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Dokumentenidentifikation DE10201850B4 01.12.2005
Titel Verfahren zur Herstellung eines kristallisierten gewindefreien Flaschenmundes einer Bierflasche aus Polyester
Anmelder Zhuhai Zong Fu Pet Beer Bottle Co. Ltd., ZhuHai, Guangdong Province, CN
Erfinder Wong, Chio Fai, GuangDong, CN
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner GbR, 80801 München
DE-Anmeldedatum 18.01.2002
DE-Aktenzeichen 10201850
Offenlegungstag 29.08.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.2005
IPC-Hauptklasse B29C 49/64
IPC-Nebenklasse B65D 1/02   C08J 3/14   C08L 31/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegen Erfindung bezieht sich ich auf ein Herstellungsverfahren für einen Flaschenmund für eine Bierflasche aus Polyester.

Die konventionellen Bierflaschen sind meistens Glasflaschen, wobei ein Flansch am Flaschenmund zum Decken und Dichten mit Kapsel ausgebildet ist. Da die Glasflasche leicht zu zerbrechen ist, so würde den Kunden entsprechende potentielle Gefahr mitgebracht. Daher möchte man mit einer Plastikflasche die Glasflasche zur Abfüllung des Biers ersetzen. Es ist allen bekannt, daß die Flasche als Behälter zur Aufnahme von einer mit Gas gefüllten Flüssigkeit, wie Bier oder dem gleichen über die gute Dichtigkeit verfügen muß. Es wurde bereits eine sauerstoffosmosefreie Plastikflasche zur Aufnahme von Bier vorgeschlagen, die als ein Behälter mit mehrschichitiger Struktur zur Aufnahme von Bier, Saft, Gewürze oder dergleichen ausgebildet ist und eine Sauerstoffabsorptionsmittel-Isolierschicht aufweist. Die Ausgestaltung und das Herstellungsverfahren solcher Plastikbierflasche sind relativ kompliziert, wobei es erforderlich ist, einen bestimmten niedermolekularen Polyester anzuwenden, so daß die Kosten nicht reduziert werden können. Daher ist es schwierig, solche Bierflasche in Massen zu produzieren.

Es ist bekannt, daß der Flaschenmund der Bierflasche ein wichtiges die Dichtigkeit des ganzen Behälters bestimmendes Kettenglied ist. In der oben erwähnten Patentanmeldung sind die Ausgestaltung des Flaschenmundes der Plastikbierflasche und seine Dichtigkeit nicht in Detail dargestellt und ist auch nicht erwähnt, ob die eigentliche Form und Dichtigkeit des Flaschenmundes während der Abfüllung nach dem Pasteuriseen unter hoher Temperatur von 70°C aufrechterhalten werden können. Es hat sich erwiesen, daß die Dichtigkeit des Flaschenmundes der Plastikbierflasche das wichtige dringend zu lösende Problem darstellt, das in unmittelbarer Weise die Qualität des abgefüllten Biers beeinflußt. Daher bildet die Dichtigkeit des Flaschenmundes das technische Kernproblem der Plastikflasche bei der Abfüllung des Biers.

Die Druckschrift DE 25 40 930 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines flaschenförmigen Behälters. Der Behälter ist beispielsweise als Polyesterflasche ausgebildet, deren gewindefreier Flaschenmund kristallisiert ist.

Aus der Druckschrift DE 29 26 094 A1 ist eine Polyesterflasche bekannt, wobei Bereiche unterschiedlicher molekularer Orientierung in der Polyesterflasche vorgesehen werden, indem getrennte und isolierte Teile des geblasenen Gegenstands unterschiedlich erhitzt und gekühlt werden. Dabei wird eine Wärmebehandlung an dem fertig geblasenen Gegenstand und somit eine vollständige Wärmebehandlung des Gegenstandes vorgenommen.

Die Druckschrift DE 299 08 980 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Kristallisierung einer Öffnung in einem Polyesterbehälter. Dabei wird die Behälteröffnung des Polyester Vorformlings kristallisiert, bevor dieser einer Blasformung ausgesetzt wird.

Die Druckschrift US 4,476,084 beschreibt ein Verfahren zur Verstärkung des Halsabschnitts eines flaschenförmigen Behälters. Insbesondere wird die Abschirmung des übrigen Behälterkörpers aus PET gegenüber einer Beheizungseinrichtung, die ausschließlich auf die Mündung gerichtet ist, erläutert.

