Die Erfindung betrifft ein Streckblasverfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch einen in ei nem Streckblasverfahren hergestellten Kunststoffbehälter.

Ein grosse Zahl der heutzutage eingesetzten Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoff flaschen und dergleichen, wird in einem Streckblasverfahren hergestellt. Beim Streckblas verfahren wird ein sogenannter Preform, der üblicherweise eine röhrchenartige Gestalt besitzt, an seinem einen Längsende einen Boden und am anderen Längsende einen Halsbe reich mit ausgeformten Gewindeabschnitten oder dergleichen aufweist, in eine Formkavität einer Blasform eingesetzt und durch ein mit Überdruck eingeblasenes Medium aufgebla sen. Dabei wird der Preform zusätzlich mit einem durch die Halsöffnung eingefahrenen Reckdom in axiale Richtung gereckt. Nach diesem Blas- und Reckvorgang wird der ferti ge, streckverfestigte Kunststoffbehälter aus der Blasform entformt.

Der am häufigsten für die Herstellung von Kunststoffbehältem im Streckblasverfahren eingesetzte Rohstoff ist Polyethylenterephthalat (PET). PET weist infolge der im Streck blasverfahren durch geführten hohen Verstreckung sehr gute mechanische Festigkeitswerte und Barriereeigenschaften sowie eine hohe thermische Beständigkeit auf. Beispielsweise wird im Streckblasverfahren von PET ein Gesamtverstreckungsfaktor von bis zu 20 er reicht. Wegen des hohen Verstreckungsgrades sind streckgeblasene Kunststoffbehälter extrusionsgeblasenen Kunststoffbehälter in vielen Eigenschaften, wie beispielsweise me chanische Festigkeit, thermische Beständigkeit, Barriereeigenschaften, überlegen. Dadurch können sie oft mit geringeren Wandstärken hergestellt werden als extmsionsgeblasene Kunststoffbehälter, ohne dabei ihre überlegenen Eigenschaften einzubüssen.

Beim Streckblasverfahren wird der Halsbereich des Preforms in der Regel nicht verändert und besteht aus einem amorphen Kunststoff, insbesondere PET. Der Halsbereich aus un verstrecktem PET kann mit den guten Eigenschaften der übrigen verstreckten Bereiche der Kunststoffflasche nicht mithalten. Um die schlechteren mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie die reduzierten Barriereeigenschaften wenigstens zum Teil zu kom pensieren, weist bei vielen streckgeblasenen Kunststoffbehältern der Halsbereich eine ge genüber den übrigen Bereichen des Kunststoffbehälters deutlich grössere Wandstärke auf. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Materialverbrauch und verteuert die Herstellung von streckgeblasenen Kunststoffbehältem.

Um dem Problem der ungünstigeren Eigenschaften des unverstreckten Kunststoffmaterials im Halsbereich abzuhelfen, ist bereits vorgeschlagen worden, streckgeblasene Kunststoff behälter in einem sogenannten Lost-Neck (verlorener Hals) Verfahren herzustellen. Bei diesem Herstellverfahren, das insbesondere auch für die Produktion von Kunststoffbehäl tern eingesetzt wird, die im Halsbereiche einen relativ grossen Innendurchmesser von bei spielsweise 30 mm bis 150 mm aufweisen, wird aus einem herkömmlichen röhrchenartigen Preform ein Kunststoffbehälter mit einem sogenannten Dom streckgeblasen. Der Dom wird nach dem Streckblasverfahren vom jeweiligen Kunststoffbehälter abgeschnitten. Während des Streckblas Verfahrens werden in einem Bereich unmittelbar unterhalb des abzutrennenden Doms auch die erforderlichen Aussenkonturen, wie beispielsweise Ge windeabschnitte, ein Supportring oder dergleichen, festgelegt.

Der Bereich, in dem die Gewindeabschnitte und/oder ein Supportring oder dergleichen angeordnet sind, wird beim Streckblasen in einem zu den übrigen Abschnitten des Behäl ters vergleichbaren Ausmass verstreckt. Wegen der relativ hohen Verstreckung des Kunst stoffmaterials während des Blasformens kann dieser Bereich jedoch eine so hohe Festig keit erlangen, dass„scharfkantige“ Strukturen, wie beispielsweise Gewindeabschnitte, ein Supportring oder dergleichen, im Blasprozess nicht mehr vollständig ausgeblasen werden können. Als„scharfkantig“ im Sinne der Erfindung werden dabei aus der Behälterwandung vorspringende oder auch rückspringende Strukturen angesehen, die einen Krümmungsra dius von bis zu 1,2 mm aufweisen. Die nicht ausgeblasene, zu wenig scharfkantige Kontur der im Blasverfahren ausgeformten Strukturen, beispielsweise von Gewindeabschnitten, kann dazu führen, dass ein Schraubdeckel nicht ausreichend fest auf dem Kunststoffbehäl ter befestigt werden kann. In verschiedenen Anwendungen werden Kunststoffbehälter, beispielsweise aus Sterilitäts gründen oder um die Fliesseigenschaften des Füllgutes zu verbessern, heiss oder zumindest warm abgefüllt. Unmittelbar nach dem Abfüllen werden die Behälter dicht verschlossen, und das Füllgut kühlt ab. Bei warm oder heiss abgefüllten Kunststoffbehältern kann die Dichtigkeit des Verschlusses zur Folge haben, dass sich der Behälter beim Abkühlen des Füllguts verformen kann. Die Verformung ist eine Folge der Druckdifferenz zwischen dem von aussen auf die Behälterwandungen einwirkenden Atmosphärendruck und dem infolge des Abkühlens im Inneren entstehenden Unterdrück. So kann kurz nach dem Abfüllen bei spielsweise durch das Abdampfen der Flüssigkeit, durch Ausgasen des Produktes oder durch eine erhöhte Temperatur des Füllgutes im Behälterhalb bzw. Kopfraum ein Über druck entstehen. Nach dem Abkühlen des Behälters kommt es zumeist zu einem Unter drück, da die Gase im Kopfraum und das Füllgut selbst durch den Temperaturunterschied ihr Volumen stark verändern, insbesondere verringern. Zusätzlich kann ein Unterdrück auch noch dadurch entstehen, dass ein Teil des im Kopfraum enthaltenen Gases sich im Füllgut löst bzw. mit diesem chemisch reagiert. Auch kann es Vorkommen, dass bestimm te Inhalts Stoffe den Behälter durch Migrations vorgänge durch die Behälterwandung verlas sen und einen Unterdrück zurück lassen. So kann beispielsweise der Wasserverlust bei PET Gebinden schon nach einem Jahr deutlich über einem Prozent liegen. Bei anderen Materialien, wie z.B. den neuerdings eingesetzten Biokunststoffen, kann ein Wasserverlust in der angegebenen Grössenordnung auch bereits schon nach kürzerer Zeit auftreten.

