DE3408740C2

DE3408740C2 -

Info

Publication number: DE3408740C2
Application number: DE3408740A
Authority: DE
Inventors: Claes Torsten Loeddekoepinge Se Nilsson; Kjell Mosvoll Skanoer Se Jakobsen
Original assignee: Petainer SA
Current assignee: PETAINER B.V., DONGEN, NL
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1991-04-11
Also published as: GB2137921B; SE8301291D0; AU568840B2; ES530265A0; AT390398B; IT1178874B; NL8400683A; FR2542250B1; GB2137921A; JPH0414052B2; JPS59207218A; MX160637A; SE448967B; ATA79184A; AU2531284A; GR81928B; US4584158A; DE3408740A1; CH664115A5; ES8500807A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines temperatursta bilen Behälters aus einem Polyester oder aus einem anderen, nach dem Strecken bei Erwärmung in Streckrichtung schrumpfenden Kunststoff, bei der ein einen geschlossenen Boden aufweisender Rohling aus dem Kunststoff nach Erhitzen des Bereiches des späteren Behälterkörpers auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG des Kunststoffes in einer ersten Formungsphase in seiner Axialrichtung zu einem Vorformling gestreckt wird, bei der der Vorformling zur Thermostabilisierung des axial orientierten Materials erwärmt wird, wobei der Vorformling unter Verminderung seiner Länge schrumpft, und bei der der Vorformling durch inneren Überdruck zu dem Behälter expandiert wird, mit einem Dorn, der an seiner Oberfläche mündende Kanäle für ein Druckmedium aufweist, mit einer Außenform, die relativ zueinander verschiebbare Formteile sowie ein zwischen einer oberen und einer unteren Stellung verschiebbares Bodenteil aufweist und deren Innenseite der Außenkontur des Behälters entspricht.

In vielen Zusammenhängen besteht ein Bedarf an Behältern aus Kunststoff, bei denen sich die Form des Behälters bei erhöhter Temperatur nicht verändert. Besonders vordergründig ist diese Forderung bei Anwendungen bei denen die Behälter mit unter Druck stehenden Erzeugnissen, z. B. kohlensäurehaltigen Getränken, ge füllt werden, da der bei erhöhter Temperatur gesteigerte innere Druck zu einer Verformung des Behälters beiträgt.

Bei Behältern aus z. B. Polyäthylenterephthalat (PET) wird angestrebt, daß der Behälter aus orientiertem Werkstoff besteht. Kennzeichnend für solchen Werkstoff ist, daß er nach dem Strecken bei einer Erhöhung der Werkstofftemperatur in der Streckrichtung schrumpft. Um dieses Problem auszuschal ten, wurde versucht, beim Werkstoff eine Temperaturstabilität da durch zu erzielen, daß der Werkstoff des geformten Behälters durch Erhitzung auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG thermokristallisiert wird. Auf diese Weise werden in dem orientierten Werkstoff auch die inneren Spannungen ausgelöst, die im Zusammenhang mit dem Strecken im Werkstoff entstanden sind. Verpackungen, z. B. für Getränke, werden in großen Stückzahlen her gestellt, weshalb eine Verminderung der Werkstoffmenge in jeder einzelnen Verpackung zu einer Reduktion der Gesamtkosten beiträgt. Weiterhin ist es, vom Verbraucherstandpunkt aus gesehen, wünschens wert, daß der für eine gekaufte Ware zu bezahlende Preis in mög lichst großem Ausmaß die Kosten für die Ware selbst und in mög lichst geringem Ausmaß die Kosten für die Verpackung darstellt. Somit besteht sowohl bei den Verbrauchern als auch bei den Her stellern der nachdrückliche Wunsch, die Kosten für die Verpackungen niedrig zu halten.

Um die Werkstoffmenge bei Flaschen aus PET möglichst zu vermin dern, wählt man, den Werkstoff zumindest im Behälterkörper aus bi axial gestrecktem Werkstoff bestehen zu lassen, vgl. beispielswei se die US-PS 37 33 309.

