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.
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.
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