EP4284723B1

EP4284723B1 - Extrusionsblasgeformter behälter

Info

Publication number: EP4284723B1
Application number: EP22701589.8A
Authority: EP
Inventors: Oliver UNTERLECHNER; Florian HEIDER; Klemens Bösch; Thomas BOHLE
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Current assignee: Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2024-12-04
Anticipated expiration: 2042-01-21
Also published as: EP4495019B1; EP4284723C0; EP4495019A1; EP4495019C0; CH718284A1; WO2022161877A1; CN116761759A; MX2023008019A; US20240076092A1; ZA202306814B; EP4284723A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen aus einem Kunststoffmaterial im Extrusionsblasformen hergestellter Behälter gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Kombination aus einem Behälter und einer Schraubkappe gemäss Oberbegriff des Anspruchs 14.

Stand der Technik

Die Herstellung von Kunststoffbehältnissen, insbesondere Kunststoffflaschen, beispielsweise aus Polyethylen oder Polypropylen, erfolgt im Extrusionsblasformen. Dabei wird mittels eines Extruders zum Blasformen geeigneter Kunststoff plastifiziert und in einen Schlauchkopf eingebracht. In dem Schlauchkopf wird der Kunststoff zu einem Schlauch geformt, der in ein Blasformwerkzeug eingebracht wird. Der Schlauch wird in das Blasformwerkzeug eingebracht, bei geschlossenem Werkzeug über einen Blasdorn durch Überdruck eines Gases aufgeblasen, so dass der Schlauch sich weitet und an einer Innenwandung einer Kavität des Blasformwerkzeugs angepresst wird und die Form der Innenwandung annimmt, die die negative Gestalt eines Behälters hat. Mittels der Innenwandung wird der aus dem Schlauch blasgeformte Behälter gekühlt, bis der Kunststoff erhärtet ist. Anschließend wird der Behälter dem geöffneten Blasformwerkzeug entnommen. In einem separaten Schritt werden die sogenannten Butzen, die sich durch Überstand des Schlauchs beim Schließen der Blasform bilden und in der Regel mit dem entnommenen Behälter verbunden sind, abgetrennt und können dem Recyclingstrom zugeführt werden. Der Schlauch kann einschichtig oder mehrschichtig ausgeführt sein.
In der Regel werden die Austrittsöffnungen an einem Ende des Behälters während des Blasformens ausgebildet. Entsprechend werden während des Füllprozesses die Behälter über die Austrittsöffnung befüllt. Somit ist die Füllgeschwindigkeit an der Fülllinie abhängig vom Querschnitt der Austrittsöffnung und der Konsistenz des einzufüllenden Produkts.
Um eine erhöhte Füllgeschwindigkeit zu ermöglichen ist in der WO 2017/072185 A1 ein extrusionsblasgeformter Behälter, welcher ein erstes offenes Ende und ein zweites Ende aufweist. Das erste Ende weist eine erste und zweite Siegelfläche auf. Die Siegelflächen umschliessen eine Füllöffnung und lassen sich nach der Befüllung fluiddicht verbinden. Das zweite Ende ist als ein Behälterboden mit einer Standfläche ausgebildet. Da die Füllöffnung sich maximal über den gesamten Querschnitt des Behälters erstrecken kann, ist ein rasches Befüllen des Behälters ermöglicht.
Zum Ausgiessen des Füllgutes muss der Behälter aufgeschnitten werden oder es muss zwischen die Siegelflächen ein Verschlusselement mit einer Ausgiessöffnung eingeschweisst werden. Wird der Behälter aufgeschnitten, so entsteht eine Ausgiessöffnung, welche weniger benutzerfreundlich ist, weil ein Hilfsmittel zum Öffnen benötigt wird und Füllgut beim Ausgiessen leicht verschüttet werden kann. Ist ein Verschlusselement vorhanden, muss das Verschlusselement zwischen die Siegelflächen eingelegt werden, bevor es mit diesen verschweisst werden kann. Zusätzlich kann das Verschlusselement aus einem anderen Kunststoff wie der Behälter hergestellt sein, wodurch eine sortenreine Entsorgung des Behälters nicht möglich ist.
Um diesen Nachteil zu überwinden können an einem extrusionsblasgeformten Behälter eine Füllöffnung und eine separate Ausgiessöffnung vorgesehen sein. Bevorzugt ist es, wenn die Füllöffnung grösser als die Ausgiessöffnung ist. Dadurch kann der Behälter rasch gefüllt werden und das Füllgut präzise ausgegossen bzw. in einen anderen Behälter umgefüllt werden. Außerdem ist der Materialbedarf verringert, wenn eine Schraubkappe für eine kleine Ausgiessöffnung vorgesehen ist. Jedoch sind solche Behälter nicht trivial herzustellen, da beide Öffnungen ausreichend Platz benötigen.
In der DE 18 65 465 U ist ein solcher Kunststoffbehälter mit einem Einfüllstutzen offenbart, welcher Einfüllstutzen nach dem Befüllen des Behälters durch eine Schweissnaht verschlossen wird. Seitlich vom Einfüllstutzen ist eine Auslauftülle angeordnet.

Aufgabe der Erfindung

Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe bei einem extrusionsblasgeformten Behälter, welcher eine separate Einfüll- und Ausgiessöffnung aufweist, die Herstellbarkeit zu verbessern. Außerdem sollen solche Behälter für die einfache Verwendung in Abfüllanlagen geeignet bzw. optimiert sein.

