DE19905449A1 - Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel und nach dem Verfahren hergestellte Flasche - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel aus einem modifizierten oder unmodifizierten Polyethylenterephthalat (PET) oder einem gleichartigen Werkstoff mit folgenden Schritten vorgeschlagen: DOLLAR A Ausbilden einer Flasche (1) mit einer entlang einer Hochachse (8) der Flasche (1) ausgerichteten Achse (7) eines Flaschenhalses (2) durch ein herkömmliches mehrstufiges Verfahren, DOLLAR A Rekonditionieren der so erhaltenen Flasche (1) in einem Übergangsbereich (Schulter 5) zwischen dem Flaschenkörper (6) und dem Flaschenhals (2), DOLLAR A Einformen einer vorbestimmten Biegezone (9) in dem Übergangsbereich (5) entlang eines Teils des Umfangs der Flasche (1), DOLLAR A Biegen der Schulter (5), so daß die Achse (7) des Flaschenhalses (2) einen Winkel alpha zur Hochachse (8) der Flasche (1) einnimmt, und DOLLAR A Abkühlen der Flasche (1) auf eine Temperatur, bei der die Flasche (1) nach dem Ausformen oder Ausspannen die Abwinkelung der Achse (7) des Flaschenhalses (2) gegenüber der Hochachse (8) der Flasche (1) beibehält, sowie eine nach dem Verfahren herstellbare Flasche (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel aus einem modifizierten oder unmodifizierten Polyethylenterephtalat (PET) oder einem gleichartigen Werkstoff und eine nach dem Verfahren herstellbare Flasche.

Es ist allgemein bekannt, Reinigungsmittel wie sie in Haushalt und Gewerbe eingesetzt werden, in Kunststoffflaschen abgefüllt im Handel anzubieten. Dies gilt insbesondere für WC-Reiniger, der aufgrund des Anwendungsbereiches in der Regel stark sauer und ätzend wirkt. Durch die Verwendung geeigneter Kunststoffflaschen ist mit hoher Sicherheit erreichbar, daß bei im Rahmen üblicher Handhabung auftretenden Mißgeschicken, z. B. beim Herunterfallen aus einem Regal, eine Gefährdung durch umherspritzenden Reiniger beim Bersten einer Flasche vermieden wird.

Für viele Reiniger wird eine solche Flasche nach dem Befüllen mit einem Spritzeinsatz versehen, um durch Druck auf die Flasche einen gezielten Dosierstrahl zu erhalten. Speziell für WC-Reiniger wird bevorzugt, eine solche Flasche so auszubilden, daß der Hals und damit die Spritzrichtung des WC-Reinigers gegenüber der Hochachse der Flasche geneigt ist, um insbesondere den Reiniger unter den Rand gebräuchlicher WC-Becken spritzen zu können.

Speziell für WC-Reiniger hat sich die Verwendung von Kunststofflaschen aus einem HDPE (High Density Polyethylen, Polyethylen hoher Dichte) bewährt. Solche Flaschen lassen sich einfach im Extrusionsblasverfahren auch mit einem stark abgewinkelten Hals herstellen und weisen aufgrund der Materialeigenschaften des HDPE eine extrem hohe Beständigkeit gegenüber dem WC-Reiniger auf. Wegen der großen Zähigkeit des Materials sind solche Flaschen zudem nahezu unzerbrechlich.

Der zum Zusammenwirken mit einer entsprechenden Verschlußkappe zur Ausbildung eines kindersicheren Verschlusses ausgebildete Gewindebereich und Formkragen läßt sich im selben Fertigungsgang mit anformen. Weiterhin sind Flaschen aus einem solchen Material in großen Mengen sehr preiswert herzustellen und lassen sich einfach in praktisch beliebigen Farben durchfärben.

