand entfernt ist. Personen mit kleineren Händen, beispielsweise Kinder, haben dann Schwierigkeiten, die Griffmulde mit den Fingern zu erreichen und können die Flasche nicht ausreichend festhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der Kunststoffbehälter und der Herstellverfahren des Stands der Technik zu vermeiden. Es soll ein Kunststoffbe- hälter herstellbar sein, der auch mit kleinen Händen sicher greifbar ist. auf spezielle labil-gelenkige Bereiche zur Herstellung von Vertiefungen bzw. Griffmulden soll verzichtet werden können. Das Herstellverfahren soll möglichst kontinuierlich durchführbar sein. Separate Einrichtungen zur Verformung des Behälters nach dem Blasen bzw. Streckblasen des Behälters sollen entfallen können. Der Kunststoffbehälter soll insbesondere im Bereich der Vertiefung ausreichend stabil sein. Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Kunststoffbehälter, insbesondere einer Kunststoffflasche, welche die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Ein erfindungsgemässes Herstellverfahren für derar- tige Kunststoffbehälter weist insbesondere die im kennzeichnenden Abschnitt des unabhängigen Verfahrensanspruchs 9 aufgelisteten Verfahrensschritte auf. Weiterbildungen und/ oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Vorrichtungs- bzw. Verfahrensansprüche.
Durch die Erfindung wird ein Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem integriert ausgebildeten, deformierten Bereich, insbesondere mit einer Griffmulde oder dergleichen, geschaffen, der aus einem im wesentlichen zylindrischen Vorformling hergestellt wird, der in eine Blasformkavität eingesetzt wird, deren Innen- kontur während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs veränderbar ist.
Der erfindungsgemässe Kunststoffbehälter wird in einem kontinuierlichen Herstellungsvorgang ausgebildet. Die Herstellung des fertigen Behälters erfolgt über eine Vorblase, die aus dem in die Blasformkavität eingesetzten Vorformling erzeugt wird, h der Wandung der noch heissen Vorblase wird durch Verstellen der Innenkontur der Blasformkavität wenigstens einer Vertiefung erzeugt, bevor der eigentliche Behälter aus der deformierten Vorblase gemäss der geänderten, volumensreduzierten Innenkontur der Blasformkavität fertig geblasen bzw. streckgeblasen wird. Unmittelbar nach dem Blas- bzw. Streckblasvorgang kann der fertige Behälter mit der an der gewünschten Position ausgebildeten Vertiefung entformt werden. Eine zusätzlichen Zeitaufwand verursachende Nachbearbeitung des mit der Vertiefung versehenen Wandungsbereichs ist nicht mehr erf orderlich. Entsprechende Anlagen zur Nachbearbeitung können daher entfallen. Durch das Vorsehen der Verformung bereits an der Vorblase sind die auch Voraussetzungen für eine randnahe Anordnung der Vertiefung geschaffen. Ein gemäss der Erfindung hergestellter Kunststoffbehälter weist auch im vertieften Wandungsbereich eine sehr gleichmässige Wandstärkenverteilung auf. Daraus resultiert im vertieften Wandungsbereich eine erhöhte Stabilität des Behälters, was gerade bei der Ausbildung der Vertiefung als Griffmulde ein besseres Erfassen und Halten des Behälters ermöglicht.
Gerade bei der Ausbildung der Vertiefung als Griffmulde erweist es sich von Vorteil, wenn die wenigstens eine Vertiefung der Vorblase eine Längserstreckung aufweist, die etwa in Längsrichtung des Kunststoffbehälters verläuft und grösser ist als eine Breite der Vertiefung. Durch besteht sogar die Möglichkeit, die Vertiefung ergonomisch zu gestalten.
Im Falle von Griffmulden erweist es sich als zweckmässig, wenn die Vorblase an zwei einander gegenüberliegenden Wandungsbereichen mit Vertiefungen versehen ist. Die Griffmulden müssen nicht notwendigerweise gleich gross ausgebildet sein. Beispielsweise können dadurch gezielt Behälter für Rechts- oder für Linkshänder ausgebildet sein. Bei gleich gross ausgebildeten Vertiefungen entfällt zwar die ergonomische Gestaltung. Dafür sind sie wahlweise mit der rechten oder mit der linken Hand sicher greifbar.
