DE3855880T2

DE3855880T2 - Einteiliger, selbststehender, blasgeformter Kunststoffbehälter

Info

Publication number: DE3855880T2
Application number: DE3855880T
Authority: DE
Inventors: Martin Harry Beck
Original assignee: Devtech Inc
Current assignee: Devtech Inc
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2008-05-24
Also published as: ES2082751T3; EP0293147A3; EP0293147B1; DE3855880D1; DE3854903D1; BR8802603A; AR243112A1; AU1648388A; DE3854903T2; ATE133107T1; CA1306206C; NZ224665A; EP0577155A1; AU605869B2; JP2619688B2; KR880013675A; EP0293147A2; JPS645815A; MX167255B; EP0577155B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbehältern zum Aufnehmen von unter Druck stehenden Flüssigkeiten, insbesondere auf einteilige wegwerfbare Kunststoffflaschen der Schaumwein- bzw. Sekt-Grundvariante bzw. -Bodenvariante, mit einem ringförmigen Randwulst, welcher ein sich nach innen neigendes Bodenteil umgibt, zum Beinhalten von kohlensäurehaltigen Getränken und widerstandsfähig gegen Inversion des Bodens aufgrund von Innendruck, welche einen integralen Verstärkungsring aufweist, der in dem Boden eingeformt ist und horizontal in der Reifen- bzw. Umfangsrichtung verläuft, wobei der Verstärkungsring an einer Stelle innerhalb des Bodens plaziert ist, welche einen Momentenarm aufweist, der versucht, den Boden zu invertieren bzw. umzustülpen, und wobei der Verstärkungsring eine angemessene Stärke aufweist, dem Momentenarm zu widerstehen und das Nach- Oben-Drücken des sich nach innen neigenden Teils aufrechtzuerhalten, auf einen verbesserten Vorformling zur Herstellung eines solchen Behälters und auf die Verbesserung eines Blasformverfahrens zur Herstellung einer solchen Elasche durch Expandieren eines verlängerten Vorformlings, welcher das Kunststoffmaterial für den Flaschenhals, den Körper und den Boden der Flasche aufweist, in eine Form, beinhaltend die Schritte des Formens eines Vorformlings, wobei ringförmig verdickte Abschnitte bzw. Teile des Vorformlings entlang seiner Länge positioniert sind, so daß während des Blasens des Vorformlings das Material des Vorformlings derart abgelagert bzw. abgelegt wird, daß das sich nach innen neigende Bodenteil dick genug ist, um einer Selbstdeformation zu widerstehen und einen Momentenarm um den Wulst zu bilden, um ein Abrollen und eine radiale Dehnung des Wulstes zu verhindern, wobei der Wulst einen integralen Verstärkungsreifen in sich eingeformt hat, zum Verhindern von Abrollen und radialer Dehnung des Wulstes, ausreichend um eine Inversion des sich nach innen neigenden Bodenteils zu erlauben; Positionieren des Vorformlings innerhalb eines Blasformhohlraums, welcher die fertige Flaschenform festlegt; Dehnen des Vorformlings; und Einspritzen von unter Druck stehendem Gas in den Vorformling benachbart zu dem Flaschenhals, wobei der Vorformling radial nach außen gedehnt wird, um den Hohlraum zu füllen und die Flasche von dem Flaschenhals in Richtung des Bodens zu formen.
Blasgeformte Kunststoffflaschen haben weitgehend die schwereren Glasflaschen verdrängt, welche vorher für Erfrischungsgetränke bzw. antialkoholische Getränke und ähnliches benutzt wurden. Bei einer 2-Liter- Kunststoffflasche ist das Gewicht der Flasche selbst geringfügig verglichen mit dem Gewicht einer Glasflasche mit ähnlicher Kapazität. Die ersten Kunststoffflaschen waren im allgemeinen zweiteilige Flaschen, wie diejenige in Fig. 1 mit 10 bezeichnete. Die Flasche 10 weist den Druckbehälterabschnitt 12 und einen Boden 14 auf, welcher es der Flasche 10 ermöglicht, aufrecht auf Regalen und ähnlichem zu stehen. Der Druckbehälterabschnitt 12 ist typischerweise aus einem zähen, flexiblen Kunststoff, wie z.B. Polyäthylen- Terephthalat und hat sehr dünne Seitenwände 16, welche aufgrund des Innendrucks, der durch das in dem Erfrischungsgetränk enthaltene Kohlendioxyd entsteht, unverwüstlich fest zum Greifen werden. Der Boden bzw. die Bodenfläche 18 ist halbkugelförmig aus den selben druckbeinhaltenden Gründen und deshalb ist der separate Boden 14 notwendig, um es der Flasche 10 zu ermöglichen, von selbst zu stehen. Der Boden 14 ist typischerweise aus einem Kunststoff wie z.B. Polyäthylen und ist über der Bodenfläche 18 des Druckbehälterabschnitts 12 mit Klebemittel angebracht.
Gegenwärtig sind ungefähr 75% der weltweit produzierten Getränkebehälter gemäß der oben beschriebenen zweiteiligen Konstruktionsform ausgebildet. Aufgrund der reaktionsträgen und nicht abbaubaren Natur der bei den Kunststoffgetränkeflaschen benutzten Kunststoffen und ihrer dünnwandigen Konstruktion, bestand in letzter Zeit ein großes Interesse daran, diese zu recyceln anstatt sie zusammen mit anderem Abfall in Müllgruben zu lagern. Mit dem erhöhten Verbrauch solcher Kunststoffflaschen stellt ihre Anwesenheit in Müllgruben in großen Mengen ein echtes Platz- bzw. Verdichtungsproblem dar. Darüber hinaus machen die Kosten des Polyäthylen-Terephthalat-Kunststoffes, welcher in solchen Flaschen verwendet wird, Recycling zu einer praktikablen Alternative zum Wegwerfen. Die zweiteiligen Flaschen, so wie die Flasche 10 aus Fig. 1, erzeugen jedoch andererseits Recyclingprobleme. Zunächst sind die zwei verschiedenen Arten von verwendetem Kunststoff zu nennen. Es gibt keine praktikable und kosteneffektive Art, den Druckbehälterabschnitt 12 einfach und leicht von dem Boden 14 zu trennen, so daß die zwei Kunststoffe separat verarbeitet werden können. Des weiteren existiert das Problem des Klebemittels, welches benutzt wird, die zwei Teile miteinander zu befestigen. Das Klebemittel ist ein Verschmutzungsstoff für jedes recycelte Kunststoffmaterial.
