CH660860A5

CH660860A5 - Verfahren zur herstellung eines behaelters.

Info

Publication number: CH660860A5
Application number: CH6799/82A
Authority: CH
Inventors: Torsten Nilsson; Kjell Mosvoll Jakobsen
Original assignee: Plm Ab
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1987-05-29
Also published as: DE3243909A1; US4564495A; ES8307577A1; AU9069482A; IT8268383A0; FI824001L; ES517707A0; IN157956B; IE53746B1; DK158879B; NO823896L; PT75893A; BE895135A; GB2112697A; FR2516855B1; MX157131A; CA1196460A; ZA828661B; FI77809B; ATA430482A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus Thermokunststoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Innerhalb des Verpackungssektors besteht ein Bedarf an Behältern aus Thermokunststoff mit der Fähigkeit, einem inneren Druck von mindestens 7 kp/cm2 zu widerstehen, zur Aufbewahrung von mit Kohlensäure versetzten Getränken wie Bier oder Limonade. Bisher war es nicht möglich, zu angemessenen Kosten einen Behälter herzustellen, der unter ungünstigen Bedingungen, z. B. bei hoher Temperatur, dem inneren Druck widerstehen kann, ohne gleichzeitig in unerwünschtem Ausmass verformt zu werden.

Gemäss bekannter Technik ist es möglich, Flaschen mit einem Mündungsteil aus monoaxial orintiertem Werkstoff mit normalerweise zylindrischem Behälterkörper aus biaxial orientiertem Werkstoff und mit einem mittigen Bodenteil aus amorphem bzw. thermisch kristallisiertem Werkstoff herzustellen. Solche Behälter haben einen Behälterkörper, bei dem die biaxiale Reckung des Werkstoffes durch ein Verfahren erhalten wird, bei dem das Ausmass der Reckung des Werkstoffes in der axialen Richtung des Behälterkörpers bzw. der Umkreisrichtung des Behälterkörpers in der Hauptsache von der eigenen Willigkeit des Werkstoffes abhängt, sich bei Beaufschlagung mit einem inneren Druck im Zusammenhang mit dem Blasformen des Behälters zu verlängern. In der Regel ergibt sich eine unzulängliche Reckung des Werkstoffes in Axialrichtung des Behälters, obwohl bei gewissen Anwendungen versucht worden ist, diese Reckung durch eine mechanische Vorrichtung in Form eines Domes zu verbessern, der den Rohling in dessen Axialrichtung in der Einleitungsphase der Formblasung des Rohlings zum Behälter verlängert. Beispiele für diese Technik enthalten GB 1 536 194 und GB 2 052 367.

Es ist bekannt, dass Polyäthylenterephthalat, im weiteren PET genannt, das monoaxial und insbesondere biaxial um ca. das 3fache in jeder Axialrichtung gereckt wird, sehr gute Werkstoffeigenschaften erhält, siehe beispielsweise US 4 152 667. Eine sehr sichere und wirkungsvolle technische Weise zur Erzielung einer derartigen Reckung besteht darin, den Werkstoff bis zum Eintreten des Fliesszustandes zu rek-ken. Beispiele für eine Technik, bei der ein solches Recken vorkommt, findet man in GB 1 536 194 und GB 2 052 367.

PET, das bis zum Eintreten des Fliesszustandes gereckt worden ist, besitzt, wie oben angeführt, eine sehr hohe Reck-barkeit kombiniert mit geringer Dehnung. Beim Umformen von Rohlingen, die solchen Werkstoff enthalten, ist es deshalb nicht möglich, den Werkstoff in der früheren Rek-kungsrichtung zu recken, um die angestrebte Form beim Behälter zu erzielen.

Weiterhin gilt, dass beim Erwärmem von gerecktem und dadurch orientiertem PET der Werkstoff in der Reckungsrichtung schrumpft. Dieses Schrumpfen trifft ein sowohl, wenn die Reckung soweit vorgetrieben ist, dass der Fliesszu-stand im Werkstoff eingetreten ist, als auch bei geringeren Reckungsverhältnissen und unabhängig davon, ob das Rekken monoaxial oder mehraxial, z.B. biaxial, erfolgt. Diese Eigenschaften betonen die Probleme beim Umformen eines Rohlings in einen Behälter.

