WO2024023167A1 - Extrusionsblasgeformter behälter mit schraubkappe - Google Patents

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WO2024023167A1
WO2024023167A1 PCT/EP2023/070731 EP2023070731W WO2024023167A1 WO 2024023167 A1 WO2024023167 A1 WO 2024023167A1 EP 2023070731 W EP2023070731 W EP 2023070731W WO 2024023167 A1 WO2024023167 A1 WO 2024023167A1
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container
screw cap
neck
opening
cap according
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PCT/EP2023/070731
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Inventor
Klemens Bösch
Thomas BOHLE
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B65D2501/00—Containers having bodies formed in one piece
    • B65D2501/0009—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures designed for pouring contents
    • B65D2501/0081—Bottles of non-circular cross-section

Definitions

  • the invention relates to a container with a screw cap, the container being made from a plastic material, in particular by extrusion blow molding, according to the preamble of the claim.
  • plastic containers in particular plastic bottles, for example made of polyethylene or polypropylene
  • Plastic suitable for blow molding is plasticized using an extruder and introduced into a hose head.
  • the plastic is formed into a hose, which is inserted into a blow molding tool.
  • the hose is introduced into the blow molding tool and is inflated with the tool closed via a blow mandrel using excess pressure of a gas, so that the hose expands and is pressed against an inner wall of a cavity of the blow molding tool and takes on the shape of the inner wall, which has the negative shape of a container .
  • the inner wall is used to cool the container bias-formed from the tube until the plastic has hardened.
  • the container is then removed from the opened blow molding tool.
  • the so-called slugs which form due to the hose protruding when the blow mold is closed and are usually connected to the removed container, are separated and can be fed into the recycling stream.
  • the hose can be single-layer or multi-layer.
  • the outlet openings are formed at one end of the container during blow molding. Accordingly, the containers are filled via the outlet opening during the filling process.
  • the filling speed on the filling line therefore depends on the cross section of the outlet opening and the consistency of the product to be filled.
  • an extrusion bias-formed container which has a first open end and a second end is disclosed in WO 2017/072185 A1.
  • the first end has a first and second sealing surface.
  • the sealing surfaces enclose a filling opening and can be fluid-filled after filling. connect tightly.
  • the second end is designed as a container base with a standing surface. Since the filling opening can extend at most over the entire cross section of the container, the container can be filled quickly.
  • the container To pour out the contents, the container must be cut open or a closure element with a pouring opening must be welded between the sealing surfaces. If the container is cut open, a pouring opening is created, which is less user-friendly because an aid is required to open it and the contents can easily spill when pouring. If a closure element is present, the closure element must be inserted between the sealing surfaces before it can be welded to them.
  • the closure element can be made of a different plastic than the container, which means that the container cannot be disposed of according to type.
  • a filling opening and a separate pouring opening can be provided on an extrusion bias-molded container. It is preferred if the filling opening is larger than the pouring opening. This allows the container to be filled quickly and the contents to be poured out precisely or transferred to another container. In addition, the material requirement is reduced if a screw cap is provided for a small pouring opening.
  • the use of such containers on conventional filling systems is not possible without special adjustments due to the geometry of the containers.
  • the container is preferably made of HDPE, with the proportion of recycled HDPE being between 10 and 100% by weight. This means that the container can be extrusion blow molded very easily and is gentle on the environment and materials. Task of the invention
  • the object of the invention is to create a container with a screw cap which is designed such that the container is reliably, i.e. in particular tightly, closed with the screw cap.
  • the container is made from a plastic material, in particular by extrusion blow molding, and has a body with a first end and a second end substantially opposite the first end and a jacket lying therebetween, wherein the second end has a base with a base and an opening is formed at the first end and the opening is defined by a neck surrounding the opening, which is formed in one piece with the container and an external thread is formed on the neck and a screw cap with an internal thread .
  • the external thread receives its final rigidity through screwing with the screw cap. Since the container is a lightweight container with thin walls for refilling purposes, the neck with the external thread also has thin walls and is less stable. However, this instability can be surprisingly compensated for by tightening the screw cap on the neck. Due to the thin neck wall and the low external thread thickness, the external thread can be compressed along the screw axis by the screw cap. This means that in addition to the neck, the external thread can also be formed to save material. The rigidity is achieved through a kind of “accordion effect” and the opening is reliably sealed.
  • the sealing effect between the sealing element and the neck is achieved in that the neck is expanded when the sealing element projects into the neck.
  • This type of sealing function enables the second neck to be particularly thin-walled because of the necessary rigidity is taken over by the sealing element to produce the seal. This also allows the neck to be formed using little plastic material.
  • the invention is also characterized in that the wall thickness of the screw cap is greater than the wall thickness of the container. This means that the rigidity of the screw cap is greater than that of the container neck.