Wie in vereinfachter Form in Fig. 2 dargestellt, war die offensichtliche Annäherung an eine Kunststoffflasche, die dafür gedacht war, kohlensäurehaltige Getränke aufzunehmen, der, der mit 10' bezeichnet ist und eine sogenannte "Champagner-Bodenfläche" 18' aufweist, welche dem Innendruck standhält. Das einzige Problem beim Benutzen eines Kunststoffs mit einheitlicher Dicke ist, daß die Bodenfläche 18' relativ häufig invertiert, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Bei einem Versuch dieses Problem zu vermeiden sind sehr viele Flaschenkonfigurationen vorgeschlagen worden, die integrale druckbeständige Rippen enthalten, so wie die in Fig. 4 mit 22 bezeichnete, in die Bodenfläche 18'' der Flasche 10'' integrierte, die dort dargestellt ist. In diesem Zusammenhang können typische aus dem Stand der Technik bekannte Versuche, druckbeständige Kunststoffflaschen herzustellen, unter Bezug auf die folgenden US-Patentschriften gesehen werden: 3,511,401 (Lachner); 3,598,270 (Adomaitis et al.); 3,643,829 (Lachner); 3,720,339 (Khetani); 3,881,621 (Adomaitis); 4,108,324 (Krishnakumar et al.); 4,134,510 (Chang); 4,334,627 (Krishnakumar et al.); 4,403,706 (Mahajan); 4,467,929 (Jakobsen et al.); 4,525,401 (Pocock et al.); 4,249,667 (Pocock et al.); 4,254,882 (Yoshino); und 4,261,948 (Krischnakumar et al.). Eine weitere Schrift zum Stand der Technik, die US-PS 4,177,239 (Gittner et al.), bezieht sich auf ein Blasformverfahren mit zwei Schritten, in welchem erste und zweite Blasdrücke benutzt werden. Die US-PS 4,334,627 (Krishnakumar et al.) sieht Rippen in einem Bodenabschnitt eines Vorformlings zur Herstellung eines Behälters mit einer "Champagner-Bodenfläche" vor, um den Grad der Dehnung des Bodenabschnitts des Vorformlings während dem Blasen zu beschränken und dadurch einen Behälter herzustellen, der einen verdickten Bodenabschnitt aufweist. Die US-PS 3,881,621 (Adomaitis) sieht einen dicken Kreisring oder Verbindungsring in der kreisförmigen Standfläche des Bodens der Flasche vor.
Wie Fachleuten sehr gut bekannt ist, ist beim Blasformen eines Flaschendesigns einfacher gleich besser und während die verschiedenen Rippenstrukturen im allgemeinen eine Inversion der Bodenfläche verhindern können, erzeugen sie eine Vielzahl von Problemen in Bezug auf ein gleichmäßiges und kosteneffektives Blasformverfahren für ihre Herstellung.
Ein weiterer Aspekt bei der Herstellung von Kunststoffflaschen durch Blasformtechniken, welches aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist der Gebrauch von veränderlichen Wanddicken an kritischen Spannungspunkten, wie z.B. am Flaschenhals und bei Verschlußgewinden. Ein gutes Beispiel eines solchen Versuches aus dem Stand der Technik und die damit verbundene Vorrichtung kann gemäß der US-Patentschrift 3,137,748, ausgegeben an Makowski, gesehen werden. Die Figuren 5 bis 7 der vorliegenden Anmeldung zeigen das Verfahren und die Vorrichtung von Makowski in vereinfachter Form. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird eine doppelte zweiteilige Form 24 benutzt, um einen Vorformling 26 aus dem für die Flasche zu gebrauchenden Kunststoff zu schaffen. Die Form 24 hat einen flaschenhalsformenden Abschnitt 28 und einen flaschenformenden Abschnitt 30. Ein hohler Kernstift 32 wird in die Form 24 und den Vorformling 26 eingeführt, welcher durch Einspritzen des Kunststoffs durch eine Einspritzbohrung bei 34 hergestellt wird. Der flaschenformende Abschnitt 30 der Form 24 muß eine zweiteilige oder geteilte Form sein, weil der Kernstift 32 zylindrisch ist und der Vorformling Abschnitte von verschiedener Dicke aufweist, um zusätzliches Material für verschiedene Abschnitte der fertigen Flasche vorzusehen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, werden der Vorformling 26 mit dem Kernstift 32 darin und der flaschenhalsformende Abschnitt 28 der Form 24 von dem flaschenformenden Abschnitt 30 entfernt, was der Einspritz-Formprozedur nachfolgt, und werden an eine Blasform 36 mit einem flaschenfestlegenden Hohlraum 38 darin befestigt. Wie der Fachmann weiß, müssen verschiedene Überlegungen bezüglich der Temperatur des Vorformlings vor dem eigentlichen Blasformschritt berücksichtigt werden. Zur Behandlung des vorliegenden Themas sind diese jedoch nicht von echter Wichtigkeit und werden deshalb nicht berücksichtigt. Der Kernstift 32 von Makowski ist hohl und weist ein nicht dargestelltes integrales Ventil an seinem unteren Ende auf. Wenn der Vorformling 26, wie in Fig. 6 dargestellt, innerhalb des Hohlraums 38 positioniert ist, wird das Ventil geöffnet und Druckluft 40 wird eingeblasen, was dazu führt, daß der Vorformling 26 von oben nach unten auswärts bzw. nach außen gedehnt wird, wie von den Pfeilen 42 angezeigt, um den Hohlraum 38 zu füllen und dadurch die fertige Flasche herzustellen.
Das Makowski-Patent ist nicht darauf gerichtet, eine druckbeständige Flasche herzustellen. Die verschiedenen Dicken des Vorformlings sollen verschiedene Mengen von Material vorsehen, die zum Dehnen verfügbar sind, um verschiedene Teile der dort dargestellten Flasche zu formen, welche eine komplizierte Form aufweisen, wie z.B. die, die für Spülmittel und ähnliches verwendet werden. Es ist kein Bedarf für die genaue Plazierung von integrierten verstärkungsformenden Abschnitten. Außerdem macht das Design des Vorformlings unter Bezugnahme auf den zylindrischen Kernstab 32 den Gebrauch einer teureren und komplizierteren zweiteiligen oder geteilten Einspritzform zur Herstellung des Vorformlings notwendig.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konstruktion für die Bodenfläche oder den Boden einer einteiligen Kunststoffflasche zum Aufnehmen von kohlensäurehaltigen Getränken zu schaffen, die von der Champagner-Form ist, die jedoch Inversion aufgrund von inneren Kräften widersteht, ohne die Notwendigkeit des Beinhaltens von komplizierten Rippenstrukturen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Konstruktion für das Bodenteil oder den Boden einer einteiligen Kunststoffflasche zum Aufnehmen von kohlensäurehaltigen Getränken zu schaffen, welche von der Champagner-Grundform ist und durch das Blasformen eines Vorformlings geformt wird, wobei der Vorformling eine Konstruktion aufweist, welche in einer einfachen einteiligen Spritzform hergestellt werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Blasformen einer einteiligen Kunststoffflasche zum Aufnehmen von kohlensäurehaltigen Getränken zu schaffen, welche ein Bodenteil oder einen Boden des Champagner-Grundtyps hat, welche integrierte Verstärkungsabschnitte aufweist, die genau und mehrmals wiederholbar während des Blasformverfahrens Positioniert sind.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, in Verbindung mit den beiliegenden veranschaulichenden Zeichnungsfiguren.
