DE2160854B2

DE2160854B2 - Verfahren zum Kühlen eines nach dem Blasverfahren hergestellten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff innerhalb einer Blasform

Info

Publication number: DE2160854B2
Application number: DE2160854A
Authority: DE
Inventors: Jeno Peter Haddon Township N.J. Bercz; Denes B. Cincinnati Ohio Hunkar
Original assignee: Hunkar Instrument Development Laboratories Inc Cincinnati Ohio (vsta)
Current assignee: Hunkar Instrument Development Laboratories Inc Cincinnati Ohio (vsta)
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1971-12-03
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2160854C3; DE2160854A1; US3694424A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem solchen, durch die DE-AS 12 72 525 bekannten Verfahren wird in den Vorformling, nachdem er mit gasförmiger Kohlensäure aufgeblasen worden ist, als Kühlmedium flüssige Kohlensäure eingeführt, u. a. auch bei einem dem Tripelpunkt des Kühlmediums entsprechenden Einspritzdruck, bei dem eine Mischung ; aus Feststoffen, Flüssigkeit und Gasen entsteht Die Verwendung von flüssiger Kohlensäure ist aber relativ teuer und vor allem mit betrieblichen Mängeln behaftet, da die Ventile leicht vereisen. Gemäß der DE-PS

9 38 878 wird als Medium zum Blasen und gleichzeitig ίο auch zum Kühlen ein mit Feuchtigkeit gesättigtes inertes Gas verwendet; ein besonderes Kühlmittel wird dort nicht eingeführt, vielmehr verbleibt das Blasmedium unverändert im Hohlkörper bis zu dessen Abkühlung.

■*> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß mit weniger Aufwand und Kosten und bei einfacher betrieblicher Handhabung eine intensive Kühlung des Hohlkörpers erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst

Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß durch die explosionsartige adiabatische Expansion des unterkühlten Luft-Wassergemisches feine Eiskristalle an der gesamten inneren Oberfläche des Hohlkörpers abgesetzt werden und unter Entzug der Schmelzwäime aus der Hohlkörperwandung schlagartig schmelzen und dadurch eine sehr

i» intensive Kühlung bewirken. Einen besonders hohen Anteil an Eiskristallen bei der Expansion erhält man, wenn das Kühlmedium nach der Lehre der Unteransprüche ausgelegt und behandelt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

!■> Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm der Teile des Systems, mit welchelm das Verfahren ausgeführt werden kann,

F i g. 2 ein Querschnitt eines typischen Blaskopfes und der zu ihm gehörenden Formstelle während der Bildung eines Hohlkörpers, z. B. einer Flasche,

F i g. 3 ein Diagramm der zeitlichen Arbeitsweise der Magnetventile der F i g. 1 und besonders der zeitlichen Beziehung zum Arbeitsablauf für die Bildung eines einzelnen Hohlkörpers,

« F i g. 4 ein Blockdiagramm der Teile eines abgeänderten Systems,

F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht einer zweiten Abänderung und

Fig.6 eine der Fig.4 ähnliche Darstellung einer

^r.o dritten Abänderung.

F i g. 2 zeigt nur die Grundelemente der Formblasmaschine, mit der das Verfahren durchgeführt wird. Das Verfahren kann mit Formblasmaschinen der bisherigen Technik praktiziert werden und ist für die Verwendung bei Hochleistungsmaschinen besonders geeignet Solchen Maschinen ist gemein, daß ein einzelner Blaskopf

10 mit mehreren Blasformen 11 verwendet wird. Diese Blasformen 11 können sich an einem Drehkopf oder einer anderen Einrichtung befinden, so daß jeweils eine Blasform 11 zum Blasen mit dem Blaskopf 10 verbunden werden kann. Wenn bspw. vier solcher Blasformen 11 an einem Drehkopf befestigt sind, kann an der 12 Uhr-Zeigerstellung geblasen und ein fertiger Gegenstand an der 9 Uhr-Stellung ausgeworfen werden, wobei der Drehkopf in der Zwischenzeit durch die 3 Uhr- und 6 Uhr-Stellung hindurchgeht Mit mehr oder weniger Blasformen 11 kann das Blasen und Auswerfen offensichtlich an verschiedenen gewünschten Stellun-

gen während einer Drehkopfumdrehung erfolgen.

