EP0574472A1 - Process and device for producing blow-moulded hollow bodies - Google Patents

Process and device for producing blow-moulded hollow bodies

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EP0574472A1
EP0574472A1 EP92906020A EP92906020A EP0574472A1 EP 0574472 A1 EP0574472 A1 EP 0574472A1 EP 92906020 A EP92906020 A EP 92906020A EP 92906020 A EP92906020 A EP 92906020A EP 0574472 A1 EP0574472 A1 EP 0574472A1
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EP
European Patent Office
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wall
preform
mold
heated
region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92906020A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Wild
Michael Mukrowsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rudolf Wild GmbH and Co KG
Original Assignee
Rudolf Wild GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rudolf Wild GmbH and Co KG filed Critical Rudolf Wild GmbH and Co KG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/06—Injection blow-moulding
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/253—Preform

Definitions

  • the invention relates to a method for producing blow-molded hollow bodies of the type explained in the preamble of claim 1, and to an apparatus for carrying out this method according to claim 10.
  • Such a method is known from EP-A-197 780.
  • This known method is intended to produce screw-top bottles that can be filled with hot liquids.
  • that area of the wall of the preform is additionally heated which in the finished bottle is between the upper end of the bottle shoulder and above that extends the top of the bottle neck.
  • This area has a homogeneous degree of stretching. The heating should take place in such a way that the additionally heated area becomes milky.
  • the finished hollow body is cooled in that the liquid to be stored is already cooled down to 0 ° and introduced into the hollow body while it is still in the blow mold.
  • the known method only for the production of Disposable containers is designed because multiple filling was not considered.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for producing hollow bodies with which reusable containers can also be produced.
  • the object is achieved in a method by the features specified in claim 1 and in a device by the features specified in claim 10.
  • Reusable containers Compared to single-use containers, returnable containers have to meet a number of additional requirements.
  • Reusable containers must have a reduced tendency to stress corrosion cracking in addition to sufficient mechanical strength when filled and when empty. You must survive at least 20 cleaning processes with hot cleaning fluids and, if necessary, disinfectants. They must not shrink too much in the course of multiple use, and must also have an absorption volume that is within the legally prescribed limits even in the last step of use. They must also be able to be repeatedly filled in conventional filling systems, these filling systems, for example, gripping bottles below a bead arranged near the filling opening on the bottle neck and pressing them against a filling lance or the like. Disposable containers cannot meet these requirements.
  • the hollow bodies produced by the method according to the invention meet all the requirements placed on reusable containers. For example, in the case of a hollow body produced according to the invention with a volume of 1 liter, a shrinkage of only 0.4% by volume was found even after 30 to 35 cleaning steps at a relatively high cleaning temperature of 65 ° C.-67 ° C.
  • the method according to the invention can also be used to produce thick-walled hollow bodies.
  • Claim 2 describes a particularly preferred temperature range for the additional heating. It was found that, in particular in the case of an additional heating arranged in the upper region of the conditioning mold, it is often sufficient to replace the otherwise unavoidable heat losses when preheating the preform. However, the additionally heated area is preferably brought above the temperature of the remaining wall of the preform.
  • Claim 8 describes a particularly useful temperature for the blow molding and thermosetting.
  • the method according to the invention is preferably carried out in one step, the preform being continuous from casting to conditioning to blow molding, i. H. without intermediate storage.
  • Claim 15 describes a particularly preferred mold for injection molding the preform, with which an extremely uniform and rapid cooling can be achieved over the wall of the preform.
  • Claims 16 and 17 describe a form of conditioning with which the wall temperature of the preform can be influenced even further in a targeted manner.
  • FIG. 1 shows a schematic, partially sectioned illustration of the casting mold modified according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the conditioning form modified according to the invention.
  • Figure 3 is a schematic representation of the blow mold used according to the invention.
  • a preform is first injection molded.
  • the injection molding takes place in a cooled injection mold, the inner wall of which is the shape of the
  • the outer wall of the preform is determined, while a cooling lance, which is inserted into the interior of the injection mold, forms the inner surface of the preform.
  • the preform is cooled in the injection mold from the molding temperature to the extent that it solidifies and can be removed from the mold.
  • the preform is then inserted, if necessary after further preheating, into a heated blow mold, the inner wall of which corresponds to the desired outer shape of the bottle.
  • a stretching mandrel is first inserted into the interior of the preform, which supports the axial expansion of the preform.
  • Pressurized gas preferably compressed air
  • This stretching process brings the material of the wall from the amorphous state to a biaxially oriented state.
  • a thermosetting takes place, through which the material of the wall changes into a crystalline state. After cooling, the finished bottle can then be removed from the mold.
  • the present invention is intended to modify this known method in such a way that it is suitable for producing reusable containers.
  • the injection mold 1 shown in FIG. 1 is used for the method according to the invention.
  • the inside of the injection mold 1 has a mold cavity 2 which is open at the top and is surrounded by a wall 3.
  • the mold 1 is covered on the outside by an insulating material 4.
  • a longitudinal rib 8 which delimits each cooling compartment 7 in the circumferential direction.
  • passage openings 9 are provided in the circumferential ribs 6, through which the cooling medium can pass from one cooling compartment into the adjacent cooling compartment.
  • the passage openings 9 of adjacent cooling compartments are arranged on opposite sides of the longitudinal rib 8, so that the cooling medium can enter each cooling compartment 7.
  • the coolant enters the cooling compartments 7 through an opening 10 in the lower part of the casting mold 1 and leaves them in the upper region of the casting mold through an opening which is not visible in the drawing.
  • the casting mold 1 has relatively thin circumferential ribs 6, which consist of a good heat-conducting material, in particular copper.
  • the contact area of the coolant with the peripheral wall 3 is greatly increased, which improves the heat transfer into the coolant.
  • several inlet or outlet openings 10 can be provided for the coolant over the height of the casting mold 1, so that the cooling effect in the upper region of the casting mold, where the coolant already absorbs heat in conventional casting molds has been further improved.
  • a cooling lance (not shown) for cooling the inner wall of the preform is introduced into the interior of the injection mold in a known manner.
  • the coolant is water at 12 to 14 ° C.
  • the cooling time takes 4 to 14 seconds, preferably 12 seconds.
  • the preform sprayed at 270 ° C is cooled to a temperature of approximately 90 to 95 ° C.
  • the particularly uniform cooling is achieved by the special design of the coolant channels described above. At each entry from one cooling compartment to the other, a back pressure is generated which causes turbulence in the flow. This creates a swirl of different temperature ranges and therefore more uniform cooling. This uniform cooling significantly simplifies the manufacturing process of reusable containers in the subsequent blowing process.
  • the 90 to 95 ° C. warm preform 11 is inserted into the conditioning mold 12 shown schematically in FIG. 2, which is preferably located on the same machine unit as the mold, so that intermediate storage of the preform is not necessary.
