DE2348327C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Blasformen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blasformen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zum Blasformen von Hohlkörpern wie Flaschen aus thermoplastischem Kunststoff wurde bisher hauptsächlich ein sog. Schmelzblasverfahren eingesetzt, nach dem ein Vorformling auf Schmelztemperatur gebracht und durch Beaufschlagung mit einem inneren Blasdruck in Anlage gegen die Innenwände einer Blasform gebracht wird. Die meist zusätzlich gekühlte Blasform kü'nli dtn ausgeformten Behälter unter die Harzschmelztemperatur ab, wonach der Behälter durch öffnen der Blasform ausgeformt wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens können selbst relativ komplizierte Behälterteile, wie Mundstükke, Schraubteile usw. leicht geformt werden.

In jüngerer Zeit ist zum Formen von Polyvinylchlorid-Behältern, Polypropylen-Behältern usw. ein sog. zweiachsiges Streckblasformverfahren aufgekommen, das gestattet, die natürlichen Eigenschaften der Harze am besten auszunutzen und dadurch die Güte der Harze, wie beispielsweise die Kerbschlagfestigkeit und Reinheit zu verbessern. Nach diesem Verfahren wird ein in Längsrichtung bereits vorgestreckter und auf Strecktemperatur erwärmter Vorformling in die Blasform eingegeben und durch den Druck der Blasluft bis zur Anlage gegen die Kontur der Blasform aufgeweitet Komplizierte Behälterteile wie Schraubteile lassen sich mit dem Streckblasformverfahren aber nur schwierig unter Anwendung eines übermäßig hohen Blasdrucks formen. Während beispielsweise bei dem zuerst genannten Schmelzblasverfahren ein Blasluftdruck von etwa 2—4 kp/cm² ausreicht, reicht bei dem zweiachsigen Streckblasformverfahren oft ein höherer Blasdruck von etwa 7 — 10 kp/cm² nicht zum Formen komplizierter Behälterteile aus. In den US-PS 36 32 264 und 36 49 150 ist deshalb vorgeschlagen worden, komplizierte Behälterteile wie Schraubteile mittels eines anderen Druckformverfahrens auszubilden. Es ergeben sich dadurch aber komplizierte Blasformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Blasformen vorgestreckter, auf Strecktemperatur erhitzter Vorformlinge dahingehend zu verbessern, daß auch kompliziertere Behälterteile sicher ausgeformt werden, ohne daß zu überhöhten Blasdrücken zurückgegriffen werden müßte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäö mit dem Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können selbst komplizierte Teile, wie Schraubteile an Behältern, gleichförmig mit einem Blasluftdruck geformt werden, der dem beim Schmelzblasverfahren entspricht. Ungleich den aus den genannten US-PS bekannten Verfahren kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne Anwendung mechanischer Druckformung aus. Außerdem besitzen die nach vorliegendem Verfahren hergestellten Formlinge eine ausgezeichnete Oberflächengüte.
Vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, wenn nur das komplizierter zu verformende Teil des auf Strecktemperatur erhitzten Harzrohlings bis nahe auf die Schmelztemperatur des Harzes erhitzt wird, dieses kompliziertere Teil sicher durch einen Blasluftdruck geformt werden kann, wie es beim Schmelzblasverfahren üblich ist. Es wird deshalb die komplizierten Behälterteilen entsprechende Oberfläche der Blasform erhitzt, um die mit dieser Blasformoberfläche in Berührung kommende äußere Oberfläche des Harzrohlings bis zur oder nahe zur Schmelztemperatur zu erwärmen, so daß das Harz leicht geformt werden kann. Unmittelbar nach dem Formvorgang wird die Blasform auf eine Temperatur abgekühlt, bei der sich der Formling bei Herausnahme aus der Blasform nicht mehr verformen kann. Durch öffnen der zweckmäßig zweiteiligen Blasform kann nun der Formling herausgenommen werden.

Zum Aufheizen und Kühlen der Oberflächenteile der Blasform ist ein elektrisches Heizelement auf das Halsformteil aufgebracht Durch dieses Heizelement wirrt ein starker elektrischer Strom niedriger Spannung geschickt, um nur örtlich die komplizierter zu formende Oberfläche des Harzrohlings innerhalb einiger Sekunden etwa auf die Schmelztemperatur aufzuheizen und dadurch das Harz entsprechend der Kontur der Blasform zu verformen. Nach der gewünschten Verformung des Harzes wird der elektrische Strom unterbrochen und die Wärme des Heizelementes wird innerhalb einiger Sekunden von dem Harz oder dem

Halsformteil absorbiert, so daß sich das Harz auf eine Temperatur abkühlt, bei der es genügend formstabil ist

Von wesentlicher Bedeutung ist, daß nur der Oberflächenteil des Harzrohlings örtlich aufgeheizt wird, an dem ein kompliziertere« Teil, z. B. ein Schraubteil auszuformen ist Der übrige Teil des Harzrohlings wird unterhalb einer Temperatur gehalten, bei der das Harz gestreckt und orientiert ist Das Aufheizen ist innerhalb einer kurzen Zeitspanne, z. B. innerhalb von 10 Sekunden oder weniger durchzufüh- ι ο ren.