Durch offenkundige Vorbenutzung durch Vertrieb eines Reinigers unter der Bezeichnung WC-frisch der Firma Henkel KG a.A., Düsseldorf, DE, ist bekannt, WC-Reiniger in transparenten Flaschen anzubieten. Diese Flaschen bestehen aus einem PP (Polypropylen). PP bietet eine den Polyethylen vergleichbare Säurebeständigkeit, läßt sich jedoch in einem höheren Transparenzgrad, das heißt, einer besseren Durchsichtigkeit herstellen. Die Steifigkeit von Produkten aus PP ist im allgemeinen höher, als diejenige von vergleichbaren PE-Erzeugnissen, allerdings bei herabgesetzter Zähigkeit. Die Formgebung läßt sich in der gleichen Weise wie bei PE-Werkstoffen durchführen. Nachteilig ist jedoch eine gewisse temperaturabhängige Versprödung, die bei Temperaturen unterhalb von etwa 8°C auftritt und die Schlagfestigkeit einer solchen Flasche herabsetzt. Ferner ist der Handelspreis des Ausgangsmaterials im allgemeinen etwas höher als bei PE, was im Hinblick auf die verhältnismäßig geringen erzielbaren Endverkaufspreise solcher Reiniger nicht unbedeutend ist.

Aus dem Bereich der Getränkeverpackung ist bekannt, Kunststoffflaschen aus einem PET (Polyethylenterephtalat) herzustellen. PET ist ebenfalls chemisch unempfindlich und bis zu Temperaturen von etwa 60°C steif und bei geeigneter Formgebung mechanisch sehr stabil. Insbesondere sind Formteile aus PET verhältnismäßig verschleißfest. Deshalb sind Flaschen aus PET trotz des deutlich höheren Preises in der Getränkeindustrie bereits in erheblichem Umfang als Mehrwegflaschen als Substitut für Glasflaschen verbreitet. Flaschen aus PET lassen sich bei geeigneter Verarbeitung nahezu glasklar herstellen.

Aufgrund der Materialeigenschaften ist die Verarbeitung von PET zu Flaschen deutlich aufwendiger, als bei Einsatz der zuvor beschriebenen Polyolefine Polyethylen und Polypropylen. Üblicherweise erfolgt die Herstellung von Flaschen und ähnlichen Hohlkörpern als Verpackung in einem zweistufigen Verfahren.

Dabei wird zunächst ein sogenannter Preformling im Spritzgußverfahren hergestellt. Bei diesem Fertigungsgang wird bereits der typische Kragen oder Haltering am späteren Hals der Flasche mit angeformt, sowie dann auch gleich das Verschlußgewinde. Der Haltering wird bei der weiteren Bearbeitung benötigt.

Bei der Herstellung dieser Preformlinge werden meist auf den vorgesehenen Anwendungsbereich modifizierte PET's eingesetzt. Ein Beispiel eines solchen mit aromatischer Dicarbonsäure, z. B. Isophthalsäure, und Diethylenglykol modifizierten PET sowie eine daraus hergestellte Flasche und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Flasche ist aus US-A 5,409,983 bekannt. Diese Modifikationen sollen hier beispielsweise zur Verbesserung der Blasbarkeit bei nachfolgenden Verarbeitungsschritten dienen.

Diese Preformlinge werden von einigen wenigen Herstellern als Halbfertigprodukte in Großgebinden an die eigentlichen Hersteller der Flaschen verkauft, soweit nicht einige wenige große Flaschenhersteller über eine eigene Preformling-Produktion verfügen.

Die zweite Stufe der Herstellung von Flaschen aus PET erfolgt üblicherweise in räumlicher Nähe zu dem Abnehmer und Abfüller der Flaschen. Dazu werden die Preformlinge über Sortiertrommeln einer Kettenfördereinrichtung zugeführt, die die Preformlinge an dem typischen Haltering erfaßt und durch eine sogenannte Rekonditionieranlage fördert. Bei der Rekonditionierung wird der Preformling unterhalb des bereits durch das Spritzen des Preformlings gebildeten Flaschenhalses meist durch Infrarotbestrahlung so weit erwärmt, daß der Preformling in folgenden Verfahrensschritten gereckt werden kann und anschließend in einer Kalibrierblasform durch Einblasen von Druckluft durch die Flaschenöffnung zu der fertigen Flasche thermoplastisch ausformbar ist. Dabei wird die Flasche wiederum an dem charakteristischen Haltering eingespannt.