  • the preform 11 is shaped and dimensioned for producing a bottle.
  • the preform 11 has a first region 11a, which forms the bottle neck for screwing on a closure.
  • the area 11a already has the most important dimensions, ie the diameter, the wall thickness and the height, of the finished bottle neck.
  • the area 11a is delimited by an outwardly projecting bead 11b. This bead 11b later serves to grip the finished bottle in a filling system.
  • transition area 11c which in the finished Bottle forms the transition area between the narrow bottle neck, which remains essentially in the amorphous state, and the wide, biaxially oriented bottle body.
  • the preform 11 has a continuously increasing wall thickness in this area 11c.
  • a region 11c adjoins the region 11c, which forms the later bottle body and which has a constant wall thickness in the preform which is enlarged compared to the bottle neck 11a.
  • the area lld is cylindrical and is closed at the bottom by a base area lle.
  • the bottom region III has rounded transitions to the cylindrical region IIId, but has a smaller wall thickness in the preform.
  • a preferred preform has the following preferred dimensions: area 11a - length about 17mm, wall thickness about 2.5mm, inner diameter about 20mm; Area 11b - outside diameter about 37mm, thickness about 6mm; Area 11c - wall thickness increasing from approximately 3mm to approximately 6mm, inner diameter decreasing from approximately 20mm to approximately 17.5mm with transition radius RIO, outer diameter increasing from approximately 26mm to approximately 29.5mm with transition radius R30, length approximately 23mm; Area lld - wall thickness about 6mm, length about 108mm, outer diameter about 29.5mm; Area lle - wall thickness falling from about 6mm to about 3mm, transition radius outside R9, transition radius inside R5.8, height about 6mm; Overall length of the preform about 160mm.
  • the preform 11 is clamped in the conditioning mold 12 above the bead 11b in the usual way.
  • the conditioning mold 12 has three heating zones 12a, 12b and 12c, the lower heating zone 12a having a temperature of preferably approximately 70 °, which is directed upwards to the lower one
  • the central heating zone 12b adjoining the heating zone 12a preferably reaches a temperature of approximately 90 ° and the upper heating zone 12c adjoining the heating zone 12b upwards preferably reaches a temperature of approximately 70 °.
  • the heating zones 12a to 12c are located essentially next to the bottom region III and the cylindrical region IIId of the preform 11.
  • the heating zones 12a to 12c are heated in the usual way, for example by circulating, heated oil.
  • the conditioning mold 12 contains an additional heater 13, which is preferably designed as an infrared heater.
  • the additional heater irradiates the area 11c below the bead 11b, i. H. the area which, in the finished bottle, lies in the transition between the amorphous neck area 11a, which remains essentially undrawn, and the area lld for the later bottle body, which area has to be drawn biaxially.
  • the auxiliary heater is operated in such a way that a temperature of approx. 170 ° C. is reached in the region 11c without the preform crystallizing in this region.
  • the preform 11 is inserted from the conditioning mold 12 into a blow mold 14 shown in FIG.
  • the blow mold 14 has in the usual way an inner cavity 15 corresponding to the outline shape of the finished bottle and a wall 17 which can be heated by means of an oil circuit 16 which is only indicated.
  • a stretching mandrel 18 is located in the interior of the preform 11.
  • an inlet line 19 is provided for introducing compressed air into the interior of the preform 11.
  • the preform 11 is clamped in the blow mold 14 in such a way that the regions 11c, 11d, 11b located below the bead 11b protrude into the mold cavity 15.
  • the stretching mandrel 18 is first moved further into the mold cavity 15 while the preform 11 is stretched.
  • compressed air of approx. 30 bar is blown in via the line 19, which also presses the wall of the preform 11 in the radial direction against the wall of the mold cavity 15.
  • the greatest stretching of the material takes place in the area of the cylindrical wall area lld of the preform 11, while the bottom area 11c, in particular in the vicinity of the vertical central axis, and the clamped neck area 11a are stretched less or not at all.
  • the area 11a in particular remains amorphous.
  • the region 11c just below the bead 11b would also remain in an amorphous state.
  • the heat treatment ensures that the entire area 11c is oriented biaxially to such an extent that a sufficient crystalline structure is also formed in this area during subsequent thermosetting due to the contact of the plastic material with the wall of the mold cavity 15 preheated to 140 ° C. without that the shape or the appearance of the bottle so produced is impaired.
  • cooling air at 25 bar is passed through the inside of the finished bottle in a continuous process (through small holes in the stretching lance) and then the finished bottle out of the mold taken.
  • the method according to the invention can also be modified for other plastics or other hollow body shapes. Additional heaters can be provided at all critical transition points, especially on the floor. Another heat treatment process can follow blow molding.

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Abstract

Il est décrit un procédé et un dispositif pour la fabrication de corps creux (11) formés par soufflage, en matière plastique, notamment en PET. Une préforme creuse coulée (11) est introduite, à l'état chauffé, dans une matrice de soufflage chauffée (14), et est amenée, par étirage du matériau constituant sa paroi, à prendre la forme voulue d'un corps creux, la paroi étant soumise, en fonction de la forme voulue du corps creux, à des degrés d'étirage divers suivant les zones. Afin de modifier un tel procédé et un tel dispositif pour la production de corps creux réutilisables, il est proposé, qu'avant le formage par soufflage, des zones de transition (11c) de la paroi de la préforme soient chauffées complémentairement au moyen d'un chauffage auxiliaire (13), entre des zones de paroi de divers degrés d'étirement, en particulier entre une zone de paroi à ne pas étirer ou à étirer moins fortement, et une zone de paroi à étirer plus fortement.A method and a device are described for the manufacture of hollow bodies (11) formed by blow molding, in plastic material, in particular in PET. A cast hollow preform (11) is introduced, in the heated state, into a heated blowing die (14), and is brought, by stretching the material constituting its wall, to take the desired shape of a hollow body, the wall being subjected, depending on the desired shape of the hollow body, to varying degrees of stretching depending on the zones. In order to modify such a method and such a device for the production of reusable hollow bodies, it is proposed that before the blow forming, transition zones (11c) of the wall of the preform are additionally heated by means of an auxiliary heater (13), between wall regions of varying degrees of stretching, in particular between a wall region not to be stretched or to be stretched less strongly, and a wall region to be stretched more strongly.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen blasgeformter Hohlkörper Method and device for producing blow molded hollow bodies
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen blasgeformter Hohlkörper der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art, und auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß Anspruch 10.The invention relates to a method for producing blow-molded hollow bodies of the type explained in the preamble of claim 1, and to an apparatus for carrying out this method according to claim 10.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-A-197 780 bekannt. Mit diesem bekannten Verfahren sollen Schraubverschlußflaschen hergestellt werden, die mit heißen Flüssigkeiten gefüllt werden können. Um zu verhindern, daß im Bereich des Gewindes für den Schraubverschluß an der Oberseite des Flaschenhalses eine zu starke Schrumpfung beim Heißbefüllen auftritt, wird derjenige Bereich der Wandung der Vorform zusätzlich erwärmt, der sich bei der fertigen Flasche zwischen dem oberen Ende der Flaschenschulter bis über das obere Ende des Flaschenhalses erstreckt. Dieser Bereich weist einen homogenen Streckungsgrad auf. Die Erwärmung soll so erfolgen, daß der zusätzlich erwärmte Bereich milchig wird.Such a method is known from EP-A-197 780. This known method is intended to produce screw-top bottles that can be filled with hot liquids. To prevent excessive shrinkage during hot filling in the area of the thread for the screw cap on the top of the bottle neck, that area of the wall of the preform is additionally heated which in the finished bottle is between the upper end of the bottle shoulder and above that extends the top of the bottle neck. This area has a homogeneous degree of stretching. The heating should take place in such a way that the additionally heated area becomes milky.
