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DE3407060A1 - Verfahren zum herstellen eines vorformlings fuer das blasformen eines hohlkoerpers - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines vorformlings fuer das blasformen eines hohlkoerpers

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DE3407060A1
DE3407060A1 DE19843407060 DE3407060A DE3407060A1 DE 3407060 A1 DE3407060 A1 DE 3407060A1 DE 19843407060 DE19843407060 DE 19843407060 DE 3407060 A DE3407060 A DE 3407060A DE 3407060 A1 DE3407060 A1 DE 3407060A1
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Description

Beschreibung:
Zur Herstellung biaxial orientierter geblasener Hohlkörper werden als Ausgangsprodukt kalte Vorformlinge benötigt. Die Vorformlinge werden üblicherweise entweder in einem Spritzgießverfahren oder einem Extrusionsverfahren gefertigt. Bei dem Extrusionsverfahren wird das thermoplastische Material zu einem kontinuierlichen Rohr extrudiert, das zur Herstellung einzelner Rohrstücke abgelängt wird.
Diese Rohrstücke werden zur Herstellung des Vorformlings an einem Ende verschlossen. Zu diesem Zweck wird das Rohrstück in dem betreffenden Endbereich auf Verformungstemperatur erwärmt. Unter Verwendung eines kuppenförmigen Domes γ 5 und einer Bodenform wird dann der erwärmte Endbereich des Rohrstückes in einem Preßschweißvorgang kuppenförmig verschlossen (vgl. z.B. DE-PS 1.704.119).
In ähnlicher Weise wird der gegenüberliegende Endbereich unter Verwendung eines Innendorns und einer Außenform zu einem Mündungsbereich wärmeverformt (vgl. z.B. DE-OS 3.101. 284).
Auch ist bereits bekannt geworden, die Stirnseite des zu verschließenden Endbereiches der Rohrstücke kegelig anzuschrägen, um bessere Voraussetzungen für das Verschließen und Verschweißen des Rohrendes zu schaffen (US-PS 3.929.943).
Die hierbei entstehenden Vorformlinge bestehen aus einem einzigen amorphen thermoplastischen Kunststoff, überwiegend aus Polyäthylenterephthalat (PET). Die Hohlkörper, die aus diesen Vorformlingen unter biaxialer Orientierung blasgeformt werden, haben ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und gute Sperreigenschaften gegenüber Sauerstoff und Kohlensäure.
Bestimmte empfindliche Füllgüter erfordern aber eine ver-
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besserte Gas-Sperreigenschaft des Hohlkörpers. Zur Verbesserung der Sperreigenschaften kann der Hohlkörper aus drei oder mehr Schichten aufgebaut werden, wobei die innere und äußere Schicht aus dem thermoplastischen Kunststoff (z.B.
Schicht
PET) und die mittlere/bzw. die mittleren Schichten aus einem Werkstoff mit hohen Sperreigenschaften bestehen.
Wird nun ein derartiges aus mehreren Schichten bestehendes Rohrstück zur Herstellung eines Vorformlings in seinen Endbereichen wärmeverformt, so besteht die Gefahr, daß die als Sperrschicht dienende mittlere Schicht eine einwandfreie Verschweißung der inneren und äußeren Schicht verhindert. So gelangt der Werkstoff der mittleren Schicht beim kuppenförmigen Verschließen des Rohrstückes in das SchweißZentrum, was eine einwandfreie Verschweißung der aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden inneren und äußeren Schicht verhindert. Im günstigsten Fall entsteht eine geschwächte Schweißung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines aus drei oder mehr Schichten bestehenden Vorformlings für das Blasformen eines biaxial orientierten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff anzugeben, bei dem der aus einem Sperrmaterial bestehende Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten eine Wärmeverformung der Endbereiche des Rohrstückes nicht beeinträchtigt.
Ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen eines aus drei oder mehr Schichten bestehenden Vorformlings für das Blasformen eines biaxial orientierten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, bei dem ein durch Extrudieren hergestelltes, beidseitig offenes Rohrstück in einem Endbereich auf Verformungstemperatur erwärmt und durch Verformen verschlossen wird, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vor dem Verformen der Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten aus dem an der Stirnseite angrenzenden Teil des zu verschließenden Endbereiches
entfernt wird.
