DE3326902A1

DE3326902A1 - Verfahren zur einstellung der temperatur von hohlen vorformlingen

Info

Publication number: DE3326902A1
Application number: DE19833326902
Authority: DE
Inventors: Katashi Nagano Aoki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-27
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1984-02-02
Also published as: MX159348A; FR2531003A1; GB8320096D0; GB2126156B; BR8304099A; ES8502374A1; ES524485A0; CA1220911A; KR840005385A; FR2531003B1; IT8367811A0; IT1201551B; GB2126156A

Description

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Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Temperatur von hohlen Vorformlingen, welche einen Boden aufweisen, durch Spritzgießen erzeugt und durch nachfolgendes Strecken und Blasformen zu Hohlkörpern weiterverarbeitet werden.

Wenn man einen durch Spritzgießen erzeugten Vorformling unmittelbar nach dem Entformen auf.eine für das nachfolgende Strecken und Blasformen geeignete Temperatur einstellt und danach eben durch Strecken und Blasformen zum fertigen Hohlkörper weiterverarbeitet, dann hat das den Vorteil, daß die Herstellung des Hohlkörpers vom Spritzgießen bis zum Blasformen kontinuierlich abläuft. Leider, ist es jedoch so, daß der aus der Spritzgießform kommende Vorformling eine ungleichmäßige Temperaturverteilung aufweist; dies macht es nötig, Maßnahmen zur Einstellung der Temperatur des Vorformlings zu ergreifen.

Es gibt verschiedene Gründe, warum die Vorformlinge eine unyleichmäßige Temperaturverteilung erhalten:

A„ Im Gegensatz zu einem Extruder stößt eine Spritzgießmaschine das geschmolzene Material in einzelnen Schritten aus und deshalb bildet sich in dem zu spritzenden Material im Aufheizzylinder der Maschine eine ungleichmäßige Temperaturverteilung aus.

B. Während das geschmolzene Material durch die Düsen, den Angußkanal und durch die Eintrittsöffnung der Spritzgießform strömt, bildet sich in der Materialströmung eine Turbulenz aus, die zur Ungleichmäßigkeit der Temperatur des Vorformlings beiträgt.

C. Eine Temperaturdifferenz entsteht auch in Abhängigkeit von der Menge des in die Spritzgießform eingespritzten Materials.

D. Wenn der Hohlraum der Spritzgießform exzentrisch ausgebildet ist oder deren Wandstärke einseitig ist, dann führt das zu einer ungleichmäßigen Wandstärke des Vorformlings, welche eine ungleichmäßige Temperaturverteilung nach sich zieht.

Wenn ein Vorformling mit ungleichmäßiger Temperaturverteilung durch Strecken und Blasformen weiterverarbeitet wird, dann werden die Bereiche mit höherer Temperatur stärker gestreckt als die Bereiche mit niedrigerer Temperatur, und infolgedessen erhält der fertige Hohlkörper eine ungleichmäßige Wandstärke. Dabei ist es möglich, daß ein heißerer Bereich des Vorformlings so stark gedehnt wird, daß er aufreißt. Aber selbst dann, wenn die Dehnung nicht so stark ist, daß ein Aufreißen erfolgt, ist es doch so, daß die Hohlkörper mit ungleichmäßiger Wandstärke von schlechter Qualität sind; es mag zwar sein, daß man die Ungleichmäßigkeit der Wand-

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stärke dem Hohlkörper von außen garnicht ansieht, dennoch wird die Festigkeit des Hohlkörpers darunter manchmal einschneidend leiden und ihn unbrauchbar machen.
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Der Einstellung der Temperatur des Vorformlings mit dem Ziel der Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung kommt deshalb erhebliche Bedeutung bei dem geschilderten Verfahren für die Herstellung von Hohlkörpern zu.

Die Temperatureinstellung erfolgt im allgemeinen durch Erwärmen des Vorformlings, und zwar auf indirektem Wege durch Strahlungswärme; bei dieser Vorgehensweise erfolgt der Wärmeübergang jedoch mit geringem Wirkungsgrad und es erfordert viel Geschick und Erfahrung, die Temperatur des Vorformlings zu vergleichmäßigen und auf einen für die Weiterverarbeitung geeigneten Wert zu bringen.