Das heiße geschmolzene thermoplastische Material, aus dem die Kunststoffgegenstände geblasen werden, gelangt über einen Durchgang 12 zum Blaskopf IG. Der Blaskopf 10 besitzt eine Höhlung, deren unteres Ende 13 vorzugsweise spitz ausläuft In der Mitte der Höhlung befindet sich ein Kern 14, so daß zwischen diesem und den Innenwänden des Blaskopfes 10 ein Durchgang IS für das geschmolzene plastische Material durch den Blaskopf 10 hindurch gebildet ist Im dargestellten Fall besitzt de 7 Kern 14 eine Mittelbohrung 16, die an ihrem oberen Ende mit einer Leitung 17 für die Blasluft verbunden ist Durch die Mittelbohrung 16 hindurch verläuft ein Kühlrohr 18 nach unten. Dieses Kühlrohr 18 führt das Luft-Wasserkühlmittel einem frisch hergestellten Hohlkörper in der Blasform 11 durch den Blaskopf 10 hindurch zu.

Die Blasform 11 besteht aus zwei Formhälften 19 und 20, die zu- und voneinander durch (nicht dargestellte) Luftzylinder bewegt werden können, die mittels abgebrochen dargestellter Stangen 21 und 22 an den sprechenden Formhälften 19 bzw. 20 befestigt sind. Wie bei bekannten Ausführungen besitzt jede Formhälfte 19, 20 Durchgänge 23, durch die ein Kühlmittel zum äußeren Kühlen eines frisch hergestellten Gegenstandes umläuft Die Formhälften 19, 20 sind innen so ausgebildet, daß sie eine Ausnehmung 24 für einen Körperteil einer Flasche und eine Ausnehmung 25 für einen verengten Halsteil aufweisen. Zwischen der Ausnehmung 25 für den Halsteil und dem unteren Ende des Blaskopfes 10 ist in einem zylindrischen Gebiet 26 der Formhälften ein nadelartiges Auslaßrohr 27 vorgesehen, das unter Steuerung eines Ventils 28 selektiv geöffnet werden kann.

F i g. 1 zeigt die Teile des Systems für die Durchführung des Verfahrens im Blockdiagramm. Das Wasser tritt durch die Leitung 30 in das System ein.

Durch die Leitung 31 tritt Luft aus dem Behälter eines (nicht dargestellten) üblichen Niederdruckkompressor aus. Der Druck der Luft in der Leitung 3 t ist für die Durchführung des Verfahrens nicht besonders wichtig. Er kann bspw. 5,6 bis 63 kg/cm² betragen und derselbe Druck wie der Blasdruck sein und aus derselben Quelle stammen.

Die Leitung 30 führt zu einer Druckpumpe 32, die dem Wasser einen Druck von vorzugsweise 70 bis 140 kg/cm² verleihen kann. Es sei bspw. angenommen, daß dieser Druck bei 100 kg/cm² entsteht Bei diesem Druck verläßt das Wasser die Druckpumpe 32 durch eine Leitung 33. In der Leitung 33 kann ein Druckbehälter 34 verwendet werden, so daß der Druck in der Leitung 33 in Strömungsrichtung auf einem ziemlich konstanten Wert bleibt In der Leitung 33 befindet sich ein Mengen-Meßventil 35, das durch einen Knopf 36 eingestellt werden kann. Die gemessenen Volumen-Werte des Wassers verlassen das Mengenmeßventil 35 durch eine Leitung 37, in der sich ein Magnetventil A befindet

Die Leitung 31 führt in einen Kompressor 38, der Luft im Bereich von 70 bis 140 kg/cm² liefern kann. Bei einem besonderen Beispiel wird die Luft auf einen Druck von 70 kg/cm² gebracht was 35 kg/cm² weniger als der angenommene Druck in der Leitung des Wassers 37 ist. Die Luft verläßt mit einem bestimmten Druck den Kompressor 38 durch die Leitung 39. In dieser Leitung 39 befindet sich ein Rückschlagventil 40, so daß der Durchgang durch dieses Rückschlagventil 40 nur nach rechts verläuft wie Fig. 1 zeigt Der Druck in der Leitung 39 kann durch einen Akkumulator 41 stabilisiert werden. Das unter Druck stehende Wasser und die unter Druck stehende Luft treffen an einem T-Stück 42 zusammen, das die Leitungen 37 und 39 in Strömungs-

