DE29908980U1

DE29908980U1 - Device for crystallizing an opening in a polyester container

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Publication number: DE29908980U1
Application number: DE29908980U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2009-05-22
Also published as: FR2793723B3; CA2272206A1; FR2793723A3

Description

VORRICHTUNG ZUR KRISTALLISIERUNG
EINER ÖFFNUNG IN EINEM POLYESTERBEHÄLTERCRYSTALLIZATION DEVICE
AN OPENING IN A POLYESTER CONTAINER

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kristallisierung eines mit Gewinde versehenen Bereiches in der Öffnung eines Polyesterbehälters.The present invention relates to an apparatus for crystallizing a threaded region in the opening of a polyester container.

Ein konventioneller Polyesterbehälters mit einer Öffnung ist gewöhnlich mit einem Gewinde an der Öffnung versehen. Da der Gewindebereich aus amorphem Polymer gefertigt ist, verformt er sich leicht unter hoher Temperatur oder hohem Druck. Um die Verformung des Gewindebereiches zu verhindern, muß der Polyesterbehälter mit Flüssigkeit niedriger Temperatur gefüllt werden. Eine niedrige Temperatur eingefüllter Flüssigkeit führt jedoch leicht zu Kontamination mit Keimen. Diesem Mangel wird durch eine Behandlung der Öffnung durch Kristallisierung abgeholfen, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Druck gesteigert wird. Diese Methode wird weithin zur Einfüllmöglichkeit heißer Produkte angewandt.A conventional polyester container with a mouth is usually provided with a thread at the mouth. Since the threaded portion is made of amorphous polymer, it is easily deformed under high temperature or high pressure. To prevent the threaded portion from deforming, the polyester container must be filled with low temperature liquid. However, low temperature filled liquid easily leads to contamination with germs. This defect is remedied by treating the mouth by crystallization, which increases the resistance to heat and pressure. This method is widely used to fill hot products.

Die Kristallisierung des Polyesterpolymers erfolgt durch Erhitzen, wodurch sich die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Polyesterpolymers verbessern. Dabei ist das Vermeiden einer Verformung während der Kristallisierung wesentlich, um die Abmessung der Öffnung des Polyesterbehälters unverändert zu lassen. Die Methode und das Verfahren der Kristallisierung haben einen wichtigen Einfluß auf die Qualität des Polyesterbehälters.Crystallization of the polyester polymer is carried out by heating, which improves the physical and mechanical properties of the polyester polymer. Avoiding deformation during crystallization is essential to keep the dimension of the opening of the polyester container unchanged. The method and process of crystallization have an important influence on the quality of the polyester container.

Derzeit stellen die Firmen Sidel Co. in Frankreich, Electrica Form Co. in den USA und Nissei Co. in Japan Maschinen zur Kristallisierung der Gewindeöffnungen von Polyesterbehältern her. Diese Maschinen verfügen jeweils über eine einzelne externe Erhitzungsvorrichtung, die sich auf den Gewindebereich der Öffnung konzentriert. Darüberhinaus sind zwei weitereCurrently, Sidel Co. in France, Electrica Form Co. in the USA and Nissei Co. in Japan manufacture machines for crystallizing the threaded openings of polyester containers. These machines each have a single external heating device that focuses on the threaded area of the opening. In addition, two other

Methoden zur Bearbeitung der Öffnung üblich, die sich als Einsatzkristallisierung und einsatzfreie Kristallisierung bezeichnen lassen.Methods for machining the opening are common, which can be described as insert crystallization and insert-free crystallization.

Mit der Einsatzkristallisierung läßt sich eine bessere Stabilität der Abmessungen erreicht, aber das Auswerfen vom verwendeten Einsatz führt zu Problemen. Der ungehärtete Behälters befindet sich beim Auswerfen vom Einsatz in einem nahezu viskosen Zustand und verformt sich leicht. Zur Vermeidung dieses Mangels hat man die einsatzfreie Kristallisierung entwickelt. Mit der einsatzfreien Kristallisierung lassen sich jedoch die Abmessungen der Öffnung nicht leicht regulieren. Daher ist auch die einsatzfreie Kristallisierung mit Nachteilen verbunden. Eine ausführliche Erläuterung der Einsatzkristallisierung und der einsatzfreien Kristallisierung wird nachfolgend gebracht.With insert crystallization, better dimensional stability can be achieved, but ejection of the used insert causes problems. The uncured container is in a nearly viscous state when ejected from the insert and is easily deformed. To avoid this defect, insert-free crystallization was developed. However, with insert-free crystallization, the dimensions of the opening cannot be easily regulated. Therefore, insert-free crystallization also has disadvantages. A detailed explanation of insert crystallization and insert-free crystallization is given below.

