Verfahren zur Herstellung eines Behälters sowie Behälter mit Barriereeigenschaften
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus einem thermoplastischen Kunststoff durch BlasVerformung und biaxiale Orientierung, bei dem ein Vorformling in eine Blasform eingesetzt und durch Einwirkung eines Druckmediums expandiert wird, und bei dem zur Konturgebung des Behälters eine Blasform aus mindestens zwei Blasformsegmenten und einem Bodeneinsatz verwendet wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Behälter aus einem homogenen thermoplastischen Material mit Barriereeigenschaften bezüglich einer Wanddurchlässigkeit für Gase, der durch Blasformung aus einem Vorformling hergestellt wird und dessen Barrierecharakteristik mindestens einem Faktor BIF > 2 entspricht, sowie der eine Beständigkeit gegen Verformung bis zu einer Temperatureinwirkung von mindestens 60° aufweist, und der
eine flaschenartige Gestaltung mit einem nach innen gewölbten Boden aufweist, der von einem Standring umfaßt ist.
Derartige Behälter sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Die Barriereeigenschaften betreffen hierbei insbesondere eine Beständigkeit gegenüber einem Austreten von Kohlendioxyd aus einem Innenraum des Behälters in eine Umgebung und gegenüber einem Eindringen von Sauerstoff aus der Umgebung in eine innerhalb des Behälters bevorratete Flüssigkeit hinein. Typische Verfahren zur Erreichung einer ausreichenden Barriereeigenschaft stellen beispielsweise eine Plasmabedampfung mit Siliziumdioxid oder kohlenstoffhaltigen Materialien dar, darüber hinaus ist es auch bekannt, mehrlagige Behälter zu verwenden, von denen mindestens eine Lage mit den erhöhten Barriereeigenschaften versehen ist. Die Barriereeigenschaften werden im allgemeinen im Vergleich zu einer Verwendung von Standardmaterial aus PET gemessen, wobei der BIF-Faktor bestimmt wird. BIF bedeutet hierbei "Barrier Improvement Factor" . Ein Faktor von BIF = 2 kennzeichnet eine verdoppelte Barrierewirkung gegenüber einer Verwendung von Standardmaterial .
Die Durchführung von Plasmabeschichtungsverfahren erfordert einen erheblichen apperativen Aufwand, wobei die Verwendung von kohlenstoffhaltigen Beschichtungen darüber hinaus Bedenken im Hinblick auf Gesundheitsgefährdungen begegnet. Ein Einsatz von mehrschichtigen Vorformlingen zur Herstellung der Behälter verursacht bei der spritzgußtechnischen Herstellung der Vorformlinge einen hohen Aufwand, der entsprechende Kosten zur Folge hat.
Ein allgemeines Verfahren zur Blasformung von Behältern wird beispielsweise in der DE-OS 43 40 291 beschrieben.
Möglichkeiten zur Steuerung unterschiedlicher Blasdrücke werden in der DE-OS 41 13 874 angegeben. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird in der DE-OS 42 12 583 beschrieben.
Behälter, die aus Vorformlingen gefertigt werden, können unterschiedliche Eigenschaften und Verwendungen haben. Bekannt sind sowohl Einwegbehälter als auch wiederbefüllbare Behälter. Darüber hinaus sind Behälter bekannt, die auch erhöhten Temperaturen bei einer Abfüllung beziehungsweise bei der Durchführung von Wasch- und/oder Pasteurisierungsvorgängen widerstehe .
Die Formung eines derartigen Behälters kann beispielsweise so erfolgen, daß zunächst ein Vorformling aus Polyäthylenterephthalat (PET) im Spritzgußverfahren hergestellt wird, und daß nach einer Zwischenlagerung der Vorformling erhitzt sowie anschließend der Blasstation zugeführt wird. Es ist aber auch bekannt, Behälter nach dem Spritz-Blas-Verfahren herzustellen, bei dem ohne Zwischenschaltung einer Erwärmung der Vorformling unmittelbar nach seiner Produktion und nach Erreichen einer ausreichenden Stabilität der Blasstation zugeführt wird. Schließlich ist es auch bekannt, Vorformlinge aus Rohrabschnitten herzustellen, die im Bereich ihres einen Endes verschlossen und im Bereich ihres anderen Endes mit einem geeigneten Mündungsstück versehen werden.