Oben beschriebene physische Eigenschaften gelten nicht ausschliesslich für PET, sonder in grösserem oder kleinerem Ausmass auch für viele andere Thermokunststoffe. Beispiele

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für solche Werkstoffe sind Polyhexamethylen-Adipamid, Polycaprolactam, Polyhexamethylen-Sebacamid, Polyäthy-len-2,6- und 1,5-Naphthalat, Polytetramethylen-l,2-Dioxy-bensoat und Copolymere von Äthylentherephthalat, Äthylenisophthalat und anderen, ähnlichen Polymeren.

Gemäss der vorliegenden Erfindung geht man von einem rohrförmigen Rohling aus in der Hauptsache amorphem Werkstoff aus, der in seinem zylindrischen Teil völlig oder teilweise soweit gereckt wird, dass ein Fliessen des Werkstoffes eintritt. Dieses Recken erfolgt bei einer vorzugsweisen Ausführungsform mit Hilfe eines mechanischen Formungs-organes, das eine Übergangszone zwischen bis zum Fliessen gerecktem Werkstoff und amorphem (noch ungerecktem) Werkstoff bei gleichzeitiger Verlängerung des Rohlinges in der Vorschubrichtung der Übergangszone verschiebt. Dabei kann der gesamte Werkstoff im zylindrischen Teil des Rohlings gereckt werden. Durch das Recken bis zum Fliessen erhält der Werkstoff eine Orientierung hauptsächlich in Axialrichtung des Rohlings, während der Bodenverschluss des Rohlings vorwiegend aus amorphem Werkstoff besteht.

Der nun gebildete Vorformling besteht aus Werkstoff, der für weiteres Recken in Axialrichtung des Vorformlings ungeeignet ist. Dagegen erlaubt der Werkstoff ein Recken in Umkreisrichtung des Vorformlings.

Die nächste Phase im Formungsvorgang des Behälters besteht in der Formung des Mündungsteils des späteren Behälters und, in gewissen Anwendungen, auch dessen Bodenteils. Insbesondere bei der Herstellung einer Flasche wird der Mündungsteil mit Gewinde, Pilferproof-Ring und ggf. Griffring ausgeformt. Bei der Herstellung eines dosenähnlichen Behälters wird in der Regel auch der Bodenteil des Behälters ausgeformt.

In einer anschliessenden Herstellungsphase kann danach der eigentliche Behälterkörper durch ein Blasverfahren geformt werden.

Beim Formen von Mündungsteil, Bodenteil und Behälterkörper hat der Werkstoff eine Temperatur, die innerhalb des thermoelastischen Bereiches liegt, d.h. bei einer Temperatur, die oberhalb des Bereiches der Galsumwandlungstem-peratur (TG) des Werkstoffes liegt.

Bei Erwärmen des Werkstoffes bis zur Formungstemperatur schrumpft jedoch der Werkstoff in Reckrichtung, was bedeutet, dass die Axiallänge des Vorformlings abnimmt. Hierbei hat sich jedoch überraschenderweise herausgestellt, dass Werkstoff, der bis zu einer bestimmten Temperatur erwärmt und anschliessend abgekühlt und erneut bis auf die gleiche Temperatur erwärmt worden ist, kein weiteres Schrumpfen erfahrt. Sollte dagegen das Erwärmen bis auf eine höhere Temperatur als bisher erfolgen, schrumpft der Werkstoff weiter.

Wie oben beschrieben kann die Erfindung Anwendung in der bekannten Formungstechnik finden, gemäss der ein Behälter in einer Reihe von aufeinanderfolgenden Formungsvorgängen hergestellt wird, wobei der Werkstoff bei jedem Vorgang auf die Formungstemperatur erwärmt wird. Jeder Vorgang kann in einer gesonderten Ausrüstung stattfinden. Bei der Herstellung des Behälters kann man von einem spritzgegossenen oder extrudierten Rohling ausgehen, der in einem ersten Formungsvorgang umgeformt wird, um den Mündungsteil des Behälters zu bilden. Bei gewissen Anwendungen der Erfindung, insbesondere bei der Herstellung dosenähnlicher Behälter, kann der Bodenteil des späteren Behälters in einem gesonderten Formungsvorgang vorgeformt oder evtl. endgültig geformt werden.

