DE102020125956A1

DE102020125956A1 - Device and method for manufacturing containers with container coating plant

Info

Publication number: DE102020125956A1
Application number: DE102020125956.5A
Authority: DE
Inventors: Jochen Hirdina
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Verfahren zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen (20), wobei Kunststoffvorformlinge (10) mittels einer Umformungseinrichtung (2) zu den Kunststoffbehältnissen (20) umgeformt werden und diese Kunststoffbehältnisse (20) von der Umformungseinrichtung (2) zu einer Beschichtungseinrichtung (6) transportiert werden und die Beschichtungseinrichtung (6) die Innenwandung der Kunststoffbehältnisse (20) wenigstens abschnittsweise beschichtet, dadurch gekennzeichnet, dassdie von der Umformungseinrichtung (2) gefertigten Kunststoffbehältnisse (20) während des Umformungsvorgangs auf eine oberhalb einer Umgebungstemperatur liegende Temperatur erwärmt werden.Method for producing plastic containers (20), wherein plastic preforms (10) are formed into plastic containers (20) by means of a forming device (2) and these plastic containers (20) are transported from the forming device (2) to a coating device (6) and the Coating device (6) at least partially coats the inner wall of the plastic containers (20), characterized in that the plastic containers (20) produced by the forming device (2) are heated to a temperature above ambient temperature during the forming process.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Behältnissen. Im Stand der Technik ist es bekannt, dass Kunststoffbehältnisse beispielsweise durch einen Blasformvorgang erzeugt werden und anschließend an ihrer Innenwandung beschichtet werden. Hierzu werden erwärmte Kunststoffvorformlinge in einer Umformungseinrichtung, wie etwa einer Streckblasmaschine, zu Kunststoffbehältnissen umgeformt und in einem weiteren Schritt an ihrer Innenwandung beschichtet, was beispielsweise durch eine Plasmabeschichtung der Innenwandung erfolgt. Dabei werden die Behältnisse in einem separaten Schritt nach dem Streckblasen innen beschichtet. Die beschichteten Behältnisse werden im Allgemeinen in einem weiteren Schritt befüllt. Die entsprechenden Füllgüter können dabei beispielsweise Wasser oder sonstige Getränke sein.The present invention relates to a device and a method for manufacturing containers. It is known in the prior art that plastic containers are produced, for example, by a blow molding process and are then coated on their inner wall. For this purpose, heated plastic preforms are formed into plastic containers in a forming device, such as a stretch blow molding machine, and their inner wall is coated in a further step, which is done, for example, by plasma coating the inner wall. The containers are coated on the inside in a separate step after stretch blow molding. The coated containers are generally filled in a further step. The corresponding filling goods can be water or other beverages, for example.

Auch kann das Füllgut ein CO₂-haltiges Getränk sein, und auf diese Weise einen gewissen Innendruck erzeugen. Weiterhin ist es insbesondere bei der Befüllung von Behältnissen mit einem CO₂-haltigen Füllgut bekannt, dass das Behältnis vorgespannt wird, das heißt belastet bzw. leicht expandiert wird, um den Füllprozess durchführen zu können. Im Stand der Technik werden bei bekannten Beschichtungsanlagen für Kunststoffbehältnisse zur Formung der Behältnisse Blasmaschinen mit kalten Formen verwendet, mit welchen die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen geformt werden und welche Temperaturen unterhalb von 30°C und bevorzugt unterhalb von 15°C aufweisen. Dies führt beim Streckblasvorgang dazu, dass die Wandungen der Behältnisse relativ stark abgekühlt werden. Der beim Füllen entstehende Innendruck und auch jede weitere Vorspannung dehnen den beschichteten Behälter. Die Beschichtung ist jedoch vergleichsweise empfindlich gegenüber einer Dehnung und wird dadurch beeinträchtigt bzw. beschädigt. Auf diese Weise kann eine zufriedenstellende bzw. vollständige Beschichtung des Behältnisses nicht garantiert werden.The contents can also be a drink containing CO ₂ and in this way generate a certain internal pressure. Furthermore, it is known, particularly when filling containers with a filling material containing CO ₂ , that the container is prestressed, ie loaded or slightly expanded, in order to be able to carry out the filling process. In the prior art, in known coating systems for plastic containers, blow molding machines with cold molds are used to form the containers, with which the plastic preforms are formed into plastic containers and which have temperatures below 30°C and preferably below 15°C. During the stretch blow molding process, this leads to the walls of the containers being cooled relatively strongly. The internal pressure that occurs during filling and also any additional pre-tension stretch the coated container. However, the coating is comparatively sensitive to stretching and is impaired or damaged as a result. In this way, a satisfactory or complete coating of the container cannot be guaranteed.

Die vorliegende Erfindung beschreibt daher unterschiedliche Vorgehensweisen, die diesem Problem entgegenwirken sollen bzw. die sich mit diesem Problem befassen.The present invention therefore describes different procedures which are intended to counteract this problem or which deal with this problem.

Bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen werden Kunststoffvorformlinge mittels einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt. Und diese Kunststoffbehältnisse werden von der Vorrichtung zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen zu einer Beschichtungseinrichtung transportiert und die Beschichtungseinrichtung beschichtet die Innenwandung der Kunststoffbehältnisse wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig.In a first method according to the invention for producing plastic containers, plastic preforms are formed into plastic containers by means of a device for forming plastic preforms into plastic containers. And these plastic containers are transported from the device for forming the plastic preforms into the plastic containers to a coating device and the coating device coats the inner wall of the plastic containers at least in sections and preferably completely.

Erfindungsgemäß werden die von der Umformungseinrichtung gefertigten Kunststoffbehältnisse vor oder während der Beschichtung wenigstens abschnittsweise gedehnt.According to the invention, the plastic containers produced by the forming device are stretched at least in sections before or during the coating.