Gemeinsam ist allen Verfahren, daß der Vorformling eine wesentlich kleinere Gestalt aufweist, als der herzustellende Behälter. Der Vorformling wird deshalb innerhalb der Blasstation mit Druckluft beaufschlagt, um ihn zum herzustellenden Behälter umzuformen. Bei diesem Aufblasvorgang erfolgt zusätzlich zur Verringerung der Wandstärke durch die Oberflächenvergrößerung eine Orientierung des Materials. Dies führt dazu, daß die dünne
Wandung des Behälters eine sehr hohe Formstabilität aufweist, die den Behälter für eine Vielzahl von Verwendungen geeignet macht .
Zur Durchführung des Blasvorganges sind unterschiedliche Verfahren bekannt. Zum einen ist es möglich, einen einheitlichen Blasdruck zu verwenden, der in den aufzublasenden Vorformling eingeleitet und nach einer ausreichenden Ausformung aus dem fertiggestellten Behälter gegen einen Umgebungsdruck abgelassen wird. Es ist ebenfalls bereits bekannt, zunächst eine Voraufweitung des Vorformlings, die diesen bereits relativ weit an die Form des herzustellenden Behälters annähert, mit einem geringeren Druck durchzuführen, und erst die Ausprägung der feineren Kontur des Behälters mit einem höheren Druck vorzunehmen. Auch bei diesem Verfahren wird nach der Fertigung des Behälters die Blasluft gegen einen Umgebungsdruck entlüftet .
Je nach Anwendungsfall können bei der Vorgabe der Barriereeigenschaften unterschiedliche Ziele im Vordergrund stehen. Bei kohlesäurehaltigen Softdrinks besteht die Hauptanforderung darin, ein Entweichen von Kohlendioxyd durch die Behälterwandung hindurch nach außen zu vermeiden beziehungsweise herabzusetzen. Bei einer Bevorratung von beispielsweise Fruchtsäften, Bieren oder anderen sauerstoffempfindlichen Getränken oder Lebensmitteln besteht hingegen die Hauptanforderung darin, ein Eindringen von Sauerstoff durch die Behälterwandung hindurch in die bevorratete Flüssigkeit hinein zu vermeiden beziehungsweise zu reduzieren. Generell besteht das Problem, daß die für eine Verbesserung der Barriereeigenschaften geeigneten Substanzen toxisch wirken können und daß deshalb bei einer Abfüllung von Flüssigkeiten, die für den Verzehr vorgesehen sind, ein direkter Kontakt zwischen den Flüssigkeiten und
den verwendeten Substanzen zur Verbesserung der Barriereeigenschaften vermieden werden sollte.
Generell besteht ein hohes Bedürfnis dahingehend, die erforderlichen Barriereigenschaften mit geringem apperativen Aufwand, geringem Zeitaufwand und zu möglichst geringen Kosten zu erreichen. Beeinträchtigungen der Produktqualität von innerhalb der Behälter abgefüllten Getränken müssen darüber hinaus ausgeschlossen werden. Mit den bislang bekanntgewordenen Verfahren und Vorrichtungen lassen sich zwar einzelne Anforderungen bereits relativ gut erfüllen, eine gemeinsame zufriedenstellende Erfüllung aller Anforderungen konnte jedoch bislang noch nicht erreicht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß ohne wesentliche Kostensteigerung die Eigenschaften der hergestellten Behälter in Bezug auf die Lagerfähigkeit von abgefüllten Produkten verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blasformsegmente auf eine mittlere Oberflachentemperatur im Bereich von 40° C bis 170° C temperiert werden und daß der Bodeneinsatz auf einer Temperatur unterhalb der mittleren Oberflächentemperatur der Blasformsegmente gehalten wird.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Behälter der einleitend genannten Art derart anzugeben, daß eine Herstellung mit verbesserten Barriereeigenschaften bei preiswerter Fertigung unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Material für den Behälter eine Materialhauptkomponente und eine Barrierekomponente mit im wesentlichen homogener Verteilung verwendet sind, wobei das Gewicht der
Barrierekomponente maximal 30 % des Gewichtes der Materialhauptkomponente beträgt, daß das Behältervolumen maximal 1 ltr. beträgt und der Standring eine Materialdicke von mindestens 1 mm aufweist und daß der Behälter einen Grundkörper und einen Hals aufweist, wobei eine Halslänge mindestens 20 % der Behälterlänge beträgt und ein maximaler Halsdurchmesser höchstens 80 % eines maximalen Durchmesser des Grundkörpers beträgt .