■-> richtuiig des Rückschlagventils 40 und in Strömungsrichtung des Magnetventils A verbindet Vom T-Stück 42 verläuft eine Leitung 43 zu einem Wärmeaustauscher 44. Die Außenwand des Wärmetauschers 44 kann ein Zylinder sein, der an beiden Enden mit einer Kappe

ίο versehen und mit einer Frostschutzflüssigkeit gefüllt ist Die Leitung 43 geht durch den Wärmeaustauscher 44 hindurch und tritt als Leitungen 45 aus seinem rechten Ende heraus in ein Magnetventil B. Die Leitung 45 und auch gleichartige Leitungen in den Beispielen nach den

Ii Fig.4 bis 6 können aus flexiblem Material bestehen, wenn dies bei einer besonderen Maschine notwendig sein sollte.

Der Wärmeaustauscher 44 nach F i g. 1 verwendet Freon als Kühlmittel Er enthält das übliche System, in dem das gasförmige Kühlmittel von einem Wärmeaustauscher 46 durch eine Leitung 47 an einen Kompressor 48 und von dort durch eine Leitung 49 zum Wärmeaustauscher 44 gelangt In der Leitung 49 sind vorzugsweise zwei selbstregulierende Ventile 50 und 51

r> vorgesehen, von denen jedes, oder mindestens das Ventil 51, einstellbar ist so daß die Temperatur des Frostschutzmittels im Wärmeaustauscher 44 sorgfältig geregelt werden kann. Vom Wärmeaustauscher 44 führt eine Rückführleitung 52 für das Frostschutzmittel zum

jo Wärmeaustauscher 46 zurück. Vorzugsweise ist die Leitung 49 im Wärmeaustauscher 44 entsprechend der üblichen Praxis gewunden und tritt aus dem Wärmeaustauscher 44 als Leitung 52 heraus. Der Fluß des Freon durch den Wärmeaustauscher 44 ist vorzugsweise so gerichtet daß das Frostschutzmittel in ihm bei etwa I⁰C oder etwas über der Gefriertemperatur des Wassers gehalten wird.

Es wird angenommen, daß bei Betriebsbeginn beide Magnetventile A und B geschlossen sind. In den

Leitungen 33 und 37 befindet sich in Strömungsrichtung

vor dem Magnetventil A Wasser unter einem Druck von 105 kg/cm². In den Leitungen 39 und 43 befinde) sich

Luft bei einem Druck von 70 kg/cm². Im letzten Teil des vorhergehenden Zyklus war das

Magnetventil Soffen, so daß sich dort Wasser mit einem Anfangsdruck von 105 kg/cm² berindet, das in die Leitung 43 zum Wärmeaustauscher 44 und in der Leitung 45 und zum Magnetventil B geführt wird. Das Volumen dieser Wassermenge kann durch das Mengenmeßventil 35 eingestellt werden. Da das Wasser in größerem Maße als die Luft zusammengepreßt ist wird ein Rückfluß durch die Leitung 39 am Rückschlagventil 40 verhindert Es befindet sich somit eine Mischung von unter Druck stehender Luft und unter Druck stehendem Wasser in dem System in Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 40 durch den Wärmeaustauscher 44 zum Magnetventil B. Das Wasser im System in diesen Gebieten ist mit Luft übersättigt Der reine Druck der Mischung liegt etwa bei 70 bis 140 kg/cm² und befindet sich wegen des kleinen Volumens des Wassers mehr an der unteren Grenze.

Die horizontale »Ein-Zyklus«-Leitung in F i g. 3 stellt einen Zeitablauf für die Ausbildung des Hohlkörpers dar. Die Zeit des Zyklus hängt von der Geschwindigkeit -ab, mit der die Maschine selbst betrieben wird. Die erhältlichen Maschinen können bei sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten arbeiten, aber als spezifisches Beispiel wird angenommen, daß der »Ein-Zyklus« in