Auch die Abfüllung und der Vertrieb von Kunststoffbehältem in unterschiedlichen Höhen können zu Verformungen führen. So besteht bei Kunststoffbehältern, die beispielsweise in der Höhe von Mexiko City abgefüllt werden und dann an die Küste transportiert und ange- boten werden, die Gefahr einer Verformung aufgrund des an der Küste herrschenden grös seren Luftdrucks. Insbesondere bei Kunststoffbehältem mit einer langgestreckten, im we sentlichen zylindrischen Gestalt kann es dadurch im zentralen Bereich ihrer axialen Erstre ckung zu Verformungen, insbesondere Einbuchtungen kommen, die für den Konsumenten optisch sofort als Makel erkennbar sind. Zwar hat diese Verformung der Kunststoffbehälter im allgemeinen keine Auswirkungen auf die Qualität des Füllguts. Für den Konsumenten ist aber oftmals die äussere Erscheinungsform eines Verkaufsartikels entscheidend für sei ne Wahl. Ein Kunststoffbehälter, der Deformationen aufweist, kann daher oftmals zu der irrtümlichen Annahme des Kunden führen, dass das im Behälter enthaltene Produkt nicht mehr die gewünschten Qualitätseigenschaften aufweist.

Dieser Tendenz, sich beim Abkühlen des warm oder heiss abgefüllten Füllguts zu verfor men, kann zwar durch eine grössere Wandstärke der Kunststoffbehälter entgegengewirkt werden. Durch den erhöhten Materialbedarf verteuert sich jedoch die Herstellung dieser Kunststoffbehälter und ihr Gewicht nimmt zu. Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen entlang der axialen Erstreckung der Kunststoffbehälter Versteifungen vorgesehen sind. Die mechanischen Versteifungen bedingen speziell geformte Spritzdüsen zur Herstellung der Preforms und eine besondere Prozessführung.

Aber auch ein im Behälterinneren mit der Zeit auftretender erhöhter Innendruck kann zu Verformungen des Behälters führen. Dies kann beispielsweise bei Produkten der Fall sein, die während der Lagerung in einem gewissen Masse ausgasen können. Auch bei einer La gerung bei höheren Temperaturen kann im Kunststoffbehälter ein erhöhter Innendruck auftreten, der zu einer Verformung des Kunststoffbehälters, beispielsweise zu einem Her ausdrücken des Behälterbodens, führen kann. Gerade eine Verformung im Behälterboden bereich kann sich als sehr nachteilig erweisen, da der Kunststoffbehälter dann oft nicht mehr standfähig ist.

Die im Behälterinneren auftretenden Unter- und Überdrücke können auch durch einen Phasenwechsel oder durch chemische Reaktionen entstehen. Beispielsweise kann Vitamin C mit Sauerstoff im Kopfraum des Behälters reagieren. Auch unterschiedliche Löslichkei ten von Gasen in der abgefüllten Flüssigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen können zu einem Ausgasen und damit beispielsweise zu einer Innendruckerhöhung führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Streckblasverfahren zur Herstellung von Kunststoffbehältem dahingehend zu modifizieren, dass diesen vorstehend geschilder ten, unterschiedlichen Problemen, nämlich nicht ausreichend scharfkantige Strukturen ei nerseits und Innendruckveränderungen im Behälterinneren, Rechnung getragen werden kann. Die Lösung dieser teils widersprüchlichen Aufgaben besteht in einem Streckblasverfahren zur Herstellung von Kunststoffbehältern, welches die im Patentanspruch 1 aufgelisteten Merkmale aufweist. Weiters wird den geschilderten Problemen des Stands der Technik auch durch einen in einem Streckblasverfahren hergestellten Kunststoffbehälter Rechnung getragen, der die im unabhängigen Vorrichtungsanspruch aufgelisteten Merkmale aufweist. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfin dung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Verfahrens- oder Vorrichtungsansprüche.

Durch die Erfindung wird ein Streckblasverfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehäl ters vorgeschlagen, bei dem ein im wesentlichen röhrchenartig ausgebildeter Preform mit einem Halsteil in eine Formkavität eines Blasformwerkzeugs einer Streckblasmaschine eingesetzt und mit Hilfe eines Fluids durch Überdruck gemäss der Formkavität aufgebla sen, mit einem Reckdorn gereckt, ein geblasener Dom, der an einen mit wenigstens einer gegenüber einer Behälterwandung vor- oder rückspringenden Struktur versehenen Behäl terabschnitt anschliesst und den Halsteil des Preforms umfasst, abgetrennt und der streck geblasene Kunststoffbehälter entformt wird. Das Fluid kann flüssig oder gasförmig sein; üblicherweise wird Fuft als Blasmedium eingesetzt. Das Streckblasverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens der an den Dom anschliessende Behälterabschnitt, der die wenigstens eine Struktur aufweist, innerhalb der Formkavität in einem vorgebbaren Aus- mass axial gestaucht wird, bevor der Kunststoffbehälter entformt wird.

