DE3020967C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters, bei dem ein im wesentlichen flacher Rohling aus thermoplastischem Kunststoff zwischen Gegenhaltern so einge­ spannt wird, daß sich wenigstens ein Bereich bildet, der völlig von einem eingespannten Werkstoffbereich umgeben ist, bei dem gegen den Bereich ein Ziehwerkzeug angesetzt wird, dessen Anliegefläche kleiner ist als der Bereich, wodurch sich ein geschlossener, streifenförmiger Werkstoffbereich zwischen dem eingespannten Werkstoffbereich und dem Teil des Bereiches bildet, der gegen das Ziehwerkzeug anliegt, und bei dem zumindest ein Teil des Bereiches mittels des von einem An­ triebsorgan relativ zu der Einspannvorrichtung verschobenen Ziehwerkzeugs gezogen wird.
Es ist bekannt, Rohr- und Stangenabschnitte durch Druck zu verformen (DE-OS 17 04 144). Mit dem dort im einzelnen beschriebenen Verfahren können verhältnismäßig dickwandige Formkörper wie Buchsen, Naben und dergleichen hergestellt werden, nicht aber verhältnismäßig dünnwandige Formkörper oder Behälter, wie sie z. B. zum Aufbewahren von Flüssigkeiten, Lebensmitteln und dergleichen verwendet werden.
Bei der Herstellung der letztgenannten Erzeugnisse geht man meistens von einem in der Hauptsache ebenen Rohling aus. Hierbei wird entweder ein Endprodukt im großen ganzen in einem Verformungsschritt geformt, oder es wird ein Vorformling für späteres Umformen zum Endprodukt gebildet. Die Verformung des Rohlings erfolgt gemäß gegenwärtig bekannten Methoden entweder nach dem Blasformverfahren oder nach dem Thermoformverfahren. Beim Blasformverfahren erhält man in der Regel dicke Abschnitte im Boden. Beim Thermoformverfahren arbeitet man entweder mit sog. negativem oder sog. posi­ tivem Thermoformen. Beim negativen Formverfahren erhält man einen dünnen Boden, während man beim positiven Thermoverfahren einen dicken Boden erhält.
Beim negativen Thermoformen wird eine warme Folie oder ein warmer Film über Hohlräume gelegt, wonach der Werkstoff des Films bzw. der Folie durch äuße­ ren Druck und inneren Unterdruck in die Hohlräume gedrückt und gesaugt wird. Dies führt mit sich, daß der Werkstoff gestreckt und dünn wird, wenn er in die jeweiligen Hohlräume eingesaugt wird. Wenn es sich bei dem Hohlraum um einen Becher handelt, erhält man einen dünngestreckten Boden und eine zunehmende Wanddicke in Richtung zur Becherkante.
Beim positiven Thermoformen bildet die Becherform einen vorstehenden Körper, und der Werkstoff des Films oder der Folie wird über diesen vorstehenden Kör­ per gedrückt und gesaugt. Dies führt mit sich, daß der Werkstoff am Oberteil des vorstehenden Körpers, d.h. Boden des Bechers, dick und im großen ganzen ungestreckt verbleibt, während der Werkstoff zum Rand des Bechers hin an Dic­ ke abnimmt.
Um beim negativen Thermoformen eine ausreichende Werkstoffdicke im Bodenteil des Bechers zu erzielen, muß beim Ausgangswerkstoff eine ausreichende Dicke gewählt werden. Um beim positiven Thermoformen eine ausreichende Dicke im Randbereich des Bechers zu erzielen, was für die Stabilität des Bechers erfor­ derlich ist, muß ebenfalls ein Ausgangswerkstoff in ausreichender Dicke ge­ wählt werden. Beim negativen Thermoformen verbleiben die Werkstoffbereiche zwischen den geformten Bechern unbeeinflußt und werden anschließend, nach Her­ stellung der eigentlichen Becher, abgetrennt. Beim positiven Thermoformen wird der Werkstoff zwischen den Bechern in Vertiefungen eingezogen und von den geformten Bechern abgetrennt. Beim positiven Thermoformen erhält man somit Becherböden von im großen ganzen gleicher Dicke wie beim Ausgangswerkstoff. Beide Formverfahren bedingen unnötig hohen Werkstoffverbrauch, was bei der Massenherstellung von Artikeln von wirtschaftlicher Bedeutung ist.
