DE60107314T2

DE60107314T2 - Kunststoffbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60107314T2
Application number: DE60107314T
Authority: DE
Inventors: Yoji Kawasaki-shi Tanaka; Toru Misato-shi Ichikawa; Tomio Taito-ku Tahara
Original assignee: Hosokawa Yoko KK; Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hosokawa Yoko KK; Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP4275287B2; EP1138605A2; DE60107314D1; EP1138605B1; EP1138605A3; US20010026872A1; KR100786912B1; JP2001278292A; KR20010095098A; US7048883B2; EP1138605A8; US20040135288A1; US6712232B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffbehälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wie Eau de Toilette oder Sojasoße, insbesondere einen Kunststoffbehälter zur Aufnahme einer Nachfüllung, und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kunststoffbehälters zur Aufnahme einer Nachfüllung.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine bekannte Patrone, das heißt ein Kunststoffbehälter, der geeignet ist, ein fluides Material, wie einen Klebstoff, auslaufsicher aufzunehmen, wird durch ein Einspritzgießverfahren unter Verwendung einer Form ausgebildet.
5 zeigt eine Patrone 101, die durch Einspritzgießverfahren unter Verwendung einer Form hergestellt wurde. Die Patrone 101 weist ein Rohr 102 aus einem Kunststoffverbundwerkstoff auf, ein gegossenes Bodenteil 103, das mit dem unteren Ende des Rohrs 102 verbunden ist, einen oberen gegossenen Teil 104, der mit dem oberen Endteil eines Rohrs 102 verbunden ist, und ein Bodenelement 106 aus Kunststoffverbundwerkstoff, das mit dem unteren Ende des gegossenen Bodenteils 103 verbunden ist. Wenn die Patrone 101 durch ein Einspritzgießverfahren hergestellt wird, muß eine Form, die in das Rohr 102 eingesetzt wird, geeignet sein, aus dem Rohr 102 entnommen zu werden. Infolgedessen muß die innere Umfangsfläche des Rohrs 102 glatt sein und darf keine Unregelmäßigkeiten aufweisen, und das Rohr 102 muß sich vom unteren Ende auf der Seite des gegossenen Bodenteils 103 in Richtung des oberen Endes auf der Seite des oberen gegossenen Teils 104 geringfügig verjüngen.
6 ist eine Ansicht im Schnitt, die zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der bekannten Patrone 101 beiträgt. Das Rohr 102 hat die Form eines Rohrs mit einander gegenüberliegenden offenen Enden. Das Rohr 102 wird auf einen Werkzeugdorn 100 gesetzt, das heißt einen Metallkern, der sich vom unteren Ende in Richtung des oberen Endes verjüngt. Wenn der Werkzeugdorn 100, der das Rohr 102 hält, in eine Form 111 gesetzt wird, bildet sich ein Gießhohlraum 103a, der dem ringförmigen gegossenen Bodenteil der Patrone 101 entspricht, um das untere Ende des Rohrs 102, und ein Gießhohlraum 104a, der dem oberen gegossenen Teil 104 entspricht, wird um den oberen Endbereich des Rohrs 102 herum ausgebildet. Die Gießhohlräume 103a und 104a werden an einen Einspritzkanal 112 angeschlossen, der in der Form 111 ausgebildet ist. Nach dem Rohr 102 in die Form 111 gesetzt worden ist, wird ein geschmolzenes Kunstharz, wie ein geschmolzenes Polyethylenharz, durch eine Öffnung 113, die in der Form 111 ausgebildet ist, und den Einspritzkanal 112 mit Hilfe einer Einspritzgießvorrichtung in die Gießhohlräume 103a und 104a eingespritzt. Auf diese Weise wird ein Körper aus dem Rohr 102, das mit einem ringförmigen gegossenen Bodenteil 103 an seinem unteren Endbereich und einem gegossenen oberen Teil 104, das mit dem oberen Bereich 102 verbunden ist, und einem offenen Bodenende gebildet.
Da die Patrone 101 durch ein Einspritzgießverfahren unter Verwendung der Form ausgebildet wird, muß das gegossene Bodenteil 103 in ringförmiger Form am unteren Endbereich des Rohrs 102 ausgebildet werden, wenn das gegossene obere Teil 104, das eine Auslaßöffnung aufweist, mit dem oberen Ende eines Teils des Rohrs 102 verbunden wird. Da der gegossene Bodenteil 103 offen ist, muß das Bodenelement 106 des Kunststoffverbundwerkstoffes, vergleichbar mit dem, das das Rohr 102 bildet, durch ein Wärmeschweißverfahren mit dem unteren Ende des gegossenen Bodenteils 103 verbunden werden.