Der aus einem Preform streckgeblasene Kunststoffbehälter wird nach dem Prinzip des Fost-Neck (verlorener Hals) Verfahrens hergestellt. Dabei wird auch der Behälterabschnitt, der die wenigstens eine gegenüber einer Behälterwandung vor- oder rückspringenden Struktur aufweist, in ausreichendem Masse streckverfestigt. Noch vor der Entformung des streckgeblasenen Kunststoffbehälters aus der Formkavität wird der an den Dom anschlies sende Behälterab schnitt, der die wenigstens eine Struktur aufweist in einem vorgebbaren Ausmass gestaucht. Die wenigstens eine Struktur im an den Dom anschliessenden Behäl terabschnitt wird zunächst mit einer Kontur hergestellt, die einen relativ grossen Krüm mungsradius aufweist. Das Kunststoffmaterial kann beim Streckblasen sehr gut in eine dafür vorgesehene Vertiefung der Formkavität hinein bzw. über einen entsprechend an der Formkavität ausgebildeten Vorsprung drüber geblasen werden. Die in der Aussenwandung des Behälterabschnitts ausgebildete wenigstens eine Vertiefung bzw. der wenigstens eine Vorsprung mit relativ grossen Krümmungsradien werden beim axialen Stauchen des Be hälterabschnitts verformt und erhalten dadurch eine scharfkantige Kontur. Eine scharfkan tige Kontur im Sinne der Erfindung weist dabei einen Krümmungsradius von bis 1,2 mm, vorzugsweise bis zu 0,5 mm, auf. Das erfindungsgemässe Streckblasverfahren erlaubt so mit die Herstellung von Strukturen, wie z.B. Gewindeabschnitten, Supportringen, Dehn oder Stauchfugen, etc., die auch bei in höherem Ausmass streckverfestigten Behälterab schnitten eine relativ scharfkantige Kontur aufweisen können. Derartige scharfkantige Strukturen, die sonst nur in einem Spritzgiessverfahren oder in einem Flies spressverfahren herstellbar sind, können dadurch in einem Blasverfahren erzeugt werden. Ein derart streckgeblasener Kunststoffbehälter weist den Vorteil auf, dass er auch in den mit Struktu ren, wie z.B. Gewindeabschnitten, Supportring und dergleichen, versehenen Behälterab schnitten in hohem Masse streckverfestigt ausgebildet ist. Dadurch kann Kunststoffmateri al, welches sonst für eine wenigstens teilweise Kompensation der nicht ausreichend gros sen mechanischen und thermischen Festigkeiten von herkömmlich hergestellten Kunst- stoffbehältem eingesetzt wird, eingespart werden. Der Behälterabschnitt mit der wenigs tens einen geblasenen und gestauchten Struktur weist infolge der Streckverfestigung prak tisch die gleichen Barriereeigenschaften auf, wie die übrigen Bereiche des Kunststoffbe hälters.

Bei geeigneter Ausbildung des Blasformwerkzeugs können bei Bedarf auch weitere Ab schnitte des Kunststoffbehälters axial gestaucht werden, um dort ausgebildete Strukturen, die gegenüber einer Behälterwandung vor- bzw. zurückspringen, hinsichtlich der Krüm mungsradien zu verändern, insbesondere um diese wenigstens temporär zu verkleinern bzw. scharfkantiger auszuformen.

In einer Variante des Streckblasverfahrens kann eine axiale Länge des die wenigstens eine Struktur aufweisenden Behälterabschnitts des Kunststoffbehälters beim axialen Stauchen wenigstens temporär um 1 mm bis 30 mm reduziert wird. Die wenigstens temporäre Re duktion des Kunstoffbehälters kann dabei an mehreren Stellen oder aber auch an einer Stauchstelle erfolgen. Der axial gestauchte Behälterab schnitt kann permanent axial ver kürzt werden. In einer alternativen Verfahrensvariante kann die axiale Stauchung des Be hälterabschnitts sich auch wenigsten teilweise wieder zurückbilden. Die Zurückbildung der axialen Stauchung bzw. die Wiedereinnahme der ursprünglichen axialen Länge des Behäl- terabschnitts kann gezielt erfolgen, beispielsweise um Volumensänderungen des Füllguts zu kompensieren.

In einer weiteren Variante des Streckblasverfahrens kann ein Bereich des Behälterab schnitts des Kunststoffbehälters, der wenigstens eine Struktur, vorzugsweise in Form von Gewindeabschnitten, aufweist, für den Stauchprozess auf eine Temperatur erwärmt wer den, die grösser ist als eine Schmelztemperatur des Kunststoffs aus dem der Preform her gestellt ist. Wird der Bereich des Behälterabschnitts auf eine Temperatur über der

Schmelztemperatur erwärmt, kommt es beim axialen Stauchen des Behälterabschnitts zu einer stoffschlüssigen Verbindung bzw. zu einem Verschweissen der zusammengepressten Wandungsabschnitte. Mit dieser Verfahrensführung können beispielsweise relativ scharf kantige und formstabile Gewindeabschnitte hergestellt werden, die Krümmungsradien aufweisen, die sonst nur in einem Spritz giessverfahren oder in einem Flies spressverfahren herstellbar sind. Neben Gewindeabschnitten kann der Behälterabschnitt beispielsweise auch noch einen Supportring oder dergleichen aufweisen. Durch Erwärmung auf eine Temperatur grösser als die Schmelztemperatur des Kunststoffs kann der Krümmungsradius des freien Endes des Supportrings reduziert und seine Formstabilität erhöht werden, weil beim axialen Stauchen die zusammengepressten Wandungsteile stoffschlüssig miteinander verbunden bzw. verschweisst werden. Die Struktur mit stoffschlüssig miteinander verbun denen bzw. verschweissten Wandungen ist relativ steif und kann relativ hohe axiale und radiale Zug- und Druckkräfte aufnehmen. Beispielsweise können beim Stapeln der Behäl ter relativ hohe Druckkräfte auftreten. Bei kohlensäurehaltigen Getränken können inner halb des Behälters relativ hohe axiale Zugkräfte in Verbindung mit radialen Druckkräften auftreten.

