DE3020913C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen, aus thermo­ plastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen­ terephthalat bestehenden, einseitig geschlossenen Vorformling mit einem an dem offenen Ende angeordneten Mündungsteil mit angrenzendem Halsabschnitt und mit einem zwischen dem Halsabschnitt und dem verschlossenen Ende angeordneten rohrförmigen Körperabschnitt, wobei der Mün­ dungsteil und der Halsabschnitt aus dem um mindestens das ca. 3fache in Axialrichtung orientierten, teilkristalli­ sierten Kunststoff besteht. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung des Rohlings.

Ein bekannter Vorformling dieser Art (US-PS 41 08 937) wird aus einem zunächst amorphen Rohling durch axiales Strecken bei einer Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur hergestellt. Dabei wird das Material teilweise durch den Streckvorgang orientiert. Die Orientierung findet dabei aber überall im Rohling statt, der also auch in den Bereichen orientiert und damit teilweise kristallisiert ist, aus denen durch Blasformen später der Hauptteil des Behälters geschaffen werden soll. Einem solchen Blasformen setzt der Hauptteil aber einen verhältnismäßig großen Widerstand entgegen, wenn dieser Hauptteil bereits teilweise orientiert ist. Außerdem kann durch das Strecken bei erhöhter Tempera­ tur nur eine nicht genau definierte Verformung des Mün­ dungsbereiches bewirkt werden, die zudem nicht sehr groß ist und damit nicht zu großer Kristallinität und damit Festig­ keit führen kann, die erforderlich ist, wenn am Mündungsteil ein Verschluß angebracht werden soll. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich solche bei erhöhter Temperatur bewirkten Verformungen bei erneutem Ansteigen der Temperatur teilweise zurückbilden können. Dies ist im Zusammenhang mit der Tatsache zu sehen, daß durch das Strecken bei erhöhter Temperatur nur eine beschränkte Kristallinität erreicht werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, einen Vorformling zu schaffen, der im Mündungsteil gute Stabilität besitzt und der im Hauptteil aus Material besteht, das durch Blasformen noch leicht verformt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Kristal­ linität des Kunststoffes im Mündungsteil höchstens 50%, vorzugsweise 10 bis 20% beträgt, und daß der Körperab­ schnitt und der verschlossene Endabschnitt im wesentlichen aus amorphem, unorientiertem Werkstoff mit einer Kristallinität von weniger als 5% besteht.

Die axiale Streckung erfolgt bei einer niedrigen Temperatur, was aber nicht ausschließt, daß anschließend auch der Halsbereich noch bei erhöhter Temperatur weiter verformt werden kann. So zeichnet sich eine vorteilhafte Ausfüh­ rungsform des Vorformlings der Erfindung dadurch aus, daß der Halsabschnitt durch axiales, mindestens 3faches Recken sowie durch Blasformen bei einer Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur geformt ist, und daß die Kristallinität des Werkstoffes des Halsabschnittes höch­ stens 50%, vorzugsweise 10 bis 35% beträgt.

Der Vorformling kann auch aus anderen thermoplastischen Kunststoffen vom Typ Polyester oder Polyamid hergestellt werden. Beispiele solcher Werkstoffe sind Polyhexamethylen- Adipamid, Polycaprolactam, Polyhexamethylen-Sebacamid, Polyethylen-2,6- und 1,5-Naphthalat, Polytetramethylen-1,2- Dioxybensoat und Copolymere von Ethylenterephthalat, Ethylenisophthalat und andere ähnliche Polymere. Die Erfindung beschränkt jedoch sich nicht allein auf die Anwendung dieser Werkstoffe, sondern sie ist auch für viele andere thermoplastische Kunststoffe anwendbar.

Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf Polyethylenterephthalat, im weiteren als PET bezeichnet.