Da das Bodenteil 106 des Kunststoffverbundwerkstoffes mit dem gegossenen Bodenteil 103 der Patrone 101 verbunden wird, bilden sich in der Verbindung 106a des gegossenen Bodenteils 103 und des Bodenelements 106 leicht Zwischenräume, falls die Steifheit des gegossenen Bodenteils 103 unzureichend ist und das gegossene Bodenteil 103 während des Transports belastet wird, und die Patrone 101 kann leicht herabfallen. Wenn das Bodenelement 106 aus Kunststoffverbundwerkstoff nur unzureichend mit dem gegossenen Bodenteil 103 verbunden ist, tritt der Inhalt der Patrone 101 durch die fehlerhaft verbundenen Teile der Verbindung des Bodenelements 106 mit dem gegossenen Bodenteil 103 aus. Sogar wenn das Bodenelement 106 dicht mit dem gegossenen Bodenteil 103 verbunden ist, wird das Bodenelement 106 aus Kunststoffverbundwerkstoff durch eine scharfe Spitze zerstört und der Inhalt fließt aus oder die Schutzeigenschaften des Bodenelements 106 werden zerstört.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorangehenden Probleme, und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kunststoffbehälter mit einer festen Bodenwand bereitzustellen, die durch Gießen eines Kunststoffmaterials hergestellt wird und bei der keine unbeabsichtigte Bildung von Löchern und eines daraus folgenden ein Austreten des Inhaltes des Kunststoffbehälters auftreten.
Ein Kunststoffbehälter nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Rohr aus Kunststoffverbundwerkstoff, eine Bodenwand, die derart gebildet ist, daß sie mit Hilfe eines Einspritzgießvorgangs mit der inneren Umfangsfläche des unteren Endebereichs des Rohrs verbunden werden kann, einen Ring, der an der äußeren Umfangsfläche des oberen Endbereichs des Rohrs mit Hilfe eines Einspritzgießverfahrens ausgebildet ist und eine obere Abdeckung, die mit ei nem Ausguß versehen und mit einer oberen Endfläche des Rings verbunden ist.
Da die Bodenwand mit der inneren Umfangsfläche des unteren Endbereichs des Rohrs verbunden ist und der Ring mit der äußeren Umfangsfläche des oberen Endbereichs des Rohrs verbunden ist, kann ein Werkzeugdorn, der für einen Einspritzgießvorgang in das Rohr eingeführt worden ist, aus dem Rohr herausgezogen werden. Infolgedessen können die Bodenwand und der Ring des Kunststoffbehälters mit Hilfe des Einspritzgießvorganges integriert mit dem Rohr ausgebildet werden, um so den Kunststoffbehälter zu bilden. Die auf diese Weise durch den Einspritzgießvorgang gebildete Bodenwand ist gegenüber Bruch beständiger als die Bodenwand aus Kunststoffverbundwerkstoff.
In dieser Erfindung wird der Ausdruck "Einspritzgießvorrichtung" in dem Sinne verwendet, daß der Kunststoffbehälter nach den folgenden Schritten hergestellt wird:
Bilden des Rohrs, Setzen des Rohrs auf einen Werkzeugdorn, Einführen des rohrhaltenden Werkzeugdorns in eine Form, Einspritzen eines geschmolzenen Harzes in den ersten und den zweiten Hohlraum, die die Bodenwand und den Ring bilden und Binden der oberen Abdeckung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffbehälters in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Ansicht im Schnitt ist, die zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des in 1 gezeigten Kunststoffbehälters beiträgt,
3(a) eine Ansicht des in 1 gezeigten Kunststoffbehälters im Halbschnitt ist,
3(b) ein vergrößerter Teil von A, das in 3(a) gezeigt ist,
4 eine perspektivische Ansicht ist, die zur Erläuterung der Anwendung des in 1 gezeigten Kunststoffbehälters als Behälter zur Aufnahme einer Nachfüllung beiträgt,
5 eine Ansicht einer dem Stand der Technik entsprechenden Patrone (eines Kunststoffbehälters) ist und
6 eine Ansicht im Schnitt ist, die zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der in 5 gezeigten Patrone beiträgt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nach den 1 und 3 weist ein Kunststoffbehälter 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein aus einem Kunststoffverbundwerkstoff gebildetes Rohr 2, eine Bodenwand 3, die so ausgebildet ist, daß sie mit Hilfe eines Einspritzgießverfahrens integriert mit der innen Umfangsfläche eines unteren Endbereichs des Rohrs 2 verbunden werden kann, einen Ring 4, der so ausgebildet ist, daß er mit der äußeren Umfangsfläche eines oberen Endbereichs des Rohrs 2 verbunden werden kann, und eine obere Abdeckung 6, die mit einem Ausguß 5 versehen ist und mit der oberen Endfläche des Rings 4 verbunden ist, auf.