In einer Variante des Streckblas Verfahrens gemäss der Erfindung kann ein Bereich des Behälterabschnitts des Kunststoffbehälters, der wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens bereichsweise ringförmig umlaufende, Struktur aufweist, für den Stauchprozess auf eine Temperatur erwärmt werden, die grösser ist als eine Geliertemperatur und kleiner ist als eine Schmelztemperatur des Kunststoffs aus dem der Preform hergestellt ist. Bei Tempera turen zwischen der Geliertemperatur und der Schmelztemperatur des Kunststoffmaterials kommt es durch das axiale Stauchen zu einem Verkleben der zusammengepressten Wan dungsteile. Diese Verklebung ist durch eine Mindestzugkraft in der Grössenordnung von ca. 2 N pro mm verklebter Länge wieder lösbar. Eine derart hergestellte Struktur ist scharfkantig, d.h. sie kann an ihrem freien Ende einen Krümmungsradius von bis zu 0,5 mm aufweisen. Die scharfkantige Struktur kann relativ hohe radiale Kräfte aufnehmen, wie sie beispielsweise beim Aufeinanderprallen der Kunststoffbehälter auf einer Abfüllanlage auftreten können. Auch weist der Kunststoffbehälter eine relativ grosse Griffsteifigkeit gegenüber radialen Kräften, die der Konsument beim Handhaben des Kunststoffbehälters ausüben kann, auf. Die Struktur mit verklebten Wandung steilen ist jedoch nur bedingt formstabil, weil die Verklebung unter Zug wieder gelöst werden kann. Dadurch verändert sich der Krümmungsradius der Struktur, was von aussen unmittelbar ersichtlich ist. Dies kann beispielsweise dazu genützt werden, den Verderb eines ab gefüllten Produkts anzu zeigen. Beispielsweise kann sich innerhalb des Behälters durch Gärprozesse ein Überdruck aufbauen, der zu einem Lösen der verklebten Wandungsteile der Struktur führen kann. Es kann auch eine Struktur vorgesehen sein, die als eine Erstöffnungsanzeige dienen kann, bei der die miteinander verklebten Wandungsteile durch eine Kraftaufbringung beim Öffnen des Behälterverschlusses voneinander gelöst werden. Die gelöste Verklebung der Struktur kann dann eine Scharnierfunktion erfüllen und erlaubt es dem Behälter, sich an Volumens änderungen des Füllguts, beispielsweise durch Temperaturunterschiede, anzupassen.

Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Streckblasverfahrens kann vor sehen, dass ein Bereich des Behälterabschnitts des Preforms, der wenigstens eine, vor zugsweise wenigstens bereichsweise ringförmig umlaufende, Struktur aufweist, für den Stauchprozess auf eine Temperatur erwärmt wird, die kleiner ist als eine Geliertemperatur des Kunststoffs aus dem der Preform hergestellt ist. Beim axialen Stauchen kann es zu einer sehr leicht lösbaren Verbindung der zusammengepressten Wandungsteile kommen. Die Verbindung ist so lose, das sie bereits durch einen sehr geringen Kraftaufwand von beispielsweise nur gerade 0,9 N pro mm zusammengepresster Länge lösbar ist. Die ge stauchte Struktur erfüllt eine Scharnierfunktion und erlaubt es dem Behälterabschnitt, sehr leicht Volumensänderungen des Füllguts infolge von Temperaturunterschieden (Abkühlen nach Heissabfüllen oder Pasteurisieren; Lagerung des Behälters im Kühlschrank oder Tief kühler) zu folgen.

In einer Variante des Streckblasverfahrens nach der Erfindung kann das Stauchen des Be hälterabschnitts mit Hilfe eines Stauchrings erfolgt, der einen Bestandteil des Blasform- Werkzeugs bildet. Der Stauchring ist beispielsweise in Analogie zur Ausbildung des Blas formwerkzeugs mit zwei Blasformhälften von zwei Halbschalen gebildet, die bei geschlos senem Blasformwerkzeug zu einem Stauchring vereinigt werden. Es versteht sich, dass das Blasformwerkzeug über seine axialer Erstreckung auch noch weitere Stauchringe aufwei sen kann, die dazu dienen, auch andere Bereiche des Kunststoffbehälters zu stauchen, um dort befindliche Strukturen hinsichtlich ihrer Kontur zu beeinflussen, insbesondere deren Krümmungsradien zu verringern.

Eine andere Variante des Streckblas Verfahrens kann vorsehen, dass das Stauchen des an den Dom anschliessenden Behälterabschnitts mit Hilfe einer Blasdüse erfolgt, die in eine Öffnung im Halsteil des in der Formkavität angeordneten Preforms eingefahren wird. Bei dieser Verfahrens Variante kann das Blasformwerkzeug einfacher gestaltet werden.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante des Streckblasverfahrens kann beim Zustellen des in den Halsteil des Preforms eingefahrenen Blasdoms, um den an den Dom anschliessen den Behälterabschnitt axial zu stauchen, der Dom abgetrennt werden. Bei dieser Verfah rensvariante werden das axiale Stauchen des Behälterab Schnitts und das Abtrennen des Doms zu einem einzigen Prozessschritt zusammengefasst. Dadurch kann die Zykluszeit für die Herstellung eines Kunststoffbehälters verkürzt werden.

Eine Verfahrensvariante kann vorsehen, dass die am Kunststoffbehälter infolge der Ab trennung des Doms gebildete Schnittkante sowie die sich daran anschließende Wandung thermisch und/oder mechanisch behandelt wird, um diese zu glätten.

Bei einer weiteren Verfahrensvariante kann das Abtrennen des Doms vom Kunststoffbe hälter im Bereich einer vorspringenden Stmktur erfolgen.

Das Abtrennen des Doms kann auch derart erfolgen, dass die vorspringende Stmktur von einer oberen Wandung, welche die Schnittkante umfasst, und von einer unteren Wandung begrenzt wird. Die obere und die untere Wandung können dann miteinander verbunden werden. Dies kann vorzugsweise durch Ultraschallschweißen oder durch Laserschweißen erfolgen. Beim Abtrennen des Doms erstreckt sich die Schneidrichtung im Wesentlichen quer zur Längsachse des Kunststoffbehälters und/oder im Wesentlichen längs zur Längsachse des Kunststoffbehälters.

