Behälterherstellungsvorrichtung und Herstellverfahren für Formkörper

[0001] Die Erfindung betrifft eine Behälterherstellungsvorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältern aus Vorformlingen (Preforms), insbesondere Flaschen, kleine Fäss- chen (Kegs) und sonstige Behälter aus PET, die eine Blasmaschine und geeignete Transportvorrichtungen umfasst, wobei an der Blasmaschine oder auf dieser mindestens ein Strahlungsemitter angebracht ist und/oder ein Strahlungsemitter auf mindestens einen Teilbereich der Blasmaschine gerichtet ist. Weiterhin ist ein entsprechendes Sterilisierungsverfahren für Blasmaschinen von der Erfindung umfasst. [0002] Im Stand der Technik sind Behälterherstellungsvorrichtungen bekannt, die mittel einer Streckblasmaschine aus Vorformlingen, zum Beispiel Flasche formen. DE 10 2005 015 565 A1 , DE 10 2004 061 230 A1 oder DE 295 08 864 U1 beschreiben solche Behälterherstellungsvorrichtungen.

[0003] Zunehmend besteht das Erfordernis, immer höhere Reinheiten oder aseptische Bedingungen bei der Herstellung und Abfüllung von Behältern und Flaschen zu erreichen. üblich ist es, dass bereits der Vorformling von möglichen Anhaftungen gereinigt wird, indem zum Beispiel ein Strom ionisierter Luft ins Innere geleitet wird. DE 101 40 906 B4, EP 0 895 816 A1 oder DE 199 09488 A1 beschreiben derartige Vorrichtungen und Verfahren. Weiterhin sind aus WO 01/31680 A1 oder DE 102 36683 A1 Vorrich- tungen und Verfahren bekannt, bei welchen Flaschen beschichtet und gleichzeitig sterilisiert werden, indem unter Vakuum ein Plasma gezündet wird. Weiter Vorrichtungen und Verfahren sind bekannt. Für Füllereinheiten sind nass- und trockenaseptische Verfahren bekannt.

[0004] Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, dass diese Behand- lungsschritte nur vor oder nach der Blasmaschine durchgeführt werden können, da die Blasmaschine selbst bisher nicht steril betrieben werden kann.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein steriles Gesamtverfahren vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Merkmale der Behälterherstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und die Merkmale des Verfahrens gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen genannt.

[0006] Die erfindungsgemäße Behälterherstellungsvorrichtung zum Herstellen von Kunststoffbehältern, insbesondere Flaschen, kleinen Fässchen und sonstige Behälter aus PET, aus Preformen, umfasst eine Blasmaschine und geeignete Transportvorrich- tungen, wobei im Nahbereich vor, an der Blasmaschine oder auf dieser, mindestens ein Strahlungsemitter angebracht ist und/oder ein Strahlungsemitter auf mindestens einen Teilbereich der Blasmaschine oder deren Umhausung gerichtet ist. Der Strahlungsemitter ist ideaierweise ein Eiektronenstrahier oder UV-Strahier. Ais UV-Strahier ist einer für gepulstes UV-Licht besonders geeignet. Es ist möglich je nach Bestrahlungsaufgabe mehreren gleiche oder verschiedenartige Strahlungsemitter zu verwenden. Somit ist es möglich, mindestens einen Teil der Oberflächen der Behälterherstellungsvorrichtung und/oder den die Behälterherstellungsvorrichtung umgebenden Raum zu sterilisieren und/oder permanent steril zu halten.

[0007] Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, bei einer Rotationsblasmaschine Strahlungsemitter auf oder an mindestens einem der rotierenden Elemente anzubrin- gen, so dass dieser mit dem Kreisel der Blasmaschine umläuft. Auf diese Weise kann die Anzahl der Emitter verringert und die Strahlungsverteilung im Raum erhöht werden. Dabei kann mindestens ein Strahlungsemitter auf dem die Blasformen tragenden oder zuführenden Karussell beziehungsweise Sternrad angebracht sein, welcher im vorgesehenen Betrieb mit diesem Karussell oder Sternrad rotiert. [0008] Eine weitere Verbesserung besteht darin, mindestens einen Teil der Oberflächen der Behälterherstellungsvorrichtung elektrostatisch aufladbar auszubilden, um so im bestimmungsgemäßen Betrieb die Elektronenstrahlen zu lenken. Dabei werden idealerweise Teile der Oberflächen der Behälterherstellungsvorrichtung, insbesondere der Blasmaschine elektrostatisch positiv aufladbar ausgebildet, um so Elektronen und/oder Elektronenstrahlen durch den Potentialunterschied anzuziehen. Auf diese Weise können zum Beispiel schlecht zugängliche Fläche ebenfalls mit dem Elektronenstrahl beaufschlagt werden.

