DE20023423U1

DE20023423U1 - Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Behältern

Info

Publication number: DE20023423U1
Application number: DE20023423U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2010-12-23

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen von Behältern durch Formblasen, umfassend eine Blasform, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasform (3) mindestens einen Einlass (10, 19) für ein Beschichtungsmittel umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Behältern durch Formblasen in einer Blasform ausgehend von einem Rohling.
Bekannt ist aus der DE 199 31 992 eine Vorrichtung und ein Verfahren bei der ein Beschichtungsmaterial außenseitig auf den zuvor fertig geblasenen Behälter oder auf den Vorformling aufgetragen wird. Ein Nachteil hierbei ist; dass für die Beschichtung eine eigenständige Vorrichtung erforderlich ist. Weiterhin ist hierbei zu berücksichtigen, dass beispielsweise auf dem fertiggeblasenen Behälter eine Beschichtung nur noch bei Temperaturen aufgebracht werden kann, bei denen sich das Material des Behälters nicht verformt.
Weiterhin ist aus dem Dokument WO 99/17334 eine in eine Streckblasmaschine oder eine Füllmaschine integrierte Vorrichtung zur Beschichtung von Flaschen mittels eines Plasmaprozesses auf der Innenseite der Flasche bekannt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass das Medium, welches in dem Behälter gespeichert werden soll, mit dem Beschichtungsmaterial in direkten Kontakt tritt und somit besonders hohe Anforderungen bezüglich der Komposition und Beständigkeit des Beschichtungsmaterials bestehen.
Darüber hinaus ist aus dem Dokument GB 2 138 736 eine Vorrichtung und ein verfahren bekannt, bei dem vorformlinge mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet werden und anschließend ein Formblasprozeß stattfindet. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der Beschichtungsfilm während des Formblasens eventuell aufreissen kann und sich somit eine nur lückenhafte Beschichtung des fertig geblasenen Körpers ergibt. Weiterhin ist es auch möglich, dass sich eine Beschichtung mit verschiedenen Schichtdicken an verschiedenen Stellen des Körpers ergibt und sich somit die gewünschte Wirkung der Beschichtung nicht gleichmäßig über den gesamten Kunststoffkörper erstreckt. Auch hierbei muss für das Beschichten der Vorformlinge eine selbständige Einrichtung vorgesehen sein.
Aus dem Dokument US 4,394,333 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Gas, welches einen Körper in einem Blasformvorgang aufbläst, eine reaktive Gaskomponente enthält, welche mit der inneren Wand der Vorform reagiert. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die sich ergebende Beschichtung mit dem Medium, welches in dem Behälter gespeichert werden soll, verträglich sein muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das reaktive Gas auf einen hohen für Formblasprozesse üblichen Prozessdruck gebracht werden muss, wodurch sich durch die Verwendung eines reaktiven Gases besondere Anforderungen an die Kompression und Zuleitung des Prozessgases ergeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Lösungen eine einfache Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Behältern zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Behältern durch Formblasen ist so ausgeführt, dass die Blasform mindestens einen Einlass für ein Beschichtungsmittel und/oder einen Auslass für das Beschichtungsmittel umfasst. Dadurch kann das Beschichtungsmittel in die Blasform eingebracht werden und zuviel eingebrachtes Beschichtungsmittel die Blasform wieder verlassen.
Von Vorteil ist hierbei eine Vorrichtung, bei der mindestens ein Einlass für das Beschichtungsmittel auf einem Element vorgesehen ist, welches relativ zu der Blasform und insbesondere entlang der Blasformachse beweglich ist. Durch ein solches bewegliches Element ist es möglich, eine kontrollierte Einbringung des Beschichtungsmittels in die verschiedenen Bereiche der Blasform zu gewährleisten.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, dass das bewegliche Element auf einem Hubzylinder angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, automatisiert eine Bewegung des beweglichen Elementes, welche mindestens einen Einlass für das Beschichtungsmittel umfasst, zu erreichen.
Vorteilhafterweise ist weiterhin ein Steuerventil für die Zufuhr des Beschichtungsmittels vorgesehen. Dadurch ist es möglich, den Zeitpunkt der Einbringung des Beschichtungsmittels und die genaue Menge des Beschichtungsmittels welches in die Form eingebracht wird zu kontrollieren und automatisiert zu steuern.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Blasform mindestens einen Einlass für ein Reinigungsmittel und die Zufuhr für das Reinigungsmittel mindestens ein Steuerventil umfasst. Dadurch ist es möglich, ein Reinigungsmittel zeitlich und mengenmäßig kontrolliert in die Blasform einzubringen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, dass der Einlass für das Beschichtungsmittel und/oder das Reinigungsmittel mindestens eine Düse umfasst. Durch die Verwendung einer Düse ist es vorteilhafterweise möglich, im wesentlichen gasförmige und im wesentlichen flüssige Beschichtungsmittel fein verteilt in die Blasform einzubringen.
