Verfahren sowie Anlage zum Herstellen von Behältern durch Streck- oder Blasformen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Anlage gemäß Patentanspruch 12.

Verfahren zum Herstellen von Flaschen, KEGs oder dergleichen Behälter aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus PET durch Blas- oder Streckformen aus vorerhitzten Vorformlingen unter Verwendung von Druckluft als Blas- oder Prozessgas sind bekannt. Nachteilig hierbei ist u.a., dass beim Blasformen Luft- Sauerstoff in die Wandung der Behälter eindiffundiert, was insbesondere bei in derartige Behälter abgefüllten, sauerstoffempfindlichen Produkten die Qualität und/oder den Geschmack und/oder die Haltbarkeit solcher Produkte stark beeinträchtigt. Ebenfalls ist es von Nachteil, dass vor dem, häufig unmittelbar an den Blasformprozess anschließenden Füllvorgang der in den Behältern enthaltene

Luftsauerstoff durch einen oder mehrere Spülvorgänge entfernt werden muss. Dazu wird in der Praxis kostenintensive Kohlensäure eingesetzt.

"Sauerstoffempfindliche Produkte" im Sinne der Erfindung sind Produkte unterschiedlichster Art und unterschiedlichster Konsistenz, die durch Sauerstoff beeinträchtigt oder geschädigt werden.

"Sauerstofffreies oder im Wesentlichen sauerstofffreies Prozessgas" im Sinne der Erfindung ist ein Gas, welches keinen Sauerstoff(O2, auch O oder O3) oder aber allenfalls nur einen so geringen, vernachlässigbaren Anteil an Sauerstoff enthält, der nicht zu einer Beeinträchtigung oder Beschädigung des in die hergestellten Behälter abgefüllten Produktes führt. Das sauerstofffreie oder im Wesentlichen sauerstofffreie Prozessgas enthält dann hauptsächlich Stickstoff, eventuell weitere Bestandteile, wie geringe Menge an Argon oder Kohlendioxyd und wurde bevorzugt durch Fraktionierung von Umgebungs- oder Atmosphärenluft gewonnen.

Fraktionierung von Umgebungs- oder Atmosphärenluft bedeutet im Sinne der Erfindung die Trennung der Umgebungs- oder Atmosphärenluft in ihre Gas- und

Dampfkomponenten, insbesondere durch Verwendung wenigstens eines Gasfilters, vorzugsweise durch Verwendung wenigstens eines Membranfilters.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Anlage aufzuzeigen, mit dem bzw. mit der in rationeller Weise eine Herstellung von Behältern, beispielsweise Flaschen oder KEGs durch Blas- oder Streckformen ohne eine oder zumindest mit einer stark reduziertem Sauerstoff-Diffusion in die Wandung der Behälter möglich ist. Ebenfalls ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die dem Füllen vorausgehenden Spülvorgänge zumindest zu reduzieren. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Anlage zum Herstellen von Behältern, beispielsweise von Flaschen oder KEGs durch Blas- oder Streckformen ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur, die in vereinfachter Darstellung eine Anlage zum Herstellen von Flaschen oder dergleichen Behälter aus thermoplastischem Kunststoff durch Blas- oder Streckformen zeigt, näher erläutert.

Die in der Figur allgemein mit 1 bezeichnete Anlage dient zum Herstellen von Flaschen 2 aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise von PET- Flaschen oder PET-Fässern durch Blasformen unter Verwendung von Preforms oder Vorformlingen 3 aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial bzw. PET. Die Anlage 1 umfasst im Wesentlichen eine Preformaufgabe 4, in der die Vorformlinge 3 als ungeordnete Menge bereitgestellt werden und aus der sie dann in einer vorgegebenen Orientierung, nämlich an einem Transporteur 5 mit ihrem den späteren Mündungsflansch 2.1 der Flaschen 2 bildenden Flansch 3.1 hängend an eine Heizstrecke 6 zum Aufheizen auf eine Temperatur von z.B. etwa 135 ⁰ C

zugeführt werden. Die Anlage 1 umfasst weiterhin eine unmittelbar an die Heizstation 6 anschließende Blasmaschine 7, die z.B. in der dem Fachmann bekannten Weise an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor mehrere Blasformen aufweist, in denen aus den vorerhitzten Vorformlingen 3 durch Blas- oder Streckformen die Flaschen 2 geformt werden. Die fertigen Flaschen 2 werden dann aus der Blasmaschine 7, beispielsweise mit ihrem Mündungsflansch 2.1 an einem Transporteur hängend einer weiteren Verwendung zugeführt (Pfeil A).