Dieses beschriebene Verfahren ist zwar dazu geeignet, Einwegbehälter herzustellen, für Mehrwegbehälter eignet es sich jedoch nicht, da dort das Problem einer möglichen Spannungsrißkorrosion an Übergangsbereichen unterschiedlicher Streckungsgrade nicht gelöst ist und andererseits milchige Bereiche der Flaschenwandung dem Benutzer glauben machen könnten, die Flasche sei defekt und für eine Rückgabe nicht mehr geeignet.Although this described method is suitable for producing disposable containers, it is not suitable for reusable containers, since there the problem of possible stress corrosion cracking at transition areas of different degrees of stretching is not solved and, on the other hand, milky areas of the bottle wall could make the user believe that the bottle is defective and no longer suitable for return.
Ein anderes Verfahren ist aus der der US-PS 4 039 641 zu entnehmen. Beim bekannten Verfahren wird, offensichtlich in einem mehrstufigen Prozeß, ein vorgefertigter Vorformling zunächst auf 95° C in nicht gezeichneter Weise erwärmt und in diesem Zustand in eine auf 130° bis 220° C vorgewärmte Blasform eingesetzt. Dann wird auf übliche Weise durch einen eingeführten Reckdorn und durch Druckgas die Wandung des Vorformlings in axialer und radialer Richtung soweit gestreckt, bis die Wandung an der Innenseite der Blasform anliegt, die die Form des gewünschten Hohlkörpers zeigt. Der Vorformling weist die für dieses Verfahren typische Form in der Art eines Reagenzglases auf, während der fertige Hohlkörper beim bekannten Verfahren beispielsweise eine Flasche ist. Bei diesen Unterschieden in der Form zwischen dem Vorformling und dem fertigen Hohlkörper ergeben sich zwangsläufig bereichsweise unterschiedliche Verstreckungsgrade im Material der Wandung. Diese unterschiedlichen Streckungsgrade führen zu einer unterschiedlich starken biaxialen Orientierung und letztendlich zu unterschiedlich starken Kristallisationsgraden in der Wandung mit den daraus resultierenden unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften und der Anfälligkeit für Spannungsrißkorrosion in Übergangsbereichen zwischen Bereichen mit einem unterschiedlichen Streckungsgrad. Beim bekannten Verfahren wird der fertige Hohlkörper dadurch gekühlt, daß die aufzubewahrende Flüssigkeit in bis zu 0° rückgekühltem Zustand bereits in den Hohlkörper eingeführt wird, während sich dieser noch in der Blasform befindet. Dies bedeutet jedoch, daß das bekannte Verfahren lediglich zur Herstellung von Einwegbehältern ausgelegt ist, da an eine Mehrfachbefüllung nicht gedacht wurde.Another method can be found in US Pat. No. 4,039,641. In the known method, obviously in a multi-stage process, a prefabricated preform is first heated to 95 ° C. in a manner not shown and is inserted in this state into a blow mold preheated to 130 ° to 220 ° C. Then the wall of the preform is stretched in the axial and radial direction in the usual way by an inserted stretching mandrel and by compressed gas until the wall rests against the inside of the blow mold, which shows the shape of the desired hollow body. The preform has the shape typical of this method in the manner of a test tube, while the finished hollow body in the known method is, for example, a bottle. With these differences in shape between the preform and the finished hollow body, different degrees of stretching inevitably result in regions in the material of the wall. These different degrees of stretching lead to a different degree of biaxial orientation and ultimately to different degrees of crystallization in the wall with the resulting different mechanical properties and the susceptibility to stress corrosion cracking in transition areas between regions with a different degree of stretching. In the known method, the finished hollow body is cooled in that the liquid to be stored is already cooled down to 0 ° and introduced into the hollow body while it is still in the blow mold. However, this means that the known method only for the production of Disposable containers is designed because multiple filling was not considered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern zu schaffen, mit denen auch Mehrweg-Behälter hergestellt werden können.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for producing hollow bodies with which reusable containers can also be produced.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren durch die in Anspruch 1, und bei einer Vorrichtung durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved in a method by the features specified in claim 1 and in a device by the features specified in claim 10.
Gegenüber Einweg-Behältern müssen Mehrweg-Behälter eine Reihe zusätzlicher Anforderungen erfüllen. Mehrweg-Behälter müssen außer einer ausreichenden mechanischen Festigkeit in befülltem sowie in leerem Zustand eine verringerte Neigung zur Spannungsrißkorrosion aufweisen. Sie müssen mindestens 20 Reinigungsvorgänge mit heißen Reinigungsflüssigkeiten und gegebenenfalls Desinfektionsmitteln überstehen. Sie dürfen im Verlaufe der Mehrfachverwendung nicht zu stark schrumpfen, und müssen auch beim letzten Verwendungsschritt noch ein Aufnahmevolumen aufweisen, das innerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzen liegt. Sie müssen weiterhin in herkömmlichen Befüllanlagen wiederholt befüllt werden können, wobei diese Befüllanlagen beispielsweise Flaschen unterhalb eines in der Nähe der Befüllöffnung am Flaschenhals angeordneten Wulstes ergreifen und gegen eine Befüllanze oder dergleichen drücken. Diese Anforderungen können von Einweg-Behältern nicht erfüllt werden.Compared to single-use containers, returnable containers have to meet a number of additional requirements. Reusable containers must have a reduced tendency to stress corrosion cracking in addition to sufficient mechanical strength when filled and when empty. You must survive at least 20 cleaning processes with hot cleaning fluids and, if necessary, disinfectants. They must not shrink too much in the course of multiple use, and must also have an absorption volume that is within the legally prescribed limits even in the last step of use. They must also be able to be repeatedly filled in conventional filling systems, these filling systems, for example, gripping bottles below a bead arranged near the filling opening on the bottle neck and pressing them against a filling lance or the like. Disposable containers cannot meet these requirements.