Die vorher genannten Aufgaben und Ziele sind durch die vorliegende Erfindung erfüllt worden, beinhaltend ein Blasformverfahren zur Herstellung eines einteiligen Kunststoffbehälters der Schaumwein- bzw. Sekt-Grund- bzw. Bodenvariante mit einem sich nach innen neigenden Bodenteil 46, durch Expandieren eines verlängerten Vorformlings, welcher das Kunststoffmaterial für den Flaschenhals, für den Körper und für den Boden des Behälters aufweist, in einen Blasformhohlraum, durch: Formen eines Vorformlings 26' auf einem Dorn 50 in einem Einspritz-Blasformhohlraum 38, wobei der Vorformung 26' eine axiale Länge kürzer als der Abstand vom oberen Ende zum unteren Ende des Blasformhohlraums 38 aufweist, und einen körperformenden Anteil bzw. Seitenwandanteil 52 aus einem Material konstanter Dikke entlang seiner Länge aufweist, zum Formen von Seitenwänden 16 des Behälters von konstanter Dicke, und einen dickeren, bodenformenden Anteil 54 aufweist, so daß während des Blasens des Vorformlings 26' das Material des bodenformenden Anteils 54 derart geblasen wird, um den nach innen geneigten Bodenteil 46 mit einer ausreichenden Dicke um einer Selbstdeformation zu widerstehen, zu formen; Positionieren des Vorformlings 26' innerhalb des Blasformhohlraums 38, welcher die fertige Behälterform definiert; Einschieben einer Streckstange 50 in den Vorformling 26' und Verbinden der Streckstange 50 mit dem bodenformenden Anteil des Vorformlings 26'; Verlängern der Streckstange 50 innerhalb des Vorformlings 26', um den unteren Teil des Vorformlings 26' in Richtung des unteren Teils des Blasformhohlraums 38 zu bewegen, um das Material des Seitenwandanteils 52 des Vorformlings 26' in Längsrichtung zu strecken, während das Strecken des bodenformenden Anteils 54 minimiert wird, so daß der Vorformling 26' sich vom oberen Teil bis zum unteren Teil des Blasformhohlraum 38 erstreckt; und Einspritzen von unter Druck stehendem Gas in den Vorformling 26' benachbart zum Flaschenhals des Vorformlings, wodurch der Vorformling radial nach außen gestreckt wird, um den Blasformhohlraum 38 zu füllen und den Behälter zu formen, gekennzeichnet durch ein Ausformen des Behälters, so daß der Boden gegen Inversion aufgrund eines Innendrucks widerstandsfähig ist, durch:
a) Formen eines Vorformlings 26' derart, daß während des Blasens des Vorformlings 26' das Material des bodenförmigen Anteils 54 geblasen wird, um einen ringförmigen Randwulst 20 zu formen, welcher den sich nach innen neigenden Bodenanteil 46 umgibt und einen Momentenarm um denselben aufweist, welcher einen integralen Verstärkungsreifen 44 innerhalb des Randwulstes 20 bildet, der ausreichend ist, Inversion bzw. ein Durchdrücken des nach innen neigenden Bodenanteils 46 zu verhindern, durch Verhindern von Abrollen und radialer Dehnung des Randwulstes 20;
b) Bilden einer ringförmigen Kontaktoberfläche 67 auf der inneren Oberfläche des Vorformlings 26', wobei die Kontakoberfläche 67 sich zwischen dem körperformenden Anteil 52 und dem dickeren bodenformenden Anteil 54 des Vorformlings 26' erstreckt;
c) Einführen einer Streckstange 50 mit einem Schulterteil 69 in den Vorformling 26' und Verbinden des Schulterteils 69 der Streckstange 50 mit der ringförmigen Kontaktoberfläche 67 des Vorformlings 26' um nach Verlängerung der Streckstange 50 innerhalb des Vorformlings 26' das Material des Seitenwandanteils 52 des Vorformlings 26' in Längsrichtung zu dehnen, während das Dehnen des bodenformenden Abschnitts minimiert wird.
Die Erfindung wird nun beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, bei welcher:
Fig. 1 ist eine vereinfachte Teilschnittzeichnung einer zweiteiligen Kunststoffflasche aus dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung einer einteiligen Kunststoffflasche mit einem sogenannten Champagner-Bodenteil aus dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung der einteiligen Kunststoffflasche von Fig. 2 aus dem Stand der Technik, die darstellt wie das dünne Champagner-Bodenteil aufgrund des Innendrucks, welcher durch Kohlendioxyd in kohlensäurehaltigen Getränken und ähnlichem verursacht wird, invertiert.
Fig. 4 ist eine vereinfachte Teilschnittzeichnung einer einteiligen Kunststoffflasche aus dem Stand der Technik mit verstärkten Rippen, die in den Bodenstandabschnitt eingeformt sind.
Fig. 5 ist eine vereinfachte Teilschnittzeichnung, die ein Verfahren und eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik zur Herstellung eines Vorformlings zeigt, der beim Blasformen einer einteiligen Kunststoffflasche verwendet wird.
Fig. 6 ist eine vereinfachte Teilschnittzeichnung, die das Verfahren und die Vorrichtung aus dem Stand der Technik zur Benutzung des Vorformlings von Fig. 5 beim Blasformen einer einteiligen Kunststoffflasche.
Fig. 7 ist eine vereinfachte Teilschnittzeichnung, die das Verfahren und die Vorrichtung aus dem Stand der Technik gemäß Fig. 5 und Fig. 6 zeigt, bei dem Verfahren des Blasformens einer einteiligen Kunststoffflasche von unten nach oben.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Schnittzeichnung einer Hälfte des Bodenabschnitts einer einteiligen Kunststoffflasche gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilschnittzeichnung, welche den Bodenabschnitt einer einteiligen Kunststoffflasche gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Fig. 8 zeigt, zusammen mit dem Aufbau des Vorformlings, der diese produziert, und welche die Art und Weise darstellt, in der die Abschnitte des Vorformlings sich bewegen, um den selbstverfestigenden, inversionsbeständigen Champagner-Bodenteil der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Fig. 10 bis 12 sind vereinfachte Teilschnittzeichnungen, die das Verfahren und die Vorrichtung zur Bildung einer einteiligen Kunststoffflasche gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 13 bis 15 sind vereinfachte Teilschnittzeichnungen, die das Verfahren und die Vorrichtung zur Bildung einer einteiligen Kunststoffflasche gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 16 ist eine Schnittzeichnung des Vorformlings und der fertigen Flasche der vorliegenden Erfindung, die die relativen Größenverhältnisse bei einer ½-Liter-Flasche darstellt, wie sie von dem Anmelder dieser Anmeldung gemäß der hierin enthaltenen Lehren hergestellt wird.