Das genannte Blasformverfahren oder Thermoformverfahren wird dabei bei erhöhten Temperaturen durchgeführt, d. h. bei Tempe­ raturen, die oberhalb der sogenannten Glasumwandlungstempe­ ratur liegen und bei denen der Kunststoff leicht verformbar ist. So ist es auch bekannt, die am stärksten verformten Be­ reiche noch weiter zu erwärmen (DE-OS 17 79 640), um die Verformung zu erleichtern. Auch bei einem Verfahren der ein­ gangs genannten Art (DE-OS 18 14 312) wird ernsthaft nur die Verformung bei erhöhten Temperaturen in Betracht gezogen. Bei diesen beiden Verfahren besteht der Nachteil darin, daß die Verformung wegen der nicht genau einzustellenden Temperatur in nicht genau definierter Weise stattfindet. Wird der fertige Gegenstand anschließend wieder erwärmt, so bilden sich die Verformungen teilweise zurück.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ver­ fahrens, mit dem Erzeugnisse mit genau definierter Verformung hergestellt werden, die auch bei späterer Erwärmung sehr stabil sind.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Ziehen mit einer Anfangstemperatur unterhalb der Glasumwandlungstempe­ ratur TG begonnen wird, und daß beim Ziehen der Werkstoff in dem streifenförmigen Werkstoffbereich unter Bildung einer begrenzten Übergangszone zwischen noch keinem Fließen ausge­ setztem Werkstoff und Fließen ausgesetztem Werkstoff bis zum Werkstofffließen gestreckt wird, wobei der bis zum Fließen gezogene Werkstoff im Körper eine Kristallinität zwischen 10% und 25% erhält.
Die sogenannte Kaltverformung von Kunststoff-Flachmaterial ist zwar bekannt (DE-OS 26 43 489). Beim dortigen Verfahren findet aber nur eine verhältnismäßig geringe Verformung statt. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf die Kaltverformung, sondern ist im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches zu sehen, nämlich der besonderen Weise, wie diese Kaltverformung erfolgt.
Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für die Herstellung von Elementen aus thermoplastischen Kunststoffen, vom Typ Polyester oder Polyamid. Beispiele solcher Werkstoffe sind Polyäthylenterephthalat, Polyhexamethylen-Adipamid, Polycaprolactam, Polyhexamethylen-Sebacamid, Polyäthylen-2,6-Naphthalat und Polyäthylen-1,5-Naphthalat, Polytetramethylen-1,2-Dioxybensoat und Copoly­ mere von Äthylenterephthalat, Äthylenisophthalat und anderen ähnlichen Poly­ meren. Die Beschreibung der nachstehenden Erfindung bezieht sich hauptsäch­ lich auf Polyäthylenterephthalat, im weiteren mit PET bezeichnet, aber die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht ausschließlich auf die Anwendung we­ der dieses Werkstoffes noch anderer, bereits genannter Werkstoffe, sondern sie eignet sich auch für viele andere thermoplastische Kunststoffe.
Zum besseren Verständnis der Problemstellung und der Erfindung werden nach­ stehend einige charakteristische Eigenschaften des Polyesters Polyäthylen­ terephthalat beschrieben. Aus dem Schrifttum, z. B. Properties of Polymers, von D W van Krevelen, Elsevier Scientific Publishing Company, 1976, ist be­ kannt, daß sich die Eigenschaften des Werkstoffes bei einer Orientierung amor­ phen Polyäthylenterephthalats verändern. Einige dieser Veränderungen sind in den Diagrammen, Abb. 14.3 und 14.4 auf den Seiten 317 und 319 im Buch "Pro­ perties of Polymers" dargestellt. Die in nachstehender Diskussion verwendeten Bezeichnungen entsprechen den Bezeichnungen im genannten Buch.