Beschreibung

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellter Behälter durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste und die zweite Mittelachse im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Dadurch lassen sich die Öffnungen während des Extrusionsblasformens besonders rasch und flexibel ausformen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und zweite Mittelachse parallel zu der Extrusionsrichtung bzw. zur Längserstreckung des Behälters orientiert. Diese Orientierung der Mittelachsen bzw. der Öffnungen spart Platz, lässt mehrere Kavitäten in Formwerkzeugen zu und ermöglicht so eine höhere Anzahl von Behältern pro Zyklus herzustellen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die von der ersten und der zweiten Mittelachse definierte Ebene der Formtrennebene des Behälters. Durch diese Anordnung der Mittelachsen der Öffnungen ist gewährleistet, dass genügend Material für die Ausformung von Gewinden, insbesondere Aussengewinden, vorhanden ist.
Als zweckdienlich erweist es sich, wenn die Einfüllöffnung von einem die Einfüllöffnung umgebenden ersten Hals definiert ist und an den ersten Hals eine erste und zweite Schulter anschliessen. Der erste Hals kann besonders einfach durch geeignete Verbindungstechniken wie Verschweissen oder Verkleben verschlossen werden, nachdem der Behälter durch die Einfüllöffnung befüllt wurde. Ein zusätzlicher Verschluss oder ein zusätzlicher separater eingesetzter Hals werden daher in vorteilhafter Weise nicht benötigt. Durch die erste und zweite Schulter ist ein erster Konus gebildet. Die Schulterwinkel können flexibel gestaltet werden und dadurch können die Schultergeometrien an verschiedene Behältervolumen angepasst werden.
Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Ausgiessöffnung von einem die Ausgiessöffnung umgebenden zweiten Hals definiert ist und an den zweiten Hals wenigstens eine dritte Schulter anschliesst. Dadurch lassen sich auch die Schultergeometrien der wenigstens dritten Schulter an die Behälterform und das Behältervolumen anpassen. Möglich ist es, dass an den zweiten Hals keine vierte Schulter anschliesst und der zweite Hals direkt in die erste Schulter übergeht, falls dies durch das Behälterdesign erforderlich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schliesst an dem zweiten Hals die dritte und eine vierte Schulter an. Dadurch bilden auch die dritte und vierte Schulter einen separaten zweiten Konus und die Schulterwinkel der dritten und vierten Schulter sind flexibel an das Behälterdesign anpassbar. Es ist zu berücksichtigen, dass durch das Verschließen der Einfüllöffnung die Mittelachse der kleinen Ausgiessöffnung geneigt wird und dass dies durch die beiden Schultergeometrien und deren Verschneidung beeinflusst wird. Somit kann die Auslegung der dritten und vierten Schulter zu einer optimierten seitlichen Neigung der Ausgießöffnung führen, die eine Folge dessen ist, dass die im Wesentlichen kreisrunde Einfüllöffnung nach dem Verschließen zu einer Linie mit der halben Länge des Kreisumfanges der Einfüllöffnung wird. Eine entsprechend gewählte Neigung kann die Anwendung durch den Konsumenten bequemer gestalten, sowie die Restentleerung der Verpackung verbessern.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Ausgiessöffnung unterhalb der Einfüllöffnung vorgesehen ist. Dadurch ist die Ausgiessöffnung bei der Verschweissung der Einfüllöffnung nicht im Weg. Trotzdem ist es möglich, dass der zweite Hals eine bestimmte Höhe aufweist, um Designelemente wie ein Halteband oder einen Garantiering an der Schraubkappe zu realisieren. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Behälters in Abfüllanlagen von Vorteil.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an dem zweiten Hals ein Aussengewinde ausgeformt ist, welches mit dem Innengewinde einer Schraubkappe zusammenwirken kann. Das Aussengewinde der Ausgießöffnung wurde speziell für die Anwendung von leichtgewichtigen Verpackungen entwickelt. Es kann mit sehr wenig Material ausgeformt werden. Das Aussengewinde erhält erst durch die Verschraubung mit der Schraubkappe seine endgültige Steifigkeit, da es beim Verschrauben in der Art einer Ziehharmonika zusammengedrückt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gehen die zweite und die dritte Schulter in den Mantel des Behälters über. Dadurch ist zwischen dem ersten und dem zweiten Hals ausreichend Platz vorhanden, wodurch die jeweiligen Bearbeitungsschritte gegenseitig nicht behindert werden. Beispielsweise kann die Ausgiessöffnung mit einem Verschlusswerkzeug erstmalig verschlossen werden, ohne dass der erste Hals im Weg ist oder die Einfüllöffnung kann verschweisst werden, ohne dass der zweite Hals im Weg ist. Auch dies ist in Abfüllanlagen von Vorteil.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung geht die dritte Schulter in die erste Schulter über. Dies ist von Vorteil, wenn noch ausreichend Platz zwischen dem ersten und dem zweiten Hals bleibt, obwohl die dritte Schulter nicht direkt in den Mantel des Behälters bzw. in den Behälterkörper mündet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhebt sich der zweite Hals aus einer an dem Behälter ausgeformten Plattform, wobei die Plattform eine erste und zweite Flanke aufweist, wobei diese Flanken in den Mantel auslaufen. Die Plattform steigert die Verwindungssteifigkeit der Ausgussöffnung bzw. des zweiten Halses. Dies ist insbesondere bei der Montage und Demontage der Schraubkappe von Vorteil.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die der Ausgiessöffnung zugewandte Schulter eine konvexe Form auf. Durch die nach unten gezogene erste Schulter kann ebenfalls ausreichend Platz für das maschinelle Aufsetzen der Schraubkappe oder für die Anbindung der Schraubkappe an ein Garantieband oder ein Halteband geschaffen werden.