WO2011151016A1 - Container stretch blow molding device and container stretch blow molding method - Google Patents

Container stretch blow molding device and container stretch blow molding method Download PDF

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Abstract

The invention relates to a container stretch blow molding method, in which a preform (5), which is prefabricated out of plastic and designed substantially in the form of a cylinder that is closed at one end, is introduced into a mold cavity (1) of a blow mold (2), in which subsequently a rod-shaped stretching element (3) is inserted into the preform (5) and is moved forward so as to contact the front end area (6) of the preform and elongate the preform (5), while a fluid pressure is built up in the preform (5), and in which, after the front end area (6) of the preform (5) moved forward by the stretching element (3) contacts the blow mold (2), a final blowing of the container is performed, wherein the stretching element (3) is heated at least at the front end area thereof. The invention further relates to a container stretch blow molding device.

Description

Behäiterstreckblasvorrichtung sowie Behälterstreckbiasverfahren Hanger stretch blower and container stretch biaze method
Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterstreckbiasvorrichtung sowie auf ein Behäl- terstreckblasverfahren, welche insbesondere zur Erzeugung von Kunststoffflaschen, insbesondere aus PET, einsetzbar sind. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Getränkeflaschen mittels eines Streckblasverfahrens herzustellen. Dieses eignet sich insbesondere für Kunststoffflaschen aus PET. The invention relates to a container-stretch-biasing device and to a container-stretch-blow-molding method which can be used, in particular, for producing plastic bottles, in particular made of PET. It is known from the prior art to produce beverage bottles by means of a stretch blow molding process. This is particularly suitable for plastic bottles made of PET.
Es handelt sich dabei um ein zweistufiges Verfahren, bei welchem zunächst ein Vorkör- per hergestellt wird. Dies erfolgt meist mittels eines Spritzgussverfahrens. Der Vorkörper hat eine zylindrische, an seinem freien Ende geschlossene Ausgestaltung, während das offene Ende mit einem Gewindeansatz zum Aufschrauben eines Flaschenverschlusses versehen ist. Insgesamt ähnelt die Form des Vorkörpers einem Reagenzglas. Der Formkörper wird nachfolgend in der Behälterstreckbiasvorrichtung oder separat hiervon erwärmt. Nachfolgend wird der Vorkörper in einen Formhohlraum einer Behälterstreckbiasvorrichtung eingebracht. Der Formhohlraum der mehrteiligen Form weist die Form des fertigen Behälters oder der fertigen Flasche auf. Anschließend wird der Vorkörper mittels eines stangenartigen Reckelements (Reckstange) in seiner Länge gestreckt und mit einem Druckfluid (üblicherweise Druckluft) aufgeblasen, so dass sich das Kunststoffmaterial des Vorkörpers (Preform) gegen die Innenwandungen des Formhohlraums anlegt und dabei abkühlt und sich verfestigt. Nachfolgend kann der fertige Behälter bzw. die fertige Flasche entnommen werden. Bei der Herstellung von derartigen Behältern oder Flaschen ist es wichtig, den Materialverbrauch zu senken und somit auf das Gewicht des fertigen Behälters bzw. der fertigen Flasche zu reduzieren. Durch den geringeren Materialverbrauch und das geringere Gewicht ergibt sich eine erhebliche Kosteneinsparung, insbesondere im Hinblick auf die große Anzahl der mit einem derartigen Behälterstreckblasverfahren gefertigten Fla- sehen oder Behälter. This is a two-stage process in which a preform is first produced. This is usually done by means of an injection molding process. The preform has a cylindrical, closed at its free end configuration, while the open end is provided with a threaded extension for screwing a bottle closure. Overall, the shape of the preform resembles a test tube. The molded article is subsequently heated in the container stretch biaze device or separately therefrom. Subsequently, the preform is introduced into a mold cavity of a Behälterstreckbiasvorrichtung. The mold cavity of the multi-part mold has the shape of the finished container or the finished bottle. Subsequently, the preform is stretched by means of a rod-like stretching element (stretching rod) in its length and inflated with a pressurized fluid (usually compressed air), so that the plastic material of the preform (preform) abuts against the inner walls of the mold cavity and thereby cools and solidifies. Subsequently, the finished container or the finished bottle can be removed. In the production of such containers or bottles, it is important to reduce the material consumption and thus to reduce the weight of the finished container or the finished bottle. Due to the lower material consumption and the lower weight results in a significant cost savings, in particular with regard to the large number of manufactured with such a Behälterstreckblasverfahren Fla- see or container.