In dem Vormungsvorgang, bei dem der Behälter endgültig geformt wird, stellt gemäss der bekannten Technik der endgültig geformte Mündungsteil einen starren Teil des Rohlings dar, durch den der Rohling in der Blasform fixiert

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wird. Durch eine Druckbeaufschlagung des Innern des Rohlings und bei Blasformtemperatur des Rohlingwerkstoffes wird der Rohling in den Behälter umgeformt.

Wie oben angegeben bezieht sich die Erfindung auf eine Art zur Herstellung eines Behälters, dessen Mündungsteil, Behälterkörper und/oder in vorkommenden Fällen Halsabschnitte aus Werkstoffe bestehen, der in Axialrichtung des Behälters eine Orientierung entsprechend der aufweist, die in einem Werkstoff auftritt, der bis zum Eintreten des Fliesszustandes gereckt worden ist. Bei gewissen Anwendungen bestehen nur gewisse Teile z. B. des Behälterkörpers aus solchem Werkstoff. Um die Reckung des Werkstoffes bis zum Eintreten des Fliesszustandes zu steuern, kann das Recken, wie bereits angegeben, durch ein mechanisches Formungsorgan erfolgen, das bereits beim Rohling die Werkstoffabschnitte bis zum Fliessen reckt. Wie ebenfalls bereits genannt, besitzen solche Werkstoffabschnitte physikalische Eigenschaften, die gemäss bekannter Technik Probleme bei den weiteren Formungsvorgängen verursachen. Eine solche Eigenschaft ist die Schrumpfwilligkeit des Werkstoffes, eine andere solche Eigenschaft ist die Schwierigkeit, den Werkstoff weiter zu recken.

Die Schwierigkeiten der Schrumpfwilligkeit lassen sich gem. der Erfindung dadurch ausschalten, dass der bis zum Fliessen gereckte Werkstoff nach dem Erwärmen bis auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der jeweiligen Temperatur liegt, auf die der Werkstoff bei jedem der nachfolgenden Formungsvorgänge erwärmt wird. Auf diese Weise findet bei diesen kein weiteres Schrumpfen des Werkstoffes statt.

Die Probleme aufgrund der Schwierigkeit bei einer weiteren Reckung des Werkstoffes können dadurch ausgeschaltet werden, dass bei den Formungsvorgängen die bis zum Fliessen gereckten und anschliessend geschrumpften Werkstoffabschnitte bei jedem Formungsvorgang die Länge beibehalten, die der Werkstoffabschnitt erhalten hatte, nachdem der Schrumpfvorgang laut vorhergehendem Absatz abgeschlossen war.

Gemäss der Erfindung wird die Eigenschaft des Werkstoffes ausgenutzt, nach einer erneuten Erwärmung auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der das Schrumpfen stattfand, nicht weiter zu schrumpfen, um sicherzustellen, dass bereits geformte Abschnitte des späteren Behälters während den bis zum fertigen Behälter führenden Formungsvorgängen ihre Formen beibehalten. Durch die Anwendung einer höchsten Temperatur für den ersten Formungsvorgang wird jedes weitere Schrumpfen des Werkstoffes vermieden, und durch die Anwendung einer niedrigeren Temperatur bei jedem nachfolgenden Formungsvorgang wird sichergestellt, dass die bereits geformten Werkstoffabschnitte bei einem anschliessenden Formungsvorgang nicht ihre Form verlieren.

Die axiale Länge des gereckten und geschrumpften Werkstoffes des Rohlings kann der axialen Länge der entsprechenden Werkstoffabschnitte des späteren Behälters an-gepasst werden. Dies kann durch eine Kombination von axialer Werkstofflänge beim amorphen Rohling und Wahl der Temperatur, bei der die Schrumpfung der axialen Länge bei dem gereckten Werkstoff bewirkt wird, geschehen. Für eine gewisse axiale Länge bei dem gereckten, jedoch noch nicht geschrumpften Werkstoff ergibt sich eine im voraus festgelegte axiale Länge bei dem geschrumpften Werkstoff durch die Wahl einer Schrumpfungstemperatur, die die gewünschte axiale Länge beim geschrumpften Werkstoff ergibt. Bei der Endformung des Behälters kann somit die axiale Lägne des geschrumpften Werkstoffes beibehalten werden, während dagegeben eine Veränderung der Ausbreitung des Werkstoffes in einer Richtung rechtwinklig hierzu beim Ausblasen oder bei der Endformung des Behälters auftritt.