Aus der US-PS 4 145 392 ist es bekannt, die Temperatureinstellung des Vorformlings durch Abkühlung vorzunehmen, und zwar dadurch, daß der mit hoher Temperatur aus der Spritzgießform entnommene Vorformling von innen mit Druck beaufschlagt wird, sodaß er sich mit seiner Außenseite der Oberfläche eines Temperierkörpers anlegt. Durch den innigen Kontakt mit dem Temperierkörper ist bei diesem Verfahren der Wirkungsgrad beim Wärmeübergang besser als beim Verfahren mit indirekter Aufheizung, und deshalb kann die Temperatureinstellung

des Vorformlings in kurzer Zeit geschehen. Es ist jedoch technisch schwierig dem Temperaturkörper zur teilweisen Temperaturänderung ein Wärmeträgermedium mit unterschiedlicher Temperatur zuzuführen, wie es im Falle der Temperatureinstellung durch Heizen mit elektrisch erzeugter Wärme erfolgen kann, vielmehr wird die Temperatureinstellung des Vorformlings insgesamt bei derselben Temperatur vorgenommen. In diesem Fall kann man selbst dann nicht, wenn die Temperatur des aus der Spritzgießform kommenden Vorformlings sehr hoch ist, die Unterschiede in der Temperaturverteilung des Vorformlings beseitigen, weil er überall gegen dieselbe Temperatur gekühlt wird. So wird zwar durch die Kühlung des Vorformlings mittels eines Temperierkörpers die Temperierdauer herabgesetzt, aber eine völlig gleichmäßige Temperaturverteilung des Vorformlings und eine gleichmäßige Wandstärke beim daraus gefertigten Hohlkörper nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Temperatureinstellung von durch Spritzgießen erzeugten hohlen Vorformlingen, welche zur Weiterverarbeitung durch Strecken und Blasformen bestimmt sind₍zu schaffen, welches zu einer sehr gleichmäßigen Temperaturverteilung im Vorformling auf einem zum Strecken und Blasformen geeigneten Temperaturniveau führt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. ■

Während beim Stand der Technik die Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung des Vorformlings und das Einstellen auf eine für das Strecken und Blasformen geeignete Temperatur gemeinsam durch einen einheitliehen Temperiervorgang erfolgen, hat der Erfinder erkannt, daß ein wesentlicher Fortschritt erzielbar ist, wenn man den Vorformling zunächst in einen Zustand versetzt, in welchem sich vorhandene Ungleichmäßigkeiten in seiner Temperaturverteilung bereits vor seiner gezielten Temperatureinstellung durch Kühlung abbauen.

Bekanntlich neigt ein Vorformling mit ungleichmäßiger Temperaturverteilung auch bei nur schwachen Temperaturunterschieden dazu, daß sich ein Bereich mit höherem Wärmeinhalt leichter streckt als ein Bereich mit kleinerem Wärmeinhalt. Die auftretende Streckung ■geht Hand in Hand mit einer Vergrößerung der Oberfläche und mit einer Verringerung der Wandstärke, und deshalb Kühlt sich ein heißerer Bereich deutlich rascher ab als ein weniger heißer und deshalb weniger in seiner Oberfläche vergrößerter und in seiner Wandstärke verringerter Bereich.

Dieses macht sich die Erfindung zunutze, um die Temperatur des Vorformlings schon zu vergleichmäßigen, noch bevor

sie gezielt durch Kontakt mit der Temperierform auf den für die Weiterverarbeitung durch Strecken und Blasformen geforderten Wert abgesenkt wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren geschieht die Temperatureinstellung durch Kühlen des Vorformlings. Deshalb muß die Ausgangstemperatur des Vorformlings, mit welcher er aus der Spritzgießform entformt wird, über der Einstelltemperatur liegen. Der aus der Spritzgießform kommende Vorformling wird mittels einer an sich bekannten übergabevorrichtung in eine Temperierform gebracht, welche auf eine vorgegebene niedrigere Temperatur voreingestellt ist. Bei dem eingangs erwähnten bekannten, mit Kühlung arbeitenden Temperierverfahren wird lediglich Luft in den Vorformling eingeblasen, bis dieser sich an die Innenwandung der Temperierform eng anlegt. Erfindungsgemäß wird der Vorformling dagegen axial gestreckt, bevor Luft in ihn eingeblasen wird und er auch radial expandiert und sich mit seiner äußeren Oberfläche unter Druck an die Innenseite der Temperierform anlegt.