Das erfindungsgemässe Streckblasverfahren kann an einem Preform durchgeführt werden, der aus einem Kunststoff gefertigt wird, der eine Kunststoff-Hauptkomponente aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyethylen- furanoat, Polylactid, deren Copolymere und Gemischen der genannten Kunststoffe um fasst. Die angeführten Kunststoffe weisen grosse Ähnlichkeiten hinsichtlich ihrer Verar beitbarkeit auf. Sie erlauben hohe Verstreckungsgrade und können zu transparenten Kunst- stoffbehältem mit hohen Festigkeitswerten verarbeitet werden. Der Preform kann in einem Spritzgiessverfahren oder in einem Flies spressverfahren hergestellt sein. Es kann auch ein Preform verwendet werden, die in einem Extrusionsblasverfahren hergestellt worden ist. Der Preform kann ein oder mehrschichtig aufgebaut sein. Das Streckblasverfahren kann unmittelbar im Anschluss an die Herstellung des Preforms durchgeführt werden. Die Her stellung des Preforms kann aber auch räumlich und/oder zeitlich getrennt vom Streckblas verfahren erfolgen.

Der Kunststoff-Hauptkomponente können bis zu 20 Gewichtsprozent Fremdstoffe beige mischt werden. Durch die Beimischung von Fremdstoffen können die Eigenschaften des Preforms an die gewünschten Erfordernisse angepasst werden. Beispielsweise können als Fremdstoffe Copolymere, Farbstoffe, UV-Blocker, Stabilisierungszusätze wie z.B. Glasfa sern oder Glaskugeln oder Mischungen daraus, Additive oder Fremdpolymere gewählt werden. Darüber hinaus kann der Preform neben der Kunststoff-Hauptkomponente auch noch weitere Kunststoffe aus der Gruppe bestehend aus PEN, PEF, PLA, Polyester, Poly amid, Polybutylenterephthalat, Polycarbonat, Polyolefine, Silicone, deren Copolymere und Mischungen der genannten Kunststoffe umfassen.

Ein nach einer Variante des erfindungsgemässen Streckblasverfahrens gefertigter Kunst stoffbehälter weist einen Behälterabschnitt mit einer Behälteröffnung und einem geschnit tenen Öffnungsrand auf. Der Behälterabschnitt ist in seiner Aussenwandung mit Gewin destrukturen ausgebildet ist, die einen Krümmungsradius von bis 1,2 mm, vorzugsweise bis zu 0,5 mm, aufweisen. Der nach dem Lost-Neck (verlorener Hals) Prozess in einem Streckblasverfahren hergestellte Kunststoffbehälter weist einerseits einen geschnittenen Hals und andererseits einen Behälterabschnitt mit Gewindeabschnitten auf, die durch axia les Stauchen scharfkantig und formstabil ausgebildet sind. Der Kunststoffbehälter ist auch in dem Behälterabschnitt mit den Gewindestrukturen in einem ausreichenden Mass streck verfestigt und weist daher auch dort eine grosse mechanische und thermische Formstabili tät sowie Barriereeigenschaften auf, die vergleichbar zu denjenigen in den übrigen Ab schnitten des Kunststoffbehälters sind. Dadurch kann der Behälterab schnitt, in dem die Gewindestrukturen ausgebildet sind, eine deutlich geringere Wandstärke aufweisen als konventionell streckgeblasene Kunststoffbehälter. Die axial gestauchten Gewindestruktu ren weisen eine hohe Formstabilität auf und erlauben dadurch ein zuverlässiges und dich tendes Aufschrauben eines Verschlusses.

Bei den Gewindestrukturen kann es sich um Gewindefurchen oder auch um Gewindeab schnitte handelt, die Aussenwandung des Behälterabschnitts überragen.

Eine Ausführungsvariante des nach einer Variante des erfindungsgemässen Streckblasver- fahrens hergestellten Kunststoffbehälters kann wenigstens einen Behälterabschnitt mit we nigstens einer zumindest bereichsweise ringförmig umlaufenden Struktur aufweist, die gegenüber einer Aussenwandung des Behälterabschnitts um einen Abstand von größer als 0,5 mm vorspringt. Beispielsweise kann die vorspringende Struktur als ein Supportring ausgebildet sein, der an seinem freien Ende einen Krümmungsradius aufweist, der bis 1,2 mm, vorzugsweise bis zu 0,5 mm, beträgt.

In einer weiteren Ausführungsvariante des Kunststoffbehälters kann die die wenigstens eine vorspringende Struktur von einer oberen und einer unteren Wandung begrenzt sein, die lösbar miteinander verbunden sein können. Die Verbindung der oberen und der unteren Wandung der vorspringenden Struktur kann durch eine Zugkraft einer Grösse von wenigs tens 0,9 N pro mm Länge lösbar sein.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigen in nicht mass stabs getreuer geschnittener Darstellung: Figs. 1 und Fig. 2 zwei schematische Prinzipdarstellungen zur Erläuterung der Herstellung eines streckgeblasenen Kunststoffbehälters mit geschnittenem Hals;

Fig. 3 eine axiale geschnittene Darstellung eines in einer Formkavität befindlichen Kunst stoffbehälters vor einem axialen Stauchen;

Fig. 4 den Kunststoffbehälter aus Fig. 2 in der Formkavität nach dem axialen Stauchen;

Figs. 5 und Fig. 6 zwei vergrösserte Darstellungen einer Struktur in einem Behälterab schnitt vor und nach dem axialen Stauchen; und

Figs. 7 und Fig. 8 zwei vergrösserte Darstellungen einer Struktur in einem Behälterab schnitt vor dem axialen Stauchen und nach dem axialen Stauchen und Lösen einer Verklebung.

