DE2926534A1

DE2926534A1 - Verfahren zum aufbringen einer waermeschrumpffaehigen huelse auf einer kunststofflasche

Info

Publication number: DE2926534A1
Application number: DE19792926534
Authority: DE
Inventors: John Frederick Spicer
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1980-01-17
Also published as: MX148699A; DE2926534C2; US4172873A; FR2430300A1; BR7904144A; FR2430300B1; AU513378B2; AU4840579A; IT7949577A0; JPS5511895A; IT1120462B; GB2024091B; CA1117857A; GB2024091A; JPS6012221B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen auf dem Umfang wärmeschrumpffähiger Kunststoffhülsen oder -etikette, welche im allgemeinen mit einer Information hinsichtlich des Erzeugnisses dekoriert sind, bei einer hohen Geschwindigkeit auf wärmeempfindliche Kunststoffbehälter» wie beispielsweise Flaschen.

Wärmeschrumpffähige Kunststoffhülsen sind bereits auf Glasflaschen aufgebracht worden, in^dem Infrarotwärme bei hoher Geschwindigkeit auf eine Flasche aufgebracht, die zylindrische vordekorierte Kunststoffhülse lose passend um die Flasche herumgelegt und unter Drehung der Flasche Infrarotwärme zunächst auf den Mittelabschnitt und dann auf die Endabschnitte aufgebracht wurde, um zunächst den mittleren Abschnitt der Hülse und dann die Endabschnitte zu schrumpfen. Siehe US-Patent h.092.382 und das verwandte US-Patent h.059.400. Vor dem Aufbringen der Hülse auf die Flasche wird die Flasche auf 150-25O⁰F vorgeheizt. Das US-Patent ^.O16.7O6 lenkt in ähnlicher Weise Wärme in Richtung auf die Mitte einer geschäumten Hülse auf einer Glasflasche und dann in Pvichtunij auf die Enden, und zwar unter Verwendung von Infrarofcstrahlung oder heißem Gas von 6OO-9OO°F.

In den oben erwähnten bekannten Verfahren kEinn eine übermäßige Erwärmung die Hülse nicht zu einer übermäßigen Schrumpfung veranlassen, wie in dem Falle einer Hülse, die auf eine molekular

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ausgerichtete JCuiisfcs toff lasche aufgebracht wird, und zwar weil die bekannten standen Glasflaschen offensichtlich eine übermäßige Schrumpfung verhindern. Darüberhinaus besteht nicht das Problem hinsichtlich der Schrumpfung oder Verformung der Flasche. Aber beim Aufbringen von "Wärme auf eine wärme schrumpf fähige Kunststoffhülse, die eine wärmeempfindliche oder wärmeschrumpffähige Kunststoffflasche bedeckt, bestand das Problem darin, eine Möglichkeit zum schnellen Schrumpfen der Hülse bei Vermeidung eines nennenswerten Schrumpfens der Flasche zu finden, die eintreten würde, wenn die Infrarotquelle hoher Temperatur oder das Gas von 6OO-9OO F der genannten Literaturstellen benutzt würde.

Das US-Patent 4.011.122 schrumpft ebenfalls Hüllen auf Glasflaschen auf. In einer Ausführungsform wird heißes Gas benutzt. Die Heizvorgänge bestehen zunächst in einem Heftschritt, der in einem schmalen Mittelstreifen durchgeführt wird, und einem späteren Gesamterwärmungsschritt, in welchem erwärmte Luft durch einen Tunnelbereich in einem Ofen umgewälzt wird, um eine Schrumpfung der Hülse auf die Glasflasche insgesamt zu erwirken. Das besonders offenbarte Hülsenmaterial ist geschäumtes Polystyrol.

Im Gegensatz zu dem oben genannten Stand der Technik bringt das Verfahren gemäß der Erfindung Wärme bei niedriger Temperatur (niedrig relativ zu den o.e. Glasflaschenbeispielen) schnell auf die nicht vorgewärmten Flaschen, die aus wärmeempfindlichen

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Kunststoff bestehen, unter erprobten Bedingungen zum Schutz der Kunststofflasche auf, die im folgenden ausführlich erläutert werden, einschließlich einer serienweisen Erwärmung xind Schrumpfung der Hülse vom Boden fortschreitend nach oben in aufeinanderfolgenden waagerechten, axial benachbarten Zonen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Wärmeschrumpfen von Kunststoffhülsen um wärmeemfpindliche Kunststoffbehälter herum in einer solchen ¥eise, die den Behälter nicht deformiert oder übermäßig schrumpfen läßt.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, daß bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten in automatischen Maschinenanlagen durchgeführt werden kann.