Bei dem vorbekannten Verfahren, in welchem die Vergleichmäßigung und die Herabsetzung der Temperatur durch einen einheitlichen Kühlvorgang im Kontakt mit der Innenseite der Temperierform erfolgen, wählt man natürlich die Temperierform nur knapp größer als den Vorformling. Der Vorformling wird beim Stand der Technik demnach durch das Aufblasen mit Luft zwar ein klein

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wenig gedehnt, doch ist das Ausmaß der Dehnung zu gering, um merklich zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung beizutragen; vielmehr sind auch nach der durchgeführten Temperatureinstellung noch Temperaturunterschiede vorhanden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man hingegen eine Temperierform, welche deutlich größer ist als der Vorformling, damit der Vorformling hinreichend stark axial gestreckt und anschließend radial expandiert werden kann. Die Temperierform soll innen jedoch nicht so groß gewählt werden, daß sich durch den Vorgang der Temperatureinstellung des Vorformlings dessen Länge und Durchmesser in wesentlichem Maße bleibend vergrößern, denn das würde dazu führen, daß beim nachfolgenden kombinierten Streck- und Blasformvorgang der Streckfaktor und der Ausdehnungsfaktor kleiner werden, was zu einer unzureichenden biaxialen Orientierung führen kann.

Deshalb wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eine Temperierform benutzt, deren innere Oberfläche das 1,5-fache bis 3-fache der Größe der äußeren Oberfläche des Vorformlings beträgt, und die Streckung des Vorformlings in axialer Richtung beträgt vorzugsweise 10% bis 20% seiner ursprünglichen Länge; bei diesen Angaben bleibt der Hals des Vorformlings unberücksichtigt, soweit er in der Form, welche ihn während der verschiedenen Phasen der Herstellung des Hohlkörpers umschließt und festhält, steckt und an der Streckung bzw. Dehnung nicht teilnimmt.

Das Strecken des Vorformlings erfolgt am besten dadurch, daß man in ihn, während er in der den Hals umschließenden Form hängt, einen Streckstempel einführt,

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und die (radiale) Expansion erfolgt am besten durch Einblasen von Luft. Erst nach dem Strecken und darauffolgenden Einblasen von Luft gelangt die äußere Oberfläche des Vorformlings in innigen Kontakt mit der Innenseite der Temperierform, und dieser Kontakt bleibt bestehen, solange der Binnendruck im Vorformling aufrechterhalten wird, und währenddessen erfolgt ein zügiger Wärmeaustausch zwischen dem Vorformling und der Temperierform.

Die Abkühlung soll so rasch vor sich gehen, daß der Vorformling seine für den nachfolgenden Streck- und Blasformvorgang geeignete Solltemperatur erreicht, solange der Vorformling noch zur selbsttätigen Schrumpfung fähig ist, nachdem er vom Binnendruck entlastet wurde. Diese selbsttätige Schrumpfung wirkt sich nämlich sehr positiv aus: Die Wandstärke des Vorformlings insgesamt nimmt durch die Schrumpfung zu, die Wärmeverteilung im Vorformling wird während ungleichmäßig erfolgender Schrumpfung noch gleichmäßiger, auch die Wandstärke vergleichmäßigt sich und noch vom Spritzgießen herrührende innere Spannungen werden ausgeglichen. Der Kühlvorgang endet, sobald sich der Vorformling nach Entlastung vom Luftdruck in seinem Inneren infolge Schrumpfung von der Innenseite der Temperia rform löst.

Die Temperatur der Temperierform wird mitbestimmt durch die Wandstärke des Vorformlings und seine Temperatur.

Das Strecken des Vorformlings findet zweckmäßig nicht nur innerhalb der Temperierform statt, sondern auch schon außerhalb. Wenn man den Vorformling schon vor dem Einbringen in die Temperierform streckt, dann kann die Abkühlung und Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung zunächst gegen Raumtemperatur erfolgen.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der beigefügten Zeichnungen noch detailliert beschrieben. 10

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spritzgießform mit dem bereits gespritzten Vorformling darin,

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Temperierform mit eingesetztem Vorformling während des Temperierens,

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Temperierform aus Fig. 2 am Ende des Temperiervorgangs,

Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Blasform, in welcher gerade ein Vorformling durch Strecken und Blasformen weiterverarbeitet wird,

Figur 5 zeigt eine längsgeteilte Temperierform zusammen mit einer Streckvorrichtung zur Verwendung in einem Verfahren, in welchem der Vorformling bereits außerhalb der Temperierform gestreckt

wird,

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Figur 6 zeigt im Längsschnitt die Temperierform aus Fig. 5 in geschlossenem Zustand und mit eingesetztem Vorformling während des Temperiervorgangs, und 5

Figur 7 zeigt die Entnahme eines temperierten Vorformlings aus der in Fig. 5 und 6 dargestellten Temperierform.