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Im Anschluss an den Durchlauf des Werkstoffes durch das mechanische Organ, um in den Fliesszustand zu kommen, kann der Werkstoff eine Temperatur im Bereich der oder etwas oberhalb der Glasumwandlungstemperatur (TG) des Werkstoffes aufweisen.

Gemäss Anspruch 6 hat bei PET der Werkstoff im Anschluss an den Durchlauf durch das mechanische Organ zum Erreichen des Fliesszustandes eine Temperatur von mindestens 70 °C und vorzugsweise eine Temperatur im Bereich 70 — 105 °C.

Gemäss Anspruch 4 beträgt die höchste Temperatur, auf die das PET während des Umformens des Rohlings in den Behälter erwärmt wird, d.h. die Schrumpftemperatur, maximal ca. 160°C, wobei der Werkstoff bei jedem anschliessenden Formungsvorgang eine Temperatur hat, die um ca. 5 °C unter der Temperatur bei dem unmittelbar vorhergehenden Formungsvorgang liegt.

Eine nähere Beschreibung der Erfindung erfolgt im Anschluss an eine Anzahl von Abbildungen, wobei:

Abb. 1 einen rohrförmigen Rohling aus in der Hauptsache amorphem Werkstoff zeigt;

Abb. 2 u. 2a einen rohrförmigen Rohling und einen Ziehring zum Recken des Rohlingwerkstoffes zeigen;

Abb. 3 ein Beispiel für einen Rohling zeigt, dessen rohr-förmiger Teil aus Werkstoff besteht, der einem Fliessen ausgesetzt war;

Abb. 4 u. 4a einen Rohling gem. Abb. 3 zeigen, dessen Bodenteil umgeformt worden ist;

Abb. 5 einen Rohling gem. Abb. 3 in einer Vorrichtung zum Umformen des Bodenteils zeigt;

Abb. 6 einen Rohling in einer Blasform zeigt;

Abb. 7 einen dosenähnlichen, in einer Blasform gem. Abb. 6 geformten Behälter zeigt;

Abb. 8 a—c einen Teil einer Vorrichtung zum Formen von Gewinde, Pilferproof- oder Griffring zeigt;

Abb. 9 eine Flasche mit in einer Vorrichtung gem. Abb. 8 a—c geformten Mündungsteil zeigt.

In Abb. 1 erkennt man einen rohrförmigen Rohling 10 aus in der Hauptsache amorphem Werkstoff mit einem zylindrischen Teil 12 und einem Verschluss 14 am einen Ende.

In Abb. 2 und 2a erkennt man einen Ziehring 3 mit drei Ziehringsegmenten 4, 5, 6, in denen Flüssigkeitskanäle 124, 125,126 angeordnet sind. Die Ziehringsegmente sind aneinander angeordnet und werden von einem Verbindungsring 7 zusammengehalten. Die Abbildungen zeigen weiterhin einen inneren Dorn 8. Bis zum Fliessen gereckter Werkstoff beim Rohling 10' wird mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet, und noch nicht bis zum Fliessen gereckter Werkstoff trägt das Bezugszeichen 1.

In Abb. 3 erkennt man einen auf die Weise aus dem Rohling 10 gebildeten Vorformling 20, dass der zylindrische Teil 12 des Rohlings 10 bis zum Fliessen gereckt worden ist. Der auf diese Weise gebildete Vorformling besitzt einen zylindrischen Teil 22 und einen Bodenteil 24.

Der Übergang zwischen dem bis zum Fliessen gereckten Werkstoff und dem Verschluss 14 des Rohlings erhielt das Bezugszeichen 25.