In den schematischen Darstellungen tragen gleiche Elemente jeweils gleiche Bezugszei chen.

Die Prinzipdarstellung in Fig. 1 zeigt einen gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeich- neten Kunststoffbehälter, der in einem Streckblasverfahren aus einem standardmässig aus gebildeten, in einem Kunststoffspritzverfahren oder in einem Flies spressverfahren herge stellten Preform geformt worden ist. Alternativ kann der Preform sogar in einem Extrusi onsblasverfahren hergestellt sein. Derartige Preforms sind aus dem Stand der Technik hin länglich bekannt. Sie weisen üblicherweise einen länglichen, im wesentlichen zylindrisch oder leicht konisch ausgebildeten Körper auf. An einem Längsende ist der Preformkörper verschlossen ausgebildet. An das andere Längsende des Preformkörpers schliesst ein Hals teil an, das mit einer Öffnung versehen ist. Das Halsteil kann durch einen Transferring vom Preformkörper getrennt sein. Der Preform kann aus einem Kunststoff gefertigt werden, der eine Kunststoff-Hauptkomponente aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyethylenfuranoat, Polylactid, deren Copolymere und Gemischen der genannten Kunststoffe umfasst. Die angeführten Kunststoffe weisen grosse Ähnlich keiten hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit auf. Sie erlauben hohe Verstreckungsgrade und können zu transparenten Kunststoffbehältern mit hohen Festigkeitswerden verarbeitet wer- den. Der Preform kann ein oder mehrschichtig aufgebaut sein. Je nach den Anforderungen an den Kunststoffbehälter kann dieser ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein. Dabei er weist es sich für die Festigkeitseigenschaften des Kunststoffbehälters von Vorteil, wenn wenigstens eine Schicht aus einem Kunststoff bzw. aus einem Kunststoffgemisch der Gruppe bestehend aus Polyestem Polyolefinen, Polyamiden, Polystyrolen Polylactiden und Polyamiden, insbesondere PET, PE, PP, PEN, PVC, PVDC, PLA, besteht. Für die Herstel lung des Preforms in einem Kunststoffspritzverfahren oder in einem Fliesspressverfahren und für die nachfolgende Ausformung des Kunststoffbehälter aus dem Preform in einem nachfolgenden Streckblasverfahren kann es von Vorteil sein, wenn wenigstens eine Schicht aus mono-, bi- oder polymodalem HDPE oder Polypropylen besteht. Für viele Anwendungen des Kunststoffbehälters, insbesondere für den Einsatz im Lebensmittelbe reich, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn er mehrschichtig ausgebildet ist und we nigstens eine Schicht mit Barriereadditiven, insbesondere Sauerstofffängern, Nanoclays oder UV-Blockem und/oder eine Gleitbeschichtung und/oder eine Restentleerungsbe schichtung aufweist. Aus ökologischen Gründen kann der erfindungsgemässe Kunststoff behälter aus bis zu 100% rezykliertem Kunststoffmaterial (PCR Kunststoffen = Post Con sumer Regrind Kunststoffen) bestehen. Das Streckblasverfahren kann unmittelbar im An schluss an die Herstellung des Preforms durchgeführt werden. Die Herstellung des Pre forms kann aber auch räumlich und/oder zeitlich getrennt vom Streckblasverfahren erfol gen.

Der Kunststoff-Hauptkomponente können bis zu 20 Gewichtsprozent Fremdstoffe beige mischt werden. Durch die Beimischung von Fremdstoffen können die Eigenschaften des Preforms an die gewünschten Erfordernisse angepasst werden. Beispielsweise können als Fremdstoffe Copolymere, Farbstoffe, UV-Blocker, Stabilisierungszusätze wie z.B. Glasfa sern oder Glaskugeln oder Mischungen daraus, Additive oder Fremdpolymere gewählt werden. Darüber hinaus kann der Preform neben der Kunststoff-Hauptkomponente auch noch weitere Kunststoffe aus der Gruppe bestehend aus PEN, PEF, PLA, Polyester, Poly amid, Polybutylenterephthalat, Polycarbonat, Polyolefine, Silicone, deren Copolymere und Mischungen der genannten Kunststoffe umfassen.

Der im Kunststoffspritzverfahren oder im Flies spressverfahren hergestellte Preform wird in ein Blasformwerkzeug einer Streckblasvorrichtung eingesetzt und dort durch ein mit Überdruck eingeblasenen Blasmedium, üblicherweise Luft, gemäss einer vom Blasform werkzeug umschlossenen Formkavität aufgeblasen und gleichzeitig mit einem Reckdom gereckt bzw. verstreckt. In alternativen„Streckblasverfahren“ kann das eingebrachte Fluid auch flüssig sein. Bei dem speziellen Lost-Neck (verlorener Hals) Verfahren wird ein un terhalb des Transferrings befindlicher Bereich 11 des Preforms domartig erweitert aufge blasen. Dabei wird auch ein Abschnitt 2 des Kunststoffbehälters 1, der am fertigen Kunst stoffbehälter 1 einen Behälterhals bildet, biaxial verstreckt und ausgeformt. An diesem, an den mit dem Halsteil des Preforms verbundenen domartig erweiterten Bereich 11 an schliessenden Abschnitt 2 des Kunststoffbehälters 1 können eine oder mehrere gegenüber einer Behälterwandung 3 vor- oder rückspringenden Strukturen ausgebildet sein. Im darge stellten Ausführungsbeispiel des Kunststoffbehälters 1 sind diese Stmkturen beispielsweise als Gewindeabschnitte 5 eines Aussengewindes ausgebildet. Unterhalb des den Behälter hals bildenden Abschnitts 2 des Kunststoffbehälters 1 schliesst ein Behälterkörper 4 an.