Als nachteilig erweist es sich beim Stand der Technik, dass im Zentrum des Behälterbodens (Flaschenbodens) eine vergrößerte Wandstärke vorliegt, welche eine hinsieht- lieh der Stabilität des Behälters/der Flasche nicht erforderliche Materialanhäufung darstellt. It proves disadvantageous in the prior art that in the center of the container bottom (bottle bottom) there is an increased wall thickness, which provides a lent the stability of the container / bottle is not required material accumulation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behälterstreckblasvorrichtung und ein Behälterstreckblasverfahren zu schaffen, welche bei einfacher Ausgestaltung und einfacher, kostengünstiger Anwendung die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere eine Materialmengenoptimierung ermöglichen. The invention has for its object to provide a Behälterstreckblasvorrichtung and Behälterstreckblasverfahren which avoid the disadvantages of the prior art with a simple design and simple, cost-effective application and in particular allow material quantity optimization.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der unabhängi- gen Ansprüche gelöst, die jeweiligen Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. According to the invention the object is achieved by the combination of features of the independent claims, the respective subclaims show further advantageous embodiments of the invention.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass das freie Ende des Reckelements (der Reckstange) mit einer Heizvorrichtung versehen ist (vorrichtungsgemäße Lösung) und dass zumindest der vordere Endbereich des Reckelements (Reckstange) während des Reckvorgangs des Vorkörpers erwärmt ist. According to the invention, it is thus provided that the free end of the stretching element (the stretching rod) is provided with a heating device (device-based solution) and that at least the front end region of the stretching element (stretching rod) is heated during the stretching process of the preform.
Durch die Erfindung ergibt sich eine Reihe erheblicher Vorteile. Die aus dem Stand der Technik bekannte Materialanhäufung, welche zu einer Erhöhung der Wandstärke des Flaschenbodens führt, ist auch dadurch hervorgerufen, dass während des Blasprozesses der Vorkörper mit dem Reckelement kontaktiert ist, welches kühler ist, als das Material des Vorkörpers. Hierdurch kühlt das vordere Ende des Vorkörpers, welches während des Blasvorgangs zu dem Behälterboden/Flaschenboden umgeformt wird, bereits ab, ehe dieser Materialbereich den Boden des Formhohlraums erreicht. Dies führt dazu, dass dieses Material in diesem Bereich sich während des Blasvorgangs nicht mehr ausreichend ausdehnt, so dass eine relativ dicke Materialansammlung des Flaschenbodens verbleibt. Hierdurch ist der Flaschenboden im Hinblick auf die erforderliche Festigkeit der Flasche bzw. des Behälters überdimensioniert. The invention provides a number of significant advantages. The accumulation of material known from the prior art, which leads to an increase in the wall thickness of the bottle bottom, is also caused by the fact that during the blowing process the preform is contacted with the stretching element, which is cooler than the material of the preform. As a result, the front end of the pre-body, which is formed during the blowing process to the container bottom / bottle bottom, already cools down before this material area reaches the bottom of the mold cavity. As a result, this material does not expand sufficiently in this area during the blowing process, leaving a relatively thick accumulation of material in the bottom of the bottle. As a result, the bottle bottom is oversized in view of the required strength of the bottle or container.
Durch die erfindungsgemäße Erwärmung oder Beheizung zumindest des vorderen Bereichs des Reckelements wird das Material des Vorkörpers an dem Kontaktbereich mit dem Reckelement auf einer erhöhten Temperatur gehalten, so dass die Plastizität des Materials erhalten bleibt. Dies führt dazu, dass dieser Materialbereich, welcher mit dem unteren oder vorderen Ende des Reckelements in Kontakt ist, sich während des Blasvorganges ungehindert ausdehnen kann. Hierdurch wird die Wandstärke im dortigen Bereich des Behälters/der Flasche während des Blasvorgangs reduziert. Es ergibt sich somit bei der Herstellung von Flaschen ein erheblich dünnwandigerer Flaschenboden, verglichen mit dem Stand der Technik. As a result of the inventive heating or heating of at least the front region of the stretching element, the material of the pre-body is held at the contact region with the stretching element at an elevated temperature, so that the plasticity of the material is retained. This causes this material area, which with the lower or front end of the stretching element in contact, can expand freely during the blowing process. As a result, the wall thickness is reduced in the local area of the container / bottle during the blowing process. Thus, in the production of bottles, there is a considerably thinner-walled bottle bottom compared with the prior art.
Durch unterschiedliche Temperaturen des Endes des Reckelements ist es erfindungsgemäß somit möglich, die Wandstärke des Flaschenbodens bzw. des Behälterbodens direkt zu beeinflussen bzw. einzustellen. Die Temperatur des temperierten Endes des Reckelements (Reckstange) bildet erfindungsgemäß somit einen zusätzlichen Regelparameter für das gesamte Streckblasverfahren, welcher eine Optimierung des Blasprozesses erlaubt. By different temperatures of the end of the stretching element, it is thus possible according to the invention to directly influence or adjust the wall thickness of the bottle bottom or the container bottom. The temperature of the tempered end of the stretching element (stretching rod) forms according to the invention thus an additional control parameter for the entire stretch blow molding process, which allows an optimization of the blowing process.