In Abb. 4 und 4a erkennt man den Vorformling gem. Abb. 3 mit umgeformtem Bodenteil 24a. Das Gegenstück zum vorher genannten Übergang 25 zwischen dem zylindrischen Teil 22 und dem Verschluss 24 des Rohlings wird hier mit 25a bezeichnet. In dem dargestellten Anwendungsbeispiel hat der Werkstoff beim Umformen des Bodenteils 24 eine Temperatur, die in einem Bereich unterhalb des thermo-elastischen Temperaturbereiches (unterhalb des TG-Berei-ches) des Werkstoffes liegt. Die durch das Umformen bedingte Vergrösserung der Profillänge des Bodenteils 24 bedeutet, dass der ringförmige Werkstoffbereich 25a, aus bis zum Fliessen gerecktem Werkstoff, aus Werkstoff besteht, der im Vorformling 20 aus Werkstoff besteht, der beim Durchlauf durch den Ziehring eine gewisse Reckung, jedoch nicht bis zum Fliessen, erfahren hat. Der Werkstoff des ringförmigen Überganges 25a hat einen kleinere Ausgangsradius als der Werkstoff im zylindrischen Teil. Die Abbildungen zeigen weiterhin eine Standfläche 26a und einen Mündungsteil 27a.

Aus Abb. 5 geht das Prinzip einer Vorrichtung zum Umformen eines Vorformlings 20 gem. Abb. 3 in einen Vorformling 20a gem. Abb. 4 hervor. Die Abbildung zeigt einen Führungskörper 40 mit einem zylindrischen Hohlraum 41, dessen Durchmesser dem äusseren Durchmesser des Vorformlings 20 entspricht. Ein auf den inneren Durchmesser des Vorformlings 20 abgestimmter Dorn dient als erstes Formungsorgan 42 und ist in Axialrichtung des Hohlraumes und im Verhältnis zu einem zweiten Formungsorgan 43 beweglich. Das erste Formungsorgan befindet sich im Innern des Vorformlings 20 und das zweite Formungsorgan auf der gegenüberliegenden Seite des Bodenteils 24 des Vorformlings. Das erste Formungsorgan 42 richtet eine konkave Formungsfläche 44 gegen den Bodenteil 24 und das zweite Formungsorgan 43 eine konvexe Formungsfläche 45 gegen den Bodenteil. Im Sinne einer Vereinfachung wurde das Antriebsorgan für die Formungsorgane nicht abgebildet, aber ein solches Antriebsorgan kann nach einer bekannten Technik angeordnet werden. Weiterhin ist die Bewegung der Formungsorgane gegeneinander so gesteuert, dass in der endgültigen Formungsstellung der Abstand zwischen den For-mungsflächen der Formungsorgane der Dicke des Bodenteils 24a entspricht.

Die Abbildung zeigt auch die Anschläge 46, die den maximalen Arbeitsweg des ersten Formungsorgans 42 in Richtung zum Führungskörper 40 regeln. Mit den Doppelpfeilen A und B sind ide Bewegungsrichtungen des ersten bzw. zweiten Formungsorgans angegeben.

In Abb. 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Endformen eines Vorformlings gem. Abb. 3 oder 4 dargestellt. Obwohl die Abbildung einen durch Erwärmen geschrumpften Vorformling 30b zeigt, ist die Vorrichtung als solche auch zum Umformen eines noch nicht geschrumpften Vorformlings 20 bzw. 20a geeignet.

Die Abbildung zeigt eine Blasform 50 mit zwei Formhälften 51 a, b und mit einem höhenverschiebbaren Bodenteil 53 in dem im unteren Teil der Formhälften vorhandenen Hohlraum. Der Bodenteil 53 entspricht dem vorher im Anschluss an Abb. 5 genannten zweiten Formungsorgan 43 und ist, wie dieses, mit einer konvexen Formungsfläche 55 versehen. Ein in der Hauptsache zylindrischer Dorn 56, mit einem in der Hauptsache dem inneren Durchmesser des Vorformlings 30b entsprechenden und einer Einführung in den Vorformling angepassten Durchmesser, entspricht dem vorher genannten ersten Formungsorgan und ist, wie dieses, mit einer konkaven Formungsfläche 54 versehen. Auch dieser Dorn 56 ist höhenverschiebbar, u. a. für ein Zusammenwirken mit dem beweglichen Bodenteil 53. Die Blasformhälften 51 a, b haben in ihren oberen Teilen 61 a, b eine auf die Form des Dorns im Abschnitt 57 abgestimmte Form mit grösserem Durchmesser, wodurch sich zwischen dem Dorn und den oberen Teilen der Blasformhälften ein Formungsraum ergibt, der der Form des Mündungsabschnittes des späteren Behälters angepasst ist. Zur Vereinfachung der Abbildungen wurden die Kanäle für ein Druckmedium sowie sämtliche Antriebsorgane für die Bewegungen von Formhälften 51, Bodenteil 53 und Dorn 56 ausgelassen.