In der Druckschrift FR 25 80 545 A1 wird ein Verfahren zur Verstärkung eines Flaschenhalses beschrieben. Dabei wird bei einer Temperatur zwischen 150°C und 170°C die Mündung eines Polyestervorformlings kristallisiert.

Die Druckschrift DE 38 88 929 T2 offenbart ein Verfahren zum Erwärmen einer Flasche oder eines Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff. Insbesondere wird ein Verfahren zur Kristallisation des Mundbereichs des Polyestervorformlings beschrieben, wobei eine Einstellung der Temperatur durch eine Steuerung einer Heizvorrichtung erfolgt.

Aus der Druckschrift JP 112 35 751 A ist ebenfalls ein Verfahren zur Kristallisation des Mundbereichs eines Polyestervorformlings bekannt. Dabei wird der Mundbereich mittels einer Infrarotstrahlung auf die Kristallisationstemperatur erwärmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester anzugeben, wobei der Flaschenmund nach dem Pasteurisieren unter hoher Temperatur noch gute Dichtigkeit aufweist.

Der kristallisierte Flaschenmund der Bierflasche aus Polyester ist gewindefrei.

In einer Weiterausbildung ist der genannte kristallisierte Flaschenmund als ein Flaschenmund mit einem Flansch ausgebildet, wobei ein bogenförmiger Übergangsteil zwischen dem Flansch und der Ebene des Flaschenmundes vorgesehen ist.

In einer anderen Weiterausbildung ist ein vorspringender Ring unter dem Flansch des Flaschenmundes im vorgesehenen Abstand angeordnet, wobei der vorspringende Ring eine flache untere Seite und eine nach außen in Winkel von 45° geneigte obere Seite aufweist, und die obere Außenumfangskante der geneigten oberen Seite gerundet ist.

Um die Aufgabe zu lösen, ist ein Verfahren zur Herstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester angegeben mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

In einer Weiterausbildung ist der Flaschenkörper während der Kristallisierung im Kristallisierungsofen durch eine Abkühlungs-und Isolierplatte vor der hohen Temperatur geschützt.

Es ist dem Fachmann in diesem Bereich verständlich, daß es zur Herstellung der Polyesterbierflasche mit kristallisiertem Flaschenmund nur erforderlich ist, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flaschenrohlinge mitkristallisiertem Flaschenmund für 24 Stunden zu lagern und dann unter der Erwärmung mittels der Blasemaschine die Bierflasche mit kristallisiertem Flaschenmund als Endprodukt herzustellen.

Bei dem erfindungsgemäßen kristallisierten Flaschenmund der Bierflasche aus Polyester und bei seinem Herstellungsverfahren ist die Widerstandsfähigkeit des Flaschenmund der Bierflasche aus Polyester gegen die Wärme und die Formstabilität des Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester unter der Wärme erheblich verbessert, so daß die gute Dichtigkeit und die hohe Sicherheit der Bierflasche erreichbar sind und die Qualität des abgefüllten Biers gewährleistet ist.

Nachfolgend werden die Ausgestaltung, die Merkmale und die Vorteile des erfindungsgemäßen kristallisierten Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester und sein Herstellungsverfahren näher erläutert. Es zeigen:

1 schematische Darstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierfalsche aus Polyester nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Schnitt;

2 schematische Darstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierfalsche aus Polyester nach dem zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;

3 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kristallisierung des Flaschenmundes der Bierflasche;

4 Flußdiagramm des Verfahren zur Herstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester;

5 schematische Darstellung der molekularen Struktur von Polyäthylen-Terephthalate-Stoff vor der Kristallisierung;

6 schematische Darstellung der molekularen Struktur von Polyäthylen-Terephthalate-Stoff am Anfang der Kristallisierung; und

7 schematische Darstellung der molekularen Struktur von Polyäthylen-Terephthalate-Stoff nach der Kristallisierung unter hoher Temperatur.

In 1 bis 3 dargestellt, ist ein erfindungsgemäßer kristallisierter Flaschenmund der Bierflasche aus Polyester dadurch hergestellt, daß der nicht kristallisierte Flaschenrohling in den Kristallisierungsofen gebracht wird, der Bereich des Flaschenmundes unter hoher Temperatur aufgeheizt wird und seine Form fixiert wird. Der dadurch hegestellte kristallisierte Flaschenmund ist gewindefrei, und die Länge des kristallisierten Bereiches ist im Bereich von 0.5 bis 35 mm, bevorzugt im Bereich von 0.5 bis 10 mm.

