DE60004305T2

DE60004305T2 - Plastikflasche versehen mit einer halterung für einen griff und vorrichtung zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE60004305T2
Application number: DE60004305T
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Cerveny
Original assignee: Perrier Vittel Management et Technologie SA
Current assignee: Nestle Waters Management and Technology SAS
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2020-04-29
Also published as: AU4411100A; FR2793214B1; PT1094927E; HK1038720A1; EP1094927A1; FR2793214A1; WO2000067989A1; ATE246586T1; DE60004305D1; ES2203458T3; EP1094927B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Handgriff für Kunststoffflaschen und eine Flasche, die zum Aufnehmen des genannten Handgriffs ausgestattet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht einschränkend, Flaschen oder dickbauchige Flaschen großen Formats (Kapazität), um ihr Greifen zu erleichtern.
Die Flaschen werden durch Blasen von Vorformlingen hergestellt, die durch Spritzgießen erhalten werden. Die Flaschen werden im Wesentlichen durch einen rohrförmigen Körper gebildet, der durch einen Hals verlängert ist, auf dessen Ende ein Verschluss aufgeschraubt wird. In der Nähe des Gewindeabschnitts weist der Flaschenhals im Allgemeinen einen ringförmigen Bund auf, der auf dem Vorformling während des Spritzgießens angeformt wird.
Der verwendete Werkstoff ist Polyethylenterephtalat, das im nachfolgenden Text mit der Abkürzung PET bezeichnet wird.
Gegenwärtig werden auf dem Markt zwei Handgrifftypen vorgeschlagen, und zwar:

– ein Handgriff, der mit dem Vorformling der Flasche einteilig gespritzt wird und der die folgenden Hauptnachteile aufweist:
– höherer Preis (benötigt 7 bis 9 g PET)
– ungünstige Transportergonomie; das Scharnier aus PET ist starr, die Schwerkraft wirkt nicht in der Achse der Flasche,
– der Handgriff behindert die Konditionierungsmittel (Verpackung, Karton)
– der Formvorgang stört erheblich den Einbau einer aufschrumpfbaren Hülle,
- komplizierter Formvorgang (1,5-mal teurer)
– um 20% längere Zykluszeitdauer und in gleichem Maße niedrigere Produktivität,
– kalter Zyklus gegenwärtig nicht realisierbar
– ein von den Herstellern standardmäßig vorgesehener Handgriff aus PET, der an den Hals angespritzt wird und der den Einbau einer aufschrumpfbaren Hülle ermöglicht, wobei jedoch:
– der Handgriff relativ teuer ist (die gleiche Größenordnung wie der Preis des Verschlusses)
– die Investitionskosten der Spritzgießform hoch sind, die Zeitdauer des Spritzzyklus wichtig ist (die Durchgangsstrecke des Materials ist sehr lang), die Oberfläche jedes Abgusses in der Gießform wichtig ist und die Verwendung einer Spritzgießmaschine erfordert, bei deren Schließgruppe hohe Kräfte erforderlich sind; die Produktivität niedrig ist, der Amortisierungsanteil im Preis der Flasche hoch ist;
– die logistischen Transportkosten der unverpackten Flaschen vor der Verwendung in einer Abfüllfabrik in Anbetracht der niedrigen Beladungsdichte hoch sind.