Weitere Merkmale sowie Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Diese und weitere Merkmale werden gemäß der Erfindung verwirklicht, in der ein Verfahren vorgesehen ist, in welchem eine thermoplastische, im allgemeinen vordekorierte, auf dem Umfang wärmeschrumpffähige Hülse teleskopartig um einen wärmeempfindlihen Kunststoffbehälter oder eine Flasche herumgelegt wird, welche linear im wesentlichen in einer Aufrechtstellung unter Drehung um ihre senkrechte Achse an einer Heizeinrichtung vorbeibewegt wird, wobei Wärme auf die Hülse nacheinander in

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■wenigstens zwei waagerechten, axial benachbarten Zonen aufgebracht wird und die Hülse in jeder derartigen Erwärmungszone durch direktes Auftreffen heißen Gases gegen die Hülse zunächst in der unteren Zone und dann fortschreitend nach oben in aufeinanderfolgenden axial benachbarten Erwärmungszonen bis schließlich zu der höchsten derartigen Erwärmungszone erwärmt wird, welche den oberen Teil der Hülse einschließt,und so die Hülse vom Boden fortschreitend bis zu ihrem Oberteil geschrumpft wird. Es ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die verwendete Vorrichtung steuerbar ist und allgemein gesteuert wird, so daß der Wärmegehalt des in Richtung auf die Hülse in wenigstens einer dieser Erwärmungszonen abgegebenen Gases je Einheit senkrechter Höhe einer derartigen Hülse größer ist als in einer daran angrenzenden Erwärmungszone.

Nach einem spezifischeren Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, in welchem eine thermoplastische, im allgemeinen vordekorierte, auf dem Umfang wärmeschrumpffähige Hülse teleskopartig um einen thermoplastischen, bi-axial orientierten, blasgeformten Behälter oder eine Flasche herumgelegt wird, der linear im wesentlichen in einer Aufrechtstellung und unter Drehung um seine senkrechte Achse an einer Heizeinrichtung vorbeigeführt und ¥ärme auf die Hülse in wenigstens zwei waagerechten, axial benachbarten Hülsen-Heizzonen nacheinander aufgebracht wird, wobei die Hülse in einer solchen Heizzone durch direktes Auftreffen heißen Gases gegen die Hülse zunächst in der unteren Zone und dann fortschreitend nach oben in aufeinanderfolgenden Hülsen-Heizzonen bis schließlich zu der höchsten

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derartigen Heizzone erwärmt wird, welche das Oberteil der Hülse einschließt, und so die Hülse vom Boden fortschreitend zu ihrem Oberteil zum Schrumpfen gebracht wird.

Die GesamtZeitdauer, während der die Flasche an der Heizeinrichtung vorbeigeführt wird, beträgt allgemein weniger als 10 Sekunden, vorzugsweise weniger als 8 Sekunden, und die höchste Durchschnittstemperatur des Gases, das auf die Hülse in derjenigen der axial benachbarten, waagerechten Erwärmungszonen mit der niedrigsten Temperatur auftrifft, beträgt 33O°F, obwohl Zeiten und Temperaturen natürlich aufgrund mancher Faktoren verändert werden können, einschließlich der Schrumpfgeschwindigkeiten der Hülsen und der Behälter, der Behältergeometrie, der Behältergröße, Wanddicke usw.

Die Erfindung wird besser verständlich bei Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der bei dem Verfahren der Erfindung verwendeten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 1 zur Darstellung der Beziehung der Flaschen zu den Heizeinheiten der Fig. 1, und

Fig. h eine typische Kunststoffflasche bei Verwendung in dem Verfahren gemäß d|r^ fiffifflffi* Q