Zum besseren Verständnis der Problemstellung und der Erfin­ dung sollen einige charakteristische Eigenschaften des Polyesters Polyethylenterephthalat beschrieben werden. Aus dem Schrifttum, z. B. Properties of Polymers, von D. W. van Krevelen, Elsevier Scientific Publishing Company, 1976, ist bekannt, daß sich die Eigenschaften des Werkstoffes bei einer Orientierung amorphen Polyethylenterephthalats verän­ dert. Einige dieser Veränderungen sind in den Diagrammen, Abb. 14.3 und 14.4, auf den Seiten 317 und 319 im Buch "Properties of Polymers" dargestellt. Die in nachstehender Diskussion verwendeten Bezeichnungen entsprechen den Be­ zeichnungen im genannten Buch.

PET, ebenso wie viele andere thermoplastische Kunststoffe, läßt sich durch Recken des Werkstoffes orientieren. Norma­ lerweise erfolgt dieses Recken bei einer Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur Tg des Werkstoffes.

Durch die Orientierung verbessern sich die Festigkeitsei­ genschaften des Werkstoffes. Aus dem Schrifttum geht hervor, daß beim Thermoplast PET eine Erhöhung des Reckverhältnisses Λ, d. h. Quotient zwischen Länge des gereckten Werkstoffes und Länge des ungereckten Werkstoffes, auf eine Erhöhung der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften mit sich führt. Bei einer Erhöhung des Reckverhältnisses Λ von ca. 2mal bis etwas über 3mal liegen besonders große Veränderungen der Werkstoffeigenschaften vor. Hierbei verbessert sich die Festigkeit in der Orientierungsrichtung markant, während gleichzeitig die Dichte ρ ebenso wie die Kristallinität Xc ansteigt und die Glasumwandlungstemperatur Tg erhöht wird. Aus dem Diagramm auf Seite 317 geht hervor, daß der Werk­ stoff nach dem Recken, wobei Λ den Wert 3,1 annimmt, einer Kraft pro Flächeneinheit widersteht, die σ = 10 entspricht und dies bei sehr geringer Dehnung, während die Dehnung bei Λ = 2,8 wesentlich größer ist. Im weiteren wird manchmal der Begriff "Schritt" verwendet, um einen Orientierungsverlauf zu bezeichnen, der durch ein Recken bzw. eine Dickenvermin­ derung von mindestens ca. 3mal erzielt wird, und bei dem oben angegebene, markante Verbesserungen der Werkstoffei­ genschaften eintreten.

Die oben angegebenen Diagramme zeigen Veränderungen, die man bei monoaxialer Orientierung des Werkstoffes erhält. Bei biaxialer Orientierung erhält man ähnliche Effekte in beiden Orientierungsrichtungen. Die Orientierung erfolgt durch aufeinanderfolgende Reckungen.

Erfindungsgemäß wurde nun herausgefunden, daß man entspre­ chend verbesserte Werkstoffeigenschaften auch erhält, wenn ein amorpher Werkstoff bis zum Fließen gereckt wird und der Werkstoff vor dem Fließen eine Temperatur hat, die unter der Glasumwandlungstemperatur Tg liegt. Bei einem Zugstab ergibt sich in der Fließzone eine Durchmesserverminderung um das ca. 3fache. Beim Ziehen wird die Fließzone kontinuierlich in den amorphen Werkstoff hineinversetzt, während gleichzeitig der Werkstoff, der bereits den Fließzustand durchgemacht hat, die Zugkräfte des Prüfstabs ohne hinzukommende ver­ bleibende Reckung aufnimmt. Entsprechende Verhältnisse treten auch bei rohrförmigen zu verformenden Gegenständen auf.

Demgemäß zeichnet sich ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, bei dem ein rohrförmiger an seinem einen Ende geschlossener Rohling aus einem amorphen Werkstoff axial orientiert wird, dadurch aus, daß das Orientieren des Werkstoffes bei einer Ausgangstem­ peratur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur in dem dem Mündungsteil und dem angrenzenden Halsabschnitt des Rohlings entsprechenden Rohrabschnitt durch äußeren Druck unter Verminderung der Materialdicke und unter gleichzeitigem Verschieben von Material in Axialrichtung mittels wenigstens einer Formungsrolle erfolgt, und daß der Rohrabschnitt danach bis zu einer Temperatur oberhalb der Glasumwand­ lungstemperatur erhitzt und radial durch Blasen gegen eine Form zu dem Mündungsteil und dem Halsabschnitt expandiert wird.