Aus herstellungstechnischen Gründen und um an Volumen zu gewinnen erweist es sich von Vorteil, wenn die Vertiefungen derart ausgebildet sind, dass sich das Behältervolumen auch zwischen den mit Vertiefungen versehenen Wandungsbereichen der Vorblase erstreckt. Indem die einander gegenüberliegenden Wandungsbereiche nicht zusammenhaften, kann sich beim Hauptblasen die Blasluft besser in der Vorblase verteilen, und die Wandungen werden möglichst gleichmässig an die Innenkonturen der Blasformkavität angepresst.
Insbesondere bei der Ausbildung der Vertiefung als Griffmulde erweist es sich von Vorteil, wenn die Vertiefung in einem Wandungsbereich ausgebildet ist, der dem Rand näher Hegt als einem Mittenbereich des Behälters. Durch die randnahe Griffmulde kann der Kunststoffbehälter auch mit kleinen Händen sicher gegriffen und gehalten werden. Die Anordnung der Vertiefung im Wandungsbereich der Vorblase ist derart gewählt, dass in der Vorblase ein freier zylindrischer Bereich verbleibt, der sich von einer Mündung der Blasformkavität im wesentlichen senkrecht zum gegenüberliegenden Wandungsbereich erstreckt. Der freie zylindrische Bereich dient der Aufnahme des Blas- dorns bzw. Streckblasdorns. Indem dieser Bereich bei der Verformung der Vorblase frei gehalten bleibt, kann die Blas- bzw. Streckblasdornführung sehr einfach gehalten sein. Ein Einklemmen des Blas- bzw. Streckblasdorns zwischen den Wandungen der Vorblase wird verhindert. Die Grosse bzw. der Durchmesser des freien zylindrischen Bereichs ist dabei derart bemessen, dass der Blas- bzw. Streckblasdom keine Berüh- rungen mit den Wandungen der Vorblase erfährt. Dies wird dadurch erzielt, dass der kleinster Durchmesser des freien zylindrischen Bereichs grösser ist als der grösste Durchmesser des in die Vorblase ragenden Abschnitts des Blas- bzw. Streckblasdorns.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälter, insbesondere einer Kunststoffflasche, mit einem integriert ausgebildeten, deformierten Bereich, insbesondere mit einer Griffmulde oder dergleichen, zeichnet sich dadurch aus, dass ein im wesentlichen zylindrischer Vorformling in eine Blasformkavität eingesetzt wird und während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs die Innenkontur der Blasformkavität verändert, insbesondere das umschlossene Volumen verringert wird.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgt die Ausbildung der Vertiefung in der Anfangsphase des Blas- bzw. Streckblasvorgangs während der Herstellung der Vorblase. Indem direkt die heisse Vorblase deformiert wird, wird das Material im ge- wünschten Umfang gereckt. Der eigenliche HersteUungsprozess des Kunststoffbehälters erfolgt erst im nachfolgenden Aufblasen bzw. Streckblasen der Vorblase innerhalb der volumenverkleinerten Blasformkavität. Dabei verteilt sich das Material sehr gleichmässig, so dass der fertige Behälter auch im Bereich der Vertiefung eine relativ gleichmässige Wandstärkenverteilung aufweist. Bei Bedarf kann die Blasformkavität sogar noch während des Hauptblasvorgangs bezüglich ihrer Innenkontur verändert werden. Die hergestellte Vertiefung besitzt unmittelbar nach der Fertigstellung des Kunststoffbehälters ihre endgültige stabile Form. Nachbearbeitungsschritte, beispiels- weise um labile gelenkige Bereiche in das Innere des Behälters zu drücken, entfallen dadurch. Der kontinuierliche Fertigungsvorgang findet zur Gänze innerhalb der Blasformkavität statt. Komplizierte Gelenkstrukturen, deren Ausbildung bei der Herstellung zu lokalen Temperaturspitzen und zu ungünstigen Wandstärkenverteilungen führen kann, werden vermieden. Durch den Verzicht auf die Herstellung labiler Gelenkstrukturen werden auch die Voraussetzungen für eine Verlagerung der Vertiefung in Randbereiche des hergestellten Behälters geschaffen.