Im nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 den senkrechten Schnitt durch eine erste Ausführung einer Vorrichtung zum Herstellen von beschichteten Behältern mit stationärer Spritzdüse
2 den senkrechten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Behältern mit höhenbeweglicher Sprühdüse.
Die Vorrichtung 1a nach 1 ist zum Herstellen von beschichteten Getränkeflaschen aus PET, ausgehend von einem auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Rohling 2 aus PET, eingerichtet. Sie weist eine mehrteilige Blasform 3 mit zwei voneinander entfernbaren Seitenteilen 3a, 3b und einem heb-und senkbaren Bodenstück 3c auf. Die Seitenteile 3a, 3b sind an schwenk- und verriegelbaren Formträgern 4a, 4b einer nicht weiter gezeigten Streckblasmaschine befestigt; das Bodenstück 3c ist an einer Hubstange 5 der Streckblasmaschine befestigt.
Durch den von den Seitenteilen 3a, 3b und dem Bodenstück 3c begrenzten, im Wesentlichen rotationssymetrischen Hohlraum 6 wird die Kontur der fertig geblasenen Flasche definiert. Über der Blasform 3 bzw. einem darin eingesetzten Rohling 2 ist eine heb- und senkbare, an die Mündung des Rohlings 2 gasdicht anpressbare Blasdüse 7 mit einer steuerbaren Blasluftzufuhr 8 angeordnet. Die Blasdüse 7 umgibt einen gleichfalls heb- und senkbaren Reckdorn 9, der in der beim Herstellen von PET-Flaschen üblichen Weise vor dem eigentlichen Blasvorgang den Rohling 2 bis zum Anschlag am Bodenstück 3c reckt.
Das Bodenstück 3c weist im Zentrum einen Einlaß 10 für ein Beschichtungsmittel in Form einer in den Hohlraum 6 gerichteten Sprühdüse auf. Diese ist über eine teilweise in der Hubstange 5 verlaufende Leitung 11 und Steuerventile 12, 13 mit einem Behälter 14 für ein flüssiges Beschichtungsmittel und einen Behälter 15 für ein flüssiges Reinigungsmittel verbunden. Außerdem sind im Bodenstück 3c gleichmäßig über dem Umfang verteilt Bohrungen 16 ausgebildet, die den Hohlraum 6 mit der Umgebung verbinden. Durch diese Bohrungen 16 entweicht beim Streckblasen die aus dem Hohlraum 6 verdrängte Luft. Im vorliegenden Falle kann außerdem überschüssiges Beschichtungsmittel über die Bohrungen 16 die Blasform 3 verlassen.
Die Vorrichtung 1b nach 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Figur 1a im Wesentlichen dadurch, dass die Sprühdüse 10 am oberen Ende eins senkrecht stehenden Rohres 17 angeordnet ist, das im Bodenstück 3c verschiebbar gelagert ist und mittels eines Hubzylinders 18 oder dgl. ganz oder teilweise in den Hohlraum 6 der Blasform 3 entlang dessen Mittelachse eingefahren und zurückgezogen werden kann.
Bei beiden Ausführungsformen wird der Zufluß von Reinigungsmittel und Beschichtungsmittel über den Einlaß 10 durch die Steuerventile 12 und 13 geregelt, die vorzugsweise von der Zentralsteuerung der Streckblasmaschine mit betätigt werden.
Die Funktion der Vorrichtungen 1a und 1b ist folgende
Als erstes wird in die geöffnete Blasform 3 ein auf Verarbeitungstemperatur erwärmter Rohling 2 eingebracht und danach das Bodenstück 3c in seine Arbeitsposition angehoben und die Blasform 3 geschlossen und verriegelt. Der Rohling 2 sitzt nun fest zwischen den Seitenteilen 3a und 3b, wobei sein Körper in den Hohlraum 6 und sein Kopf mit der Mündung ins Freie ragt. Diese Position ist in 1 bzw. 2 dargestellt. Nunmehr wird über die Einlässe 10 ein Beschichtungsmittel, welches flüssig, gasförmig oder staubförmig oder auch ein beliebiges Gemisch sein kann, in den Hohlraum 6 der Blasform 3 eingebracht. Bereits hierbei kann, falls zu viel Beschichtungsmittel eingesprüht worden ist, das überflüssige Beschichtungsmittel durch die Abflüsse 16 aus der Blasform 3 austreten. Der Rohling 2 kann hierbei bereits mit dem Beschichtungsmittel in Kontakt treten. Während des nachfolgenden Streckblasvorgangs, der durch das Anpressen der Blasdüse 7 an die Mündung des Rohlings 2 und das Einfahren der Reckstange 9 in den Rohling 2 beginnt, erweitert sich der Rohling 2 in den Hohlraum 6 hinein. Auch hierbei kann weiter Beschichtungsmittel in den noch freigelassenen Raum eingelassen werden, bis sich schließlich die fertig geblasene Flasche an die Innenfläche der Blasform 3 anlegt und dort niedergeschlagenes Beschichtungsmittel aufnimmt. Die sich ausdehnende Flasche tritt somit direkt während des Streckblasens in ihre Endform mit dem in der Blasform 3 befindlichen Beschichtungmittel in Kontakt. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßig und wohl definierte Beschichtung des fertig geblasenen Behälters.