Fig. 17 ist eine vergrößerte Teilschnittzeichnung, welche das Basisteil einer einteiligen Kunststoffflasche gemäß der vorliegenden Erfindung in einer alternativen Ausführungsform zeigt, zusammen mit dem Aufbau des Vorformlings, der diese herstellt, und welche die Art und Weise darstellt, in der die Abschnitte des Vorformlings sich bewegen, um den selbstverfestigenden, inversionsbeständigen Champagner-Bodenteil der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Fig. 18 ist eine Ausführungsform ähnlich Fig. 17, in welcher der Eingriff zwischen der Streckstange und dem Vorformling verändert ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine freistehende, einteilige Kunststoffflasche, vorzugsweise aus PET (Polyäthylen-Terephthalat) für kohlensäurehaltige Getränke mit einer Flasche, welche eine Champagner-Form von kontrollierter Dicke aufweist, um einen ringförmigen Wulst vorzusehen, um die Möglichkeit zu schaffen, stabil aufrecht zu stehen, wobei die Dicke des Bodens kontrolliert wird, um adäquate Widerstandsfähigkeit gegen Innendruck zu schaffen, wobei die Dikke von einer veränderlichen Dicke in dem Vorformling abgeleitet wird. Genauer gesagt, beinhaltet der Boden der vorliegenden Erfindung einen integralen Verstärkungsring, der horizontal in der Reifen- bzw. Umfangsrichtung verläuft. Der Verstärkungsring ist an einer Stelle innerhalb des Bodens der Flasche plaziert, welcher einen Momentenarm aufweist, der versucht, den Boden zu invertieren bzw. umzustülpen, und weist eine angemessene Stärke auf, dem Momentenarm zu widerstehen und das Nach-Oben-Drücken der Bodenfläche aufrechtzuerhalten. Ein prinzipielles Merkmal ist, daß die Form der Innen- und Außenwände des Vorformlings sich im Durchmesser stetig vom Flaschenhals zum Bodenteil verjüngen, so daß er leicht von einem geeigneten Kern und einem Einspritzformhohlraum entfernt werden kann, wodurch die Notwendigkeit für eine geteilte Form wie in der Makowski-Lehre vermieden wird.
Die Stabilität des Wulstradiusses ist ein Kriterium für die thermische Leistung von unter Druck stehenden Behältern. Jede Bewegung des Wulstes aufgrund des Drucks nach unten, der von dem Produktdruck auf das Bodenteil (im Folgenden "kriechen" genannt) bei Umgebungs- oder erhöhten Temperaturen ausgeübt wird, resultiert typischerweise in übermäßiger Behälterneigung (zur senkrechten), Höhenvergrößerung und Füllhöhenabfall. Die Widerstandsfähigkeit gegen Bewegung des Berührungsradiusses (Wulst) bei gegebener Temperatur und Druck ist eine Funktion des Wulstradiusses selbst, der Wanddicke am Wulst und dem Bodenteilgesamtberührdurchmesser (welcher die gesamte Bodenkraft bei einem gegebenen Produktdruck definiert). Bei einteiligen Flaschen gemäß dem Stand der Technik, wie den in den Figuren 2 und 3 dargestellten, durch Blasformen hergestellten, ist die Wulstdicke des Bodenteils aufgrund der kombinierten Axial-/Umfangs-Vorformlingswandreduktion während des Dehnungsblasformens typischerweise nur 15 - 20 % der Originalvorformlingswand, und ist deshalb nicht ausreichend für thermische- bzw. Druckstabilität, außer wenn der Wulstradius sehr klein bzw. spitz und/oder der Berührdurchmesser klein ist. Der kleine Wulstradius resultiert in schlechteren Auftreffeigenschaften und einer Anfälligkeit gegen Umgebungsbeanspruchungen aufgrund von Rißschäden. Zusätzlich ist der Radius, der bei Kunststoff, insbesondere bei PET, geformt werden kann, beschränkt. Der kleine Berührdurchmesser limitiert den Gebrauch dieses Grundbodenteiltyps auf kohlensäurehaltige Getränkeanwendungen (4 Volumina oder mehr) auf bis zu 350 ml (d.h. 10-12 oz.).
Die Konstruktion des Bodenteils für eine Flasche gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer detaillierten Schnittansicht in Fig. 8 dargestellt. Wie dort erkennbar ist, sind die Seitenwände 16 von typischer Konstruktion und Dicke. Des weiteren ist auch die Form des Bodenteils typisch, was bedeutet, daß die Grund- Blasformen dafür beibehalten werden können. Der äußere Radius des Wulstes 20 ist im wesentlichen auch der gleiche wie üblich. Wie aus der Schnittansicht von Fig. 8 beurteilt werden kann, ist die Dicke des Wulstes 20 jedoch derart, daß sie einen internen/integralen Verstärkungsreifen 44 erzeugt, welcher mit einem dickeren Bodenabschnitt 46 verbunden ist, welches sich zwischen dem Verstärkungsreifen 44 und dem Mittelpunkt des Bodenteils 14' erstreckt. Wie durch den Pfeil 48 angezeigt, wirkt Druck auf den verdickten Bodenabschnitt 46, welcher aufgrund seiner erhöhten Dicke einer Selbstdeformation widersteht und als Momentenarm auf den Wulst 20 wirkt und ihn abzurollen und radial nach außen zu dehnen versucht, um dem Bodenteil 14' zu ermöglichen zu invertieren. Aufgrund des integralen Verstärkungsreifens 44 widersteht der Wulst 20 jedoch sowohl der Tendenz abzurollen als auch sich radial nach außen zu dehnen. Dadurch wird Inversion verhindert.
Während die oben beschriebene neuartige Bodenteilkonstruktion der vorliegenden Erfindung ihre Aufgabe löst, eine Inversion des Bodenteils aufgrund von Innendruck zu verhindern, und zwar auf eine einfache und unkomplizierte Art und Weise, macht das Erreichen der kompletten Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes kosteneffektives Verfahren und eine Vorrichtung zur kommerziellen Herstellung von Flaschen, die dieses Bodenteil beinhalten, notwendig. Diese Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in bevorzugten und alternativen Ausführungsformen wird im folgenden detailliert beschrieben.
