DE69314201T2

DE69314201T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Blasformen

Info

Publication number: DE69314201T2
Application number: DE69314201T
Authority: DE
Inventors: Ron Clark Lee
Original assignee: BOC Group Inc
Current assignee: Messer LLC
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2013-03-02
Also published as: EP0560522A1; DE69314201D1; CA2091047A1; AU654763B2; CN1076155A; ZA931112B; EP0560522B1; US5229043A; TR26563A; TW266182B; NZ245878A; AU3390093A; JPH0639911A; JP3310373B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blasformverfahren und eine Blasformvorrichtung, bei denen ein Vorformling, der aus einem heißen Kunststoffmaterial zusammengesetzt ist, innerhalb einer Form mit einem unter Druck gesetzten Blasgas aufgeblasen wird, um einen Artikel zu formen und danach der Artikel durch Einführen eines kryogenen Kühlfluids in den Artikel gekühlt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung, bei denen das kryogene Kühlfluid und fakultativ das Blasgas durch Vereinigen von flüssigen und gasförmigen Formen eines Kryogens und Rückgewinnen der erwärmten Mischung von dem Artikel, um die gasförmige Form des Kryogens zu liefern, gebildet wird.
Bei der Produktion von blasgeformten Artikeln wird durch eine Vielzahl von Techniken (besonders Extrusionsblasformen, bei dem ein heißer Vorformling, der aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, in eine Form geblasen wird) ein signifikanter Anteil der Zeit, die zum Formen des Artikels erforderlich ist, zum Kühlen des Artikels aufgewendet. Da die zum Formen jedes Artikels erforderliche Gesamtzeit die Produktionskapazität beeinflußt, erhöht eine Reduktion der Zeit, die zum Kühlen des Artikels aufgewendet wird, die Produktionskapazität. Der Stand der Technik hat somit verschiedene Vorrichtungen und Methodenlehren betreffend der Verwendung eines kryogenen Gases oder einer kryogenen Flüssigkeit als ein kryogenes Kühlfluid zum Kühlen des Artikels bereitgestellt.
Beispielsweise sieht die US-A-3,505,422 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen eines blasgeformten Artikels vor, bei denen ein Kühlfluid, wie beispielsweise Kohlendioxid, bei einer so niedrigen Temperatur wie -32ºC (-25ºF) in den Artikel eingespritzt wird, wenn dieser einmal geformt ist. Nach einer Entfernung des Artikels aus der Form wird zugelassen, daß das Kohlendioxid von dem Artikel entweicht. Um einen derartigen Verlust des Kühlfluids zu verhindern, sieht die US-A- 3,065,501 ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, bei denen der blasgeformte Artikel mit flüssigem Kohlendioxid gekühlt wird und der resultierende Kohlendioxiddampf, der durch die Verdampfung des flüssigen Kohlendioxids erzeugt wird, zur Verwendung zum nachfolgenden Kühlen des Artikels innerhalb der Form wiedergewonnen und wiederverflüssigt wird. Die US-A-4,367,187 sieht noch ein anderes Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines blasgeformten Artikels vor. Bei diesem Patent wird, nachdem der Artikel teilweise geblasen ist, flüssiger Stickstoff in den Artikel eingespritzt. Dies bewirkt, daß sich der flüssige Stickstoff in ein Gas ausdehnt, um das Blasen des Artikels zu vervollständigen. Nachdem der Artikel geblasen ist, wird das Stickstoffgas zur Verwendung zum teilweisen Blasen eines Artikels, der nachfolgend in der Form geformt wird, wiedergewonnen und gespeichert. Der Nachteil dieser letzten beiden erwähnten Patente betrifft deren Verwendung eines flüssigen Kryogens als ein Kühlfluid. Wenn flüssiges Kryogen auf diese Weise verwendet wird, kann das Kühlen des Artikels durch den Artikel hindurch nicht gleichmäßig sein.
