DE102010022533A1

DE102010022533A1 - Behälterstreckblasvorrichtung sowie Behälterstreckblasverfahren

Info

Publication number: DE102010022533A1
Application number: DE102010022533A
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Sokolov; Lars-Hendrik Heuer; Stefan Huschka
Original assignee: Roders GmbH; ROEDERS GmbH
Current assignee: Roders GmbH; ROEDERS GmbH
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-08
Also published as: WO2011151016A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein 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, wobei das Reckelement 3 zumindest an seinem vorderen Endbereich erwärmt ist, sowie auf eine Behälterstreckblasvorrichtung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterstreckblasvorrichtung sowie auf ein Behälterstreckblasverfahren, 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.
Es handelt sich dabei um ein zweistufiges Verfahren, bei welchem zunächst ein Vorkörper 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 Behälterstreckblasvorrichtung oder separat hiervon erwärmt. Nachfolgend wird der Vorkörper in einen Formhohlraum einer Behälterstreckblasvorrichtung 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 Flaschen oder Behälter.
Als nachteilig erweist es sich beim Stand der Technik, dass im Zentrum des Behälterbodens (Flaschenbodens) eine vergrößerte Wandstärke vorliegt, welche eine hinsichtlich der Stabilität des Behälters/der Flasche nicht erforderliche Materialanhäufung darstellt.
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.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der unabhängigen Ansprüche gelöst, die jeweiligen Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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.
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.
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.
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.
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.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 bis 4 unterschiedliche Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Streckblasverfahrens und
5 eine Schnittansicht durch einen Vorkörper und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reckelements.
Die 1 bis 4 zeigen unterschiedliche Verfahrensschritte eines Behälterstreckblasverfahrens. In eine in 1 schematisch dargestellte Blasform 2, welche üblicherweise mehrteilig ausgebildet ist und einen Formhohlraum 1 bildet, wird ein vorgefertigter Vorkörper 5 eingeführt. Dieser weist ein vorderes Ende bzw. einen vorderen Endbereich 6 auf, sowie einen Gewindeansatz 7, welcher in der Blasform 2 gehalten wird.
Wie in 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.
Durch eine, wie in 2 dargestellte, Druckbeaufschlagung den Innenraums des Vorkörpers 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.
Wie in 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.
Nachfolgend erfolgt, wie in 4 dargestellt, ein Fertigblasen zur Erzeugung einer fertigen Flasche, bei welchem sich das gesamte Material des Vorkörpers 5 gegen die Innenwandung des Formhohlraums 1 anlegt.
Die 5 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Reckelements 3, welches in einen Vorkörper 5 eingeschoben und mit dessen vorderem Endbereich 6 in Kontakt ist. Die 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.
So versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine elektrische Beheizung des Reckelements beschränkt ist.
Bezugszeichenliste

1: Formhohlraum
2: Blasform
3: Reckelement/Reckstange
4: Heizvorrichtung
5: Vorkörper
6: Vorderes Ende/Endbereich
7: Gewindeansatz
8: Bodenbereich
9: Anschluss

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.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (4) als elektrische Heizvorrichtung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (4) mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbunden ist.
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.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) beheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) elektrisch beheizt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckelement (3) auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.