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Es wird nunmehr auf* die Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen, in denen Spannbacken 4, 6 und 8 in den Stellungen 1, 2 bzw. gezeigt und auf Einrichtungen (nicht gezeigt) gelagert sind, welche sie linear in Richtung der Pfeile 9 antreiben, während sie gleichzeitig um ihre Achsen gedreht werden. Die Heizeinheiten 10, 12 und 14 werden in geeigneter ¥eise durch Rahmeneinrichtungen und Stangen, wie gezeigt, in ihrer Stellung gelagert. Jede Heizeinheit besitzt ein Gebläse oder einen Kompressor 16, dessen Auslaß direkt an eine Anfüllkammer 18 angeschlossen ist, welche eine Leitplatte 20 und eine oder mehrere (gezeigt sind zwei) elektrische Widerstandsbandheizeinrichtungen 22 enthält. Die Anfüllkammer 18 weist in ihrem Boden einen in Längsrichtung verlaufenden schlitzförmigen Auslaß 2h zur Abgabe erwärmten Gases auf. Eine im wesentlichen waagerechte Sammelkammer 2.6 ist einfach ein fünfseitiger rechteckiger Kasten, dessen offene Seite in Richtung auf die Heizeinheiten 10, 12 und 14 weist. Auf der Bodenseite von 26 verbinden Leitungen 28, 30 und 32 die Sammelkammer 26 jeweils mit dem Einlaß zu jedem der Gebläse 16, wie gezeigt. Die Reihe der Flaschen in den Spannbacken zwischen den Heizeinheiten und der Kammer 2.6 sind offen zur umgebenden Atmosphäre und befinden sich nicht in einem Heiztunnel, Ofen oder Einschluß, so daß in dieser Zone keine allgemeine Atmosphäre hoher Temperatur herrscht.

Im Betrieb nimmt jede der Spannbacken 4, 6 und 8 an einem Punkt (nicht gezeigt) eine Flasche an ihrem Hals oder Fertigabschnitt kh auf. Bevor die Flasche aufgenommen wird, wird eine molekular-

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orientierte, vorzugsweise auf dem Umfang wärmeschrumpffähige, im wesentlichen zylindrische vordekorierte Kunststoffhülse um jede Flasche herum in Stellung gebracht, in dem dargestellten Beispiel ist der Boden der Hülse im wesentlichen deckungsgleich mit dem Boden der Flasche, wie in Fig. k, Anfangs paßt jede Hülse ziemlich eng anliegend, jedoch los· um die Flasche herum· Die Flaschen bewegen sich in den Heizbereich hinein in Richtung des Pfeiles 9» während sie sich um ihre Achsen drehen. Die Gebläse saugen Luft über die Sammelkammer 26 in ihren Einlaß hinein· Diese Luft ist zu einem großen Teil die Luft, die im heißen Zustand aus den Gebläsen durch ihre Schlitze 2k ausgetreten ist, enthält jedoch außerdem frische atmosphärische Luft, die in die Leitungen 28, 30 bzw· 32 eingesogen wurde. Die aus den Gebläsen 16 austretende Luft tritt in die Anfüllkammer 18 über die Leitplatte 20 ein und wird durch die Bandheizeinrichtungen 22 erwärmt und tritt über 2k aus, um auf die von jeder Flasche getragene, auf dem Umfang wärmeschrumpffähige, molekularorientierte Kunststoffhülse 3^ aufzutre ffen.

Jede Heizeinheit 10, 12 und 14 kann einzeln durch Anheben oder Absenken der Einheit oder durch Kippen der Heizeinheit, wie

gezeigt, in den Figuren 1 und 3 für die mittlere Heizeinheit/in Stellung gebracht werden. Darüber hinaus kann jede Heizeinheit einzeln mit Bezug auf die abgegebene Menge erwärmter Luft eisgestellt werden. Somit kann jede Heizeinheit erwärmte Luft bei unterschiedlicher Durchflußgeschwindigkeit abgeben oder kann die heiße Luft bei unterschiedlichen Temperaturen abgeben oder

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sowohl unterschiedliche Durchflußgeschwindigkeiten als auch unterschiedliche Temperaturen vorsehen. Somit ist es, wie noch zu erläutern ist, ein Merkmal des Betriebes gemäß der Erfindung, daß die gesamte in Richtung auf den auf der Flasche vorhandenen Film abgegebene Wärme so gesteuert wird, daß sie in wenigstens zwei axial benachbarten waagerechten Abschnitten der schrumpf fähigen Hülse unterschiedlich ist und die gesamte Wärme ein Produkt der Durchflußgeschwindigkeit des heißen Gases in Richtung auf die Flasche und seiner Temperatur und Zeitdauer der Abgabe ist.