Eine Kaltverformung mit Hilfe von Rollen ist zwar bekannt, um die Berststärke von Kunststoffrohren zu erhöhen (US-PS 32 05 289). Bei dem vorbekannten Verfahren findet aber erstens keine axiale Reckung statt, so daß die besonderen erfindungsgemäßen Vorteile nicht erreicht werden können. Außerdem werden andere Ziele angestrebt (erhöhte Berststärke und nicht etwa höherer Verformungswiderstand). Auch an ein anschließendes Verformen bei erhöhten Temperaturen ist dort nicht gedacht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann also ganz gezielt ein Vorformling hergestellt werden, der im Mündungsteil eine große Kristallinität hat, sehr stabil ist und genau die gewünschte Form hat, die durch Blasformen bei einer höheren Temperatur hergestellt wurde, z. B. in Form eines gewünschten Gewindes. Der Hauptteil des Behälters besteht dagegen zunächst weiter aus amorphem Material, das dann durch Blasformen bei erhöhter Temperatur zum eigentlichen Haupt­ teil des Behälters aufgeweitet werden kann. Durch das Verfahren ist es so möglich, Hals- und Mündungsteil einer­ seits und Hauptteil andererseits getrennten Behandlungen und Verformungsvorgängen zu unterwerfen, so daß der fertige Behälter an allen Teilen genau die gewünschten Eigenschaften hat.

Da alle Behälterteile (und nicht nur der Hauptteil) verformt worden sind, weist der Behälter auch überall im wesentlichen die gleiche Glasübergangstemperatur auf, so daß er auch bei erhöhten Temperaturen überall sehr stabil ist.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Fixierungsorgan zum Fixieren des offenen Endabschnittes des Rohlings, mit einem Blasdorn und mit einer Blasform zum Expandieren des Rohrabschnittes gegen die Formwand zur Bildung des Mündungsteils und des Halsabschnittes des Vorformlings zeichnet sich dadurch aus, daß das Fixie­ rungsorgan mit dem Rohling mittels einer Antriebsvorrichtung drehbar ist, daß ein Stützzylinder zum Abstützen des Roh­ lings zumindest an seinem einen Ende vorgesehen ist und daß wenigstens eine Formungsrolle in einer Halterung gelagert ist, wobei die Halterung durch Antriebsvorrichtungen relativ zu dem Rohling radial und axial verschiebbar ist.

Das druckerzeugende Organ kann auch mit mehreren Formungs­ rollen versehen sein. Bei der Ausführung mit mehreren Formungsrollen können diese in Axialrichtung im Verhältnis zueinander etwas versetzt angeordnet sein. Bei einer vorzugsweisen Ausführung weist jede Formungsrolle in Axial­ richtung der Rolle gesehen eine mittige Preßfläche und auf beiden Seiten der Preßfläche je eine Haltefläche auf. Der Durchmesserunterschied ist doppelt so groß wie die Dickenverminderung, bei der eine Orientierung des Werk­ stoffes erzielt wird. Die Übergangsflächen zwischen Preß­ fläche und Halteflächen bilden bei PET vorzugsweise einen Winkel von ca. 45° zur Rollenachse. Der genannte Winkel ist auf die Steigung abgestimmt, die im Übergang zwischen amorphem Werkstoff und gezogenem Werkstoff bei Kaltverformen des Werkstoffes entsteht.