Die Abb. 7 zeigt einen in einer Blasform gem. Abb. 6 geformten, dosenähnlichen Behälter 30. Die Konturenlänge des bis zum Fliessen gereckten Werkstoffes im Mündungsteil

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37 des Behälters, der zylindrische Teil 32 des Behälters und der ringförmige Übergangsbereich 35 stimmen mit der entsprechenden Konturenlänge beim Mündungsteil 27a, zylindrischen Teil 22a und ringförmigen Bereich 25a nach Erwärmen und darauffolgendem Schrumpfen des Vorformlings 20a überein. Mit 34 und 36 sind der mittige Bodenteil bzw. die Standfläche des Behälters bezeichnet.

Die Abb. 8 a—c zeigen einen Teil eines Formungsorgans zur Formung z. B. eines Gewindes, Pilferproof-Rings oder Griffrings. Ein Werkstoffbereich aus bis zum Fliessen gerecktem Werkstoff trägt das Bezugszeichen 22. In den Abbildungen erkennt man weiterhin einen ersten beweglichen Formwandteil 71 und einen zweiten beweglichen Formwandteil 73. Die Formwandteile werden von Federn 74, 75 getrennt. Zwischen den Formwandteilen bilden sich die Formungsrillen 76, 77, deren Breiten sich bei Verschieben der Formwandteile in Richtung zueinander vermindern.

In Abb. 9 erkennt man einen flaschenähnlichen Behälter 90 mit Mündungsteil 92, Halsabschnitt 95, Gewinde 96, Pil-ferproof-Ring 97, Behälterkörper 94 und mittigem Bodenteil 93.

Die Umformung des Rohlings 10 in den Behälter 30 bzw. 90 beginnt mit einem Verschieben des Ziehrings 3 aus der in Abb. 2 gezeigten Lage in Axialrichtung des Rohlings, wobei sich zwischen dem bis zum Fliessen gereckten Werkstoff 2 und dem amorphen Werkstoff 1 eine Übergangszone 113 bildet. Flüssigkeit strömt durch die Kanäle 124—126 zur Wärmeeinstellung des Werkstoffes durch Erwärmen oder Abkühlen im Anschluss an das Fliessen des Werkstoffes. Der Werkstoff wird auf einer Temperatur im Bereich oder oberhalb des Bereiches der Glasumwandlungstemperatur (TG) des Werkstoffes eingestellt. Bei z.B. PET hat der Werkstoff eine Temperatur von mindestens 70 °C und vorzugsweise eine Temperatur im Bereich 70—105 °C. Auch wenn in den Abbildungen keine Flüssigkeitskanäle im Dorn 8 dargestellt sind, ist es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung möglich, solche Kanäle anzuordnen, um dadurch in noch höherem Ausmass die Möglichkeit zu erhalten, die Werkstofftemperatur im Anschluss an den Reckvorgang einzustellen.

Bei einem Anwendungsbeispiel, wenn sämtlicher Werkstoff im rohrförmigen Teil des Rohlings bis zum Fliessen gereckt wird, entsteht ein Vorformling, der in der Hauptsache mit dem in Abb. 3 gezeigten übereinstimmt.

Bei einer Anwendung der Erfindung, bei der die Formung des Bodenteils 34,93 in einem gesonderten Formungsvorgang stattfindet, wird der Vorformling 3 im Hohlraum 41 des Führungskörpers 40 angeordnet, wonach das erste Formungsorgan 42 und das zweite Formungsorgan 43 zwecks Umformung des Bodenteils 24 in Richtung zueinander verschoben werden. Wenn die vorgenannten Temperaturbedingungen erfüllt sind, d. h. wenn sich der Werkstoff in einer Temperatur unterhalb der TG des Werkstoffes befindet, erfolgt ein ergänzendes Recken des Werkstoffes im Übergang zwischen dem bis zum Fliessen gereckten Werkstoff und dem Bodenteil 24. Hierdurch wird der ringförmige Werkstoffbereich 25a hergestellt.