Zur Herstellung eines hohlen Vorformlings 4 für eine Flasche oder dergleichen Hohlkörper aus Kunststoff verwendet man eine Spritzgießform 3, welche an ihrem einen Ende geschlossen wird durch eine Form 1, welche nur den Hals des Vorformlings 4 umschließt und durch welche hindurch ein Kern 2 in die Spritzgießform 3 hineinführt. Die Einspritzöffnung befindet sich an dem der Form 1 gegenüberliegenden Ende der Spritzgießform 3, also dort,wo der Boden des Vorformlings gebildet wird. Die Herstellung des Vorformlings 4 ist nicht auf ein bestimmtes Kunstharz beschränkt. Nach der erforderlichen Aushärtung des Vorformlings 4 wird der Kern 2 herausgezogen und anschließend der Vorformling aus der Spritzgießform 3 entfernt und über die Eintrittsöffnung einer Temperierform 5 befördert; während· dessen bleibt der Vorformling 4 am Hals von der Form umschlossen, d.h. die Form 1 hält ihm während des Überführens zur Temperierform 5, danach auch während des Temperierens und schließlich auch während des Überführens von der Temperierform 5 zur Blasform 7.

Die Temperierform 5 ist ein i.w. zylindrischer Körper mit einer i.w. zylindrischen Höhlung, welche im gezeichneten Beispiel durch ein Kopfteil 5b mit verengtem Durchgang abgeschlossen ist. Ein solches Kopfteil 5b benötigt man an sich nur bei einer axial nicht teilbaren Temperierform 5, wie sie Fig. 2 zeigt; bei einer axial teilbaren Temperierform 5^;, wie sie Fig. 6 zeigt, kommt man ohne ein solches Kopfteil aus. Die Temperierform 5 enthält um das Formenhohl herum Kühlkanäle 5a.

Der Vorformling 4 wird in die Temperierform 3 eingesetzt, indem er durch das Kopfteil 5b hindurch in diese abgesenkt wird; dabei fügt sich die Form 1 in die Durchgangs-' öffnung des Kopfteils 5b ein und verschließt sie. Anschließend wird ein Streckstempel 6 durch die Form 1 und das Kopfteil 5b hindurch in den Vorformling 4 eingeführt und streckt diesen; der Streckstempel 6 wird bis zum Anschlag am Boden der Temperierform 3 eingeführt. Anschließend wird - ebenfalls durch die Form 1 hindurch - Druckluft in den Vorformling eingeblasen, sodu^ dieser sich auch radial ausdehnt, bis er sich mit seiner Außenseite satt an die innere Oberfläche der Temperierform anlegt. Der so expandierte Vorformling ist in Fig. 2 mit der Bezugszahl 4a bezeichnet. Die Dehnung des Vorformlings 4 erfaßt dessen heißeren Bereiche stärker als seine kühleren Bereiche. Folglich wird durch die unterschiedliche Dehnung die Wandstärke der heißeren Bereiche des Vorformlings 4 kleiner als die

Wandstärke seiner weniger heißen Bereiche, sodaß sich die heißeren Bereiche im Kontakt mit der Temperierform 5 stärker abkühlen als die weniger heißen Bereiche.

Während des Temperiervorgangs wird der Druck im Innern des Vorformlings 4a, hervorgerufen durch den Streckstempel 6 und die eingeblasene Druckluft, aufrechterhalten. Währenddessen erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Vorformling 4a und der Temperierform 5, deren Innenseite er anliegt. Infolge der Temperaturabsenkung möchte der Vorformling 4a an seiner Außenseite schrumpfen, kann das wegen des anhaltenden Binnendrucks aber nicht, sodaß die Kühlung auch in das Innere der dickerön Bereiche des Vorformlings 4a fortschreiten kann. Die heißeren Bereiche des Vorformlings, welche durch die Dehnung ihre Oberfläche stärker vergrößert und ihre Wandstärke stärker verkleinert haben als die kühleren Bereiche, werden deshalb rascher abgekühlt als die kühleren Bereiche, und diese Begünstigung der Abkühlung der heißeren Bereiche führt erfindungsgemäß zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur des Vorformlings, während dessen Temperatur zugleich auf eine für das nachfolgende kombinierte Strecken und Blasformen geeignete Temperatur (nachfolgend auch als seine SoIltemperatur bezeichnet) abgesenkt wird.