  • the typically low rigidity of a refill bag can be used in a surprising manner in combination with the screw cap to create a tight and stable seal between the screw cap and the container neck.
  • the container has a wall thickness of 0.2-0.4 mm. This makes the container perfect as a refill container.
  • the low wall thickness not only saves resources but also allows the container to collapse when it is emptied.
  • the low wall thickness in the area of the neck allows it to adapt flexibly to the sealing element of the screw cap and the “accordion effect” described above can be achieved.
  • the screw cap expediently has a wall thickness of 0.7-1 mm. Such wall thickness dimensioning ensures sufficient stability of the sealing element and the internal thread to ensure a reliable seal of the container opening.
  • the wall thickness of the neck decreases towards its open edge.
  • the reduction in the wall thickness of the neck can be done in one step or through a continuous decrease.
  • the low wall thickness at the open edge makes it particularly flexible and can be easily expanded when the sealing element is pressed into the opening.
  • the screw cap has a projection onto which a tool can be attached and a torque can be transmitted from the tool to the cap. This means that the screw cap can be screwed onto the neck for the first time even if there is not enough space on the broad side of the container for a standard tool (capper) to place the cap on the second neck and therefore the capper cannot attach the screw cap to the outside can grab.
  • the approach is preferably a hexagon socket or another form-fitting connection using a multi-tooth.
  • the approach is expediently a depression which acts as the sealing element.
  • the sealing element fulfills two functions and the screw cap is required Appropriate design requires less plastic material to produce them.
  • the invention is preferably characterized in that the opening is defined by a neck surrounding the opening, which is formed in one piece with the container and that an external thread is formed on the neck, which can cooperate with the internal thread of a screw cap. This allows the container to be manufactured particularly quickly and cost-effectively.
  • the one-piece nature also guarantees that the plastic of the container and the plastic forming the opening are identical.
  • the container is free of a further opening. This means that the blow mold can be produced cost-effectively and price increases in the form of complicated blow molds are prevented.
  • a first and second shoulder expediently adjoins the neck.
  • the opening can have an optimized shape for the intended use of the refill container and can merge into the jacket of the container in a flowing shape. It is therefore also preferred if the first and second shoulders merge into the jacket of the container.
  • the opening is shaped such that it lies within the outline of the container bottom in a top view of the container. This simplifies the requirements for the blow mold and allows the neck to be shaped true to shape. This also enables simplified palletizing because the neck does not protrude. This is also an advantage if the container is to be decorated, for example printed, stuck with labels or the like or wrapped with shrink film.
  • the opening is located centrally within the outline of the container base. This means that the container has a symmetrical shape and is reminiscent of a bottle.
  • the floor has a main axis and a secondary axis and the opening is off-center on the main axis. This makes it easier to refill filling material into an existing container from the container without spilling the filling material.
  • the first shoulder expediently has a convex shape starting from the neck. The first shoulder therefore has the shape of an outwardly curved arch, which allows the neck to be positioned far outwards on the main axis, depending on how the application of the container requires it.
  • first and second shoulders have a concave shape starting from the neck and ending in a convex shape in the jacket.
  • the two shoulders can therefore be S-shaped, which enables pouring to improve flow.
  • the central/middle position of the neck also ensures that the shoulder angle can be made steeper. This ensures better compression pressure behavior. Since the refill container is symmetrical, the bottle does not need to be oriented on the filling line. This allows costs to be reduced.
  • the neck is bias-molded together with the container. This means that the entire container is made in a blow mold and only needs to be filled and closed with the screw cap. No further processing steps are necessary and the container is made from a single type of plastic.
  • Figure 1 a perspective view of an extrusion bias-formed container with a neck formed from the container, enclosing an opening, in a first embodiment
  • Figure 2 a side view of the container from Figure 1;
  • Figure 3 a top view of the container from Figure 1;
  • Figure 4 a bottom view of the container from Figure 1;
  • Figure 5 a perspective view of the extrusion bias-formed container with a neck formed from the container, enclosing an opening, in a second embodiment
  • Figure 6 a side view of the container from Figure 5;
  • Figure 7 a top view of the container from Figure 5;
  • Figure 8 a bottom view of the container from Figure 5;
  • Figure 9 the first embodiment of the container with a screwed-on cap
  • Figure 10 the second embodiment of the container with a screwed-on cap
  • Figure 11 a sectional view through the container neck and on the
  • Figure 12 a perspective sectional view through the container neck and the screw cap screwed onto the neck and
  • Figure 13 a perspective view of the screw cap.
  • the container 11 is intended in particular as a so-called “refill container”. This means that it is as light as possible and is stabilized by the filling material when it is full. Regardless of this, it has enough inherent stability to permanently maintain its container shape. After the filling material has been completely filled into an existing container, the refill container 11 can be folded up so small due to its relatively low inherent stability that its filling volume is almost zero. This approach is extremely sustainable, especially if the container is made from recycled plastic.
