PL232366B1 - Sposób wytwarzania form rozdmuchowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania form rozdmuchowych, przeznaczonych do wytwarzania opakowań z tworzywa PET (politereftalanu etylenu), zwłaszcza butelek przeznaczonych do stosowania w technologii gorącego nalewu (HOT FILL).

Soki i napoje produkowane w technologii gorącego nalewu (HOT FILL) wymagają specjalnych opakowań, stworzonych z tworzywa PET z odpowiednimi dodatkami umożliwiającymi podniesienie odporności temperaturowej tworzywa. Rozdmuch tego rodzaju tworzyw wymaga zastosowania odpowiednich technologii umożliwiających produkcję opakowań/butelek PET przeznaczonych do gorącego nalewu. Przedmiotowa forma rozdmuchowa do opakowań/butelek PET w procesie gorącego nalewu jest narzędziem stosowanym w liniowej maszynie rozdmuchowej, dzięki której uzyskuje się opakowania/butelki PET nie tylko spełniające określone parametry technologiczne, ale i definiujące ich kształt.

Dotychczas forma rozdmuchowa wykonywana jest z dwóch połówek bloku w postaci kostek prostopadłościennych ze stopu aluminium albo ze stali, gdzie w każdej połówce metodą obróbki skrawaniem wykonywana jest połowa kształtu formującego opakowanie/butelkę, które po złożeniu bloku formy dają kształt opakowania/butelki.

W formach przeznaczonych do formowania opakowań do gorącego nalewu standardowo wykonywane są trzy obiegi płynu. Dwa z tych obiegów dotyczą oleju, z których jeden umożliwia nagrzewanie dwóch bloków formy rozdmuchowej, a drugi nagrzewanie denka. Dla wykonania wspomnianych obiegów oleju, w formie nawiercane są odpowiednie otwory. Nagrzewanie form rozdmuchowych ma na celu zwiększenie stopnia krystalizacji tworzywa PET, co w konsekwencji podnosi jego odporność temperaturową wymaganą w procesie gorącego nalewu (HOT FILL). Z uwagi na to, iż formy muszą być podgrzewane do temperatury 110-140°C jako czynnik nagrzewający stosuje się wspomniany olej. Trzeci obieg realizowany jest za pomocą wody chłodzącej i umożliwia ochronę kołnierza preformy/butelki przed zniekształceniami w wyniku wysokiej temperatury formy rozdmuchowej.

W innym rozwiązaniu zamiast obiegów oleju stosuje się nagrzewanie form rozdmuchowych za pomocą elektrycznych grzałek oporowych, mocowanych pomiędzy dwoma blokami formy a płytą formy.

Zaletą tego rozwiązania jest nie tylko możliwość precyzyjnego sterowania temperaturą formy rozdmuchowej, ale także wyeliminowanie zewnętrznych nagrzewnic oleju, z których podawany jest on do formy rozdmuchowej. Dodatkowe zalety tego rozwiązania dotyczą ochrony środowiska, gdzie eliminowany jest czynnik w postaci oleju, który co jakiś czas musi być wymieniany i następnie utylizowany, jak również nagrzewanie elektryczne bezpośrednio w formie rozdmuchowej eliminuje straty energii, które mają miejsce podczas przepływu oleju od zewnętrznych nagrzewnic do formy w maszynie rozdmuchowej.

Opisywane powyżej rozwiązania mają podstawową wadę, iż realizowane są w pełnym bloku, kostce prostopadłościennej o dużej pojemności cieplnej. Powoduje to, iż od momentu rozpoczęcia nagrzewania formy rozdmuchowej do momentu uzyskania właściwej temperatury formy rozdmuchowej, przy której możliwe jest wytwarzanie opakowań/butelek przeznaczonych do procesu gorącego nalewu, upływa od 60 minut w przypadku nagrzewania elektrycznego do nawet 3 godzin w przypadku nagrzewania za pomocą gorącego oleju. Tak długi proces nagrzewania powoduje zwiększone koszty nie tylko od strony zużycia energii elektrycznej, ale także od strony eksploatacji całej linii technologicznej z uwagi na brak produkcji do momentu właściwego nagrzania formy rozdmuchowej.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytwarzania form rozdmuchowych, przeznaczonych do wytwarzania opakowań z tworzywa PET, zwłaszcza butelek przeznaczonych do stosowania w technologii gorącego nalewu (HOT FILL), pozwalającego na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, jak również skrócenia czasu potrzebnego do rozpoczęcia produkcji.

Sposób wytwarzania form rozdmuchowych, przeznaczonych do wytwarzania opakowań z tworzywa PET, zwłaszcza butelek do stosowania w technologii gorącego nalewu, polegający na formowaniu w połówkach bloku formy rozdmuchowej, gniazda odzwierciedlającego kształt opakowania zwłaszcza butelki, metodą obróbki skrawaniem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w odległości od 10 mm do 25 mm od powierzchni gniazda odzwierciedlającej kształt opakowania zawłaszcza butelki o pojemności od 0,25 litra do 1,5 litra, wytwarza się metodą obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia w postaci freza palcowego, kieszenie w postaci pustych przestrzeni, których wielkość zależna jest od objętości opakowania zwłaszcza butelki i zmienia się od około 15% objętości połówki formy dla opakowania zwłaszcza butelki o pojemności 1,5 litra do około 35% objętości połówki formy dla opakowania zwłaszcza butelki o pojemności 0,25 litra.