Nachfolgend erhält die Flasche meist noch eine angesetzte Standkappe, sofern die Flasche einen Überdruck durch den Inhalt aushalten muß, z. B. bei kohlensäurehaltigen Getränken, oder der Flaschenboden wird beim Blasen entsprechend standfest ausgeformt. Um eine ausreichend homogene Wandstärke der Flasche zu erhalten, ergibt sich durch das übliche Verfahren, daß die so hergestellten Flaschen praktisch immer einen in Längsachse der Flasche orientierten Flaschenhals aufweisen.

Bereits aus der Beschreibung des typischen Herstellverfahrens für Flaschen aus PET ergibt sich, das dafür ein gegenüber der Herstellung von Flaschen aus Polyolefinen durch Spritzblasen erheblich höherer Investitionsaufwand für geeignete Anlagen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, weitere geeignete Verpackungsbehälter für Reiniger, insbesondere WC-Reiniger, bereitzustellen, die zu den bekannten Behältern vergleichbare Gebrauchseigenschaften hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit durch Sturz und dergleichen sowie der chemischen Beständigkeit aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art mit folgenden Schritten: Ausbilden einer Flasche mit einer entlang einer Hochachse der Flasche ausgerichteten Achse eines Flaschenhalses durch ein herkömmliches mehrstufiges Verfahren, Rekonditionieren der so erhaltenen Flasche in einem Übergangsbereich (Schulter) zwischen dem Flaschenkörper und dem Flaschenhals, Einformen einer vorbestimmten Biegezone in dem Übergangsbereich entlang eines Teils des Umfangs der Flasche, Biegen der Schulter, so daß die Achse des Flaschenhalses einen Winkel α zur Hochachse der Flasche einnimmt, und Abkühlen der Flasche auf eine Temperatur, bei der die Flasche nach dem Ausformen oder Ausspannen die Abwinkelung der Achse des Flaschenhalses gegenüber der Hochachse der Flasche beibehält.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nunmehr möglich, ohne investitionsintensiven Ersatz vorhandener Fertigungsanlagen nahezu glasklare Flaschen herzustellen, die einerseits für Transport und Lagerung von aggressiven Reinigern, insbesondere WC-Reinigern, genügend beständig sind, eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen, um im Gebrauch üblichen Beanspruchungen durch Fall etc. standzuhalten, und dennoch eine für die Anwendung von insbesondere WC-Reinigern erwünschte Abwinkelung des Flaschenhalses zu erhalten.

Auch eine Einfärbung läßt sich ohne erkennbaren Verlust an Transparenz preiswert erhalten. Durch die höhere Steifigkeit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flasche für WC-Reiniger ergeben sich zudem Vorteile hinsichtlich der Dosierung und Abfüllgeschwindigkeit beim Befüllen.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform erfolgt das Rekonditionieren durch Erwärmen, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 80°C bis 100°C.

Fertigungstechnisch ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn das Biegen der Schulter durch ein von außen auf die Schulter einwirkendes Formwerkzeug erfolgt, oder, wenn das Biegen mittels eines in den Flaschenhals eingeführten Dornes erfolgt.

Für besonders gute Transparenz auch bei schwankenden Lagertemperaturen ist es zur Vermeidung von Trübungen hervorrufenden Mikrorissen vorteilhaft, wenn das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist:
Rekonditionieren des Übergangsbereiches nach dem Biegen zur Beseitigung vom Materialspannungen, insbesondere, wenn das Rekonditionieren nach dem Biegen auf eine Temperatur erfolgt, die niedriger ist, als die Temperatur beim Rekonditionieren vor dem Biegen.

Für die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Flaschen zur Aufnahme von WC-Reinigern ist es für einen guten Verkaufserfolg vorteilhaft, wenn der Winkel α etwa 15° bis etwa 60° beträgt, vorzugsweise etwa 30°.

Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Flasche im wesentlichen hergestellt aus einem modifizierten oder unmodifizierten Polyethylenterephtalat (PET) oder einem gleichartigen Werkstoff, die einen Flaschenhals aufweist, dessen Achse gegenüber einer Hochachse der Flasche um einen Winkel α geneigt ist, wobei zweckmäßig der Winkel α etwa 15° bis etwa 60° beträgt, vorzugsweise etwa 30°.