einer Zeit von zwei Sekunden auftritt (er könnte auch geringer sein). Ungefähr während eines halben Zyklus, oder einer Sekunde im gewählten Beispiel, dehnt die mit einem Druck von etwa 5,6 bis 63 kg/cm² eingeblasene Luft den Vorformling entsprechend der Innenausbildung der Formhälften 19 und 20 aus. Sobald das plastische Material auf die Innenwände der Formhälften 19,20 auftrifft, beginnt es abzukühlen, da das Kühlmittel durch die Durchgänge 23 zirkuliert Ungefähr in der Mitte des Zeitablaufs, d. h. am Ende der ersten Sekunde, öffnent sich das Magnetventil B. Im dargestellten Beispiel bleibt das Magnetventil B etwa 'Λ Sekunde offen. Während es offen ist, kann das Magnetventil S die gekühlte und unter Druck stehende Mischung vom unteren Ende des Kühlrohres 18 unmittelbar in den frisch hergestellten Gegenstand in den Formhälften 19 und 20 entladen. Am Ende der VrSekunden-Periode schließt sich das Magnetventil B, Aus dem Kühlrohr 18 fließt nichts heraus, und während der letzten halben Sekunde des Zyklus öffnet sich das Magnetventil A, um wieder eine abgemessene Menge Wasser bei 105 kg/cm² in das System in Strömungsrichtung durchzulassen, das sich in der Leitung 37, 43 durch den Wärmeaustauscher 44 befindet Es geht stets Luft bei einem Druck von 70 kg/cm² durch das Rückschlagventil 40 durch den Wärmeaustauscher 44 und auch durch das Magnetventil B hindurch, wenn dieses offen ist Die Länge derZeit, in der das Magnetventil B offen ist und auch die unter Druck stehende Wassermenge für den Eintritt in das System durch das Mengenmeßventil 35, können verändert werden.

Die Zeit, in der das Magnetventil B offen gehalten wird, hängt von dem inneren Volumen des zu kühlenden Gegenstandes ab. Bei einem kleinen Gegenstand ist diese Zeit kurz. Größere Gegenstände erfordern mehr Zeit Es gibt praktische obere Grenzen für alle Größen. Das Magnetventil B muß nicht für eine so lange Zeit offen bleiben, daß sich ein Innendruck in dem frisch hergestellten Gegenstand aufbaut In dem beschriebenen Beispiel ist die Öffnungszeit des Magnetventils A konstant, da das hindurchfließende Wasser am Mengenmeßventil 35 gemessen wird. Offensichtlich könnte die Messung auch durch Verändern der Zeitsteuerung des Magnetventils A erfolgen. Das in einem Zyklus gebrauchte Wasservolumen hängt hier wiederum von der Größe des zu kühlenden Gegenstandes ab.

Während eines Zyklus treten folgende Erscheinungen auf: Im System in Strömungsrichtung vor dem Magnetventil B befindet sich Luft bei einem Druck von 70 kg/cm². Wenn das Magnetventil A öffnet tritt Wasser mit einem Druck von 105 kg/cm² in das System vor dem Magnetventil B ein. Die bestehenden Drücke lassen das Wasser mit Luft übersättigen. Die Mischung wird auf einen Punkt gerade oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser abgeschreckt Es gibt also eine »Mischkammer« für Druckluft und unter Druck stehendes Wasser in dem in Strömungsrichtung hinter dem Magnetventil A und dem Rückschlagventil 40 durch den Wärmeaustauscher 44zum Magnetventil B führenden Teil des Systems. Bei entsprechender Wahl des Einspritzdruckes sind beim Offnen des Magnetventils B die unter Druck stehende und abgeschreckte Mischung explosiv in den Zustand adiabatischer Expansion entladen, um (1) eine wesentliche Menge äußerst feiner Eiskristalle und (2) Wasser in der form äußerst feiner abgeschreckter Tröpfchen und (3) eine Gasphase aus Wasserdampf und Luft zu bilden.

Im Idealfall besitzt man eine maximale Menge feiner

Eiskristalle in der explosiven Entladung. Dies geschieht im System nach F i g. 1, weil das durch das Magnetventil A hindurchgehende Wasser der niedrigen Temperatur des Wärmeaustauschers 44 für etwa eine Sekunde in dem für diesen Zweck gewählten Zyklus ausgesetzt ist. Dasselbe geschieht bei der Druckluft im System. Die beiden Komponenten werden somit vor der explosiven Entladung abgeschreckt, so daß die adiabatische Expansion bei einer niedrigen Temperatur erfolgt was

lu einen plötzlichen und raschen Temperaturabfall der

Mischung zur Folge hat und dadurch ein Überwiegen

von Feststoffen, wie kleine Eiskristalle, in der explosiven

Entladung erzeugt Bei den abgeänderten Systemen nach den F i g. 4 bis 6

is können die Waser- und Luftspeiseleitungen und die beiden von diesen Leitungen gespeisten Pumpen bzw. Kompressoren denen nach F i g. 1 ähnlich sein. Diese Teile dieser Systeme sind mit denselben Bezugszeichen wie in Fi g. 1 versehen. Eine Leitung 53 in F i g. 4