Verfahren und Vorrichtungen zum Verwenden von flüssigem Kohlendioxid sind in der US-A-3,520,020, US-A-3,450,805 und US- A-3,666,849 offenbart. In Übereinstimmung mit diesen letzten erwähnten Patenten wird flüssiges Kohlendioxid mit Luft gemischt, um ein gasförmiges Kühlfluid zu bilden, das zum Kühlen des blasgeformten Artikels verwendet wird. Der Vorteil eines derartigen gasförmigen Kühlfluids ist, daß der blasgeformte Artikel verglichen mit der Verwendung des reinen flüssigen Kryogens gleichmäßiger in der Form gekühlt werden kann.
Zusätzlich wird, da die Mischung aus Luft und verdampftem flüssigem Kryogen in den geformten Artikel eingespritzt wird, nichts von dem Kühlpotential der Flüssigkeit verloren, so wie es der Fall sein würde, wenn das flüssige Kryogen mit einer außen befindlichen Wärmequelle verdampft würde. Der Nachteil des Prozesses und der Methodenlehre ist, daß Luft Feuchtigkeit enthält, und als solches teure Lufttrockner typischerweise verwendet werden müssen, um die Luft ausreichend zu trocknen, so daß Eisbildung und -aufbau verhindert wird.
Wie diskutiert werden wird, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, bei denen die blasgeformten Artikel mit einem kryogenen Kühlfluid in der Form eines Gases oder eines kryogenen Nebels, der innerhalb eines kryogenen Gases getragen wird, gekühlt werden, um eine gleichmäßigere Kühlung des Artikels zu erzeugen. Wie ferner diskutiert werden wird, weist die vorliegenden Erfindung das wünschenswerte Merkmal der Verwendung des gesamten Kühlpotentials des flüssigen Kryogens auf. Da jedoch nicht Luft verwendet wird, um ein flüssiges Kryogen zu verdampfen, können Kühltemperaturen erreicht werden, die so niedrig wie das flüssige Kryogen sind, ohne daß die Verwendung von Lufttrocknern erforderlich ist.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von blasgeformten Kunststoffartikeln vorgesehen, das umfaßt, daß ein Kunststoffartikel durch Einführen eines unter Druck gesetzten Blasgases in einen Vorformling aus heißem Kunststoffmaterial eingeführt wird, der innerhalb einer Form angeordnet ist, bis der Vorformling auf die Gestalt der Form geformt ist, wodurch der Vorformling gekühlt und das Kühlfluid erwärmt wird, und dann Kühlfluid in den gestalteten Vorformling eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid durch Mischen von unter Druck gesetztem flüssigem Kryogen mit erwärmtem gasförmigem Kryogen, das von einem vorher aufgeblasenen Kunststoffvorformling während dessen Kühlung rückgewonnen wird, gebildet wird, wodurch das flüssige Kryogen als ein Ergebnis des Mischens zumindest teilweise verdampft, wobei die Zusammensetzung des gasförmigen Kryogens im wesentlichen die gleiche wie die des flüssigen Kryogens ist.
Die Erfindung sieht auch eine Blasformvorrichtung vor, die eine Form, ein Blasmittel zum Blasen eines Vorformlings aus heißem Kunststoffmaterial, der innerhalb der Form angeordnet ist, mit einem unter Druck gesetzte nblasgas, bis der Vorformling in die Form eingepaßt ist und dadurch einen Artikel formt, und zumindest einen Einlaß zum Einführen eines Kühlfluids in den Artikel umfaßt, so daß sich der Artikel abkühlt und sich das Kühlfluid erwärmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich ein Mittel zum Mischen von unter Druck gesetztem flüssigem Kryogen mit erwärmtem gasförmigem. Kryogen umfaßt, das von einem vorher gekühlten Artikel rückgewonnen wird, und ein Mittel zum Leiten der resultierenden Mischung, die zumindest teilweise verdampftes flüssiges Kryogen umfaßt, zu dem Einlaß.
