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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen einer Flasche in einer Abfülllinie mit einem Produkt, vorzugsweise mit einem Wasch- oder Reinigungsmittel, wobei in einem Verfahrensschritt des Befüllens das Produkt durch einen Flaschenhals in die Flasche gefüllt wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt des Verschließens ein Verschluss auf den Flaschenhals gesetzt wird.
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Um sicher, schnell und präzise Waschmittel dosieren zu können, wünscht sich der Konsument für das Waschmittel einen ausreichend großen Durchmesser für den Flaschenhals. Dies hat vergleichsweise hohe Fertigungstoleranzen zur Folge. Spalte zwischen Flaschenhals und Verschluss sind kaum zu vermeiden, durch die das flüssige Waschmittel nach außen treten kann. Hinzu kommt, dass durch die besonderen Bestandteile des Waschmittels wie Tenside die Oberflächenspannung des Waschmittels gering ist, so dass schon kleinste Spalte zu Undichtigkeiten führen. Daher ist ein hoher Anteil der Flaschen nach dem üblicherweise vollautomatischen Verschließen in der Abfülllinie nicht dicht.
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Wenn die Waschmittelflasche von der Abfülllinie zum Handel über die klassischen Vertriebswege gelangt, kann in der Regel sichergestellt werden, dass während des Transports und der Lagerung die Waschmittelflasche in ihrer aufrechten Position verbleibt, so dass eine nicht dichte Verbindung von Flaschenhals und Verschluss keine negativen Folgen hat. Ein anderes Bild ergibt sich, wenn die Waschmittelflasche übers Internet verkauft und in einem Paket direkt an den Konsument geschickt wird (eCommerce). Die Waschmittelflasche kann bei dem Transport im Paket auf der Seite liegen oder gar auf dem Kopf stehen, sodass Undichtigkeiten zwischen Flaschenhals und Verschluss zum Auslaufen des Waschmittels führen können, bevor das Paket den Konsumenten erreicht hat. Das durchtränkte Paket und die dann nicht mehr ganz gefüllte Waschmittelflasche sind für den Konsumenten inakzeptabel, so dass mit einer Reklamation zu rechnen ist. Der Vertrieb mittels eCommerce wird aber weiter an Bedeutung gewinnen, sodass ein Bedarf an gut abgedichteten Waschmittelflaschen besteht.
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Es ist bekannt, zum Abdichten der Verbindung zwischen Flaschenhals und Verschluss einen Dichtring in den Verschluss einzubringen. Dies bedeutet aber einen zusätzlichen Verfahrensschritt bei der Herstellung des Verschlusses und führt damit zu höheren Kosten. Möchte man den Dichtring nur bei Verschlüssen für Flaschen einsetzen, die im Wege des eCommerce abgesetzt werden sollen, bedeutet dies eine erhöhte Komplexität beim Abfüllen der Flaschen, wenn diese gemeinsam mit Flaschen für den klassischen Vertrieb durch eine gemeinsame Abfülllinie laufen.
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Zudem ist bekannt, auf den Flaschenhals eine Siegelfolie aufzubringen. Dies erfordert jedoch hohe Investitionen und führt zu hohen laufenden Teilekosten bei geringerer Linieneffizienz. Eine weitere Möglichkeit, die Abdichtung zwischen Flaschenhals und Verschluss zu verbessern, besteht darin, den Durchmesser des Flaschenhalses und damit die Fertigungstoleranzen zu reduzieren. Dies jedoch widerspricht dem Konsumentenwunsch.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Abfüllen einer Flasche in einer Abfülllinie mit einem Produkt, insbesondere zum Abfüllen mit einem Wasch- oder Reinigungsmittel, bereitzustellen, das kostengünstig durchgeführt werden kann und zu einer guten Abdichtung der Verbindung zwischen Verschluss und Flaschenhals führt.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen dem Befüllen und dem Verschließen eine aushärtbare Dichtungsmasse in flüssiger oder fließfähiger Form auf den Flaschenhals aufgebracht wird, die beim Verschließen noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Wenn nach dem Aufbringen der Dichtungsmasse der Verschluss auf den Flaschenhals gesetzt wird, verschließt die Dichtungsmasse einen etwaigen Durchtritt zwischen Flaschenhals und Verschluss, durch den ansonsten das Produkt bei aufgesetztem Verschluss nach außen treten könnte. Dabei kann die Dichtungsmasse eine Fläche des Flaschenhalses und eine korrespondierende Passfläche des Verschlusses miteinander verkleben, wobei diese Klebeverbindung beim erstmaligen Öffnen der Flasche gelöst werden muss. Handelt es sich um eine klebende Dichtungsmasse, erfolgt das Verschließen innerhalb des Arbeitsfensters des Klebers.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Dichtungsmasse zwischen dem Befüllen und dem Verschließen auf den Flaschenhals aufgetragen.