Sobald der Vorformling 4a seine Solltemperatur erreicht hat, wird der Streckstempel 6 zurückgezogen und dadurch der Vorformling entlüftet. Durch den Abbau des Binnendrucks im Vorformling 4a kann dieser nun - in Einklang mit der erfolgten Temperaturabsenkung -

schrumpfen, wodurch er sich von der kühlenden inneren Oberfläche der Temperierform 5 löst und die Kühlung automatisch beendet. Bei einer teilbaren Temperierform kann man diese aber auch zunächst öffnen und dann den Binnendruck im Vorformling 4 abbauen. Durch die Schrumpfung des Vorformlings 4a nimmt dessen Wandstärke insgesamt zu, wobei die Zunahme natürlich vom Ausmaß der Schrumpfung abhängt, und mit der Änderung der Wanddicke ist ein Wärmeübergang verknüpft, der zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Temperatur des Vorformlings beiträgt. Deshalb sollte das Abkühlen des Vorformlings vollendet werden, wenn er sich in einem Zustand befindet, in welchem er zum selbsttätigen Schrumpfen neigt.

Fig. 2 zeigt den temperierten, geschrumpften Vorformling, der in diesem Zustand mit der Bezugszahl 4b bezeichnet wurde. 'Er wird umgehend - mit seinem Hals in der Form 1 hängend - in die Blasform 7 überführt und erhält darin durch einen Streck- und Blasformvorgang seine endgüKige Gestalt 8.

Die Figuren 5 bis 7 illustrieren eine andere Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und zwar νύrd in diesem Fall der Vorformling schon außerhalb der Temperierform 5' gestreckt. Fig. 5 zeigt den Vorformling in gestrecktem Zustand, in welchem er mit der Bezugszahl 4c bezeichnet wurde.

Auch bei dieser zweiten Verfahrensweise wird der Vorformling 4 zunächst durch Spritzgießen erzeugt (Fig. 1), entformt und umgehend in eine Position oberhalb der geöffneten, axial geteilten Temperierform 5' überführt. Hier wird zunächst ein Streckstempel 6 durch die den Vorformling 4 am Hals haltende Form 1 hindurch in den Vorformling eingeführt und streckt diesen axial in vorbestimmtem Ausmaß. Beim Strecken wird die Wandstärke des Vorformlings insgesamt verringert, und zwar in heißeren Bereichen stärker als in kühleren Bereichen. Zugleich wird die Oberfläche entsprechend vergrößert und dadurch die Abkühlung begünstigt, und zwar wiederum am stärksten in den heißeren Bereichen des Vorformlings 4c, weil in ihnen die Oberflächenzunahme am größten ist. Schon durch das Strecken des Vorformlings außerhalb der Temperierform 5¹, während er sich in Umgebungsluft von Raumtemperatur abkühlt, wird also schon ein Beitrag zur Vergleichmäßigung der Temperatur des Vorformlings 4c gelei stet.

Unmittelbar nach Beendigung des Streckvorgangs wird der Vorformling 4c zusammen mit dem Streckstempel 6 in gestrecktem Zustand in die Temperierform 5' eingeführt, deren innere Oberfläche größer ist als die Außenfläche des ungedehnten Vorformlings 4 und auch größer ist als die Außenfläche des axial gestreckten Vorformlings 4c, indem deren beide Hälften sich

aufwärtsbewegen und sich dann zusammenfügen, wobei sie den Vorformling 4c und das untere Ende der Form 1 umschließen. Sofort nach dem Schließen der Temperierform 5¹ wird durch die Wurzel des Streckstempels 6 (das ist ein Abschnitt des Streckstempels unterhalb der Form 1) Druckluft in den Vorformling 4c eingeblasen, um ihn auch radial auszudehnen, bis er sich allseitig satt an die innere Oberfläche der Temperierform 5¹ anlegt. Er nimmt dabei eine expandierte Gestalt an, in welcher er (wie in Fig. 2) mit der Bezugszahl 4a bezeichnet ist.