Bei dieser Vorgehensweise wird vorgeschlagen, dass das Kunststoffbehältnis zunächst von der Umformungseinrichtung gefertigt wird und anschließend entweder in einem weiteren Prozessschritt oder aber im Rahmen der Beschichtung gedehnt wird. Auf diese Weise wird eine Beschichtung in einem gedehnten Zustand erreicht, und eine spätere Dehnung beispielsweise im Rahmen des Füllprozesses schadet dem Behältnis weniger als im Stand der Technik.In this procedure, it is proposed that the plastic container is first manufactured by the forming device and is then stretched either in a further process step or as part of the coating. In this way, a coating is achieved in a stretched state, and later stretching, for example as part of the filling process, damages the container less than in the prior art.

Die Anmelderin hat nämlich herausgefunden, dass die Beschichtung zwar empfindlich gegenüber einer Dehnung des Behältnisses ist, jedoch nicht gegenüber einer Stauchung des Behältnisses.This is because the applicant has found that the coating is indeed sensitive to expansion of the container, but not to compression of the container.

Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren wird vorgeschlagen, dass die Kunststoffvorformlinge mittels einer Vorrichtung zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt werden, und diese Kunststoffbehältnisse von der Vorrichtung zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen zu einer Beschichtungseinrichtung transportiert werden und die Beschichtungseinrichtung die Innenwandung der Kunststoffbehältnisse wenigstens abschnittsweise beschichtet.In a second method according to the invention, it is proposed that the plastic preforms be formed into plastic containers by means of a device for forming plastic preforms into plastic containers, and these plastic containers are transported from the device for forming the plastic preforms into plastic containers to a coating device and the coating device coats the inner wall of the Plastic containers coated at least in sections.

Erfindungsgemäß werden die von der Umformungseinrichtung gefertigten Kunststoffbehältnisse während des Umformungsvorgangs auf eine oberhalb einer Umgebungstemperatur liegenden Temperatur erwärmt.According to the invention, the plastic containers produced by the shaping device are heated to a temperature above the ambient temperature during the shaping process.

Bei dieser vorgeschlagenen Vorgehensweise werden die Kunststoffbehältnisse unter einer erhöhten Temperatur umgeformt. Und auf diese Weise kommt es infolge Abkühlung (welche jedoch, wie unten genauer erwähnt, insbesondere erst nach der Beschichtung auftritt) zu einer Stauchung, welche wiederum dem späteren Expandieren, insbesondere während eines Füllprozesses entgegenwirkt.With this proposed procedure, the plastic containers are formed at an elevated temperature. And in this way, as a result of cooling (which, however, as mentioned in more detail below, occurs in particular only after the coating), compression occurs, which in turn counteracts later expansion, in particular during a filling process.

Damit findet hier, anders als bei der oben vorgeschlagenen Vorgehensweise, keine Dehnung der Behältnisse nach deren Fertigung statt, sondern diese werden bereits zu einer erhöhten Temperatur gefertigt und ziehen sich bevorzugt durch eine niedrigere Umgebungstemperatur später zumindest in einem geringen Umfang zusammen bzw. werden kleiner.In contrast to the procedure proposed above, the containers are not stretched after they have been manufactured, but rather they are already manufactured at an elevated temperature and later at least contract due to a lower ambient temperature to a small extent or become smaller.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausgestaltung soll das leere Behältnis vor dem Beschichten belastet und/oder expandiert werden, und zwar in einer Art, welche die spätere Dehnung nach dem Füllen reduziert oder zumindest teilweise vorwegnimmt. Dies kann, wie unten genauer beschrieben, beispielsweise durch eine Druckbeaufschlagung (mittels eines Impulses oder einer längeren Druckphase, einem speziellen zeitlichen Druckverlauf oder dergleichen erfolgen). Daneben wäre jedoch auch, wie unten beschrieben, eine andere Art der Behandlung möglich, wie etwa eine Wärmebehandlung im Inneren oder Äußeren des Behältnisses oder eine Bestrahlung, zum Beispiel mit Licht, wie unten genauer beschrieben wird.In the first embodiment described above, the empty receptacle is intended to be stressed and/or expanded prior to coating, in a manner which reduces or at least partially anticipates subsequent elongation after filling. As described in more detail below, this can be done, for example, by applying pressure (by means of a pulse or a longer pressure phase, a special pressure profile over time, or the like). In addition, however, another type of treatment would also be possible, as described below, such as a heat treatment inside or outside the container or irradiation, for example with light, as will be described in more detail below.

Bevorzugt findet eine Dehnung der Behältnisse während deren Transport statt. Dazu kann beispielsweise ein weiteres Behandlungsaggregat vorhanden sein, welches die Dehnung der Behältnisse während deren Transport ermöglicht. Es wäre jedoch auch möglich, diese Dehnung im Rahmen eines Taktbetriebs durchzuführen. Auch kann eine derartige Beaufschlagung zeitlich knapp vor oder auch während der Beschichtung erfolgen, etwa wenn die Beschichtung innerhalb von Vakuumkammern erfolgt und ein Druck innerhalb der Behältnisse höher ist als ein Druck außerhalb der Behältnisse, jedoch innerhalb der Vakuumkammer (in diesem Fall wird also bevorzugt der Raum zwischen dem Behältnis und den Begrenzungen der Vakuumkammer mit einem Unterdruck beaufschlagt).The containers are preferably stretched during their transport. For this purpose, for example, a further treatment unit can be present, which allows the containers to be stretched during their transport. However, it would also be possible to carry out this stretching as part of a cycle operation. Such exposure can also take place shortly before or during the coating, for example if the coating takes place within vacuum chambers and a pressure inside the containers is higher than a pressure outside the containers, but inside the vacuum chamber (in this case, the Space between the container and the boundaries of the vacuum chamber subjected to a negative pressure).