Der genannte Flaschenmund ist aus Polyäthylen-Terephthalate hergestellt.

In 1 ist ein kristallisierter Flaschenmund der Bierfalsche aus Polyäthylen-Terephthalate nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in schnitt dargestellt, wobei ein Vorspringender Ring 2 unterhalb der Flansche 1 am Flaschenmund in vorgesehenem Abstand angeordnet ist und eine flache untere Seite aufweist.

In 2 ist ein kristallisierter Flaschenmund der Bierfalsche aus Polyäthylen-Terephthalate nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Schnitt dargestellt, wobei ein vorspringender Ring 2 unterhalb der Flansche 1 am Flaschenmund in vorgesehenem Abstand angeordnet ist und eine flache untere Seite und eine nach außen in Winkel von 45° geneigte obere Seite aufweist, die Verbindungsteil zwischen dem vorspringenden Ring und der äußeren Umfangsfläche gerundet ist, wie in 2 mit B gezeigt.

In Verbindung mit 3 und 4 wird nachfolgend das Flußdiagramm des Verfahren zur Herstellung des kristallisierten Flaschenmundes der Bierflasche aus Polyester erläutert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Polyäthylen-Terephthalate-Material angewendet.

Vorbereitung

Um die vollständige Kristallisierung zu erreichen, werden die nicht kristallisierten Flaschenrohlinge aus Polyäthylen-Terephthalat vor Kristallisierung in einem Klimaraum für 24 bis 72 Stunden gelagert, dann wird es mit der Kristallisierung beginnen.

Vor der Kristallisierung der Flaschenrohlinge wird der Kristallisierungsofen mindestens für zwei Stunden erwärmt, damit die Temperatur des Kernzapfens (3) im Kristallisierungsofen und anderer Bauteile gleichmäßig ist, so daß es gewährleistet ist, daß die Kristallisierung des Flaschenmundes des Flaschenrohlings aus Polyäthylen-Terephthalate gleichmäßig ist.

Wie in 3 dargestellt, wird der Bereich des Flaschenmundes von den nach dem genannten Verfahren hergestellten Flaschenrohlingen 11 am Kernzapfens 12 des Zuführungsrades 15 aufgesteckt, und die Kristallisierungszone 14 ist durch eine Abkühlungs-und Isolierplatte 13 geschirmt, so daß der Flaschenkörper vor der hohen Temperatur geschützt ist.

Es ist darauf zu achten, daß die einzelnen Teile des Kristallisierungsofens sauber sein sollen, um zu vermeiden, daß der Staub wegen statischer Elektrizität während der Kristallisierung an die Flaschenrohlinge gezogen ist.

Die nicht kristallisierten Flaschenrohlinge aus Polyäthylen-Terephthalate werden in den Kübel gebracht und anschließend durch Transportband zum Rohlingzuführungsrad geführt, und dann durch Kernzapfentransporteur in den Kristallisierungsofen gebracht, unter hoher Temperatur aufgeheizt und kristallisiert.

Nach der Kristallisierung werden die Flaschenrohlinge aus Polyester durch Flaschenrohlingabführungsrad abgeführt, zu einem anderen Transportband gebracht und inzwischen abgekühlt, und seine Form ist fixiert. Dadurch ist der Falschenrohling mit kristallisiertem Flaschenmund hergestellt.

Es ist verständlich, daß es Zur Herstellung der Polyesterbierflasche mit kristallisiertem Flaschenmund nur erforderlich ist, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flaschenrohlinge mit kristallisiertem Flaschenmund für 24 Stunden zu lagern und dann unter der Erwärmung mittels der Blasemaschine die Bierflasche mit kristallisiertem flaschenmund als Endprodukt herzustellen.

Verfahrensbedingung

Die Temperatur der Flaschenrohlinge ist vor der Zuführung durch einen Temperaturregeler am Kernzapfen kontrolliert ist, und diese Temperatur ist normalweise im Bereich von 120 bis 150°C eingestellt. Und die Temperatur der Flaschenrohlinge ist durch einen Temperaturregeler am Flaschenmund kontrolliert, nachdem die Flaschenrohlinge in den Kristallisierungsofen gebracht worden sind, und die Temperatur der Flaschenrohlinge ist normalweise im Bereich von 130 bis 170°C eingestellt. Während der Kristallisierung muß die Kristallisierungstemperatur nach der Kristallisierungsofensgeschwindigkeit eingestellt. Je schneller die Kristallisierungsofensgeschwindigkeit ist, desto höhere Kristallisierungstemperatur ist erforderlich. Wie zum Beispiel, wenn die Kristallisierungsgeschwindigkeit 7500 bis 10000 Stück/Stunde beträgt, ist die Kristallisierungsdauer für jeden Flaschenrohling von 90 bis 120 Sekunden erforderlich, und die entsprechende Kristallisierungstemperatur ist im Bereich von 130 bis 70°C.