Um die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen, prüfte die Anmelderin im Gegensatz zu bekannten Ideen, ob es möglich ist, einen gespritzten Handgriff an Stifte anzubringen, die an dem Vorformling während des Spritzgießens angeformt wurden.
Dieses Verfahren wurde noch nie durchgeführt, weil es als unvereinbar mit den Verfahren und den Werkzeugen für die Herstellung von Vorformlingen angesehen wurde.
Die Anmelderin hatte sämtliche Probleme durch einen Vorformling aus Kunststoff erfolgreich gelöst, wie im Patentanspruch 1 beschrieben ist.
Der Vorformling, oder die erfindungsgemäße Flasche, die im Patentanspruch 7 beschrieben ist, weist vorzugsweise zwei Einhängestifte auf, die diametral gegenüberliegend an ihrem Hals vorgesehen sind.
Die Verbindungen der Einhängestifte liegen vorzugsweise in der Ebene eines Abstützbundes des Vorformlings oder der Flasche.
Gemäß einer bevorzugten, jedoch nicht einschränkenden Variante weisen die Stifte die Form einer bohnenförmig verlängerten Platte mit zwei an einen Kreis anschließenden Enden auf.
Eine Baugruppe Flasche – Handgriff gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch 13 beschrieben.
Beim Gießen des Vorformlings wird ein Werkzeug verwendet, das im Anspruch 15 beschrieben ist.
Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den folgenden beiliegenden Zeichnungen besser verstanden, wobei in den Zeichnungen zeigen:
1 eine Ansicht eines Handgriffes gemäß der Erfindung, der am Hals eines Vorformlings angebracht ist,
2 einen horizontalen Schnitt des Halses von Vorformlingen gemäß der Erfindung, der die Form der Einhängestifte zeigt,
3 eine Ansicht des oberen Bereichs einer Flasche gemäß der Erfindung, die mit einem Handgriff gemäß der Erfindung sowie mit einer Schutzhülle ausgestattet ist, die den Verschluss umhüllt,
4 einen Schnitt einer Spritzgießmaschine zur Herstellung von Vorformlingen gemäß der Erfindung,
5a, 5b, 5c Detaildarstellungen eines ersten Typs einer klassischen Spritzgießmaschine, die eine geschlossene Gießform, die Gießform in offenem Zustand im vertikalen Schnitt und die Gießform in offenem Zustand im horizontalen Schnitt zeigen,
6a, 6b, 6c Detaildarstellungen eines zweiten Typs einer klassischen Spritzgießmaschine, die eine geschlossene Gießform, die Gießform in offenem Zustand im vertikalen Schnitt und die Gießform in offenem Zustand im horizontalen Schnitt zeigen.
Die 1 und 3 zeigen einen gurtförmigen Handgriff (1), zum Beispiel, jedoch nicht einschränkend, einen klassisch gespritzten Gurt, der durch einen rechteckigen biegsamen Gurt (2) gebildet ist, der an jedem Ende ein Einhängeauge (3) aufweist, das dazu bestimmt ist, mit jeweils einem Einhängestift (4) der Flasche zusammenzuwirken.
Der Hals (5) der Flasche oder des Vorformlings (8) weist zwei Einhängestifte (4) auf, die diametral gegenüberliegend im unteren Bereich des Gewindeabschnitts eines Verschlusses (13) ausgebildet sind.
Die charakteristischen Eigenschaften der Stifte ergeben sich einerseits aus ihrer Herstellungsart und andererseits aus ihrer Form und Abmessungen.
Die Stifte werden durch Spritzgießen auf dem Hals des Vorformlings vor der Fertigung der Flasche durch Blasen hergestellt.
Ihre Form sowie ihre Position verhindern jegliches Risiko des Verhakens von Vorformlingen untereinander. Während der späteren Phasen der Herstellung, beispielsweise im Fall eines kalten Zyklus, sollen die Vorformlinge, während sie unverpackt in die Container hinein fallen, auf keinen Fall sich miteinander verhaken und in der Einrichtung zum Sortieren/Ausrichten ausgerichtet werden können.
Im Fall eines quadratischen oder rechteckigen Behältnisses erlauben diese Stifte deren Positionierung.
Die Verbindungen (6) der Stifte (4) mit dem Körper des Vorformlings liegen vorzugsweise in der Ebene des Abstützbundes (7), um gegenseitige Konflikte oder Zusammenstöße miteinander oder mit Einrichtungen zum Schutz des Halses gegen die Strahlung in den Temperaturvorbereitungsöfen zu verhindern.
Die Stifte (4) können kugelförmig, halbkugelförmig, plattenförmig und/oder kreisförmig ausgeführt sein, so dass Verdrehungen ohne Zusammenstöße zwischen zwei benachbarten Stiften begünstigt werden.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel weisen die Stifte die Form einer bohnenförmig verlängerten Platte mit zwei abgerundeten Enden (4a, 4b) auf, die einen Kreis bilden, derart, dass die Umfangsoberfläche (A) eines Stiftes (4) ohne Verklemmen auf einer Oberfläche (B) eines benachbarten Stiftes abrollt.
Um ein Ineinandergreifen wirksam zu verhindern, sollen die Abmessungen h₁ und h₂ für einen gegebenen Durchmesser D des Halses sorgfältig gewählt werden, wobei h₁ die maximale Höhe des Reliefs des Stiftes und h₂ seine maximale Breite (siehe 2) sind.
Es wird nicht einschränkend ein Verhältnis (h₁ + h₂)/D gewählt, das zwischen 0,6 und 0,14 liegt, vorzugsweise ungefähr 0,4 beträgt.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die in einem senkrechten Schnitt eine Spritzgießmaschine zum Gießen eines Vorformlings darstellt.
Es handelt sich um eine Maschine klassischen Typs mit einem Gießhohlraum (9), der in einem Kern (10) für die innere Form des Rohrs ausgebildet ist, mit einer zweiteiligen Bundleiste (11a, 11b) für die äußere Form des Gewindeabschnitts und des Bundes sowie mit zwei Platten (12a, 12b) für die äußere Form des Rohrs.
Das Öffnen der Gießform zum Herausnehmen des Vorformlings aus der Form erfolgt in einer vertikalen mittleren Verbindungsebene (P1) sowie in einer horizontal vorgesehenen Verbindungsebene (P2), die, wie 4, 5, 6 darstellen, hier auf dem Niveau des Bundes verläuft.
Um die Stifte gemäß der Erfindung am wirtschaftlichsten zu realisieren ist es erforderlich, sie in der Schnittlinie der Verbindungsebenen P1 und P2 vorzusehen.
Außerdem können die bereits existierenden Werkzeuge derart modifiziert werden, dass die Hohlräume in Form der Stifte (6', 4') durch Werkstoffabtrag ausgebildet werden.
Die Detaildarstellungen (5a, 5b, 5c und 6a, 6b, 6c) zeigen die Phasen des Öffnungsvorgangs der Gießform bei zwei gewöhnlich verwendeten Typen der Spritzgießmaschinen.
Unter den charakteristischen Eigenschaften der Erfindung wird erwähnt, dass