Fig. 2 zeigt den streckgeblasenen Kunststoffbehälter 1, nachdem der domartig aufgeblase ne Bereich 11, an dem noch der beim Streckblasverfahren unveränderte Halsteil des Pre forms ersichtlich ist, abgetrennt worden ist. Durch das Abtrennen des domartig aufgebla senen Bereichs 11 erhält der streckgeblasene Kunststoffbehälter 1 eine Halsöffnung, deren Durchmesser deutlich grösser ist als derjenige der Öffnung des Preforms. Der Durchmesser der Öffnung des geschnittenen Halsabschnitts kann grösser sein als 48 mm und kann bis zu 150 mm betragen. Die am geschnittenen Halsabschnitt 2 des Kunststoffbehälters 1 im Streckblasverfahren ausgeformten Gewindeabschnitte sind wiederum mit dem Bezugszei chen 5 versehen. Der beispielsweise zylindrische Körper des streckgeblasenen Kunststoff behälters 1 trägt das Bezugszeichen 4.

Fig. 3 zeigt schematisch einen in einer Formkavität 20 eines Blasformwerkzeugs 21 be findlichen Kunststoffbehälter, der wiederum mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Aus Gründen der besseren Übersicht wurde auf die Darstellung des domartig aufgeblasenen Abschnitts verzichtet. Der den Hals des streckgeblasenen Kunststoffbehälters 1 bildende Behälterabschnitt 2 ist mit Strukturen ausgebildet, die beispielsweise gegenüber der Behäl terwandung 3 radial vorspringen. Dabei handelt es sich einerseits um Gewindeabschnitte 5 eines Aus senge windes sowie um einen Supportring 6, der zwischen der zwischen den Ge windeabschnitten 5 und dem Körper 4 des Kunststoffbehälters 1 angeordnet ist. Das Blas- formwerkzeug 21 weist einen gegenüber einem Formgrundkörper 22 in axiale Richtung A zustellbaren Stauchring 23 auf. Der Supportring 6 ist zwischen dem Formgrundkörper 22 und dem gegenüber dem Formgrundkörper 22 axial verstellbaren Stauchring 23 einge klemmt. Entsprechend dem in Fig. 3 angedeuteten Aufbau des Blasformwerkzeugs 21 aus zwei Hälften des Formgrundkörpers 22 kann auch der Stauchring 23 aus zwei Stauchring hälften bestehen.

Während Fig. 3 den in der Formkavität des Blasformwerkzeugs 21 streckgeblasenen Kunststoffbehälter lmit einem in seiner Ausgangslage befindlichen Stauchring 23 zeigt, befindet sich der Stauchring 23 in der schematischen Darstellung von Fig. 4 in seiner End lage. Aus Gründen der besseren Übersicht wurde wiederum auf die Darstellung des domar tig aufgeblasenen Abschnitts verzichtet. Der Stauchring 23 wurde um einen axialen Ab stand d von 1 mm bis 22 mm auf den Formgrundkörper 22 zu bewegt. Durch die axiale Verstellung des Stauchrings 23 in Richtung des Formgrundkörpers 22 wird der ausgebla sene Supportring 6, der zwischen dem Stauchring 23 und dem Formgrundkörper 22 ange ordnet ist, gestaucht. Dabei werden den Supportring axial begrenzende obere und untere Wandungsteile 61, 62 zusammengepresst.

Je nach der Temperatur des Kunststoffmaterials im Bereich des Supportrings 6 kommt es dabei zu unterschiedlichen Resultaten. Ist die Temperatur T grösser als eine Schmelztem peratur Ts des Kunststoffmaterials kommt es zu einer stoffschlüssigen Verbindung bzw. zu einem Verschweissen der Wandungsteile 61, 62. Dadurch kann der Supportring relativ scharfkantig ausgebildet werden. Als scharfkantig im Sinne der Erfindung wird dabei ein Krümmungsradius des freien Endes des Supportrings 6 angesehen, der bis zu 1,2 mm, vor zugsweise bis zu 0,5 mm, beträgt. Der Supportring 6 mit miteinander verschweissten Wandungsteilen 61, 62 weist eine hohe Formstabilität auf, ist relativ steif und kann relativ hohe axiale und radiale Zug- und Druckkräfte aufnehmen. Alternativ können die Wan dungsteile auch durch Ultraschallschweissen oder durch Laserschweissen miteinander ver bunden werden.

Ist die Temperatur T des Kunststoffmaterials im Bereich des Supportrings 6 grösser als eine Geliertemperatur T _G aber kleiner als die Schmelztemperatur Ts des Kunststoffmateri als, so kommt es zu einer Verklebung der axialen Begrenzungswandungsteile 61, 62 des Supportrings 6. Diese Verklebung ist bei Aufbringen einer Mindestzugkraft in der Grös senordnung von ca. 2 N pro verklebter Länge wieder lösbar. Eine derart hergestellter Sup portring 6 ist scharfkantig, d.h. er kann an seinem freien Ende einen Krümmungsradius von bis zu 1,2 mm, vorzugsweise bis zu 0,5 mm, aufweisen. Dadurch kann der Supportring 6 relativ hohe radiale Kräfte aufnehmen, wie sie beispielsweise beim Aufeinanderprallen der Kunststoffbehälter 1 auf einer Abfüllanlage auftreten können. Auch weist der Kunststoff behälter 1 eine relativ grosse Griff Steifigkeit gegenüber radialen Kräften, die der Konsu ment beim Handhaben des Kunststoffbehälters lausüben kann, auf. Der Supportring 6 mit verklebten Wandung steilen 61, 62 ist jedoch nur bedingt formstabil, weil die Verklebung unter Zug wieder gelöst werden kann. Dadurch verändert sich der Krümmungsradius der Struktur, was von aussen unmittelbar ersichtlich ist. Dies kann beispielsweise dazu genützt werden, den Verderb eines abgefüllten Produkts anzuzeigen. Beispielsweise kann sich in nerhalb des Behälters durch Gärprozesse ein Überdruck aufbauen, der zu einem Lösen der verklebten Wandungsteile der Struktur führen kann. Alternativ oder in Ergänzung zum Supportring 6 kann beispielsweise auch eine Struktur vorgesehen sein, die als eine Erstöff nungsanzeige dienen kann, bei der die miteinander verklebten Wandungsteile durch eine Kraftaufbringung beim Öffnen des Behälterverschlusses voneinander gelöst werden. Die gelöste Verklebung der Struktur kann dann eine Schamierfunktion erfüllen und erlaubt es dem Kunststoffbehälter 1, sich an Volumensänderungen des Füllguts, beispielsweise durch Temperaturunterschiede, anzupassen.