Es wurde nun festgestellt, daß durch die erfindungsgemäß vorgesehene, zusätzliche Erhitzung des Vorformlings vor dem Einsetzen in die Blasform an kritischen Übergangsbereichen zwischen Wandungsbereichen, die beim nacchfolgenden Blasformen weniger gestreckt werden, und Wandungsbereichen, die beim nachfolgenden Blasformen stärker gestreckt werden, sich äußerst günstig auf die Homogenität der biaxialen Orientierung in der Wandung des Hohlkörpers auswirkt. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Hohlkörper erfüllen alle Anforderungen, die an Mehrweg-Behälter gestellt werden. So wurde beispielsweise bei einem erfindungsgemäß hergestellten Hohlkörper mit einem Volumen von 1 Liter auch nach 30 bis 35 Reinigungsschritten bei einer relativ hohen Reinigungstemperatur von 65°C-67°C eine Schrumpfung von lediglich 0,4 Vol.% festgestellt. Mit den erfindungsgemäßen Verfahren können auch dickwandigere Hohlkörper gefertigt werden.It has now been found that the additional heating of the preform provided according to the invention is critical before insertion into the blow mold Transitional areas between wall areas, which are stretched less during the subsequent blow molding, and wall areas, which are stretched more during the subsequent blow molding, have an extremely favorable effect on the homogeneity of the biaxial orientation in the wall of the hollow body. The hollow bodies produced by the method according to the invention meet all the requirements placed on reusable containers. For example, in the case of a hollow body produced according to the invention with a volume of 1 liter, a shrinkage of only 0.4% by volume was found even after 30 to 35 cleaning steps at a relatively high cleaning temperature of 65 ° C.-67 ° C. The method according to the invention can also be used to produce thick-walled hollow bodies.
Die zusätzliche Erhitzung des Vorformlings gerade an den kritischen Übergangsbereichen zwischen Wandungsbereichen, die weniger gestreckt werden und solchen die stärker gestreckt werden, stellt sicher, daß gerade in diesen kritischen Bereichen die Behälter nicht milchig werden, sondern ihre Transparenzeigenschaft, wie in den anderen Bereichen, beibehalten. Entgegen dem Stand der Technik, bei dem diese kritischen Bereiche milchig werden können, bleibt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Flasche somit lichtdurchlässig und erweckt beim Benutzer auch nicht den Eindruck, daß sie defekt ist und daher nicht wiederverwertbar sei.The additional heating of the preform, especially at the critical transition areas between wall areas that are less stretched and those that are stretched more, ensures that it is precisely in these critical areas that the containers do not become milky, but maintain their transparency, as in the other areas . Contrary to the prior art, in which these critical areas can become milky, a bottle produced by the method according to the invention thus remains translucent and does not give the user the impression that it is defective and therefore cannot be recycled.
Einen besonders bevorzugten Temperaturbereich für die Zusatzheizung beschreibt Anspruch 2. Dabei wurde festgestellt, daß es insbesondere bei einer im oberen Bereich der Konditionierform angeordneten Zusatzheizung, oft ausreicht, an dieser Stelle die sonst unvermeidlichen Wärmeverluste beim Vorwärmen des Vorfor linges zu ersetzen. Bevorzugt wird jedoch der zusätzlich beheizte Bereich über die Temperatur der übrigen Wandung des Vorformlings gebracht.Claim 2 describes a particularly preferred temperature range for the additional heating. It was found that, in particular in the case of an additional heating arranged in the upper region of the conditioning mold, it is often sufficient to replace the otherwise unavoidable heat losses when preheating the preform. However, the additionally heated area is preferably brought above the temperature of the remaining wall of the preform.
Es konnte weiterhin festgestellt werden, daß auch durch die in den Ansprüchen 5 und 6 beschriebene Optimierung der Abkühlung des gegossenen Vorformlings zwecks seiner Erstarrung ein wesentlicher Beitrag zum Optimieren der mechanischen und thermischen Festigkeit bzw. der Korrosionsfestigkeit geleistet wird. Durch die über die gesamte Wandung des Vorformlings im wesentlichen gleichmäßige Abkühlung wird ein gleichmäßigeres Temperaturprofil erreicht und der Aufbau von materialinhärenten Spannungen vermieden, die beim nachfolgenden Blasformen zu unterschiedlichen Orientierungsgraden und demzufolge unterschiedlichen Kristallisationsgraden führen könnten.It was also found that the optimization of the cooling of the cast preform for the purpose of its solidification, as described in claims 5 and 6, also makes a significant contribution to optimizing the mechanical and thermal strength or the corrosion resistance. Due to the essentially uniform cooling over the entire wall of the preform, a more uniform temperature profile is achieved and the build-up of stresses inherent in the material is avoided, which could lead to different degrees of orientation and consequently different degrees of crystallization during the subsequent blow molding.
Anspruch 8 beschreibt eine besonders zweckmäßige Temperatur für den Blasformvorgang und das Thermosetting.Claim 8 describes a particularly useful temperature for the blow molding and thermosetting.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 9 bevorzugt einstufig durchgeführt wird, wobei der Vorformling vom Gießen über das Konditionieren zum Blasformen kontinuierlich, d. h. ohne Zwischenlagerung, verarbeitet wird.It has also been found that the method according to the invention is preferably carried out in one step, the preform being continuous from casting to conditioning to blow molding, i. H. without intermediate storage.
Die erfindungsgemäße zusätzliche und bereichsweise wirkende Aufheizung des Vorformlings wird gemäß Anspruch 10 in der Konditionierform durchgeführt, wobei in den Ansprüchen 11 und 12 besonders bevorzugte Stellen für die Anordnung der Zusatzheizung angegeben sind. Die in den Ansprüchen 13 und 14 beschriebene Infrarotheizung, die beispielsweise mit 170°C betrieben wird, hat sich besonders zweckmäßig erwiesen.The additional and regionally effective heating of the preform is carried out according to claim 10 in the conditioning form, claims 11 and 12 particularly preferred locations for the arrangement of the additional heating are specified. The infrared heater described in claims 13 and 14, which is operated for example at 170 ° C, has proven to be particularly useful.
Anspruch 15 beschreibt eine besonders bevorzugte Gießform zum Spritzgießen des Vorformlinges, mit der sich eine über die Wandung des Vorformlinges äußerst gleichmäßige und schnelle Abkühlung erzielen läßt.Claim 15 describes a particularly preferred mold for injection molding the preform, with which an extremely uniform and rapid cooling can be achieved over the wall of the preform.
Die Ansprüche 16 und 17 beschreiben eine Konditionierform, mit der die Wandungstemperatur des Vorformlinges gezielt noch weiter beeinflußt werden kann.Claims 16 and 17 describe a form of conditioning with which the wall temperature of the preform can be influenced even further in a targeted manner.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. Show it:
Figur l eine schematische, teilgeschnittene Darstellung der erfindungsgemäß abgewandelten Gießform,FIG. 1 shows a schematic, partially sectioned illustration of the casting mold modified according to the invention,
Figur 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäß abgewandelten Konditionierform undFigure 2 is a schematic representation of the conditioning form modified according to the invention and
Figur 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäß verwendeten Blasform.Figure 3 is a schematic representation of the blow mold used according to the invention.