Durch die Verformung mit Hilfe von Formungsrollen ist es auch möglich, den Behälter sehr nahe an seinem Ende, der späteren Mündung, zu verformen. Auf diese Weise können die Materialverluste vermieden werden, die beim Abschneiden eines großen Materialbereichs bei einem vorbekannten Ver­ fahren (US-PS 41 08 937) auftreten.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausfüh­ rungsformen beschrieben, wobei

Fig. 1-2 eine Druckumformausrüstung in verschiedenen Arbeitsstellungen darstellen,

Abb. 3 verschiedene Phasen des Druckumformungsvorganges darstellt,

Abb. 4-5 wahlweise Ausführungen von Vorrichtungen und Blasformen zum Formen von Mündungsteilen und anschließenden Halsabschnitten darstellen,

Abb. 6 eine Vorrichtung zum Abtrennen des durch Blasen geformten Roh­ res darstellt und

Abb. 7-8 wahlweise Ausführungsformen von Vorformlingen gem. der Erfin­ dung darstellen.

In Abb. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Druckumformen eines Rohres aus thermo­ plastischem Werkstoff dargestellt. Abb. 1a bzw. 2a zeigen die Vorrichtung in Vorderansicht und Abb. 1b bzw. 2b zeigen die Vorrichtung in Seitenansicht. In Abb. 1 befindet sich die Vorrichtung in der Ausgangsstellung und in Abb. 2 in der Arbeitsstellung.

In Abb. 1 und 2 erkennt man ein Maschinengestell 10, in dem eine Halterung 11 so angeord­ net ist, daß sie in einer Bahn eine hin- und hergehende Bewegung beschrei­ ben kann. Die Halterung besteht aus einem oberen Halterungsarm 12 und einem unteren Halterungsarm 13, die beweglich mit einem Druckzylinder 14 verbunden sind. Der Druckzylinder 14 ist am oberen Ende über eine Lagerung 20 in einem Wagen 19 befestigt, der in der Bahn läuft. An den Druckzylinder 14 ist ei­ ne Leitung 26 für Druckmittel angeschlossen. Ein Anschlag 16 wird vom unteren Halterungsarm 13 betätigt und gibt an, daß sich die Halterung 11 in Arbeitsstellung befindet. Die Anschläge 17 und 27 geben die beiden Endstellungen für die hin- und hergehende Bewegung der Halterung 11 an.

Eine Vorschubwelle 18 wird von einer nicht abgebildeten Antriebsvorrichtung angetrieben und ist durch eine mit Innengewinde versehene Bohrung 32 in der Halterung 11 geführt. Die Vorschubwelle 18 hat ein dem Innengewinde 32 ent­ sprechendes Außengewinde 31, und sie ist außerdem an der Antriebsgegenseite im Maschinengestell 10 gelagert. In der Halterung 11 ist eine Formungsrolle 22 gela­ gert angeordnet.

In den Abbildungen erkennt man weiterhin ein durch ein Fixierungsorgan 30 fixiertes Rohr 50, das durch eine nicht abgebildete Antriebsvorrichtung ge­ dreht wird.

Zur Stabilisierung der Lage des Rohres 50 ist ein eine Welle bildender innerer Stützzylinder 28 angeordnet, der ebenfalls durch das Fixierungsorgan 30 fixiert wird. Das gegenüberliegende Ende des Stützzylinders ist in einem Lager 29 drehbar gelagert. Die Länge des inneren Stützzylinders 28 ist so gewählt, daß eine Verlängerung des Rohres 50 möglich ist.

In Abb. 3a-d ist die Ausführung der Formungsrolle 22 ausführlicher dargestellt. Die Formungsrolle weist eine mittige Preßfläche 23 sowie zwei Halteflächen 24 a-b auf beiden Seiten der Preßfläche und in Axialrichtung der Rolle gese­ hen auf. Der Durchmesser der Halteflächen ist geringer als der der Preßflä­ che, wobei der Durchmesserunterschied doppelt so groß ist wie die Verschie­ bung in Axialrichtung des Rohres 50, die die Rolle aus der in Abb. 3a dargestell­ ten Stellung bis zur in Abb. 3b dargestellten Stellung beschreibt. Zwischen Preßfläche und den beiden Halteflächen erkennt man Übergangsflächen 33, die schrägwinklig zur Axialrichtung der Rolle angeordnet sind. Der Winkel ist auf die Neigung bei dem Übergang abgestimmt, der bei Kaltverformen in der Fließzo­ ne des Werkstoffes entsteht.