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Ausgiessöffnung derart ausgeformt ist, sodass sie in einer Draufsicht des Behälters innerhalb des Umrisses des Behälterbodens liegt. Dadurch sind die Anforderungen an die Blasform vereinfacht und der zweite Hals lässt sich formtreu ausformen. Außerdem ermöglicht dies eine vereinfachte Palettierung, weil der zweite Hals dadurch nicht übersteht. Dies ist auch von Vorteil, wenn der Behälter dekoriert also beispielsweise bedruckt, mit Etiketten oder dergleichen beklebt oder mit einer Schrumpffolie umwickelt werden soll.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Hals zusammen mit dem Behälter blasgeformt. Das Vorsehen der Ausgiess- und der Einfüllöffnung bedarf daher keines zusätzlichen Produktionsschrittes, sondern sie werden in der identischen Form und gleichzeitig wie der Behälter geblasen. Die Herstellung des Behälters erfolgt daher rasch und mit keinem zusätzlichen Produktionsaufwand. Es können keine undichten Stellen zwischen den Hälsen und dem Behälterkörper auftreten, da beide aus dem identischen extrudierten Kunststoffschlauch geblasen werden. Eindeutig erkennbar sind extrusionsgeblasene Behälter an einer Naht an der Unterseite des Bodens die beim Zusammenfahren der Form durch das Zusammendrücken des freien Endes des Kunststoffschlauchs entstehen. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die erste und die zweite Siegelfläche eine Naht mit einer Längsseite und einem ersten und zweiten Nahtende bilden, wenn die Siegelflächen fluiddicht verbunden sind und an dem Behälter im Anschluss an die Längsseite der Naht die erste und die zweite Schulter ausgebildet sind. Nach dem raschen Befüllen des Behälters, ermöglicht durch eine dementsprechend dimensionierte Einfüllöffnung, lässt sich der Behälter zuverlässig verschliessen.
Zweckmässigerweise ist an dem Behälter eine Entlüftungsöffnung vorgesehen. Diese ist zweckmässigerweise gegenüber der Ausgiessöffnung angeordnet und kann ein abschneidbarer Nippel sein. Dadurch kann das Füllgut homogen und gleichmässig aus dem Behälter fliessen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schliessen nach dem Verschliessen der Einfüllöffnung die erste und zweite Mittelachse einen spitzen Winkel ε miteinander ein. Dadurch ist die Ausgiessöffnung in die Richtung der Kippbewegung des Behälters beim Ausgiessen von Füllgut orientiert. Die Benutzerfreundlichkeit des Behälters wird durch Bildung des Winkels ε daher merklich verbessert.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn an den Schultern wenigstens eine Ausgleichsrille zur Kompensation von thermischen Verformungen ausgeformt ist, welche in Umfangsrichtung der Schultern orientiert ist. Die Ausgleichsrille reduziert die Verformungen bzw. kompensiert die thermischen Spannungen, welche durch das Verschweissen der Einfüllöffnung hervorgerufen werden.
Bevorzugt ist die Ausgleichrille am Übergang der zweiten Schulter zu dem Behälterkörper und am Übergang des zweiten Halses bzw. der vierten Schulter in die erste Schulter 39 ausgebildet. An dieser Stelle lässt sich die Ausgleichrille gut ausbilden und kann thermische Verformungen besonders effizient kompensieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läuft die wenigstens eine Ausgleichsrille in Richtung der Schultern aus. Dadurch werden die Schultern durch die Rille nicht geschwächt. Denkbar ist es jedoch auch, dass die Rille umlaufend ist und vor den Schultern nicht endet.
Zweckmässigerweise ist die Tiefe der wenigstens einen Ausgleichsrille variabel. Dadurch kann die Ausgleichsrille an verschiedenen Stellen mehr oder weniger Verformungen ausgleichen. Auch die Form des Querschnitts kann unterschiedliche Formen haben. Bevorzugt ist der Querschnitt der Rille V-förmig.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Behälter gemäss einem der vorstehenden Beschreibung und einer Schraubkappe, welche auf den zweiten Hals aufsetzbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement der Schraubkappe und dem zweiten Hals dadurch realisiert ist, dass der zweite Hals aufgeweitet ist, wenn das Dichtelement in den zweiten Hals ragt. Diese Art der Dichtfunktion ermöglicht, dass der zweite Hals besonders dünnwandig ausgebildet sein kann, da die nötige Steifigkeit zur Herstellung der Abdichtung von dem Dichtelement übernommen wird. Dadurch kann der zweite Hals mit wenig Kunststoffmaterial ausgeformt werden.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das Aussengewinde durch die Verschraubung mit der Schraubkappe seine endgültige Steifigkeit erhält. Dadurch kann neben dem zweiten Hals auch das Aussengewinde materialsparend ausgeformt werden. Die Steifigkeit erfolgt durch eine Art "Ziehharmonika-Effekt".
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schraubkappe einen Ansatz auf, an welchem ein Werkzeug ansetzbar ist und ein Drehmoment von dem Werkzeug auf die Kappe übertragen werden kann. Dadurch kann die Schraubkappe erstmalig auch dann auf den zweiten Hals aufgeschraubt werden, wenn für ein Standard-Werkzeug (Capper) zum Aufsetzen der Kappe auf den zweiten Hals an der Breitseite des Behälters nicht ausreichend Platz vorhanden ist und somit der Capper die Schraubkappe nicht an deren Außenseite greifen kann. Bevorzugt handelt es sich bei dem Ansatz um einen Innensechskant oder eine andere formschlüssige Verbindung mittels eines Vielzahns.
Zweckmässigerweise ist der Ansatz eine Vertiefung, welche als das Dichtelement wirkt. Dadurch erfüllt das Dichtelement zwei Funktionen und die Schraubkappe benötigt bei entsprechender Ausführung weniger Kunststoffmaterial zu ihrer Herstellung.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Behälter einstückig ausgebildet ist. Dadurch sind nicht nur weitere Produktionsschritte obsolet, sondern der Behälter kann mitsamt dem Ausgiesselement sortenrein entsorgt werden.
Hinsichtlich der für die Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffes gilt es insbesondere zu beachten, als dass dieser zumindest im zu versiegelnden Bereich schweißbar oder klebbar sein sollte. In diesem Zusammenhang wird auf die Offenbarung der WO 2017/072185 A1 verwiesen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:

Figur 1a, 1b, 1c:: Eine Seitenansicht, eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht eines extrusionsblasgeformten Behälters mit einer Einfüllöffnung und einer Ausgiessöffnung;
Figur 2:: eine 1. Ausführungsform des Behälters mit aufgesetzter Schraubkappe in einer Seitenansicht;
Figur 3a, 3b:: eine 2. und 3. Ausführungsform eines extrusionsblasgeformten Behälters mit aufgesetzter Schraubkappe in einer Seitenansicht, welche unter anderem zeigen, dass die Ausgiessöffnung unterhalb der Einfüllöffnung angeordnet ist;
Figur 4a,4b:: die 2. und 3 Ausführungsform, bei welchen der Platzbedarf zwischen den beiden Öffnungen hervorgehoben ist;
Figur 5:: eine perspektivische Ansicht einer 4. Ausführungsform, bei welcher eine Plattform an dem Behälter ausgeformt ist;
Figur 6:: eine Schnittdarstellung durch die Ausgiessöffnung und einer auf die Ausgiessöffnung aufgesetzten Schraubkappe;
Figur 7:: die Schraubkappe in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 8a,8b:: eine Gegenüberstellung von einer Ausführungsform mit einer geraden und einer konvexen Schultergeometrie und der unterschiedlichen Lage der Ausgiessöffnung im;Vergleich zur Einfüllöffnung;
Figur 9a,9b:: eine Gegenüberstellung der Ausführungsform mit einer geraden und einer konvexen Schultergeometrie und dem damit verbundenen Platzbedarf;
Figur 10:: eine Seitenansicht des Behälters, nachdem die Einfüllöffnung verschweisst wurde;
Figur 11:: eine Seitenansicht bei welcher die Neigungswinkel der Schultern dargestellt sind;
Figur 12: eine Seitenansicht des Behälters in einer Ausführungsform mit zwei visualisierten Ausgleichsrillen;
Figur 13: eine weitere Seitenansicht des Behälters aus Figur 12;
Figur 14: eine weitere Seitenansicht des Behälters aus Figur 12 und
Figur 15: eine perspektivische Ansicht des Behälters aus Figur 12.