Hierdurch wird verhindert, daß beim kuppenförmigen Verschließen des Endbereiches Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten in das Schweißzentrum gelangt. Somit können sich die innere und äußere Schicht, die aus dem thermoplastischen Kunststoff bestehen, im Zentrum des Bodens einwandfrei verbinden. Das Bodenzentrum des Vorformlings besitzt daher bei der anschließenden Streckbelastung eine vorzügliche Haltbarkeit. Dennoch behält die mittlere Schicht ihre Sperrfunktion bis nahe an das Bodenzentrum des herzustellenden Hohlkörpers (Flasche). Außerdem ist sichergestellt, daß der Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten mit dem Füllgut nicht in Berührung gelangen kann.
Bei Herstellung des Mündungsbereiches nach den vorbekannten Verfahren besteht die Gefahr, daß durch die Relativbewegung zwischen dem Innendorn und der Außenform die Innen- und Außenschicht gegeneinander verschoben und hierbei der Werkstoff der mittleren Schicht nach innen gezogen wird. Dies ist unerwünscht, da in diesem Fall das Füllgut mit dem aus einem Sperrmaterial bestehenden Werkstoff der mittleren Schicht in Berührung gelangen könnte.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß vor dem Verformen des Mündungsbereiches der Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten aus dem an der Stirnfläche angrenzenden Teil des Mündungsbereiches entfernt wird.
Durch die beim Verformungsvorgang auftretende Relativverschiebung zwischen Innen- und Außenschicht können sich somit die Innen- und Außenschicht miteinander verbinden, ohne daß hierbei die Gefahr besteht, daß Werkstoff der mittleren Schicht nach außen dringt. Die mittlere Schicht wird daher im Bereich der Stirnseite vollständig von dem thermoplastischen Kunststoff der Innen- und Außenschicht eingeschlossen.
Das Entfernen des Werkstoffes kann durch Verdrängen und/ oder Spanabheben erfolgen. Vorzugsweise wird der Werkstoff von der zugehörigen Stirnfläche aus bis zu einer Tiefe von einer bis zwei Schichtdicken entfernt.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein mehrschichtiges Rohrstück !Q zur Herstellung eines Vorformlings;
Fig. 2 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt des Rohrstückes, bei dem ein Teil des Werkstoffes der mittleren Schicht entfernt wurde;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Vorformling und ein Formwerkzeug nach dem VerschließVorgang;
Fig. 4 einen Schnitt durch den Mündungsbereich des Vorformlinge.
Das in Fig. 1 gezeigte Rohrstück 2, von dem nur der obere Teil im Querschnitt dargestellt ist, besteht aus drei Schichten, einer inneren Schicht 4, einer äußeren Schicht 6 und einer mittleren Schicht 8. Die innere Schicht 4 und die äußere Schicht 6 bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff wie z.B. PET. Die mittlere Schicht 8 besteht aus einem Werkstoff mit Sperreigenschaften, wie sie für bestimmte empfindliche Füllgüter zweckmäßig sind.
Das Rohrstück 2 wurde durch !Coextrusion der drei Schichten zu einem kontinuierlichen zylindrischen Rohr und anschlie-
soll ein ßendem Ablängen hergestellt. Aus dem Rohrstück 2/am einen Ende verschlossener und am anderen Ende mit einem Mündungsbereich versehener Vorformling 10 (Fign. 3 und 4) hergestellt werden, der dann durch anschließendes biaxiales Blas-
formen zu einem Hohlkörper, 2.B. einer Flasche, verarbeitet wird.
Vor dem Verschließen des einen Endbereiches des Rohrstückes 2 wird Werkstoff der mittleren Schicht 8 aus dem an der
12
Stirnfläche /angrenzenden Teil des zu verschließenden Endbereiches entfernt (Fig. 2).