Der Vorformling 20a wird anschliessend auf eine Temperatur oberhalb der TG erwärmt, wobei im Werkstoff entstandene innere Spannungen bei gleichzeitigem Schrumpfen des Werkstoffes beseitigt werden. Nach beendeter Wärmebehandlung ergibt sich der Vorformling 30b, der in der Blasform 50 angeordnet wird. In der Regel erfolgt die Wärmebehandlung als gesonderter Vorgang, was bedeutet, dass der Vorformling 30b vor dem eigentlichen Blasvorgang erneut erwärmt werden muss. Die erneute Erwärmung erfolgt immer bis zu einer niedrigeren Temperatur als die Temperatur, bei der die Schrumpfung des Werkstoffes stattgefunden hat.

In Abb. 6 wird weiterhin ein Umformen des Mündungsteils des Rohlings mit Hilfe der oberen Teile 51 a, b der Formhälften und des Abschnittes 57 mit grösserem Durchmesser des in der Hauptsache zylindrischen Dorns 56 angedeutet. In bestimmten Anwendungsbeispielen erfolgt dieses Umformen des Mündungsabschnittes in einem gesonderten Formungsvorgang, wobei der Werkstoff eine niedrigere Temperatur hat als beim Schrumpfen des Werkstoffes. Danach findet das Ausblasen des Vorformlings 30b zum Behälter bei einer Temperatur unter der statt, bei der der Mündungsteil geformt wurde.

Während des Ausblasens des Vorformlings 30b zum Behälter 30 wird der bewegliche Bodenteil 53 der Blasform in Richtung zur Mündung des Behälters verschoben, wodurch das Ausblasen bei Beibehaltung der Profillänge des bis zum Fliessen gereckten Werkstoffes erfolgt.

Die Abb. 8 a — c zeigen das Umformen des Mündungsteil zur Ausbildung von z. B. einem Gewinde 96 und einem Pil-ferproof-Ring 97 aus Werkstoff, der beim Vorformling aus bis zum Fliessen gerecktem Werkstoff besteht. Auch hier erfolgt das Umformen unter Beibehaltung der Profillänge des Werkstoffes. In Abb. 8b ist dargestellt, wie das Innere des Vorformlings mit Druck beaufschlagt worden ist, wobei eine gewisse Reckung des Werkstoffes eintritt. Auf diese Weise wird ein festes Aufliegen des Werkstoffes gegen Teile der Formwandteile 71, 72, 73 gewährleistet. Der Formwandteil 72 wird danach zum Formwandteil 71 hin verschoben, wodurch das Gewinde 96 durch einen faltartigen Vorgang gebildet wird, wonach die gegeneinander liegenden Formwandteile 71, 72 gegen den festen Formwandteil 73 geschoben werden und damit den Pilferproof-Ring 97 formen.

Auch dieses Formen erfolgt bei einer angehobenen Temperatur, die jedoch unter der Temperatur liegt, bei der das Schrumpfen des Werkstoffes stattgefunden hatte. Beim anschliessenden Ausblasen des Rohlings zum flaschenähnlichen Behälter 90 wird der Werkstoff auf eine Temperatur erwärmt, die unter der Temperatur liegt, bei der das Gewinde bzw. der Pilferproof-Ring geformt worden waren, wodurch der Mündungsteil seine vorgegebene Form beibehält und einen starren Teil des Rohlings für dessen Befestigung in der Blasform darstellt. Das Ausblasen des Vorformlings zum flaschenähnlichen Behälter geschieht danach unter Beibehaltung der axialen Profillänge des Rohlings, d.h. mit einer der oben im Anschluss an Abb. 6 beschriebenen Technik.

Oben beschriebene Abbildungen und Verfahren sind als Beispiel für eine Anwendung der Erfindung zu betrachten. Es wird dadurch dargestellt, wie die axiale Länge des ursprünglich amorphen Werkstoffes nach einem Recken des Werkstoffes bis zum Fliessen und einem Erwärmen zum Schrumpfen einen Wert hat, der den Längen der entsprechenden Werkstoffabschnitte (Profillängen) des geformten Behälters entspricht.