PL 232 366 B1

Korzystnie w kieszeniach montuje się elektryczne grzejne elementy oporowe bezpośrednio do powierzchni kieszeni, przy czym w miejscu mocowania elektrycznych grzejnych elementów oporowych powierzchnię kieszeni wykonuje się metodą obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia skrawającego obracającego się z prędkością minimum 12 000 obrotów na minutę w celu wykonania gładkiej powierzchni, zapewniającej właściwy styk elektrycznego grzejnego elementu oporowego z powierzchnią kieszeni.

Korzystnie elektryczne grzejne elementy oporowe mocuje się do powierzchni kieszeni za pomocą połączeń śrubowych lub innych łączników zapewniających docisk elektrycznych grzejnych elementów oporowych do powierzchni kieszeni.

Sposób według wynalazku pozwala na wytworzenie formy rozdmuchowej o zmniejszonej pojemności cieplnej, co przełoży się na krótszy czas jej nagrzewania i w konsekwencji spowoduje zmniejszenie zużycia energii elektrycznej. Dodatkowo forma rozdmuchowa z elektrycznymi elementami oporowymi nagrzewającymi formę rozdmuchową wykonana według wynalazku umożliwi precyzyjne jej nagrzewanie. To precyzyjne nagrzewanie formy rozdmuchowej spowoduje możliwość uzyskania różnych stref temperaturowych powierzchni formowanej, co w konsekwencji przekłada się na jakość produkowanych opakowań/butelek PET przeznaczonych do nalewania w technologii gorącego nalewu (HOT FILL).

Na rysunku przedstawiono przykładową formę rozdmuchową dla butelki, wykonaną według wynalazku, gdzie fig. 1 przedstawia formę rozdmuchową w rzucie prostokątnym a fig. 2, przekrój poprzeczny połowy formy rozdmuchowej.

Według przykładowego sposobu wytwarzania formy rozdmuchowej dla butelki o pojemności 1,5 litra, w połówkach bloku 1 formy rozdmuchowej w postaci kostek prostopadłościennych ze stali lub ze stopu aluminium, wytwarza się metodą obróbki skrawaniem gniazdo 4 odzwierciedlające kształt butelki, to jest tak, że w każdej połówce jest odzwierciedlona połowa kształtu formującego kształt butelki, które po złożeniu bloku formy rozdmuchowej dają kształt butelki. Następnie w odległości od 10 mm do 25 mm, na przykład 20 mm, od powierzchni gniazda 4 odzwierciedlającej kształt butelki, wytwarza się metodą obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia w postaci freza palcowego, kieszenie 2 w postaci pustych przestrzeni o objętości ok. 15% objętości połówki formy.

W kieszeniach 2 montuje się elementy grzejne oporowe 5 bezpośrednio do powierzchni kieszeni 2, przy czym w miejscu mocowania elektrycznych grzejnych elementów oporowych 5 powierzchnię kieszeni 2 wykonuje się metodą obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia skrawającego obracającego się z prędkością 12 000 obrotów na minutę w celu wykonania gładkiej powierzchni, zapewniającej właściwy styk elektrycznego grzejnego elementu oporowego 5 z powierzchnią kieszeni 2. Elektryczne grzejne elementy oporowe 5 mocuje się do powierzchni kieszeni 2 za pomocą połączeń śrubowych lub innych łączników zapewniających docisk elektrycznych grzejnych elementów oporowych 5 do powierzchni kieszeni 2. Kieszenie 2 zamyka się poprzez płytę 3 formy rozdmuchowej.

Przykładowy sposób wytwarzania formy rozdmuchowej dla butelki o pojemności 0,25 litra różni się od sposobu wytwarzania formy rozdmuchowej dla butelki o pojemności 1,5 litra, opisanego wyżej, tym, że wytwarza się kieszenie 2 w postaci pustych przestrzeni o objętości ok. 35% objętości połówki formy.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania form rozdmuchowych, przeznaczonych do wytwarzania opakowań z tworzywa PET, zwłaszcza butelek do stosowania w technologii gorącego nalewu, polegający na formowaniu w połówkach bloku formy rozdmuchowej, gniazda odzwierciedlającego kształt opakowania zwłaszcza butelki, metodą obróbki skrawaniem, znamienny tym, że w odległości od 10 mm do 25 mm od powierzchni gniazda (4) odzwierciedlającej kształt opakowania zawłaszcza butelki o pojemności od 0,25 litra do 1,5 litra, wytwarza się metodą obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia w postaci freza palcowego, kieszenie (2) w postaci pustych przestrzeni, których wielkość zależna jest od objętości opakowania zwłaszcza butelki i zmienia się od około 15% objętości połówki formy dla opakowania zwłaszcza butelki o pojemności 1,5 litra do około 35% objętości połówki formy dla opakowania zwłaszcza butelki o pojemności 0,25 litra.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w kieszeniach (2) montuje się elektryczne grzejne elementy oporowe (5) bezpośrednio do powierzchni kieszeni (2), przy czym w miejscu mocowania elektrycznych grzejnych elementów oporowych (5) powierzchnię kieszeni (2) wykonuje się metodą

   PL 232 366 Β1 obróbki skrawaniem za pomocą narzędzia skrawającego obracającego się z prędkością minimum 12 000 obrotów na minutę w celu wykonania gładkiej powierzchni, zapewniającej właściwy styk elektrycznego grzejnego elementu oporowego (5) z powierzchnią kieszeni (2).
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że elektryczne grzejne elementy oporowe (5) mocuje się do powierzchni kieszeni (2) za pomocą połączeń śrubowych lub innych łączników zapewniających docisk elektrycznych grzejnych elementów oporowych (5) do powierzchni kieszeni (2).