Die vorstehend erläuterte Flaschengeometrie und der bei der Behälterherstellung durchlaufene Verfahrensablauf ermöglichen es, unter Verwendung eines preiswert herzustellenden Vorformlings aus einem homogenen Material und unter Vermeidung von kostenintensiven Plasmabeschichtungsverfahren einen Behälter aus Kunststoff herzustellen, der gegenüber einer Standardflasche aus PET eine erhöhte thermische und mechanische Beständigkeit aufweist und der mit Barriereeigenschaften versehen ist, die insbesondere eine Verwendung zur Aufnahme von Bier oder bierhaltigen Getränken unterstützen. Durch die höhere thermische Beständigkeit ist es möglich, eine Pasteurisationsbehandlung zu durchlaufen. Die erhöhten Barriereeigenschaften ermöglichen es bei einer Abfüllung von Bier, das Eindringen kritischer Mengen an Sauerstoff zu verhindern, beziehungsweise zumindest erheblich herabzusetzen.
Eine ProduktOptimierung kann durch die Kombination der erläuterten Flaschengestaltung, einer Gestaltung der formgebenden Blasform, einer Gestaltung des als Ausgangsproduktes verwendeten Vorformlings, der Auswahl des zu verwendenden Flaschenprozesses sowie dem Prozeßablauf bei der Durchführung des Blasvorganges erreicht werden.
Eine verbesserte Materialverfestigung im Bodenbereich des Behälters kann dadurch erreicht werden, daß eine Kühlzeit
im Bereich des Bodeneinsatzes mindestens 2 Sekunden beträgt .
Eine verbesserte Konturstabilität kann dadurch erreicht werden, daß eine Konturverflachung des Behälterbodens nach dem Blasen maximal 25 % des Abstandes einer Behältergrundfläche zu einem Zentrum des Bodens vor einer Entnahme des geblasenen Behälters aus der Blasform ausmacht .
Ebenfalls erweist es sich im Hinblick auf die Konturstabilität als vorteilhaft, daß die Bodenverflachung nach einem Pasteurisieren maximal 55 % des Abstandes einer Behältergrundflache zu einem Zentrum des Bodens vor einer Entnahme des geblasenen Behälters' aus der Blasform ausmacht .
Eine zusätzliche Stabilitätserhöhung kann dadurch erreicht werden, daß die Materialdicke im Bereich des Standringes mindestens 1,2 mm beträgt.
Eine Beeinträchtigung der Qualität des abgefüllten Produktes kann dadurch vermieden werden, daß mindestens bereichsweise eine Materialeinfärbung vorliegt.
Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung eindringender Gasmengen besteht darin, daß mindestens bereichsweise eine Substanz zur Anlagerung eindringender Gase angeordnet ist .
Eine einfache Verschlußmöglichkeit besteht darin, daß im Bereich eines Mündungsabschnittes des Behälters ein Außengewinde angeordnet ist.
Zur Vermeidung einer plötzlichen Innendruckentladung bei einem öffnen des Behälters wird vorgeschlagen, daß im
Bereich des Außengewindes mindestens ein Entlüftungsschlitz angeordnet ist.
Zur Reduzierung von Kerbspannungen wird vorgeschlagen, daß der Entlüftungsschlitz mit einer gerundeten Kontur versehen ist.
Eine zusätzliche Stabilitätserhöhung kann dadurch erreicht werden, daß der Mündungsabschnitt im Bereich des Außengewindes einen verringerten Innendurchmesser aufweist.
Eine weitere Verschlußmöglichkeit besteht darin, daß der Mündungsabschnitt zur Anordnung eines Kronkorkens gestaltet ist.
Ebenfalls ist daran gedacht, daß der Mündungsabschnitt zur Anordnung eines Bügelverschlusses gestaltet ist.
Zur Berücksichtigung einer Behälteraufweitung bei einer Einwirkung eines Innendruckes wird vorgeschlagen, daß eine Seitenwandung des Behälters mindestens bereichsweise in einem Ausmaß von 1 % bis 2 % bezogen auf einen Behälterdurchmesser in Richtung auf einen Behälterinnenraum gewölbt gestaltet ist. Insbesondere ist ausgehend vom Boden in Richtung auf die Behälterschulter auch an einen konischen Verlauf gedacht .
Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, daß die Innenwölbung der Seitenwandung etwa 1,4 % beträgt.