Bevor auf die Verfahrensparameter und die konstruktiven Einzelheiten der Erfindung näher eingegangen wird, soll zunächst ein kurzer Überblick über die wesentlichsten, teils bekannten Herstellungsschritte beim Herstellen einer blasgeformten Flasche aus Polyäthylenterephthalat (PET) gegeben werden. Es wird zunächst ein Vorformling spritzgegossen. Das Spritzgießen erfolgt in einer gekühlten Spritzgießform, deren Innenwandung die Form der Außenwandung des Vorformlings bestimmt, während eine Kühllanze, die in das Innere der Spritzgießform eingeführt wird, die innere Fläche des Vorformlings formt. Der Vorformling wird in der Spritzgießform von der Gießtemperatur soweit abgekühlt, daß er erstarrt und der Form entnommen werden kann. Anschließend wird der Vorformling, gegebenenfalls nach einer weiteren Vorwärmung, in eine beheizte Blasform eingesetzt, deren Innenwandung der gewünschten Außenform der Flasche entspricht. Nach dem Einsetzen wird zunächst in das Innere des Vorformlings ein Reckdorn eingeführt, der die axiale Ausdehnung des Vorformlings unterstützt. Danach wird in das Innere des Vorformlings Drückgas, bevorzugt Druckluft eingeleitet, die die Wandung des Vorformlings radial gegen die Innenwandung der Blasform drückt. Durch diesen Streckprozeß wird das Material der Wandung aus dem amorphen Zustand in einen biaxial orientierten Zustand gebracht. Durch Kontakt mit der aufgeheizten Blasformwandung bzw. durch eine nachfolgende Wärmebehandlung findet ein Thermosetting statt, durch das das Material der Wandung in einen kristallinen Zustand übergeht. Nach dem Abkühlen kann dann die fertige Flasche der Form entnommen werden.Before going into the process parameters and the design details of the invention, a brief overview of the most important, partly known manufacturing steps in the manufacture of a blow-molded bottle from polyethylene terephthalate (PET) is to be given. A preform is first injection molded. The injection molding takes place in a cooled injection mold, the inner wall of which is the shape of the The outer wall of the preform is determined, while a cooling lance, which is inserted into the interior of the injection mold, forms the inner surface of the preform. The preform is cooled in the injection mold from the molding temperature to the extent that it solidifies and can be removed from the mold. The preform is then inserted, if necessary after further preheating, into a heated blow mold, the inner wall of which corresponds to the desired outer shape of the bottle. After insertion, a stretching mandrel is first inserted into the interior of the preform, which supports the axial expansion of the preform. Pressurized gas, preferably compressed air, is then introduced into the interior of the preform and presses the wall of the preform radially against the inner wall of the blow mold. This stretching process brings the material of the wall from the amorphous state to a biaxially oriented state. Through contact with the heated blow mold wall or through a subsequent heat treatment, a thermosetting takes place, through which the material of the wall changes into a crystalline state. After cooling, the finished bottle can then be removed from the mold.
Mit der vorliegenden Erfindung soll dieses bekannte Verfahren derart modifiziert werden, daß es zur Herstellung von Mehrweg-Behältern geeignet ist. Für das erfindungsgemäße Verfahren wird die in Figur 1 gezeigte Spritzgießform 1 verwendet. Die Spritzgießform 1 weist in ihrem Inneren in üblicher Weise einen nach oben offenen Gießhohlraum 2 auf, der von einer Wandung 3 umgeben ist. Nach außen ist die Gießform 1 durch ein Isoliermaterial 4 abgedeckt. Zwischen dem Isoliermaterial 4 und der Wandung 3 befindet sich ein Spalt 5, der durch eine Mehrzahl von sich um den Umfang der Wandung 3 erstreckenden und in Axialrichtung zueinander beabstandeten Rippen 6 in eine Mehrzahl von Kühlabteilen 7 unterteilt wird. In Axialrichtung erstreckt sich über die gesamte Höhe der Wandung 3 eine Längsrippe 8, die jedes Kühlabteil 7 in Umfangsrichtung begrenzt. Neben der Längsrippe 8 sind in den Umfangsrippen 6 Durchtrittsöffnungen 9 vorgesehen, durch die das Kühlmedium von einem Kühlabteil in das benachbarte Kühlabteil übertreten kann. Die Durchtrittsöffnungen 9 benachbarter Kühlabteile sind auf gegenüberliegenden Seiten der Längsrippe 8 angeordnet, so daß das Kühlmedium in jedes Kühlabteil 7 eintreten kann. Das Kühlmittel tritt durch eine Öffnung 10 im unteren Teil der Gießform 1 in die Kühlabteile 7 ein und verläßt diese im oberen Bereich der Gießform durch eine in der Zeichnung nicht sichtbare Öffnung.The present invention is intended to modify this known method in such a way that it is suitable for producing reusable containers. The injection mold 1 shown in FIG. 1 is used for the method according to the invention. The inside of the injection mold 1 has a mold cavity 2 which is open at the top and is surrounded by a wall 3. The mold 1 is covered on the outside by an insulating material 4. There is a gap 5 between the insulating material 4 and the wall 3, which is divided by a plurality of ribs 6 which extend around the circumference of the wall 3 and are spaced apart in the axial direction are divided into a plurality of cooling compartments 7. In the axial direction extends over the entire height of the wall 3, a longitudinal rib 8, which delimits each cooling compartment 7 in the circumferential direction. In addition to the longitudinal rib 8, passage openings 9 are provided in the circumferential ribs 6, through which the cooling medium can pass from one cooling compartment into the adjacent cooling compartment. The passage openings 9 of adjacent cooling compartments are arranged on opposite sides of the longitudinal rib 8, so that the cooling medium can enter each cooling compartment 7. The coolant enters the cooling compartments 7 through an opening 10 in the lower part of the casting mold 1 and leaves them in the upper region of the casting mold through an opening which is not visible in the drawing.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Gießformen weist die Gießform 1 relativ dünne Umfangsrippen 6 auf, die aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere Kupfer, bestehen. Dadurch wird die Kontaktfläche des Kühlmittels mit der Umfangswandung 3 stark vergrößert, was den Wärmeübergang in das Kühlmittel verbessert. Darüberhinaus können, was der Figur 1 nicht zu entnehmen ist, über die Höhe der Gießform 1 mehrere Ein- bzw. Austrittεöffnungen 10 für das Kühlmittel vorgesehen werden, so daß die Kühlwirkung im oberen Bereich der Gießform, wo das Kühlmittel in herkömmlichen Gießformen bereits Wärme aufgenommen hat, weiter verbessert wird. Zusätzlich wird in das Innere der Spritzform in bekannter Weise eine nicht gezeichnete Kühllanze zum Kühlen der inneren Wandung des Vorformlings eingeführt.In contrast to conventional casting molds, the casting mold 1 has relatively thin circumferential ribs 6, which consist of a good heat-conducting material, in particular copper. As a result, the contact area of the coolant with the peripheral wall 3 is greatly increased, which improves the heat transfer into the coolant. In addition, what can not be seen in Figure 1, several inlet or outlet openings 10 can be provided for the coolant over the height of the casting mold 1, so that the cooling effect in the upper region of the casting mold, where the coolant already absorbs heat in conventional casting molds has been further improved. In addition, a cooling lance (not shown) for cooling the inner wall of the preform is introduced into the interior of the injection mold in a known manner.