Xn einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die jeweils in den einzelnen Spannbacken 4, 6 und 8 gehaltenen Flaschen von der allgemein in Fig. 4 gezeigten Art. Somit ist die Flasche nach Fig. 4 β*·⁵* blasgeformte⁸, biaxial molekularorientierte* Polyethylentengbthalat mit einem allgemein halbkreisförmigen, instabilen Druckboden (nicht gezeigt). Teleskopartig befestigt an dem Bodenabschnitt der Flasche 4o ist eine allgemein becherförmige Lagergrundform 42, die aus Polyethylen hoher Dichte hergestellt ist. Die Hülse 34 von allgemein zylindrischer Form wird im Querschnitt um die Flasche herum bei loser Befestigung daran gezeigt. Die Hülse wird, selbst wenn lose, von der Flasche gehalten, da in der Praxis die Hülse vor dem Aufsetzen auf die Flasche flach gefaltet ist und infolgedessen auf der Flasche zurückgehalten wird, bis sie durch Wärme darauf aufgeschrumpft ist.

Es ist ersichtlich, daß die Hülse zunächst in der Nähe ihres

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Bodens erwärmt wird. Da die Polyethylenbecherform hoher Dichte die biaxial orientierte Flasche 4o gegenüber übermäßiger Wärme in diesem Bereich bewahrt, kann eine höhere Temperatur aufgebracht werden· Darüber hinaus wird, da es erwünscht ist, die Hülse durch und durch an der Becherform 42 zu befestigen, und da ferner die Becherwand dick ist und somit eine große Wärmekapazität hat, durch Erwärmung der Einheit 10 mehr Wärme an diesen Bereich herangeführt, als in der nächsten Station oder dem nächsten Abschnitt durch die Heizeinheit 12 abgegeben wird. Die Heizeinheit 12 bedeckt den mittleren, allgemein dünnsten Abschnitt der Flasche, und es wird weniger Wärm· je Höheneinheit dieses mittleren Abschnitts durch die Heizeinheit 12 in Richtung auf die Hülse in diesem Bereich abgegeben, um ein Verformen der Flasche selbst durch übermäßige Schrumpfung derselben infolge der Beschaffenheit der Flasche als ein biaxial orientierter und somit wärmeschrumpffähiger Behälter zu vermeiden. Außerdem ist es erwünscht, da der obere Abschnitt der Hülse an den Abschnitt der Flasche mit dem kleineren Durchmesser angrenzend an den Hals oder Fertigteil 44 angrenzt, daß in diesem Abschnitt von der Heizeinheit 14 mehr Wärme je Höheneinheit abgegeben wird, als von der Heizeinheit 12 abzugeben ist· Außerdem widersteht die Flasche selbst, da die Flaschenwand in diesen allgemeinen Bereich und in dem ungeschützten Bereich unmittelbar unterhalb des Halses 44 dicker ist und damit eine größere Wärmekapazität hat, der Abgabe von einer etwas größeren Wärmemenge an diesen Bereich als an den dünnen Mittelabschnitt·

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Während es erwähnt wurde, daß eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin besteht, eine weniger wärmeempfindliche, gesonderte Lagerbasis 42 an dem Boden der Flasche zu befestigen, ist die Erfindung natürlich auch anwendbar auf eine Flasche, welche keine allgemein halbkugelförmige Bodengestalt, sondern tatsächlich eine stabile Lagerform hat, welche beispielsweise in etwa die Form der Lagerbasis hZ haben kann. Wenn eine solche Flaschenbasis benutzt wird, natürlich ohne die Lagerbasis, dann hat sie normalerweise Seiten- und Bodenwände von dickerem Kunststoffmaterial als der Hittelabschnitt der Flasche, einfach für Lagerung«zwecke« Daher kann wegen der höheren Wärmekapazität einer Flasche von einer solchen Gestalt mehr Wärme an den Bodenbereich abgegeben werden als an den dünnen Mittelabschnitt, wie soeben mit Bezug auf eine Flasche wie 40 in Fig. k beschrieben.

Während in eine» besonderen Beispiel, da· im Anschluß hieran zu beschreiben ist, die Geschwindigkeit der aus jeder der Heizeinheiten 10, 12 und 14 austretenden Luft die gleiche war bei unterschiedlichen Temperaturen der aus jeder Heizeinheit austretenden Luft, ist darauf hinzuweisen, daß es möglich ist, die Temperaturen konstant zu halten und die Abgabegeschwindigkeit oder die Geschwindigkeit der aus jedem der Schlitze Zh austretenden Luft zu verändern, um die Abgabe von Wärme in Richtung auf jeden der senkrechten Abschnitte der Hülse und der Flasche su verändern, wie bereits in den Figuren 1 bis 4 beschrieben. Es ist zu beachten, daß tatsächlich die Menge der von der mittleren Heizeinheit 12 in Richtung auf die Hülse je

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Einheit senkrechter Höhe abgegebenen Wärme auch die Neigung hat, geringer zu sein als die von der Heizeinheit 10 abgegebene Wärme, da die Heizeinheit 12 geneigt und die Weggeschwindigkeit der Flasche linear konstant ist.

Ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei welchem die Hülse fortschreitend von einem Ende in Richtung auf das andere geschrumpft wird, besteht darin, daß unansehnliche Luftblasen nicht eingefangen werden können, da die Hülse um die Flasche herum von einem Ende zum anderen aufgebracht wird und schrumpft und somit die Luft bei ihrer Bewegung vor sich herausdrückt.

Es wird ebenfalls bemerkt, daß es wichtig ist, daß die Erwärmung der dekorierten Hülse lieber durch leitende Wärmeübertragung von dem heißen Gas auf die Hülse vorgenommen wird als durch Infraroterwärmung, wie bei einigen bekannten Verfahren, wenn die Hülsen auf Glasflaschen aufgebracht werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß eine dekorierte Hülse Bereiche aufweist, die mehr Infrarotwärme aufnehmen als andere Bereiche, so daß die Hülse die Neigung hätte, in jenen dekorierten Bereichen mehr zu schrumpfen, deren Farbe die Hülse veranlaßt, größere Mengen infraroter Strahlungsenergie aufzunehmen als andere Bereiche, und die darunterliegende Flaschenwand, die einem solchen dekorierten Bereich der Hülse zunächst liegt, würde die Neigung haben, örtlich zu schrumpfen und verformt zu werden, da sie biaxial orientiert ist.

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In einem besonderen Beispiel gemäß der Erfindung wurden Kunststoffhülsen auf biaxial orientierte Polyethylenterephthalatflaschen von 2 1 unmittelbar nach dem Blasformen derselben aufgebracht. Das Probeaufbringen und Schrumpfen der Hülsen wurde durchgeführt in der mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung. Die Flaschen waren 11 7/8 Zoll hoch und hatten in etwa die Form, die in Fig. k gezeigt ist. Die Hülsen waren hergestellt aus einem plastifizieren Polyvinylchloridfilmmaterial von 2 mil Dicke, bekannt als XP-95 und hergestellt von Reynolds Metals Company. Die Hülsen waren in TJmfangsrichtung genügend molekularorientiert, um eine Wärmeschrumpfung von 65$ bei nicht mehr als 5$ Schrumpfung in Querrichtung zu haben. Die Zugfestigkeit in Umfangsrichtung betrug bei Proben von 2 mil und einer Abmessung von 0,875 x 0,19 Zoll bei einer Beanspruchung von einem Zoll je Minute II500 psi und in Querrichtung 37OO psi, und die Dehnung bei Bruch betrug in Umfangsrichtung ko<jo und in Querrichtung 135$. Die Hülsen wurden überlappt geschweißt und waren etwa 1/20 Zoll im Durchmesser größer als der größte Durchmesser der Flasche; sie wurden gefaltet und fielen teilweise wegen dieser Faltung während des Verfahrens und vor dem Heißschrumpfen nicht von den Flaschen herab.

Die Hülsen wurden so auf die Flasche aufgelegt, daß sie von deren Boden vorstanden, und zwar vor dem Schrumpfen bis zu 7,25 Zoll. Da die Hülsen in dieser Probe etwas weniger als zwei Drittel der Höhe der Flasche bedeckten, wurde der dritte Abschnitt oder die Heizeinheit 14 wie in den Figuren 1 bis

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nicht benutzt. Die Flaschen enthielten alle die mit Bezug auf Fig. 4 beschriebene Basis aus Polyethylen hoher Dichte. Die Flaschen befanden sich auf Spannbacken mit 9 Zoll Abstand von Mitte zu Mitte. Die Spannbacken drehten die Flaschen bei einer Geschwindigkeit von 111 U/min., und die Flaschen bewegten sich linear durch die Vorrichtung hindurch in Richtung der Pfeile 9 und brauchten etwa 6 Sekunden zur Überquerung des Abstandes von dem Beginn der Heizeinheit 10 zum Ende der Heizeinheit 12. Die Schlitzöffnungen 24 in den Heizeinheiten 10 und 12 waren 1,25 Zoll breit und 34 Zoll lang. Die Geschwindigkeit der heißen Luft, die aus den Schlitzen austrat, betrug etwa 950 Fuß je Minute und die Durchschnittstemperatur der aus der Heizeinheit 10 austretenden Luft betrug etwa 3^2 , die aus der Heizeinheit 12 austretende Luft hatte eine Temperatur von etwa 300⁰F.