2i) verläuft in Strömungsrichtung von der Druckpumpe 32 und eine Leitung 54 geht in Strömungsrichtung vom Kompressor 38 aus. In jeder dieser Leitungen kann, wie in Fig. 1, ein Druckbehälter verwendet werden. Die beiden Leitungen 53 und 54 führen in die entsprechenden gegenüberliegenden Seiten einer Einrichtung 55, in deren Innern eine Mischkammer 56 ausgebildet ist Die Gesamtkapäzität der Mischkammer 56 kann etwa 4 bis 5 ecm betragen. Zwischen der Mischkammer 56 und der Druckpumpe 32 in der Leitung 53 befindet sich ein

j« Ventil 57, das ein vorzugsweise einstellbares Meßventil ist, so daß die durch die Leitung 53 in die Mischkammer 56 fließende Wassermenge pro Zeiteinheit bestimmt und verändert werden kann. Die Leitung 53 hinter dem Ventil 57 führt in den oberen Teil der Mischkammer 56,

J5 während die Druckluft führende Leitung 54 in den Boden der Mischkammer 56 geht

An der Seite der Mischkammer 56 befindet sich ein Auslaßdurchgang 58, der sich etwa in der Mitte zwischen dem Oberteil und dem Boden der Mischkam-

4t) mer 56 befindet Der Auslaßdurchgang 58 ist in eine Leitung offen, die ihren Weg durch einen Wärmeaustauscher 59 zu dessen Ausgang mit einem Ventil 61 führt von dem aus in Strömungsrichtung ein Kühlrohr verläuft wie es in Fig.2 mit 18 bezeichnet ist Im System nach Fig.4 befindet sich nur ein einziges magnetisch betätigtes Ventil 61. Das Kühlmittel für den Wärmeaustauscher 59 tritt durch die Leitungen 62 ein und verläßt es durch die Leitung 63. Die Konstruktion des Wärmeaustauschers 59 kann praktisch gleich der des Wärmeaustauschers 44 nach F i g. 1 sein.

Beim Betrieb des Systems nach Fig.4 und bei Verwendung spezifischer Drücke führt die Leitung 53 Wasser bei einem Druck von etwa 105 kg/cm², während der Druck der Luft in der Leitung 54 etwa 98 kg/cm² beträgt Die Luft unter diesem Druck befindet sich in der Mischkammer 56, in deren Auslaßdurchgang 58, und in der Leitung 60 im Wärmeaustauscher 59 und zum Ventil 61. Das Wasser aus der Leitung 53 durch das Ventil 57 in die Mischkammer 56 wird gemessen. Der einzige Grund

eo dafür, daß das Wasser einen Druck von 105 kg/cm² aufweist, ist der, daß er ausreichend oberhalb des Druckes der Luft in der Mischkammer 56 liegt und somit in diese Mischkammer eintreten kann. In diesem Fall ist weder die Luft noch das Wasser abgeschreckt worden, wenn diese in der Mischkammer 56 zusammentreffen. Das Abschrecken der Mischung erfolgt, wenn sie beim Offnen des Ventils 61 durch den Wärmeaustauscher 59 hindurchgeht, wobei dieses Ventil 61 nur kurzzeitig

geöffnet wird, um eine explosive adiabatische Expansion der jetzt abgeschreckten Mischung in den frisch hergestellten Hohlbehälter aus dem Kühlrohr 18 erfolgen zu lassen.