Somit verwendet die vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise im wesentlichen ein gasförmiges Kühlfluid, um ein gleichmäßiges Kühlen des Artikels zu unterstützen. Da kein externer Verdampfer verwendet wird, wird das gesamte Kühlpotential des flüssigen Kryogens zum Kühlen des Artikels aufgewendet. Zuletzt müssen, da keine Luft zum Verdampfen des flüssigen Kryogens verwendet wird, keine teuren Lufttrockner bereitgestellt werden. Überdies können, da Lufttrockner Begrenzungen bei der Feuchtigkeitsmenge, die sie von Luft entfernen können, aufweisen, sehr niedrige Kryogenkühltemperaturen nicht erreicht werden, wenn Luft zum Verdampfen eines flüssigen Kryogens verwendet wird.
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, die ein schematisches Diagramm einer Blasformvorrichtung 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist.
Alle Ventile, die in der Zeichnung veranschaulicht sind, sind normalerweise geschlossen, außer ein Ausstoßventil 35, das aus Sicherheitsgründen normalerweise offen ist. Die Blasformvorrichtung 10 umfaßt eine Form 12 mit zwei Formhälften 14 und 16. Die Blasformvorrichtung 10 ist von einer Art, bei der sich ein extrudierter Vorformling, der aus einem heißen Kunststoffmaterial geformt ist, zwischen die Hälften 14 und 16 der Form 12 abwärtsbewegt. Der Artikel wird innerhalb der Form 12 während einer Blasstufe durch Aufblasen des Vorformlings mit einem unter Druck gesetzten Blasglas geformt, bis das Kunststoffmaterial in die Konturen der Form 12 eingepaßt ist. Während einer nachfolgenden Kühlstufe wird der Artikel gekühlt, um das Kunststoffmaterial zu verfestigen und um eine Trennung der Formhälften 14 und 16 und eine Entfernung des geformten Artikels zu ermöglichen. Bei einer derartigen Kühlstufe wird ein Kühlfluid in den geformten Artikel eingeführt. Es sollte erwähnt werden, daß ein Kühlen auch durch eine Wärmeübertragung von dem geformten Artikel zu dem kälteren Formmetall erreicht wird. Da die Vorrichtung zum Extrudieren des Vorformlings, die Vorrichtung zum Formen des Artikels innerhalb der Form 12, und die zugeordnete Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Formhälften 14 und 16 jeweils in der Technik gut bekannt sind, sind sie hier nicht veranschaulicht.
Das Kühlfluid ist kryogen und wird durch Hinzufügen von erwärmtem Gas (das, wie beschrieben wird, aus erwärmtem Kühlfluid gebildet wird, das von dem Artikel rückgewonnen wird) zu dem unter Druck gesetzten flüssigen Kryogen gebildet. Bei Vorrichtung 10 wird flüssiger Stickstoff von einer Zufuhr 18 für unter Druck gesetzten flüssigen Stickstoff in eine Hochdruckeinlaßdüse 19 einer Strahlpumpe 22 durch Öffnen eines Ventils 20 eingeführt und gasförmiges Kryogen, das in dem Speichertank 24 gespeichert ist, wird in einen Niederdruckeinlaß 25 einer Strahlpumpe 22 durch Öffnen eines Ventils 50 eingeführt, was auch nachstehend diskutiert werden wird. Es ist zu verstehen, daß andere mögliche Substanzen für die unter Druck gesetzte flüssige Form des Kryogens verwendet werden könnten, z. B. Kohlendioxid.