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Vorzugsweise ist die Dichtungsmasse ein Heißkleber, der durch entsprechende Temperaturführung im flüssigen Zustand auf den Flaschenhals aufgetragen wird. Beim Abkühlen oder nach erfolgtem Abkühlen kann es sich bei der Dichtungsmasse um einen plastischen und/oder elastischen Stoff handeln. Bei der Dichtungsmasse kann es sich auch um einen Kunststoff handeln, der beim Aushärten aufschäumt und somit einen Spalt zwischen Verschluss und Flaschenhals auffüllen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei der Dichtungsmasse um Polyurethan-Klebstoffe oder Silikone.
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Der Flaschenhals kann ein Außengewinde aufweisen, auf das ein Verschluss mit einem Innengewinde aufgeschraubt wird. Dabei kann der Verschluss oder die Flasche zwecks Verschraubung um eine Längsachse gedreht werden. Somit umfasst der Verfahrensschritt des Verschließens eine Schraubbewegung.
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Die Dichtungsmasse kann auf eine Stirnfläche des Flaschenhalses aufgetragen werden. Bei einem runden Flaschenhals kann die Stirnfläche ringförmig sein und einen oberen Rand des Flaschenhalses bilden. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtungsmasse auf eine Mantelfläche des Flaschenhalses aufgetragen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel mit dem Außengewinde kann die Dichtungsmasse auf das Außengewinde aufgetragen werden. Dazu können eine Windung, mehrere oder alle Windungen des Außengewindes mit der Dichtungsmasse beschichtet werden. Ein Auftrag der Dichtungsmasse zwischen die Windungen ist auch möglich.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Dichtungsmasse mit einer Auftragswalze aufgetragen. Die Auftragswalze kann dabei in Eingriff stehen mit einer Rasterwalze, durch die die Auftragswalze mit der Dichtungsmasse benetzt oder angefeuchtet wird. Wird ein Heißkleber als Dichtungsmasse verwendet, handelt es sich vorzugsweise um eine temperierte Auftragswalze, also eine Walze, die über einen Wärmeeintrag auf Temperatur gehalten wird. Beispielsweise kann die Temperatur der Auftragswalze größer als 130 oder gar 150°C sein.
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Die Dichtungsmasse kann in Form einer Raupe auf den Flaschenhals aufgespritzt werden. Das Auftragen in Form einer Raupe kann dabei mit dem Auftragen mittels Auftragswalze kombiniert werden. Wird zum Aufspritzen ein Heißkleber verwendet, ist auch hier eine entsprechende Temperaturführung notwendig. Diese kann beispielsweise durch eine beheizte Heißkleberkartusche und/oder eine beheizte Spritzdüse erfolgen.
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Eine Zeitspanne zwischen dem Ende des Befüllens und dem Anfang des Verschließens kann weniger als 5 oder 2 Sekunden betragen. Dies bedeutet, dass beim Ausführungsbeispiel, bei dem das Auftragen der Dichtungsmasse erst nach dem Befüllen beginnt, für das Auftragen weniger als 5 bzw. 2 Sekunden verbleiben. Bei Verwendung eines Heißklebers erfolgt eine Auskühlung und vollständige Aushärtung des Heißklebers nach dem Aufsetzen des Verschlusses auf den Flaschenhals bzw. nach dem Verschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals.
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Das Auftragsgewicht der Dichtungsmasse pro Flasche ist vorzugsweise kleiner als 0,5 g. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt das Auftragsgewicht 0,1 g und ist somit kleiner als 0,2 g. Die Flasche kann ein Volumen von 0,5 bis 5 Litern aufweisen.
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Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 schematisch einzelne Verfahrensschritte in einer Abfülllinie für das Abfüllen einer Flasche; und
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2 im Längsschnitt einen Flaschenhals mit Außengewinde.
