PETERS, Stefan (Achter de Höfe 4 a, Ellerbek, 25474, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Behälters (1) durch Einführen eines Mediums in einen ersten Teil eines Vorformlings (10) in einer Blasform (23), wo- bei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Anordnen eines Trägerstreifens (11) im Inneren des Vorformlings (10), wobei der Trägerstreifen (11) ein funktionales Element (12) aufweist, und Anordnen des funktionalen Elementes (12) im Inneren des Behälters (1) durch Fixieren des Trägerstreifens (11) an einer Innenwand (4) des Behäl- ters (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Fixieren eines ersten Endes (13) des Trägerstreifens (11) an einer ersten Quetschnaht (2) zwischen dem ersten Teil und einem zweiten Teil des Vorformlings (10) durch Trennen des ersten Teiles von dem zweiten Teil insbesondere durch Verwendung wenigstens einer Quetschkante (24) der Blasform (23).
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Fixieren eines zweiten Endes (14) des Trägerstreifens (11) an einer zweiten Quetschnaht (3) des Behälters (1), wobei insbesondere die zweite Quetschnaht (3) der ersten Quetschnaht (2) im Inneren des Behälters (1) gegenüberliegt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, wobei die Schritte eines Fixierens des ersten und des zweiten Endes des Trägerstreifens gleichzeitig erfolgen.
5. Verfahren nach Anspruch 2 wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Abreißen eines zweiten Endes des Trägerstreifens (14) insbesondere durch einen Luftstoß.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Fixieren des Trägerstreifens (11) an der Innenwand (4) des Behälters (1) durch wenigstens teilweises Anhaften des Trägerstreifens (11) an der Innenwand (4).
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist: wenigstens teilweises Anhaften des Trägerstreifens (11 ) an der Innenwand
(4) durch einen Blasdom oder durch einen insbesondere getakteten Luft- stoss.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
Anordnen des Trägerstreifens (11) zwischen einer ersten und einer zweiten Wandschicht des Behälters (1).
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das funktionale Element (12) ein Speicher-, insbesondere RFID-, Element zum Speichern von Informationen, ein Absorptionselement zum Absorbieren eines Stoffes, ein Desorptionselement zum Desorbieren eines Stoffes oder eine Energiequelle, insbesondere Batterie, ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Trägerstreifen (11 ) eine Leitung zum Versorgen eines externen Elementes mit Energie von der Energiequelle oder zum übertragen von Informationen von dem Speicherelement an ein externes Element aufweist, wobei das externe Element außerhalb des Behälters (1) angeordnet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Trägerstreifen (11 ) wenigstens teilweise eine Antenne des RFID Elements aufweist.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das funktionale Element (12) in einer Netzstruktur des Trägerstreifens (11) angeordnet ist.
13. Behälter (1), der durch Einführen eines Mediums in einen ersten Teil eines 5 Vorformlings (10) in einer Blasform (23) hergestellt ist, wobei der Behälter
(1) aufweist: einen Trägerstreifen (11), der im Inneren des Vorformlings (10) angeordnet ist und ein funktionales Element (12) aufweist, wobei das funktionale Element (12) im Inneren des Behälters (1) durch Fixieren des Trägerstreifenso (11 ) an einer Innenwand (4) des Behälters (1 ) angeordnet ist.
14. Behälter (1) nach Anspruch 13, wobei ein ersten Endes (13) des Trägerstreifens (11) an einer ersten Quetschnaht (2) und/oder einer zweiten Quetschnaht (3) des Behälters fixiert ist. 5
15. Behälter (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Trägerstreifen (11) an der Innenwand des Behälters (1) wenigstens teilweise anhaftet.
16. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Trägerstreifeno (11) zwischen einer ersten und einer zweiten Wandschicht des Behälters
(1) angeordnet ist. |
Beiersdorf AG Hamburg
Beschreibung
BEHäLTNIS MIT INNENLIEGENDEM FUNKTIONALEM ELEMENT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN DES BEHäLTERS
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters durch Einführen eines Mediums in einen ersten Teil eines Vorformlings in einer Blasform und auf einen durch ein Blasformverfahren hergestellten Behälter.