Erfindungsgemäß werden somit unnötige Materialanhäufungen im Flaschenboden bzw. im Behälterboden vermieden, wodurch das Gewicht der Flasche/des Behälters insgesamt reduziert werden kann. Dies führt zu einer erheblichen Kosteneinsparung. According to the invention thus unnecessary accumulation of material in the bottle bottom or in the container bottom are avoided, whereby the weight of the bottle / container can be reduced overall. This leads to a considerable cost savings.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: In the following the invention will be described by means of an embodiment in conjunction with the drawing. Showing:
Fig. 1 bis 4 unterschiedliche Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Streckblasverfahrens und Fig. 1 to 4 different process steps of a stretch blow molding according to the invention and
Fig. 5 eine Schnittansicht durch einen Vorkörper und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reckelements. Fig. 5 is a sectional view through a preform and an embodiment of a stretching element according to the invention.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen unterschiedliche Verfahrensschritte eines Behälterstreckblasver- fahrens. In eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Blasform 2, welche üblicherweise mehrteilig ausgebildet ist und einen Formhohlraum 1 bildet, wird ein vorgefertigter Vor- körper 5 eingeführt. Dieser weist ein vorderes Ende bzw. einen vorderen Endbereich 6 auf, sowie einen Gewindeansatz 7, welcher in der Blasform 2 gehalten wird. FIGS. 1 to 4 show different method steps of a container stretch blow molding process. In a blow mold 2 shown schematically in Fig. 1, which is usually formed of several parts and forms a mold cavity 1, a prefabricated body 5 is introduced. This has a front end or a front end region 6, and a threaded projection 7, which is held in the blow mold 2.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird durch das offene, durch den Gewindeansatz 7 gebildete Ende des Vorkörpers 5 ein stangenförmiges Reckelement (Reckstange) 3 eingeführt, bis das freie Ende des Reckelements 3 den Endbereich 6 des Vorkörpers 5 kontaktiert. Der Vorkörper 5 ist zu diesem Zeitpunkt vorgewärmt. As shown in Fig. 1, a rod-shaped stretching element (stretching rod) 3 is inserted through the open, formed by the threaded extension 7 end of the preform 5, until the free end of the stretching element 3 contacts the end region 6 of the preform 5. The preform 5 is preheated at this time.
Durch eine, wie in Fig. 2 dargestellte, Druckbeaufschlagung den Innenraums des Vor- körpers 5 und ein gleichzeitiges Vorschieben des Reckelements 3 erfolgt ein Vorblasen des Vorkörpers 5, wodurch dieser sowohl in der Länge ausgedehnt als auch hinsichtlich seines Durchmessers erweitert wird. By a, as shown in FIG. 2, pressurization of the interior of the body 5 and a simultaneous advancement of the stretching element 3, a pre-blowing of the pre-body 5 takes place, as a result of which it is expanded in length as well as expanded in terms of its diameter.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird das Reckelement so weit vorgeschoben, bis es das vordere Ende 6 des Vorkörpers 5 gegen den Bodenbereich 8 der Blasform 2 anlegt. Der obere Bereich des Vorkörpers 5 ist zu diesem Zeitpunkt bereits im Kontakt mit dem oberen Bereich der Blasform 2. As shown in Fig. 3, the stretching element is advanced so far that it applies the front end 6 of the preform 5 against the bottom portion 8 of the blow mold 2. The upper portion of the preform 5 is already in contact with the upper portion of the blow mold 2 at this time.
Nachfolgend erfolgt, wie in Fig. 4 dargestellt, ein Fertigblasen zur Erzeugung einer ferti- gen Flasche, bei welchem sich das gesamte Material des Vorkörpers 5 gegen die Innenwandung des Formhohlraums 1 anlegt. Subsequently, as shown in Fig. 4, a finished blowing to produce a finished bottle, in which the entire material of the preform 5 against the inner wall of the mold cavity 1 applies.
Die Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Reckelements 3, welches in einen Vorkörper 5 eingeschoben und mit dessen vorderem Endbereich 6 in Kontakt ist. Die Fig. 5 zeigt, dass bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das Reckelement 3 hohl ausgebildet ist und an seinem vorderen Endbereich eine Heizvorrichtung 4 trägt, welche beispielsweise in Form einer elektrischen Heizpatrone ausgebildet sein kann. Mit dem Bezugszeichen 9 sind schematisch Anschlussdrähte der Heizvorrichtung 4 dargestellt. FIG. 5 shows a sectional view of a stretching element 3 according to the invention, which is inserted into a preform 5 and in contact with its front end region 6. 5 shows that in the embodiment according to the invention, the stretching element 3 is hollow and carries at its front end region a heating device 4, which may be formed, for example, in the form of an electric immersion heater. By the reference numeral 9 connecting wires of the heating device 4 are shown schematically.
So versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine elektrische Beheizung des Reckelements beschränkt ist. Bezugszeichenliste Thus, it is understood that the invention is not limited to electrical heating of the stretching element. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Formhohlraum 1 mold cavity
2 Blasform <■ 2 Blow mold < ■
3 Reckelement/Reckstange3 stretching element / stretching rod
4 Heizvorrichtung 4 heating device
5 Vorkörper  5 preform
6 Vorderes Ende/Endbereich 6 Front end / end area
7 Gewindeansatz 7 thread approach
8 Bodenbereich 8 floor area
9 Anschluss  9 connection

