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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen. Aus
dem Stand der Technik sind derzeitige Verfahren seit langem bekannt.
Dabei werden Kunststoffvorformlinge beispielsweise aus PET, welche üblicherweise
kreisförmige Querschnitte aufweisen, zunächst
erwärmt und anschließend innerhalb einer Blasform
zu Kunststoffbehältnissen expandiert. Im Laufe dieses Expansionsvorgangs
werden diese Kunststoffbehältnisse mit Druckluft beaufschlagt,
um auf diese Weise gegen die Innenwandung der Blasform expandiert
zu werden.
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Teilweise
werden im Markt jedoch Kunststoffbehältnisse gefordert,
welche keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, sondern
einen hiervon abweichenden Querschnitt, wie beispielsweise eine
ovale Grundform. Auch zum Herstellen derartiger Kunststoffbehältnisse
sind aus dem Stand der Technik mehrere Verfahren bekannt. So ist
es beispielsweise bekannt, dass bestimmte Bereiche der Außenwandung
der Kunststoffvorformlinge stärker erwärmt werden,
damit sie sich beim anschließenden Streckblasvorgang stärker
ausdehnen, so dass insgesamt eine von einem kreisförmigen
Querschnitt abweichende Flaschenform entsteht.
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Dieser
Vorgang wird nach dem Stand der Technik auch als „preferential
heating” bezeichnet.
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Aus
der
JP 08174552 A ist
eine Blasformvorrichtung bekannt. Dabei sind wärmeisolierende
verstärkende Materialien eingesetzt, so dass die Form insgesamt
eine Doppelstruktur auf weist. Weiterhin sind Heizeinrichtungen und
Wasserlöcher für Kühlwasser vorgesehen.
Die
JP 63207630 A beschreibt ebenfalls
eine Möglichkeit, um eine Dicke in einer Umfangsrichtung
einer Flasche zu steuern. Dabei ist hier ebenfalls eine elliptische
Blasform vorgesehen.
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Aus
der
US 4,380,526 ist
die Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von nichtzylindrischen Artikeln
aus Vorformlingen aus PET bekannt. Dabei werden Blasformen eingesetzt,
welche selbst einen elliptischen Querschnitt aufweisen. Die Oberfläche der
Blasform, gegen welche das thermoplastische Material gedrängt
wird, kann dabei Auswirkungen auf die Formgebung entlang der Hauptachse
für nicht runde Behälter aufweisen. Hierzu wird
vorgeschlagen, ein wärmeisolierendes Material in dem Bereich, der
den Behälter ausbildet, anzubringen. Dieses Teflonmaterial
soll dabei den Reibungskoeffizienten mit dem Kunststoffmaterial
des Kunststoffvorformlings verbessern und einen Wärmeübergang
von dem Material des Vorformlings auf die Blasform reduzieren.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Expandieren von Kunststoffvorformlingen zur Verfügung
zu stellen, welche einen einfacheren Weg zur Formbildung auch nichtzylindrischer,
beispielsweise ovaler, Flaschen bietet.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach
Anspruch 1 sowie nach einem Verfahren nach Anspruch 13 erreicht.
Vorteilhafte Aufführungsformen und Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Expandieren von
Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen weist
eine Blasform auf, welche wiederum einen Hohlraum ausbildet, innerhalb
dessen die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen
expandierbar sind. Weiterhin weist die Blasform eine Innenwandung
auf, gegen welche die Kunststoffvorformlinge expandiert werden sowie
eine Beaufschlagungseinrichtung, um die Kunststoffvorformlinge mit einem
Medium zu beaufschlagen, um diese zu expandieren. Dabei ist die
Innenwandung der Blasform wenigstens abschnittsweise temperierbar.
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Erfindungsgemäß sind
in einer Umfangsrichtung der Blasform unterschiedliche Bereiche
der Innenwandung unterschiedlich temperierbar. Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass innerhalb der Blasform unterschiedliche Bereiche der Innenwandung
und bevorzugt Winkelsegmente unterschiedlich temperiert werden.