Bei der Kristallisierung der Flaschenrohlinge im Kristallisierungsofen ist es auch möglich, den Flaschenkörper mit Kühlwasser über Abkühlungs-und Isolierplatte in mittelbarer Weise abzukühlen, um zu vermeiden, den Flaschenkörper unter hoher Temperatur zu kristallisieren, und die Temperatur des Kühlwassers ist im Bereich von 15 bis 15°C eingestellt. Während der Durchführung der Kristallisierung bleibt der Flaschenkörper im draußen von dem Ofen.

Die Analyse der molekularen Struktur

Vor und nach der Kristallisierung ist eine große Veränderung der molekularen Struktur des Polyäthylen-Terephthalate-Stoffes vor sich gegangen. Das heißt, daß die molekulare Struktur des Polyäthylen-Terephthalate-Stoffes vor der Kristallisierung in ungeordnetem Zustand ist, wie in 5 dargestellt. Und nach der Kristallisierung unter hoher Temperatur ist die molekulare Struktur in geordnetem Zustand, wie in 6 und 7 dargestellt.

Vergleich der Eigenschaften vor und nach der Kristallisierung

Eine Veränderung der Eigenschaft des Flaschenmundes des Flaschenrohlings aus Polyäthylen-Terephthalate nach dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel vor und nach der Kristallisierung ist in folgender Tabelle dargestellt:


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung eines kristallisierten gewindefreien Flaschenmundes einer Bierflasche aus Polyester, umfassend folgende Schritte:

    – zu kristallisierende Flaschenrohlinge aus Polyester werden in einem Klimaraum für 24 bis 72 Stunden gelagert;

    – ein Kristallisierungsofen wird vor Kristallisierung der Flaschenrohlinge für zwei oder mehr als zwei Stunden so vorerwärmt, dass eine gleichmäßige Temperatur eines Kernzapfens und anderer Teile erreicht ist;

    – die zu kristallisierenden Flaschenrohlinge werden in einen Kübel gebracht, anschließend durch ein Transportband zu einem Rohlingsführungsrad geführt, und schließlich durch einen Kernzapfentransporteur in den Kristallisierungsofen in der Art geführt, dass nur der Flaschenmundbereich in die Heizzone des Kristallisierungsofens gebracht wird, während der Flaschenkörperbereich außer der Heizzone des Kristallisierungsofens bleibt;

    – die Temperatur des Mundbereichs der Flaschenrohlinge wird im Bereich von 130 bis 170 °C eingestellt,

    – die Mundbereiche der Flaschenrohlinge werden in der Heizzone des Kristallisierungsofens für 90 bis 120 Sekunden zur Kristallisierung wärmebehandelt;

    – die Polyesterflaschenrohlinge mit fertig kristallisiertem Mundbereich werden durch ein Rohlingsabführungsrad abgeführt, zu einem anderen Transportband gebracht und währenddessen abgekühlt, und die Form wird fixiert;

    – eine Form wird fixiert und die Flaschenrohlinge mit fixierter Form werden für 24 Stunden zur Alterung gelagert; und

    – zum Schluss werden aus den Flaschenrohlingen mit kristallisiertem Mundbereich unter Erwärmung mittels einer Blasmaschine Bierflaschen als Endprodukt hergestellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Innern des Mundbereichs von Flaschenrohlingen vor der Zuführung in den Kristallisierungsofen durch einen Temperaturregler am Kernzapfen kontrolliert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Mundbereich von Flaschenrohlingen nach der Zuführung in den Kristallisierungsofen durch einen Temperaturregler im Mundbereich kontrolliert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohlingskörper von Flaschenrohlingen während der Kristallisierung ihres Mundbereichs durch eine Abkühlung- und Isolierungsplatte vor der hohen Temperatur in mittelbarer Weise geschützt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abkühlungswassers im Bereich von 15 bis 18°C aufrechterhalten wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Länge des kristallisierten Mundbereichs im Bereich von 0,5 bis 35 mm gewählt wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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