Eine gute Voraussetzung für die Durchsetzung höherer Endverbraucherpreise durch eine hochwertige und auffällige Präsentation eines herkömmlichen Reinigers, insbesondere WC-Reinigers läßt sich erhalten mit einer Flasche, insbesondere wie vorstehend beschrieben, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.

Durch die mittels einer solchen Flasche erzielbare hochglänzende Oberfläche läßt sich der Eindruck besonderer Reinigungsleistung des Inhalts erwecken.

Ferner läßt sich aufgrund des nunmehr verwendbaren Materials eine höhere Fallbruchfestigkeit der Flaschen erhalten. Außerdem ergibt sich ein wesentlich erhöhter Durchdringungswiderstand, so daß Kinder, die mit spitzen Gegenständen solche Flaschen unbeaufsichtigt bearbeiten, einem gegenüber herkömmlichen Flaschen aus PE oder PP viel geringeren Risiko ausgesetzt sind, mit z. B. WC-Reiniger in Kontakt zu kommen und sich entsprechende Verätzungen oder Verbrennungen zuzuziehen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Flasche in perspektivischer Teilansicht;

Fig. 2 eine nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellte Flasche; und

Fig. 3 eine nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene erfindungsgemäße Flasche.

Die in den Figuren dargestellte Flasche 1 ist zweckmäßig nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Dabei wird zunächst in herkömmlicher Weise ein Preformling im Spritzgußverfahren hergestellt. Bei diesem Fertigungsgang wird bereits der typische Kragen oder Haltering (nicht dargestellt) am späteren Hals 2 der Flasche, sowie das Verschlußgewinde 3 und die weiteren Elemente zur Bildung eines an sich bekannten kindersicheren Verschlusses, zu dessen Öffnung ein kombiniertes Eindrücken und Drehen erforderlich ist, mit eingeformt (wegen der besseren Übersicht sind die Einzelheiten nicht mit eingezeichnet). Der Preformling ist vorteilhaft aus einem auf den vorgesehenen Anwendungsbereich modifizierten PET erzeugt.

Nachfolgend wird der Preformling konditioniert, in der Regel durch Erwärmen mittels Infrarotbestrahlung oder in anderer geeigneter Weise. Danach wird der Preformling in üblicher Weise gereckt und anschließend in einer Kalibrierblasform durch Einblasen von Druckluft durch die Flaschenöffnung 4 zu einer Flasche 1 thermoplastisch ausgeformt. Dabei wird die Flasche 1 wiederum an dem charakteristischen Haltering eingespannt. Der Flaschenboden wird beim Blasen zweckmäßig standfest ausgeformt. Eine Flasche 1 entsprechend diesem Produktionsabschnitt ist in Fig. 2 dargestellt.

Nachfolgend erfolgt erfindungsgemäß ein Rekonditionieren der so erhaltenen Flasche 1 in einem Übergangsbereich, der Schulter 5, zwischen dem Flaschenkörper 6 und dem Flaschenhals 2 zweckmäßig durch Erwärmen auf eine Temperatur von etwa 80°C bis 100°C.

Danach wird eine vorbestimmte Biegezone in der Schulter 5 entlang eines Teils des Umfangs der Flasche 1 eingeformt und zweckmäßig im gleichen Arbeitsgang die Schulter 5 so mit einem von außen auf die Flasche 1 einwirkenden Formwerkzeug gebogen, daß die Achse 6 des Flaschenhalses 2 einen Winkel α von beispielsweise 30° zur Hochachse 8 der Flasche 1 einnimmt (Fig. 3). Anschließend wird die Flasche 1 auf eine Temperatur abgekühlt, bei der die Flasche 1 nach dem Ausformen oder Ausspannen die Abwinkelung der Achse 7 des Flaschenhalses 2 gegenüber der Hochachse 8 der Flasche beibehält. So läßt sich auch bei PET-Flaschen eine für die Anwendung von WC-Reinigern erwünschte Abwinkelung des Flaschenhalses 2 erhalten.