  • the container can be made of polyethylene or polypropylene.
  • the container 11 has a body 13 which has a first end 15 and a second end 17 which is essentially opposite the first end 15.
  • the second end 17 is sealed in a fluid-tight manner and is designed as a base 19 on which a standing surface 21 is formed.
  • an opening 23 is blow molded together with the remaining container 11 and is therefore formed simultaneously with the container 11 in the blow mold by inflating the container material.
  • the container 11 is preferably free of another opening.
  • the blow mold can be designed simply, the container 11 requires less material for its production and the opening can be closed by a screw cap 37 after filling.
  • the opening 23 is defined by a neck 25 surrounding the opening 23, to which a first and second shoulder 27, 29 connect.
  • the shoulders 27, 29 flow smoothly into the jacket 30 of the container 11.
  • the opening 23 lies within the mold separation and within the outline of the base 19 ( Figure 3 and Figure 7). This ensures that there is enough material to form an external thread 31 on the neck 25.
  • the opening 23 is arranged off-center on the main axis 33 in the top view.
  • the opening is arranged centrally on the main axis.
  • the first shoulder 27 extends convexly from the neck 25, whereas the second shoulder 29 has a concave shape from the neck and ends in a convex shape into the jacket.
  • the neck 25 is in a favorable position in order to be able to transfer the contents into another container without spilling.
  • the first and second shoulders 27, 29 have a concave shape starting from the neck 25 and end in a convex shape in the jacket 30.
  • the external thread 31 was developed specifically for the use of lightweight packaging, especially refill containers. It can be formed with very little material and only gets its final rigidity when it is screwed to the screw cap 37, since it is compressed by the attached screw cap 37.
  • the screw cap 37 has a sealing element 39 and an internal thread 41 formed, which projects into the opening 23 when the screw cap is placed on the neck 25.
  • the screw cap has an internal thread 41, which interacts with the external thread 31.
  • the sealing element 39 is designed to be so rigid that it can expand the thin-walled neck 25. This creates the sealing effect between the neck 25 and the screw cap 37.
  • the rigidity of the screw cap 37 and consequently of the sealing element 39 and the internal thread 41 is achieved in that the screw cap 37 has a wall thickness of, for example, 0.8 mm.
  • Figures 11 and 12 show the open edge 42 of the neck, the wall thickness of which is reduced. The reduction can take place via a stage 44.
  • the wall thickness of the open edge is preferably 0.2 mm, with the wall thickness of the container being between 0.2 mm and 0.4 mm. Due to this particularly small wall thickness, the neck is flexible and can be easily expanded in the radial direction by the sealing element 39. By screwing on the screw cap 37, a reliable seal can be created while simultaneously stabilizing the thin-walled neck 25.
  • the screw cap 37 has the necessary increased stability and the container neck 25 has the necessary flexibility.
  • the screw cap 37 preferably has a recess 43, which acts as the sealing element 39.
  • the recess can have an attachment for a tool in order to be able to transmit a torque to the screw cap 37 in a form-fitting manner.
  • the attachment can be a hexagon socket 45 or another multi-tooth.
  • the screw cap can also have a guarantee ring 47 with predetermined breaking webs 48, as shown in FIGS. 9 to 13.
  • the neck 25 also provides sufficient height so that a tether 49 can be provided on the guarantee ring 47.
  • the retaining band 49 holds the unscrewed threaded part 50 captively on the guarantee ring 47 or on the neck 25 after unscrewing.
  • the bottom 19 can have a groove 51 (FIG. 8) into which the bottom 19 can be folded. After the refill container has been emptied, it can be folded into a particularly small size using the groove 47 and requires little space when disposed of. 3 and 4 show a bottom shape or a container cross section which has the shape of a cam. This cam shape ensures that the user “intuitively” grips the bottle on the wider side.
  • the extrusion-blown container 11 is formed in one piece and the neck 25 is blown together with the container body 13 in a mold.
  • the neck is therefore an integral part of the container 11 and does not have to be subsequently inserted into and connected to it.