Das Kühlmittel ist Wasser mit 12 bis 14° C. Die Kühlzeit dauert 4 bis 14 Sekunden, bevorzugt 12 Sekunden. In dieser Zeit wird der mit 270° C gespritzte Vorformling auf eine Temperatur von ca. 90 bis 95° C abgekühlt. Mit der beschriebenen Gießform kann der Vorformling über seinen gesamten Querschnitt gleichmäßig und sehr schnell abgekühlt werden, wodurch eine kürzere Zykluszeit und dadurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erreicht wird. Die besonders gleichmäßige Kühlung wird durch die zuvor beschriebene besondere Konstruktion der Kühlmittelkanäle erreicht. Beim jeweiligen Eintritt vom einen Kühlabteil ins andere wird ein Rückdruck erzeugt, der Turbulenzen in der Strömung hervorruft. Somit wird eine Verwirbelung unterschiedlicher Temperaturbereiche und daher eine gleichmäßigere Kühlung erreicht. Diese gleichmäßige Kühlung erleichtert den Herstellungsvorgang von Mehrweg-Behältern im nachfolgenden Blasvorgang entscheidend.The coolant is water at 12 to 14 ° C. The cooling time takes 4 to 14 seconds, preferably 12 seconds. During this time, the preform sprayed at 270 ° C is cooled to a temperature of approximately 90 to 95 ° C. With the casting mold described, the preform can be cooled uniformly and very quickly over its entire cross section, as a result of which a shorter cycle time and thus an improved economy of the process is achieved. The particularly uniform cooling is achieved by the special design of the coolant channels described above. At each entry from one cooling compartment to the other, a back pressure is generated which causes turbulence in the flow. This creates a swirl of different temperature ranges and therefore more uniform cooling. This uniform cooling significantly simplifies the manufacturing process of reusable containers in the subsequent blowing process.
Aus der Gießform 1 wird der 90 bis 95° C warme Vorformling 11 in die in Figur 2 schematisch dargestellte Konditionierform 12 eingesetzt, die sich bevorzugt auf der gleichen Maschineneinheit wie die Gießform befindet, so daß ein Zwischenlagern des Vorformlings nicht notwendig ist. Wie Figur 2 näher zeigt, ist der Vorformling 11 zum Herstellen einer Flasche geformt und dimensioniert. Der Vorformling 11 weist einen ersten Bereich 11a auf, der den späteren Flaschenhals zum Aufschrauben eines Verschlusses bildet. Der Bereich 11a hat bereits die wesentlichsten Abmessungen, d. h. den Durchmesser, die Wandstärke und die Höhe, des fertigen Flaschenhalses. Den Bereich 11a begrenzt ein nach außen vorstehender Wulst 11b. Dieser Wulst 11b dient später zum Ergreifen der fertigen Flasche in einer Befüllanlage. Unterhalb des Wulstes llb befindet sich ein Übergangsbereich 11c, der bei der fertigen Flasche den Übergangsbereich zwischen dem engen, im wesentlichen im amorphen Zustand verbleibenden Flaschenhals und dem weiten, biaxial orientierten Flaschenkörper bildet. Der Vorformling 11 weist in diesem Bereich 11c eine sich stetig vergrößernde Wandstärke auf. An den Bereich 11c schließt sich ein Bereich lld an, der den späteren Flaschenkörper bildet, und der im Vorformling eine konstante, gegenüber dem Flaschenhals 11a vergrößerte Wandstärke aufweist. Der Bereich lld ist zylindrisch und nach unten hin durch einen Bodenbereich lle abgeschlossen. Der Bodenbereich lle weist gerundete Übergänge zum zylindrischen Bereich lld auf, hat jedoch im Vorformling eine geringere Wandstärke.From the mold 1, the 90 to 95 ° C. warm preform 11 is inserted into the conditioning mold 12 shown schematically in FIG. 2, which is preferably located on the same machine unit as the mold, so that intermediate storage of the preform is not necessary. As FIG. 2 shows in more detail, the preform 11 is shaped and dimensioned for producing a bottle. The preform 11 has a first region 11a, which forms the bottle neck for screwing on a closure. The area 11a already has the most important dimensions, ie the diameter, the wall thickness and the height, of the finished bottle neck. The area 11a is delimited by an outwardly projecting bead 11b. This bead 11b later serves to grip the finished bottle in a filling system. Below the bead 11b there is a transition area 11c, which in the finished Bottle forms the transition area between the narrow bottle neck, which remains essentially in the amorphous state, and the wide, biaxially oriented bottle body. The preform 11 has a continuously increasing wall thickness in this area 11c. A region 11c adjoins the region 11c, which forms the later bottle body and which has a constant wall thickness in the preform which is enlarged compared to the bottle neck 11a. The area lld is cylindrical and is closed at the bottom by a base area lle. The bottom region III has rounded transitions to the cylindrical region IIId, but has a smaller wall thickness in the preform.
Ein bevorzugter Vorformling weist die folgenden bevorzugten Abmessungen auf: Bereich 11a - Länge etwa 17mm, Wandstärke etwa 2,5mm, Innendurchmesser etwa 20mm; Bereich 11b - Außendurchmesser etwa 37mm, Dicke etwa 6mm; Bereich 11c - Wandstärke von etwa 3mm auf etwa 6mm ansteigend, Innendurchmesser sich von etwa 20mm auf etwa 17,5mm mit Übergangsradius RIO verkleinernd, Außendurchmesser von etwa 26mm auf etwa 29,5mm mit Übergangsradius R30 ansteigend, Länge etwa 23mm; Bereich lld - Wandstärke etwa 6mm, Länge etwa 108mm, Außendurchmesser etwa 29,5mm; Bereich lle - Wandstärke von etwa 6mm auf etwa 3mm fallend, Übergangsradius außen R9, Übergangsradius innen R5,8, Höhe etwa 6mm; Gesamtlänge des Vorformlings etwa 160mm.A preferred preform has the following preferred dimensions: area 11a - length about 17mm, wall thickness about 2.5mm, inner diameter about 20mm; Area 11b - outside diameter about 37mm, thickness about 6mm; Area 11c - wall thickness increasing from approximately 3mm to approximately 6mm, inner diameter decreasing from approximately 20mm to approximately 17.5mm with transition radius RIO, outer diameter increasing from approximately 26mm to approximately 29.5mm with transition radius R30, length approximately 23mm; Area lld - wall thickness about 6mm, length about 108mm, outer diameter about 29.5mm; Area lle - wall thickness falling from about 6mm to about 3mm, transition radius outside R9, transition radius inside R5.8, height about 6mm; Overall length of the preform about 160mm.