In jüngster Zeit wurde auch eine neue Technik präsentiert, siehe z. B. die GB-PS 20 92 943, gemäß der man aus einem in der Hauptsache amorphem Rohling in einem gesonderten Ar beitsgang einen aus in axialer Richtung gestreckten und orientier ten Werkstoff bestehenden Vorformling herstellt. Dem Mündungsteil des Vorformlings wird in der Regel in einem anschließenden Ar beitsgang eine Form gegeben, die mit der Form des Mündungsteils des späteren Behälters übereinstimmt, wonach der Vorformling in einer Blasform angeordnet und zur Bildung des Behälters bis zum Anliegen gegen die Wände der Blasform expandiert wird, vgl. hierzu die GB-PS 20 76 731. Der axial gestreckte Werkstoff besitzt verbesserte Festigkeitseigenschaften, was eine Verminderung der Werkstoffmenge in den Hals- und Mündungsteilen des Behälters erlaubt. Im Zusammenhang mit der Vorbehandlung wird in der Regel auch der axial orientierte Werkstoff im Vorformling temperaturstabilisiert. Ein nach der in diesem Absatz beschriebe nen Technik hergestellter Behälter besteht somit aus einer gerin geren Menge Werkstoff für einen bestimmten Innenraum als ein Be hälter, der aus einem amorphen Rohling mit beibehaltener Wanddicke in den Mündungs- und Halsteilen hergestellt wird.

Aus der US-PS 42 64 558 ist ein temperaturstabilisier ter Behälter bekannt, bei dem der Behälterkörper aus biaxial ori entiertem Werkstoff und die Mündungs- und Halsteile des Behälters aus thermokristallisiertem Werkstoff bestehen, wobei die Thermo kristallisation solange andauern darf, bis der Werkstoff in den Hals- und Mündungsteilen opak ist. Die gemäß der in dieser Pa tentschrift beschriebenen Technik durchgeführte Thermokristallisa tion erfordert verhältnismäßig lange Behandlungszeiten. Weiterhin gilt, daß der in der Patentschrift beschriebene Behälter eine grö ßere Menge Werkstoff enthält als ein Behälter für die entsprechen de Füllmenge, der nach der im vorhergehenden Absatz beschriebenen Technik hergestellt worden ist.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, wie sie in der GB-PS 20 76 731 beschrieben ist. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Umwandlung vom Rohling zum fertigen Behälter sehr aufwendig in zwei verschiedenen und separaten Apparaturen und Schritten erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Vorrichtung der eingangs ge nannten Art, mit der einfach, schnell und wirkungsvoll Behälter aus einem Rohling hergestellt werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Dorn als Streckdorn ausgebildet ist sowie mit der Außenform für das axiale Strecken des Roh lings zu dem Vorformling zusammenwirkt und daß der Dorn Kanäle für Heiz flüssigkeit zum Erwärmen des Vorformlings auf die Thermostabilisierungs- Temperatur aufweist.

Bei Anwendung der Erfindung wird ein Rohling nach Erhitzen desselben auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG in einer Blas form angeordnet. Über einen Dorn wird (zur Bildung des Vorformlings) der beim späteren Behälter den Halsteil und Körper bildende Werkstoff des Rohlings auf eine Länge gestreckt, die die Profillänge der genannten Behälterteile über steigt. Die Strecklänge ist auf die Temperatur und angewandte Streckgeschwindigkeit des Werkstoffes abgestimmt und in einer vor zugsweisen Ausführungsform der Erfindung auch darauf, daß eine Werkstoffverlängerung entsprechend derjenigen erhalten wird, die der angegebene Werkstoff bei freiem Strecken des Werkstoffs bis zum Eintreten des Fließzustandes annehmen würde. Die Strecklänge ist außerdem so abgestimmt, daß die Länge des gestreckten Werk stoffs, nach dessen freiem Schrumpfen bei einer niedrigsten Tempe ratur entsprechend der höchsten für den Behälter angegebenen Ein satztemperatur, mit der Profillänge der entsprechenden Werkstoff abschnitte bei im geformten Behälter übereinstimmt.