Ausder Beschreibungsind dieMöglichkeiten einer Längenanpassung durch Wahl der Ausgangslänge beim rohrförmigen Rohling 10 oder Wahl der Temperatur, bei der die beim Recken eingebauten Spannungen ausgelöst werden, leicht einzusehen. Auf gleiche Weiseerläutert die BeschreibungdieMöglichkeiten einerFormungdes Behälters mit dem Werkstoffbeijedem Formungsvorgang in niedrigerer Temperatur als beim unmittelbar vorhergehenden, wodurch sichergestellt ist, dass die bei jedem Formungs vorgang erhaltene Form beim darauffolgenden Formungsvorgang unverändert bleibt.

Die Erfindung weist auf ein Verfahren zum Formen eines Behälters hin, bei dem die Möglichkeit besteht, den Behälter Schritt für Schritt herzustellen und bei gewissen Schritten ein Zwischenerzeugnis mit Werkstoffabschnitten zu erhalten, deren Form mit der Form der entsprechenden Werkstoffabschnitte beim fertigen Behälter übereinstimmt.

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3 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zur Herstellung eines Behälters (30, 90) aus Thermokunststoff, ausgehend von einem rohrförmigen Rohling (10) aus hautpsächlich amorphem Werkstoff, wobei der Behälter einen Behälterkörper (32,94), einen Mündungsteil (37, 92) aus orientiertem Werkstoff mit einer Orientierung hat, die zumindest in Axialrichtung des Behälters der entspricht, die ein Bogen des Werkstoffes bei monoaxialem Recken bis zum Fliessen annimmt, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem rohrförmigen Rohling (10) aus hauptsächlich amorphem Werkstoff ein mechanisches Formungsorgan (3) eine Ubergangszone (113) zwischen amorphem (1) und bis zum Fliessen gerecktem (2) Werkstoff bei gleichzeitiger Verlängerung des Rohlings in der Verschiebungsrichtung der Übergangszone verschiebt, dass der gereckte und dadurch orientierte Werkstoff bis zu einer Temperatur oberhalb der Temperatur des Werkstoffes unmittelbar vor dem vorgenannten Recken zur Auslösung der im Werkstoff entstandenen inneren Spannungen erwärmt wird und dass jeder der darauffolgenden Formungsvoränge zur Herstellung des Behälters bei einer Temperatur erfolgt, die unter der Temperatur beim unmittelbar vorhergehenden Formungsvorgang liegt.

2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim letzten Formungsvorgang zum späteren Behälter (30, 90) der Werkstoff eine Temperatur hat, die über der höchsten für den Behälter vorgesehenen Anwendungstemperatur liegt und dadurch der spätere Behälter wenigstens bis zu dieser Anwendungstemperatur seine Form behält.

3. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des amorphen Rohlings (10) und damit die Länge des bis zum Fliessen gereckten Werkstoffes beim Rohling (20) auf die höchste Temperatur abgestimmt ist, die der Werkstoff während des Umformens des Rohlings in den Behälter hat, so dass die Länge des gereckten Werkstoffes nach dem Erwärmen auf die höchste Temperatur hauptsächlich mit der Profillänge der entsprechenden Werkstoffabschnitte beim geformten Behälter (30,90) übereinstimmt.

4. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Polyäthylenterephthalat die höchste Temperatur, die der Werkstoff während des Umformens zum Behälter (30,90) hat, maximal 160 °C beträgt und der Werkstoff bei jedem darauffolgenden Formungsvorgang eine Temperatur hat, die um ca. 5 °C unter der unmittelbar vorhergehenden Formungstemperatur liegt.

5. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff im Anschluss an den Durchlauf durch das mechanische Formungsorgan (3), um einem Fliessen ausgesetzt zu werden, eine Temperatur im Bereich der oder etwas oberhalb der Glasumwandlungstemperatur (TG) des Werkstoffes hat.

6. Verfahren gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Polyäthylenterephthalat der Werkstoff im Anschluss an den Durchlauf durch das mechanische Formungsorgan (3), um einem Fliessen ausgesetzt zu werden, eine Temperatur von mindestens 70 °C und vorzugsweise eine Temperatur im Bereich 70 — 105 °C hat.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus Polyäthylenterephthalat ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen Halsabschnitt (95) aus orientiertem Werkstoff mit einer Orientierung hat, die zumindest in Axialrichtung des Behälters der entspricht, die einen Bogen des Werkstoffs bei monoaxialem Recken bis zum Fliessen annimmt.