Die Extrusionsblastechnik ermöglicht die Herstellung jeglicher Hohlkörper, insbesondere die Herstellung von Flaschen, Tuben, Kanistern und anderen Behältern oder Behältnissen aus thermoplastischen Kunststoffen. Das Blasform-Verfahren zur Herstellung von beispielsweise Kunststoff-Flaschen erfolgt im Allgemeinen nach folgendem Prinzip:
Zunächst wird kontinuierlich (oder auch diskontinuierlich) ein Schlauch aus heißem, formbaren Kunststoff aus einem angeflanschten Werkzeug als Vorformling senkrecht nach unten ausgestoßen (extrudiert). Die Materialstärke im Schlauch wird dabei entsprechend der Form des fertigen Werkstücks geregelt. Der plastifi- zierte Schlauch wird in ausreichender Länge zwischen die geöffneten Werkzeughälften hindurch extrudiert. Nach dem Erreichen der erforderlichen Schlauchlänge werden die Werkzeughälften geschlossen, so dass das geteilte Werkzeug den Schlauch komplett umhüllt. Dann fährt ein Blasdorn von oben oder unten in den Schlauch ein. Durch den Dorn wird sodann Druckluft in den Schlauch ge- presst, womit dieser aufgeblasen und an die Kontur des Blaswerkzeugs ange- presst und abgekühlt wird. Der Kunststoff passt sich so der vorgegebenen Form an und wird fest.
An der Halspartie und am Boden bzw. an den Bereichen, an denen der Schlauch durch das Schließen der Werkzeughälften gequetscht wurde, d.h. an den Quetschkanten, entstehen Butzen aus Kunststoff. Dieser Butzen wird nach dem
Entformen des Blaslings aus dem Werkzeug meistens mit einem geeigneten Schneid-/ bzw. Stanzwerkzeug abgetrennt. Dieser Vorgang kann „in-line" als auch separat erfolgen. Dieser Abfall wird wiederverwendet (Recycling), insbesondere bei der Herstellung sortenreiner Blaskörper wird dieser geschreddert und dem Extruder zugeführt, und wieder in den Herstellungsprozess integriert.
Durch Variation der Materialstärke im Schlauch lässt sich die Dicke des Kunststoffs im Fertigprodukt steuern. Die Wandstärke lässt sich vorausberechnen bzw. wird bei komplexeren Formen in einer sogenannten Nullserie durch Versuche so variiert bis das gewünschte Wandstärkenprofil erreicht ist.
Eine Eigenschaft des Blasformens gegenüber dem Spritzgießen ist, dass Hohlteile hergestellt werden und auch Hinterschnitte ohne Schieber (wie beim Formenbau) in begrenztem Ausmaß hergestellt werden können. Die Variation der Wanddicke ist gegenüber dem Spritzgießen nur indirekt möglich, erreichbare Toleranzen daher größer.
Bei der Tubenherstellung im Blasverfahren wird eine gewünschte Tubenform, ähnlich wie für Kunststoffflaschen, nach oben beschriebenen Verfahren gebla- sen. Die Abfüllung der Tuben erfolgt im Allgemeinen durch die, dem Verschluss gegenüberliegenden, Seite. Beim oben beschriebenen Herstellungsprozess ist diese geschlossen und der Boden wird nach dem Blasvorgang abgeschnitten, so dass dieser nach dem späteren Abfüllvorgang verschweißt werden kann.
Beim Co-Extrusionsblasverfahren, das beispielsweise für das oben beschriebene Herstellungsverfahren für Flaschen als auch bei der Tubenherstellung Verwendung finden kann, werden verschiedene Kunststoffschmelzen gleichzeitig verarbeitet, so dass sich Behältnisse mit mehrlagigem Wandaufbau (Mehrschicht- Extrusionsblasverfahren) oder partiell unterschiedlichen Wandmaterialien (z.B. Einbettung transparenter Sichtstreifen) fertigen lassen.
Auch im Strangextrusionsverfahren oder aus flachen Folienzuschnitten (z.B. im Laminierungsverfahren) werden Tuben produziert. Bei der Tubenherstellung im
Strangextrusionsverfahren wird der extrudierte Schlauch auf die gewünschte Wandstärke und Form kalibriert, abgekühlt und in zylinderförmige Rohre geschnitten, die dann (meistens in einem separaten Verfahren) mit dem Tubenkopf verbunden werden. In einem anderen Tubenherstellungsverfahren werden (z.B. durch Flachextrusion hergestellte) Folienzuschnitte bzw. laminierte Flachfolienzuschnitte, etc. zu einem Hohlkörper (z.B. Zylinderform) geformt und an sich überlappenden Stirnseiten mit verschiedenen Verfahren zusammengeschweißt/ -verbunden. Die Verbindungsstellen können je nach Verfahrensausführung überlappend oder bündig (z.B. mittels angefasster/ schräger Stirnflächen) sein. Der Tubenkopf wird meistens in einem zweiten Arbeitsschritt angespritzt.