Nach der Streckung erfolgt eine Rückstellung des Dorns in eine Stellung, die das oben beschriebene Schrumpfen des Werkstoffs er laubt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der aus dem ge streckten Rohling gebildete Vorformling eine sehr geringe Werk stoffschrumpfung aufweist und während des Schrumpfens des Werk stoffs in Axialrichtung des Vorformlings in der Hauptsache seinen inneren Durchmesser beibehält. In einer Ausführungsform der Er findung wird diese Eigenschaft ausgenutzt, um den Werkstoff des Vorformlings schnell auf die im voraus bestimmte Temperatur ober halb der Glasumwandlungstemperatur TG, bei der die Schrumpfung des Werkstoffs abgeschlossen wird, einzustellen und auf dieser Tempe ratur zu halten. Die Abmessungen von Dorn und Rohling werden da bei hauptsächlich so gewählt, daß auf der Innenfläche des Rohlings bei der Einführung des Dorns in den Rohling keine Riefen gebildet werden, da solche Schäden die Oberflächengüte des geformten Behäl ters beeinträchtigen würden.

Bei der Erfindung erfolgt die Expansion durch die Zufuhr eines erhitzten Druckmediums um sicherzustellen, daß der Werkstoff für ausreichend lange Zeit auf der erhöhten Tem peratur gehalten wird, damit das Schrumpfen des Werkstoffs zum Ab schluß kommen kann, wobei diese Temperatur der höchsten für den Behälter angegebenen Einsatztemperatur entspricht.

Bei der Erfindung sind die Formwände auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG des Werkstoffes erhitzt. Nach der Expansion wird der inne re Überdruck beibehalten, um sicherzustellen, daß der Werkstoff solange gegen die Formwände anliegt, wie erforderlich ist, um die im Werkstoff während des Expansionsvorgangs in Umkreisrichtung ge bildeten Spannungen auszulösen und den Werkstoff in dem beim Blas formen gebildeten Behälter zu stabilisieren.

Im Anschluß an das oben angegebene Verfahren sei darauf hingewie sen, daß es sehr wohl denkbar ist, die Werkstoffschrumpfung in der Streckrichtung gleichzeitig solange andauert, wie der Werkstoff in Umkreisrichtung des entstehenden Behälters expandiert wird. Um die angestrebte Wirkung zu erzielen ist es jedoch notwendig, daß die Schrumpfung des Werkstoffs in Streckrichtung zum Abschluß ge kommen ist, bevor der Werkstoff mit den Formwänden in Berührung kommt, da die Reibung gegen die Formwände jede weitere Werkstoff schrumpfung verhindert. Der angestrebte Ablauf des Formungsvor ganges wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß entweder die gesamte oder ein Teil der Schrumpfung des Werkstoffes in Streck richtung vor Beginn der Expansion des Werkstoffs in der späteren Umkreisrichtung stattfindet oder die Expansion mit einer derart niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt wird, daß die Schrumpfung des Werkstoffs in Axialrichtung zum Abschluß kommen kann, bevor der Werkstoff mit den Formwänden in Berührung kommt. Bei gewissen Ausführungsformen läßt man den inneren Überdruck in einer Zwi schenphase der Expansion vollständig aufhören, um einen Abschluß der Werkstoffschrumpfung zu ermöglichen, bevor die abschließende Expansion des Werkstoffs bis zum Anliegen gegen die Wände der Blasform beginnt.

