DE19905449A1 - Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel und nach dem Verfahren hergestellte Flasche - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel und nach dem Verfahren hergestellte FlascheInfo
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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.
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.
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.
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DE19905449A DE19905449B9 (de) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffflasche für Reinigungsmittel und nach dem Verfahren hergestellte Flasche |
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