Die Strahlpumpe 22 führt zwei Funktionen aus. Erstens vereinigt sie das unter Hochdruck stehende flüssige Kryogen, das durch die Düse 19 eintritt, mit dem unter geringerem Druck stehenden gasförmigen Kryogen, das durch Einlaß 25 von dem Speichertank 24 eintritt und erzeugt eine Mischung, die dürch einen Diffusor 23 bei einem Druck austritt, der größer als der Druck innerhalb des Speichertanks 24 ist. Dieser Druckaufbau wird durch den gut bekannten Ventun-Effekt erreicht, der innerhalb einer Strahlpumpe erzeugt wird, und schafft den notwendigen Druckunterschied, der erforderlich ist, um eine schließliche Rückgewinnung eines Anteils der Mischung zum Wiederauffüllen des Speichertanks 24 zu bewirken. Zweitens schafft die Strahlpumpe 22 ein effizientes und gleichmäßiges thermisches Mischen der flüssigen und gasförmigen Formen des Kryogens. Abhängig von der Rate, bei der das gasförmige Kryogen zu dem flüssigen Kryogen hinzugefügt wird, verdampft das flüssige Kryogen vollständig; oder verdampft teilweise in einen feinen Nebel des flüssigen Kryogens, der zusammen innerhalb eines Stromes des gasförmigen Kryogens getragen wird.
Das Kühlfluid wird in den Artikel durch einen Blasstift oder eine Blasnadel 26 eingeführt. Es sei angemerkt, daß dort abhängig von dem Typ des Teils viele Blasstifte sein können, nämlich überall in dem Artikel, wo ein Loch zulässig ist. Wie in der Technik bekannt ist, ist ein Blasstift 26 konstruiert, um den Vorformling nach dem Schließen der Form 12 zu durchdringen. Wenn der Artikel einmal geblasen ist, wird der Blasstift 26 somit fortfahren, sich in den Artikel zu verlängern.
Als ein Ergebnis davon, daß das Kühlfluid mit dem heißen Artikel in Kontakt steht, wärmt sich das Kühlfluid auf, während sich der heiße Artikel abkühlt. Zusätzlich wird, wenn ein feiner Nebel von flüssigem Kryogen innerhalb des Kühlfluids vorliegt, ein derartiges flüssiges Kryogen verdampft. Das Kühlgas zirkuliert durch den Artikel dadurch, daß es von einem Blasstift 28 abgelassen wird. In dieser Hinsicht sind die Blasstifte 26 und 28 vorzugsweise voneinander beabstandet, um eine Zirkulation des Kühlfluids innerhalb des Artikels sicherzustellen. Die vorliegende Erfindung könnte auch mit der Verwendung eines einzelnen Blasstiftes funktionieren. Beispielsweise könnte ein einzelner Blasstift eine zentrale Öffnung umfassen, durch die das Kühlfluid in den Artikel eintritt, und einen ringförmigen Raum, der die Zentralöffnung umgibt, durch den das erwärmte Kühlfluid von dem Artikel entlüftet. Einiges von dem Kühlfluid wird nach einer Zirkulation durch den Artikel in den Speichertank 24 zum Zurückführen zu der Strahlpumpe 22 während eines nachfolgenden Kühlzyklus rückgeführt.
Eine Speichertankzufuhrleitung 30 ist mit einem Druckentlastungsventil 32 vorgesehen, das auf den gewünschten Druck des Speichertanks 24 eingestellt ist. Wenn der Speichertank 24 eine ausreichende Zufuhr des gasförmigen Kryogens enthält, wird sich das Druckentlastungsventil 32 öffnen, um sicherzustellen, daß das Kühlfluid fortfährt, durch die Form zu zirkulieren. Wie diskutiert werden wird, ist die Speichertankzufuhrleitung 30 auch mit einem Absperrventil 33 und einem Verzögerungsventil 34 vorgesehen. Wenn der Artikel einmal vollständig gekühlt worden ist, steht er als Folge des unter Druck gesetzten gasförmigen Kryogens unter Druck, das als Kühlfluid gedient hat, oder wie auch diskutiert werden wird, möglicherweise als Blasgas. Um zuzulassen, daß sich die Form 12 öffnet, wird zugelassen, daß diese Gase innerhalb des Artikels durch Öffnen des Ausstoßventils 35 abgelassen werden.