Bei dem Rohr 2 handelt es sich um ein rohrförmiges Element mit einander gegenüberliegenden offenen Enden, die durch Aufrollen eines rechteckigen Kunststoffverbundwerkstoffes in Rohrform und Verbinden der gegenüberliegenden Seitenteile des rechteckigen Kunststoffverbundwerkstoffes durch eine überlappende Verbindung hergestellt sind. Das Rohr 2 kann auch durch Verbinden der gegenüberliegenden Seitenkanten des rechteckigen Kunststoffverbundwerkstoffes in einer stumpf aneinander stoßenden Verbindung ausgebildet sein.
Bei dem Kunststoffverbundwerkstoff kann es sich z. B. um eine flexible, opake Verbundschicht handeln, die durch Laminieren eines 30 bis 60 μm dicken Polyethylenschicht, einer 12 μm Polyesterschicht, einer 9 μm dicken Aluminiumfolie und einer 30 bis 60 μm dicken Polyethylenschicht gebildet ist. Bei dem Kunststoffverbundwerkstoff kann es sich um eine transparente Verbundschicht handeln, die durch Laminieren einer 30 bis 60 μm dicken Gußpolypropylenschicht, einer 12 μm mit Siliciumdioxid beschichteten Schicht und einer 30 bis 60 μm dicken Gußpolypropylenschicht gebildet ist.
Wie in 1 gezeigt ist, hat die obere Abdeckung 6 einen runden Flansch 7, dessen Umriß mit dem des Rings 4 übereinstimmt. Der Ausguß 5 steht über einen zentralen Teil des Flansches 7 vor. Ein Schraubgewinde 8 ist auf der äußeren Umfangsfläche des Ausgusses 5 ausgebildet, um eine Kappe auf den Ausguß 5 zu schrauben. Vorsprünge sind in Winkelintervallen auf einem Teil der unteren Fläche des Flansches 7 in Übereinstimmung mit der oberen Endfläche des Rings 4 ausgebildet. Die Vorsprünge haben einen Querschnitt in der Form, die im wesentlichen an ein regelmäßiges Dreieck erinnert, eine Breite in dem Bereich von 0,5 bis 0,7 mm und eine Höhe in dem Bereich von 0,5 bis 0,7 mm.
Nach 2 ist das Rohr 2 mit gegenüberliegenden offenen Ende auf einen konischen Werkzeugdorn 10 montiert, der als Kern dient. Wenn der Werkzeugdorn 10, der das Rohr 2 hält, in eine Form 11 gesetzt wird, wird ein Gießhohlraum 3a zum Gießen der Bodenwand 3 des Kunststoffbehälters 1 innerhalb eines Endbereichs des Rohrs 2 und ein Gießhohlraums 4a zum Gießen des Rings 4 um den anderen Bereich des Rohrs 2 ausgebildet. Die Gießhohlräume 3a und 4a sind mit Einspritzkanälen 12, die in der Form 11 ausgebildet sind, verbunden.
Nachdem der Werkzeugdorn 10, der das Rohr 2 hält, sorgfältig in die Form 11 eingesetzt worden ist, wird ein ge schmolzenes Kunstharz, wie geschmolzenes Polyethylenharz, durch eine Öffnung 13 und die Gießkanäle 12, die in der Form 11 ausgebildet sind, in die Gießhohlräume 3a und 4a mit Hilfe einer Einspritzgießmaschine eingespritzt. So werden die Bodenwand 3 und der Ring 4 integriert mit dem Rohr 2 ausgebildet, so daß ein Körper mit einem offenen oberen Ende gebildet wird.