Ist die Temperatur T des Kunststoffmaterials im Bereich des Supportrings 6 kleiner als eine Geliertemperatur T _G des Kunststoffmaterials, kommt es beim axialen Stauchen nur zu einer sehr leicht lösbaren Verbindung der zusammengepressten Wandungsteile 61, 62 kommen. Die Verbindung ist so lose, das sie bereits durch einen sehr geringen Kraftauf wand von beispielsweise nur gerade 0,9 N pro mm zusammengepresster Länge lösbar ist. Der gestauchte Supportring weist dann eine Scharnierfunktion auf und erlaubt es dem Kunststoffbehälter, sehr leicht Volumensänderungen des Füllguts infolge von Temperatur unterschieden (Abkühlen nach Heissabfüllen oder Pasteurisieren; Lagerung des Behälters im Kühlschrank oder Tiefkühler) zu folgen.

Das axiale Stauchen von gegenüber der Behälterwandung 3 radial vorspringenden oder zurückspringenden Strukturen wurde unter Bezugnahme auf die Abbildungen Fig. 3 und Fig. 4 anhand eines Supportrings 6 erläutert, der die Behälterwandung 3 ringförmig umgibt und wenigstens bereichs weise radial überragt. Es versteht sich, dass auch die Gewindeab schnitte 5 axial gestaucht werden können. Zu diesem Zweck kann das Blasformwerkzeug 21 beispielsweise eine konzentrische Anordnung von Stauchringteilen aufweisen, die axial auf einander zu bewegt werden können. Die Gewindeabschnitte 5 können zwischen den konzentrischen Stauchringteilen geklemmt sein. Die Gewindeabschnitte 5 können in einer alternativen Verfahrensführung auch über eine Blasdüse gestaucht werden, die in die Öff nung des Kunststoffbehälters eingefahren wird. Für den Stauchvorgang setzt dann ein radi al abragender Flansch der Blasdüse auf dem Öffnungsrand des Kunststoffbehälters auf. Diese Verfahrensführung kann zugleich dazu eingesetzt werden, den domartigen Bereich vom Kunststoffbehälter abzutrennen. Bei dem in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel können dann mittels die auf den Öffnungsrand aufsetzende Blasdüse die Gewindeabschnitte 5 gestaucht werden, wobei zugleich der domartige Bereich abgetrennt werden kann. In weiterer Folge kann die Blasdüse auch auf die Oberseite des Stauchrings 23 drücken und diesen dadurch axial auf den Formgrundkörper 22 zu verlagern. Dadurch kann der Supportring 6 in gewünschtem Umfang gestaucht werden.

Das axiale Stauchen von gegenüber der Behälterwandung 3 radial vorspringenden oder zurückspringenden Strukturen 6 bzw. 5 ist nicht auf den an den domartigen Bereich an schliessenden Halsabschnitt 2 des Kunststoffbehälters 1 beschränkt. Bei geeigneter Aus stattung des Blasformwerkzeugs mit axial verstellbaren Stauchelementen können auch radial vorspringende bzw. zurückspringende in anderen Abschnitten des Kunststoffbehäl ters 1, beispielsweise im Behälterkörper 4, axial gestaucht werden.

Die schematischen Darstellungen in Fig. 5 und Fig. 6 dienen zu Erläuterung einer perma nenten Verringerung des Krümmungsradius einer gegenüber der Behälterwandung 3 vor radial vorspringenden (bzw. zurückspringenden) Struktur, beispielsweise von Gewindeab schnitten oder eines wenigstens bereichsweise umlaufenden Supportrings usw. Beispiels weise handelt es sich bei der dargestellten Struktur um einen Gewindeabschnitt 5. Fig. 5 zeigt den ausgeblasenen Gewindeabschnitt 5 nach dem Blasvorgang, bei dem das Kunst stoffmaterial auch im Bereich der Gewindegänge 5 biaxial streckverfestigt worden ist. Der Krümmungsradius im Gewindegang 5 ist relativ gross. Dies erleichtert das Ausblasen der Struktur. Nach dem axialen Stauchvorgang weist der in Fig. 6 dargestellte Gewindegang 5 eine sehr scharfkantige Kontur auf. Als scharfkantig im Sinne der Erfindung wird dabei ein Krümmungsradius von bis zu 1,2 mm, vorzugsweise bis zu 0,5 mm, angesehen. Die axia len Begrenzungswandungsteile 61, 62 können miteinander verschweisst sein. Die schematischen Darstellungen in Fig. 7 und Fig. 8 zeigen eine weitere gegenüber der Behälterwandung 3 vorspringende (bzw. zurückspringende) Struktur 7 vor und nach dem Stauchvorgang. Die Struktur 7, beispielsweise eine Dehnfuge, ist in Fig. 7 im ausgeblase nen Zustand vor dem Stauchvorgang dargestellt. Wiederum weist die Struktur 7 nach dem Blasvorgang einen relativ grossen Krümmungsradius auf. Fig. 8 zeigt die Struktur 7 nach dem Stauchvorgang und nach dem Fösen einer allfälligen Verklebung zwischen den axia len Begrenzungswandungsteilen 61, 62. Der Krümmungsradius der Struktur 7 ist verrin gert. Die Struktur 7 weist nun eine Schamierfunktion auf, beispielsweise damit ein Behäl terabschnitt Volumensänderungen des Füllguts folgen kann. Die vorstehende Beschreibung dient nur zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfah rens und ist nicht als einschränkend zu betrachten. Vielmehr wird die Erfindung durch die Patentansprüche und die sich dem Fachmann erschlies senden und vom allgemeinen Erfin dungsgedanken umfassten Äquivalente definiert.