Das Ventil 61 wird durch Schließen eines Schallers ausgelöst, der in einfacher zeitlicher Beziehung zum Betrieb des Blaskopfes 10 betätigt wird. Da mehrere Wege zur Zeitsteuerung dem Fachmann bekannt sind, ist die Beschreibung einer besonderen Schaltung nicht erforderlich. Es ist nur notwendig, daß das Ventil 61 m lange genug offen ist, damit eine entsprechende Menge Kühlmittel in den frisch hergestellten Hohlkörper explosiv eingebracht werden kann. Die Länge der Zeit hängt von der Größe des zu blasenden Hohlkörpers ab, ebenso die Wassermenge, die während eines jeden Zyklus in die Mischkammer 56 eingemessen wird. Bei einem besonderen Beispiel wird beim Blasen einer Flasche mit einer Kapazität von 1,1 Liter aus ungefähr 36 g plastischem Material etwa 1 ecm Wasser oder etwas weniger in die Mischkammer 56 pro Zyklus eingemessen.

Im System nach Fig.5 werden zwei Wärmeaustauscher verwendet, einer zum Kühlen des Wassers und einer zum Kühlen der Luft Insbesondere verbindet eine Leitung 64 die Druckpumpe 32 mit einem Wärmeaustauscher 65, während eine Leitung 66 den Kompressor 38 mit einem Wärmeaustauscher 67 verbindet Das abgeschreckte Wasser verläßt den Wärmeaustauscher 65 durch eine Leitung 68, während die abgeschreckte Luft den Wärmeaustauscher 67 durch eine Leitung 69 verläßt Im System nach Fig.5 werden ein Ventil 57 derselben Art und Einrichtungen 55 wie die in F i g. 4 mit 57 bzw. 55 bezeichneten benutzt Für dieselben Teile in diesen Figuren gelten somit dieselben Bezugszeichen. Die hauptsächlischten Unterschiede zwischen den Systemen nach den F i g. 4 und 5 bestehen darin, daß in dem System nach Fig.5 zwei Wärmeaustauscher 65 und 67 verwendet werden und die Mischung von Luft und Wasser in Strömungsrichtung hinter diesen Wärmeaustauschern 65, 67 in der Mischkammer 56 erfolgt Ein Vorteil des Systems nach Fig.5 besteht darin, daß zwei verschiedene Temperaturen in den beiden Wärmeaustauschern 65 bzw. 67 vorgesehen sein können, wobei der Wärmeaustauscher 65 vorgesehen sein können, wobei der Wärmeaustauscher 65 bei einer Temperatur gerade über dem Gefrierpunkt des Wassers und die Temperatur des Wärmeaustauschers 67 auf einer etwas niedrigeren Temperatur, bspw. auf —12° C gehalten werdea Die Arbeitsweise des Systems nach F i g. 5 ist ähnlich der nach F i g. 4, in dem das zeitliche öffnen des Ventils 61 eine explosive Entladung der abgekühlten und unter Druck stehenden Mischung von Luft und Wasser aus dem Kühlrohr 18 gestattet

In Fig.6 werden dieselben Bezugszeichen für die Teile des Systems verwendet die auch dieselben wie in Fig.4 sind. Es ist zu erkennen, daß der Hauptunterschied zwischen der Fig.6 und der Fig.4 die Anordnung des Ventils 61 ist In diesem Fall befindet sich das Ventil 61 in Strömungsrichtung vor dem Wärmeaustauscher 59, so daß die unter Druck stehende ω Mischung abkühlt, während sie durch den Wärmeaustauscher 59 zum Entladen aus dem Kühlrohr 18 hindurchgeht

Bei allen vier Systemen wird die durch den Kompressor erzeugte Wärme, hauptsächlich in der Luft, durch Abschrecken vor dem Entladen der Mischung beseitigt. Auch wird bei allen vier Systemen das Wasser mit Luft übersättigt, so daß die adiabatische Expansion dieser Luft einschließlich freier Luft in der Ladung, beginnend bei niedriger Temperatur auf die Mischung einen gründlichen Abschreckungseffekt erfährt

Die Druckbereiche sind nur Beispiele. In allen Fällen wird das Wasser auf einen über dem der Luft liegenden Druck gebracht, so daß das Wasser in die bereits unter Druck stehenden Luftgebiete des Systems gelangen kann. Bei Versuchen mit diesen Systemen sind Luftdrücke von 35 kg/cm² mit ausreichendem Erfolg benutzt worden. Wenn die Drücke weit über 140 kg/cm² gelangen, ist dies zweckmäßig und theoretisch wirksamer, aber es verlangt schwerere und teuerere Geräte. Ein Kriterium ist, daß der Druckbereich wesentlich über dem zum Dehnen des Vorformlings in die Gestalt des Gegenstandes benutzten Blasdruck liegt, so daß eine Einspritzung explosiver Art in einen noch gepreßten, frisch gebildeten Gegenstand erfolgen kann, um die große gleichmäßige Streuung des Luft-Wassergemisches zu erhalten, die für das Verfahren charakteristisch ist