Wie angemerkt ist, erhöht, wenn Kühlfluid von dem Blasstift 26 zu dem Blasstift 28 strömt, es seine Temperatur. Somit besteht ein gewisser Grad an Ungleichmäßigkeit beim Kühlen eines Artikels innerhalb der Form 12. Um ein gleichmäßiges Kühlen zu unterstützen, was insbesondere für ein großes Kunststoffteil wichtig sein kann, wird ein Wechselkreis 36 vorgesehen. Der Wechselkreis 36 weist zwei parallele Ventile 38 und 40 auf, die mit dem Auslaß der Strahlpumpe 22 und direkt mit den Blasstiften 26 und 28 verbunden sind. Zusätzlich sind zwei parallele Ventile 42 und 44 mit einer Speichertankzufuhrleitung 30 verbunden. Wenn die Ventile 38 und 44 geöffnet sind, und die Ventile 40 und 42 geschlossen sind, strömt Kühlfluid von der Strahlpumpe 22 in den Blasstift 26 und aus dem Blasstift 28 zu der Speichertankzufuhrleitung 30, und schließlich in den Speichertank 24. Die Ventile 38 und 44 können geschlossen werden und dann können die Ventile 40 und 42 geöffnet werden. Zu diesem Zeitpunkt kehrt die Strömung ihre Richtung um und nun strömt Kühlfluid von der Strahlpumpe 22 in den Blasstift 28, zirkuliert durch den Artikel innerhalb der Form 12 und wird durch Blasstift 26 in die Speichertankzufuhrleitung 30 abgelassen. Die Reihenfolge des Öffnens und Schließens der Ventile auf die oben beschriebene Weise wird bewirken, daß sich die Zirkulation des Kühlfluides innerhalb des Artikels, der in der Form 12 enthalten ist, nacheinander selbst umkehrt, und das gleichmäßige Kühlen des Artikels, der in der Form 12 enthalten ist, unterstützt. Wie angemerkt ist, ist es möglich, daß eine Folge von Blasstiften und Wechselkreisen vorliegt, um eine Mehrfachrichtungszirkulation des Kühlfluids innerhalb der Form zu ermöglichen.
Der Artikel, der in der Form 12 geformt wird, kann entweder mit einem Blasgas geblasen werden, das Luft umfaßt oder das auf die gleiche Weise wie das Kühlfluid gebildet ist, nämlich durch Mischen von flüssigem Kryogen von der Zufuhr 18 des unter Druck gesetzten flüssigen Kryogens mit dem gasförmigen Kryogen, das innerhalb des Speichertanks 24 gespeichert ist. Wenn das Blasgas Luft ist, ist ein Luftventil 46 vorgesehen, das während des oben beschriebenen Kühlzyklus geschlossen ist. Wenn der Artikel mit Luft geblasen wird, ist das Luftventil 46 auf eine Offen-Position eingestellt. Nachdem der Artikel geblasen ist, wird das Verzögerungsventil 34 für eine vorgewählte Zeitperiode, die auf den Beginn der Kühlstufe folgt, in der Geschlossen-Position gehalten. Luft wird dann von dem Druckentlastungsventil 32 entlüftet, um das System zu spülen. Tatsächlich würde das Verzögerungsventil 34 normalerweise bei dem Beginn der Kühlstufe geschlossen bleiben, da sich das gasförmige Kryogen bei einer angehobenen Temperatur befinden wird. Nach einer geeigneten Zeitverzögerung, um zu ermöglichen, daß die Temperatur des rückgewonnenen gasförmigen Kryogens auf ein wünschenswerteres Niveau fällt, öffnet sich das Verzögerungsventil 34, um die Befüllung des Speichertanks 24 mit erwärmten Kühlfluid nach dessen Zirkulation in dem Artikel, der innerhalb der Form 12 enthalten ist, zu ermöglichen.