Bevorzugt wird der gesamte Grundkörper des Behältnisses gedehnt, insbesondere derjenige Bereich, der im Rahmen des Umformungsvorgangs auch verstreckt oder gedehnt wurde. Bevorzugt wird derjenige Bereich des Behältnisses, welcher die Mündung und/oder ein Gewinde aufweist, nicht gedehnt.The entire base body of the container is preferably stretched, in particular that area which was also stretched or stretched as part of the forming process. Preferably, that area of the container which has the mouth and/or a thread is not stretched.

Bevorzugt findet die Dehnung der Behältnisse möglichst gleichmäßig statt, um auch bei der späteren Beschichtung eine möglichst gleichförmige Schrumpfung der Rückstände der Behältnisse kompensieren zu können.The expansion of the containers preferably takes place as uniformly as possible in order to be able to compensate for the most uniform possible shrinkage of the residues of the containers even during the later coating.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren ist der Umformungsvorgang ein Streckbiasvorgang und besonders bevorzugt wird für den Umformungsvorgang eine sogenannte Streckblasmaschine verwendet, welche die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen expandiert. Bevorzugt ist der Umformungseinrichtung ein Ofen vorgeschaltet, der die Kunststoffvorformlinge vor deren Expansion erwärmt.In a further preferred method, the forming process is a stretch blow molding process, and a so-called stretch blow molding machine is particularly preferably used for the forming process, which expands the plastic preforms into plastic containers. The forming device is preferably preceded by an oven which heats the plastic preforms before they expand.

Weiterhin ist es möglich, dass das Behältnis auf den Transportpfad zwischen der Umformungseinrichtung und der Beschichtungseinrichtung sterilisiert wird. Dabei kann gleichzeitig mit diesem Sterilisationsprozess auch der oben beschriebene Expansions- und/oder Dehnvorgang durchgeführt werden. So wäre es beispielsweise möglich, dass die Sterilisation der Behältnisse mit einem erwärmten Sterilisationsmedium erfolgt, welches gleichzeitig die Behälterwandung (zumindest leicht) dehnt.It is also possible for the container to be sterilized on the transport path between the reshaping device and the coating device. The expansion and/or stretching process described above can also be carried out simultaneously with this sterilization process. For example, it would be possible for the containers to be sterilized with a heated sterilization medium, which at the same time (at least slightly) stretches the container wall.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt das Dehnen unmittelbar nach dem Blasformvorgang. Dies bedeutet, dass bevorzugt die Behältnisse den Blasformen entnommen werden und unmittelbar im Anschluss daran beispielsweise auf einem direkt sich anschließenden Transportstern expandiert werden. Bevorzugt findet der Dehnvorgang innerhalb eines ersten Zeitraums nach dem Umformungsvorgang statt und der Beschichtungsvorgang findet innerhalb eines zweiten Zeitraums nach dem Dehnvorgang statt, wobei bevorzugt der zweite Zeitraum größer ist als der erste Zeitraum, bevorzugt wenigstens doppelt so groß und bevorzugt wenigstens dreimal so groß.In another preferred method, the stretching occurs immediately after the blow molding process. This means that the containers are preferably removed from the blow molds and immediately thereafter expanded, for example on a transport star wheel directly connected thereto. The stretching process preferably takes place within a first period of time after the forming process and the coating process takes place within a second period of time after the stretching process, with the second period of time preferably being longer than the first period of time, preferably at least twice as long and preferably at least three times as long.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Material der Kunststoffbehältnisse wenigstens teilweise in denjenigen Bereichen gedehnt, in denen es beschichtet wird. Besonders bevorzugt wird zumindest der Bereich eines Grundkörpers und/oder eines Bodens, insbesondere jedoch die Umfangswandung der Kunststoffbehältnisse, gedehnt.In a further preferred method, the material of the plastic containers is stretched at least partially in those areas in which it is coated. Particularly preferably, at least the area of a base body and/or a base, but in particular the peripheral wall of the plastic containers, is stretched.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Dehnung der Behältnisse durch eine Beaufschlagung der Behältnisse mit einem Überdruck im Behältnis oder einem Unterdruck außerhalb des Behältnisses. Bei einem Überdruck ist es möglich, dass nach der Fertigung der Behältnisse beispielsweise Druckluft oder insbesondere sterile Luft in die Behältnisse eingeführt wird und diese auf diese Weise leicht gedehnt werden. Es wäre jedoch auch umgekehrt möglich, dass die Behältnisse in einer Vakuumkammer geführt werden und in einem Bereich außerhalb der Behältniswandung ein Vakuum oder allgemein ein Unterdruck erzeugt wird, der wiederum zu einer Dehnung der Behältnisse führt.In a further preferred method, the containers are expanded by subjecting the containers to excess pressure inside the container or negative pressure outside the container. In the case of an overpressure, it is possible that after the production of the containers, for example compressed air or in particular sterile air is introduced into the containers and these are slightly expanded in this way. Conversely, however, it would also be possible for the containers to be guided in a vacuum chamber and a vacuum or generally negative pressure to be generated in an area outside the container wall, which in turn leads to an expansion of the containers.

Auf diese Weise wird eine im Wesentlichen auch gleichförmige Dehnung bzw. Expansion der gefertigten Behältnisse erreicht.In this way, an essentially uniform stretching or expansion of the manufactured containers is achieved.