Besonders bei der Ausbildung der Vertiefung als Griffmulde ist es von Vorteil, wenn die Vertiefung der Vorblase mit einer Längserstreckung hergestellt wird, die etwa in Längsrichtung des Kunststoffbehälters verläuft und grösser ist als ihre Breite.
Im Falle von Griffmulden erweist es sich von Vorteil für die Geometrie und für die Symmetrie der Belastung, wenn die Vorblase an zwei einander gegenüberliegenden Wandungsbereichen mit Vertiefungen versehen ist. Die Griffmulden müssen nicht notwendigerweise gleich gross ausgebildet sein. Beispielsweise können dadurch gezielt Behälter für Rechts- oder für Linkshänder ausgebildet sein. Bei gleich gross ausgebildeten Vertiefungen entfällt zwar die ergonomische Gestaltung. Dafür sind sie wahlweise mit der rechten oder mit der linken Hand sicher greifbar.
Bei der Erstellung der Vertiefungen wird vermieden, dass die in das Innere der Vorblase gedrückten Wandungsbereiche mit der gegenüberliegenden Wandung in Berührung kommen. Dadurch wird ein unkontrolliertes Aneinanderhaf ten der Wandungsteile vermieden, welches das weitere Aufblasen der Vorblase behindern könnte.
Die erfindungsgemässe Verfahrenführung erlaubt eine Ausbildung der Vertiefung in einem Wandungsbereich der Vorblase, der dem Rand näher Hegt als einem Mittenbereich. Da bei der erfindungsgemässen Verfahrensführung keine labilen gelenkigen Bereiche ausgebildet werden, uss auf eine Symmetrie der vertieften Bereiche keine Rücksicht genommen werden. Dadurch kann die Vertiefung in einen Bereich des Behälters verlegt werden, der insbesondere bei der Ausbildung als Griffmulde, das Erfassen auch mit kleineren Händen erleichtert. Durch das Wegrücken der Vertiefung aus dem Mittenbereich der Vorblase wird auch die Bewegung des Blas- bzw. des Streckblasdorns nicht behindert. Dieser kann dadurch einfach senkrecht durch die Öffnungsmündung der Blasformkavität in das Innere des Vorformlings bzw. der Vorblase ragen. Auf eine komplizierte Blasdorngeometrie oder Bewegung des Blasdorns kann dadurch verzichtet werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielsweise Variante der Erfindung. Die schematischen Zeichnungen dienen zur Illustration des Verfahrens. Es zeigen:
Fig. 1 eine Blasformkavität mit eingesetztem Vorf orrrύing;
Fig. 2 einen Querschnitt der Blasformkavität gemäss Schrtittlinie II - II in Fig. 1;
Fig. 3 und 4 eine in der Blasformkavität ausgebildete Vorblase in zwei Stadien;
Fig. 5 die Vorblase mit deformierten Wandungen; und
Fig. 6 einen fertigen Behälter nach dem Hauptblasen.
Fig. 1 zeigt einen in eine Blasformkavität 2 einer Blasform 1 eingesetzten Vorformling bzw. Preform P im Axialschnitt.Die Schnittebene verläuft dabei beispielsweise gerade entlang der Trennebene der beiden Blasformhälften der Blasform 1. Der Vorformling P besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise ist er in einem vorher- gehenden Spritzgiessverfahren hergestellt. Der Vorformling P weist eine im wesentlichen zylindrische Gestalt mit einem geschlossenen Bodenteil auf. Er stützt sich an der Mündung 5 der Blasformkavität 2 ab und erstreckt sich axial in Richtung der Bodenwandung 6 der Blasformkavität 2. Die Innenkontur S der Blasformkavität 2 gibt im wesentlichen die spätere Gestalt des im Blas- bzw. Streckblasverfahrens herzustellen- den Behälters vor. Abgesehen von dem Bodenteil 6 wird das Volumen der Blasformkavität 2 von einer den Behälterkörper definierenden Blasformwandung 3 umschlos- sen. An einem randnahen Abschnitt der Blasformwandung 3 ragt ein Wandungsabschnitt 4 in das Innere des Volumens der Blasformkavität 2.