Dabei ist es beispielsweise mög lich, dass die „flachen
Seiten” der Blasform auf einer höheren Temperatur
gehalten werden als die restliche Form. Bei dem Blasvorgang kommt der
Vorformling (der bevorzugt eine konstante Temperierung aufweist)
zunächst an diesen Flachseiten zum Anliegen. Durch die
höhere Temperatur der Blasform in diesen Segmenten kühlt
das Material im Vergleich zu einem Standardprozess nicht so schnell ab.
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Auf
diese Weise kann das Material auch an den Flachseiten noch weiter
verstreckt werden, so dass die Erzeugung beispielsweise ovaler Behältnisse
erleichtert wird. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten
Verfahren wird vorgeschlagen, dass die ovale Form aus einem zunächst
gleichmäßig erwärmten Vorformling erst
im Rahmen des eigentlichen Expansionsvorgangs erzeugt wird. Dabei ist
es möglich, dass es sich bei den unterschiedlich temperierbaren
Bereichen um aktiv temperierte Bereiche handelt, die beispielsweise
zusätzlich beheizt wurden oder auch das thermische Dämpfungsmedien
eingesetzt werden, welche eine schnelle Wärmeabführung
aus den besagten Segmenten verhindern.
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Daneben
wäre es auch möglich, dass unterschiedliche Bereiche
der an der Innenwandung zum liegen kommenden Behältnisoberfläche
unterschiedlich temperierbar sind. So wäre es beispielsweise möglich,
dass in bestimmten Bereichen der Innenwandung kleine Luftlöcher
vorgesehen sind, durch welche erwärmte Luft auf den Vorformling
gerichtet wird und in diesem Bereich ein stärkeres Verstrecken desselben
ermöglicht. Durch diesen Luftaustritt kann auch ein Luftpolster
gebildet werden, welches ein Verstrecken des Kunststoffmaterials
erleichtert. Die unterschiedliche Temperierbarkeit kann dabei auch durch
unterschiedliche Materialien an der Oberfläche der Innenwandung
der Blasform erreicht werden.
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Auch
wäre es möglich, dass in bestimmten Bereichen
der Innenwandung, in denen eine schwächere Verstreckung
auftreten soll, durch die Luftlöcher gekühlte
Luft auf die Vorformlinge trifft. Daneben könnten in bestimmten
Bereichen der Innenwandung auch Strahlungsquellen angeordnet sein,
welche das Material des Kunststoffvorformlings mit beispielsweise
Infraroter Strahlung oder auch Mikrowellenstrahlung beaufschlagen,
um bestimmte Wandungsbereiche des Kunststoffvorformlings stärker
zu erwärmen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform weist der besagte Hohlraum
einen von einem kreisförmigen Querschnitt abweichenden
Querschnitt, beispielsweise einen elliptischen Querschnitt, auf. Dieser
Hohlraum hängt insbesondere von der Gestalt des herzustellenden
Be hältnisses ab und kann dabei beispielsweise elliptisch
ausgeführt sein. Insbesondere weist der Hohlraum in seiner
Längsrichtung an beliebigen Stellen des zu erzeugenden
Flaschenkörpers eine von einem kreisförmigen Querschnitt
abweichenden Querschnitt auf.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Innenwandung einen ersten Bereich auf, der einen ersten vorgegebenen
radialen Abstand zu einer Längsachse des Kunststoffvorformlings
aufweist sowie einen zweiten Bereich, der einen zweiten im Vergleich
zu dem ersten vorgegebenen Abstand größeren Abstand
zur Längsachse des Kunststoffvorformlings aufweist, wobei
der erste Bereich stärker erwärmt ist als der
zweite Bereich. Wie oben erwähnt, werden die Kunststoffvorformlinge
zunächst einheitlich erwärmt und anschließend
blasgeformt. Unter der Längsachse des Kunststoffvorformlings
wird dabei insbesondere dessen Symmetrieachse verstanden, so dass
der Abstand des Kunststoffvorformlings zu dem ersten Bereich geringer
ist als der Abstand des Kunststoffvorformlings zu dem zweiten Bereich.