  • the container 11 is characterized in that that it is lightweight and thin-walled and yet has a sufficiently stable and therefore tight screw cap. The stability is created by tightening the screw cap 37 on the neck 25, since this compresses and stabilizes the external thread 31 along the longitudinal axis and the thin-walled neck 25, which can be expanded at its open edge 42 by the sealing element 39.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine einen Behälter (11) mit einer Schraubkappe (37), wobei der Behälter (11) aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellt ist und (11) einen Körper (13) mit einem ersten Ende (15) und einem dem ersten Ende im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Ende (17) und einem dazwischen liegenden Mantel (30) aufweist, wobei an dem zweiten Ende (17) ein Boden (19) mit einer Standfläche (21) und an dem ersten Ende (15) eine Öffnung (23) ausgebildet ist und dass die Öffnung (23) von einem die Öffnung (23) umgebenden Hals (25) definiert ist, welcher einstückig mit dem Behälter (11) ausgeformt ist und dass an dem Hals (25) ein Aussengewinde (31) ausgeformt ist, wobei die Schraubkappe (37) mit einem Innengewinde (41) versehen ist, welches bei aufgesetzter Schraubkappe mit dem Außengewinde (31) zusammenwirkt und wobei an der Innenseite der Schraubkappe ein Dichtelement (39) ausgeformt ist, welches im aufgesetzten Zustand in die Öffnung (23) ragt, wobei dass das Aussengewinde (31) durch die Verschraubung mit der Schraubkappe (37) seine endgültige Steifigkeit erhält.

Description

Extrusionsbiasgeformter Behälter mit Schraubkappe
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Behälter mit einer Schraubkappe, wobei der Behälter aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellt ist gemäss Oberbegriff des Anspruchs.
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 biasgeformte 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 extrusionsbiasgeformter Behälter, weicher ein erstes offenes Ende und ein zweites Ende aufweist, offenbart. Das erste Ende weist eine erste und zweite Siegelfläche auf. Die Siegelflächen umschliessen eine Füllöffnung und lassen sich nach der Befüllung fluid- dicht 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 extrusionsbiasgeformten 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. Der Einsatz solcher Behälter auf herkömmlichen Füllanlagen ist aufgrund der Geometrie der Behälter jedoch nicht ohne spezielle Anpassungen möglich.
Weil diese Behälter insbesondere für die Verwendung als Nachfüllverpackung vorgesehen sind, ist man besonders bestrebt diese Behälter mit geringstmöglichem Materialeinsatz herzustellen. Zentrale Bedeutung bei der Herstellung von extrusionsbiasgeformten Behältern hat die Ausgiessöffnung dann, wenn an dieser ein Gewinde ausgebildet ist, welches mit einem Verschlusselement in der Art einer Schraubkappe Zusammenwirken soll.
Das Bestreben den Materialeinsatz zu reduzieren, steht im Widerspruch zur Stabilität des Gewindes, welche notwendig ist, damit der Behälter mit der Schraubkappe dicht verschlossen werden kann.
Der Behälter ist bevorzugt aus HDPE hergestellt, wobei der Anteil an recyceltem HDPE zwischen 10 und 100 Gew% beträgt. Dadurch lässt sich der Behälter sehr gut extrusi- onsblasformen und ist umweit- und materialschonend. Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter mit einer Schraubkappe zu schaffen, die derart ausgebildet ist, dass der Behälter zuverlässig, d.h. insbesondere dicht, mit der Schraubkappe verschlossen ist.
Beschreibung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem aus Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellter Behälter mit einer Schraubkappe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 , durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Somit betrifft die Erfindung eine Kombination aus einem Behälter mit folgenden Merkmalen: der Behälter ist aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellt und weist einen Körper mit einem ersten Ende und einem dem ersten Ende im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Ende und einem dazwischen liegenden Mantel auf, wobei an dem zweiten Ende ein Boden mit einer Standfläche und an dem ersten Ende eine Öffnung ausgebildet ist und wobei die Öffnung von einem die Öffnung umgebenden Hals definiert ist, welcher einstückig mit dem Behälter ausgeformt ist und an dem Hals ist ein Aussengewinde ausgeformt sowie eine Schraubkappe mit Innengewinde.
Diese Kombination zeichnet sich dadurch aus, dass das Aussengewinde durch die Verschraubung mit der Schraubkappe seine endgültige Steifigkeit erhält. Da der Behälter ein leichtgewichtiger Behälter mit geringen Wandstärken für Nachfüllzwecke ist, ergibt sich daraus, dass auch der Hals mit dem Aussengewinde dünnwandig und weniger stabil ist. Diese Instabilität kann jedoch in überraschender Weise durch Festziehen der Schraubkappe auf dem Hals kompensiert werden. Durch die dünne Halswand und die geringe Aussengewindestärke lässt sich das Aussengewinde durch die Schraubkappe entlang der Schraubachse komprimieren. Dadurch kann neben dem Hals auch das Aussengewinde materialsparend ausgeformt werden. Die Steifigkeit erfolgt durch eine Art „Ziehharmonika-Effekt“ und die Öffnung ist zuverlässig abgedichtet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement und dem Hals dadurch realisiert, dass der Hals aufgeweitet ist, wenn das Dichtelement in den 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. Auch dadurch kann der Hals mit wenig Kunststoffmaterial ausgeformt werden.
Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Wandstärke der Schraubkappe grösser als die Wandstärke des Behälters ist. Dadurch ist die Steifigkeit der Schraubkappe grösser als die des Behälterhalses. Dadurch kann die typischerweise geringe Steifigkeit eines Nachfüllbeutels in überraschender Weise in Kombination mit der Schraubkappe dazu genutzt werden, dass eine dichte und stabile Abdichtung zwischen der Schraubkappe und dem Behälterhals hergestellt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Behälter eine Wandstärke von 0,2-0, 4 mm auf. Dadurch eignet sich der Behälter perfekt als Nachfüllbehälter. Die geringe Wandstärke ist nicht nur ressourcenschonend sondern ermöglicht auch, dass der Behälter bereits beim Entleeren kollabiert. Zudem ermöglicht die geringe Wandstärke im Bereich des Halses, dass sich dieser flexibel an das Dichtelement der Schraubkappe anpasst und der oben beschriebene «Ziehharmonika-Effekt» realisiert werden kann. Zweckmässigerweise weist die Schraubkappe eine Wandstärke von 0,7-1 mm auf. Eine derartige Wandstärkendimensionierung stellt eine ausreichende Stabilität des Dichtelements und des Innengewindes sicher, um eine zuverlässige Abdichtung der Behälteröffnung zu gewährleisten.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Wandstärke des Halses in Richtung seines offenen Randes abnimmt. Die Reduktion der Wandstärke des Halses kann über eine Stufe erfolgen oder durch eine kontinuierliche Abnahme. Durch die geringe Wandstärke an offenen Rand ist dieser besonders flexibel und lässt sich gut aufweiten, wenn das Dichtelement in die Öffnung gedrückt wird.
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 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. Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass die Öffnung von einem die Öffnung umgebenden Hals definiert ist, welcher einstückig mit dem Behälter ausgeformt ist und dass an dem Hals ein Aussengewinde ausgeformt ist, welches mit dem Innengewinde einer Schraubkappe Zusammenwirken kann. Dadurch lässt sich der Behälter besonders rasch und kostengünstig herstellen. Durch die Einstückigkeit ist auch garantiert, dass der Kunststoff des Behälters und der die Öffnung bildende Kunststoff identisch sind. Diese Merkmale ermöglichen, dass weitere Produktionsschritte obsolet sind und der Hals mitsamt dem Behälter sortenrein entsorgt werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter frei von einer weiteren Öffnung. Dadurch ist die Blasform kostengünstig herstellbar und Preistreiber in Gestalt von komplizierten Blasformen sind verhindert. Im Vergleich zur Ausführungsvariante mit zwei Hälsen entfällt hier der Schweißprozess auf der Fülllinie. Dadurch muss keine Schweissanlage auf der Fülllinie installiert werden, was zu erheblichen Kosteneinsparungen auf Kundenseite führt.
Zweckmässigerweise schliessen an den Hals eine erste und zweite Schulter an. Dadurch kann die Öffnung eine optimierte Form für den Einsatzzweck des Nachfüllbehälters haben und kann in einer fliessenden Formgebung in den Mantel des Behälters übergehen. Deshalb ist es auch bevorzugt, wenn die erste und die zweite Schulter in den Mantel des Behälters übergehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Öffnung derart ausgeformt, sodass sie in einer Draufsicht des Behälters innerhalb des Umrisses des Behälterbodens liegt. Dadurch sind die Anforderungen an die Blasform vereinfacht und der Hals lässt sich formtreu ausformen. Außerdem ermöglicht dies eine vereinfachte Palettierung, weil der 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.
Von Vorteil ist es, wenn die Öffnung mittig innerhalb des Umrisses des Behälterbodens liegt. Dadurch besitzt der Behälter eine symmetrische Ausformung und erinnert an eine Flasche.
Von Vorteil kann es auch sein, wenn der Boden eine Hauptachse und eine Nebenachse aufweist und die Öffnung aussermittig auf der Hauptachse liegt. Dadurch lässt sich Füllgut vereinfacht in einen bestehenden Behälter aus dem Behälter nachfüllen, ohne dass Füllgut verschüttet wird. Zweckmässigerweise weist die erste Schulter ausgehend von dem Hals eine konvexe Form auf. Die erste Schulter hat daher die Form eines nach aussen gewölbten Bogens, wodurch der Hals weit aussen an der Hauptachse positioniert werden kann, je nachdem wie es die Anwendung des Behälters erfordert.