Es ist bekannt, dass Kunststoffbehälter mit Informationsmitteln versehen werden, um beispielsweise Daten über das in dem Behälter enthaltene Produkt oder über den Behälter zu speichern oder um eine Identifikation zu ermöglichen. Dazu kann beispielsweise ein RFID-(Radio Frequency ldentification)Chip als Aufkleber separat, integriert in ein Etikett oder in einen Verschluss des Behälters verwendet werden, in eine Wandvertiefung des Behälters eingelassen oder auch durch ein Etikett abgedeckt sein. Bei solchen Anordnungen ist der RFID-Chip jedoch sicht- bar, leicht entfernbar bzw. zerstörbar.
US 2006/0187039 A1 offenbart ein elektronisches Etikett zum Identifizieren des Behälters, welches innerhalb eines Behälters angeordnet ist. Dazu wird das elektronische Etikett beispielsweise innerhalb des Behälterhalses verklemmt oder in den Behälterverschluss bzw. -dosierer integriert. Ein solcher Behälter weist jedoch den Nachteil auf, dass die Nachrüstung - sei es, dass das Etikett innerhalb des Behälterhalses oder der Behälterverschluss bzw. -dosierer an dem Behälter angebracht wird - mit dem elektronischen Etikett aufwendig ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines Behälters bereitzustellen, in dessen Inneren ein funktionales Element angeordnet ist. Bevorzugt ist das funktionale Element ein Datenträger oder elektronisches Etikett.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters durch Einführen eines Mediums in einen ersten Teil eines Vorform- lings, insbesondere Schlauches, in einer Blasform gelöst, wobei das Verfahren einen Schritt eines Anordnens eines Trägerstreifens im Inneren des Vorform- lings, wobei der Trägerstreifen ein funktionales Element aufweist, und einen Schritt eines Anordnens des funktionalen Elementes im Inneren des Behälters durch Fixieren des Trägerstreifens an einer Innenwand des Behälters aufweist. Die Fixierung des Trägerstreifens benötigt erfindungsgemäß keine zusätzlichen Mittel, da die Herstellungsschritte des Blasformverfahrens, wie z.B. Einklemmen an mindestens einer Quetschnaht oder Anhaften unter Wärmeeinwirkung, genutzt werden, um die fixierte Anordnung des funktionalen Elementes im Inneren des Behälters zu erreichen.
Beim Einführen des Vorformlings in die Blasform ist im Inneren des Vorformlings der Trägerstreifen angeordnet, der wiederum das funktionale Element aufweist. Erfindungsgemäß wird als ein Schritt des Herstellungsprozesses des Behälters aus dem Vorformling der Trägerstreifen an mindestens einem Punkt mit der Innenwand des Vorformlings bzw. des Behälters in Kontakt gebracht und an dieser fixiert. Zwischen der Innenwand des Vorformlings und der Innenwand des Behälters wird sprachlich nicht differenziert, da es sich um dieselbe Oberfläche handelt und der Unterschied zwischen Vorformling und Behälter lediglich im Fortschritt des Herstellungsprozesses besteht. Das funktionale Element ist somit über den Trägerstreifen mit dem Behälter verbunden.
Die erfindungsgemäße Anordnung des funktionalen Elementes in dem Behälter hat unter anderem folgende Vorteile gegenüber einer losen Anordnung eines funktionalen Elementes, beispielsweise eines RFID-Chips, in einem Behälter bzw. dessen Klemmanordnung im Behälterhals:
• Während des Transportes des Behältnisses treten keine Probleme auf, die darauf zurückzuführen sind, dass der RFID Chip herausfällt bzw. im
Behälterhals verklemmt.
• Während Fremdkörper im Behälterinneren, wie z.B. ein RFID Chip, die Gefahr von Störungen bei Befüllung des Behälters in sich bergen bzw.
beim Befüllen durch den eingeführten Fülldorn beschädigt/zerstört werden können, kann dies dem erfindungsgemäß angeordneten funktionalem E- lement nicht passieren.
• Auch bietet der erfindungsgemäß hergestellte Behälter den Vorteil, dass der Behälterhals nicht unnötig durch das funktionale Element verengt wird, was bei der Befüllung und/oder Dosierung des Behälterinhaltes hinderlich wäre.
• Die Position des funktionalen Elementes ist mindestens durch den Trägerstreifen festgelegt. Demgegenüber ist für lose RFID-Chips die Position des RFID-Chips im Behälterinneren nicht festgelegt, was bedeutet, dass der Abstand zur Außenwand des Behälters bzw. die Abschirmung durch das Füllgut nicht kalkulierbar ist, wodurch Beeinträchtigungen der Empfangs- und Sendeleistung des RFID-Chips auftreten.