Bei einem weiteren bevorzugen Verfahren erfolgt die Dehnung der Behältnisse durch eine Wärmebehandlung derselben. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Innen- oder Außenwand der Behältnisse mit erwärmter Luft oder auch einem anderen erwärmten Gas, wie oben erwähnt beispielsweise einem Sterilisationsmedium, beaufschlagt wird. Wie oben erwähnt kann beispielsweise der Innenraum des Behältnisses in einem Luftdruckimpuls, einer längeren Druckphase, einem speziellen zeitlichen Druckverlauf oder dergleichen beaufschlagt werden. Daneben kann die Wärmebehandlung auch konvektiv durch warme oder heiße Gase erfolgen, welche mit dem Behältnis in Kontakt gebracht werden oder auch durch eine Beaufschlagung mit Stoffen, welche das Material verändern und insbesondere die Steifigkeit oder Kriechneigung (beispielsweise durch Eindiffundieren in den Kunststoff verbessern).In another preferred method, the containers are stretched by heat treating them. It is possible, for example, that the inner or outer wall of the containers with heated air or a other heated gas, such as a sterilization medium as mentioned above, is applied. As mentioned above, the interior of the container can, for example, be subjected to an air pressure pulse, a longer pressure phase, a specific pressure profile over time, or the like. In addition, the heat treatment can also be carried out convectively using warm or hot gases which are brought into contact with the container or by applying substances which change the material and in particular improve the rigidity or tendency to creep (for example by diffusing into the plastic).

Diese Behandlung kann dabei wie oben erwähnt in einer separaten Maschine erfolgen oder (insbesondere für die Druckbeaufschlagung) auch unmittelbar nach dem Streckblasen der Behältnisse in einer Blasform.As mentioned above, this treatment can be carried out in a separate machine or (in particular for the application of pressure) also immediately after the containers have been stretch-blown in a blow mold.

Besonders bevorzugt werden die Behältnisse auch während des Umformungsvorgangsvorgangs transportiert. Dazu kann beispielsweise ein Träger vorgesehen sein, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist, welche zum Expandieren der Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen dient.The containers are particularly preferably also transported during the forming process. For this purpose, for example, a carrier can be provided on which a multiplicity of forming stations are arranged, which are used to expand the plastic preforms into the plastic containers.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Dehnung der Behältnisse durch eine Wärmebehandlung des gefertigten Behältnisses oder auch wie unten genauer erwähnt des Kunststoffvorformlings während des Umformungsvorgangs. Bevorzugt ist diese Wärmebehandlung aus einer Gruppe von Wärmebehandlungen ausgewählt, welche eine Beaufschlagung der Außenwand der Behältnisse mit erwärmten fließfähigen Medium, einer Beaufschlagung der Innenwandung der Behältnisse mit einem erwärmten fließfähigen Medium, eine Beaufschlagung der Behältnisse mit einer Strahlung, Kombinationen hieraus und dergleichen enthält.In a further preferred method, the containers are expanded by heat treatment of the manufactured container or also, as mentioned in more detail below, of the plastic preform during the forming process. This heat treatment is preferably selected from a group of heat treatments which includes subjecting the outer wall of the containers to a heated flowable medium, subjecting the inner wall of the containers to a heated flowable medium, subjecting the containers to radiation, combinations thereof and the like.

Falls zum Erwärmen ein Medium verwendet wird, handelt es sich hierbei insbesondere um ein gasförmiges Medium, wie etwa warme oder heiße Luft. Falls Strahlung verwendet wird, handelt es sich hierbei insbesondere um Infrarotstrahlung, UV-Strahlung, nahe Infrarotstrahlung (NIR) oder auch um sichtbares Licht. Auch diese Strahlung kann dabei als Dauerbestrahlung auf das Behältnis einwirken oder aber auch als Impulse. Auch hier ist es bevorzugt möglich, eine speziellen zeitlichen Intensitätsverlauf der Bestrahlung vorzunehmen.If a medium is used for heating, this is in particular a gaseous medium, such as warm or hot air. If radiation is used, this is in particular infrared radiation, UV radiation, near infrared radiation (NIR) or also visible light. This radiation can also act on the container as continuous radiation or as pulses. Here, too, it is preferably possible to carry out a special time course of the intensity of the irradiation.

Bevorzugt erfolgt jedoch diese Wärmebehandlung zumindest über den Umfang des Grundkörpers der Behältnisse gleichmäßig. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das Behältnis von mehreren Seiten gleichzeitig mit heißer Luft beaufschlagt wird oder auch mit einer Strahlung. Daneben wäre es auch möglich, dass das Behältnis während der Wärmebehandlung um seine Längsachse gedreht wird, um auf diese Weise eine gleichförmige Erwärmung zu erreichen. Auch wäre es möglich, dass die Behältnisse während ihrer Erwärmung innerhalb einer Form oder dergleichen transportiert werden, um so insbesondere eine gleichförmige Erwärmung zu erreichen.However, this heat treatment is preferably carried out uniformly at least over the circumference of the base body of the containers. This can be achieved, for example, in that hot air is applied to the container from several sides at the same time, or else radiation is applied. In addition, it would also be possible for the container to be rotated about its longitudinal axis during the heat treatment in order to achieve uniform heating in this way. It would also be possible for the containers to be transported within a mold or the like while they are being heated, in order in particular to achieve uniform heating.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt die Dehnung des Behältnisses vor dessen Beschichtung. Auch wäre es möglich, dass wie oben erwähnt diese Dehnung auch während des Beschichtungsvorgangs erfolgt, beispielsweise wie oben erwähnt durch Beaufschlagung von Vakuumkammern während der Beschichtung.In a further preferred method, the container is stretched before it is coated. It would also be possible, as mentioned above, for this stretching to also take place during the coating process, for example, as mentioned above, by loading vacuum chambers during coating.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Beschichtungsverfahren um ein Plasma - Beschichtungsverfahren. Zu diesem Zweck wird wenigstens eine Elektrode oder auch zwei Elektroden in das Innere des Behältnisses eingeführt und auf diese Weise wird, wie an sich im Stand der Technik bekannt, Plasma auf die Wandung der Behältnisse aufgebracht.The coating process is preferably a plasma coating process. For this purpose, at least one electrode or also two electrodes are introduced into the interior of the container and in this way plasma is applied to the wall of the container, as is known per se in the prior art.