Zweckmässig kann es auch sein, wenn die erste und die zweite Schulter ausgehend von dem Hals eine konkave Form aufweisen und in den Mantel in einer konvexen Form auslaufen. Die beiden Schultern können daher S-förmig sein, wodurch ein strömungsverbessertes Ausgiessen ermöglicht wird. Die zentrale/mittige Lage des Halses sorgt außerdem dafür, dass der Schulterwinkel steiler ausgeführt werden kann. Dies sorgt für ein besseres Stauchdruckverhalten. Da der Nachfüllbehälter symmetrisch ist, benötigt es auch keine Orientierung der Flasche auf der Fülllinie. Dadurch lassen sich die Kosten senken.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hals zusammen mit dem Behälter biasgeformt. Dadurch wird der gesamte Behälter in einer Blasform hergestellt und muss lediglich noch befüllt werden und mit der Schraubkappe verschlossen werden. Weitere Bearbeitungsschritte sind nicht notwendig und der Behälter ist sortenrein aus einem einzigen Kunststoff hergestellt.
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 1 : eine perspektivische Ansicht eines extrusionsbiasgeformten Behälters mit einem aus dem Behälter ausgeformten Hals, eine Öffnung umschliessend, in einer ersten Ausführungsform;
Figur 2: eine Seitenansicht des Behälters aus Figur 1 ;
Figur 3: eine Draufsicht des Behälters aus Figur 1 ;
Figur 4: eine Unteransicht des Behälters aus Figur 1 ;
Figur 5: eine perspektivische Ansicht des extrusionsbiasgeformten Behälters mit einem aus dem Behälter ausgeformten Hals, eine Öffnung umschliessend, in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 6: eine Seitenansicht des Behälters aus Figur 5;
Figur 7: eine Draufsicht des Behälters aus Figur 5; Figur 8: eine Unteransicht des Behälters aus Figur 5;
Figur 9: die erste Ausführungsform des Behälters mit einer aufgeschraubten Kappe;
Figur 10: die zweite Ausführungsform des Behälters mit einer aufgeschraubten Kappe;
Figur 11 : eine Schnittdarstellung durch den Behälterhals und die auf den
Hals aufgeschraubte Schraubkappe
Figur 12: eine perspektivische Schnittdarstellung durch den Behälterhals und die auf den Hals aufgeschraubte Schraubkappe und
Figur 13: eine perspektivische Ansicht der Schraubkappe.
In den Figuren 1 bis 4 und 9 bzw. 5 bis 8 und 10 sind zwei Ausführungsformen eines Behälters gezeigt, welcher aus einem Kunststoffmaterial im Extrusisonblasformen hergestellt ist und gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Der Behälter 11 ist insbesondere als ein sogenannter «Nachfüllbehälter» vorgesehen. D.h. er ist möglichst leichtgewichtig und wird durch das Füllgut stabilisiert, wenn er vollgefüllt ist. Ungeachtet dessen besitzt er genügend Eigenstabilität, um seine Behälterform dauerhaft beizubehalten. Nachdem das Füllgut vollständig in einen bestehenden Behälter umgefüllt wurde, lässt sich der Nachfüllbehälter 11 durch seine verhältnismässig geringe Eigenstabilität so klein zusammenfalten, dass sein Füllvolumen nahezu null ist. Dieser Ansatz ist äusserst nachhaltig, insbesondere wenn der Behälter aus einem recycelten Kunststoff hergestellt ist. Der Behälter kann aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt sein.
Der Behälter 11 weist einen Körper 13 auf, 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 Boden 19 ausgebildet, an dem eine Standfläche 21 ausgebildet ist.
An dem ersten Ende ist eine Öffnung 23 zusammen mit den übrigen Behälter 11 blas- geformt und wird daher gleichzeitig mit dem Behälter 11 in der Blasform durch Aufblasen des Behältermaterials ausgebildet. Bevorzugt ist der Behälter 11 frei von einer weiteren Öffnung. Dadurch kann die Blasform einfach gestaltet sein, der Behälter 11 benötigt für seine Herstellung weniger Material und die die Öffnung kann durch eine Schraubkappe 37 nach dem Befüllen verschlossen werden. Im Vergleich zur Ausführungsvariante mit zwei Hälsen entfällt hier der Schweissprozess auf der Fülllinie. Dadurch muss keine Schweissanlage auf der Fülllinie installiert werden, wodurch die Füllanlage kostengünstiger in der Anschaffung und im Betrieb ist.
Die Öffnung 23 ist von einem die Öffnung 23 umgebenden Hals 25 definiert, an welchen eine erste und zweite Schulter 27,29 anschliessen. Die Schultern 27,29 gehen fliessend in den Mantel 30 des Behälters 11 über.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung liegt die Öffnung 23 innerhalb der Formtrennung und innerhalb des Umrisses des Bodens 19 (Figur 3 und Figur 7). Dadurch ist gewährleistet, dass genügend Material für die Ausformung eines Aussengewindes 31 an dem Hals 25 vorhanden ist.
In den Figuren 3 und 7 ist gezeigt, dass der Boden 19 des Behälters eine Hauptachse 33 und eine Nebenachse 35 aufweisen kann. Die Öffnung 23 bzw. der Hals 25 liegen auf der Hauptachse, damit die im letzten Absatz beschriebene Anforderung erfüllt ist.