In einer Variante der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 1 wird das Beschichtungsmittel zusätzlich oder ausschließlich über mehrere im Umfangsbereich der Blasform 3 angeordnete strichliert angedeutete Einlässe 19 in den Hohlraum 6 eingeführt. Bei der Ausführungsform gemäß 2 befindet sich der Einlass 10 dagegen auf einem beweglichen Element 17, sodass sich der Einlass 10 durch den Innenraum 6 der Blasform 3 hindurchbewegen lässt. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Füllung des Innenraums 6 der Blasform 3 gewährleistet. Der Hubzylinder 18 dient hierbei dazu, das bewegliche Element 17 in Bezug auf die Blasform 3 auf und ab zu bewegen.
Die Steuerventile 12 und 13 sind dazu vorgesehen, den Fluß des Beschichtungsmittels in die Blasform 3 hinein zeitlich zu steuern sowie die Dosierung des Beschichtungsmittels vorzunehmen. Das Steuerventil 10 erlaubt außerdem ein Reinigungsmittel zeitlich und mengenmäßig kontrolliert in die Blasform 3 einzubringen.
Eine Reinigung kann nach jedem kombinierten Beschichtungs-Blasvorgang oder in größeren Intervallen vorgenommen werden, auch bei geöffneter Blasform.
Die Beschichtung des hergestellten Körpers kann aus verschiedenen Gründen von Interesse sein. Zum einen ist es hierdurch möglich die Gasdurchlässigkeit des Behälters zu erniedrigen bzw. die Barrierewirkung zu erhöhen. Dies betrifft sowohl Gase die aus dem äußeren Bereich in das Behälterinnere eindringen können, als auch Gase, die aus dem Behälterinneren austreten können, was besonders bedeutsam für Getränkeflaschen ist.
Weiterhin ist es mittels der Beschichtung möglich, die Oberflächenbeschaffenheit der Flasche oder auch die Farbgestaltung der Flasche kontrolliert zu beeinflussen.
Auch eine zusätzliche Beschichtung der fertiggeblasenen Flasche außerhalb der Blasform ist möglich, wobei die erfindungsgemäß aufgebrachte Beschichtung dann eine Zwischenschicht bildet.
Ein mögliches Beschichtungsmittel mit guter Barrierewirkung ist beispielsweise Polyphenylalkohol in wässriger Lösung.
Damit die Einmündungen der Einlässe 10, 19 die Außenfläche der Flasche optisch nicht beeinträchtigen, können sie durch Einsätze aus porösem Material oder federbelastete Rückschlagventile abgedeckt werden. Auch können die Bohrungen 16 als Einlass für das Beschichtungsmittel dienen.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Behältern durch Formblasen, umfassend eine Blasform, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasform (3) mindestens einen Einlass (10, 19) für ein Beschichtungsmittel umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Blasform (3) mindestens eine Austrittsöffnung (16) für das Beschichtungsmittel umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei mindestens ein Einlass (10) für das Beschichtungsmittel auf einem Element (17) vorgesehen ist, welches relativ zu der Blasform (3) beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Einlass (10) für das Beschichtungsmittel auf einem Element (17) vorgesehen ist, welches entlang der Blasformachse beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das bewegliche Element (17) mit einem Huborgan (18) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Steuerventil (12) für die Zufuhr des Beschichtungsmittels vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Blasform (3) mindestens einen Einlass (10) für Reinigungsmittel umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Steuerventil (13) für die Zufuhr des Reinigungsmittels vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Einlass (10) für das Beschichtungsmittel und/oder für das Reinigungsmittel mindestens eine Düse umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Einlass für das Reinigungsmittel in der Mitte des Bodenstücks (3c) der Blasform (3) angeordnet< ist.