PET, ebenso wie viele andere thermoplastische Kunststoffe, lassen sich durch Recken des Werkstoffes orientieren. Normalerweise erfolgt dieses Recken bei einer Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur Tg des Werkstoffes. Durch die Orientierung verbessern sich die Festigkeitseigenschaften des Werk­ stoffes. Aus dem Schrifttum geht hervor, daß beim Thermoplast PET eine Er­ höhung des Reckverhältnisses Λ, d. h. Quotient zwischen Länge des gereckten Werkstoffes und Länge des ungereckten Werkstoffes, auch eine Erhöhung der Ver­ besserung der Werkstoffeigenschaften mit sich führt. Bei einer Erhöhung des Reckverhältnisses Λ von ca. 2- bis etwas über 3mal liegen besonders große Ver­ änderungen der Werkstoffeigenschaften vor. Hierbei verbessert sich die Festig­ keit in Orientierungsrichtung markant, während gleichzeitig die Dichte eben­ so wie die Kristallinität Xc ansteigt und die Glasumwandlungstemperatur Tg er­ höht wird. Aus dem Diagramm auf S. 317 geht hervor, daß der Werkstoff nach dem Recken, wobei Λ den Wert 3,1 annimmt, einer Kraft pro Flächeneinheit wi­ dersteht, die = 10 entspricht, und dies bei sehr geringer Dehnung, wäh­ rend die Dehnung bei Λ = 2,8 wesentlich größer ist. Im weiteren wird manchmal der Begriff "Schritt" verwendet, um einen Orientierungsverlauf zu bezeichnen, der durch ein Recken bzw. eine Dickenverminderung von mindestens ca. 3mal erzielt wird, und bei dem oben angegebene, markante Verbesserungen der Werkstoffeigenschaften eintreten.
Die oben angegebenen Diagramme zeigen Veränderungen, die man bei monoaxia­ ler Orientierung des Werkstoffes erhält. Bei biaxialer Orientierung erhält man ähnliche Effekte in beiden Orientierungsrichtungen. Die Orientierung er­ folgt in der Regel durch aufeinanderfolgende Reckungen.
Verbesserte Werkstoffeigenschaften, entsprechend denen, die man bei dem oben definierten "Schritt" erhält, erhält man auch dann, wenn ein amorpher Werk­ stoff bis zum Fließen gereckt wird und der Werkstoff vor dem Fließen eine Temperatur hat, die unter der Glasumwandlungstemperatur Tg liegt. Bei einem Zugstab ergibt sich in der Fließzone eine Durchmesserverminderung um das ca. Dreifache. Beim Ziehen wird die Fließzone kontinuierlich in den amorphen Werkstoff hineinversetzt, während gleichzeitig der Werkstoff, der bereits den Fließzustand durchgemacht hat, die Zugkräfte des Prüfstabs ohne hinzukom­ mende, verbleibende Reckung aufnimmt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Elementen, die sich für viele Anwendungsfälle eignet und z. B. Becher ähnlich den bisher beschriebenen sind. Ein weiterer Anwendungsfall ist das Formen von Elementen, die diese Vorformlinge bilden und später zu Behältern oder anderen Teilen umgeformt werden. Hierfür bedient man sich z. B. eines Blasverfahrens oder einer mechanischen Bearbeitung, z. B. Pressen, Expandieren.
Man erhält ein Element, das aus einem Randteil und einem Becherteil besteht, wobei der Werkstoff vorzugsweise im gesamten Boden des Becherteils (Bechers) im großen ganzen gleichmäßig dick und orientiert ist. In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung besteht außerdem der Werk­ stoff im Bodenteil des Bechers völlig oder teilweise aus Werkstoff von glei­ cher Dicke wie der Werkstoff der Wand. Übrige Werkstoffabschnitte besitzen Dicke und Werkstoffeigenschaften des Werkstoffes. Bei bestimmten Anwendungs­ fällen ist der Boden im großen ganzen völlig eben, während bei anderen Anwendungs­ fällen der Boden aus Teilen besteht, die im Verhältnis zur Becherachse axial versetzt sind. Hierbei werden bei bestimmten Ausführungsformen ringförmige Randabschnitte im Anschluß an den unteren Rand der Wand gebildet, während bei anderen Ausführungsformen zentrale Bodenabschnitte weiter vom oberen Öffnungsrand des Elements versetzt sind.
