WO2011121015A2 - Verfahren zur herstellung eines stand- und formstabilen kunststoffbehälters - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines stand- und formstabilen kunststoffbehälters Download PDF

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    • B29C66/53246—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length said articles being hollow said single elements being spouts, e.g. joining spouts to containers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a stable and dimensionally stable
  • Plastic bag in particular in bottle form, with the features of claim 1.
  • the plastic bottle should be sufficiently stable and dimensionally stable.
  • thin-walled stand-up pouches are known, e.g. when
  • the object of the invention is therefore a method for producing a stable and dimensionally stable plastic container with the least possible use of resources
  • the plastic container is stable without aids and unfilled, thus keeping its shape. It is preferred that the plastic container along its height axis of the opening in the direction of the ground withstands a compression pressure of at least 0.1 N, preferably 1, 0N, dimensionally stable.
  • a bag 2 having a constructively designed base 3 is produced from a film by means of the methods known from the prior art. It is preferable that the film is printed.
  • the stand-up pouch 2 shown in FIG. 1 serves here only as a possible example.
  • the bag 2 has an opening 4 opposite the bottom 3, which is smaller than or equal to the bottom 3 of the bag 2.
  • a cylindrical retaining ring 5 is arranged and materially connected to the bag opening 4.
  • the cohesive connection between the bag opening 4 and retaining ring 5 can be made in particular by means of welding or gluing.
  • the retaining ring 5 has a diameter Di which is greater than the minimum core diameter D K i of the retaining ring 5, so that a circumferential collar is formed on the retaining ring 5.
  • a gripping tool 8 engage, so that the gripping tool 8 rests on the collar of the retaining ring 5.
  • the gripping tool 8 is formed as a key head, which surrounds the retaining ring 5 such that a positioning and
  • Orientation of the retaining ring 5 is possible. This can be effected for example by a hexagonal outer contour of the retaining ring 5 and a complementary contour of the key head, which is indicated in Fig. 3.
  • the key head 8 and the retaining ring 5 are preferably designed such that a transmission of torque between the key head 8 and retaining ring 5 of at least 150 Ncm, preferably at least 200 Ncm is possible.
  • the bag 2 thus formed is subsequently tempered or heated in a method step designated by [B] in the manner that a deformation of the bag 2 substantially outside the elastic range is made possible.
  • the heat supply is indicated in Fig. 1 [B] by the waves 8.
  • the temperature of the bag 2 is carried out in a temperature range between 50 ° C to 85 ° C in the manner that a subsequent deformation of the bag 2 is made possible substantially outside the elastic range
  • a next method step [C1] the tempered bag 2 is introduced into an open blow mold 6 and a blowing mandrel 7 is inserted through the retaining ring 5 into the bag 2. By the mandrel 7 compressed air is introduced into the bag 2, which is indicated by the arrow in Fig. 1 [C1].
  • the blow mold 6 has an inner cavity, which corresponds to the spatial shape of the bottle to be produced.
  • the bag 2 is inflated with opened blow mold 6 in a first part step [C1] at 0.5-2 bar for 0.5-5 sec and subsequently in a second step [C2] with closed blow mold 6 and 1-7 bar in Blowed mold so that the bag 2 takes on the inner contour of the blow mold cavity.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines stand- und formstabilen Kunststoffbehälters (1), insbesondere in Flaschenform, umfassend die folgenden Schritte: Formung eines Beutels (2) aus einer Kunststofffolie mit einer Folienstärke von 0,3-1,2mm, bevorzugt 0,6-0,8mm, wobei der Beutel (2) durch Verschweissen der Kunststofffolie unter Ausbildung von Schweissnähten, die eine Schweissnahtbreite zwischen 0,6-10,0mm, bevorzugt zwischen 2,5-4,0mm aufweisen, gebildet werden, und der Beutel (2) einen Boden (3) und eine dem Boden (3) gegenüberliegende Beutelöffnung (4) umfasst, wobei im aufgestellten Zustand die Beutelöffnung (4) kleiner/gleich ist als der gegenüberliegende Bodenbereich (3), Einbringen eines Halterings (5) in die Öffnung (4) des Beutels (2) wobei der Haltering (5) einen Durchmesser D1 aufweist, der grösser ist als der Mindestkerndurchmesser DK1 des Halterings (5) und Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Haltering (5) und der Beutelöffnung (4), Temperierung des Beutels (2) in einem Temperaturbereich zwischen 50°C bis 85°C in der Art, dass eine Verformung des Beutels (2) im Wesentlichen ausserhalb des elastischen Bereichs ermöglicht ist, Aufblasen des Beutels (2) in einer geöffneten Blasform (6) bei 0,5-2 bar, bevorzugt ca. 1 bar für 0,5-5 sec, bevorzugt 1-2 sec, und in Form Blasen in geschlossener Blasform (6) bei 1-7 bar, bevorzugt 5,5-6,5 bar.