Im ersten Ausführungsbeispiel gemäss der Figuren 1 bis 4 ist die Öffnung 23 in der Draufsicht aussermittig an der Hauptachse 33 angeordnet. Im zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 8 ist die Öffnung mittig an der Hauptachse angeordnet.
In der ersten Ausführungsform verläuft die erste Schulter 27 vom Hals 25 ausgehend konvex, wohingegen die zweite Schulter 29 von dem Hals aus eine konkave Form aufweist und in den Mantel in einer konvexen Form ausläuft. Dadurch ist der Hals 25 in einer günstigen Position, um Füllgut ohne Verschütten in einen anderen Behälter umfüllen zu können.
In der zweiten Ausführungsform weisen die erste und die zweite Schulter 27,29 ausgehend von dem Hals 25 eine konkave Form auf und laufen in den Mantel 30 in einer konvexen Form aus.
Das Aussengewinde 31 wurde speziell für die Anwendung von leichtgewichtigen Verpackungen, insbesondere Nachfüllbehälter entwickelt. Es kann mit sehr wenig Material ausgeformt werden und erhält erst durch die Verschraubung mit der Schraubkappe 37 seine endgültige Steifigkeit, da es durch die aufgesetzte Schraubkappe 37 zusammengedrückt wird.
Die Schraubkappe 37 hat ein Dichtelement 39 und ein Innengewinde 41 ausgeformt, welches in die Öffnung 23 ragt, wenn die Schraubkappe auf den Hals 25 aufgesetzt ist. Zudem weist die Schraubkappe ein Innengewinde 41 auf, welches mit dem Aussengewinde 31 zusammenwirkt. Das Dichtelement 39 ist derart steif ausgeführt, dass es den dünnwandigen Hals 25 aufweiten kann. Dadurch entsteht die Dichtwirkung zwischen dem Hals 25 und der Schraubkappe 37. Die Steifigkeit der Schraubkappe 37 und demzufolge des Dichtelements 39 und des Innengewindes 41 wird erreicht, indem die Schraubkappe 37 eine Wandstärke von beispielsweise 0,8 mm aufweist.
In den Figuren 11 und 12 zeigen den offenen Rand 42 des Halses, dessen Wandstärke reduziert ist. Die Reduktion kann über eine Stufe 44 erfolgen. Die Wandstärke des offenen Randes beträgt bevorzugt 0,2 mm, wobei die Wandstärke des Behälters zwischen 0,2 mm und 0,4 mm beträgt. Durch diese besonders geringe Wandstärke ist der Hals flexibel und lässt sich in radialer Richtung durch das Dichtelement 39 gut aufweiten. Durch das Aufschrauben der Schraubkappe 37 lässt sich eine zuverlässige Abdichtung bei einer gleichzeitigen Stabilisierung des dünnwandigen Halses 25 erzeugen.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welchem die für die Dichtwirkung notwendige Materialflexibilität die Schraubkappe aufweist, weist erfindungsgemäss die Schraubkappe 37 die notwendige erhöhte Stabilität auf und der Behälterhals 25 die notwendige Flexibilität.
Die Schraubkappe 37 weist bevorzugt eine Vertiefung 43 auf, welche als das Dichtelement 39 wirkt. Die Vertiefung kann einen Ansatz für ein Werkzeug aufweisen, um ein Drehmoment auf die Schraubkappe 37 formschlüssig übertragen zu können. Der Ansatz kann ein Innensechskant 45 oder ein anderer Vielzahn sein.
Die Schraubkappe kann auch einen Garantiering 47 mit Sollbruchstegen 48 aufweisen, wie dies in den Figuren 9 bis 13 gezeigt ist. Der Hals 25 stellt auch eine ausreichende Höhe zur Verfügung, dass an dem Garantiering 47 ein Halteband 49 vorgesehen sein kann. Das Halteband 49 hält den abgeschraubten Gewindeteil 50 nach dem Abschrauben unverlierbar an dem Garantiering 47 bzw. an dem Hals 25.
Der Boden 19 kann eine Nut 51 aufweisen (Fig. 8), an welcher der Boden 19 eingefaltet werden kann. Nach der Entleerung des Nachfüllbehälters lässt sich dieser durch die Nut 47 besonders klein Zusammenlegen und benötigt bei der Entsorgung wenig Platz. In der Figur 3 und 4 ist eine Bodenform bzw. ein Behälterquerschnitt gezeigt, welcher die Form einer Nocke besitzt. Diese Nockenform sorgt dafür, dass die Flasche vom Benutzer «intuitiv» an der breiteren Seite gegriffen wird.