[0009] In einer Weiterbildung der Behälterherstellungsvorrichtung wird stromaufwärts der Behälterherstellungsvorrichtung eine Sterilisierungseinheit vorgesehen, in welcher die Preformen stromaufwärts der Blasmaschine mittels Strahlungsemitter sterilisiert werden. Hierzu kann die Sterilisierungseinheit einen oder mehrere Strahlungsemitter,

insbesondere Elektronenstrahler umfassen, welche in die öffnung des Vorformlings einführbar sind.

[0010] Vorteilhafterweise werden die Behälterherstellungsvorrichtung und die Sterilisie- rungseinheit direkt miteinander verbunden, so dass diese einen gemeinsamen, ge- schlossenen Raum bilden. Weiterhin kann stromabwärts der Behälterbehandlungsvorrichtung eine Füllereinheit angeordnet sein, die direkt und abdichtende mit der Behälterherstellvorrichtung verbunden ist, so dass in dieser Ausführungsform Sterilisiereinheit für Preformen, Behälterherstellvorrichtung und Füllereinheit in einer geblockten Bauweise einen im Wesentlichen gemeinsamen Raum bilden. In analoger Weise kann strom- abwärts der Behälterbehandlungsvorrichtung eine Füllereinheit angeordnet sein, ohne dass eine Sterilisierungseinheit für Preformen vorgesehen ist, wobei die Füllereinheit direkt mit der Behälterherstellvorrichtung verbunden ist und diese so einen gemeinsamen Raum bilden.

[0011] Von der Erfindung ist auch ein Herstellverfahren für Kunststoffbehälter aus Pre- formen umfasst, bei der eine Behälterherstellungsvorrichtung in einer der vorstehend genannten Varianten eingesetzt wird. Als Kunststoffbehälter kommen insbesondere Flaschen, kleine Fässchen (Kegs) und sonstige Behälter aus PET oder anderen geeigneten Kunststoffen in Frage.

[0012] Idealerweise wird dabei die Behälterherstellvorrichtung mit einer Sterilisie- rungseinheit für Vorformlinge und/oder einer Füllereinheit als gemeinsamer Sterilraum betrieben. Eine Verbesserung des Verfahrens besteht darin, dass im übergangsbereich zwischen der Füllereinheit, Behälterherstellvorrichtung und/oder der Sterilisierungseinheit für Preformen eine oder mehrer Schleusen und/oder zusätzliche Sterilisierungs- schritte vorgesehen sind. Eine besondere Ausführungsvariante besteht darin, dass ein Teil der Vorrichtungen und/oder der Behälter mit einem Nassverfahren sterilisiert werden. Idealerweise wird der Bereich mit einem Nassverfahren sterilisiert, dessen oberes Ende tiefer als die öffnungen der Vorformlinge und/oder Behälter liegt und sich nach unten bis zum Boden erstreckt.

[0013]

Fig. 1 : Darstellung der Behälterherstellungsvorrichtung in einer Draufsicht Fig. 2: Darstellung einer Sterilisierungseinheit für Vorformlinge, einer Behälterherstellungsvorrichtung und einer Fülleinheit in einer Draufsicht

[0014] Die mit einer strichpunktierten Linie umrahmte Behältemerstellvorrichtung 1 umfasst ein Karussell 2, einen Zulaufstern 3 und einen Auslaufstern 4. Weitere Details, wie Heizvorrichtung, Blasformen etc. sind bekannt und in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Vorformlinge 5 und die geformten Flaschen 7 werden vorrangig hängend transportiert, wozu diese in bekannter Weise durch Greifer oder Halterungen am Hals gehalten werden („Neck Handling"). Die Vorformlinge 5 werden über den Förderweg 6 an den Zulaufstern 3 herangeführt und von diesem auf das Karussell 2 übergeben. Auf dem Karussell 2 sind Kavitäten 16 auf dem Umfang angeordnet, die aus Gründen der übersichtlichkeit nur teilweise dargestellt sind und in denen der Streck-/Blasvorgang in be- kannter Weise durchgeführt wird. Gegenüber dem Zulaufstern 3 ist einen geöffnete Ka- vität 17 gezeigt, ebenso gegenüber dem Auslaufstern 4, welcher die fertig geblasen Flasche übernimmt.