Es hat sich als zweckmäßig er wiesen, für die Expansion des Vorformlings eine bestimmte Menge unter Druck stehendes Medium, z. B. Luft, zu verwenden. Hierdurch wird erreicht, daß der innere Druck im Vorformling zu Beginn der Expansion seinen höchsten Wert hat und dann während des Expansi onsvorgangs schrittweise abfällt. Außerdem werden bei gewissen Anwendungen mit dem Inneren des Vorformlings kommunizierende Druck gefäße mit veränderlichem Inhalt und/oder Druck angewendet. Die Veränderung des Inhalts und/oder Drucks wird zur Steuerung der Ausblasgeschwindigkeit des Vorformlings benutzt. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kommt mehr als ein Druckgefäß zum Einsatz, wobei das erste Druckgefäß mit dem Innern des Vorform lings verbunden wird, um ein teilweises Ausblasen des Vorformlings in den Behälter zu bewirken. Wenn das Schrumpfen des Werkstoffs im großen ganzen oder vollständig zum Abschluß gekommen ist, wird das nächste Druckgefäß mit dem Innern des teilweise ausgeblasenen Vorformlings verbunden, um dessen Expansion gegen die Formwände zu bewirken. Der Einsatz von zwei oder mehr Druckgefäßen erlaubt ei ne einfache Steuerung und Anpassung des Ausblasens des Vorformlings entsprechend der Schrumpfgeschwindigkeit bei dem in axialer Richtung gestreckten Werkstoff.

Der Rohling hat einen aus temperaturstabilisiertem und in Axialrichtung des Rohlings gestrecktem Werkstoff bestehenden Mündungsteil, bei dem die Streckung eine Kristallisation entsprechend der Kristallisation, die der Werkstoff beim freien Ziehen bis zum Fließzustand des Werkstoffs annimmt, mit sich geführt hat, während der restliche Teil des Rohlings aus amorphem Werkstoff besteht. Während des Um formens des Rohlings in den Behälter wird gemäß dem oben beschrie benen Verfahren sämtlicher amorpher Werkstoff, in gewissen Fällen mit Ausnahme des Werkstoffs im Bodenteil des Rohlings, gestreckt. Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung ein Behälter aus in Axi alrichtung des Behälters orientiertem Werkstoff hergestellt, wobei die Orientierung der Orientierung entspricht, die der Werkstoff beim freien Ziehen bis zum Fließzustand des Werkstoffs erhält. Weiterhin ist der Behälter temperaturstabil bis zu einem Tempera turbereich entsprechend der Temperatur, bei der das Schrumpfen des Werkstoffs zum Abschluß kommt und/oder entsprechend der Temperatur an den Formwänden, gegen die der Werkstoff ausgeblasen worden ist.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Rohlings darge stellt, bei der der Mündungsteil des Rohlings aus bereits ge strecktem und orientiertem Werkstoff besteht. Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei anderen Ausführungsformen von Rohlin gen Anwendung finden, z. B. bei Rohlingen, deren Mündungsteil aus amorphem Werkstoff besteht, mit Gewinde versehen ist usw.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Roh ling, einen Vorformling und einen Behälter mit in der Hauptsache kreisrundem Querschnitt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Querschnittsform, sondern sie kann auch bei anderen Querschnittsformen angewendet werden.

Bei der Erfindung wurde auf den Werkstoff Polyäthylenterephthalat Bezug genommen, aber die Erfindung kann an sich auch bei vielen anderen Thermokunststoffen angewendet werden wie Polyester oder Polyamid. Beispiele solcher anderen Werkstoffe sind Polyhexamethylen-Adipamid, Polycaprolactam, Polyhexamethylen- Sebacamid, Polyäthylen-2,6- und 1,5-Naphthalat, Polytetramethylen- 1,2-Dioxybensoat und Copolymere aus Äthylenterephthalat, Äthylen isophthalat und auch andere Polymerkunststoffe wie Polycarbonat.

Die Erfindung ist besonders für den Einsatz bei bereits vorhande nen und installierten Formblasanlagen geeignet, da letztere durch relativ einfache Eingriffe und Abänderungen der neuen Technik an gepaßt werden können.