In den Figuren 1 bis 5 bzw. 8 bis 15 sind mögliche Ausführungsformen eines Behälters gezeigt, welcher aus einem Kunststoffmaterial im Extrusisonblasformen hergestellt ist und gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Die Figur 1 zeigt eine Frontansicht, eine Seitenansicht und eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform des Behälters 11.
Der Behälter 11 weist einen Behälterkörper 13, welcher ein erstes Ende 15 und ein im Wesentlichen dem ersten Ende 15 gegenüberliegendes zweites Ende 17 besitzt. Das zweite Ende 17 ist fluiddicht verschlossen und als ein Behälterboden 19 ausgebildet, an dem eine Standfläche 21 ausgebildet ist. Der extrusionsblasgeformte Behälter 11 besitzt eine Innenwandung 23. Die Innenwandung 23 begrenzt am ersten Ende 15 eine Einfüllöffnung 25, durch die ein Füllgut in den extrusionsblasgeformten Behälter 11 gefüllt wird. Das erste Ende 15 besitzt an seiner Innenwandung 23 eine erste Siegelfläche 27a und eine der ersten Siegelfläche 27a gegenüberliegende zweite Siegelfläche 27b, die miteinander fluiddicht verbindbar sind und nach dem Einfüllen des Füllguts fluiddicht miteinander verbunden werden. Hierzu können die Siegelflächen 27a, 27b verschweisst werden. Bevorzugt ist der Behälter 11 daher aus einem verschweissbaren Kunststoff hergestellt. Alternativ können die Siegelflächen 27a, 27b mit einen Schmelzklebstoff oder einem Haftvermittler, die auch texturiert sein können, beschichtet sein. Die Einfüllöffnung 25 besitzt eine derartige Weite, dass das Füllgut rasch und ohne Überlaufen in den Behälter 11 einfüllbar ist.
Unterhalb der Siegelflächen 27a,27b ist eine Ausgiessöffnung 29 ausgeformt. Die Ausgiessöffnung 29 ist zusammen mit den übrigen Behälter 11 blasgeformt und wird daher gleichzeitig mit dem Behälter 11 in der Blasform durch Aufblasen des Behältermaterials ausgebildet.
Nach dem Befüllen des Behälters 11 werden die Siegelflächen 27a,27b fluiddicht miteinander verbunden, indem sie aneinanderhaftend in Kontakt gebracht werden und dadurch die Einfüllöffnung 25 verschlossen wird. Im verschlossenen Zustand bilden die Siegelflächen 27a,27b eine Naht 31, welche in den Figuren 3 und 8 gezeigt ist. Die Naht 31 besitzt eine Längsseite 33 und ein erstes und zweites Nahtende 35,37. Durch diese Verformung ist unterhalb der Längsseite 31 an dem Behälter 11 eine erste und zweite Schulter 39,41 ausgebildet. Der Boden 19 kann die Form einer Ellipse 43 aufweisen.
Die Einfüllöffnung 25 weist eine erste Mittelachse 45 und die Ausgiessöffnung 29 weist eine zweite Mittelachse 47 auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste und zweite Mittelachse 45,47 parallel zueinander sind und parallel zu der Extrusionsrichtung bzw. zur Längserstreckung des Behälters 11 orientiert sind. Bei der Herstellung im EBM (Extrusion Blow Moulding) Verfahren ist es besonders günstig, wenn beide Öffnungen 25,29 in einer Linie parallel mit dem Schlauch liegen. Dies spart Platz, lässt eine höhere Anzahl von Kavitäten in einem Formwerkzeug zu, ermöglicht daher einen höheren Output und ist daher ökonomisch und ökologisch vorteilhaft.
Die Einfüllöffnung 25 ist von einem die Einfüllöffnung 25 umgebenden ersten Hals 49 definiert, an welchen die erste und zweite Schulter 39,41 anschliessen. Die Ausgiessöffnung 29 ist von einem die Ausgiessöffnung 29 umgebenden zweiten Hals 51 definiert An den zweiten Hals 51 schliesst wenigstens eine dritte Schulter 53 an.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung liegen beide Öffnungen 25,29 innerhalb der Formtrennung. Dadurch ist gewährleistet, dass genügend Material für die Ausformung eines Aussengewindes 55 an dem zweiten Hals 51 vorhanden ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Behälters 11 (Figur 2) verläuft der erste Hals 49 in die erste und die zweite Schulter 39,41, wobei die zweite Schulter 41 in den Behälterkörper 13 bzw. in den Mantel 14 des Behälters 11 übergeht. Der zweite Hals 51 verläuft in die dritte Schulter 53 und in eine vierte Schulter 57 (Figur 2). Die dritte Schulter 53 kann entweder direkt in den Behälterkörper 13 verlaufen (Figur 2,3b,4b) oder ist abgesetzt und verläuft in die erste Schulter 39 (Figur 1, 3a, 4a, 8, 9).
Der zweite Hals 51 kann auch direkt in die erste Schulter 39 übergehen, falls dies die Grundform des Behälters 11 erlaubt (Figur 3, 4, 8a, 9a), wodurch eine vierte Schulter 57 wegfällt. Der erste und der zweite Hals 49,51 sind daher auf zwei separaten Konen aufgesetzt (Fig. 2). Die Aufteilung in vier Schultern ermöglicht eine flexible Anpassung der Ausgiess- und der Einfüllöffnung 29,25. Dadurch finden die Ausgiess- und die Einfüllöffnung auf der Breitseite des Behälters 11 bei unterschiedlich breiten Grundformen des Behälters 11 ausreichend Platz. Die bis zu vier Schultern und deren unterschiedliche Schulterwinkel besitzen noch weitere Vorteile:
Durch die Anpassung der Schultergeometrien kann an Behältern mit verschiedenen Grössen bzw. Volumen die Ausgiess- und die Einfüllöffnung 29,25 an der Breitseite des Behälters vorgesehen sein, ohne dass Platzprobleme auftreten. Die Ausgiessöffnung 29 liegt tiefer als die Einfüllöffnung 25. Dadurch kann die Einfüllöffnung 25 verschweisst oder verklebt werden, ohne dass die Ausgiessöffnung 29 bei diesem Verarbeitungsschritt im Weg wäre. Auch ist durch die Anpassung der Schultern ausreichend Platz für den Verschluss der Ausgiessöffnung 29 und Elemente wie ein Garantiering 59 oder ein Halteband vorhanden. Die bei unterschiedlichen Schultergeometrien unterschiedliche Lagen der Ausgiessöffnung im Vergleich zur Einfüllöffnung sind in den Figuren 3 und 8 gezeigt und durch die Doppelpfeile verdeutlicht.