Der Vorformling 11 ist in der Konditionierform 12 oberhalb des Wulstes 11b in üblicher Weise eingespannt. Die Konditionierform 12 weist drei Heizzonen 12a, 12b und 12c auf, wobei die untere Heizzone 12a eine Temperatur von bevorzugt ca. 70°, die sich nach oben an die untere Heizzone 12a anschließende, mittlere Heizzone 12b eine Temperatur von bevorzugt etwa 90° und die sich an die Heizzone 12b nach oben anschließende, obere Heizzone 12c eine Temperatur von bevorzugt ca. 70° erreicht. Die Heizzonen 12a bis 12c befinden sich im wesentlichen neben dem Bodenbereich lle und dem zylindrischen Bereich lld des Vorformlinges 11. Die Heizzonen 12a bis 12c werden in üblicher Weise beispielsweise durch umlaufendes, erwärmtes Öl beheizt.The preform 11 is clamped in the conditioning mold 12 above the bead 11b in the usual way. The conditioning mold 12 has three heating zones 12a, 12b and 12c, the lower heating zone 12a having a temperature of preferably approximately 70 °, which is directed upwards to the lower one The central heating zone 12b adjoining the heating zone 12a preferably reaches a temperature of approximately 90 ° and the upper heating zone 12c adjoining the heating zone 12b upwards preferably reaches a temperature of approximately 70 °. The heating zones 12a to 12c are located essentially next to the bottom region III and the cylindrical region IIId of the preform 11. The heating zones 12a to 12c are heated in the usual way, for example by circulating, heated oil.
Oberhalb der oberen Heizzone 12c enthält die Konditionierform 12 eine Zusatzheizung 13, die bevorzugt als Infrarotheizung ausgebildet ist. Die Zusatzheizung bestrahlt den Bereich 11c unterhalb des Wulstes 11b, d. h. denjenigen Bereich, der bei der fertigen Flasche im Übergang zwischen dem im wesentlichen unverstreckt bleibenden, amorphen Halsbereich 11a und dem stark biaxial zu verstreckenden Bereich lld für den späteren Flaschenkörper liegt. Die Zusatzheizung wird derart betrieben, daß eine Temperatur von ca. 170° C im Bereich 11c erreicht wird, ohne daß der Vorformling in diesem Bereich kristallisiert.Above the upper heating zone 12c, the conditioning mold 12 contains an additional heater 13, which is preferably designed as an infrared heater. The additional heater irradiates the area 11c below the bead 11b, i. H. the area which, in the finished bottle, lies in the transition between the amorphous neck area 11a, which remains essentially undrawn, and the area lld for the later bottle body, which area has to be drawn biaxially. The auxiliary heater is operated in such a way that a temperature of approx. 170 ° C. is reached in the region 11c without the preform crystallizing in this region.
Anschließend an das Konditionieren wird der Vorformling 11 aus der Konditionierform 12 in eine in Figur 3 dargestellte Blasform 14 eingesetzt. Die Blasform 14 weist in üblicher Weise einen der Umrißform der fertigen Flasche entsprechenden, inneren Hohlraum 15 und eine mit Hilfe eines nur angedeuteten Ölkreislaufes 16 beheizbare Wandung 17 auf. Im Inneren des Vorformlinges 11 befindet sich ein Reckdorn 18. Weiterhin ist eine Einlaßleitung 19 zum Einleiten von Druckluft in das Innere des Vorformlings 11 vorgesehen. Wie Figur 3 zu entnehmen ist, ist der Vorformling 11 derart in die Blasform 14 eingespannt, daß die unterhalb des Wulstes 11b liegenden Bereiche 11c, lld, lle in den Formhohlraum 15 hineinragen. Beim Blasformen wird zunächst der Reckdorn 18 unter Verstreckung des Vorformlinges 11 in Axialrichtung weiter in den Formhohlraum 15 hineingefahren. Gleichzeitig wird über die Leitung 19 Druckluft von ca. 30 bar eingeblasen, die die Wandung des Vorformlinges 11 auch in radialer Richtung gegen die Wandung des Formhohlraumes 15 drückt. Aus den Formunterschieden zwischen der Wandung des Formhohlraumes 15 und dem Vorformling 11 ist bereits zu erkennen, daß die stärkste Verstreckung des Materials im Bereich des zylindrischen Wandungsbereiches lld des Vorformlinges 11 stattfindet, während der Bodenbereich 11c, insbesondere in der Nähe der senkrechten Mittelachse, und der eingespannte Halsbereich 11a weniger stark bzw. überhaupt nicht verstreckt werden. Insbesondere der Bereich 11a verbleibt amorph. Ohne die Zusatzheizung 13 in der Konditionierform 12 würde jedoch auch der Bereich 11c knapp unterhalb des Wulstes 11b in einem amorphen Zustand verharren. Durch die Wärmebehandlung wird sichergestellt, daß der gesamte Bereich 11c in einem Maße biaxial orientiert wird, daß sich auch in diesem Bereich beim nachfolgenden Thermosetting durch den Kontakt des Kunststoffmaterials mit der auf 140° C vorgeheizten Wandung des Formhohlraumes 15 eine ausreichende kristalline Struktur bildet, ohne daß die Form bzw. das Aussehen der so gefertigten Flasche beeinträchtigt wird.Subsequent to the conditioning, the preform 11 is inserted from the conditioning mold 12 into a blow mold 14 shown in FIG. The blow mold 14 has in the usual way an inner cavity 15 corresponding to the outline shape of the finished bottle and a wall 17 which can be heated by means of an oil circuit 16 which is only indicated. A stretching mandrel 18 is located in the interior of the preform 11. Furthermore, an inlet line 19 is provided for introducing compressed air into the interior of the preform 11. As can be seen in FIG. 3, the preform 11 is clamped in the blow mold 14 in such a way that the regions 11c, 11d, 11b located below the bead 11b protrude into the mold cavity 15. During blow molding, the stretching mandrel 18 is first moved further into the mold cavity 15 while the preform 11 is stretched. At the same time, compressed air of approx. 30 bar is blown in via the line 19, which also presses the wall of the preform 11 in the radial direction against the wall of the mold cavity 15. From the shape differences between the wall of the mold cavity 15 and the preform 11 it can already be seen that the greatest stretching of the material takes place in the area of the cylindrical wall area lld of the preform 11, while the bottom area 11c, in particular in the vicinity of the vertical central axis, and the clamped neck area 11a are stretched less or not at all. The area 11a in particular remains amorphous. Without the additional heater 13 in the conditioning mold 12, however, the region 11c just below the bead 11b would also remain in an amorphous state. The heat treatment ensures that the entire area 11c is oriented biaxially to such an extent that a sufficient crystalline structure is also formed in this area during subsequent thermosetting due to the contact of the plastic material with the wall of the mold cavity 15 preheated to 140 ° C. without that the shape or the appearance of the bottle so produced is impaired.