Eine nähere Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Blasform mit in der Blasform angeordnetem Rohling und mit dem Bodenteil der Blasform in einer unteren Stellung;

Fig. 2 den entsprechenden Längsschnitt nach Strecken in Axi alrichtung des gestreckten Rohlings;

Fig. 3 den entsprechenden Längsschnitt nach Schrumpfen in Axialrichtung des gestreckten Rohlings;

Fig. 4 den entsprechenden Längsschnitt während des Umformens des Vorformlings und während der Bewegung des Boden teils in Richtung zum Mündungsteil des Vorformlings;

Fig. 5 den entsprechenden Längsschnitt mit dem Bodenteil in seiner oberen Endstellung und mit dem ausgeblasenen Vorformling gegen die Wände der Form anliegend;

Fig. 6 ein Beispiel für einen hergestellten Behälter;

Fig. 7-9 einen den Längsschnitten gem. Fig. 2, 3 und 5 entspre chenden Längsschnitt einer Blasform mit einer haupt sächlich sphärischen Formfläche im Bodenteil;

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine mit Druckgefäßen, zur Anwendung einer bestimmten Menge unter Druck stehenden Mediums während der Expansion des gestreckten Roh lings, zusammenwirkende Blasform.

In Fig. 1-5 erkennt man zwei in den Pfeilrichtungen A, B in eine und aus einer in den Abbildungen dargestellten Stellung bewegliche Formhälften 10a, b. Die Formhälften wirken mit einem dritten Formteil zusammen, um gemeinsam eine Blasform 12 zu bilden, bei der der dritte Formteil den Bodenteil 11 der Blasform bildet. Durch (nicht abgebildete) Antriebsorgane kann der Bodenteil zwi schen einer unteren Stellung (Fig. 1) und einer oberen Stellung (Fig. 5) verschoben werden. In der oberen Stellung bildet der Bo denteil zusammen mit den Formhälften eine zusammengesetzte Blas form mit einer inneren Form (Kontur), die mit der Form (Kontur) des späteren Behälters übereinstimmt.

Der Bodenteil ist mit einem mittigen Formteil 17 versehen, der vorzugsweise thermisch vom übrigen Bodenteil getrennt ist. Eine Reihe von Kanälen 18 für den Transport von Flüssigkeit zur Temperaturrege lung ist im mittigen Formteil angeordnet. Kanäle 19 mit entsprechender Aufgabe sind auch im restlichen Teil des Bodenteils ange ordnet. Außerdem befinden sich Kanäle 30 zur Temperaturregelung in den Formhälften 10a, b. Weiterhin sind im Anschluß an die obe ren Teile der Formhälften die Greiforgane 13a, b vorhanden, die zwecks Festhaltung eines Rohlings 40 in dessen Mündung 22 mit einer Dornführung 50 zusammenwirken. Auch in den Greiforganen sind Kanäle 31 für den Transport von Flüssigkeit zur Temperaturregelung vorhanden. Die Formwände der Blasform tragen in den Abbildungen das Bezugszeichen 34.

Ein Dorn 15 mit einer äußeren Begrenzungsfläche 54 ist zwecks Ver schiebung durch Antriebsorgane (nicht abgebildet) in Axialrichtung der Blasform ange ordnet, wobei der Dorn in der Dornführung 50 gleitet. Im oberen Teil ist der Dorn mit einem einstellbaren Anschlag 51 versehen, der in der unteren Stellung des Dorns gegen die Anschlagfläche 52 der Dornführung anliegt. Mit dem einstellbaren Anschlag 51 läßt sich somit der Hub des Dorns auf ausgesprochen einfache Weise re geln. Der Dorn ist zudem mit Flüssigkeitskanälen 53 zur Tempera tureinstellung des Dorns und darüber hinaus mit einem Hauptkanal 14 für ein Druckmedium versehen, das über die Seitenkanäle 33 zur Dornoberfläche und damit zum inneren Raum des Vorformlings strömt. Den unteren Abschluß des Dorns bildet eine Formungsfläche 16.