Eine Eindringrate von schädlichen Gasen kann weiterhin dadurch reduziert werden, daß im Bereich eines Behälterverschlusses eine Substanz zur Anlagerung mindestens eines eindringenden Gases angeordnet ist .
Eine typische Materialauswahl besteht darin, daß als Materialhauptkomponente PET verwendet ist .
Ebenfalls ist daran gedacht, daß als Materialhauptkomponente PP verwendet ist.
Eine weitere Variante besteht darin, daß als Materialhauptkomponente PEN verwendet ist.
Besonders gute Barriereeigenschaften können dadurch erreicht werden, daß als Barrierekomponente Nylon verwendet wird.
Ebenfalls ist es möglich, daß als Barrierekomponente EVOH verwendet wird.
Eine weitere Variante ist darin zu sehen, daß als Barrierekomponente PEN verwendet wird.
Ein erweitertes Materialspektrum wird dadurch bereitgestellt, daß als Barrierekomponente ein PET
Copolymerisat mit erhöhtem IsophtalSäuregehalt verwendet wird.
Eine Barriereerhöhung durch Einlagerung von Partikeln in die Polymermatrix kann dadurch erfolgen, daß als Barrierekomponente ein Polymergemisch mit Feststoffpartikeln verwendet wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1: einen Längsschnitt durch einen Vorformling,
Fig. 2: einen teilweisen Längsschnitt durch einen als Flasche ausgebildeten Behälter,
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung des Behälters gemäß Fig. 2 bei einer Ansicht schräg von unten,
Fig. 4: einen Längsschnitt durch eine Blasform, in der ein Vorformling gereckt und expandiert wird
und
Fig. 5: eine Skizze zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaues einer Vorrichtung zur Blasformung von Behältern.
Ein Vorformling (1) besteht entsprechend der Ausführungsform in Fig. 1 aus einem Mündungsabschnitt (2) , einem den Mündungsabschnitt (2) von einem Halsbereich (3) trennenden Stützring (4) , einem den Halsbereich (3) in einen Wandungsabschnitt (5) überleitenden Schulterbereich (6) sowie einem Boden (7) . Der Stützring (4) überkragt den Mündungsabschnitt (2) quer zu einer Vorformlingslangsach.se (8) . In der Region des Schulterbereiches (6) erweitert sich der Außendurchmesser des Vorformlings (1) ausgehend vom Halsbereich (3) in Richtung auf den Wandungsabschnitt (5) . Bei einem aus dem Vorformling (l) herzustellenden Behälter (13) bildet der Wandungsabschnitt (5) im wesentlichen die Seitenwandung des Behälters aus. Der Boden (7) ist gerundet ausgebildet .
Der Mündungsabschnitt (2) kann beispielsweise mit einem Außengewinde (12) versehen sein, das es ermöglicht, beim fertigen Behälter (13) einen Schraubverschluß aufzusetzen. Es ist aber ebenfalls möglich, den Mündungsabschnitt (2) mit einer Außenwulst zu versehen, um eine Angriffsfläche für einen Kronkorken zu schaffen. Darüber hinaus sind auch
eine Vielzahl weiterer Gestaltungen denkbar, um ein Aufsetzen von Steckverschlüssen zu ermöglichen.
Aus der Darstellung in Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Wandungsabschnitt (5) eine Innenfläche (9) sowie eine Außenfläche (10) aufweist. Die Innenfläche (9) begrenzt einen Vorformlingsinnenraum (11) .
Im Schulterbereich (6) kann sich die Dicke einer Vor- formlingswandung (14) ausgehend vom Halsbereich (3) in Richtung auf den Wandungsbereich (5) mit zunehmender Wandstärke erstrecken. In Richtung der Vorformlingslängsachse (8) weist der Vorformling (1) eine Vorformlingslänge (15) auf. In Richtung der Vorformlingslängsachse (8) erstrecken sich der Mündungsbereich (2) und der Stützring (4) mit einer gemeinsamen Mündungslänge (16) . Der Halsbereich (3) weist im Bereich der Vorformlingslängsachse (8) eine Halslänge
(17) auf. Im Halsbereich (3) erstreckt sich der Vorformling
(3) vorzugsweise mit konstanter Wanddicke.