Am Ende des Probelaufs waren die Etikette fest über die Flaschen aufgeschrumpft, einschließlich des Absatzbereichs der becherförmigen Lagerbasis 42 und wiesen keinerlei erkennbare Luftblasen oder dergleichen auf, und die Flaschen waren nicht ungestalten. Es wurde gleichzeitig mit den im Probelauf befindlichen Flaschen ein weiterer Satz Flaschen hergestellt, und deren Volumen wurden bei Beginn der Schrumpftätigkeit auf dem anderen Satz Flaschen gemessen. Sie hatten im Durchschnitt 1099 ecm, und die Flaschen in der Schrumpfprobe hatten im Durchschnitt etwa 1089 ecm unmittelbar nach dem Schrumpfen. Fünf Tage danach hatten die Flaschen, auf die keine Hülsen aufgebracht worden waren, im Durchschnitt 1079 ecm, und die

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Flaschen, auf die in der Probe Hülsen aufgebracht worden waren, hatten im Durchschnitt 107^ ecm. Dies veranschaulicht· die Tatsache, daß das Verfahren gemäß der Erfindung die Schrumpfgeschwindigkeit verlangsamt.

Wendet man sich nunmehr wieder einer Betrachtung des Volumens frischgeformter biaxial orientierter Flaschen zu, die nicht etikettiert waren, so zeigten Proben, daß die Flaschen etwa 6,5 ecm schrumpften in Zeitspannen zwischen 2 Minuten und 7O Hinuten nach dem Formen und 2 ecm in Zeitspannen zwischen 70 und 135 Minuten nach dem Formen, jedoch nur etwa 2 cm zwischen etwa 4100 Minuten und 7200 Minuten (einer Zeitspanne von etwa 52 Stunden) nach dem Formen, alles bei Raumtemperatur. Mit anderen Worten ist die Schrumpfung von biaxial orientierten Kunststofflaschen relativ sehr groß unmittelbar nach dem Formen, jedoch "alte" Flaschen wie bereits fünf Tage früher geformte Flaschen schrumpfen sehr langsam, wenn nicht ihre Temperatur nennenswert erhöht wird.

Es sei daran erinnert, daß in den Proben der Flaschen gemäß dem oben gegebenen besonderen Beispiel die Schrumpfung der Flasche infolge des Heizvorganges nur 10 ecm betrug, selbst wenn die Proben mit gerade geformten Flaschen durchgeführt wurden.

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Eingedenk der obigen Tatsachen werden die folgenden Proben betrachtet, die durchgeführt wurden, und zwar nicht bei frischgeformten biaxial orientierten Flaschen, sondern bei biaxial orientierten Flaschen, die tatsächlich mehr als fünf Tage alt waren und sich bereits dem Großteil der normalen Schrumpfung bei Raumtemperatur unterzogen hatten. So wurde es zur Veranschaulichung der Vorteile der fortschreitenden Erwärmung des Etiketts und der differenzierten Erwärmung verschiedener Abschnitte des Etiketts im Bereiche der verschiedenen Teile der Flasche versucht, Etikette auf Flaschen aufzuschrumpfen durch Erwärmen der gesamten Flasche und der Etikette gleichmäßig in einem Ofen unter viel milderen Temperaturbedingungen, um Verformung oder übermäßige Schrumpfung der Flasche selbst zu vermeiden. In einer Probe wurde die mehr als fünf Tage alte Flasche in Aufrechtstellung in eine Heißluft-Heizvorrichtung gesetzt, in der die heiße Luft über die Flasche nach unten strömte. Die heiße Luft wurde auf nur 14O F gehalten, und die Flasche wurde 8 Minuten lang in dem Ofen gehalten. Am Ende dieser 8 Minuten betrug die von der alten Flasche, die seit dem Formen angenommenermaßen bereits mehr als 20 ecm geschrumpft war, erlittene Schrumpfung 14,6 ecm infolge des Etikettiervorgangs. Jedoch die Zeit-Temperaturerwärmungsbedingungen waren noch nicht ausreichend, um das Etikett um den Bodenabsatz der Lagerbasis herum aufzuschrumpfen, die natürlich relativ dick war und somit eine hohe Wärmekapazität hatte. In einer weiteren Probe wurde eine Flasche in eine Spannbacke eingesetzt, so daß der Hals in einem Winkel von kO° nach unten wies,