Das Element besteht aus einem Randteil, der einen im Verhältnis zum Rand­ teil versenkten Körper umgibt. Der Werkstoff im Randteil ist hauptsächlich amorph oder hat eine Kristallinität von weniger als 10%. Der Körper hat einen Wandteil und einen Bodenteil. Der Wandteil besteht aus Werkstoff, der bei einer Temperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur Tg bis zum Flie­ ßen gezogen worden ist, und bei dem die Kristallinität zwischen 10 und 25% beträgt. In der Grundausführung des Elements besteht der Boden aus haupt­ sächlich amorphem Werkstoff oder aus Werkstoff mit einer Kristallinität un­ ter 10%. In Ausführungsformen der Erfindung besteht der Boden wahlweise aus Werkstoff, der bei einer Temperatur unter der Glasumwandlungstemperatur Tg und bei einer Kristallinität zwischen 10-25% bis zum Fließen gezogen worden ist, d. h. aus Werkstoff mit Eigenschaften, die in der Hauptsache mit den Werk­ stoffeigenschaften des Wandteils des Elements übereinstimmen, oder aus Werk­ stoffabschnitten, die bis zum Fließen gezogen worden sind, abwechselnd mit Werkstoffabschnitten mit in der Hauptsache amorphem Werkstoff oder Werkstoff mit einer Kristallinität von weniger als 10%. In bestimmten Ausführungsfor­ men sind die bereits genannten Werkstoffgebiete im Boden in axialer Richtung im Verhältnis zum unteren Rand des Wandteils verschoben.
Bei der Herstellung eines Elements wird ein in der Hauptsache flacher Rohling aus thermoplastischem Kunststoff und mit einer Kristallinität von weniger als 10% und mit einer Temperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur Tg zwi­ schen Gegenhaltern eingespannt, so daß sich ein Gebiet bildet, das völlig von den eingespannten Werkstoffabschnitten umschlossen wird. Gegen dieses Gebiet wird ein Ziehwerkzeug angesetzt, dessen Anliegefläche kleiner ist als die Flä­ che des Gebietes. Hierbei entsteht zwischen den eingespannten Werkstoffab­ schnitten des Rohlings und dem Teil des Gebietes, der gegen das Ziehwerkzeug anliegt, ein geschlossenes, streifenähnliches Werkstoffgebiet. Eine Antriebs­ vorrichtung verschiebt danach das Ziehwerkzeug im Verhältnis zum Gegenhalter beim weiteren Anliegen des Ziehwerkzeugs gegen das Gebiet. Hierbei wird der Werkstoff in dem streifenähnlichen Gebiet so gestreckt, daß ein Werkstoffflie­ ßen auftritt, wobei der Werkstoff orientiert wird, während gleichzeitig die Dicke des Werkstoffes bei PET um das ca. 3fache vermindert wird.
Beim Streckvorgang wird das Wandteil des Elements geformt.
Bedingt dadurch, daß der Umkreis der Anliegefläche des Preßwerkzeugs klei­ ner ist als der innere Umkreis der Einspannvorrichtungen, wird der Werkstoff im Anschluß an den Rand des Ziehwerkzeugs der größten Beanspruchung ausge­ setzt, weshalb das Fließen des Werkstoffes normalerweise hier beginnt. Die sich hieraus ergebende Wirkung wird dadurch noch verstärkt, daß der Über­ gang zwischen Anliegefläche des Ziehwerkzeugs und Seitenwänden des Zieh­ werkzeugs verhältnismäßig scharfkantig ausgeführt wird. Wenn das Fließen eingetreten ist, wird das Gebiet für das Fließen des Werkstoffes nach und nach in Richtung zu den Einspannvorrichtungen verschoben. Bei bestimmten Anwendungsbeispielen wird der Ziehvorgang unterbrochen, wenn die Fließzone* bei den Ziehwerkzeugen angelangt ist. Bei anderen Anwendungsbeispielen wird der Ziehvorgang fortgesetzt, wobei ein erneutes Fließen des Werkstoffs im Anschluß an die Kanten des Ziehwerkzeugs stattfindet und von diesen Gebieten zur Mitte des Werkstoffs hin versetzt wird. Wenn der gesamte Werkstoff, der gegen die Anliegefläche des Ziehwerkzeugs anliegt, ein Fließen durchgemacht hat, wird bei bestimmten Anwendungsbeispielen der Werkstoff zwischen den Einspannvor­ richtungen, der sich am nächsten am inneren Umkreis der Einspannvorrichtungen befindet, für einen weiteren Ziehvorgang ausgenutzt. Um dies zu ermöglichen, ist normalerweise eine etwas erhöhte Temperatur bei diesem Werkstoff erforder­ lich. Die Ausgangstemperatur liegt jedoch noch immer unter der Glasumwand­ lungstemperatur Tg.