Wie vorher erwähnt wurde, kann das Blasgas auf die gleiche Weise wie das Kühlfluid gebildet werden. Bei einem derartigen Betrieb ist bei dem Beginn der Blasstufe das Ventil 20 geöffnet, um unter Druck gesetztes flüssiges Kryogen in die Strahlpumpe 22 einzuführen und vorher rückgewonnenes gasförmiges Kryogen von dem Zufuhrtank 24 nach dem Öffnen des Ventils 50 in eine Mischung zu ziehen, so daß das flüssige Kryogen entweder teilweise oder vollständig verdampft wird, abhängig davon, ob irgendwelche Beschränkungen für die Temperatur des Blasgases bestehen. Das Ventil 38 würde in die Offen- Position eingestellt sein, um zu ermöglichen, daß das somit gebildete Blasgas in den Vorformling durch den Blasstift 26 eintritt. Das Ventil 35 würde in die Geschlossen-Position eingestellt sein. Das Ventil 40 könnte auch geöffnet sein, um zuzulassen, daß der Artikel von mehreren Punkten geblasen wird. Das Ventil 34 würde sich nach einer Verzögerung, um zuzulassen, daß das rückgewonnene Gas eine Temperaturreduktion erfährt, öffnen, um zuzulassen, daß einiges von dem gebildeten Blasgas in den Zufuhrtank 24 rückgewonnen wird. Am Ende der Blasstufe würden die Ventile, wie oben für die Kühlstufe dargelegt ist, rückgestellt werden.
Das Blasgas könnte auch durch einfaches Liefern von rückgewonnenern gasförmigem Kryogen von dem Speichertank 24 durch Öffnen des Ventils 50 gebildet werden. In einem derartigen Fall würde das Ventil 20 geschlossen sein und das Blasgas würde geliefert werden, wie oben dargelegt ist.
Wie angemerkt werden kann, sind die oben dargestellten Blasund Kühlprozesse auf einen Druckunterschied angewiesen, der zwischen dem Ablaß der Strahlpumpe 22 und dem Speichertank 24 besteht (dessen Druck nominell bei der Einstellung des Druckentlastungsventils 32 beibehalten wird). Die Strahlpumpe 22 kann keine beliebig große Druckverstärkung auf das gasförmige Kryogen schaffen, das in dem Tank 24 gespeichert ist. Um eine zusätzliche Druckverstärkung zu schaffen, kann der Gasdruck innerhalb des Speichertanks 24 durch Verdunstung von flüssigem Kryogen von der Zufuhr 18 verstärkt werden (durch Wärmeübertragung mit dem rückgewonnenen gasförmigen Kryogen). Diese direkte Druckerhöhung des Speichertanks 24 würde während der Zeit zwischen dem Ende der vorhergehenden Blasstufe und dem Beginn der nächsten Blasstufe auftreten (oder, wenn das Blasgas durch das Kryogen vorgesehen ist, dem Beginn der nächsten Kühlstufe). Dies würde vorzugsweise durch Einstellen der Ventile 34, 38 und 40 in die Geschlossen-Position, und Einstellen der Ventile 20, 48 und 50 in die Offen-Position erreicht werden. Auf diese Weise würde gasförmiges Kryogen von dem Speichertank 24 flüssiges Kryogen von der Zufuhr 18 für flüssiges Kryogen verdampfen und die Mischung würde zu dem Speichertank 24 durch Ventil 48 zurückkehren. Es kann angemerkt werden, daß, wenn dieses direkte Druckerhöhungsschema verwendet wird, der Druck innerhalb des Tanks 24 über der Einstellung des Druckentlastungsventils 32 während eines Abschnitts der Blas- und Kühlstufen liegen kann. Um einen direkten Verlust des gespeicherten gasförmigen Kryogens in dem Speichertank durch das Druckentlastungsventil 32 zu verhindem, ist das Absperrventil 33 in der Speicherzufuhrleitung 30 angeordnet.
Wenn verschiedene Blasformstationen versorgt werden, ist es möglich, daß anstatt eines Speichertanks 24 ein Verteiler verwendet werden könnte, der mit einer Mehrfachblasformvorrichtung verbunden ist. Daher könnte eine Blasformvorrichtung Kühlfluid oder Blasgas unter Verwendung von gasförmigem Kryogen erzeugen, das von einer anderen Blasformvorrichtung rückgewonnen wird.