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und gedreht. In demselben Ofen wurde die Temperatur der nach unten strömenden Luft erhöht, so daß heiße Luft von 19^F über die Flasche strömte, und dies wurde für nur 36 Sekunden fortgesetzt» Die Flasche hatte weitere 6,4 ecm Volumen verloren, und obwohl das Etikett über der Lagerbasis anscheinend dicht um die Flasche herum aufgeschrumpft war, waren doch zahlreiche große Blasen eingefangener Luft auf der Lagerbasis vorhanden,infolge offensichtlich unzureichender Schrumpfung in diesem Bereich.

Somit ist die Wirksamkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Ermäglichung einer relativ hohen Erwärmung in der Nähe von weniger wärmeempfindlichen Flaschenabschnitten hoher Wärmekapazität oder in der Nähe eines Abschnitts der Flasche, der einen großen Schrumpfungsgrad des Etiketts verlangt, um auf die Flasche heraufzupassen, offensichtlich. Das vorliegende Verfahren gestattet eine Erwärmung bei hoher Temperatur.(relativ zu der Schrumpfungsoder Verformungstemperatur einer orientierten Flasche) und einen hohen Schrumpfungsgrad durch Vermeidung einer Wärmeabgabe in Richtung auf irgendeinen Abschnitt der biaxial orientierten Flasche zu oder gegenüber irgendeinem derartigen Abschnitt für beliebig ausgedehnte Zeitspannen, und dies wird erreicht durch fortschreitendes Aufbringen von Wärme von einem Ende der Flasche axial in Richtung auf das andere Ende derselben zu. Es ist somit nur sehr wenig Zeit für direkte Wärmeübertragung von dem Etikett auf das Material der Flasche vorhanden, bevor die Flasche vollständig außerhalb des direkten Einflusses des Heizmediums ist und durch die Umgebung

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oder gegebenenfalls durch forciertes Kühlen gekühlt wird. Wenn man dagegen die gesamte Anordnung aus zylindrischem Kunststoff-Etikett oder Hülse und der Flasche gleichmäßig in einem Ofen zu erwärmen hätte, dann würden sehr viel niedrigere Temperaturen verlangt, weil die Flasche Zeit hätte, die Ofentemperatur anzunehmen, und unglücklicherweise ein unannehmbares Ausmaß an Schrumpfung durchmachen würde. Während die vorliegende Erfindung in einem spezifischen Beispiel mit Bezug auf eine Polyvinylchlorid-Hülse und einen Polyethylen-therephthalat-Behälter beschrieben wurde, ist doch das Verfahren gemäß der Erfindung auch unter Verwendung anderer vorzugsweise auf dem Umfang schrumpffähiger thermoplastischer Hülsen oder anderer wärmeempfindlicher thermoplastischer Behälter oder beider anwendbar·

Für Fachleute auf diesem Gebiet liegt es auf der Hand, daß verschiedene Abwandlungen dieser Erfindung vorgenommen oder in Kenntnis der obigen Offenbarung und Diskussion gefolgert werden können, ohne von dem Gedankenbereich der Offenbarung oder dem Bereich der Ansprüche abzuweichen·

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1Λ Verfahren zum losen teleskopartigen Aufbringen einer thermo- ~ plastischen, auf dem Umfang wärmeschrumpffähigen Hülse um einen wärmeempfindlichen Kunststoffbehälter herum, gekennzeichnet durch lineares Fördern des Behälters bei Drehung um seine senkrechte Achse in einer im wesentlichen aufrechten Stellung an einer Heizeinrichtung vorbei, wobei die ¥ärme nacheinander auf die Hülse in wenigstens zwei waagerechten, axial benachbarten Zonen der Hülse aufgebracht und die Hülse in jeder Heizzone durch direktes Auftreffen von heißem Gas auf die Hülse erwärmt wird, und zwar zunächst in der unteren Zone und dann fortschreitend nach oben in aufeinander folgenden Heizzonen schließlich bis zur obersten Heizzone hin, welche

»"GELASSENE VEHTHETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT ADMITTED REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE /_o