Um eine genaue und wiederholbare Anordnung der Verstärkungsmengen von Kunststoff aus einem Vorformling während des Blasformens und den Gebrauch eines vereinfachten Vorformling-Formverfahrens als Teil desselben zu erreichen, weicht die vorliegende Erfindung von den Lehren von Makowski in einigen Hauptpunkten ab. Zunächst sind der Vorformling und der Kernstift, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, derart, daß die Form der inneren und äußeren Wände des Vorformlings sich vom Flaschenhals zum Bodenteil im Durchmesser stetig verringern, so daß er leicht von dem Kern und dem Einspritz-Formhohlraum entfernt werden kann, wodurch die Notwendigkeit einer geteilten Form vermieden wird. Zweitens geschieht das Blasen des Vorformlings von oben nach unten und nicht von unten nach oben. Letztendlich wird in der bevorzugten Ausführungsform der Vorformling axial gedehnt in dem seitenwandformenden Gebiet, und zwar vor dem Blasen, um eine geringere Formänderung und ein genaueres Plazieren des bodenformenden Abschnitts davon sicherzustellen.
Fig. 9 zeigt im Detail eine Ausführungsform einer in einen Vorformling 26' eingeführten Streckstange, wie sie bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Während die Form der einteiligen Einspritzform und des damit verbundenen Kernstifts, welcher angewendet werden kann, um den Vorformling 26' herzustellen, nicht dargestellt ist, werden Fachmänner ohne weiteres die damit verbundenen Notwendigkeiten erkennen, und zwar von der Form des Vorformlings 26' selbst. Der Vorformling 26' ist aus zwei Teilen zusammengesetzt - einem seitenwandformenden Abschnitt, im allgemeinen mit 52 bezeichnet und einen bodenteilformenden Abschnitt, im allgemeinen mit 54 bezeichnet. Der seitenwandformende Abschnitt 52 ist von im wesentlichen konstanter Dicke, um die Seitenwände 16 der fertigen Flasche mit konstanter Dicke herzustellen. Um dies mit der Möglichkeit, von einer einteiligen Form entfernt zu werden, zu erreichen, verjüngt sich die äußere Oberfläche 56 des Vorformlings 26' in dem seitenwandformenden Abschnitt 52 von oben nach unten leicht nach innen, genauso wie die äußere Oberfläche 58 des nicht dargestellten Kernstifts, der benutzt wird um diese herzustellen, im gleichen Gebiet. Wie durch gestrichelte Pfeile 60 angezeigt, beinhaltet der bodenformende Abschnitt 54 des Vorformlings 26' ein verdicktes Gebiet 62, welches im Grunde den Verstärkungsreifen 44 bildet. Um dies mit der Möglichkeit, von einer einteiligen Form entfernt zu werden, zu erreichen, verjüngt sich wieder in einer möglichen Ausführungsform die äußere Oberfläche 64 des Vorformlings 26' in dem bodenformenden Abschnitt 54 nach innen, und zwar extremer von oben nach unten, während die äußere Oberfläche 66 des nicht dargestellten Kernstifts, welcher benutzt wird um diese zu produzieren, sich im selben Gebiet nur leicht verjüngt, da sein Durchmesser erheblich kleiner ist. Schließlich beinhaltet der Vorformling 26' an dem Punkt, wo der seitenwandformende Abschnitt 52 mit dem bodenteilformenden Abschnitt 54 zusammentrifft, eine kreisförmige Noppe 67, welche mit einer entsprechenden kreisförmigen Nut 69 am Ende der Streckstange 50 in Eingriff steht. Der Zweck davon wird im Detail nachfolgend beschrieben. Zunächst werden die Experten es begrüßen, daß die Form und die Anbringung der ringförmigen Noppe 67 derart ist, daß sie in einer einteiligen Form hergestellt werden kann. Um in den Vorformling 26' eingeführt werden zu können, was dem Formen desselben nachfolgt, muß der äußere Durchmesser der Streckstange 50 außer an dem Punkt der Noppe 67 an jedem Punkt entlang seiner Länge ein wenig kleiner sein als der Innendurchmesser des Vorformlings 26' am entsprechenden Punkt und es ist deshalb an den meisten Stellen ein schmaler Spalt zwischen den beiden, außer an dem Berührpunkt mit der Noppe 67.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf eine grundlegende, jedoch nicht bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren 10 bis 12 beschrieben. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist der Vorformling 26' innerhalb eines flaschenfestlegenden Hohlraums 38 einer Blasform, wie vorher unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 beschrieben, angeordnet. Zur Vereinfachung sind der flaschenhalsformende Abschnitt 28 (welcher im wesentlichen gleich bleibt) und die Form selbst nicht dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Boden des Vorformlings 26' ursprünglich nahe bei, jedoch nicht in Kontakt mit dem Boden des Hohlraums 38 plaziert. Wie oben erwähnt ist eine geeignete Erwärmung des Vorformlings 26' auf Blasformtemperaturen in einer den Blasform-Experten bekannten Art und Weise für die verwendeten Materialien an diesem Punkt ausgeführt worden. Einen Zwischenraum zwischen dem Boden des Vorformlings 26' und dem Boden des Hohlraums 38 zu lassen, schafft Raum für den Vorformling 26', um sich in Längsrichtung zu bewegen, um die Noppe 67 von der Nut 69 auszurücken, so daß der bodenteilformende Abschnitt 54 sich anschließend ordnungsgemäß an seine gewünschte Endposition bewegen kann.
Wie in den Figuren 11 und 12 dargestellt, wird Druckluft 40 dann zwischen der Streckstange 50 und dem Vorformling 26' eingeblasen, und zwar oben, was dazu führt, daß sich der Vorformling 26' von dem Kernstift 50 trennt, sich dehnt und die Seitenwände 16 der Flasche von oben nach unten ausformt. In dem bodenteilformenden Abschnitt 54 geht nur ein sehr geringes Dehnen vor sich, weil dieser zuletzt positionierte Abschnitt sich verschiebt, um den Boden 14' zu formen, welcher den Verstärkungsreifen 44 innerhalb des Wulstes 20 wie gewünscht beinhaltet.