Bei einigen Anwendungsbeispielen ist eine beschleunigte Abkühlung des gezoge­ nen Werkstoffes erforderlich. Hierbei ist das Ziehwerkzeug vorzugsweise mit einer Kühlvorrichtung versehen, die so angeordnet ist, daß die Gebiete des Werkstoffes, die während des Ziehens des Werkstoffes fließen, gegen die Kühl­ vorrichtung anliegen.
Bei bestimmten Anwendungen läßt man das Fließen des Werkstoffes im Anschluß an die Einspannvorrichtungen beginnen. Dies wird dadurch erzielt, daß die Einspannvorrichtungen mit Erwärmungsvorrichtungen versehen werden, die die Temperatur der Werkstoffabschnitte erhöhen, wo das Fließen beginnen soll. Die Temperatur beim Werkstoff liegt jedoch noch immer unterhalb der Glasum­ wandlungstemperatur Tg des Werkstoffes. Wenn der Fließzustand eingetreten ist, verläuft dieser weiter in Richtung zur Anliegefläche des Ziehwerkzeugs und in vorkommenden Fällen am Übergang zwischen den Seitenwänden und der Anliegefläche des Ziehwerkzeugs vorbei.
Zur Sicherstellung der Festhaltung der Einspannvorrichtung des Rohlings in den zukünftigen Randabschnitten des Elements werden die Einspannvorrichtun­ gen in der Regel mit Kühlorganen versehen.
Der Gedanke der Erfindung umfaßt auch die Möglichkeit, durch eine Reihe von hintereinander angeordneten Ziehvorgängen Werkstoffabschnitte sowohl im Wand­ teil als auch im Bodenteil des Körpers zu erzielen, die abwechselnd aus Werk­ stoffabschnitten bestehen, die bis zum Fließen gezogen sind und auf diese Weise eine verminderte Wanddicke erhalten haben, und ungezogenen Werkstoff­ abschnitten, die ihre Wanddicke beibehalten haben. Bei im Bodenteil des Kör­ pers gelegenen Werkstoffabschnitten erfolgt bei bestimmten Anwendungsbeispie­ len im Zusammenhang mit dem Ziehvorgang eine Verschiebung des Werkstoffes auch in der Axialrichtung des Körpers.
Eine nähere Beschreibung der Erfindung erfolgt im Anschluß an eine Anzahl von Abbildungen, wobei
Abb. 1-2 wahlweise Ausführungsformen von für Umformen geeigneten Bändern darstellt,
Abb. 3 ein Element mit einem aus in der Hauptsache amorphem Werkstoff bestehenden Bodenteil des Körpers darstellt,
Abb. 4-10 im Prinzip Vorrichtungen zum Ziehen des Elements zeigen.
In Abb. 1-2 erkennt man ein Band oder einen Rohling 14′, 14′′ aus thermopla­ stischem Kunststoff, wobei man Bänder oder Rohlinge von oben sieht. In den Abbildungen sind ringförmige Werkstoffgebiete 16′, 16′′ bzw. 17′, 17′′ darge­ stellt. Weiterhin ist ein Werkstoffgebiet 15′, 15′′ angegeben, der von dem früheren ringförmigen Werkstoffgebiet 17′, 17′′ umgeben ist. Das Werkstoff­ gebiet 16 bezeichnet das Gebiet, das beim Ziehen des Rohlings zwischen den Einspannvorrichtungen 30 a-b (siehe Abb. 4) eingespannt wird. Das Werkstoff­ gebiet 15 bezeichnet das Gebiet, das beim Ziehen des Rohlings gegen die An­ liegefläche 21 des Ziehwerkzeugs 20 (siehe Abb. 4) anliegt. Das Werkstoff­ gebiet 17 bezeichnet das Gebiet, das beim Ziehen des Rohlings in den Fließ­ zustand gebracht wird.