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Die
besagten Bereiche können dabei unterschiedliche Temperaturniveaus
aufweisen, es wäre jedoch auch möglich, dass die
Temperatur in der Innenwandung in dem ersten Bereich in der Umfangsrichtung
der Innenwandung in die Temperatur in dem zweiten Bereich übergeht.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Blasform wenigstens zwei voneinander trennbare Blasformsegmente
auf.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die
unterschiedlich temperierbaren Bereiche der Blasform unterschiedliche
Materialien auf. So kann beispielsweise in dem stärker
erwärmten Bereich, der als erstes von der Blasform kontaktiert
wird, ein Material eingesetzt werden, welches einen geringen Reibungskoeffizienten
bezüglich des Kunststoffs des Vorformlings aufweist. So
könnte beispielsweise ein Teflonmaterial in diesem Bereich
eingesetzt werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Blasform wenigstens einen Kanal auf, um ein Medium zur Temperierung
der Innenwandung durch die Blasform zu leiten. Dabei dient dieser
Kanal bevorzugt dazu, um in dem besagten stärker erwärmten
Bereich eine höhere Erwärmung zu bewirken. Anstelle
eines Kanals wäre es jedoch auch möglich, elektri sche
Heizeinrichtungen, wie beispielsweise Heizwiderstände innerhalb
der Blasform bzw. deren Wandung einzusetzen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Blasform wenigstens zwei voneinander getrennte Kanäle für
ein Temperiermedium auf. So kann neben dem Erwärmungskanal
für die stärker zu erwärmenden Bereiche
auch ein Kühlmedium eingesetzt sein, um übrige
Bereiche der Blasform abzukühlen. Diese gekühlten
Innenwände dienen dabei insbesondere dazu, um ein vergleichsweise
schnelles Erstarren der Kunststoffvorformlinge zu bewirken.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Vorrichtung eine Schwingungserzeugungseinrichtung auf, welche eine
Relativschwingung zwischen dem Kunststoffvorformling und wenigstens
einem Bereich der Blasform erzeugt. Insbesondere soll eine Relativschwingung
zwischen dem Kunststoffvorformling und demjenigen Bereich erzeugt
werden, den der Kunststoffvorformling bei seiner Expansion zunächst
berührt. Durch diese Schwingung kann ein Ankleben von dem
Material des Kunststoffvorformlings an dem besagten Bereich der
Blasform verhindert werden. Dabei kann die Schwingungserzeugungseinrichtung
derart gestaltet sein, dass eine Schwingung des besagten Bereiches beispielsweise
in der Längsrichtung des Behältnisses auftritt,
jedoch wären auch transversale und Schwingungen in Umfangsrichtung
möglich. Bevorzugt handelt es sich bei der Schwingungserzeugungseinrichtung
um eine Ultraschallsonode oder dergleichen.
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Vorzugsweise
regt die Schwingungserzeugungseinrichtung einen Bereich der Innenwandung der
Blasform zum Schwingen an. Dabei werden, wie erwähnt, bevorzugt
Ultraschallschwingungen eingesetzt. Es wäre jedoch auch
möglich, dass die Schwingungserzeugungseinrichtung nicht
die Blasform, sondern den Vorformling zum Schwingen anregt. Insbesondere
wird derjenige Bereich der Innenwandung zum Schwingen angeregt,
der zuerst kontaktiert wird.