Dabei weist bevorzugt eine für die Beschichtung verwendete Beschichtungsstation wenigstens eine erste Elektrode sowie eine zweite Elektrode auf, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse einführbaren Körper aufweist, und wobei die Beschichtungsstation weiterhin eine Vakuumkammer aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses (und bevorzugt das gesamte Behältnis) sowie die erste Elektrode angeordnet ist. Daneben ist bevorzugt noch eine Vakuumerzeugungseinrichtung vorgesehen, welche das Vakuum in dieser Kammer erzeugt.A coating station used for the coating preferably has at least a first electrode and a second electrode, with at least one electrode having a body that can be inserted into the containers, and with the coating station also having a vacuum chamber, within which at least part of the container to be coated ( and preferably the entire container) and the first electrode is arranged. In addition, a vacuum generating device is preferably also provided, which generates the vacuum in this chamber.

Weiterhin ist es möglich, dass die Beschichtung in einem Taktbetrieb und/oder während eines Stillstands der Behältnisse erfolgtFurthermore, it is possible for the coating to take place in a cycle operation and/or while the containers are at a standstill

Bevorzugt wird in das Behältnis, bei dem es sich insbesondere um ein PET - Behältnis handelt, zur Beschichtung eine erste Elektrode, insbesondere in Form einer Lanze eingeführt. Diese Lanze kann Austrittsöffnungen für das Plasma aufweisen, welches zum Beschichten verwendet wird. Eine zweite Elektrode kann sowohl außerhalb des Behältnisses sein als auch mit in das Behältnis eingeführt werdenA first electrode, in particular in the form of a lance, is preferably introduced into the container, which is in particular a PET container, for coating. This lance can have outlet openings for the plasma that is used for coating. A second electrode can either be outside the container or inserted into the container

Falls, wie oben erwähnt, bereits bei der Fertigung der Kunststoffbehältnisse erwärmte Blasformen verwendet werden, liegt deren Temperatur bevorzugt oberhalb 25°C, bevorzugt oberhalb 30°C und bevorzugt oberhalb 35°C. Auf diese Weise werden bereits „stärker gedehnte“ bzw. durch die Temperatur geringfügig größere Behältnisse hergestellt, bzw. die Behältnisse sind bereits aufgrund der erhöhten Herstellungstemperatur bereits etwas größer als bei einer Normaltemperatur. Ein Dehnvorgang, wie oben beschrieben ist hier nicht mehr nötig.If, as mentioned above, blow molds that have already been heated during production of the plastic containers are used, their temperature is preferably above 25.degree. C., preferably above 30.degree. C. and preferably above 35.degree. In this way, containers that are already "stronger stretched" or slightly larger due to the temperature are produced, or the containers are already slightly larger than at normal temperature due to the increased manufacturing temperature. A stretching process, as described above, is no longer necessary here.

Auch hier findet bevorzugt eine Herstellung der erwärmten Behältnisse während eines Transports der Behältnisse statt. Bevorzugt werden die Behältnisse bei der Herstellung gleichmäßig erwärmt bzw. gleichmäßig erwärmte Blasformen bzw. Blasform-Seitenteile eingesetzt.Here, too, the heated containers are preferably produced while the containers are being transported. The containers are preferably uniformly heated during production or uniformly heated blow molds or blow mold side parts are used.

Bevorzugt weist das Behältnis einen Grundkörper sowie eine Mündung auf. Besonders bevorzugt wird der Grundkörper (insbesondere während der Herstellung) erwärmt und/oder auf einer Temperatur gehalten, welche oberhalb einer Umgebungstemperatur liegt. Diese Erwärmung erfolgt dabei bevorzugt gleichmäßig und insbesondere gleichmäßig über den Umfangsrand des Behältnisses hinweg. Bevorzugt wird für die Behältnisse als Material PET verwendet.The container preferably has a base body and a mouth. The base body is particularly preferably heated (in particular during production) and/or kept at a temperature which is above the ambient temperature. This heating preferably takes place uniformly and in particular uniformly over the peripheral edge of the container. PET is preferably used as the material for the containers.

Auch hier wird letztlich vorgeschlagen, dass die Beschichtung auf einen thermisch erwärmten und daher bereits durch seine Fertigung (gegenüber einem Normalzustand bei Raumtemperatur) gedehnten Körper aufgebracht wird. Ein zusätzliches Dehnen ist bei dieser Vorgehensweise bevorzugt nicht erforderlich, kann jedoch gleichwohl optional stattfinden.Here, too, it is ultimately proposed that the coating be applied to a body that has been thermally heated and is therefore already stretched as a result of its manufacture (compared to a normal state at room temperature). Additional stretching is preferably not necessary with this procedure, but can nevertheless optionally take place.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Kunststoffvorformlinge innerhalb von Blasformen zu den Kunststoffbehältnissen umgeformt, wobei die Kunststoffvorformlinge gegen eine Innenwandung dieser Blasformen expandiert werden, um die Innenwandung der Blasformen auf eine oberhalb der Umgebungstemperatur liegende Temperatur erwärmt wird.In a further preferred method, the plastic preforms are formed into the plastic containers within blow molds, the plastic preforms being expanded against an inner wall of these blow molds so that the inner wall of the blow molds is heated to a temperature above ambient temperature.