Der Betrieb der Ventile kann durch aufeinanderfolgende Zeitgeber gesteuert werden, die in der Technik gut bekannt sind. Alternativ dazu kann der Betrieb der Ventile durch einen programmierbaren Logikcomputer gesteuert werden. Bei jedem Steuerungstyp würde die Logik die gleiche sein. Da der Computer oder die Zeitgeber so gut in der Technik bekannt sind, wie deren Verbindungen zu den Betätigern der Ventile, sind dieselben aus Gründen der Veranschaulichungseinfachheit von der Zeichnung weggelassen.
Das Signal, das von den meisten, wenn nicht allen Blasformmaschinen verwendet wird, um das Luftventil 46 zu öffnen, kann verwendet werden, um die Zeitgeber oder den programmierbaren Logikcomputer einzuleiten. Wie oben erwähnt ist, sind alle hier erwähnten Ventile (außer Ausstoßventil 35) vom normal geschlossenen Typ. Sie sind vorzugsweise solenoidbetätigt und weisen eine Zweiwegewirkung auf.
Ein Beispiel des oben erwähnten Betriebs, bei dem Luft als Blasgas verwendet wird, würde wie folgt funktionieren. Dem Ventil 46 würde befohlen werden&sub1; sich für ein Zeitintervall zu öffnen, das als Blaszeit für den Artikel voreingestellt ist, und dem Ausstoßventil 35 würde befohlen, sich zu schließen. Gleichzeitig würden unabhängige Verzögerungen für die Ventile 20, 50 und 34 eingeleitet werden. Am Ende dieser unabhängigen Verzögerungen würden diese vorerwähnten Ventile zum Öffnen für voreingestellte Zeitintervalle ausgelöst werden, das so abschließen würde, daß all diese Ventile gleichzeitig schließen. Somit würden die Ventile 20 und 50 offen eingestellt sein, um das Kühlfluid zu bilden und dann würde das Verzögerungsventil 34 offen eingestellt sein, so daß die gasförmige Form des Kryogens rückgewonnen werden könnte. Das Schließen dieser Ventile würde seinerseits ein Öffnen des Ausstoßventils 35 nach einer Zeitverzögerung auslösen. Das Öffnen des Ventils 20 würde auch einen Rückführzeitgeber einleiten, um die Ventile 38 und 42 als ein Paar und die Ventile 40 und 44 als ein anderes Paar auszulösen. Bei jedem Paar würde, wenn das Ventil 38 offen wäre, Ventil 42 geschlossen sein und umgekehrt, und wenn Ventil 40 offen wäre, würde Ventil 44 geschlossen sein und umgekehrt. Dies würde zulassen, daß das Kühlfluid wechselweise in die Form von den beiden beabstandeten Orten oder Blasstiften 26 und 28 eingeführt wird.