Im Wandungsbereich (5) weist der Vorformling (1) eine Wanddicke (18) auf und im Bereich des Bodens (7) ist eine Bodendicke (19) anzutreffen. Eine weitere Dimensionierung des Vorformlings (1) erfolgt mit Hilfe eines Innendurchmessers (20) und eines Außendurchmessers (21) , die im annähernd zylinderisch verlaufenden Wandungsbereich (5) gemessen werden.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten flaschenförmigen Behälter (13) sind im wesentlichen unverändert der Mündungsabschnitt (2) und der Stützring (4) anzutreffen. Der weitere Bereich des Behälters (13) ist durch die durchgeführte biaxiale Orientierung sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung relativ zum Vorformling (1) expandiert. Der Behälter (13) weist hierdurch eine Behälterlänge (22) und
einen Behälterdurchmesser (23) auf, der in Anbetracht der zu berücksichtigenden Genauigkeiten im Folgenden nicht bezüglich des konkreten Innendurchmessers beziehungsweise Außendurchmessers unterschieden werden soll.
Fig. 2 zeigt unter anderem den Bodenbereich des blasgeformten Behälters (13) . Der Behälter (13) weist eine Seitenwandung (24) und einen Behälterboden (25) auf. Der Behälterboden (25) besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Standring (26) und einem in Richtung auf einen Behälterinnenraum (27) nach innen gewölbtem Dom (28) . Der Dom (28) ist aus einer Domschräge (29) und einem Zentrum (30) ausgebildet.
Der Behälter (13) weist eine Behältermündungslänge (31) und eine Behälterhalslänge (32) auf, wobei zumindest die
Behältermündungslänge (31) in der Regel gleich der Mündungslänge (16) des Vorformlings (1) ist.
Eine Beheizung des Vorformlings (1) vor dem Orientierungsvorgang ist in unterschiedlichen Variationen denkbar. Bei einer Verwendung einer tunnelartigen Heizstrecke erfolgt die Temperierung lediglich in Abhängigkeit von der Verweildauer. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, Heizstrahler zu verwenden, die den Vorformling (1) mit Infrarot- oder HochfrequenzStrahlung beaufschlagen. Mit Hilfe derartiger Strahler ist es möglich, ein Temperaturprofil im Bereich des Vorformlings (1) in Richtung der Längsachse (8) zu erzeugen.
ird ein derartiger Heizstrahler aus mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Heizelementen ausgebildet, die in Richtung der Längsachse (8) übereinander angeordnet sind, so kann durch eine intensivere Ansteuerung der Heizelemente im Bereich der in Richtung auf den Mündungsabschnitt (2) oberen Ausdehnung des Vorformlings (1) im verdickten
Bereich des Wandungsabschnittes (5) eine höhere Wärmeenergie eingestrahlt werden, als in dem Bereich des Wandungsabschnittes (5), der dem Boden (7) zugewandt ist. Bei lediglich gleichmäßig ansteuerbaren Heizstrahlern kann eine derartige Wärmepro ilierung auch durch eine Anordnung der Heizelemente mit in Richtung der Längsachse (8) unterschiedlichen Abständen realisiert werden.
Fig. 3 zeigt den Behälter (13) in einer perspektivischen Darstellung von unten. Es ist hierbei insbesondere zusätzlich zur Darstellung in Fig. 2 noch einmal zu erkennen, daß sich der Behälterhals (33) ausgehend vom Stützring (4) in Richtung auf eine Behälterschulter (34) erweitert. Zur Stabilitätserhöhung ist die Behälterschulter (34), die sich ausgehend vom Behälterhals (33) in Richtung auf einen Grundkörper (35) erweitert, von einem Absatz (36) in den Grundkörper (35) übergeleitet. Zur weiteren Stabilitätserhöhung ist der Grundkörper (35) über einen weiteren Absatz (37) in eine Bodenverjüngung (47) übergeleitet, die im Bereich ihrer dem Grundkörper (35) abgewandten Ausdehnung vom Standring (26) begrenzt ist.
Der prinzipielle Aufbau einer Vorrichtung zur Umformung des Vorformlings (1) in den Behälter (13) ist in Fig. 4 dargestellt .