Anschließend wird die obere Abdeckung 6 auf den Körper gesetzt, wobei die Vorsprünge 7c, die am Flansch 7 ausgebildet sind, in Kontakt mit den Endflächen des Ringes 4 stehen und die Vorsprünge 7c durch Vibrationen, die mit Hilfe eines Ultraschallschweißgerätes auf sie abgegeben werden, zusammengepreßt, um den Flansch 7 auf den Ring 5 zu schweißen. Auf diese Weise wird der Kunststoffbehälter 1 mit einer oberen Abdeckung 6, welche mit dem Ausguß 5 versehen ist, gebildet. Die obere Abdeckung 6 ist mit dem Flansch 7 versehen und der Ausguß 5 ist mit dem Schraubgewinde 8a versehen, um eine Kappe 8 auf den Ausguß 5 zu schrauben. Wie in 3(a), 3(b) zu sehen ist, sind die Vorsprünge 7c auf der unteren Oberfläche eines Umfangsbereiches des Flansches 7 in geeigneten Winkelintervallen ausgebildet. Die Vorsprünge 7c werden durch Vibrationen, die auf diese mit Hilfe eines Ultraschallschweißgerätes abgegeben werden, zusammengedrückt und schließlich werden die Vorsprünge 7c in den Ring 4 gepreßt und verschwinden.
Der Kunststoffbehälter 1 wird vergleichbar mit herkömmlichen Glasflaschen und gegossenen Kunststoffbehältern zur Aufnahme einer Flüssigkeit wie Eau de Toilette oder Sojasoße verwendet, kann stabil alleine stehen und ist widerstandsfähig gegenüber der Bildung winziger Lecks.
Wenn der Kunststoffbehälter 1 zur Aufnahme einer Nachfüllung verwendet wird, wird der Ring 4 mit einem Außendurchmesser gebildet, der dem Innendurchmesser eines offenen Endbereichs 20a eines äußeren Behälters 20 entspricht, wobei der Flansch 7 mit einem äußeren Durchmesser gebildet wird, der geringfügig größer ist als der des Rings 4, so daß der Umfangsbereich 7a des Flansches 7 sich über den Außenumfang des Rings 4 erstreckt. Der äußere Behälter 20 weist einen Öffnungsbereich 20a auf, der mit einem Schraubgewinde 21 auf der äußeren Umfangsfläche versehen ist. Eine Befestigungskappe 24 hat eine Seitenwand, die mit einem Schraubgewinde 22 an der inneren Umfangsfläche versehen ist und eine obere Wand, die mit einer Öffnung 23 versehen ist, durch die der Ausguß 5 des Kunststoffbehälters 1 nach außen vorsteht.
Der Körper 2 des Kunststoffbehälters 1 verjüngt sich von einem Ende auf der Seite des Ausgusses 5 in Richtung des anderen Endes auf der Seite der Bodenwand 3. Infolgedessen kann der Kunststoffbehälter 1 einfach in den Außenbehälter 20 eingesetzt werden. Bevorzugt besteht der äußere Behälter 20 aus Glas oder einem harten Kunststoffmaterial. In 4 wird die Kappe 8 auf den Ausguß 5 des Kunststoffbehälters geschraubt.
Wenn der Kunststoffbehälter 1 und der äußere Behälter 20 zusammengebaut werden, wird der Kunststoffbehälter 1 vom Boden ausgehend nach oben in den äußeren Behälter 20 eingesetzt, so daß der Ring 4 dicht in den offenen oberen Teil 20a des äußeren Behälters 20 paßt und der Umfangsbereich 7a des Flansches 7 auf der oberen Endfläche des offenen Endbereichs 20a des äußeren Behälters 20 sitzt. Anschließend wird die Befestigungskappe 24 fest auf den oberen Endbereich 20a des äußeren Behälters 20 geschraubt, wobei das Schraubgewinde 22 mit dem Schraubgewinde 21 in Eingriff steht und der Ausguß 5 des Kunststoffbehälters 1 nach außen durch die Öffnung 23 vorsteht.
Wenn der Kunststoffbehälter 1 dazu verwendet wird, eine Nachfüllung aufzunehmen, wird ein leerer Kunststoffbehälter 1, der von dem äußeren Behälter 20 aufgenommen wird, einfach durch einen neuen Kunststoffbehälter 1, der die Nachfüllung enthält, ersetzt. Infolgedessen ist jegliche lästi ge Arbeit, einen Beutel oder etwas ähnliches, der eine Nachfüllung enthält, zu öffnen und die Nachfüllung in einen leeren Behälter einzufüllen, unnötig. Infolgedessen kann der Kunststoffbehälter einfach in den äußeren Behälter 20 eingesetzt werden, um den äußeren Behälter 20 nachzufüllen, er ist hygienisch einwandfrei und insbesondere zur Aufnahme von Nahrungsmitteln oder Körperpflegeprodukten geeignet.