Abb. 3a zeigt ein unbehandeltes Rohr 50, bei dem die Rolle 22 gegen die äußere Oberfläche des Rohres anliegt. Abb. 3b-c zeigt das Rohr 50 b bzw. 50 c während verschiedener Phasen des Bearbeitungsganges, und Abb. 3d zeigt das Rohr 50 d nach beendetem Bearbeitungsvorgang. In den Abbildungen sind die Abstände x, y, z sowie 3x, 3y bzw. 3z angegeben, wobei x, y, z den Vorschub der Rolle in Axial­ richtung des Rohres und 3x, 3y bzw. 3z die diesem entsprechenden Längen des bearbeiteten Gebietes bezeichnen. Bei der Bearbeitung liegt die Verlängerung des Rohres somit in der Größenordnung 2z. Die Hinweisziffer 51 bezeichnet einen bearbeiteten Teil des Rohres.

In Abb. 4 erkennt man eine Vorrichtung zum Umformen des bearbeiteten Teils 51 d des Rohres 50 d durch Formblasen. Die Vorrichtung besteht aus den Halterungen 20 a-b, 20 a-b, die die beiden Enden des Rohres fixieren. Die Endflächen des Rohres liegen gegen Dichtungen 34, 41 an. Eine der beiden Halterungen 20 a-b ist mit einem Auslaßventil 36 versehen. Zwischen den Halterungen 20, 21 ist eine Form 57 a-b angeordnet, deren Formungsfläche der gewünschten Form des Rohres nach dem Blasen des bearbeiteten Teils 51 d des Rohres entspricht. Die Hinweisziffern 52 a und 52 b bezeichnen zwei gegeneinander gerichtete Mündungs­ teile des radial expandierten Rohres 50. Ein Blasdorn 27 mit Öffnungen ist für die Zufuhr von Druckmittel zu dem geschlossenen Hohlraum, der im Inne­ ren des Rohres 50 mit Hilfe der bereits genannten Dichtungen 34, 41 gebildet wird, angeordnet. Eine Dichtung 35 ist zwischen dem Blasdorn und den Halterun­ gen 20 a-b für den dichtenden Anschluß des Dorns gegen diese angeordnet.

Abb. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Umformen des bearbeiteten Teils 51 d des Rohres, wobei diese Vorrichtung im Prinzip mit der in Abb. 4 dargestellten übereinstimmt. In der Abbildung ist jedoch nur die ei­ ne 20 a-b der beiden Halterungen und nur ein Teil der Form 59, entsprechend der Form 57 in Abb. 4, dargestellt. Die Abbildung zeigt weiterhin das mittige bearbeitete Gebiet, das gegen die Form 59 geblasen ist. Die die Form 59 um­ gebenden Oberflächen stimmen mit der Form von zwei gegeneinander gerichteten Mündungsteilen (von denen nur der eine 52 a in der Abbildung dargestellt ist) und Teilen des angrenzenden zukünftigen Halsabschnittes 60 a des aus den sich in Herstellung befindlichen Rohlingen zu formenden Behälters überein. Ein Ge­ biet 56 mit größtem Durchmesser der geformten zukünftigen Halsabschnitte hat vorzugsweise einen Durchmesser, der mindestens das Dreifache des ursprüngli­ chen Durchmessers des Rohres beträgt.

Abb. 6 zeigt eine Vorrichtung zum Abtrennen des durch Blasen geformten Rohres. Gemäß der Abbildung teilt eine Abtrennvorrichtung 58 das geblasene Rohr 50 im Übergang zwischen den beiden geformten Mündungsteilen 52 a-b.

