Blasdruck und das neue Krones Ultravent Design

Menschen wollen Erklärungen. Ungelöste Probleme machen uns unruhig (so hat uns die Evolution erzogen). Oft ist uns eine schlechte Erklärung lieber als ein unverstandener Zusammenhang. Wir schlagen uns mit „Arbeitshypothesen“ durchs Leben, wer hat schon die Zeit alles ganz genau anzusehen. Auf die Spitze getrieben kann das dann so weit gehen wie Aberglaube.

Aber was hat das jetzt mit unserer Industrie zu tun? Auch im Beruf sind wir nur Menschen und auch hier gibt es Fälle bei denen die plausible, schnell verfügbare Erklärung oder Lösung verwendet wird, ohne weitere Fragen zu stellen. Ein Beispiel dafür ist der gegenwärtige Hype, der seit ein paar Jahren um verschiedenen Preformkuppen gemacht wird (ja, ein leichterer Preform führt zu einer leichteren Flasche, aber wie dieser am besten aussehen sollte darüber gibt es durchaus verschiedene Ansichten).

Ein ähnliches Thema ist der notwendige Blasdruck.

Der notwendige Blasdruck ist ein komplexeres Thema als es zunächt scheint.

Es gibt Angebote auf dem Markt, die nahelegen, dass ein niedrigerer Blasdruck ganz einfach erreicht werden kann mittels einer superentlüfteten Bodentasse. Wenn man sich das näher anschaut, merkt man aber schnell, dass es dann doch nicht ganz so einfach ist.

Zur Herstellung einer PET-Flasche wird ein Preform aufgeheizt, gestreckt und geblasen.

Man kann sich das ganz gut veranschaulichen, wenn man einen Luftballon in eine PET-Flasche bläst.

Das Material wird aufgeblasen und erkaltet dann an der Formwand, es „friert ein“.

Im Prinzip gibt es 4 maßgebliche Einflussfaktoren für den notwendigen Blasdruck:

Die Form, die ausgeblasen werden soll:

Das Flaschendesign und auch das Bodendesign (der Flasche). Man kann sich leicht vorstellen, dass die weiter vom Preform entfernten Ecken einer Flaschenform später von der sich entwickelnden Blase erreicht werden und mehr Druck zum Ausprägen brauchen. Krones hat hier sogar Patente für besonders „sanfte“ Konturen („Freiform“), sehr wichtig und realisiert in unserem Carbo Classic Base.

Kühlzeit (und zwar die, in der das Material wirklich an der Wand anliegt und „einfriert“):

Das aufgeblasene PET-Material, das nicht ausreichend an der kalten Formwand abgekühlt wurde, schrumpft zurück. Hohe Maschinengeschwindigkeiten lassen weniger Zeit zum Abkühlen.

Besonders CSD-Böden werden bei unzureichender Abkühlung ausserdem spröder, sodass die Flaschenspezifikation (Bodenplatzer) unter Umständen nicht erfüllt wird. Ein höherer Blasdruck kann notwendig sein um genügend „Wandkontakt“ und eine Flasche in der Spezifikation herzustellen, wenn auch die Flasche mit 10 bar weniger Blasdruck optisch OK ist.

Die „Rückstellkraft“ des PET-Materials

Ein Ballon will zurück zu seiner ursprünglichen Form, diese Rückstellkraft muss überwunden werden. Zähere Materialtypen („höherer IV“) brauchen höhere Drücke – liefern aber auch druckfestere Flaschen. Genau wie höhere Verstreckverhältnisse („gleiche“ Flasche mit kleinerem, dickwandigerem Preform hergestellt), die in gewissen Grenzen eine mechanisch bessere Flasche liefern, aber mehr Druck und Heizenergie benötigen.

Der Widerstand der Luft, die unabsichtlich eingesperrt wird, dort, wo die Blase sich zuletzt ausformt, also unzureichende Entlüftung:

Zwischen Blase und Blasform eingesperrte Luft kann der Grund sein, dass das Material dort die Wandung nicht berührt und die Flasche nicht voll ausgeformt wird. Da kann durch höheren Blasdruck ausgeglichen werden, besser aber durch Entlüftungsbohrungen an den richtigen Stellen.

Bei Krones haben wir – mit unserer Erfahrung von ca. 1000 Blasversuchen pro Jahr – eine 100%ige Entlüftungslösung entwickelt, die durch die fertigungsgerechte Gestaltung obendrein erschwinglich ist.

Die Krones-Lösung für perfekte Bodentassenentlüftung: Carbo Classic Base im Ultravent Design.

Das neue Ultravent Design in unserem bewährten Carbo Classic Base ist Standard für Aufträge seit September 2015.

Verschiedene Einflüsse können also limitierend sein für Blasdruckreduzierungen. Bei genauerem Hinsehen sieht man, dass es hier nicht nur um Material oder um Entlüftung geht, sondern genau so um Flaschendesigen, Preformdesign, Maschinengeschwindigkeit und Spezifikation (in der Regel die wichtigen Anforderungen von Kundenseite).

Prozess“optimierungen“, die auf unbequeme Teile der Flaschenspezifikation keine Rücksicht nehmen, sei es, weil diese schwierig zu erfüllen sind, oder nur sehr zeitaufwändig zu testen (wie Stresscrack oder Thermotest), führen oft zu „Lösungen“, die augenscheinlich zunächst mal einen geringeren Blasdruck erlauben, aber näherer Überprüfung nicht standhalten würden.

Das Setup mit dem niedrigsten Blasdruck liefert nicht zwangsläufig die beste Flasche.

Co-Autor für diesen Artikel: Simon Fischer, Krones AG