Auch ist zwischen der Ausgiess- und der Einfüllöffnung ausreichend Platz vorhanden, damit ein Verschlusswerkzeug eingesetzt werden kann, um eine Schraubkappe 61 auf den zweiten Hals 51 aufsetzen zu können. Der ausreichende Abstand ist in den Figuren 4 und 9 durch die schraffierte Fläche 63 verdeutlicht. Im Vergleich der in den Figuren 4a und 9a gezeigten Schultergeometrien mit den in den Figuren 4b und 9b gezeigten Schultergeometrien ist ersichtlich, dass die in den Figuren 4b und 9b gezeigten Schultergeometrien bei gleicher Dimensionierung der Einfüllöffnung und der Ausgiessöffnung doch deutliche Platzgewinne ermöglichen.
In der Figur 5 ist der Behälter 11 mit einer Plattform 65 gezeigt. Die Plattform 65 weist eine erste und zweite Flanke 67a,67b auf, welche Flanken in den Behälterkörper 13 bzw. den Mantel 14 auslaufen. Die Plattform 65 steigert die Verwindungssteifigkeit der Ausgussöffnung 29 bzw. des zweiten Halses 51. Das ist insbesondere bei der Montage und Demontage der Schraubkappe 61 von Bedeutung.
Das Aussengewinde 55 wurde speziell für die Anwendung von leichtgewichtigen Verpackungen entwickelt. Es kann mit sehr wenig Material ausgeformt werden und erhält erst durch die Verschraubung mit der Schraubkappe 61 seine endgültige Steifigkeit, da es durch die aufgesetzte Schraubkappe 61 zusammengedrückt wird.
Die Schraubkappe 61 hat ein Dichtelement 69 ausgeformt, welches in die Ausgiessöffnung 29 ragt, wenn die Schraubkappe auf den zweiten Hals 51 aufgesetzt ist. Zudem weist die Schraubkappe 61 ein Innengewinde 71 auf, welches mit dem Aussengewinde 55 zusammenwirkt. Das Dichtelement ist derart steif ausgeführt, dass es den dünnwandig zweiten Hals 51 aufweiten kann. Dadurch entsteht die Dichtwirkung zwischen dem zweiten Hals 51 und der Schraubkappe 61.
Die Schraubkappe 61 weist bevorzugt eine Vertiefung 73 auf, welche als das Dichtelement 69 wirkt. Die Vertiefung kann einen Ansatz für ein Werkzeug aufweisen, um ein Drehmoment auf die Schraubkappe 61 formschlüssig übertragen zu können. Der Ansatz kann ein Innensechskant 75 oder ein anderer Vielzahn sein.
In den Figuren 8b und 9b ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei welcher die erste Schulter 39 eine konvexe Form aufweist. Die erste Schulter 39 ist als von der Ausgiessöffnung 29 weg gebogen. Durch die konvexe erste Schulter lässt sich neben dem Vorsehen von zwei Konen unterhalb des ersten und zweiten Halses 49,51 ausreichend Platz für das maschinelle Aufschrauben der Schraubkappe 61, für das Verschliessen der Einfüllöffnung 25 und eine benötigte Höhe für das Vorsehen eines Garantieringes und/oder eines Haltebandes schaffen.
Zur Bildung eines homogenen Füllgutstroms beim Ausgiessen kann eine Entlüftungsöffnung 77 an dem Behälterkörper 13 vorgesehen sein (Fig. 2). Diese kann durch einen aufschneidbaren Nippel realisiert sein.
In der Figur 1b ist gezeigt, dass die Ausgiessöffnung 29 und die Einfüllöffnung 25 derart ausgeformt sind, dass sie in der Draufsicht auf den Behälter 11 innerhalb des Bodens 19 bzw. der grössten Körperkontur liegen. Die Ausgiess- und die Einfüllöffnung liegen daher innerhalb des "Fussabdrucks" des Behälters 11.
Das Schulterdesign kann zu einer optimierten seitlichen Neigung der Ausgießöffnung 29 durch die Änderung der Form im Schweißprozess führen. Diese Veränderung der Neigung der zweiten Mittelachse 47 durch Verschliessen der Einfüllöffnung 25 mit einer Schweissnaht 79 ist in Figur 10 gezeigt und durch den Winkel ε definiert, welcher den Winkel zwischen der ersten und der zweiten Mittelachse 45,47 nach dem Verschliessen der Einfüllöffnung 25 angibt und ein spitzer Winkel ist. Diese Neigung der zweiten Mittelachse 47 relativ zur ersten Mittelachse 45 wird durch die beiden Schultergeometrien und deren Verschneidung beeinflusst. Somit kann die Auslegung der dritten und vierten Schulter 53,57 zu einer optimierten seitlichen Neigung der Ausgießöffnung 29 führen, die eine Folge dessen ist, dass die im Wesentlichen kreisrunde Einfüllöffnung 25 nach dem Verschließen zu einer Linie mit der halben Länge des Kreisumfanges der Einfüllöffnung 25 wird. Eine entsprechend gewählte Neigung kann die Anwendung durch den Konsumenten bequemer gestalten, sowie die Restentleerung der Verpackung verbessern, da die zweite Mittelachse 47 in die Kipprichtung des Behälters 11 beim Ausgiessen orientiert ist.
In der Figur 11 sind die Winkel zwischen den vier Schultern 39,41,53,57 und der ersten Mittelachse 45 gezeigt. Die erste und die zweite Mittelachse 45,47 spannen eine Ebene auf. In dieser Ebene liegen eine erste, zweite, dritte und vierte Gerade, welche sich entlang der ersten, zweiten, dritten und vierten Schulter erstrecken. Falls eine der Schultern gekrümmt sein sollte, so verläuft die entsprechende Gerade als Tangente im Scheitelpunkt der Schulterkrümmung. Der Behälter 11 weist eine Hauptachse 81 auf, welche bevorzugt parallel zu der ersten und der zweiten Mittelachse 45,47 ist und parallel zu der Extrusionsrichtung bzw. zur Längserstreckung bzw. zum Mantel 14 des Behälters 11 orientiert ist.
Die erste Gerade schliesst mit der ersten Mittelachse 45 einen Winkel α ein. Die dritte Gerade schliesst mit der ersten Mittelachse 45 einen Winkel β ein. Die zweite Gerade schliesst mit der ersten Mittelachse 45 einen Winkel γ ein. Die vierte Gerade schliesst mit der ersten Mittelachse 45 einen Winkel δ ein. Nachdem die erste und die zweite Mittelachse 45,47 bevorzugt parallel sind, treten die vier Winkel auch zwischen den vier Geraden und der zweiten Mittelachse 47 auf.
Bevorzugt ist es, wenn die Winkel α und β unterschiedlich sind und die Winkel γ und δ unterschiedlich sind. Bevorzugt ist es, wenn der Winkel α im Bereich von 30-60 Grad, insbesondere von 40-50 Grad, liegt. Bevorzugt ist es auch, wenn der Winkel β und der Winkel δ in etwa gleich groß sind und im Bereich von 10-30 Grad, insbesondere von 18-22 Grad, liegen. Der Winkel β oder der Winkel δ können 0 Grad aufweisen. Wenn der Winkel β und der Winkel δ 0 Grad aufweisen, dann wird der zweite Konus zu einem Zylinder.
Durch Wahl der Grösse der Winkel α, β, γ und δ lassen sich Schultergeometrien flexibel ausbilden, wodurch sich folgende Punkte realisieren lassen:

Durch Anpassung der Schultergeometrien lassen sich verschiedene Größen bzw. Volumen des Behälters 11 realisieren.
Die Separierung der Höhe der Ausgießöffnung 29 von der Höhe der Schweissnaht 79 ermöglicht eine höher Halsauslegung des zweiten Halses 51, wodurch für Designelemente wie eine unverlierbare Schraubkappe 61 oder ein Garantiering 59 ausreichend Platz vorhanden ist. Der Schweissbereich 80, durch Schweissbalken realisiert, ist in der Figur 12 gezeigt.
Zwischen der Einfüll- und der Ausgiessöffnung 25,29 kann ausreichend Platz geschaffen werden, um das maschinelle Verschließen der Ausgiessöffnung mit einem Verschlusswerkzeug (Capper) zu erleichtern und um den Einsatz eines Schweissbalkens zum Verschluss der Einfüllöffnung zu ermöglichen.
Die Auslegung der Schultergeometrien kann zu einer optimierten seitlichen Neigung der Ausgießöffnung 29 durch das Verschliessen der Einfüllöffnung 25 führen. Dies kann die Anwendung durch den Konsumenten bequemer gestalten sowie die Restentleerung des Behälters 11 verbessern.

Zwischen der ersten und zweiten Schulter 39,41 kann wenigstens eine Ausgleichsrille 80 ausgeformt sein, wie dies in den Figuren 12 bis 15 gezeigt ist. Werden die Siegelflächen 27a,27b im Schweissbereich 80 verschweisst, so können starke thermische Verformungen durch das Verschweissen der Einfüllöffnung 25 entstehen. Die Ausgleichsrille 83 kann diese Verformungen kompensieren, wodurch der restliche Behälter, wenn überhaupt, nur unwesentlich verformt wird. Die tiefe der Rille 83 kann variabel sein und beispielsweise in Richtung der beiden Schultern 39,41 immer geringer werden. Dadurch kann die Rille 83 zu einer oder beiden Schultern auslaufen. Die Rille kann auch um die Schultern 39,41 herum laufen oder vor einer der Schulter 39,41 oder vor beiden Schultern 39,41 enden. Der Querschnitt der Rille 83 kann beispielsweise V-förmig sein. Bevorzugt ist die Ausgleichrille 83 am Übergang der zweiten Schulter 41 zu dem Behälterkörper 13 und am Übergang des zweiten Halses 51 bzw. der vierten Schulter 57 in die erste Schulter 39 ausgebildet.
Diese Gestaltungsausführungen der Rille 83 ermöglichen es, dass die Ausgleichsrille 83 an verschiedenen Stellen unterschiedlich starke Verformungen, hervorgerufen durch das Verschweissen der Einfüllöffnung 25, kompensiert.
Der extrusionsgeblasene Behälter 11 ist einstückig ausgebildet und der erste und der zweite Hals 49,51 werden gemeinsam mit dem Behälterkörper 13 in einer Form geblasen. Der erste und zweite Hals sind daher ein integraler Bestandteil des Behälters 11 und müssen nicht im Nachhinein in diesen eingesetzt und mit diesem verbunden werden. Der Behälter 11 zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Herstellung im EBM (Extrusion Blow Moulding) Verfahren die Einfüll- und die Ausgiessöffnung 25,29 in einer Linie parallel mit dem extrudierten Schlauch liegen.