Wie in Fig. 5-8 gezeigt, ist ein Gewindeabschnitt 10 an einer Öffnung eines Behälters abnehmbar an einer Haltestange 11 einer Kristallisierungsmaschine angebracht. Eine Strahlungswärmequelle 12 umgibt den Gewindeabschnitt 10. Das Gewinde an der Öffnung weist eine Form mit unterschiedlichen Dicken ti, t2, t3 auf. Dadurch kommt es zu einer Vielzahl toter Ecken, die von der Strahlungswärme nicht erreicht werden.As shown in Fig. 5-8, a threaded portion 10 at an opening of a container is detachably attached to a support rod 11 of a crystallizing machine. A radiant heat source 12 surrounds the threaded portion 10. The thread at the opening has a shape with different thicknesses ti, t2, t3. This results in a large number of dead corners that are not reached by the radiant heat.

Unvermeidlich bilden sich eine Vielzahl kalter Stellen 14. Unterschiedliche Dicken führen somit zu ungleichmäßiger Kontraktion oder Expansion des Polymermaterials, und es entstehen thermische Spannungen an der Öffnung des Behälters, wodurch der Gewindeabschnitt an der Öffnung sich verformt.Inevitably, a large number of cold spots 14 form. Different thicknesses thus lead to uneven contraction or expansion of the polymer material and thermal stresses arise at the opening of the container, causing the threaded section at the opening to deform.

Außerdem zeigen die Kristallisationskurve C und die Temperaturkurve tO die kalten Stellen 14 in der Kristallisationszone A3 auf. Selbst am Punkt bester Kristallisierung A4 gibt es kalte Stellen 14. Daher vermeidet man mit Einsatzkristallisierung nicht durch thermische Spannung verformte ÖffnungenIn addition, the crystallization curve C and the temperature curve tO show the cold spots 14 in the crystallization zone A3. Even at the point of best crystallization A4 there are cold spots 14. Therefore, with case crystallization one avoids openings that are not deformed by thermal stress

Entsprechend bildet sich eine Verformung W während der kompletten Kristallisierung der Öffnung. Um Verformungen W zu vermeiden, wurde die einsatzfreie Kristallisierung eingeführt. Hierbei wird keine Haltestange 11 verwendet. Dadurch ist es jedoch schwierig, die radiale Abmessung der Öffnung am Behälter richtig zu halten. Deshalb führt die einsatzfreie Kristallisierung zu mangelhafter Qualität der Öffnungen.Accordingly, a deformation W is formed during the complete crystallization of the opening. In order to avoid deformations W, insert-free crystallization was introduced. In this case, no holding rod 11 is used. However, this makes it difficult to correctly maintain the radial dimension of the opening on the container. Therefore, insert-free crystallization leads to poor quality of the openings.

Die vorliegende Erfindung besteht darin, eine zweite Wärmequelle in der Kristallisiermaschine vorzusehen, so daß sich Wärme von der zweiten Wärmequelle entlang der Haltestange ausbreitet und gleichmäßig auf die innere, glatte Oberfläche der Öffnung des Behälters überträgt und das Entstehen kalter Stellen vermeidet. Die zweite Wärmequelle hält somit die glatte Innenseite der Öffnung weich, während deren Außenseite kristallisiert wird. Die Innenseite der Öffnung bleibt auf einer bestimmten Temperatur, und es kommt zu keinen radialen thermischen Spannungen durch Kontraktion bei der Kristallisierung. Der Behälter läßt sich leicht und ohne Verformung abziehen.The present invention consists in providing a second heat source in the crystallizing machine so that heat from the second heat source spreads along the support rod and is evenly transferred to the inner smooth surface of the opening of the container and prevents the formation of cold spots. The second heat source thus keeps the smooth inside of the opening soft while the outside thereof is crystallized. The inside of the opening remains at a certain temperature and no radial thermal stresses occur due to contraction during crystallization. The container can be easily peeled off without deformation.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung zur Kristallisierung einer Öffnung eines
Polyesterbehälters zu schaffen, die zusätzliche Wärme an der Innenseite der Öffnung erzeugt, um das Entstehen kalter Stellen mit daraus resultierender Verformung der Öffnung zu verhindern.An object of the present invention is to provide a
Device for crystallizing an opening of a
polyester container that generates additional heat on the inside of the opening to prevent the formation of cold spots with consequent deformation of the opening.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Kristallisierung einer Öffnung einesAnother object of the present invention is to provide a device for crystallizing an opening of a