Die Vorrichtung zur Formung des Behälters (13) besteht im wesentlichen aus einer Blasstation (38) , die mit einer Blasform (39) versehen ist, in die ein Vorformling (1) einsetzbar ist. Der Vorformling (l) kann ein spritzgegossenes Teil aus Polyäthylenterephthalat sein. Zur Ermöglichung eines Einsetzens des Vorformlings (1) in die Blasform (39) und zur Ermδglichung eines Herausnehmens des fertigen Behälters besteht die Blasform (39) aus Blasformsegmenten (40,41) und einem Bodeneinsatz (42), der von einer Hubvorrichtung positionierbar ist. Der
Vorformling (1) kann im Bereich der Blasstation (38) von einem Transportdorn (43) gehalten sein, der gemeinsam mit dem Vorformling (1) eine Mehrzahl von Behandlungsstationen innerhalb der Vorrichtung durchläuft. Es ist aber auch möglich, den Vorformling (1) beispielsweise über Zangen oder andere Handhabungsmittel direkt in die Blasform (39) einzusetzen.
Zur Ermöglichung einer Druckluftzuleitung ist unterhalb des Transportdornes (43) ein nicht abgebildeter Anschlußkolben angeordnet, der dem Vorformling (1) Druckluft zuführt und gleichzeitig eine Abdichtung relativ zum Transportdorn (43) vornimmt. Bei einer abgewandelten Konstruktion ist es grundsätzlich aber auch denkbar, feste DruckluftZuleitungen zu verwenden.
Eine Reckung des Vorformlings (1) erfolgt mit Hilfe einer Reckstange (44) , die von einem Zylinder positioniert wird. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, eine mechanische Positionierung der Reckstange (44) über Kurvensegmente durchzuführen, die von Abgriffrollen beaufschlagt sind. Die Verwendung von Kurvensegmenten ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von Blasstationen (38) auf einem rotierenden Blasrad (53) angeordnet sind. Eine Verwendung von Zylindern ist zweckmäßig, wenn ortsfest angeordnete Blasstationen (38) vorgesehen sind.
Zur Anpassung an unterschiedliche Formen des Mündungs- abschnittes (2) ist gemäß Fig. 4 die Verwendung separater Gewindeeinsätze (45) im Bereich der Blasform (39) vorgesehen. Zusätzlich zum Vorformling (1) und dem fertig geblasenen Behälter (13) ist auch eine sich entwickelnde Blase (46) eingezeichnet.
Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Blasmaschine, die mit einem rotierenden Heizrad (52) sowie einem
rotierenden Blasrad (53) versehen ist. Ausgehend von einer Vorformlingsausgabe (54) werden die Vorformlinge (1) von Übergaberädern (55,56) in den Bereich des Heizrades (52) transportiert. Entlang des Heizrades (52) sind Heizstrahler (57) sowie Gebläse (58) angeordnet, um die Vorformlinge (1) zu temperieren. Nach einer ausreichenden Temperierung der Vorformlinge (1) werden diese an das Blasrad (53) übergeben, in dessen Bereich die Blasstationen (38) angeordnet sind. Die fertig geblasenen Behälter (13) werden von weiteren Übergaberädern einer Ausgabestrecke (59) zugeführt .
Um einen Vorformling (l) derart in einen Behälter (13) umformen zu können, daß der Behälter (13) Materialeigenschaften aufweist, die eine lange Verwendungsfähigkeit von innerhalb des Behälters (13) abgefüllten Lebensmitteln, insbesondere von Getränken, gewährleisten, müssen spezielle Verfahrensschritte bei der Beheizung und Orientierung der Vorformlinge (1) eingehalten werden. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen durch Einhaltung spezieller Dimensionierungsvorschriften erzielt werden.
Als thermoplastisches Material können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden. Einsatzfähig sind beispielsweise PET, PEN oder PP.
Die Expansion des Vorformlings (1) während des Orientierungsvorganges erfolgt durch Druckluftzuführung. Die DruckluftZuführung ist in eine Vorblasphase, in der Gas mit einem niedrigen Druckniveau zugeführt wird und eine sich anschließende Hauptblasphase unterteilt, in der Gas mit einem höheren Druckniveau zugeführt wird. Während der Vorblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 5 bar bis 25 bar verwendet und während der Hauptblasphase wird Druckluft mit einem Druck im Intervall von 25 bar bis 40 bar zugeführt. Innerhalb des geblasenen
Behälters ergibt sich während der Vorblasphase in der Regel ein Druck im Bereich von etwa 2 bar bis 10 bar.
Zur Gewährleistung einer exakten Kontur des Behälters (13) ist vorgesehen, die Blasstation (38) mit einer Formzuhaltung zu versehen, die durch eine pneumatische Vorspannung trotz des wirkenden Innendruckes während der Hauptblasphase eine Spaltbildung im Bereich der Begrenzungsflächen der Blasformsegmente (40,41) vermeidet.