Bevorzugt weist die Blasform zwei Seitenteile auf. Daneben kann die Blasform auch ein Bodenteil aufweisen. Die beiden Seitenteile bilden bevorzugt gemeinsam mit dem Bodenteil den Innenraum aus, innerhalb dessen die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen expandiert werden.The blow mold preferably has two side parts. In addition, the blow mold can also have a bottom part. The two side parts, together with the base part, preferably form the interior space within which the plastic preforms are expanded to form the plastic containers.

Bevorzugt werden wenigstens die Seitenteile wenigstens abschnittsweise erwärmt und erwärmen über einen Kontakt mit den Kunststoffvorformlingen auch die Behältniswandungen. Dabei ist es möglich, dass die Seitenteile elektrisch erwärmt werden. Bevorzugt werden jedoch die Seitenteile durch ein fließfähiges Medium erwärmt, welches innerhalb der Seitenteile strömen kann wie etwa erwärmtes Wasser oder auch erwärmtes Öl.At least the side parts are preferably heated at least in sections and also heat the container walls via contact with the plastic preforms. It is possible that the side parts are electrically heated. However, the side parts are preferably heated by a flowable medium which can flow inside the side parts, such as heated water or heated oil.

Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Innenwandung der Blasformen auf eine Temperatur erwärmt, welche höher ist als 30°C, bevorzugt höher als 40°C, bevorzugt höher als 50°C und bevorzugt höher als 60°C.In a preferred method, the inner wall of the blow molds is heated to a temperature which is higher than 30°C, preferably higher than 40°C, preferably higher than 50°C and preferably higher than 60°C.

Bevorzugt wird die Innenwandung der Blasformen auf eine Temperatur erwärmt, welche niedriger ist als 100°C, bevorzugt niedriger als 90°C, bevorzugt niedriger als 80°C.The inner wall of the blow mold is preferably heated to a temperature which is below 100.degree. C., preferably below 90.degree. C., preferably below 80.degree.

Bevorzugt werden also beheizte Formenschalen bzw. Blasformen mit Formwand-Temperaturen über 60°C verwendet, um im Auslauf der Maschine auch diese höheren Behältnistemperaturen zu erreichen. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die Kunststoffbehältnisse während des Transports von der Umformungseinrichtung zu der Beschichtungseinrichtung auf einer oberhalb der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur gehalten. Es wird also vorgeschlagen, dass in einem Transfer und insbesondere im Transfer zu der Beschichtungseinrichtung die höhere Flaschenwand-Temperatur beibehalten wird, beispielsweise durch einen Transferbereich mit erhöhter Umgebungstemperatur.Heated mold shells or blow molds with mold wall temperatures above 60° C. are therefore preferably used in order to also achieve these higher container temperatures in the machine outlet. In a further preferred method, the plastic containers are kept at a temperature above the ambient temperature during transport from the shaping device to the coating device. It is therefore proposed that the higher bottle wall temperature is maintained in a transfer and in particular in the transfer to the coating device, for example by means of a transfer area with an increased ambient temperature.

Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass die Innenbeschichtung der Behältnisse bei höheren Temperaturen auf einen thermisch bereits gedehnten Flaschenkörper aufgebracht wird. Wird das Behältnis nach dem Beschichten auf Raumtemperatur abgekühlt (oder bei einem sofortigen Füllen danach mit dem Produkt abgekühlt, so entsteht eine leicht negativ vorgespannte Beschichtung, die einem Vorspannvorgang in einer Fülleinrichtung besser widerstehen kann.The advantage of this procedure is that the inner coating of the containers is applied at higher temperatures to a bottle body that has already been thermally expanded. If the container is cooled to room temperature after coating (or cooled thereafter if filled immediately with the product), a slightly negatively biased coating is produced, which can better withstand a tempering process in a filling device.

Diese Schicht kann höhere Flaschendehnungen durch Produktinnendruck ertragen, ohne dass die Beschichtung zu stark geschädigt wird und dadurch die Wirksamkeit einbüßt oder verliert. Daneben besteht der Vorteil, dass der Flaschenrückschrumpf im Beschichtungsvorgang verringert wird, da das Kunststoffbehältnis im Blasprozess an der Formwand bereits eine höhere Temperatur „gesehen hat“ und dabei schon relaxiert wurde.This layer can withstand higher bottle expansions due to product internal pressure without the coating being damaged too much and thereby losing or losing its effectiveness. In addition, there is the advantage that bottle shrinkage during the coating process is reduced, since the plastic container has already “seen” a higher temperature on the mold wall during the blow molding process and has already been relaxed.

Bevorzugt kann während des Transports von der Umformungseinrichtung zu der Beschichtungseinrichtung eine Abwärme eines Preformofens genutzt werden, der die Kunststoffvorformlinge erwärmt, damit diese geblasen werden können.Waste heat from a preform oven, which heats the plastic preforms so that they can be blown, can preferably be used during transport from the forming device to the coating device.

Bevorzugt erfolgt der Beschichtungsvorgang in einem oberhalb der Umgebungstemperatur erwärmten Zustand der Behältnisse, beispielsweise in einem Zustand, in dem die Behältnisse eine Temperatur von mehr als 40°C, bevorzugt von mehr als 50°C aufweisen. Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Kunststoffbehältnis nach dessen Beschichtung mit einem Füllgut und insbesondere einem karbonisiertem Füllgut befüllt. Durch diese Befüllung wird, wie oben erwähnt, das Kunststoffbehältnis abermals gedehnt.The coating process preferably takes place when the containers are heated above ambient temperature, for example in a condition in which the containers are at a temperature of more than 40.degree. C., preferably more than 50.degree. In a preferred method the plastic container is filled with a filling material and in particular a carbonized filling material after it has been coated. As mentioned above, this filling causes the plastic container to expand again.