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1 zeigt schematisch drei hintereinander geschaltete Verfahrensschritte beim Abfüllen einer Flasche in einer Abfülllinie mit einem Produkt, welches beispielsweise ein Waschmittel sein kann. Im Verfahrensschritt 10 wird die Flasche mit dem Waschmittel befüllt. Der Verfahrensschritt 10 des Befüllens soll als abgeschlossen gelten, wenn die Flasche vollständig in einem Ausführungsbeispiel oder wenigstens mit 80 % der gewünschten Menge an Waschmittel gefüllt ist. Dem Verfahrensschritt 10 folgt ein Verfahrensschritt 20, in dem eine Dichtungsmasse auf einen Flaschenhals aufgetragen wird. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Flaschenhals, der dort mit 2 bezeichnet ist. Dem Verfahrensschritt 20 folgt ein Verfahrensschritt 30 des Verschließens. In diesem Verfahrensschritt 30 wird ein Verschluss auf den Flaschenhals gesetzt. Das Setzen des Verschlusses auf den Flaschenhals kann mehrere Teilschritte umfassen, wie beispielsweise ein Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals. Bei der Abfülllinie werden alle Verfahrensschritte 10, 20 und 30 vollautomatisch durchgeführt.
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2 zeigt im Längsschnitt den oberen Teil einer an sich bekannten Flasche oder Waschmittelflasche 1. Die Flasche 1 weist den besagten Flaschenhals 2 auf, der eine Öffnung 3 der Flasche 1 definiert. Der Flaschenhals 2 ist dabei im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Mittelachse 4 ausgebildet. An einer Mantelfläche 5 des Flaschenhalses 2 ist ein Außengewinde 6 vorgesehen, auf das ein hier nicht dargestellter Verschluss mit Innengewinde aufgeschraubt werden kann.
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Die Dichtungsmasse kann an verschiedenen Stellen des Flaschenhalses aufgetragen werden. Beispielsweise kann die Dichtungsmasse auf einer ringförmigen Stirnfläche 7 des Flaschenhalses aufgetragen werden. Dazu kann eine Auftragswalze verwendet werden, wobei diese die Stirnfläche 7 vollständig überstreicht. Damit kann eine vollflächige Benetzung der Stirnfläche 7 erreicht werden. Wenn nun der Verschluss aufgeschraubt ist und sich in einer Verschlussposition befindet, kann die Stirnfläche an einer entsprechenden Passfläche des Verschlusses anliegen. Durch den auf der Stirnfläche 7 befindlichen Film an Dichtungsmasse gelingt dann eine vollständige Abdichtung zwischen Stirnfläche 7 und Passfläche.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtungsmasse auf die Mantelfläche 5 aufgetragen werden, beispielsweise auf die einzelnen Windungen des Außengewindes 6 oder auch auf die Bereiche zwischen den Windungen des Außengewindes 6. Bevorzugt wird die Menge der aufzutragenden Dichtungsmasse klein gehalten, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,15 g.
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Ein Innendurchmesser DI des Flaschenhalses 2 kann 10 bis 100 mm betragen. Ein bevorzugter Bereich für den Innendurchmesser DI reicht von 20 bis 60 mm. Ein Kerndurchmesser DK kann 2 bis 10 mm (bevorzugt 3 bis 8 mm) größer als der Innendurchmesser DI sein. Ein Gewindedurchmesser DG kann 4 bis 12 mm (vorzugsweise 5 bis 10 mm) mm größer als der Innendurchmesser DI. Eine Höhe des Flaschenhalses 2, die dem Abstand zwischen der ringförmigen Stirnfläche 7 und einer unteren Abschlusskante 8 entspricht, kann Werte zwischen 3 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 15 mm annehmen. In einem Ausführungsbeispiel betragen der Innendurchmesser DI 48,5 mm, der Kerndurchmesser DK 51,7 mm, der Gewindedurchmesser DG 53,5 mm und die Höhe des Flaschenhalses 13,5 mm.
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Das Fassungsvermögen der nur teilweise dargestellten Waschmittelflasche soll 1 bis 5 Liter betragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flasche
- 2
- Flaschenhals
- 3
- Öffnung
- 4
- Mittelachse
- 5
- Mantelfläche
- 6
- Außengewinde
- 7
- Stirnfläche
- 8
- Untere Abschlusskante
- 10
- Verfahrensschritt des Befüllens
- 20
- Verfahrensschritt des Auftragens von Dichtungsmasse
- 30
- Verfahrensschritt des Verschließens