Wenn das Blasgas auf die gleiche Weise wie das Kühlfluid gebildet wird, würde das voreingestellte Zeitintervall für das Luftventil 46 bei "0.0" Sekunden eingestellt sein. Die Ventile 20 und 50 würden zum Einstellen in die Offen-Position ausgelöst werden und das Verzögerungsventil 34 würde eingestellt sein, um nach einer Verzögerung zu öffnen. Die Ventile 20, 50 und Ventil 34 würden eingestellt sein, um offen zu bleiben, so daß der Artikel geblasen würde und dann durch das gebildete Kühlgas gekühlt würde, und würden dann alle gleichzeitig schließen. Das Ausstoßventil 35 würde dann nach einer Zeitverzögerung öffnen, um die Entfernung des Artikels aus der Form 12 zuzulassen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von blasgeformten Kunststoffartikeln, das umfaßt, daß ein Kunststoffartikel durch Einführen eines unter Druck gesetzten Blasgases in einen Vorformling aus heißem Kunststoffmaterial eingeführt wird, der innerhalb einer Form angeordnet ist, bis der Vorformling auf die Gestalt der Form geformt ist, wodurch der Vorformling gekühlt und das Kühlfluid erwärmt wird, und dann Kühlfluid in den gestalteten Vorformling eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid durch Mischen von unter Druck gesetztem flüssigem Kryogen mit erwärmtem gasförmigem Kryogen, das von einem vorher aufgeblasenen Kunststoffvorformling während dessen Kühlung rückgewonnen wird, gebildet wird, wodurch das flüssige Kryogen als ein Ergebnis des Mischens zumindest teilweise verdampft, wobei die Zusammensetzung des gasförmigen Kryogens im wesentlichen die gleiche wie die des flüssigen Kryogens ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin während des Blasens das Kühlfluid auch in den Vorformling eingeführt wird, um als das Blasgas zu funktionieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin Gas, das von einem vorher hergestellten Artikel rückgewonnen wird, als das Blasgas verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das kryogene Kühlfluid wechselweise in jeden von zumindest zwei beabstandeten Orten des Artikels eingeführt und davon abgelassen wird, so daß das Kühlfluid innerhalb des Artikels zuerst in ein Ende und dann in der entgegengesetzten Richtung zirkuliert, um ein ausgeglichenes Abkühlen des Artikels zu unterstützen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das rückgewonnene Gas mit dem unter Druck gesetzten flüssigen Kryogen in einer Strahlpumpe gemischt wird, die das Gas in das flüssige Kryogen zieht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das rückgewonnene Gas in einen Speichertank eingeführt wird, und von dem Speichertank geliefert wird, um mit dem unter Druck gesetzten flüssigen Kryogen gemischt zu werden.

7. Blasformvorrichtung, umfassend eine Form (12) ein Blasmittel (26) zum Blasen eines Vorformlings aus heißem Kunststoffmaterial, der innerhalb der Form (12) angeordnet ist, mit einem unter Druck gesetzten Blasgas, bis der Vorformling in die Form (12) eingepaßt ist und dadurch einen Artikel formt, und zumindest einen Einlaß (26) zum Einführen eines Kühlfluids in den Artikel, so daß sich der Artikel abkühlt und sich das Kühlfluid erwärmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich ein Mittel (22) zum Mischen von unter Druck gesetztem flüssigem Kryogen mit erwärmtem gasförmigem Kryogen umfaßt, das von einem vorher gekühlten Artikel rückgewonnen wird, und ein Mittel zum Leiten der resultierenden Mischung, die zumindest teilweise verdampftes flüssiges Kryogen umfaßt, zu dem Einlaß (26).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin das Mischmittel (22) eine Strahlpumpe (22) umfaßt, die aufweist:

einen Hochdruckeinlaß (19) zum Aufnehmen des unter Druck gesetzten flüssigen Kryogens;

einen Niederdruckeinlaß (25) in Verbindung mit dem Zufuhrmittel für rückgewonnenes Gas; und

einen Diffusor (23), der an seiner Auslaßseite mit dem Kühlfluideinlaß (26) und an seiner Einlaßseite mit dem Niederdruck- und Hochdruckeinlaß (25 bzw. 19) in Verbindung steht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, mit ersten und zweiten Blasstiften (26 bzw. 28), die voneinander beabstandet sind, wobei der Kühlfluideinlaß (26) den ersten Blasstift (26) umfaßt, und der zweite Blasstift (28) in der Lage ist, in Verbindung mit einem Reservoir (24) für das rückgewonnene Gas angeordnet zu sein, wodurch beim Betrieb das Kühlfluid in der Lage ist, durch den Artikel in einer Richtung von dem ersten Blasstift (26) zu dem zweiten Blasstift (28) zu strömen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, zusätzlich mit einem Ventilmittel (38, 40, 42, 44), das dazu dient, den zweiten Blasstift (28) in Verbindung mit dem Mischmittel (22) und den ersten Blasstift (26) in Verbindung mit dem Reservoir (24) anzuordnen, wodurch die Richtung der Strömung umgekehrt wird.