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Es
wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Schwingungserzeugungseinrichtung
auch in Verbindung mit herkömmlichen Blasformen, insbesondere
Blasformen mit gleichmäßig temperierter Innenwandung
zum Einsatz kommen kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Vorrichtung eine Orientierungseinrichtung auf, welche den Kunststoffvorformling hinsichtlich
seiner Drehstellung bezüglich dessen Längsachse
orientiert. Dabei kann eine derartige Orientierungseinrichtung der
Blasform vorgeschaltet sein, so dass die Kunststoffvorformlinge
korrekt orientiert in diese gelangen. Zwar werden, wie erwähnt, vorzugsweise
die Kunststoffvorformlinge gleichmäßig erwärmt,
gleichwohl ist jedoch eine bestimmte Drehstellung der Kunststoffvorformlinge
bei bestimmten Behältnissen einzuhalten, da beispielsweise
auch ein Schraubverschluss auf das Behältnis aufzuschrauben
ist und dieser in einer bestimmten Richtung auf dem Behältnis
sitzen muss. Daher wird bevorzugt der Kunststoffvorformling hinsichtlich
seiner Drehstellung ausgerichtet. Bevorzugt ist es daher möglich,
die sogenannte Neckausrichtung bei Behältern mit nichtzylindrischen
Verschlüssen in dem Blasmodul oder vor dem Blasmodul in
einen Zwischenstern zu vollziehen. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass die Behälterform zur Verschlussausrichtung passt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Blasform innerhalb ihrer Wandung ein thermisches Isolierelement
auf. Dabei ist dieses thermische Isolierelement vorzugsweise hinter
demjenigen Bereich der Wandung angeordnet, der im Betrieb stärker
erwärmt sein soll. Durch dieses Isolierelement wird bewirkt,
dass in dem besagten Bereich Wärme schlechter an die Blasform
abgeführt wird und damit ist dieser Bereich permanent wärmer als
der übrige Bereich der Blasform.
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Weiterhin
wäre es möglich, dass auf der Innenwandung der
Blasform abschnittsweise eine Isolationsschicht angeordnet ist.
Auch diese Isolationsschicht kann dabei insbesondere in dem stärker
erwärmten Bereich vorgesehen sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Anlage zum Herstellen
von Kunststoffbehältnissen gerichtet, wobei diese Anlage
eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art aufweist sowie eine
dieser Vorrichtung in der Transportrichtung der Behältnisses
vorausgehende Heizeinrichtung zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge.
Vorzugsweise ist diese Heizeinrichtung derart ausgestaltet, dass
die Kunststoffvorformlinge gleichmäßig erwärmt
werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Anlage in der Bewegungsrichtung bzw. Transportrichtung der Kunststoffbehältnisse
eine Orientierungseinrichtung auf, welche die Kunststoffvorformlinge
hinsichtlich ihrer Drehstellung orientiert. Vorzugsweise ist diese
Orientierungseinrichtung dabei zwischen der Heizeinrichtung und
der Umformungseinrichtung vorgesehen.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Expandieren
von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen gerichtet,
wobei die Kunststoffvorformlinge innerhalb einer Blasform zu Kunststoffbehältnissen
expandiert werden und wobei die Kunststoffvorformlinge gegen eine
Innenwandung der Blasform durch Beaufschlagung mit einem (vorzugsweise
gasförmigen) Medium expandiert werden. Erfindungsgemäß werden
unterschiedliche Bereiche der Innenwandung der Blasform unterschiedlich
temperiert oder unterschiedliche Bereiche der Kunststoffvorformlinge
während des Expansionsvorgangs mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Verfahren werden in einigen Bereichen
der Kunststoffvorformlinge Versteifungsmuster eingebracht.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen:
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Darin
zeigen:
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1 Eine
schematische Darstellung einer Anordnung zum Expandieren von Kunststoffbehältnissen;
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2a–2d vier
Darstellungen einer Blasform zur Veranschaulichung eines Umformungsprozesses;
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3 eine
Darstellung einer erfindungsgemäßen Blasform;
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4 eine
weitere Teildarstellung einer erfindungsgemäßen
Blasform;
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5a,
b zwei Darstellungen einer erfindungsgemäßen Blasform;
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6a,
b zwei Darstellungen einer erfindungsgemäßen Blasform;
und
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7a, 7b zwei
Darstellungen einer weiteren erfindungsgemäßen
Blasform.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Anordnung 30 zum Expandieren
von Kunststoffvorformlingen. Diese Anordnung weist dabei eine nur
schematisch dargestellte Transporteinrichtung bzw. Zuführeinrichtung 26 auf,
welche der eigentlichen Umformungseinrichtung 20 Behältnisse zuführt.