Eine zweite und bevorzugte Annäherung ist in den Figuren 13 bis 15 dargestellt. Darin ist auch eine zweite Ausführungsform des Vorformlings 26' dargestellt, wobei der bodenteilformende Abschnitt 54 eine äußere Oberfläche 58 aufweist, welche eine Verlängerung der äußeren Oberfläche 56 darüber ist und in einer abgerundeten Spitze endet. Bei dem in den Figuren 13 bis 15 dargestellten Verfahren und der Vorrichtung ist der Vorformling 26' in Längsrichtung verkürzt wie er aus seiner Form kommt, gezeichnet. Er ist ursprünglich innerhalb des flaschenfestlegenden Hohlraums 38 angeordnet, wie in der vorhergehenden Ausführungsform Die Streckstange so ist jedoch verlängerbar und wird, wie in Fig. 14 dargestellt, anschließend nach unten geschoben, wie durch den Pfeil 68 angezeigt, bis der Boden des Vorformlings 26' nahe bei (jedoch mit Abstand von) dem Boden des Hohlraums 38 positioniert ist, wie in Fig. 10 der vorhergehenden Ausführungsform. Während diesem Schritt wird der seitenwandformende Abschnitt 52 des Vorformlings 26' in Längsrichtung gedehnt. Weil die Noppe 67 mit der Nut 69 in Eingriff steht und zwischen dem Vorformling 26' und der Streckstange 50 anderswo eine Lücke ist, werden die Dehnkräfte jedoch an dem Punkt der Noppe 67 und der Nut 69 ausgeübt und praktisch findet die gesamte Dehnung in dem seitenwandformenden Abschnitt 52 statt und der bodenteilformende Abschnitt 54 wird, wenn überhaupt (d.h. 0-2x), minimal gedehnt und verbleibt relativ unverformt. Wie die Experten sehr gut wissen, wird eine bevorzugte Leistung bei dem zweiachsigen Blasformen von PET-Behältern mit geeigneter Längs- und Axialdehnung des Materials während dem Formprozeß erreicht. Der oben beschriebene Dehnungsprozeß erfüllt zwei Funktionen. Zum einen schafft er eine konstante und gleichförmige Längsdehnung des PET-Kunststoffs in dem seitenwandformenden Abschnitt 52 verbunden mit außerordentlichen Leistungsvorteilen. Zum anderen stellt er sicher, daß das radiale Dehnen des seitenwandformenden Abschnitts 52 in genauer Art und Weise erfolgt, was zur Folge hat, daß nachfolgend der bodenteilformende Abschnitt 54 sehr genau plaziert wird, um den verdickten Abschnitt 46 und den Verstärkungsreifen 44 innerhalb des Wulstes 20 wie gewünscht zu bilden.
Ein vorteilhafter Nebeneffekt der Noppe 67 gemäß dem Verfahren von sowohl den Figuren 10 bis 12 als auch 13 bis 15 ist seine Fähigkeit, die richtige Plazierung des bodenteilformenden Abschnitts anzuzeigen. Weil der PET-Kunststoff durchsichtig ist und ein Abschnitt der Noppe 67 klar sichtbar auf der inneren Oberfläche des Wulstes 20 verbleibt, ist die radiale Position der Noppe 67 nach dem Blasformverfahren von außerhalb der fertigen Flasche sichtbar. Ihre radiale Position kann bei der Qualitätssicherung benutzt werden, um festzustellen, ob der bodenteilformende Abschnitt richtig plaziert ist oder radial gesehen zu weit innen oder zu weit außen. Durch Anpassen der Verfahrensparameter und Prüfen der Ergebnisse mittels der Position der Noppe 67 beim fertigen Produkt, kann eine genaue Plazierung des Reifens 44 innerhalb des Wulstes 20 wiederholbar erreicht werden.
Als weiterer vorteilhafter Nebeneffekt der Noppe 67, wie der Fig. 9 entnommen werden kann, hat z.B. die Noppe einen kreisförmigen Luftspalt zwischen sich selbst und dem Grundkörper des Vorformlings 26'. Dieser Luftspalt ist nützlich und vorteilhaft beim Geringhalten der Wärme, welche in einem Nachheizprozeß, welcher von Experten in einer konventionellen Art und Weise als Teil des Verfahrens verwendet werden könnte, auf den Vorformling 26' gerichtet ist. Der daraus entstehende relativ kältere Abschnitt des Vorformlings 26' hat dann eine geringere Tendenz sich zu dehnen, wodurch die Materialstärke im Wulst 20 maximiert wird.
Unter Bezugnahme auf die Erfindung und als beispielhaft anzusehen sind die Beziehungen zwischen den Rechengrößen, die verwendet werden, um eine ½-Liter- Kunststoffflasche gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen, in Fig. 16 gezeigt und stellen sich wie folgt dar:
XB = (1.10 - 1.6)CD
CD = (40-80%)BD
TPB = (ODB - ID8)/2
MDB = (ODB + IDB)/2
Tc MDB/XB (TPB) + TN
TC = 1mm (minimum)
BC = (15-40%)CD
TN = (.01-.60) (TPB - TP)
HT = (.3-.7)XB
wobei:
XB = Bodenquerabstand bzw. Länge des Boden- Polygonzuges
CD = Wulstdurchmesser
TFB = Dicke des Bodens des Vorformlings
MDB = mittlerer Durchmesser des Bodens des Vorformlings
TC= Wulstdicke bzw. -höhe
BC = lichte Weite zwischen der Mitte des Bodens und der Unterkante des Wulstes
MD = mittlerer Durchmesser des Vorformlings
TP = Dicke des Vorformlingoberteils
TN = Noppendicke
HT = Höhe bis zur Spitze der Noppe
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche nicht die Noppe 67 der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet, ist in Fig. 17 dargestellt. Obwohl sie aufgrund der geringeren Kontrolle der Plazierung des verdickten Wulstmaterials nicht bevorzugt ist, ist diese Ausführungsform immer noch eine Verbesserung zum Stand der Technik. Sie kann mit Dehnung wie in der Ausführungsform der Figuren 13 bis 14 ausgeführt werden, oder ohne, wie in der Ausführungsform der Figuren 10 bis 12. Bei dieser Ausführungsform berührt die Streckstange 50' den inneren Rand des Vorformlings 26'', um die Kräfte gleichmäßig über den gesamten Abschnitt zu verteilen, um ein gleichmäßiges Dehnen innerhalb des Vorformlings 26'' auftreten zu lassen. Zusätzlich ist der Boden des Vorformlings 26'' ursprünglich an dem Boden der Form plaziert (d.h. es ist kein Abstand davon vorhanden wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen). Weil kein gegenseitiges Ineinandergreifen bzw. Verriegeln zwischen der Noppe und der Nut wie in den vorhergehenden Ausführungsformen auftritt, ist eine Längsverschiebung, um ein Lösen dieser Teile vor der radialen Dehnung zu erreichen nicht notwendig. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist des weiteren mehr Material zu der Außenseite des bodenteilformenden Abschnitts 54' des Vorformlings 26'' zugefügt worden, in Verbindung mit der berührenden Beziehung des Vorformlings 26' mit der Form, um eine Verschiebung des Materials in der Form zu verringern, was wünschenswert ist, weil es die eigene bzw. innere Positioniergenauigkeit verbessert; das bedeutet, je mehr Dehnung notwendig ist und je weiter sich die Materialien verschieben müssen, desto weniger genau ist die abschließende Plazierung davon - das genaueste natürlich ist ein einfaches Zusammenfalten ohne Dehnung oder Verdrehung.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche ebenfalls die Noppen 67 nicht verwendet, ist in Fig. 18 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform hat die Streckstange 50' einen kreisförmigen, zurückgesetzten, flanschartigen Abschnitt 75 auf ihrem unteren konischen Rand, welcher mit einem vorspringenden Abschnitt 73 am unteren Rand des Vorformlings 26'' in Eingriff steht. Das Eingreifen des zurückgesetzten Abschnitts 75 der Streckstange mit dem vorspringenden Abschnitt 73 des Vorformlings 26'' hat zur Folge, daß der seitenwandformende Abschnitt 52' des Vorformlings im wesentlichen gleichförmig in Längsrichtung gedehnt wird, bis der bodenteilformende Abschnitt 54' des Vorformlings anstößt oder nahe an einem nach unten gerichteten Scheitelpunkt in dem Bodenmittelpunktabschnitt der Form ist. Danach kann das Blasverfahren fortgeführt werden, um in einem im wesentlichen gleichförmigen geblasenen Behälter zu resultieren.