Die Fig. 1 zeigt besonders den Rohling 40 mit dem Verschluß 41 am einen Ende. Vor der Anordnung in der Blasform ist der Rohling an seinem Mündungsteil zu einer Form (Kontur) geformt, die mit der Form (Kontur) des späteren Behälters übereinstimmt.

In Fig. 2 ist ein Vorformling 20 mit der Länge s₁ erkennbar, wobei der Vorformling durch Strecken in Axialrichtung des Rohlings 40 gebildet worden ist. Der in Fig. 3 dargestellte Vorformling 20a ist durch Erhitzen in seiner Axialrichtung geschrumpft und hat da bei die Länge s₂ angenommen, während Fig. 4 den Vorformling 20b während des Umformens in den Behälter zeigt. In Fig. 5 befindet sich der geformte Behälter 21 noch immer in der Blasform, während Fig. 6 den gleichen Behälter nach Herausnahme aus der Blasform zeigt. Der Behälter hat eine axiale Länge s₃, die kleiner als die Länge s₂ ist. Die innere Begrenzungsfläche trägt das Bezugszeichen 44 im zylindrischen Teil des Vorformlings und 43 im Verschluß des Vorformlings.

In Fig. 6 ist ein Detail einer Ausführungsform eines Behälters ge mäß der Erfindung dargestellt. Der Behälter hat einen Halsteil 25 mit einem oberen Teil als Mündungskante 22′. Der eigentliche Be hälterkörper 26 ist in seinem Bodenteil mit einem mittigen Werk stoffbereich 24 ausgeführt. In der Abbildung geben die Bezugszeichen r₁ und d₁ den Radius bzw. die Werkstoffdicke des Halsteils während r und d den Radius bzw. die Wirkstoffdicke des Behälterkörpers in einer beliebig gewählten, rechtwinklig zur Behälterachse liegenden Projektion an.

Die Werkstoffdicke d variiert so im Behälterkörper mit dem Radius r des Behälterkörpers, daß das Verhältnis zwischen Werkstoffdicke d im Behälterkörper und Werkstoffdicke d₁ im Halsteil ungefähr dem Verhältnis zwischen Radius r₁ des Halsteils und Radius r des Be hälterkörpers entspricht. Der Halsteil besteht aus monoaxial ori entiertem Werkstoff und der Behälterkörper aus biaxial orientiertem Werkstoff.

In Fig. 7-9 erkennt man eine modifizierte Ausführungsform der Blasform 12a, bei der der Bodenteil der Blasform auf das Formen eines Behälters mit einem gewölbten Boden und auf die Anbringung eines gesonderten Fußes abgestimmt ist. Ansonsten stimmen die Fig. völlig mit den vorher beschriebenen überein, und die einander entsprechenden Organe tragen die entsprechenden Bezugs zeichen.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer Blasform, bei der ge mäß der Erfindung der Hauptkanal 14 des Dorns 15 mit Druckgefäßen 37a, b für ein Druckmedium verbunden ist. Der Anschluß erfolgt über die Verbindungsleitung 38, die mit Absperr- und Öffnungsven tilen 39 versehen ist. Ansonsten stimmt die Fig. 10 mit Fig. 4 überein.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird der Rohling 40 mit einer Tem peratur beim Körper des Rohlings oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG in die in Fig. 1 dargestellte Stellung gebracht. Die vorgenannten (nicht abgebildeten) Antriebsorgane verschieben da nach den Dorn 15 in die in Fig. 2 oder 7 gezeigte Stellung, wobei der Rohling in seiner Axialrichtung gestreckt und der Vorformling 20 aus gestrecktem Werkstoff gebildet wird. Hierbei wird voraus gesetzt, daß der Vorformling 20 gem. Fig. 7 aus einem Rohling ge formt worden ist, der in einer Blasform entsprechend der in Fig. 1 gezeigten angeordnet war. Nach dem Strecken hat der gestreckte Werkstoff eine Länge, die größer ist als die axiale Profillänge der Teile des späteren Behälters, die aus dem gestreckten Werk stoff geformt werden. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung sind Strecklänge, Temperatur des Werkstoffs und ange wandte Streckgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt, daß eine Werkstoffverlängerung entsprechend derjenigen erzielt wird, die der Werkstoff beim freien Strecken bis zum Fließzustand des Werk stoffs annehmen würde.