Der Gegenstand kann zur Freigabe des Druckes auf verschiedene Weise entlüftet werden. Nach Fi g. 2 kann ein Nadelverschluß oder ein Auslaßrohr 27 mit dem Ventil 28 verwendet werden, das zum Offnen unmittelbar nach der explosiven Entladung in den Gegenstand gesteuert wird. Auf das Ventil 28 kann gegebenenfalls auch verzichtet werden. Ein anderer Weg hierfür ist, einfach die Blasform 11 vom Blaskopf 10 wegzubewegen, um den Gegenstand zum Atmosphärendruck hin zu entlüften. In diesem Fall kann das Auslaßrohr 27 wegfallen. Danach wird das zylindrische Gebiet 26 in der Blasform 11 nicht mehr benötigt Ist er einmal vom Blaskopf 10 entfernt und während der Führung durch die Stellungen zu seinem Platz geführt, wo er aus der Blasform 11 ausgeworfen wird, bewirkt die restliche Wärme an den Wänden des Gegenstandes ein Schnellverkochen des restlichen Wassers mit der Kühlwirkung, die die Temperatur des Gegenstandes auf einen Punkt senkt, bei dem er beim Auswerfen aus der Blasform 11 ausreichend stabil wird. Das Verkochen geschieht gleich nach dem Auswerfen und es erfolgt mindestens eine Verdampfung. Nach dem Auswerfen oder unmittelbar danach ist somit der Gegenstand innerlich trocken.

Es ist somit zu erkennen, daß der Gegenstand innen zuerst durch eine feine vollständige Verteilung der kalten Dreiphasenmischung gekühlt wird, so daß alle Teile des Gegenstandes gleichmäßig beschichtet werden. Danach erfolgt die Abkühlung als Ergebnis des Verkochens der die Wände bedeckenden Feuchtigkeit Schließlich ist dies, wenn etwas Feuchtigkeit zurückbleibt, ein sehr kleiner Betrag und bei guter Zerstreuung .verdampft dieser rasch und macht den Gegenstand von Wasser völlig frei.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kühlen eines nach dem Blasverfahren hergestellten Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff innerhalb einer Blasform, wobei ein rohr- oder külbelförmiger Vorformling in der Blasform durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium aufgeweitet und anschließend mittels eines anderen in den Hohlkörper eingeführten unter Druck stehenden, eine abgekühlte Flüssigkeit enthaltenden Kühlmediums gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise aus Luft und Wasser bestehende Kühlmedium abgeschreckt und unter einem hohen Druck eingespritzt wird, und dabei im Hohlkörper eine explosionsartige adiabatische Expansion des Kühlmediums hervorgerufen wird und feine Eiskristalle gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Kühlmedium enthaltende Wasser mit Luft übersättigt ist

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdruck des Kühlmediums seinem Tripelpunkt entspricht und beim Einspritzen dementsprechend in an sich bekannter Weise eine Mischung aus Feststoffen (in Form feiner Eiskristalle), Flüssigkeit (in Form von feinen Wassertröpfchen) und Gasen (in Form von Wusserdampf und Luft) gebildet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einspritzen des Kühlmediums das Wasser zunächst auf einen höheren Druck als den der Luft gebracht wird und daß dann Luft und Wasser in eine Mischkammer eingeführt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einspritzen des Kühlmediums der Innenraum des Hohlkörpers auf Atmosphärendruck entlüftet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die explosive Einspritzung der Mischung ein Dreiphasensystem mit Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen ergibt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe die Form feiner Eiskristalle, die Flüssigkeiten die Form !'einer Wassertröpfchen und die Gase die Form von Wasserdampf und Luft besitzen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zuerst auf einem höheren Druck als dem der Luft liegt und daß Luft und Wasser in eine Mischkammer (56) eingeführt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand auf einen wesentlich niedrigeren Druck als den der Mischung gebracht wird und daß der Gegenstand auf Atmosphärendruck entlüftet wird, worauf die Einspritzung der Mischung folgt.