Die Schnittdarstellung der Fig. 2 gemäss Sclmittlinie II-II in Fig. 1 zeigt den rotations- symmetrisch ausgebildeten, zylindrischen Preformling innerhalb der Blasformkavität 2 vor de Blas- bzw. Streckblasvorgang. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Blasformkavität zwei symmetrisch angeordnete überstehende Wandungsabschnitte 4 auf. Die zentralen Bereiche der Wandungsabschnitte 4 sind als verschiebbare Stössel 7 ausgebildet, durch deren Verstellung die Innenkontur S der Blas- formkavität 2 veränderbar ist. Die überstehenden Wandungsabschnitte 4 sind aus dem Mittenbereich der Vorblase B gerückt und lassen einen zentralen, zylindrischen Abschnitt für den Blasdorn bzw. den Streckblasdorn frei.
Die Schnittdarstellung der Figs. 3 - 7 entspricht derjenigen der Fig. 2. Gleiche Bestand- teile tragen gleiche Bezugszeichen. In Fig. 3 wird nach dem Einführen des nicht weiter dargestellten Blasdorns bzw. Streckblasdorns beim sogenannten Vorblasen aus dem eingesetzten Vorformling eine Vorblase B ausgebildet. Fig. 4 zeigt die fertig ausgebildete Vorblase B, die weitgehende der Innenkontur S der Blasformkavität 2 entspricht. Die Stössel 7 in den überstehenden Wandungsabschnitten 4 sind noch nicht ausgefah- ren.
Am Ende des Vorblasvorgangs werden die Stössel 7 im gewünschten Ausmass in das Innere der Blasformkavität 2 ausgefahren. Dabei wird das Material der Vorblase B gereckt und an den einander gegenüberliegenden Abschnitten der Wandung W der noch heissen Vorblase B werden Vertiefungen D erzeugt. Die Vertiefungen D sind beispielsweise im randnahen Bereich der Vorblase B angeordnet und sollen am fertig geblasenen bzw. streckgeblasenen Behälter beispielsweise Griffmulden bilden. Wie aus der Fig.5 ersichtlich ist, ist die Zustellbewegung der Stössel 7 derart begrenzt, dass die Wandungsbereiche mit den Vertiefungen D noch einen Abstand von einander aufwei- sen. Das Volumen der Vorblase erstreckt sich somit auch zwischen den deformierten Bereichen D. Dies erleichtert das Aufblasen der Vorblase B im nachfolgenden Hauptblasvorgang. In einer alternativen Ausführungsvariante können die Stössel soweit auf einander zu bewegt werden, dass die Wandungsbereiche zwischen ihnen geklemmt werden und einander berühren. Gegebenenfalls können die Wandungsteile im noch heissen Zustand der Vorblase an den Berührungsstellen miteinander verkleben. Fig. 6 zeigt schliesslich die Vorblase, die i Hauptblasvorgang in die durch die ausgefahrenen Stössel 7 veränderte Kontur S der Blasformkavität 2 gepresst wird. Am Ende des Hauptblasvorgangs kann der fertige Behälter C ent ormt werden. In der Wandung W des Behälters C sind die Vertiefungen D in der gewünschten Form ausgebildet. Die Vertiefungen D folgen der Kontur der überstehenden Abschnitte 4 der Innenwandung 3 der Blasformkavität und den ausgefahrenen Stösseln 7.
Die Verstellung der Innenkontur S der Blasformkavität erfolgt im Anschluss an die Ausbildung der Vorblase B. Die Verstellung der Stössel 7 kann dabei in einem einzigen Stellvorgang erfolgen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Stössel 7 während des Hauptblasens schrittweise bis in die Entstellung zu verstellen. Die Stössel können bei Bedarf auch mehrteilig ausgebildet sein und mehrere verstellbare Bereiche aufweisen, um ganz spezielle Konturen der Vertiefung erzeugen zu können. Wesentlich an der erfindungsgemässen Verfahrensführung ist, dass die Innenkontur der Blasformkavität während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs verstellbar ist, ohne den Blasdorn bzw. den Streckblasdorn zu behindern. Dabei erfolgt bereits eine Verformung der beim Vorblasen ausgebildeten Vorblase. Am Ende des Blas- bzw. Streckblasvorgangs weist der fertig geblasenen bzw. streckgeblasene Behälter bereits seine endgültige Form auf. Die erzeugten Vertiefungen sind stabil ausgebildet und bedürfen keiner weiteren Nachbearbeitung oder Druckbeaufschlagung, um ihre Form noch weiter zu verändern.