In Abb. 3 erkennt man ein Element 10, bestehend aus einem Randteil und einem Körper 13. Der Körper wiederum besteht aus einem Wandteil 18 und einem Bo­ denteil 11. In der Abbildung besteht der Wandteil aus gezogenem Werkstoff von verminderter Dicke im Verhältnis zur Dicke des Ausgangswerkstoffes. Der Bo­ denteil 11 besteht aus Werkstoff, der bei Beibehaltung seiner Werkstoffei­ genschaften in Axialrichtung des Körpers verschoben ist. Weiterhin ist ein Gebiet 19 angegeben, in dem zum Randteil 12 gehörender Werkstoff in den Fließ­ zustand versetzt worden war.
In Abb. 4-8 erkennt man eine Reihe von Einspannvorrichtungen 30, die am Roh­ ling 14 befestigt sind. Zwischen den Einspannvorrichtungen 30 befindet sich ein Ziehwerkzeug 20 mit der Ziehwerkzeug-Anliegefläche 21. In Abb. 4 befindet sich das Ziehwerkzeug 20 in einer Stellung, wo sich die Ziehwerkzeug-Anliegefläche 21 unmittelbar an der oberen Oberfläche des Rohlings 14 befindet. In Abb. 5 wurde das Ziehwerkzeug nach unten verschoben, wobei das Fließen des Werkstoffes begonnen hat. In Abb. 6 erfolgte das Verschieben des Ziehwerkzeugs so weit, daß sich ein Element gem. Abb. 3 gebildet hat. In Abb. 7 wurde das Ziehwerkzeug noch weiter verschoben, wobei ein weiteres Fließen des Werkstoffes stattgefunden hat. Hierbei ist ein Element 10′ entstanden, dessen Körper 13′ den Bodenteil 11 aufweist, der in seinen mittigen Abschnitten aus amorphem, ungezogenem Werkstoff besteht, der von gezogenem, orientiertem Werkstoff umgeben ist, bei dem ein Fließen stattgefunden hat. In Abb. 8 schließlich wurde das Ziehwerkzeug 20 so weit verschoben, daß praktisch der gesamte Werkstoff im Bodenteil 11′′ des Körpers 13′′ ein Fließen durchgemacht hat. Hier­ bei hat sich ein Element 10′′ gebildet, bei dem sowohl der Wandteil als auch der Bodenteil des Körpers dadurch eine verminderte Wanddicke aufweist, daß der Werkstoff im Fließzustand gewesen ist und gleichzeitig eine Orientierung erhalten hat.
In Abb. 9-10 ist eine wahlweise Ausführungsform der Einspannvorrichtungen 33 a-b dargestellt, die mit Kühlkanälen 31 und Erwärmungskanälen 34 versehen sind. In den Abbildungen ist nur die Zulaufleitung für die Erwärmungskanäle dargestellt, während die Ablaufleitung für die Erwärmungskanäle in den Abbil­ dungen hinter der Zulaufleitung liegt und durch den nach oben gerichteten Pfeil angedeutet ist. Sowohl die Kühlkanäle als auch die Erwärmungskanäle sind durch plattenähnliche Abdeckungen 35 abgedeckt, deren andere Oberfläche gleichzeitig die Anliegefläche der Einspannvorrichtungen für das Einspannen des Rohlings darstellt.
Eine Isolierung 32 trennt den gekühlten Bereich der Einspannvorrichtungen vom erwärmten Bereich. Bei bestimmten Anwendungen dienen auch die Erwärmungs­ kanäle als Kühlkanäle.