Abb. 7-8 zeigen fertiggestellte rohrförmige Vorformlinge 60, wobei der Vorform­ ling 60 a gem. Abb. 7 aus einem Rohlingteil gem. Abb. 4 und der Vorformling 60 b gem. Abb. 8 aus einem in Abb. 5 dargestellten Rohlingteil gebildet wurde. Am jeweiligen einen Ende besitzen die Vorformlinge einen Mündungsteil 62 a, 62 b mit angrenzenden Halsabschnitten 63 a, 63 b. Am jeweiligen gegenüberliegenden Ende besitzen die Vorformlinge ein verschlossenes Ende 61 a, 61 b. Zwischen den verschlossenen Enden 61 a, 61 b und den Halsabschnitten 63 a, 63 b erkennt man einen rohrförmigen Abschnitt 64 a, 64 b.

Bei der Druckformung eines Rohres 50 wird dieses im Fixierungsorgan 30 be­ festigt. Hierbei umschließt es den inneren Stützzylinder 28. Der Druckzylin­ der 14 wird mit Druck beaufschlagt und verschiebt hierbei die Halterung 11 so, daß der untere Halterungsarm 13 in Richtung zum Anschlag 16 geführt wird. Hierbei wird die Rolle 22 in Radialrichtung zum Rohr 50 verschoben, und die Rolle nimmt in einer ersten Phase die in Abb. 1 dargestellte Stellung ein. Gleichzeitig mit der Druckbeaufschlagung des Druckzylinders 14 laufen die An­ triebsvorrichtungen für das Fixierungsorgan 30 an, wobei das Rohr 50 um seine Achse gedreht wird.

Der Druckzylinder 14 verschiebt danach die Halterung 11 weiter, bis der untere Halterungsarm 13 gegen den Anschlag 16 anliegt und die Halterung die in Abb. 2 dargestellte Stellung einnimmt. Das Verschieben der Halterung 11 be­ wirkt, daß die Rolle 22 ihre andere Stellung, d. h. die Arbeitsstellung, ein­ nimmt. Hierbei wird der Werkstoff in der Wand des Rohres 50 verdrängt. In der Einleitungsphase dieses Vorschubvorganges wird die Wand rein elastisch verformt, aber wenn der Zustand des Höchstdruckes vorliegt, tritt beim Werk­ stoff ein Fließen ein, und die auftretende Verformung verbleibt und bedeutet eine Verminderung der Wanddicke auf ca. ¹/₃ der ursprünglichen Dicke.

Der Anschlag 16 gibt, wie bereits genannt, an, daß sich die Rolle in Arbeitsstellung befindet. Der Anschlag 16 veranlaßt das Anlaufen der Antriebsvorrichtungen für die Vorschubwelle 18, so daß letztere in eine Dreh­ bewegung versetzt wird. Bei dieser Drehbewegung wird die Halterung 11 aufgrund der Gewinde der Vorschubwelle 18 und Bohrung 32 verschoben, bevor die Halterung 11 gegen den Anschlag 17 anstößt. Gleichzeitig wird eine Abschaltung der Drehbewegung des Fixierungsorganes 30 und eine Rückkehrbewegung beim Druck­ zylinder 14 veranlaßt, so daß die Halterung eine Stellung entsprechend der in Abb. 1 dargestellten einnimmt. Das geformte Rohr kann danach aus der Formvor­ richtung herausgenommen werden.

Die Abb. 3a-d zeigen das grundlegende Umformen des Rohres 50. Abb. 3a entspricht der Stellung gem. Abb. 1, Abb. 3b-c veranschaulicht den Ablauf des Umformungsvorganges, und Abb. 3d zeigt die der Abb. 2 entsprechende Stellung. Durch die Verminderung der Wanddicke verlängert sich das Rohr in seiner Axial­ richtung. Der gesamte Vorschub z der Rolle in Axialrichtung des Rohres re­ sultiert in einem bearbeiteten Teil 51 d von der Länge 3z, was bedeutet, daß sich das Rohr während der Bearbeitung um die Länge 2z verlängert hat.