Claims

Patentansprüche
Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem integriert ausgebildeten, deformierten Bereich (D), insbesondere mit einer Griffmulde oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem im wesentlichen zylindrischen Vorformling (P) hergestellt wird, der in eine Blasformkavität (2) einer Blasform (1) eingesetzt wird, deren Innenkontur (S) während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs veränderbar ist.
2. Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Vorblase (B) hergestellt ist, die durch Blasen bzw. Streckblasen des in die Blasformkavität (2) eingesetzten Vorformlings (P) erzeugbar ist und im noch heissen Zustand im Wandungsbereich (W) des späteren Kunststoffbehälters (C) mit wenigstens einer Vertiefung (D) versehen ist, bevor die Vorblase (B) gemäss der geänderten Innenkontur (S) der Blasformkavität (2) in die Endform auf eblasen bzw. streckgeblasen wird.
3. Kunststoffbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenig- stens eine Vertiefung (D) der Vorblase eine Längserstreckung aufweist, die etwa in Längsrichtung des Kunststoffbehälters verläuft und grösser ist als eine Breite der Vertiefung (D).
4. Kunststoffbehälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorblase (B) an zwei einander gegenüberliegenden Wandungsbereichen (W) mit Vertiefungen (D) versehen ist.
5. Kunststoffbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Behältervolumen auch zwischen den mit Vertiefungen (D) versehenen Wan- dungsbereichen (W) der Vorblase (B) erstreckt.
Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (D) in einem Wandungsbereich (W) ausgebildet ist, der dem Rand näher Hegt als einem Mittenbereich der Vorblase (B).
Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (D) der Vorblase (B) derart im Wandungsbereich (W) ausgebildet ist, dass in der Vorblase (B) ein freier zylindrischer Bereich verbleibt, der sich von einer Mündung (5) der Blasformkavität (2) im wesentiichen senkrecht zum gegenüberHegenden Wandungsbereich (6) erstreckt.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleinster Durchmesser des freien zylindrischen Bereichs grösser ist als ein grösster Durchmesser eines in die Vorblase (B) ragenden Abschnitts des Blas- bzw. Streckblasdorns.
9. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälter, insbesondere einer Kunststoffflasche, mit einem integriert ausgebildeten, deformierten Bereich (D), insbesondere mit einer Griffmulde oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentiichen zylindrischer Vorformling (P) in eine Blasformkavität
(2) einer Blasform (1) eingesetzt wird und während des Blas- bzw. Streckblasvorgangs die Innenkontur (s) der Blasformkavität (2) verändert, insbesondere das umschlossene Volumen verringert wird.
10. Verfahren nach nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem in die Blasformkavität (2) eingesetzten Vorformling (P) zunächst in einem Vorblasvorgang durch Blasen bzw. Streckblasen eine Vorblase (B) hergestellt wird, die Vorblase (B) im noch heissen Zustand im Wandungsbereich (W) des späteren Kunststoffbehälters (C) mit wenigstens einer Vertiefung (D) versehen wird und in einem anschHessenden Hauptblasvorgang die Vorblase (B) gemäss der geänderten Innenkontur (S) der Blasformkavität (2) in die Endform aufgeblasen bzw. streckgeblasen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (D) der Vorblase (B) mit einer Längserstreckung hergesteUt wird, die etwa in Längsrichtung des Kunststoffbehälters (C) verläuft und grö- sser ist als eine Breite der Vertiefung (D).
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorblase (B) an zwei einander gegenüberHegenden Wandungsbereichen (W) mit Vertiefungen (D) versehen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erstellung der Vertiefungen (D) in den Wandungsbereichen (W) Berührungen der vertieften Bereiche (D) vermieden werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (D) in einem Wandungsbereich (W) ausgebildet wird, der dem Rand näher Hegt als einem Mittenbereich des Behälters (C).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (D) der Vorblase (B) derart im Wandungsbereich (W) ausgebildet wird, dass in der Vorblase (B) ein freier zylindrischer Bereich ausgespart bleibt, der sich von einer Mündung (5) der Blasformkavität (2) im wesentHchen senkrecht zum gegenüberliegenden Wandungsbereich (6) erstreckt.
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