Die Abbildungen zeigen weiterhin eine wahlweise Ausführungsform eines Zieh­ werkzeugs 20 a, auch dies mit Kühlkanälen 22 versehen. Die Kühlkanäle sind durch einen Kühlmantel 23 abgedeckt, der gleichzeitig die äußere Anliegeflä­ che des Ziehwerkzeugs zum Werkstoff während dessen Ziehvorgang darstellen. Abb. 9 zeigt eine Stellung des Ziehwerkzeugs, die der Stellung in Abb. 5 ent­ spricht, und Abb. 10 zeigt eine Stellung beim Ziehwerkzeug, die der Stellung in Abb. 8 entspricht. Das Ziehwerkzeug hat eine rotationssymmetrisch gewölb­ te Fläche, die so geformt ist, daß der Werkstoff beim Ziehen im Fließbereich immer gegen den Kühlmantel anliegt, während der Werkstoff, der noch nicht im Fließzustand war, völlig ohne Anliegen gegen irgendeine Vorrichtung im Be­ reich zwischen Ziehvorrichtung und Einspannvorrichtung ist.
Die Erwärmung des Werkstoffes mit Hilfe der Erwärmungskanäle 34 dient dem Zweck, die Fließwilligkeit des Werkstoffes zu erhöhen. Die Erwärmung wird jedoch insofern begrenzt, daß die Temperatur des Werkstoffes immer die Glas­ umwandlungstemperatur Tg unterschreitet. Durch die Erwärmung ist es möglich, den Ziehvorgang des Werkstoffes ein Stück in das Gebiet zwischen den Backen der Einspannvorrichtungen fortsetzen zu lassen, die in Abb. 10 dargestellt sind. Eine andere, wahlweise Anwendung, wobei die erhöhte Fließwilligkeit des Werkstoffes ausgenutzt wird, ist, beim Ziehvorgang den Anfangsbereich für das Fließen des Werkstoffes zum Gebiet neben den inneren Kanten der Ein­ spannvorrichtung zu lenken. Wenn das Fließen stattgefunden hat, verschiebt sich die Fließzone nach und nach in Richtung von den Einspannvorrichtungen weg zum Boden des Ziehwerkzeugs, nach und nach wie das Ziehwerkzeug in den Abbildungen nach unten verschoben wird. Hierdurch wird erzielt, daß sich das Fließen immer in der gleichen Richtung fortpflanzt, wobei der Neubeginn des Fließens vermieden wird, der bei Anwendung der Ausführungsform der Erfin­ dung stattfindet, die in den Abb. 4-8 dargestellt ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Behälters, bei dem ein im wesentlichen flacher Rohling aus thermoplastischem Kunststoff zwischen Gegenhaltern so eingespannt wird, daß sich wenigstens ein Bereich bildet, der völlig von einem eingespannten Werkstoffbereich umgeben ist, bei dem gegen den Bereich ein Ziehwerkzeug angesetzt wird, dessen Anliegefläche kleiner ist als der Bereich, wodurch sich ein geschlossener, streifenförmiger Werkstoffbereich zwischen dem eingespannten Werkstoffbereich und dem Teil des Bereiches bildet, der gegen das Ziehwerkzeug anliegt, und bei dem zumindest ein Teil des Bereiches mittels des von einem Antriebsorgan relativ zu der Einspannvorrichtung verschobenen Ziehwerkzeugs gezogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ziehen mit einer Anfangstemperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur TG begonnen wird, und
daß beim Ziehen der Werkstoff in dem streifenförmigen Werkstoffbereich unter Bildung einer begrenzten Übergangszone zwischen noch keinem Fließen ausgesetztem Werkstoff und Fließen ausgesetztem Werkstoff bis zum Werkstofffließen gestreckt wird, wobei der bis zum Fließen gezogene Werkstoff im Körper eine Kristallinität zwischen 10% und 25% erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehen unterbrochen wird, wenn die Übergangszone die Anliegefläche an dem Ziehwerkzeug erreicht, wobei in dem ungezogen Körperbereich die Kristallinität des Werkstoffs den ursprünglichen Wert von weniger als 10% beibehält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehen soweit fortgesetzt wird, bis im wesentlichen der gesamte Bereich einschließlich des Bodenteils des Behälters bis zum Werkstofffließen gestreckt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehen mit Raumtemperatur als Anfangstemperatur erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehen der Werkstoff der Übergangszone gekühlt wird.
DE19803020967 1979-06-11 1980-06-03 Element Granted DE3020967A1 (de)

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