Dabei kann es sich beispielsweise um einen Zuführstern
handeln. Eine weitere Transporteinrichtung bzw. Abführeinrichtung 28 dient
zum Abführen der umgeformten Kunststoffbehältnisse
aus der Anlage. An der Umformungseinrichtung 20 ist eine
Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 bzw. Blasstationen 1 angeordnet,
in denen jeweils die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen
expandiert werden. Dabei weist jede dieser Blasstationen 1 eine
Blasform 2 auf, innerhalb derer die Kunststoffvorformlinge
umgeformt werden. Daneben kann auch jede der einzelnen Blasstationen 1 eine
Reckstange 22 aufweisen, welche den Kunststoffvorformling
zu einem Kunststoffbehältnis umformt bzw. diesen streckt.
Die Vorrichtung 20 weist weiterhin einen drehbaren (Pfeil
P1) Träger 24 auf, an dem die einzelnen Blasstationen 1 angeordnet
sind. Das Bezugzeichen 6 veranschaulicht (grob schematisch)
eine Beaufschlagungseinrichtung zum Beauschlagen der Kunststoffvorformlinge
mit Luft, wie beispielsweise eine Blasdüse.
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Stromaufwärts
(in der Transportrichtung der Kunststoffvorformlinge bezüglich
der Umformungseinrichtung 20 weist die Anordnung 30 eine
Heizeinrichtung 32 zur Erwärmung der Kunststoffvorformlinge
auf. In dieser Einrichtung 32 werden die Kunststoffvorformlinge
bzw. jedenfalls deren Grundkörper einheitlich erwärmt.
Daneben kann noch eine Ausrichtvorrichtung (nicht gezeigt) vorhanden
sein, welche eine Drehstellung der Kunststoffvorformlinge entlang
deren Längsachse ausrichtet. Diese Ausrichteinrichtung
kann dabei beispielsweise auf der Zuführeinrichtung 26 aber
auch bereits im Verlauf der Kunststoffvorformlinge durch die Heizeinrichtung 32 vorgesehen
sein. Die Heizeinrichtung 32 kann dabei beispielsweise
als Durchgangsofen ausgeführt sein.
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Die 2a–2d zeigen
vier Darstellungen von einer Blasform im Laufe eines Expansionsprozesses.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass einzelne
Bereiche B1 der Blasform stärker erwärmt werden
als andere Bereiche B2 wobei diese Bereiche B1 bei der Expansion
durch den Vorformling zuerst berührt werden und an diesem
erwärmten Bereich ein vorzeitiges Einfrieren des Kunststoffmaterials
verhindert wird, so dass sich das Material noch in andere Bereiche
verstrecken lässt.
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Bei
den in den 2a–2d gezeigten Blasformen
sind jeweils die schwarz dargestellten (erwärmten) Bereiche 12 stärker
erwärmt als die übrigen Bereiche B2. Bei 2a ist
eine Darstellung gezeigt, in der ein noch unverstreckter Kunststoffvorformling
innerhalb eines Hohlraums 4, der durch die beiden Blasformhälften 2a und 2b ausgebildet
wird, angeordnet ist. Damit werden innerhalb der gesamten Blasform 2 Winkelsegmente
bzw. Zonen in Umfangsrichtung unterschiedlich temperiert. Genauer gesagt
werden die flachen Seiten d. h. die Bereiche B1 auf einer höheren
Temperatur gehalten als der restliche Bereich der Blasform 2.
Wie in 2b gezeigt, kommt der Kunststoffvorformling 10 bei
einer Expansion durch Druckluft zunächst an diesen Flachseiten
zum Anliegen. Durch die höhere Temperatur der Blasform
in diesen Bereichen B1 kühlt das Material des Kunststoffvorformlings 10 in
diesen Bereichen nicht so schnell ab (vgl. 2c) und
das Material kann auch an diesen Flachseiten noch weiter verstreckt
werden.