Aus Abb. 3b geht hervor, wie die Übergangsfläche 33 b der Rolle gegen den Werk­ stoff in der Fließzone anliegt, während gleichzeitig die Haltefläche 24 b et­ waige Tendenzen zu einer Wellenbildung des Werkstoffes im Anschluß an die Fließzone ausschaltet.

In obiger Beschreibung wurde vorausgesetzt, daß die Halterung 11 und die Rol­ le 12 in den Abbildungen von rechts nach links verschoben wird, d. h. in Rich­ tung der Verlängerungsrichtung des Rohres. Der Formungsvorgang kann wahlwei­ se in der entgegengesetzten Richtung stattfinden. Zweckmäßigerweise wird die Ausrüstung so gestaltet, daß jedes zweite Rohr beim Vorschub der Rolle gegen bzw. in Verlängerungsrichtung des Rohres geformt wird. Für diesen Zweck ist der Anschlag 27 angeordnet, der anspricht, wenn die Halterung 11 bei der Bewegung in Verlängerungsrichtung des Rohres die Stellung eingenommen hat, die beim Vorschub in Verlängerungsrichtung des Rohres die Ausgangsstellung darstellte. Beim Vorschub in Verlängerungsrichtung des Rohres beträgt die Drehgeschwindigkeit der Vorschubwelle 18 das ca. 3fache der Drehgeschwindig­ keit beim Vorschub in entgegengesetzter Richtung.

Beim Blasen des bearbeiteten Rohres wird das Rohr bei Halterungen 20 a, 20 b befestigt, wonach der Blasdorn 27 dichtend in das Rohr eingeführt wird. Das Auslaßventil 36 ist hierbei geschlossen. Das bearbeitete Gebiet 51 d des Roh­ res wird durch Vorrichtungen gem. einer bekannten Technik erhitzt, wonach die Form 57 geschlossen wird. Um die Erhitzung des Werkstoffes zu beschleunigen, kann eventuell auch der Dorn 27 mit Beheizung versehen sein. Der geschlos­ sene Raum im Inneren des Rohres 50 wird mit Druck beaufschlagt, und der er­ hitzte Teil des Rohres wird bis zum Anliegen gegen die kalten Formflächen der Form 57 bzw. 59 geblasen. Wenn der Werkstoff so weit abgekühlt ist, daß er formstabil ist, wird die Form 57 bzw. 59 geöffnet, und eine Abtrennvorrichtung 58 trennt das geblasene Rohr in zwei Rohlingteile im Übergang zwischen den bei­ den zukünftigen Mündungsteilen.

In obiger Beschreibung wurde gezeigt, wie die Rohlingteile durch Abtrennen des gezogenen und geformten Rohres gebildet werden. In einer vorzugsweisen Ausfüh­ rungsform der Erfindung werden die Rohlingteile mit Hilfe einer oder mehrerer Trennscheiben, die sich im Übergang zwischen den beiden zukünftigen Mündungs­ teilen unter Druck rund um die Umkreisfläche des geformten Rohres drehen, voneinander abgetrennt.

Um aus den erzeugten Rohlingteilen einen Vorformling gem. einer der in Abb. 7-8 dargestellten wahlweisen Ausführungsformen zu erhalten, wird das nicht geformte Ende des jeweiligen Rohlingteils durch Umformen verschlossen. Hierzu bedient man sich einer bereits bekannten Technik, gem. der z. B. der Werkstoff auf eine Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur Tg erhitzt wird, wonach der Rohling in eine kugelförmige Schale gepreßt wird, die den erhitz­ ten Werkstoff umformt und das Ende des Rohres verschließt.

Oben wurde im Anschluß an die Abbildungen eine Vorrichtung gezeigt, die nur eine Formungsrolle enthält. Bei gewissen Anwendungsbeispielen kommt eine An­ zahl von Formungsrollen oder Druckerzeugungsorganen zum Einsatz. Besondere Vorteile hierbei bietet ein Ausführungsbeispiel mit drei druckerzeugenden Or­ ganen, die entsprechend den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind.