Polyesterbehälters zu schaffen, die für eine weiche Innenseite und eine harte Außenseite der Öffnung sorgt, um ein leichtes Abziehen des Behälters zu ermöglichen.polyester container that provides a soft interior and a hard exterior opening to allow the container to be easily removed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.
5Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings.
5

Fig. 1 ist eine Halbansicht der Öffnung des Behälters von oben zur Darstellung der Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Auftragung der Kristallisierkurven an der Öffnung des Behälters der Fig. 1.Fig. 1 is a half top view of the opening of the container illustrating the application of the present invention.
Fig. 2 is a plot of the crystallization curves at the mouth of the container of Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Ansicht der Vorrichtung der vorliegendenFig. 3 is a view of the device of the present

Erfindung.Invention.

Fig. 4 ist eine Ansicht einer Kristallisiermaschine mit einer Vielzahl von Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung.Fig. 4 is a view of a crystallizing machine incorporating a plurality of devices of the present invention.

Wie in Fig. 1-4 gezeigt, bildet die Öffnung 10 mit Gewinde auf Grund einer zweiten Wärmequelle eine harte Zone Al und eine weiche Zone A2. Die weiche Zone erhärtet sich allmählich, wobei die Zeitkurve T die Härtezeit für die harte Zone Al und die weiche Zone A2 darstellt. An einem Ende der Haltestange 2 0 ist ein Wärmeleitelement 21 angebracht. Das Wärmeleitelement 21 empfängt Wärme von einer zweiten Wärmequelle 22 und leitet diese weiter entlang der Haltestange 20. Die Öffnung am Behälter 13, der auf der Haltestange 20 sitzt, wird durch die Wärme weich, wobei sich die weiche Zone A2 bildet. Die Wärme in der weichen Zone A2 bewegt sich auf die harte Zone Al zu und beseitigt kalte Stellen, die von der unvollständigen Wärmeeinwirkung der ersten Wärmequelle 12 verblieben sind. Dadurch läßt sich der Behälter 13 leicht von der Haltestange 20 abziehen, ohne verformt zu werden.As shown in Fig. 1-4, the threaded opening 10 forms a hard zone Al and a soft zone A2 due to a second heat source. The soft zone gradually hardens, with the time curve T representing the hardening time for the hard zone Al and the soft zone A2. A heat conducting member 21 is attached to one end of the support rod 20. The heat conducting member 21 receives heat from a second heat source 22 and conducts it along the support rod 20. The opening on the container 13 which sits on the support rod 20 is softened by the heat, forming the soft zone A2. The heat in the soft zone A2 moves toward the hard zone Al and eliminates cold spots left by the incomplete heat application of the first heat source 12. This allows the container 13 to be easily pulled off the support rod 20 without being deformed.

Nach dem vollständigen Kristallisieren der Öffnung des Behälters 13, wird die erste Wärmequelle 12 abgeschaltet, während die zweite Wärmequelle weiterhin der Haltestange 20 durch das Wärmeleitelement 21 Wärme zuführt. Dadurch bleibtAfter the opening of the container 13 has completely crystallized, the first heat source 12 is switched off, while the second heat source continues to supply heat to the support rod 20 through the heat conducting element 21. This leaves

die Haltestange 20 auf einer bestimmten Temperatur, und die radiale Kraft, die durch Kontraktion der kristallisierten Öffnung entsteht, wird reduziert. Beim Abziehen des Behälters 13 kommt es damit nur zu minimalen Scherkräften.the support rod 20 is at a certain temperature and the radial force caused by contraction of the crystallized opening is reduced. When the container 13 is removed, only minimal shear forces occur.

Claims

1. A device in a crystallizing machine for crystallizing a threaded opening of a polyester container, comprising:
a plurality of support rods attached to the crystallizer, each supporting one of the threaded openings; and
a first heat source located laterally of the support rods and radiating from the outside the threaded openings;
characterized by
a heat conducting element at one end of each of the plurality of support rods and a second heat source on the heat conducting element for transferring heat thereto;
wherein heat from the second heat source is transferred through the heat conducting element to the support rod to reduce contraction of the container at an inner side thereof.

2. An apparatus for crystallizing a threaded opening of a polyester container, wherein each of the plurality of support rods is constantly maintained at a predetermined temperature to minimize contraction of the container on the inside thereof.