Legende:

11: Behälter
13: Behälterkörper
14: Mantel
15: Erstes Ende
17: Zweites Ende
19: Behälterboden
21: Standfläche
23: Innenwandung
25: Einfüllöffnung
27a, 27b: Erste und zweite Siegelfläche
29: Ausgiessöffnung
31: Naht
33: Längsseite der Naht
35: Erstes Nahtende
37: Zweites Nahtende
39: Erste Schulter
41: Zweite Schulter
43: Ellipse
45: Erste Mittelachse
47: Zweite Mittelachse
49: Erster Hals
51: Zweiter Hals
53: Dritte Schulter
55: Aussengewinde
57: Vierte Schulter
59: Garantiering
61: Schraubkappe
63: Schraffierte Fläche
65: Plattform
67a,67b: Erste und zweite Flanke
69: Dichtelement
71: Innengewinde
73: Vertiefung
75: Innensechskant
77: Entlüftungsöffnung
79: Schweissnaht
80: Schweissbereich
81: Hauptachse des Behälters
83: Ausgleichsrille
ε: Winkel zwischen der ersten und zweiten Mittelachse
α: Winkel zwischen der ersten Mittelachse und der ersten Gerade
β: Winkel zwischen der ersten Mittelachse und der dritten Gerade
γ: Winkel zwischen der ersten Mittelachse und der zweiten Gerade
δ: Winkel zwischen der ersten Mittelachse und der vierten Gerade

Claims

Aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellter Behälter (11) mit
- einem Behälterkörper (13), ein erstes Ende (15), ein dem ersten Ende im Wesentlichen gegenüberliegendes zweites Ende (17) und einen Mantel (14) aufweisend,

- eine Einfüllöffnung (25) mit einer ersten und zweiten Siegelfläche (27a,27b) ausgebildet an der Innenwandung (23) des ersten Endes (15), wobei die erste und zweite Siegelfläche (27a,27b) miteinander fluiddicht verbindbar sind,

- einem Behälterboden (19) mit einer Standfläche (21) ausgebildet an dem zweiten Ende (17) und einer an dem ersten Ende (15) ausgeformten Ausgiessöffnung (29),
wobei die Einfüllöffnung (25) eine erste Mittelachse (45) aufweist und die Ausgiessöffnung (29) eine zweite Mittelachse (47) aufweist, dadurch gekennzeichnet dass die erste und die zweite Mittelachse (45,47) im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Mittelachse (47,49) parallel zu der Extrusionsrichtung bzw. zur Längserstreckung des Behälters (11) orientiert sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten und der zweiten Mittelachse (47,49) definierte Ebene der Formtrennebene des Behälters (11) entspricht.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (25) von einem die Einfüllöffnung (25) umgebenden ersten Hals (49) definiert ist und an den ersten Hals (49) eine erste und zweite Schulter (39,41) anschliessen unddass die Ausgiessöffnung (29) von einem die Ausgiessöffnung (29) umgebenden zweiten Hals (51) definiert ist und an den zweiten Hals (51) wenigstens eine dritte Schulter (53) anschliesst, wobei der erste und der zweite Hals (49,51) zusammen mit dem Behälter (11) blasgeformt sind.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Hals (51) die dritte und eine vierte Schulter (53,57) anschliesst.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgiessöffnung (29) unterhalb der Einfüllöffnung (25) vorgesehen ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Hals (51) ein Aussengewinde (55) ausgeformt ist, welches mit dem Innengewinde (71) einer Schraubkappe (61) zusammenwirken kann.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die dritte Schulter (41,53) in den Mantel (14) des Behälters (11) übergehen und dass die dritte Schulter (53) in die erste Schulter (39) übergeht.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Hals (51) aus einer an dem Behälter (11) ausgeformten Plattform (65) erhebt, wobei die Plattform (65) eine erste und zweite Flanke (67a,67b) aufweist, welche Flanken (67a,67b) in den Mantel (14) auslaufen.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste der Ausgiessöffnung (29) zugewandte Schulter (39) eine konvexe Form aufweist.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgiessöffnung (29) derart ausgeformt ist, sodass sie in einer Draufsicht des Behälters (11) innerhalb des Umrisses des Behälterbodens (19) liegt.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verschliessen der Einfüllöffnung (25) die erste und zweite Mittelachse (45,47) einen spitzen Winkel ε miteinander einschliessen.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schultern (39,41) wenigstens eine Ausgleichsrille (83) zur Kompensation von thermischen Verformungen ausgeformt ist, welche in Umfangsrichtung der Schultern (39,41) orientiert ist, die wenigstens eine Ausgleichsrille (83) in Richtung der Schultern (39,41) ausläuft und die Tiefe der wenigstens einen Ausgleichsrille (83) variabel ist.
Kombination aus einem Behälter (11) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche und einer Schraubkappe (61) mit einem Innengewinde (71), welche Schraubkappe (61) auf den zweiten ein Aussengewinde (55) aufweisenden Hals (51)aufsetzbar ist, von diesem abschraubbar ist und an ihrer Innenseite ein Dichtelement (69) ausgeformt hat, welches im aufgesetzten Zustand in die Ausgiessöffnung (29) ragt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement (69) und dem zweiten Hals (51) dadurch realisiert ist, dass der zweite Hals (51) aufgeweitet ist, wenn das Dichtelement (69) in den zweiten Hals (51) ragt.
Kombination nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde (55) durch die Verschraubung mit der Schraubkappe (61) seine endgültige Steifigkeit erhält.
Kombination nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubkappe (61) einen Ansatz aufweist, an welchem ein Werkzeug ansetzbar ist und ein Drehmoment von dem Werkzeug auf die Kappe übertragen werden kann.
Kombination nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz eine Vertiefung (73) ist, welche als das Dichtelement (69) wirkt.