[0015] Nach dem Blasvorgang an der Rundläuferblasmaschine werden die fertig geformten Flaschen 7 vom Auslaufstern 4 übernommen und aus der Behälterherstellungs- Vorrichtung über den Förderweg 8 herausgeführt. In der Behälterherstellvorrichtung 1 sind eine Vielzahl von Strahlungsemittern angeordnet. Die statischen Strahlungsemitter 9 sind am Rand der Behälterherstellvorrichtung 1 angeordnet und strahlen in Richtung der Einbauten. Einige Strahlungsemitter sind so ausgerichtet, dass diese auf die, die Umhausung bildenden Wände inklusive der Decke und dem Boden gerichtet sind. Die Strahlungsrichtung ist durch eine Strichpunktierte Linie angedeutet.

[0016] Auf dem Zulaufstern 3 und auf dem Auslaufstern 4 sowie auf dem zentralen Karussell 2 sind jeweils mehrere Strahlungsemitter 10 angeordnet, die gemeinsam mit dem Stern beziehungsweise dem Karussell umlaufen. Auf diese Weise wird eine intensive und mehrfach gestreute Strahlung erzeugt.

[0017] In dem gezeigten Beispiel sind nur Elektronenstrahler vorgesehen, wobei eine Kombination mit zum Beispiel gepulsten UV-Lampen sinnvoll ist. Die mit einer strichpunktierten Linie umrundete Station 18 dient der Innensterilisation der Kavität 17. Hierbei ist der Strahler besonders nah gegenüber dem Karussell 2 angeordnet und kann eine gewisse Wegstrecke dem Karussell 2 beziehungsweise der geöffneten Kavität 17 folgen, um den Steriiisierungseffekt im inneren der Kavität 17 zu verbessern.

[0018] Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 gezeigte und vorstehend beschriebene Behälterherstellvorrichtung 1 in einer gemeinsamen Einhausung mit einer Sterilisierungseinheit 11 für Vorformlinge 5 und einem Füllereinheit 12. Diese so genannte geblockte Bauweise hat den großen Vorteil, dass sie sehr kompakt und damit kostengünstiger ist, da Zwi- schenreinigungs- und einige Transportschritte entfallen. Die Beschriftungen haben, sofern nicht etwas Gegenteiliges gesagt ist, die identische Bedeutung, wie in Fig. 1.

[0019] über eine nicht näher dargestellte Heiß- und Zuführeinheit 13 für die Vorformlinge 5, gelangen diese in die Sterilisierungseinheit 11, wo sie von Behandlungsstern 14 übernommen werden. Am Umfang des Behandlungssterns 14 ist eine Sterilisierungsvor- richtung 15 angeordnet. Zur Sterilisierung eines Vorformlings 5 wird eine Sterilisie- rungssonde, an deren Umfang und/oder Spitze mindestens ein Strahlungsemitter angeordnet ist, in den Vorformling eingeführt. Hierzu sind Strahlungsdichten von 15 bis 30 kJ/kg erforderlich. [0020] In dem dargestellten Ausführungsform sind im Bereich der Sterilisierungseinheit 11 sind stromabwärts der Sterilisierungsvorrichtung 15 beidseitig zum übergabebereich vom Behandlungsstern 14 zum Zuführungsstern 3 der Behälterherstellvorrich- tung 1 statische Strahlungsemitter 9 angeordnet. An die Behälterherstellvorrichtung 1 schließt sich als weitere Einheit desselben Blocks die Fülleinheit 12 an. Hier sind eben- falls statische Strahlungsemitter 9 und rotierende Strahlungsemitter 10 vorgesehen.

[0021] Die erfindungsgemäße Behälterherstellvorrichtung 1 und das Verfahren ist beispielhaft beschrieben, wobei viele Varianten nach demselben Prinzip möglich sind. Insbesondere kann zwischen Sterilisierungseinheit und Behälterherstellvorrichtung eine Vorheißeinheit für Vorformlinge angeordnet sein kann, wenn die Vorformlinge der Steri- lisierungseinheit kalt zugeführt werden.