Description

Verfahren zur Herstellung eines stand- und formstabilen Kunststoffbehälters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stand- und formstabilen
Kunststoffbeutels, insbesondere in Flaschenform, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Stand der Technik
Das Blasformen von Kunststoffflaschen ist hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Dieses Formverfahren hat sich auf breiter Basis zur kostengünstigen Herstellung von großen Stückzahlen an Kunststoffflaschen in der Industrie etabliert.
Es ist jedoch seit einiger Zeit ein Trend dahingehend zu erkennen, aus Gründen der Ressourcenschonung und des Umweltschutzes, jedoch auch der damit einhergehenden Kostenersparnis, Kunststoffflaschen so dünnwandig wie möglich herzustellen.
Diesem Prozess sind jedoch natürliche Grenzen gesetzt, soll die Kunststoffflasche hinreichend stand- und formstabil sein. Auf der anderen Seite sind dünnwandige Standbeutel bekannt, die z.B. als
Nachfüllverpackung für die eingangs genannten Kunststoffflaschen dienen und welche einen deutlich geringeren Rohstoffeinsatz zur Herstellung benötigen. Aufgrund der mangelnden Formstabilität derartiger Beutel, sind diese jedoch in der Anwendung, insbesondere bei Dosiervorgängen, wesentlich schlechter handhabbar als formstabile Kunststoffflaschen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung eines stand- und formstabilen Kunststoffbehälters bei möglichst geringem Ressourcenverbrauch
bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Formstabil im Sinne dieser Anmeldung bedeutet, dass der Kunststoffbehälter ohne Hilfsmittel und ungefüllt stabil steht, seine Form also hält. Bevorzugt ist es, dass der Kunststoffbehälter entlang seiner Höhenachse von der Öffnung in Richtung Boden einen Stauchdruck von mindestens 0, 1 N, bevorzugt 1 ,0N, formstabil widersteht. Die Erfindung wird anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Schematisch dargestellter Verfahrensablauf
Fig. 2 Haltering in Querschnittsansicht
Fig. 3 Haltering in Aufsicht
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand von Fig. 1 näher erläutert.
Zunächst wird in einem mit [A] gekennzeichneten Verfahrensschritt mittels der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren aus einer Folie ein Beutel 2 mit einem konstruktiv ausgebildeten Boden 3 hergestellt. Es ist zu bevorzugen, dass die Folie bedruckt ist. Der in Fig. 1 gezeigte Standbodenbeutel 2 dient hier lediglich als ein mögliches Beispiel. Der Beutel 2 weist eine dem Boden 3 gegenüberliegende Öffnung 4 auf, die kleiner oder gleich ist als der Boden 3 des Beutels 2. In der Öffnung 4 ist ein zylinderförmiger Haltering 5 angeordnet und stoffschlüssig mit der Beutelöffnung 4 verbunden.
Die stoffschlüssige Verbindung zwischen Beutelöffnung 4 und Haltering 5 kann insbesondere mittels Schweißen oder Kleben hergestellt sein. Wie anhand von Fig. 2 und 3 gut zu erkennen ist, weist der Haltering 5 einen Durchmesser D-i auf, der größer ist als der Mindestkerndurchmesser DKi des Halterings 5, so dass sich am Haltering 5 ein umlaufender Kragen ausbildet. Unter diesen Kragen des Halterings 5 kann ein Greifwerkzeug 8 eingreifen, so dass das Greifwerkzeug 8 auf dem Kragen des Halterings 5 aufliegt. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Greifwerkzeug 8 als Schlüsselkopf ausgebildet ist, das den Haltering 5 derart umschließt, dass eine Positionierung und
Orientierung des Halterings 5 ermöglicht ist. Dies kann beispielsweise durch eine 6-kantartige Außenkontur des Halterings 5 und einer komplementären Kontur des Schlüsselkopfes bewirkt sein, was in Fig. 3 angedeutet ist. Der Schlüsselkopf 8 und der Haltering 5 sind bevorzugt der Art ausgeführt, dass eine Übertragung von Drehmomenten zwischen Schlüsselkopf 8 und Haltering 5 von wenigstens 150 Ncm, bevorzugt wenigstens 200 Ncm ermöglicht ist.
Der so gebildete Beutel 2 wird nachfolgend in einem mit [B] bezeichneten Verfahrensschritt in der Art temperiert bzw. erwärmt, dass eine Verformung des Beutels 2 im Wesentlichen außerhalb des elastischen Bereichs ermöglicht ist. Die Wärmezufuhr ist in Fig. 1 [B] durch die Wellen 8 angedeutet. Die Temperierung des Beutels 2 erfolgt in einem Temperaturbereich zwischen 50°C bis 85°C in der Art, dass eine nachfolgende Verformung des Beutels 2 im Wesentlichen außerhalb des elastischen Bereichs ermöglicht ist In einem nächsten Verfahrensschritt [C1] wird der temperierte Beutel 2 in eine geöffnete Blasform 6 eingebracht und ein Blasdorn 7 wird durch den Haltering 5 in den Beutel 2 eingefahren. Durch den Blasdorn 7 wird Druckluft in den Beutel 2 eingebracht, was durch den Pfeil in Fig. 1 [C1] angedeutet ist.