Die in Fig. 18 gezeigte Anordnung ist auch ein nicht verriegelndes Eingreifen, welches es dem bodenformenden Abschnitt 54 des Vorformlings 26' erlaubt, in einfacher Weise an irgendeiner gewünschten Position während des Blasstadiums abgelegt zu werden. Dabei ist zu beachten, daß die Parameter des zurückgesetzten Abschnitts 75 und des vorspringenden Abschnitts 73 (d.h. ihre Gesamtabmessungen, ihre schiefen Winkel usw.) beeinflussen, wieviel Material sich an dem Wulst 20 ablagert und wo die Ablagerungen auftreten. Durch eine Steuerung bzw. Kontrolle dieser Parameter kann man in geeigneter Weise die Dicke jedes gewünschten Abschnitts des Bodenteils steuern.
Die in Fig. 9 dargestellte Anordnung, welche die Noppe 67 beinhaltet, funktioniert in einem integrierten Blasformsystem am besten. Die Anordnung gemäß Fig. 18 ist ebenfalls geeignet für ein integriertes System, weil das Eingreifen zwischen dem zurückgesetzten Abschnitt 75 und Abschnitt 73 die gewünschte Dehnung der Seitenwände relativ zu dem Bodenteilabschnitt während der Dehnung vor dem Blasen liefert. Der Grund dafür ist, daß in einem integrierten System der gesamte Vorformling 26' immer noch relativ heil ist, wenn die Blasformoperation beginnt und somit der bodenteilformende Abschnitt 54 des Vorformlings verformbar ist und eine Tendenz hat, während dem Dehnprozeß nachzugeben. Die Verwendung der Noppen 67, welche mit einer kreisförmigen Nut 69 in Eingriff stehen, minimiert die Höhe der Dehnung, die bei dem bodenteilformenden Abschnitt 54 auftritt.
In einem nicht-integrierten System ist der Gebrauch der Noppen 67 nicht so wichtig und somit kann der Vorformling eine bleistiftförmige Struktur haben (siehe Fig. 17), wobei auch die modifizierte bleistiftförmige Struktur (siehe Fig. 18) geeignet ist. Der Grund, warum die Noppen nicht benötigt werden, ist weil der Vorformling im wesentlichen ausgekühlt ist, wenn er das Blasstadium erreicht und er deshalb vor der Dehnoperation erhitzt werden muß. In Folge dessen kann die Wärme, die aufgebracht wird, um den Vorformling 26" weich zu machen, gesteuert werden und in gewünschter Weise so gerichtet werden, um die gewünschte Temperaturverteilung zwischen dem seitenwandformenden Abschnitt 52' und dem bodenformenden Abschnitt 54' des Vorformlings 26'' herzustellen. Durch eine geeignete Steuerung des Erwärmens des Vorformlings kann man eine gewünschte Dehnung des seitenwandformenden Abschnitts 52 und des bodenteilformenden Abschnitts 54' des Vorformlings herstellen, während der Blasprozeß fortschreitet. Aus diesem Grund sind die Noppen 67 nicht so entscheidend bei dem nicht-integrierten System.
Das Adomaitis-Patent aus dem Stand der Technik lehrt ein abgeflachtes halbkugelförmiges Bodenteil, welches eine zu große Dehnung des Vorformlings erlaubt. Das bevorzugte Behälterdesign der vorliegenden Erfindung hat andererseits einen winkelförmigen oder leicht abgerundeten Abschnitt zwischen dem Wulst und dem Bodenabschnitt des Behälterkörpers, so daß zwischen diesen zwei Komponenten ein relativ kleiner stufenweiser Übergang besteht. Der winkelförmige Abschnitt unterbindet die Ausdehnung des Vorformlings während dem Blasprozeß und erlaubt nur eine geringe Dehnung des Bodenteilabschnitts. In Folge dessen wird eine bessere Steuerung bzw. Kontrolle der Plazierung des verdickten Abschnitts des Vorformlings innerhalb des Wulstgebietes erreicht und dies führt im Gegenzug zu besseren Verstärkungseigenschaften des Behälters. Adomaitis lehrt einen nach oben orientierten Scheitelpunkt in seinem konkaven Bodenteil, während das bevorzugte Design der Form der vorliegenden Erfindung einen nach unten gerichteten Scheitelpunkt aufweist, welcher das Lokalisieren und Zentrieren des Vorformlings relativ zum Bodenteil unterstützt und die Dehnung an der Formnoppe des Vorformlings minimiert, um ein Brechen desselben zu verhindern (es handelt sich um einen hochkristallinen Abschnitt). Der Scheitelpunkt schränkt auch die Ausrichtung der Bodenfläche des Vorformlings ein, was eine richtige Plazierung des Materials des Vorformlings in dem Rest der nach oben drückenden Gebiete und der Wulstgebiete erlaubt. Die optionalen inneren Noppen des vorliegenden Vorformlings agieren als Plazierungs- und Verschlußvorrichtung, welche mit der Streckstange zusammenarbeiten. Das Eingreifen der inneren Noppen und der Streckstange minimieren die Höhe der Dehnung, die im Bodenteil des Vorformlings auftritt, während sie dem Körper des Vorformlings eine maximale Ausrichtung erlauben. Ein zweitrangiger Zweck der Noppe ist es, als visueller Bezugspunkt zu agieren, um zu sehen, wie gleichmäßig und wo der verdickte Abschnitt des Vorformlings sich befindet, wenn er in einen Behälter eingeblasen ist. Aus diesem Grund ist, im Gegensatz zu Adomaitis, die Noppe nicht dafür vorgesehen, den Bodenteil zu verstärken und die Dicke der Noppe relativ zu der gewünschten Gesamtdicke in dem Wulst ist nicht relevant.