Beispielhafte Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine. Draufsicht eines zweigeteilten Halsformteils zur Formung eines Schraubteils an einem Behälter aus thermoplastischem Kunststoff;

Fig.2 eine Draufsicht eines Halsformteils mit gegenüber F i g. 1 geändertem Aufbau;

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie A-A von Fig.l;

F i g. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des Halsformteils von F i g. 1; und

Fig.5 einen vergrößerten Teilschnitt des Halsformteils von F i g. 2.

Wie aus dem Teilquerschnitt einer Blasform gemäß Fig.3 ersichtlich, ist auf jeder der beid η geteilten Formhälften 1 und Γ ein Halsformteil 2,2' zur Formung eines Schraubteils an einem Behälter aus thermoplastischem Kunststoff angeordnet. F i g. 1 ist eine Draufsicht auf die Oberseite dieser Halsformteile. Gemäß F i g. 1 sind auf die Halsformteile 2 und 2' unter Zwischenlage von isolierenden Filmen 3 bzw. 3' metallene Heizelemente 4 und 4' angebracht, an denen die Formoberfläehe 18 ausgebildet ist. Beide Enden der Heizelemente 4, 4' sind mit Leitungen 5, 6 bzw. 5', 6' verbunden und mittels Schraubbolzen 7, 8 bzw. T, 8' an die Halsformteile 2, 2' befestigt. Die Schraubbolzen 7,8, 7', 8' sind von den Blasformteilen 2 und 2' elektrisch isoliert. Wenn ein starker elektrischer Strom niederer Spannung zwischen den Leitungen 5 und 6 sowie zwischen den Leitungen 5' und 6' hindurchgeleitet wird, dann wird die Formoberfläche 18 an den Heizelementen 4,4' mit relativ kleiner Querschnittsfläche aufgeheizt.

Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Halsform mit gleicher Wirkungsweise wie die von Fig. 1. Bei der Ausführungsform nach Fig.2 bestehen die Halsformteile 9 und 9' aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise aus Keramik od. dgl. Metallene, z. B. aus Nickel bestehende Platten sind als elektrische Heizelemente 14 und 14' auf den Halsformteilen 9 bzw. 9' angeordnet, wie F i g. 5 in vergrößerter Darstellung zeigt An beide Enden der Heizelemente 14 und 14' sind Anschlußleitungen 10,11 bzw. 10', 11' mittels Schraubbolzen 12, 13 bzw. 12', 13' befestigt Zur Aufheizung der Heizelemente 14,14' mit so klein als möglicher Querschnittsfläche wird über die AnschluBleitungen 10, 11, 10', 11' ein starker elektrischer Strom niederer Spannung zugeleitet

Wenn ein langgestreckter, zylindrischer Vorformling zwischen die Formhälften 1 und Γ gegeben und durch Blasluft druckbeaufschlagt wird, dann kommt dessen Material 17 mit den Schraubgewindeinnenwänden IS und 16 in Berührung, ohne den Grund des Schraubgewindes zu erreichen, wie in der vergrößerten Darstellung von Fig.4 gezeigt ist Wird jedoch die Formoberfläche 18 an den Heizelementen 4 und 4' aufgeheizt, dann schmilzt das Material 17 des Vorformlings dort, wo es mit der Formoberfiäche 18 in Berührung steht, und es dringt aufgrund des Blasluftdrucks bis zum Grund des Schraubgewindes vor. Nach Unterbrechen des elektrischen Stroms wird die Wärme der Heizelemente 4 und 4' von den Halsformteilen 2 und 2' und von dem Material 17 absorbiert, wodurch sich die Heizelemente 4 und 4' mit der Formoberfläche 18 abkühlen. Der nunmehr formstabile Formling kann dann durch öffnen der Blasform leicht herausgenommen werden. Da während des Formvorgangs die Halsformteile 2, 2' bzw. 9, 9' sowie die Formhälften 1 und Γ aufgeheizt werden, ist es vorteilhaft, diese mit Wasser oder Luft kräftig zu kühlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Blasformen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff, wobei vorgestreckter, auf Strecktemperatur erhitzter Vorformling in einer Blasform aufgeweitet und auch der mit einem Außengewinde zu versehene Halsteil des Hohlkörpers lediglich durch den Druck der Blasluft zur Anlage an die Kontur der Halsform gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der mit dem Halsteil der Blasform in Berührung kommenden Oberflächenschicht des Vorformlings beim Berühren der örtlich kurzzeitig bis nahe auf den Schmelzpunkt des Materials des Vorformlings erhitzten Innenwandung des Halsteils der Blasform erhöht wird.

2. Vorrichtung zum Blasformen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff nach Anspruch 1, mit einer geteilten Blasform, die besondere Halsformteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß örtlich auf das Halsformteil (2, 2'; 9, 9') ein Heizelement (4,4'; 14,14') aufgebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Halsformteils (2, 2'; 9, 9') elektrisch isoliert ein elektrisches Heizelement (4,4'; 14,14') trägt, an dem die Formoberfläche (18) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (4, 4'; 14, 14') als elektrisches Widerstandselement ausgebildet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halsformteils (2,2') durch eine Deckschicht oder einen dünnen Film (3, 3') elektrisch isoliert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halsformteil (9,9') selbst aus einem elektrisch isolierendem Material besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halsformteil (2,2'; 9, 9') in an sich bekannter Weise als Gewindeform ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche der Gewindeform mit einer Isolierschicht überzogen ist.