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Das
Bezugszeichen 8 bezieht sich auf eine Innenwandung der
Blasform in ihrer Gesamtheit, die, wie oben erwähnt, in
unterschiedlichen Bereichen in Umfangsrichtung unterschiedlich temperiert
ist. Eine erwähnte Neckausrichtung der Kunststoffvorformlinge
dient insbesondere zur Herstellung von Flaschen mit nichtzylindrischen
Verschlüssen und wird in dem Blasmodul 20 oder
vor dem Blasmodul beispielsweise wie erwähnt in der Zuführeinrichtung 26 vollzogen. Auf
diese Weise wird sichergestellt, dass die Behälterform
auch zu ihrer Verschlussausrichtung passt.
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Bei
der in 2c gezeigten Darstellung ist der
Kunststoffvorformling bereits nahezu vollständig expandiert,
was sich auch durch seine nunmehr dünner gewordene Wand äußert.
Bei der in 2d gezeigten Darstellung wurde
der Kunststoffvorformling vollständig gegen die Innenwand 8 der
Blasvorrichtung expandiert. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige
Materialverteilung während des eigentlichen Blasprozesses
durch unterschiedlich temperierte Formsegmente erreicht. Auf diese
Weise ist es möglich, dass an der Heizeinrichtung 32 keine Änderungen
vorgenommen werden, dass also zum Expandieren ein gleichmäßig
temperierter Vorformling verwendet werden kann. Weiterhin wäre
es möglich, dass bestimmte Bereiche der Blasform, hier
insbesondere diejenigen Bereiche, welche der Vorformling zunächst
berührt, d. h. die Abschnitte B1, in Schwingung versetzt
werden. So könnte eine (nicht gezeigte) Ultraschallsonode
eingesetzt werden, welche diesen bestimmten Bereich der Blasform
zum Schwingen anregt. Auch wäre es jedoch möglich,
dass die gesamte Blasform 2 bzw. deren Hälften
zu Schwingungen (relativ bzgl. des Kunststoffvorformlings) angeregt
werden.
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3 zeigt
eine mögliche Darstellung einer erfindungsgemäßen
Blasform 2. Diese Blasform 2 weist dabei voneinander
getrennte Flüssigkeitskanäle 18 bzw. 16 auf.
Bei den Kanälen 16 handelt es sich um Kühlkanäle,
in denen eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, fließt,
welche eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist, beispielsweise eine
Temperatur zwischen 10° und 20° Celsius. In weiteren
Kanälen 18 kann ein Temperiermedium mit einer
anderen Temperatur fliesen, beispielsweise ebenfalls Wasser oder
auch Öl mit einer Temperatur zwischen 50° und
150° Celsius. Auf diese Weise werden die unterschiedlich
temperierten Bereich B1 und B2 innerhalb der Blasform 2 erreicht.
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4 veranschaulicht
eine weitere Variante, um unterschiedlich temperierte Bereiche innerhalb der
Blasform 2 zu erreichen. Dabei wäre es beispielsweise
möglich, eine Isolier- bzw. Kunststoffschicht 34,
wie eine Teflonschicht, die von hinten her in die Nähe
der Innenwandung 8 der Blasform eingebracht wird und einen
definierten Bereich der Blasform von der Wärmeableitung
abschneidet, zu verwenden.
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Eine
Feinabstimmung wäre dabei durch austauschbare Inserts bzw.
Isolierschichten mit verschiedenen Wanddicken möglich.
Bevorzugt ist jedoch auch ein Abstützbereich der in diesem
Bereich verdünnten Oberfläche B1 vorgesehen, um
die Dauerfestigkeit der Blasform 2 in ihrer Gesamtheit
zu gewährleisten. Weiterhin wäre es möglich,
eine schlecht wärmeleitende Materialschicht, wie beispielsweise
eine Teflonschicht, auf der Oberfläche der Innenwandung 8 der
Form 2b einzubringen oder auch in die Oberfläche
zu versenken. In diesem Falle wäre jedoch die Wärmeableitung über
unterschiedliche Wanddicken nicht mehr einstellbar.