Aus der obigen Beschreibung kann somit gesehen werden, daß die vorliegende Erfindung viele Aspekte geschaffen hat, ihre vielseitigen Aufgaben zu erreichen, inklusive eines neuartigen Designs des Bodenteils, einer neuartigen Konstruktion für einen Vorformling, der verwendet wird, um das Bodenteil durch Blasformverfahren herzustellen und ein neuartiges Verfahren zum Blasformen eines Behälters, um eine genaue Plazierung der Abschnitte des dabei verwendeten Vorformlings innerhalb des Endproduktes zu erreichen, welches Versionen beinhaltet, die eine selbsterzeugende Anzeige schaffen, welche es ermöglicht, eine visuelle Qualitätssicherung am Endprodukt durchzuführen, um eine solche Plazierung zu sichern.
Die spezifischen Ausführungsformen, die in dieser Beschreibung beinhaltet sind, dienen als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung und sind nicht dazu gedacht, diese in irgendeiner Art und Weise zu limitieren. Die Bezeichnung "Flaschen" soll auch Behälter, wie z.B. Krüge und Dosen bzw. Kannen beinhalten, inklusive derer, die einen Kunststoffbodenteil und einen metallischen Deckel beinhalten und derer, die so gebildet werden, daß die Flasche wie oben beschrieben hergestellt wird und dann der obere Abschnitt entfernt und ein metallischer Deckel darauf angebracht wird. Die Bezeichnung "kohlensäurehaltig" soll unter Druck stehende Flüssigkeiten beinhalten, inklusive natürlich kohlensäurehaltige genauso wie künstlich kohlensäurehaltige Flüssigkeiten.

Claims

1. Blasformverfahren zur Herstellung eines einteiligen Kunststoffbehälters der Schaumwein- bzw. Sekt- Grundvariante mit einem sich nach innen neigenden Bodenteil (46), durch Expandieren eines verlängerten Vorformlings, welcher das Kunststoffmaterial für den Flaschenhals, für den Körper und für den Boden des Behälters aufweist, in einen Blasformhohlraum, durch: Formen eines Vorformlings (26') auf einem Dorn (50) in einem Einspritz- Blasformhohlraum (38), wobei der Vorformling (26') eine axiale Länge kürzer als der Abstand vom oberen Ende zum unteren Ende des Blasformhohlraums (38) aufweist, und einen körperformenden Anteil bzw. Seitenwandanteil (52) aus einem Material konstanter Dicke entlang seiner Länge aufweist, zum Formen von Seitenwänden (16) des Behälters von konstanter Dicke, und einen dickeren, bodenformenden Anteil (54) aufweist, so daß während des Blasens des Vorformlings (26') das Material des bodenformenden Anteils (54) derart geblasen wird, um den nach innen geneigten Bodenteil (46) mit einer ausreichenden Dicke um einer Selbstdeformation zu widerstehen, zu formen; Positionieren des Vorformlings (26') innerhalb des Blasformhohlraums (38), welcher die fertige Behälterform definiert; Einschieben einer Streckstange (50) in den Vorformling (26') und Verbinden der Streckstange (50) mit dem bodenformenden Anteil des Vorformlings (26'); Verlängern der Streckstange (50) innerhalb des Vorformlings (26'), um den unteren Teil des Vorformlings (26') in Richtung des unteren Teils des Blasformhohlraums (38) zu bewegen, um das Material des Seitenwandanteils (52) des Vorformlings (26') in Längsrichtung zu strecken, während das Strecken des bodenformenden Anteils (54) minimiert wird, so daß der Vorformling (26') sich vom oberen Teil bis zum unteren Teil des Blasformhohlraum (38) erstreckt; und Einspritzen von unter Druck stehendem Gas in den Vorformling (26') benachbart zum Flaschenhals des Vorformlings, wodurch der Vorformling radial nach außen gestreckt wird, um den Blasformhohlraum (38) zu füllen und den Behälter zu formen,

gekennzeichnet durch ein Ausformen des Behälters, so daß der Boden gegen Inversion aufgrund eines Innendrucks widerstandsfähig ist, durch:

a) Formen eines Vorformlings (26') derart, daß während des Blasens des Vorformlings (26') das Material des bodenförmigen Anteils (54) geblasen wird, um einen ringförmigen Randwulst (20) zu formen, welcher den sich nach innen neigenden Bodenanteil (46) umgibt und einen Momentenarm um denselben aufweist, welcher einen integralen Verstärkungsreifen (44) innerhalb des Randwulstes (20) bildet, der ausreichend ist, Inversion bzw. ein Durchdrücken des nach innen neigenden Bodenanteils (46) zu verhindem, durch Verhindern von Abrollen und radialer Dehnung des Randwulstes (20);

b) Bilden einer ringförmigen Kontaktoberfläche (67) auf der inneren Oberfläche des Vorformlings (26'), wobei die Kontakoberfläche (67) sich zwischen dem körperformenden Anteil (52) und dem dickeren bodenformenden Anteil (54) des Vorformlings (26') erstreckt;

c) Einführen einer Streckstange (50) mit einem Schulterteil (69) in den Vorformling (26') und Verbinden des Schulterteils (69) der Streckstange (50) mit der ringförmigen Kontaktoberfläche (67) des Vorformlings (26') um nach Verlängerung der Streckstange (50) innerhalb des Vorformlings (26') das Material des Seitenwandanteils (52) des Vorformlings (26') in Längsrichtung zu dehnen, während das Dehnen des bodenformenden Abschnitts minimiert wird.

2. Blasformverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kontaktoberfläche (67) eine ringförmige Noppe (67) ist, an der die seitenwandformenden (52) und bodenformenden (54) Anteile sich treffen und einem Einführen einer Streckstange (50) in den Vorformling (26'), um die Noppe (67) zu berühren.

3. Blasformverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Formen der inneren und äußeren Oberflächen des Vorformlings (26'), welche sich von dem Flaschenhals (56) zu dem Boden des Vorformlings nach innen verjüngen, so daß der Vorformling (26') einfach von dem Dorn (50) entnommen werden kann und der Einspritz-Blasformhohlraum (38) dadurch die Notwendigkeit des Gebrauchs einer mehrteiligen Form um den Vorformling zu bilden vermeidet.

4. Blasformverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch das zusätzliche Beinhalten der Schritte zum Kontrollieren der radialen Lage des Materials des bodenformenden Abschnitts (54), welche folgendes aufweisen:

a) Prüfen der radialen Lage der ringförmigen Kontaktoberfläche oder Noppe (67) auf der inneren Oberfläche des Randwulstes (20) des geblasenen Behälters; und,

b) Einstellen von Blasform-Parametern, wie sie notwendig sind, um eine gewünschte radiale Lage der Noppe (67) zu erreichen, um mit der gewünschten radialen Lage des Materials des Randwulstes (20) darunter übereinzustimmen.