Diese Ausdehnung des gestreckten Vorformlings 4c bewirkt eine nochmalige Oberflächenvergrößerung und Wandstärkenminderung des Vorformlings und bringt ihn in innigen Kontakt mit der Temperierform, sodaß zwischen beiden ein Wärmeübergang einsetzt. Die Kühlung setzt ein auf der Außenseite des Vorformlings 4a und diese strebt deshalb danach, zu schrumpfen, kann es jedoch nicht, solange der Binndendruck im Vorformling aufrechterhalten bleibt. Die Kühlung setzt sich vielmehr in das Innere der Wandung des Vorformlings fort. Da auch bei der radialen Dehnung durch Druckluft die heißeren Teile des Vorformlings stärker gedehnt wurden als die kühleren, werden sie - wie weiter vorne schon erläutert · rascher abgekühlt als die kühleren Teile des Vorformlings und dadurch findet ein Ausgleich in der Temperaturverteilung des Vorformlings 4a statt.

Sobald der Vorformling 4a seine Solltemperatur erreicht hat, wird er belüftet, d.h. sein Binnendruck fällt ab; folglich erfährt der Vorformling 4a eine radiale Schrumpfung, infolge der er sich von der inneren Oberfläche der Temperierform 5' löst und die Abkühlung beendet. Anschließend werden die beiden Hälften der Temperierform 5¹ getrennt und dann der Streckstempel 6 zurückgeholt; nun kann der Vorformling axial schrumpfen und tut es auch. Infolge der radialen und axialen Schrumpfung nimmt die Wandstärke des Vorformlings in einem vom Schrumpfmaß abhängigen Ausmaß insgesamt zu. Mit der Änderung der Wandstärke ist ein Wärmefluß verknüpft, der ebenfalls zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung beiträgt.

Außerdem werden noch vom Spritzgießen herrührende innere Spannungen abgebaut. Die Temperierung sollte also mit Vorteil dann durchgeführt werden, wenn sich der Vorformling in einem Zustand befindet, in welchem er selbsttätig zu schrumpfen vermag.

Figur 7 zeigt den Vorformling in seiner Gestalt, die er nach dem Schrumpfen eingenommen hat. In dieser Gestalt wird er - wie in Fig. 3 - mit der Bezugszahl 4b bezeichnet.

Nach Abschluß der Temperierung und Entnahme aus der Temperierform 5¹ wird der Vorformling 4b - mit seinem Hals noch immer in der Form 1 hängend - zu einer Blasform 7 (Fig. 4) übertragen und erhält darin durch

Strecken und Blasformen seine endgültige Gestalt 8.

Nachfolgend werden noch einige zahlenmäßige Ausführungsbeispiele angegeben. Die dabei verwendete Streck- und Blasformmaschine hat den in der US-PS 4 105 391 beschriebenen Aufbau.

Beispiel 1

Aus einem VinyIchloridharz wird durch Spritzgießen ein Vorformling hergestellt, dessen Außendurchmesser 38₅5 mm, dessen Wandstärke 2,85 mm und dessen Länge - mit Ausnahme seines Halses - 122mm beträgt. Der Vorformling wird 20 s lang ausgehärtet und hat nach dem Entformen eine Temperatur von 130⁰C. Er wird nach dem Entformen temperiert, und zwar unter Verwendung einer axial geteilten Temperierform (vergl. Fig. 5-7), deren i„w. zylindrisches Formenhohl einen Durchmesser von 43 mm und eine Lange (ohne Hals) von 138 mm besitzt. Die ^Temperierform besitzt Kühlkanäle, durch welche 8Q°C heißes Wasser strömt.

Der Vorformling wird zunächst außerhalb der Temperierform axial gestreckt, dann in die Temperierform eingesetzt und darin durch Einblasen von Luft mit einem Druck von 4 bar gedehnt, wodurch er sich mit seiner Außenseite an die Wandung des Formenhohls anlegt. Nach einer Ab-

kiihlzeit von 2s wird der Druck weggenommen, worauf der Vorformling radial schrumpft, sich von der Wandung der Temperierform löst und die Abkühlung beendet. Danach wird die Temperierform geöffnet und der Streckstempel zurückgezogen, worauf der Vorformling auch axial schrumpft. Nach der Schrumpfung hat der Vorformling einen Außendurchmesser von 40,5 mm, eine Wandstärke von 2,6 mm und eine Länge von 127 mm, weist also gegenüber seinen Abmessungen vor der Temperierung keine großen Änderungen auf.