Das Entfernen des Werkstoffes kann beispielsweise durch Verdrängen erfolgen. Zu diesem Zweck wird z.B. ein Werkzeug (nicht /mit einem kreisförmigen, vorstehenden Abschnitt von der Stirnseite 12 her axial in den Bereich zwischen der Innenschicht 4 und der Außenschicht 6 eingeschoben. Hierdurch wird der Werkstoff der mittleren Schicht 8 so verdrängt, daß in dem an der Stirnseite 12 angrenzenden Bereich der mittleren Schicht 8 ein freier Raum entsteht.
Eine andere Möglichkeit zum Entfernen des Werkstoffes im Endbereich der mittleren Schicht 8 besteht aus einem spanabhebenden Bearbeitungsvorgang. So kann der betreffende Werkstoff beispielsweise durch ein Drehwerkzeug (nicht gezeigt) , eine Kreissäge (nicht gezeigt) oder ein ähnliches spanabhebendes Werkzeug abgetragen werden.
Nach dem Entfernungsvorgang wird der zu verschließende Endbereich des Rohrstückes 2 auf Verformungstemperatur erwärmt und dann mittels eines Formwerkzeuges kuppenartig verschlossen. Wie in Fig. 3 angedeutet, besteht das Formwerkzeug aus einem Innendorn 14 und einer Außeriform 16, die durch eine gegenseitige axiale Relativverschiebung das Rohrstück 2 in einer Art Preßschweißvorgang verschließen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird durch das Entfernen eines Teils der mittleren Schicht 8 ein ungehindertes Zusammenschweißen der Innenschicht 4 und der Außenschicht 6 im Zentrum ermöglicht. Der Werkstoff der mittleren Schicht verbleibt außerhalb des Schweißbereiches, weil die Schmelze
der Innenschicht/mit geometrischem Volumenüberschuß vorrangig sich mit der Außenschicht 6 verbindet.
Hierzu genügt es, wenn der Werkstoff der mittleren Schicht 8 von der Stirnseite 12 aus bis in eine Tiefe von ungefähr einer bis zwei Schichtdicken entfernt wird.
Der dem Boden-Endbereich des Rohrstückes 2 gegenüberliegende Endbereich wird üblicherweise zu einem Mündungsbereich ver- IQ formt. Auch bei diesem Verformungsprozeß wird der Endbereich üblicherweise auf Verformungstemperatur erwärmt und dann durch ein aus Innendorn und Außenform bestehenden Formwerkzeug (nicht gezeigt) wärmeverformt.
Um zu verhindern, daß bei diesem Formvorgang der an der Stirnseite 12 angrenzende Werkstoff der mittleren Schicht radial nach innen gezogen wird und somit mit dem Füllgut in Berührung gelangen kann, wird auch in diesem Fall vor dem Verformungsvorgang Werkstoff der mittleren Schicht 8 in dem an der Stirnseite angrenzenden Bereich entfernt. Beim Verformungsvorgang wird dann aufgrund der Relatiwerschiebung zwischen dem Innendorn (nicht gezeigt) und der Außenform (nicht gezeigt) die Innen- und Außenschicht 6, 8 miteinander verschweißt, so daß der Werkstoff der mittleren Schicht 8 im Bereich der Stirnseite vollkommen eingeschlossen ist (s. Fig. 4).
- Leerseite -

Claims (4)

  1. Patentansprüche:
    M.» Verfahren zum Herstellen eines aus drei oder mehreren Schichten bestehenden Vorformlings für das Blasformen eines biaxial orientierten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einer Flasche, bei dem ein durch Extrudieren hergestelltes, beidseitig offenes Rohrstück in einem Endbereich auf Verformungstemperatur erwärmt und durch Verformen verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verformen der Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten aus dem an der Stirnseite angrenzenden Teil des zu verschließenden Endbereiches entfernt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der gegenüberliegende Endbereich auf Verformungstemperatur erwärmt und zu einem Mündungsbereich verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verformen der Werkstoff der mittleren Schicht bzw. Schichten aus dem an der Stirnseite angrenzenden Teil des Mündungsbereichs entfernt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen des Werkstoffs durch Verdrängen und/ oder Spanabheben erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Warkstoff von der zugehörigen Stirnseite aus bis zu einer Tiefe von 1 bis 2 Schichtdicken entfernt wird.
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