Claims

Patentansprüche claims
Behälterstreckblasvorrichtung mit einer einen Formhohlraum (1) bildenden Blasform (2) sowie mit einem in den Formhohlraum (1) einführbaren stangenförmigen Reckelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der freie Endbereich des Reckelements (3) mit einer Heizvorrichtung (4) versehen ist. Container stretch blow molding device with a blow mold (2) forming a mold cavity (1) and with a rod-shaped stretching element (3) insertable into the mold cavity (1), characterized in that at least the free end region of the stretching element (3) is provided with a heating device (4) ,
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (4) als elektrische Heizvorrichtung ausgebildet ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating device (4) is designed as an electric heater.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (4) mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbunden ist. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heating device (4) is connected to a control or regulating device.
Behälterstreckblasverfahren, bei welchem ein aus Kunststoff vorgefertigter, im Wesentlichen in Form eines an seinem einen Ende geschlossenen Zylinders ausgebildeter Vorkörper (5) in einen Formhohlraum (1) einer Blasform (2) eingebracht wird, bei welchem nachfolgend ein stangenförmiges Reckelement (3) in den Vorkörper (5) eingeführt und unter Längendehnung des Vorkörpers (5) unter Kontakt mit seinem vorderen Endbereich (6) vorgeschoben wird, während ein Fluiddruck in der Vorkörper (5) aufgebaut wird, bei welchem nach Kontaktierung des durch das Reckelement (3) vorgeschobenen vorderen Endbereichs (6) des Vorkörpers (5) mit der Blasform (2) ein Fertigblasen des Behälters erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) zumindest an seinem vorderen Endbereich erwärmt ist. Behälterstreckblasverfahren in which a prefabricated plastic, essentially in the form of a closed at its one end cylinder preform (5) is introduced into a mold cavity (1) a blow mold (2), in which subsequently a rod-shaped stretching element (3) in the Pre-body (5) is inserted and advanced under elongation of the preform (5) in contact with its front end portion (6) while a fluid pressure in the precursor body (5) is constructed, wherein after contacting the advanced by the stretching element (3) front End region (6) of the preform (5) with the blow mold (2) is a finished blowing of the container, characterized in that the stretching element (3) is heated at least at its front end portion.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) beheizt wird. A method according to claim 4, characterized in that the stretching element (3) is heated.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) elektrisch beheizt wird. A method according to claim 4 or 5, characterized in that the stretching element (3) is electrically heated.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) auf einer konstanten Temperatur gehalten wird. Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the stretching element (3) is maintained at a constant temperature.
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