Der extrusionsgeblasene Behälter 11 ist einstückig ausgebildet und der Hals 25 wird gemeinsam mit dem Behälterkörper 13 in einer Form geblasen. Der Hals ist daher ein integraler Bestandteil des Behälters 11 und muss nicht im Nachhinein in diesen eingesetzt und mit diesem verbunden werden. Der Behälter 11 zeichnet sich dadurch aus, dass er leichtgewichtig und dünnwandig ist und trotzdem einen ausreichend stabilen und dementsprechend dichten Schraubverschluss aufweist. Die Stabilität entsteht durch das Festziehen der Schraubkappe 37 auf dem Hals 25, da dadurch das Aussengewinde 31 entlang der Längsachse komprimiert und stabilisiert wird und den dünnwandigen Hals 25, welcher an seinem offenen Rand 42 durch das Dichtelement 39 aufgeweitet werden kann.
Legende:
11 Behälter
13 Körper des Behälters
15 Erstes Ende
17 Zweites Ende
19 Boden
21 Standfläche
23 Öffnung
25 Hals
27 Erste Schulter
29 Zweite Schulter
30 Mantel
31 Aussengewinde
33 Hauptachse
35 Nebenachse
37 Schraubkappe
39 Dichtelement
41 Innengewinde
42 Offener Rand des Halses
43 Vertiefung
44 Stufe
45 Innensechskant
47 Garantiering
48 Sollbruchstege
49 Halteband
50 Gewindeteil
51 Nut

Claims

1. Behälter (11) mit einer Schraubkappe (37), wobei der Behälter (11) aus einem Kunststoffmaterial insbesondere im Extrusionsblasformen hergestellt ist und (11) einen Körper (13) mit einem ersten Ende (15) und einem dem ersten Ende im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Ende (17) und einem dazwischen liegenden Mantel (30) aufweist, wobei an dem zweiten Ende (17) ein Boden (19) mit einer Standfläche (21) und an dem ersten Ende (15) eine Öffnung (23) ausgebildet ist und dass die Öffnung (23) von einem die Öffnung (23) umgebenden Hals (25) definiert ist, welcher einstückig mit dem Behälter (11) ausgeformt ist und dass an dem Hals (25) ein Aussengewinde (31) ausgeformt ist, wobei die Schraubkappe (37) mit einem Innengewinde (41) versehen ist, welches bei aufgesetzter Schraubkappe mit dem Außengewinde (31) zusammenwirkt und wobei an der Innenseite der Schraubkappe ein Dichtelement (39) ausgeformt ist, welches im aufgesetzten Zustand in die Öffnung (23) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde (31) durch die Verschraubung mit der Schraubkappe (37) seine endgültige Steifigkeit erhält.
2. Behälter mit Schraubkappe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement (39) und dem Hals (25) dadurch realisiert ist, dass der Hals (25) aufgeweitet ist, wenn das Dichtelement (39) in den Hals (25) ragt.
3. Behälter mit Schraubkappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Schraubkappe grösser als die Wandstärke des Behälters ist.
4. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) eine Wandstärke von 0,2-0, 4 mm aufweist.
5. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubkappe (37) eine Wandstärke von 0,7-1 mm aufweist.
6. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Halses (25) in Richtung seines offenen Randes (42) abnimmt.
7. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubkappe (37) einen Ansatz aufweist, an welchem ein Werkzeug ansetzbar ist und ein Drehmoment von dem Werkzeug auf die Kappe übertragen werden kann.
8. Behälter mit Schraubkappe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz eine Vertiefung (43) ist, welche als das Dichtelement (39) wirkt.
9. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter der Nachfüllung von Füllgut in einen bestehenden Behälter dient und nach der Entleerung auf ein Füllvolumen gegen null faltbar ist.
10. Behälter mit Schraubkappe einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) frei von einerweiteren Öffnung ist.
11. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Hals (25) eine erste und zweite Schulter (27,29) anschliessen.
12. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schulter (27,29) in den Mantel (30) des Behälters (11) übergehen.
13. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (23) derart ausgeformt ist, sodass sie in einer Draufsicht des Behälters (11) innerhalb des Umrisses des Bodens (19) liegt.
14. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (23) mittig innerhalb des Umrisses des Bodens (19) liegt.
15. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (19) eine Hauptachse (33) und eine Nebenachse (35) aufweist und die Öffnung (23) aussermittig auf der Hauptachse (33) liegt. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schulter (27) ausgehend von dem Hals (25) eine konvexe Form aufweist. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schulter (27,29) ausgehend von dem Hals (25) eine konkave Form aufweisen und in den Mantel (30) in einer konvexen Form auslaufen. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (25) zusammen mit dem Behälter (11) blasge- formt ist. Behälter mit Schraubkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) aus HDPE hergestellt ist, wobei der Anteil an recyceltem HDPE zwischen 10 und 100 Gew% beträgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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