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die Oberseite der Hülse enthält, und damit Schrumpfen dex- Hülse vom Boden fortschreitend zu ihrer Oberseite, wobei der Behälter in dem Sinne wärmeempfindlich ist, daß er aufgrund seiner Eigenart schrumpfen oder seine Form verlieren würde, wenn er die Temperatur des heißen Gases erreichte, wobei jedoch das Verfahren zu schnell durchgeführt wird, als daß der Behälter bis auf diese Temperatur, bei der er sonst schrumpfen oder anderweitig seine Form verlieren würde, erwärmt werden könnte, und wobei der Wärmegehalt des in Richtung auf die Hülse abgegebenen Geises in wenigstens einer der Heizzonen je Einheit senkrechter Höhe der Hülse größer ist als in einer angrenzenden Heizzone, und wobei der Abschnitt des Behälters unmittelbar gegenüber der wenigstens einen Heizzone gegenüber einer gegebenen Wärmemenge, die in Richtung auf die Hülse in wenigstens einer der Heizzonen abgegeben wird, widerstandsfälliger ist als der in axialer Richtung nächst benachbarte Abschnitt des Behälters.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse vor dem Aufbringen auf den Behälter vordekoriert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein thermoplastischer, bi-axial orientierter blasgeformter Behälter ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine aus polyehtylen-terephthalat hergestellte Flasche ist.

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5. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus Polyester hergestellt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß dex" Behälter eine aus Polyethylenterephthalat hergestellte Flasche ist.
7. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse nicht-zellular ist.
8. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff aus einer Polyvinylchlorid-Zusammensetzung hergestellt ist.
9. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es die Beistellung eines wärmeempfindlichen, thermoplastischen, bi-axial orientierten blasgeformten Behälter umfaßt, dessen Bodenabschnitt gegenüber der in Richtung auf die im folgenden genannte umgebende Hülse je Höheneinheit abgegebenen Wärme in größerem Maße tolerant ist als der angrenzende relativ dünnwandige Mittelabschnitt des Behälters, und zwar entweder, weil er durch einen umgebenden aufgebrachten Basislagerkörper geschützt ist, oder weil der Bodenabschnitt des Behälters dickere ¥ände aufweist, und daß eine vordekorierte thermoplastische, auf dem Umfang wärmeschrumpffähige Hülse lose teleskopartig um den

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Behälter· herum aufgebracht, der Behälter linear im wesentlichen in Aufrechtstellung unter Drehung um seine senkrechte Achse an Heizeinrichtungen vorbeibewegt und Wärme nacheinander in wenigstens zwei waagerechten axial benachbarten Zonen der Hülse an die Hülse abgegeben und die Hülse in jeder derartigen Heizzone durch direktes Auftreffen heißen Gases auf die Hülse erwärmt wird, und zwar zunächst in der unteren Zone und dann fortschreitend nach oben in aufeinanderfolgenden Heizzonen bis schließlich zur obersten Heizzone, welche den Oberteil der Hülse einschließt, und so die Hülse vom Boden aus fortschreitend bis zu ihrem oberen Teil geschrumpft wird, wobei der Behälter in dem Sinne wärmeempfindlich ist, daß er aufgrund seiner Eigenart schrumpfen oder seine Gestalt verlieren würde, wenn er die Temperatur des heißen Gases erreichte, wobei jedoch das Verfahren zu schnell durchgeführt wird, als daß der Behälter bis auf die genannte Temperatur erwärmt werden konnte, bei welcher er sonst schrumpfen oder seine Gestalt verlieren würde, und wobei der Wärmegehalt des in Richtung auf die Hülse in der untersten Heizzone abgegebenen Gases je Einheit senkrechter Höhe der Hülse größer ist als in der angrenzenden Heizzone, und der Abschnitt des Behälters unmittelbar gegenüber der untersten Zone gegenüber einer gegebenen Menge in Richtung auf die Hülse in der untersten Zone abgegebenen Wärme widerstandsfähiger ist als der axial nächst benachbarte dünnwandige Mittelabschnitt des Behälters.

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10. Verfahren nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Behälters, der dem Mittelabschnitt des Behälters zunächst liegt, an den Halsbereich angrenzt und von geringerem Durchmesser* und daher dickwandiger ist als der Mittelabschnitt, und daß gegenüber dem Bereich kleineren Durchmessers mehr Wärme je Einheit der Höhe der Hülse abgegeben wird als in Richtung auf den Mittelabschnitt.

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