Die Blasform 6 weist eine innere Kavität auf, die der Raumform der herzustellenden Flasche entspricht.
Der Beutel 2 wird bei geöffneter Blasform 6 in einem ersten Teilschritt [C1] bei 0,5-2 bar für 0,5-5 sec aufgeblasen und nachfolgend in einem zweiten Teilschritt [C2] bei geschlossener Blasform 6 und mit 1-7 bar in Form geblasen, so dass der Beutel 2 die innere Kontur der Blasform kavität annimmt.
Abschließend wird im Verfahrensschritt [D] die stand- und formstabile Kunststoffflasche 1 der geöffneten Blasform 6 entnommen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines stand- und formstabilen Kunststoffbehälters (1 ),
insbesondere in Flaschenform, umfassend die folgenden Schritte
• Formung eines Beutels (2) aus einer Kunststofffolie mit einer Folienstärke von 0,3-1 ,2mm, bevorzugt 0,6-0, 8mm, wobei
o der Beutel (2) durch Verschweißen der Kunststofffolie unter Ausbildung von Schweißnähten, die eine Schweißnahtbreite zwischen 0,6-10mm, bevorzugt zwischen 2, 5-4, 0mm aufweisen, gebildet werden, und o der Beutel (2) einen Boden (3) und eine dem Boden (3) gegenüberliegende Beutelöffnung (4) umfasst, wobei im aufgestellten Zustand die Beutelöffnung (4) kleiner gleich ist als der gegenüberliegende Bodenbereich (3),
• Einbringen eines Halterings (5) in die Öffnung (4) des Beutels (2) wobei der Haltering (5) einen Durchmesser D-ι aufweist, der größer ist als der Mindestkerndurchmesser DKi des Halterings (5) und Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Haltering (5) und der Beutelöffnung (4),
• Temperierung des Beutels (2) in einem Temperaturbereich zwischen 50°C bis 85°C in der Art, dass eine Verformung des Beutels (2) im Wesentlichen außerhalb des elastischen Bereichs ermöglicht ist
• Aufblasen des Beutels (2) in einer geöffneten Blasform (6) bei 0,5-2 bar,
bevorzugt ca. 1 bar für 0,5-5 sec, bevorzugt 1-2 sec, und
• in Form Blasen in geschlossener Blasform (6) bei 1-7 bar, bevorzugt 5,5-6,5 bar.
2. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (2) im aufgestellten Zustand als Standbeutel mit einem konstruktiv gebildeten Boden ausgebildet wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (2) im aufgestellten Zustand als Blockbodenbeutel, Kreuzbodenbeutel,
Rundbodenbeutel, als kegelförmiger Spitzbeutel oder aus einer Kombination der genannten Beutelkonstruktionen ausgebildet wird. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie aus einem schweißbaren Material, insbesondere auf Polyolefinbasis, bevorzugt PE/PP hergestellt ist, und/oder ein schweißbares Material an der dem
Haltering zugewandten Seite der Kunststofffolie aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie zumindest abschnittsweise bedruckt ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schweißnaht beim Formen des Beutels (2) laschenartig nach außen absteht und während des Blasformens in der Blasform (6) in der Art zum Beutelkörper umgeklappt wird, dass die Schweißnaht vollflächig am Beutelkörper anliegt.
Stand- und formstabiler Kunststoffbehälter (1 ) hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-6.
8. Beutel (2), zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der Beutel (2) aus einer Kunststofffolie mit einer Folienstärke von 0,4-1 , 2mm, bevorzugt 0,6- 0,8mm geformt ist, wobei der Beutel (2) durch Verschweißen der Kunststofffolie unter
Ausbildung von Schweißnähten, die eine Schweißnahtbreite zwischen 0,6-10,0mm, bevorzugt zwischen 2, 5-4, 0mm aufweisen, gebildet wird, und der Beutel (2) einen Boden (3) und eine dem Boden (3) gegenüberliegende Beutelöffnung (4) umfasst, wobei die Beutelöffnung (4) kleiner ist als der gegenüberliegende Bodenbereich (3), und ein Haltering (5) in der Öffnung (4) des Beutels (2) angeordnet ist, wobei der Haltering (5) einen Durchmesser D-ι aufweist, der größer ist als der Mindestkerndurchmesser DKi der Beutelöffnung (4) und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Haltering (5) und der Beutelöffnung (4) ausgebildet ist.
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