– der extrudierte gurtförmige Handgriff 3 bis 4 g Polyethylen (ggf. wiederverwertetes Polyethylen) benötigt, wobei die für seine Herstellung notwendigen Investitionskosten sehr niedrig sind,
– die Beladungsdichte ähnlich der Materialdichte (90%) ist, wobei die logistischen Kosten 10 bis 15-mal niedriger sind,
– die Transportergonomie für den Verbraucher aufgrund der Biegsamkeit des Polyethylens hervorragend ist, wobei die Wirkung der Schwerkraft in der Achse der Flasche erfolgt,
– der Handgriff keinesfalls die Konditionierungsmittel (Verpackung, Karton) behindert,
– der gurtförmige Handgriff das Anbringen einer Aufschrumpfhülle (13) nicht stört, da er mit zwei Öffnungen versehen ist, die das Aufschrumpfen der Hülle (3) gar nicht beeinflussen,
– die Stifte 1 bis 1,5 g PET benötigen und die Einspritzzykluszeiten nicht beeinflussen, wobei das Design der Gießform einfach ist und durch Werkstoffabtrag bei existierenden Gießformen realisiert wird.

Claims

Kunststoff-Vorformling mit einem Hals (5) zur Herstellung von Flaschen durch Blasen, der mehrere Einhängestifte (4) aufweist, die einstückig mit dem Vorformling ausgebildet sind und während des Spritzgießverfahrens an den genannten Vorformling angepasst werden.
Vorformling nach dem vorhergehenden Anspruch, der zwei Einhängestifte (4) aufweist, die diametral gegenüberliegend auf seinem Hals (5) vorgesehen sind.
Vorformling nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Verbindungen (6) der Einhängestifte (4) in der Ebene eines Abstützbundes (7) liegen.
Vorformling nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Stifte die Form einer bohnenförmig verlängerten Platte mit zwei abgerundeten, an einen Kreis anschließenden Enden (4a, 4b) aufweisen.
Vorformling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Verhältnis h₁ + h₂/D zwischen 0,6 und 0,14 liegt.
Vorformling nach Anspruch 5 bei dem das Verhältnis ungefähr 0,4 beträgt.
Kunststoffflasche, die durch Blasen eines durch Spritzgießverfahren erhaltenen Vorformlings hergestellt wird, der mehrere Einhängestifte (4) aufweist, die einstückig mit dem Vorformling ausgebildet sind und während des Spritzgießverfahrens an den genannten Vorformling angepasst werden.
Kunststoffflasche nach Anspruch 7, die zwei Einhängestifte (4) aufweist, die diametral gegenüberliegend auf ihrem Hals (5) vorgesehen sind.
Flasche nach Anspruch 8, bei der die Verbindungen (6) der Einhängestifte (4) in der Ebene eines Abstützbundes (7) liegen.
Flasche nach einem der Ansprüche 8 bis 9, bei der die Stifte die Form einer bohnenförmig verlängerten Platte mit zwei abgerundeten, an einen Kreis anschließenden Enden (4a, 4b) aufweisen.
Flasche nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der das Verhältnis h₁ + h₂/D zwischen 0,6 und 0,14 liegt.
Flasche nach Anspruch 8, bei der das Verhältnis ungefähr 0,4 beträgt.
Baugruppe Flasche-Griff, bei der die Flasche eine Flasche nach einem der Ansprüche 8 bis 12 ist und der Griff ein rechteckiger Gurt (2) ist, der an jedem Ende ein Einhängeauge (3) aufweist.
Baugruppe Flasche-Griff nach Anspruch 13, bei der der Griff ein extrudierter Gurt ist.
Werkzeug zum Spritzgießen für die Herstellung von Vorformlingen von Kunststoffflaschen nach Anspruch 1, mit einer vertikalen Dichtungsebene P1 und einer horizontalen Dichtungsebene P2, das Hohlräume in Form von Stiften aufweist, die in Schnittflächen der Dichtungsebenen P1 und P2 angeordnet sind.