Alternativ kann durch ein Formwerkzeug in die erwärmte Schulter 5 eine Sicke 9 eingedrückt werden, über die dann die Schulter 5 zum Beispiel mit dem noch in dem Hals 2 befindlichen Blasdorn entsprechend gebogen wird. Eine so erhaltene erfindungsgemäße Flasche 1 ist in Fig. 1 gezeigt.

Nunmehr kann die Flasche 1 beispielswise mit WC-Reiniger befüllt werden. aufgrund der gegenüber herkömmlichen Flaschen für WC-Reiniger aus HDPE oder PP höheren Steifigkeit kann die Flasche 1 auch über eine optische Füllstandskontrolle sehr genau dosiert befüllt werden. Nachfolgend wird dann in die Flaschenöffnung 4 ein herkömmlicher Spritzeinsatz (nicht dargestellt) eingesetzt und die Flasche 1 in üblicher Weise mit einem nicht dargestellten kindersicheren Verschluß versehen.

Eine hochwertige und auffällige Präsentation eines WC-Reinigers ist durch die erzielbare hochglänzende Oberfläche möglich, die einen Eindruck besonderer Wertigkeit des Inhalts erweckt. Erfindungsgemäße Flaschen 1 weisen eine höhere Fallbruchfestigkeit auf. Außerdem weisen sie einen wesentlich erhöhten Widerstand gegen Durchdringen mit spitzen Gegenständen auf, so daß unbeaufsichtigt mit solchen Flaschen 1 hantierende Kinder besser vor Verätzungen oder Verbrennungen durch Kontakt mit WC-Reiniger geschützt sind.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel aus einem modifizierten oder unmodifizierten Polyethylenterephtalat (PET) oder einem gleichartigen Werkstoff mit folgenden Schritten:

• a) Ausbilden einer Flasche (1) mit einer entlang einer Hochachse (8) der Flasche (1) ausgerichteten Achse (7) eines Flaschenhalses (2) durch ein herkömmliches mehrstufiges Verfahren,
• b) Rekonditionieren der so erhaltenen Flasche (1) in einem Übergangsbereich (Schulter 5) zwischen dem Flaschenkörper (6) und dem Flaschenhals (2),
• c) Einformen einer vorbestimmten Biegezone (9) in dem Übergangsbereich (5) entlang eines Teils des Umfangs der Flasche (1),
• d) Biegen der Schulter (5), so daß die Achse (7) des Flaschenhalses (2) einen Winkel α zur Hochachse (8) der Flasche (1) einnimmt, und
• e) Abkühlen der Flasche (1) auf eine Temperatur, bei der die Flasche (1) nach dem Ausformen oder Ausspannen die Abwinkelung der Achse (7) des Flaschenhalses (2) gegenüber der Hochachse (8) der Flasche (1) beibehält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rekonditionieren nach Schritt b) durch Erwärmen erfolgt, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 80°C bis 100°C.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen der Schulter (5) durch ein von außen auf die Schulter (5) einwirkendes Formwerkzeug erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen mittels eines in den Flaschenhals (2) eingeführten Dornes erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner folgenden Schritt aufweist:
Rekonditionieren des Übergangsbereiches (5) nach dem Biegen zur Beseitigung vom Materialspannungen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rekonditionieren nach dem Biegen auf eine Temperatur erfolgt, die niedriger ist, als die Temperatur beim Rekonditionieren vor dem Biegen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α etwa 15° bis etwa 60° beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α etwa 30° beträgt.

9. Flasche im wesentlichen hergestellt aus einem modifizierten oder unmodifizierten Polyethylenterephtalat (PET) oder einem gleichartigen Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche (1) einen Flaschenhals (2) aufweist, dessen Achse (7) gegenüber einer Hochachse (8) der Flasche (1) um einen Winkel α geneigt ist.

10. Flasche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α etwa 15° bis etwa 60° beträgt.

11. Flasche nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α etwa 30° beträgt.

12. Flasche insbesondere nach einem der Ansprüche 9 bis 11, herstellbar nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.