Beim Strecken des Rohlings 40 wird zwischen der inneren Fläche des Rohlings und der äußeren Begrenzungsfläche 54 des Dorns eine ge wisse Berührung erreicht, was mit sich führt, daß der gestreckte Werkstoff beim gebildeten Vorformling 20 schnell die Temperatur des Dorns annimmt. Der Dorn ist für eine Temperatur eingestellt, die in der Regel oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG des Werkstoffs liegt, was in einer Abnahme der Länge des gestreckten Werkstoffs resultiert. Während der Werkstoffschrumpfung wird der Dorn in der Blasform aufwärts verschoben, während gleichzeitig die beim Strecken des Werkstoffs in diesen eingebaute Spannungen aus gelöst werden.

Nach dem Schrumpfen ist die Länge des gestreckten Werkstoffs maxi miert und auch auf die Endlänge fixiert, die der Werkstoff beim Schrumpfen annimmt. Es besteht somit keine Möglichkeit, den Werk stoff erneut zu strecken. Dementgegen kann der Werkstoff weiter geschrumpft werden, wenn er auf höhere Temperatur erhitzt wird, als die, bei der die abschließende Werkstoffschrumpfung durchge führt worden ist. Außerdem ist der Werkstoff ausgesprochen expan sionsunwillig auch in anderen Richtungen, falls dies bei Temperatu ren erfolgen soll, die unter der Temperatur liegen, bei der der Schrumpfungsvorgang abgeschlossen wurde, zumindest wenn die Temperatur markant unter der Schrumpftemperatur liegt. Jedes weitere Umformen des durch Schrumpfen gebildeten Vorformlings 20a muß deshalb bei einer Temperatur erfolgen, die über der Temperatur liegt, bei der der Schrumpfvorgang abgeschlossen wurde. Dies ist teils da durch möglich, daß die Werkstoffschrumpfung und damit auch die Fi xierung des Werkstoffs eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, teils dadurch, daß im Falle einer unterbundenen Schrumpfung des Werk stoffs die Fixierung hauptsächlich ausbleibt.

Zwecks Expansion des Vorformlings 20a gegen die Wände 34 der Blas form wird der Vorformling somit auf eine Temperatur erhitzt, die über der Temperatur liegt, bei der der Schrumpfvorgang abgeschlossen wurde, wonach das Innere des Vorformlings mit Druck beauf schlagt wird. Hierbei wird der Vorformling bis zum Anliegen gegen die Wände 34 der Blasform expandiert, wobei er die gewünschte End form annimmt. Bei der Expansion wird der Werkstoff orientiert, wobei Energie in Form von Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme energie trägt dazu bei, die Temperatur des Werkstoffs auf einem Wert zu halten, bei dem die Expansion des Werkstoffs fortsetzen kann. Bei den Anwendungen, bei denen ein temperaturstabiler Be hälter angestrebt wird, haben die Formungsflächen der Wände eine erhöhte Temperatur, die so gewählt worden ist, daß sie über der angegebenen höchsten Einsatztemperatur des Behälters liegt.