Der vorangegangenen Beschreibung ist zu entnehmen, daß der erfindungsgemäße Kunststoffbehälter, vergleichbar zu herkömmlichen Glasflaschen und gegossenen Kunststoffbehältern, zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wie Eau de Toilette oder Sojasoße, verwendet wird, ist geeignet, stabil allein zu stehen, und gegenüber der Bildung von winzigen Lecks resistent ist. Wenn der Kunststoffbehälter weggeworfen werden soll, kann der Körper ausgequetscht werden und der Kunststoffbehälter in eine kompakte Form gebracht werden.
Auch wenn die Erfindung in Form einer bevorzugten Ausführungsform in gewissem Grad speziell beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß viele Veränderungen und Variationen möglich sind. Es versteht sich daher, daß die vorliegende Erfindung auch anders als der speziellen Beschreibung entsprechend ausgeführt werden kann, ohne sich aus dem Rahmen und von dem Gedanken der Erfindung zu entfernen.

Claims

Kunststoffbehälter (1), aufweisend: ein Rohr (2) aus Kunststoffverbundwerkstoff, eine Bodenwand (3), die derart ausgebildet ist, daß sie mit Hilfe einer Einspritzgießvorrichtung mit der inneren Umfangsfläche des unteren Endbereichs des Rohrs (2) verbunden werden kann, ein Ring (4), der mit Hilfe einer Einspritzgießvorrichtung am Außenumfang des oberen Endbereichs des Rohrs ausgebildet ist, eine obere Abdeckung (6), die mit einem Ausguß (5) versehen ist und mit der oberen Endfläche des Rings verbunden ist.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei die obere Abdeckung (6) in einem Bereich mit Vorsprüngen versehen ist, die an den Ring (4) angepaßt sind und die Vorsprünge mit Hilfe einer Ultraschallvorrichtung gepreßt sind, um die obere Abdeckung mit dem Ring zu verbinden.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Kunststoffverbundwerkstoff um eine opake Schicht handelt, die eine Metallfolie enthält.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Kunststoffverbundwerkstoff um eine transparente Schicht handelt.
Kunststoffbehälteranordnung, aufweisend: den Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, einen äußeren Behälter (2), der geeignet ist, den Kunststoffbehälter aufzunehmen.
Kunststoffbehälteranordnung nach Anspruch 5, wobei sich das Rohr des Kunststoffbehälters (1) vom oberen Ende zum unteren Ende hin verjüngt.
Kunststoffbehälteranordnung nach Anspruch 5 oder 6, ferner aufweisend eine Befestigungskappe (24), deren Seitenwand auf ihrer inneren Umfangsfläche mit einem Schraubgewinde versehen ist, wobei der äußere Behälter (20) einen offenen Endbereich (20a) aufweist, der auf der äußeren Umfangsfläche mit einem Schraubgewinde versehen ist, und die Befestigungskappe auf den offenen Endbereich des äußeren Behälters geschraubt ist, nachdem der Kunststoffbehälter (1) in den äußeren Behälter (20) eingesetzt worden ist, um den Kunststoffbehälter an dem äußeren Behälter zu befestigen.
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters, aufweisend ein Rohr (2) aus Kunststoffverbundwerkstoff, eine Bodenwand (3), die so ausgebildet ist, daß sie integriert mit der inneren Umfangsfläche des unteren Endbereichs des Rohrs verbunden werden kann, einen Ring (4), der so ausgebildet ist, daß er integriert mit der äußeren Umfangsfläche des oberen Endbereichs des Rohrs verbunden werden kann, und eine obere Abdeckung (6), die mit einem Ausguß (5) versehen ist und an der oberen Endfläche des Rings befestigt ist, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: Formen des Rohrs durch Zusammenrollen eines Kunststoffverbundwerkstoffs in Rollenform, Setzen des Rohrs auf einen Werkzeugdorn, Einsetzen des das Rohr haltenden Werkzeugdorns in eine Form, so daß ein erster Gießhohlraum, der mit einem in der Form ausgebildeten Einspritzkanal verbunden ist, zum Gießen der Bodenwand des Kunststoffbehälters innerhalb eines Endbereichs des Rohrs ausgebildet wird und ein zweiter Gießhohlraum, der mit einem in der Form ausgebildeten Einspritzkanal verbunden ist, zum Gießen des Rings um den anderen Endbereich des Rohrs herum ausgebildet wird, Einspritzen eines geschmolzenen Harzes durch die Einspritzkanäle in den ersten und den zweiten Hohlraum mit Hilfe eines Einspritzgießvorrichtung, um den Boden und den Ring zu bilden, und Verbinden der mit dem Ausguß (5) versehenen oberen Abdeckung (6) mit der oberen Endfläche des Rings.