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Die
hier beschriebene Blasform ist sowohl zur Herstellung von Behältnissen
mit orientierten Verschlüssen als auch für Behältnisse
mit nicht orientierten Verschlüssen geeignet. Eine Neckausrichtung beziehungsweise
die Ausrichtung der Drehstellung der Blasform kann beispielsweise
so vorgenommen werden, dass mittel einer Bilderkennung über
eine Kamera die Mündung des Vorformlings aufgenommen wird
und aus diesem Bild die Ist- und Solldrehstellung des Kunststoffvorformlings
ermittelt wird. Als derartige „Markierung” kann
beispielsweise der Gewindeanfang des Gewindes des Kunststoffvorformlings
dienen, da die Kunststoffvorformlinge in diesen Fällen
entweder symmetrische Gewinde aufweisen, bei denen es nicht darauf
ankommt, welcher Anfang vorne und welcher hinten ist oder aber eingängige Gewinde,
welche ihrerseits eindeutig sind, verwendet werden.
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In
einem weiteren vorteilhaften Verfahren wäre es auch möglich,
dass die dünnwandigen Bereiche durch geeignete Behälter-Designmaßnahmen wie
beispielsweise Rillen oder sonstige Versteifungsmuster an den weit
entfernten Stellen des Behälters d. h. in den 2a–2d in
den Bereichen B2 vorgenommen werden. Im Rahmen der Erfindung wird jedoch
insbesondere eine Dämpfung der Kälteabschreckung
des Materials bei einem Erstkontakt an der Formwand 8 vorgeschlagen
wobei diese Dämpfung, wie beschrieben, aktiv oder auch
passiv, insbesondere aber durch partielle Temperierung der Blasform 2 an
diesen Stellen vorgenommen wird. Bei einer aktiven Temperierung
wird, wie erwähnt, ein zusätzlicher Temperierkreislauf
vorgesehen und bei einer passiven Temperierung kann ebenfalls, wie
oben erwähnt eine zusätzlicher Temperierung durch
ein örtlich begrenzt in die Blasform 2 eingebrachtes
Material mit schlechterer Wärmeleitung als der Rest der Blasform 2 vorgenommen
werden.
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Eine
derartige passive Temperierung könnte auch bei bestehenden
Blasformenlösungen nachgerüstet werden und nur
in den Fällen, in denen auch eine Neckausrichtung gewünscht
ist, könnte ein entsprechendes Modul vorgesehen sein.
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Im
Falle dieser passiven Lösung kann, wie oben erwähnt,
eine Abstimmung der Wärmeleitung durch die Dicke einer
eingebrachten Isolierschicht gesteuert werden.
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Die 5a und 5b zeigen
eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Blasform 2. Dabei ist hier eine Blasform dargestellt, deren Innenraum
nicht oval sondern kreisförmig ausgebildet ist. Bevorzugt
weist jedoch auch diese Blasform einen nicht kreisförmigen
Innenquerschnitt auf. Bei der in 5a gezeigten
Darstellung erkennt man ein Heizelement bzw. eine Heizpatrone 42,
welche zur Erwärmung eines bestimmten Bereiches der Innenwandung
in Umfangsrichtung der Blasform dient. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet
wiederum einen Flüssigkeitskanal für ein Heizmedium
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Dabei
können abweichend von der Darstellung auch zwei Flüssigkeitskanäle 18 oder
auch zwei Heizelemente 42 vorgesehen sein, oder auch diese beiden
Heizsysteme miteinander kombiniert werden. Der Flüssigkeitskanal
weist hier jeweils einen Zulauf 18a und einen Ab lauf 18b auf,
wobei sich diese Zu- und Abläufe hier senkrecht zu der
Längsrichtung L der Blasform 2 erstrecken. Der
Flüssigkeitskanal 18 erstreckt sich, wie in 5a gezeigt,
nahezu entlang der gesamten Länge des von der Blasform 2 ausgebildeten
Hohlraums 4.