Nach dem Ausformen wird Kühlluft mit 25 bar im Durchlaufverfahren (durch kleine Bohrungen in der Recklanze) durch das Innere der fertigen Flasche geleitet und anschließend die fertige Flasche aus der Form genommen.After molding, cooling air at 25 bar is passed through the inside of the finished bottle in a continuous process (through small holes in the stretching lance) and then the finished bottle out of the mold taken.
In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispieles kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere Kunststoffe bzw. andere Hohlkörperformen abgewandelt werden. Zusatzheizungen können an allen kritischen Übergangsstellen, insbesondere auch am Boden vorgesehen sein. An das Blasformen kann sich ein weiterer Wärmebehandlungsvorgang anschließen. In a modification of the exemplary embodiment described and drawn, the method according to the invention can also be modified for other plastics or other hollow body shapes. Additional heaters can be provided at all critical transition points, especially on the floor. Another heat treatment process can follow blow molding.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Herstellen blasgeformter Hohlkörper aus Kunststoff, insbesondere aus PET, bei dem ein gegossener, hohler Vorformling in erwärmtem Zustand in eine erwärmte Blasform eingesetzt und unter Streckung des Materials seiner Wandung in eine gewünschte Hohlkörperform gebracht wird, wobei die Wandung in Abhängigkeit von der gewünschten Hohlkörperform bereichsweise unterschiedlichen Streckungsgraden unterworfen wird, und wobei Bereiche der Wandung vor dem Blasformen zusätzlich erwärmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Übergangsbereiche der Wandung des Vorformlings zwischen Wandungsbereichen mit unterschiedlichen Streckungsgraden, insbesondere zwischen einem nicht oder weniger stark zu streckenden Wandungsbereich und einem stärker zu streckenden Wandungsbereich, zusätzlich erwärmt werden.1. A method for producing blow-molded hollow body made of plastic, in particular PET, in which a cast, hollow preform is inserted into a heated blow mold in the heated state and is brought into a desired hollow body shape by stretching the material of its wall, the wall depending on the desired hollow body shape is subjected to different degrees of stretch in some areas, and areas of the wall are additionally heated before blow molding, characterized in that transition areas of the wall of the preform between wall areas with different degrees of stretch, in particular between a wall area that is not or less stretchable and a more stretchable area Wall area, additionally heated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsbereiche auf eine Temperatur zwischen 70 und 170° C gebracht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the transition regions are brought to a temperature between 70 and 170 ° C.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen eines Hohlkörpers mit einem gegenüber dem Körperbereich des Hohlkörpers eingegezogenem Halsbereich, der Übergangsbereich zwischen dem Hals- und dem Körperbereich zusätzlich erwärmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when producing a hollow body with a neck region drawn in relative to the body region of the hollow body, the transition region between the neck region and the body region is additionally heated.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich des Hohlkörpers zusätzlich erwärmt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom region of the hollow body is additionally heated.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling beim Erstarren auf eine über seine gesamte Wandung im wesentlichen gleichmäßige Temperatur von etwa 90 bis 95° C gekühlt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the preform is cooled during solidification to a substantially uniform temperature of about 90 to 95 ° C over its entire wall.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Wasser von etwa 12 bis 14° C innerhalb von etwa 4 bis 14 Sekunden, bevorzugt 12 Sekunden, gekühlt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that is cooled with water from about 12 to 14 ° C within about 4 to 14 seconds, preferably 12 seconds.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Erwärmen des Vorformlings vor dem Blasformen in einer Konditionierform mit einem mehrstufigen Temperaturbereich.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized by heating the preform before blow molding in a conditioning mold with a multi-stage temperature range.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform auf über 110° C, bevorzugt 140° C, aufgeheizt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the blow mold is heated to over 110 ° C, preferably 140 ° C.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch seine einstufige Durchführung ohne Zwischenlagerung des Vorformlings.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized by its single-stage implementation without intermediate storage of the preform.
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer gekühlte Gießform für den Vorformling, einer beheizten sowie eine bereichsweise wirkende Zusatzheizung aufweisenden Konditionierform und einer beheizten und mit einem Druckgasanschluß versehenen Blasform, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizung (13) zum Herstellen von Hohlkörpern mit einem Halsbereich (11a) , der gegenüber einem ausgebauchten Körperbereich (lld) eingezogen ist, an einem Übergangsbereich (11c) zwischen Hals- und Körperbereich angeordnet ist.10. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, with a cooled mold for the preform, a heated and a regionally acting additional heater having conditioning mold and a heated and provided with a compressed gas connection blow mold, characterized in that the additional heater (13 ) for the production of hollow bodies with a neck region (11a) which is drawn in opposite to a bulged body region (lld) at a transition region (11c) between Neck and body area is arranged.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizung (13) am Boden (lle) des Hohlkörpers angeordnet ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the additional heater (13) is arranged on the bottom (lle) of the hollow body.
12. Vorrichtung nach Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizung (13) eine Infrarotheizung ist.12. The device according to claims 10 or 11, characterized in that the additional heater (13) is an infrared heater.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotheizung mit 170°C betrieben wird.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the infrared heater is operated at 170 ° C.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (1) von unten nach oben und um ihre Außenseite herumführende, breite Kühlmittelkanäle (7) aufweist, die durch schmale Rippen (6) aus wärmeleitendem Material, insbesondere Kupfer, voneinander getrennt sind.14. Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the casting mold (1) from bottom to top and around its outside, wide coolant channels (7), which by narrow ribs (6) made of heat-conducting material, in particular copper , are separated from each other.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierform (12) mehrere weitere Heizstufen (12a, 12b, 12c) enthält.15. The device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the conditioning mold (12) contains a plurality of further heating stages (12a, 12b, 12c).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß drei weitere Heizstufen (12a, 12b, 12c) vorgesehen sind, wobei die untere Heizstufe (12a) in der Nähe des Bodenbereichs (lle) 50° C, die mittlere Heizstufe (12b) 70° C und die obere Heizstufe (12c) 90° C aufweist. 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that three further heating stages (12a, 12b, 12c) are provided, the lower heating stage (12a) near the bottom region (III) 50 ° C, the middle heating stage (12b) 70th ° C and the upper heating stage (12c) has 90 ° C.
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