Der temperierte Vorformling wird anschließend in einer Blasform auf bekannte Weise durch Strecken und Blasformen in eine i.w. zylindrische Flasche mit einem Außendurchmesser von 80 mm und einer Länge von 240 mm umgeformt.

Die fertige Flasche hat eine gleichmäßig dicke und homogene Wand und zeigt eine hervorragende Transparenz verglichen mit Flaschen, welche nach vorbekannten Verfahren hergestellt wurden.

Drei weitere Beispiele sind i.w. tabellarisch angegeben. Die angegebenen Temperaturen sind jeweils Oberfldchentemperaturen. Nach dem anhand der Fig. 1-4 beschriebenen Verfahren wurden die Vorformlinge im Beispiel 2 temperiert, nach dem anhand der Fig. 5 bis 7 beschriebenen Verfahren im Beispiel 3 und 4.

Material

Tabelle

A. Vorformling

Länge (mm)

Beispiel Nr.
12 3 4

PVC PVC PVC PP

122 107 101 118

Außendurchmesser (mm) 38,5 29 19 28

Wandstärke (mm) 2,85 2,6 2,4 3,5

Entformtemperatur ("C) 130 130 125 103

B. Temperierform (Formenhohl) Tiefe (mm)

138 124 101 122

Innendurchmesser (mm) '^mperatur (⁰C) Luftdruck (bar) Abkühlzeit in Form (s) 43 39 19 40 80 100 90 100

Fortsetzung der Tabelle

C. Temperierter Vorformling Länge (mm)

Außendurchmesser (mm) Beispiel Nr.
12 3 4

Temperatur (⁰C) 127 114 107 119 40,5 31 22 33

100 98 115

U. Fertiger Hohlkörper (Flasche) Länge (mm) 240 240 117 213

Außendurchmesser 80

70

Wandstärke (mm) 0,35 0,40 0,40

Rauminhalt (cm³ ) 1000 250 700

Alle Beispiele ergaben Flaschen mit sehr gleichmäßiger Wandstärke, und abgesehen vom Beispiel 4 war die Transparenz besser als bei Flaschen, welche nach vorbekannten Verfahren hergestellt wurden.

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Claims

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DR. RUDOLF BAUER DIPL-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER

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25. Juli 1983 III/Be

Katashi AOKI, 6037 Ohazaminamijo, Sakakimachi, Hanishina-gun , Nagano-ken, Japan

" Verfahren zur Einstellung der Temperatur von hohlen Vorforrnl ingen "

Patentansprüche:

M .) Verfahren zur Einstellung der Temperatur von

V ■

hohlen Vorformlingen, welche durch Spritzgießen erzeugt und nach der Temperatureinstellung durch Strecken und Blasformen zu Hohlkörpern weiterverarbeitet werden, wobei der heiße Vorformling durch eine seinen Hals umschließende Form gehalten in eine Temperierform, deren innere Oberfläche größer ist als die äußere Oberfläche des Vorformlings,eingesetzt und darin innerlich mit Druck beaufschlagt und ausgedehnt wird, bis er sich in innigem Kontakt rc it der inneren Oberfläche der Temperierform befindet, welche kühler ist als der Vorformling und diesen abkühlt auf eine ζ aiii nachfolgenden Strecken und Blasformen geeignete Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling zunächst in axialer Richtung gestreckt und erst danach innerlich mit Druck beaufschlagt wird,

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und daß das Kühlen des Vorformlings nur innerhalb einer Zeitspanne erfolgt, in welcher er - nach der Entlastung vom Binnendruck - zur selbsttätigen Schrumpfung fähig ist, und durch das Schrumpfen des Vorformlings beendet wi rd.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling bereits außerhalb der Temperierform axial gestreckt und danach in die Temperierform eingesetzt und darin durch Beaufschlagung mit einem Binnendruck radial ausgedehnt wird, bis er sich an die innere Oberfläche der Temperierform anlegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling zur Temperierung um 10% bis 20 % seiner Länge axial gestreckt und darüberhinaus so stark gedehnt wird, daß sich seine Oberfläche um einen Faktor 1,5 bis 3 vergrößert.