Eine Besonderheit der Anlage 1 besteht darin, dass das Blasen der Flaschen 2 in der Blasmaschine 7 unter Verwendung eines sauerstofffreien oder im Wesentlichen sauerstofffreien Prozessgases, d.h. eines im Wesentlichen aus Stickstoff bestehenden Prozessgases erfolgt, welches in einem der Anlage 1 unmittelbar zugeordneten Gasfilter 9, d.h. am Herstellungsort der Flaschen 2 durch Fraktionierung von Umgebungsluft gewonnen wird, welche dem Gasfilter 9 über ein Sterilfilter 10 zugeführt wird (Pfeil B). In einem Gehäuse des Gasfilters 9 ist wenigstens eine Filtermembrane 11 und/oder wenigstens eine Kombination von Filtermembranen (11) vorgesehen, die derart angeordnet und hinsichtlich ihrer Filterwirkung derart ausgewählt ist, dass an ihr die das Prozessgas bildende Gaskomponente der Luft, nämlich Stickstoff zurückgehalten und die restlichen Gaskomponenten der Umgebungsluft, zumindest aber der Sauerstoff weitergeleitet werden, sodass an dem der wenigstens einen Filtermembrane 11 zugeordneten Ausgang bzw. der dortigen Leitung 12 das sauerstofffreie oder im Wesentlichen sauerstofffreie Prozessgas zur Verfügung steht und an eine Prozessgasversorgung 13 der Blasmaschine 7 geleitet werden kann, in der das Prozessgas gespeichert und/oder auf den für das Blasformen erforderlichen Druck (z.B. ca. 40 bar) komprimiert wird.

Durch die Verwendung eines von Stickstoff oder im Wesentlichen von Stickstoff gebildeten und damit sauerstofffreien oder im Wesentlichen sauerstofffreien Prozessgases beim Blasformen der Flaschen 2 wird wirksam ein Eindiffundieren von Sauerstoff in den Kunststoff der Flaschen 2 verhindert. Insbesondere dann, wenn die Anlage 1 Bestandteil einer Gesamtanlage ist, in der die Flaschen 2 unmittelbar nach ihrer Herstellung zum Füllen mit einem Produkt einer Füllmaschine zugeführt werden, ist durch die Verwendung von Stickstoff als Prozessgas auch in vorteilhafter

Weise erreicht, dass der Innenraum, zumindest aber ein Großteil des Innenraumes der der Füllmaschine zugeführten Flaschen 2 noch von Stickstoff eingenommen ist und somit gegen ein Eindringen von Luft-Sauerstoff geschützt ist. Insbesondere auch beim Abfüllen von sauerstoffempfindlichen Produkten kann daher auf das üblicherweise zum Teil mehrmalige Spülen der Flaschen 2 mit einem Inertgas unmittelbar vor dem Füllen verzichtet werden oder aber dieses dem eigentlichen Füllprozess vorausgehende Spülen kann wesentlich verkürzt oder vereinfacht werden. Dies hat speziell bei Füllmaschinen umlaufender Bauart, bei denen das Spülen und Füllen der Flaschen 2 auf einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor erfolgt, den Vorteil, dass der für das Spülen benötigte Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors verkürzt und damit der für den eigentlichen Füllprozess nutzbare Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors vergrößert wird, sodass mit einer solchen Gesamtanlage wesentlich höhere Leistungen (Anzahl der hergestellten und gefüllten Flaschen 2 je Zeiteinheit) bei gleichem Rotordurchmesser möglich sind.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass mit der Anlage 1 Flaschen 2, insbesondere PET-Flaschen gefertigt werden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Herstellung von Flaschen beschränkt, sondern umfasst auch die Herstellung anderer Behälter durch Blas- oder Streckformen, insbesondere die Herstellung von KEGs und dabei speziell von PET-KEGs.

Weiterhin besteht auch die Möglichkeit das Vorerhitzen der Vorformlinge 3 in einer sauerstofffreien oder im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre, d.h. in der Stickstoffatmosphäre vorzunehmen, um so bereits bei diesem Vorerhitzen ein Eindiffundieren von Luft-Sauerstoff in den die Flasche 2 bildenden Kunststoff zu verhindern. Hierfür wird dann der in einem Gehäuse ausgebildete Innenraum der Heizstrecke 6 mit dem aus der Umgebungsluft von dem Gasfilter 9 gewonnenen Stickstoff beaufschlagt, wie dies mit der in der Figur mit unterbrochenen Linien angedeuteten Leitung 14 dargestellt ist.

Bezugszeichenliste

1 Anlage zum Herstellen von Flaschen oder Behältern durch Blasformen

2 Flasche

2.1 Mündungsflansch

3 Vorformling (Preform)

3.1 Flansch

4 Preformaufgabe

5 Transporteur

6 Heizstrecke

7 Blasmaschine

8 Transporteur

9 Gasfilter

10 Sterilfilter

11 Filtermembran

12 Ausgang

13 Stickstoffversorgungseinrichtung

14 Leitung

A Förder- oder Prozessrichtung

B Luftströmung