Dieses weitere Dehnen kann dabei während des Füllprozesses erfolgen, es kann jedoch auch zum Zweck des Füllens insbesondere mit einem karbonisierten Füllgut erfolgen.This further stretching can take place during the filling process, but it can also take place for the purpose of filling, in particular with a carbonized filling material.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen gerichtet, welche eine Umformungseinrichtung aufweist, welche Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umformt, sowie eine Beschichtungseinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse mit einer Beschichtung versieht und mit einer Transporteinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse von der Umformungseinrichtung zu der Beschichtungseinrichtung transportiert.The present invention is also directed to a device for producing plastic containers, which has a forming device which forms plastic preforms into plastic containers, and a coating device which provides the plastic containers with a coating and with a transport device which transports the plastic containers from the forming device to the coating device transported.

Bei einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dehnungseinrichtung auf, welche die Kunststoffbehältnisse nach deren Herstellung und vor und/oder während deren Beschichtung durch die Beschichtungseinrichtung (insbesondere wenigstens abschnittsweise und insbesondere wenigstens in einem Bereich des Grundkörpers) dehnt. Bevorzugt erfolgt die Dehnung in einem Bereich der Kunststoffbehältnisse, in dem diese auch während des Umformvorganges verstreckt wurden.In a first embodiment according to the invention, the device has an expansion device which expands the plastic containers after their production and before and/or during their coating by the coating device (in particular at least in sections and in particular at least in one area of the base body). The stretching preferably takes place in a region of the plastic containers in which they were also stretched during the forming process.

Bei einer anderen, alternativen erfindungsgemäßen Ausgestaltung erwärmt die Umformungseinrichtung die gefertigten Kunststoffbehältnisse zumindest abschnittsweise auf eine oberhalb der Umgebungstemperatur liegende Temperatur. Bevorzugt werden auch hier diejenigen Bereiche der Kunststoffbehältnisse erwärmt, die während des Umformvorgangs verstreckt wurden.In another, alternative embodiment according to the invention, the shaping device heats the manufactured plastic containers at least in sections to a temperature above the ambient temperature. Here, too, those areas of the plastic containers that were stretched during the forming process are preferably heated.

Bevorzugt weist die Vorrichtung ein eigenes Aggregat nach der Umformungseinrichtung auf, welches die Kunststoffbehältnisse dehnt. Dabei ist bevorzugt dieses weitere Aggregat zwischen der Umformungseinrichtung und der Beschichtungseinrichtung angeordnet. Allerdings kann diese Dehnungseinrichtung auch in der Beschichtungseinrichtung selbst angeordnet sein.The device preferably has its own unit after the forming device, which expands the plastic containers. In this case, this further unit is preferably arranged between the shaping device and the coating device. However, this expansion device can also be arranged in the coating device itself.

Die Dehnung erfolgt, wie oben erwähnt, beispielsweise durch Beaufschlagung der gefertigten Behältnisse mit einem fließfähigen Medium, beispielsweise Druckluft. Daneben können die gefertigten Behältnisse auch, wie oben erwähnt, mit einer Erwärmungseinrichtung erwärmt werden.As mentioned above, the expansion takes place, for example, by subjecting the manufactured containers to a flowable medium, for example compressed air. In addition, the manufactured containers can also, as mentioned above, be heated with a heating device.

Bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden bereits erwärmte Behältnisse in der Umformungseinrichtung gefertigt, beispielsweise durch eine erhöhte Temperatur der Blasformwandungen, wie oben beschrieben.In the second embodiment according to the invention, already heated containers are produced in the forming device, for example by increasing the temperature of the blow mold walls, as described above.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Fülleinrichtung auf, welche die Kunststoffbehältnisse mit einem Füllgut und insbesondere mit einer Flüssigkeit befüllt. Es kann weiterhin auch eine Verschließeinrichtung vorgesehen sein, welche die befüllten Behältnisse verschließt.In a further advantageous embodiment, the device has a filling device which fills the plastic containers with a filling material and in particular with a liquid. Furthermore, a closing device can also be provided, which closes the filled containers.

Vorteilhaft handelt es sich bei dem Füllgut um ein karbonisiertes Füllgut.The filling material is advantageously a carbonized filling material.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform transportiert die Transporteinrichtung die Kunststoffbehältnisse mit gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhter Temperatur. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Transporteinrichtung einen Kanal aufweisen, innerhalb dessen die Kunststoffbehältnisse transportiert werden, und in dem gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Temperaturbedingungen herrschen.In a further preferred embodiment, the transport device transports the plastic containers at a higher temperature than the ambient temperature. For this purpose, the transport device can have a channel, for example, within which the plastic containers are transported and in which the temperature conditions are higher than the ambient temperature.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung. Darin zeigt:

1 eine grobschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen.

Further advantages and embodiments result from the attached drawing. It shows:

1 a rough schematic representation of a device according to the invention for the production of plastic containers.

1 zeigt eine grobschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Herstellen von Kunststoffbehältnissen. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 2 auf eine Umformungseinrichtung, welche Kunststoffvorformlinge 10 zu Kunststoffbehältnissen und insbesondere Kunststoffflaschen 20 umformt. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Beschichtungseinrichtung, welche die hergestellten Kunststoffbehältnisse an ihrer Innenwandung beschichtet. 1 shows a rough schematic representation of a device 1 according to the invention for the production of plastic containers. In this case, the reference number 2 refers to a forming device which forms plastic preforms 10 into plastic containers and in particular plastic bottles 20 . Reference number 6 designates a coating device which coats the inner wall of the plastic containers produced.

Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Transporteinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse von der Umformungseinrichtung 2 zu der Beschichtungseinrichtung 6 transportiert.The reference number 4 designates a transport device which transports the plastic containers from the forming device 2 to the coating device 6 .

Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine Fülleinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse mit einem Füllgut und insbesondere einem karbonisierten Füllgut befüllt. Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet einen Ofen, beispielsweise eine Heizeinrichtung, welche Kunststoffvorformlinge vor deren Umformung erwärmt.The reference number 14 designates a filling device which fills the plastic containers with a filling material and in particular a carbonized filling material. Reference number 12 designates an oven, for example a heating device, which heats plastic preforms before they are formed.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Umformungseinrichtung 2 derart gestaltet, dass sie die Kunststoffvorformlinge nicht nur expandiert, sondern auch deren Wandungen erwärmt oder zumindest auf einer Temperatur hält, die oberhalb einer Umgebungstemperatur liegt. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Dehnungseinrichtung 8 vorgesehen, welche die von der Umformungseinrichtung 2 gefertigten Kunststoffbehältnisse dehnt, was wie oben erwähnt, beispielsweise durch Beaufschlagung mit Luft oder auch durch Erwärmung erfolgen kann. Dabei ist es möglich, dass diese Dehnungseinrichtung Dehnungsstationen aufweist, welche dies Kunststoffbehältnisse dehnen und dabei insbesondere auch gleichzeitig transportieren. Daneben ist es auch möglich, dass die Dehnungseinrichtung stationäre Einheiten wie etwa Heizeinrichtungen aufweist, an denen die Kunststoffbehältnisse 20 vorbeitransportiert werden.In one embodiment of the invention, the shaping device 2 is designed such that it not only expands the plastic preforms, but also heats their walls or at least keeps them at a temperature that is above the ambient temperature. In another embodiment of the invention, an expansion device 8 is provided, which expands the plastic containers produced by the forming device 2, which, as mentioned above, can be done, for example, by applying air or by heating. It is possible for this expansion device to have expansion stations, which expand the plastic containers and, in particular, also transport them at the same time. In addition, it is also possible for the expansion device to have stationary units such as heating devices, past which the plastic containers 20 are transported.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Kunststoffbehältnisse bereits in einem erwärmten Zustand hergestellt, was, wie oben erwähnt, insbesondere durch beheizte Blasformschalen erfolgen kann. In diesem Falle findet also keine Dehnung der Behältnisse statt, sondern diese werden erwärmt produziert.In another embodiment of the invention, the plastic containers are already produced in a heated state, which, as mentioned above, can be done in particular by heated blow molding shells. In this case there is no expansion of the containers, but they are produced heated.

Es wäre jedoch auch möglich, die beiden hier beschriebenen Vorgehensweisen zu kombinieren, also sowohl erwärmte Behältnisse zu erzeugen als auch diese anschließend nochmals zu dehnen.However, it would also be possible to combine the two procedures described here, ie both to produce heated containers and then to stretch them again.

Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.The applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided they are new compared to the prior art, either individually or in combination. It is also pointed out that the individual figures also describe features which can be advantageous in and of themselves. The person skilled in the art recognizes immediately that a specific feature described in a figure can also be advantageous without adopting further features from this figure. Furthermore, the person skilled in the art recognizes that advantages can also result from a combination of several features shown in individual figures or in different figures.

BezugszeichenlisteReference List

11: Vorrichtungcontraption
22: Umformungseinrichtungforming device
44: Transporteinrichtungtransport device
66: Beschichtungseinrichtungcoating device
88th: Dehnungseinrichtungexpansion device
1010: Kunststoffvorformlingeplastic preforms
1212: Ofenoven
1414: Fülleinrichtungfilling device
2020: Kunststoffbehältnisseplastic containers

Claims

Method for producing plastic containers (20), wherein plastic preforms (10) are formed into plastic containers (20) by means of a forming device (2) and these plastic containers (20) are transported from the forming device (2) to a coating device (6) and the Coating device (6) coats the inner wall of the plastic containers (20) at least in sections, characterized in that the plastic containers (20) produced by the shaping device (2) are heated to a temperature above the ambient temperature during the shaping process.

procedure after claim 1 , characterized in that the plastic preforms (10) are formed into the plastic containers (20) within blow molds, the plastic preforms (10) being expanded against an inner wall of these blow molds and the inner wall of the blow mold being heated to a temperature above ambient temperature.

Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner wall of the blow mold is heated to a temperature which is higher than 30°, preferably higher than 40°, preferably higher than 50° and preferably higher than 60°.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner wall of the blow mold is heated to a temperature which is lower than 100°, preferably lower than 90°, preferably lower than 80°.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic containers (20) are kept at a temperature above the ambient temperature during transport from the shaping device (2) to the coating device (6).

Method according to the preceding claim, characterized in that the coating takes place when the plastic containers (20) have been heated above the ambient temperature.

Method according to the preceding claim, characterized in that the Plastic containers (20) are filled with a filling material and in particular a carbonized filling material after it has been coated.

Method according to the preceding claim, characterized in that the plastic containers (10) are stretched again after coating.

Device (1) for producing plastic containers, having a shaping device (2) which transforms plastic preforms (10) into plastic containers (20), a coating device (6) which provides the plastic containers with a coating, and a transport device (4) which Transports plastic containers (20) from the shaping device (2) to the coating device (6), characterized in that the shaping device (2) heats the manufactured plastic containers (10) at least in sections to a temperature above the ambient temperature.

Device according to the preceding claim, characterized in that the transport device (4) transports the plastic containers (10) at a temperature which is higher than the ambient temperature.