Gemäß einer typischen Dimensionierung beträgt die Behälterhalslänge (32) mindestens 20 % der Gesamtlänge des Behälters (13) . Ein maximaler Durchmesser des Behälterhalses (33) beträgt höchstens 80 % des Maximaldurchmessers des Behälters (13) .
Der Vorformling (1) zur Herstellung- des Behälters (13) kann mit einer Einfärbung derart versehen sein, daß die Transmission von Licht mindestens in einem Wellenbereich, der im Hinblick auf das abzufüllende Produkt schädlich ist, reduziert wird. Der Vorformling (1) weist unterhalb eines kurzen zylindrischen Teilbereiches unterhalb des Stützringes (4) einen langen kegeligen Bereich auf. Lüftungsschlitze (48) im Bereich eines Außengewindes (49) des Mündungsabschnittes (2) werden vorzugsweise mit einer gerundeten Kontur versehen, um Kerbeffekte bei einer Einwirkung von Innendruck zu reduzieren. Eine Verstärkung des Gewindes kann durch einen verringerten Innendurchmesser im Bereich des Mündungsabschnittes (2) erreicht werden.
Eine typische Behälterlänge (22) liegt im Bereich von 200 mm bis 300 mm. Bevorzugt ist eine Behälterlänge im Bereich von etwa -250 mm. Die Behälterhalslänge (32) beträgt mindestens 20 % der Behälterlänge (22) . Ein Durchmesser des Behälterhalses (33) im Bereich eines Überganges zu einer Behälterschulter (50) beträgt maximal 80 % eines maximalen
Behälterdurchmessers. Zwischen der Behälterschulter (50) und dem Mündungsabschnitt (2) verläuft eine Außenkontur des Behälterhalses mit einer konischen Gestaltung. Die Erweiterung erfolgt dabei ausgehend vom Mündungsabschnitt (2) in Richtung auf die Behälterschulter (50) .
Der konische Verlauf des Behälterhalses erfolgt dabei im wesentlichen entlang einer Kreiskontur mit einem Radius kleiner als 500 mm. Bevorzugt ist ein Radius im Bereich von etwa 350 mm. Ein Wölbungsübergang zwischen dem Behälterhals und der Behälterschulter (50) erfolgt mit einem Krümmungsradius < 30 mm. Eine typische Krümmung liegt im Bereich eines Krümmungsradius von 15 mm. Im Allgemeinen kann ein derartiger Radius bevorzugt im Bereich von 10 mm bis 20 mm liegen.
Ein Krümmungsverlauf im Bereich der Behälterschulter (50) verläuft typischerweise mit einem Krümmungsradius von < 60 mm. Typisch ist ein Krümmungsintervall mit einem Krümmungsradius im Bereich von 25 mm bis 35 mm, beispielsweise kann der Radius 30 mm betragen.
Zur weiteren Versteifung wird die Behälterschulter (50) durch einen Absatz (51) in die Seitenwandung (24) übergeleitet . Ein Neigungswinkel im Bereich des Absatzes (51) liegt typischerweise unterhalb von 60°. Über einen weiteren Absatz (60) ist die Seitenwandung (24) in ein Bodenteil (61) übergeleitet. Auch hier liegt ein Neigungswinkel des Absatzes (60) unterhalb von 60°.
Eine Domhöhe des Domes (28) gemessen zwischen einer unteren Begrenzung des Standringes (60) und dem Zentrum (30) beträgt typischerweise mehr als 8 mm. Typisch ist ein Wert von etwa 12 mm. Ein Krümmungsverlauf im Bereich der Domschräge (29) weist typischerweise einen Krümmungsradius von 20 mm bis 60 mm auf. Typisch ist ein Wert von etwa 40
mm. Ausgehend vom Standring (26) wird der Konturverlauf der Domschräge (29) im Querschnitt durch zwei exzentrische Radien definiert. Jeweilige zugehörigen Kreismittelpunkte weisen hierbei bezüglich der Behälterlängsachse einen seitlichen Versatz auf. Der Seitenversatz beträgt hierbei mindestens 3 mm. Ein typischer Wert liegt im Bereich von etwa 6 mm.
Im Hinblick auf den Krümmungsradius der Domschräge (29) läßt sich dieser dadurch definieren, daß der
Krümmungsradius mindestens das 0,65-fache des Standringdurchmessers beträgt.