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Die 6a und 6b zeigen
eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Blasform. Bei dieser Ausführungsform ist in den Blasformhälften 2a, 2b jeweils
eine Schwingungserzeugungseinrichtung 44 in Form einer
Sonotrode vorgesehen, welche die Blasformhälften zu Schwingungen
anregt. Daneben wäre es auch möglich, die Blasformfrequenzen
nicht mit Ultraschall sondern mit erheblich niedrigeren Frequenzen
anzuregen, so dass diese vibrieren. Die Innenwandung 8 der
Blasform 2 ist hier mit einer Antihaftbeschichtung 48 versehen.
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Die 6a und 6b zeigen
eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Blasform. Bei dieser Ausführungsform sind in die Wandung
der Blasform 2 bzw. der Blasformhälften neben den
Temperierkanälen 16 mehrere Luftleitungskanäle
vorgesehen, durch welche ein gasförmiges Medium wie insbesondere
Luft durch die Innenwandung hindurch auf den Kunststoffvorformling
geleitet werden kann. Hierdurch entsteht während des Blasvorgangs
ein Luftkissen, welches ebenfalls verhindert, dass Material an der
Innenwandung der Blasform frühzeitig anklebt bzw. frühzeitig
erstarrt. Dabei kann auch erwärmte Luft eingesetzt werden,
welche auf den Kunststoffvorformling geleitet wird.
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Diese
erwärmte Luft kann dabei ebenfalls eine Erwärmung
des Kunststoffvorformlings bewirken und damit eine Verstreckung
desselben fördern. Bei der in den 6a und 6b gezeigten
Ausführungsform ist eine Vielzahl von Luftleitungskanälen 52 vorgesehen,
welche den Hohlraum 4 in Umfangsrichtung gleichmäßig
umgeben. Das Bezugszeichen 54 bezieht sich auf eine Vielzahl
von Zuführungskanälen, welche das gasförmige
Medium ausgehend von den Luftleitungskanälen an die Kunststoffvorformlinge
leiten.
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Es
wäre jedoch auch möglich, dass erwärmte
Luft nur in den Bereichen an die Kunststoffvorformlinge geleitet
wird, in denen diese die Innenwandung der Blasform zunächst
berühren. Das Bezugszeichen 56 bezieht sich auf
einen Anschluss, um den Luftleitungskanälen das gasförmige
Medium zuzuführen. Dabei wäre es auch möglich,
mehrere derartiger Anschlüsse vorzusehen, die hintereinander
in der Längsrichtung L verteilt sind, um so die Erzeugung
eines in Längsrichtung gleichmäßigen
Luftkissens zu fördern. Auch könnten die Querschnitte
der Luftleitungskanäle 52 in der Längsrichtung
L variieren, um auch so einen gleichmäßigen Austritt
des gasförmigen Mediums an der Innenwandung der Blasform
zu bewerkstelligen.
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Auch
könnten mehrere Anschlüsse 56 in Umfangsrichtung
der Blasform verteilt sein.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Vorrichtung,
Blasstation
- 2
- Blasform
- 2a,
2b
- Blasformhälften
- 4
- Hohlraum
- 6
- Beaufschlagungseinrichtung
- 8
- Innenwandung
der Blasform
- 10
- Kunststoffvorformling
- 10a
- Wandung
des Kunststoffvorformlings
- 12
- erwärmte
Bereiche
- 16
- Flüssigkeitskanäle
für Kühlmedium
- 18
- Flüssigkeitskanäle
für Heizmedium
- 18a,
18b
- Zuleitung
und Ableitung des Flüssigkeitskanals 18
- 20
- Umformungseinrichtung
- 22
- Reckstange
- 24
- Träger
- 26
- Zuführeinrichtung
- 28
- Abführeinrichtung
- 30
- Anordnung
- 32
- Heizeinrichtung
- 34
- Isolierschicht
- 44
- Schwingungserzeugungseinrichtung
- 48
- Anti-Haft-Beschichtung
- 52
- Luftleitungskanäle
- 54
- Zuführungskanäle
- 56
- Anschluss
- B1,
B2
- Bereiche
- P1
- Pfeil
- L
- Längsrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 08174552
A [0004]
- - JP 63207630 A [0004]
- - US 4380526 [0005]