In obiger Beschreibung wurde angegeben, daß die Schrumpfung des Werkstoffs in Streckrichtung, nach Bildung des Vorformlings 20a, vor Beginn der Expansion in Umkreisrichtung abgeschlossen wird. Bei gewissen Anwendungsbeispielen beginnt die Expansion jedoch be reits vor Abschluß des Schrumpfvorgangs. Hierbei wird die Zeit bis zum Anliegen des Werkstoffs gegen die Formwände zum Abschluß der Werkstoffschrumpfung ausgenutzt. Um sicherzustellen, daß vor Abschluß des Schrumpfvorgangs kein Anliegen stattfindet, werden bei gewissen Ausführungsbeispielen die in Fig. 10 dargestellten Druckgefäße 37a, b benutzt. Die Menge Druckmedium im jeweiligen Druckgefäß, die Temperatur und der Druck des Druckmediums sind da bei auf den Inhalt des späteren Behälters abgestimmt. Bei der Ex pansion des Vorformlings wird in einer ersten Phase nur Druckmedi um aus dem ersten Druckgefäß 37a dem Innnern des Vorformlings zuge leitet, wobei sich der Vorformling ausweitet und die in Fig. 10 dargestellte Form annimmt. Nach einer gewissen Zeit, während der die Werkstoffschrumpfung in Streckrichtung abgeschlossen wird, wird in einer zweiten Phase Druckmedium aus dem zweiten Druckgefäß 37b zugeleitet, wobei die Endformung des Behälters erfolgt.

Aus den Fig. geht hervor, daß der Bodenteil 11 der Blasform während des Umformens des Rohlings in den Behälter in Axialrich tung der Blasform verschoben wird, um in einer unteren Stellung den gestreckten Vorformling mit seinem unteren Teil länger herun ter in die Blasform reichen zu lassen, als der Lage der Formungs fläche bei Bildung des Behälters entspricht. Der bewegliche Bo denteil und die abschließende Formungsfläche 16 des Dorns 15 werden in gewissen Anwendungsfällen dazu benutzt, um durch einen Ein schluß von Werkstoff für den Bodenteil des späteren Behälters den selben zu formen. Durch eine Temperaturregelung bei sowohl Dorn als auch Bodenteil der Blasform wird dabei der Werkstoff für den späteren Bodenteil auf die gewünschte Formungstemperatur einge stellt, wobei in gewissen Anwendungsfällen auch eine thermische Kristallisation des Werkstoffs erreicht wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen eines temperaturstabilen Behälters aus einem Polyester oder aus einem anderen, nach dem Strecken bei Erwärmung in Streckrichtung schrumpfenden Kunststoff, bei der ein einen geschlossenen Boden aufweisender Rohling aus dem Kunststoff nach Erhitzen des Bereiches des späteren Behälterkörpers auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur TG des Kunststoffes in einer ersten Formungsphase in seiner Axialrichtung zu einem Vorformling gestreckt wird, bei der der Vorformling zur Thermostabilisierung des axial orientierten Materials erwärmt wird, wobei der Vorformling unter Verminderung seiner Länge schrumpft, und bei der der Vorformling durch inneren Überdruck zu dem Behälter expandiert wird, mit einem Dorn, der an seiner Oberfläche mündende Kanäle für eine Druckmedium aufweist, mit einer Außenform, die relativ zueinander verschiebbare Formteile sowie ein zwischen einer oberen und einer unteren Stellung verschiebbares Bodenteil aufweist und deren Innenseite der Außenkontur des Behälters entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (15) als Streckdorn ausgebildet ist sowie mit der Außenform für das axiale Strecken des Rohlings zu dem Vorformling zusammenwirkt und daß der Dorn (15) Kanäle (53) für Heizflüssigkeit zum Erwärmen des Vorformlings auf die Thermostabilisierungs- Temperatur aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (33) für das Druckmedium mit wenigstens einem Druckgefäß (37) verbunden sind, dessen Inhalt zum Expandieren zu dem Behälter mit einem bestimmten Geschwindigkeitsverlauf jeweils auf den Innenraum der Außenform abgestimmt ist.