Bei der Umformung des Rohres durch die Druckerzeugungsorgane (Formungsrollen) wird immer Wärme erzeugt. Bei gewissen Anwendungsfällen werden deshalb die Druckerzeugungsorgane gekühlt, damit sichergestellt ist, daß deren Anliege­ flächen immer die Glasumwandlungstemperatur des Werkstoffes des Rohres unter­ steigen. Insbesondere bei der Anwendung von Druckerzeugungsorganen kleinerer Abmessungen kann der Temperaturanstieg solche Werte annehmen, daß eine Kühlung erforderlich ist.

Claims (5)

1. Rohrförmiger, aus thermoplastischem Kunststoff, insbe­ sondere aus Polyethylenterephthalat bestehender, ein­ seitig geschlossener Vorformling mit einem an dem offenen Ende angeordneten Mündungsteil mit angrenzendem Halsabschnitt und mit einem zwischen dem Halsabschnitt und dem verschlossenen Ende angeordneten rohrförmigen Körperabschnitt, wobei der Mündungsteil und der Halsab­ schnitt aus dem um mindestens das ca. 3fache in Axial­ richtung orientierten, teilkristallisierten Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallinität des Kunststoffes im Mündungsteil (52, 62) höchstens 50%, vorzugsweise 10 bis 20% beträgt, und daß der Körperabschnitt und der verschlossene Endabschnitt (61) im wesentlichen aus amorphem, unorientiertem Werkstoff mit einer Kristallinität von weniger als 5% besteht.

2. Vorformling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halsabschnitt (63) durch axiales, mindestens 3faches Recken sowie durch Blasformen bei einer Temperatur oberhalb der Glasumwandlungstemperatur geformt ist und daß die Kristallinität des Werkstoffs des Halsab­ schnittes (63) höchstens 50%, vorzugsweise 10 bis 35% beträgt.

3. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem ein rohrförmiger, an seinem einen Ende ge­ schlossener Rohling aus dem amorphen Werkstoff axial orientiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Orien­ tieren des Werkstoffes bei einer Ausgangstemperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur in dem dem Mündungsteil und dem angrenzenden Halsabschnitt des Rohlings entsprechenden Rohrabschnitt durch äußeren Druck unter Verminderung der Materialdicke und unter gleichzeitigem Verschieben von Material in Axialrichtung mittels wenigstens einer Formungsrolle erfolgt und daß der Rohrabschnitt danach bis zu einer Temperatur ober­ halb der Glasumwandlungstemperatur erhitzt und radial durch Blasen gegen eine Form zu dem Mündungsteil und dem Halsabschnitt expandiert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 3, mit einem Fixierungsorgan zum Fixieren des offenen Endabschnittes des Rohlings, mit einem Blasdorn und mit einer Blasform zum Expandieren des Rohrab­ schnittes gegen die Formwand zur Bildung des Mündungs­ teils und des Halsabschnittes des Vorformlings, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierungsorgan (30) mit dem Rohling (50, 60) mittels einer Antriebsvorrichtung drehbar ist, daß ein Stützzylinder (28) zum Abstützen des Rohlings (50, 60) zumindest an seinem einen Ende vorgesehen ist und daß wenigstens eine Formungsrolle (22) in einer Halterung gelagert ist, wobei die Halterung (11-13) durch Antriebsvorrichtungen (14, 18) relativ zu dem Rohling (50, 60) radial und axial ver­ schiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (22) eine zylindrische mittige Preßfläche (23) und eine zylindrische Haltefläche (24) auf beiden Seiten der Preßfläche (23) aufweist, wobei der Radius jeder der Halteflächen (24) um die Wanddickenminderung des Rohlings (50, 60) kleiner ist als der Radius der Preßfläche (23) und wobei der Übergang von der Preßflä­ che (23) zu den Halteflächen durch zur Achse der Rolle (22) schrägwinklig, bei Polyethylenterephthalat vor­ zugsweise unter 45 Grad verlaufende Übergangsflächen (33) gebildet ist.