• Erfindungsgemäß ist die Position des funktionalen Elementes bekannt bzw. sie wird durch den Herstellungsprozess, d.h. die Art des Fixierens des Trägerstreifens und die Anordnung des funktionalen Elementes an dem Trägerstreifen, sehr genau festgelegt. Die Position, d.h. beispielsweise die Höhe/Tiefe/seitliche Lage, des funktionalen Elementes im Behälterinneren lässt sich somit erfindungsgemäß kontrollieren. Bei der lo- sen Anordnung eines RFID-Chips müssen Empfangs-/Sendestationen so ausgelegt werden, dass eine sichere Funktion bei sogar mittiger Anordnung des RFID-Chips, also maximal möglicher Abschirmung durch das Füllgut, gewährleistet ist. Dieses bedeutet die Umrüstung der Empfangs- /Sendeanlagen , d.h. Erhöhung der Investitionskosten, oder überdimensi- onierung der RFID-Chips, d.h. Kosten pro Chip steigen.
• Der Schritt des Anordnens des funktionalen Elementes ist in den Herstellungsprozess des Behälters integriert, wodurch die zusätzliche, beispielsweise manuelle, Nachrüstung eines Behälters mit einem funktionalen E- lement überflüssig wird. So wird der Produktionsaufwand und dessen - kosten deutlich reduziert und Stör- und Fehlerquellen minimiert, was kostengünstige Massenprodukte erlaubt.
• Auch ist vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Verfahren keine besonderen Blasformen oder Blasformmaschinen erfordert, so dass das erfin-
dungsgemäße Verfahren universell einsetzbar und keine Nachrüstung der bestehenden Blasformanlagen erforderlich ist.
• Die Größe/Fläche/Form des funktionalen Elementes kann entsprechend der inneren Behälteroberfläche, seiner Funktion, des Füllgutes etc. ange- passt werden. Beispielsweise kann eine größere flächige Ausdehnung des RFID-Chips die Sende-/ Empfangsleistungen verbessern. Bei der Nachrüstung eines Behälters ist die Größe/Fläche/Form schon allein durch die Beschaffenheit der Behälteröffnung bzw. des Behälterhalses begrenzt. Diese und weitere Vorteile bestehen ebenso bei anderen Ausführungsformen des funktionalen Elementes.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt eines Fixierens eines ersten Endes des Trägerstreifens an einer ersten Quetschnaht zwischen dem ersten Teil und einem zweiten Teil des Vorformlings durch Trennen des ersten Teiles von dem zweiten Teil insbesondere durch Verwendung wenigstens einer Quetschkante der Blasform auf. Durch Schließen der Blasform um den Vorformling wird eine Quetschkante der Blasform so in die Oberfläche des thermoplastischen Blasformstranges gedrückt, dass der erste Teil des Vor- formlings, nämlich derjenige, der sich innerhalb der Blasform befindet, von dem übrigen, d.h. dem zweiten Teil des Vorformlings, getrennt wird. Dadurch wird die Quetschnaht des Behälters zum Trennen des Vorformlings und zum Schließen (Verschweißen) seiner Ränder gebildet.
Befindet sich der Trägerstreifen innerhalb des Vorformlings, aber außerhalb des künftigen Behälterhalses, wird er von der Quetschkante erfasst und in der Quetschnaht eingeklemmt. Derjenige Teil des Trägerstreifens, der sich außerhalb des Behälters befindet, reißt beispielsweise an einer vorgegebenen Abrisskante an der Quetschnaht ab, so dass die Anordnung des Trägerstreifens in dem Behälterinneren von außen nicht oder kaum sichtbar ist. So wird eine Fixierung an der Quetschnaht und eine besonders einfache Herstellung eines Behälters erreicht, in dessen Inneren ein funktionales Element angeordnet und mit dem Behälter verbunden ist, da kein zusätzlicher Fixierungsschritt ausgeführt werden
muss, sondern vielmehr der bereits bestehende Schritt des Trennens bzw. Quet- schens zum Anordnen des funktionalen Elementes im Inneren des Behälters durch Fixieren des Trägerstreifens an der Innenwand des Behälters genutzt wird. Auf diese Weise ist das funktionale Element mit mindestens einem Punkt der Behälterwand, nämlich der Quetschnaht, verbunden. Ist die Quetschnaht beispielsweise an einem oberen Ende eines aufrecht aufgestellten Behälters angeordnet, hängt das funktionale Element in Folge der Schwerkraft frei oder in Kontakt mit einer Innenwand im Inneren des Behälters. Bei einer solchen Aufstellung des Behälters ist die Position des funktionalen Elementes also genau bekannt.
Bevorzugt weist das Verfahren einen Schritt eines Fixierens eines zweiten Endes des Trägerstreifens an einer zweiten Quetschnaht des Behälters auf, wobei insbesondere die zweite Quetschnaht der ersten Quetschnaht im Inneren des Behälters gegenüberliegt. Eine zweite Quetschnaht kann beispielsweise an dem Boden des Behälters gebildet werden, während die erste Quetschnaht am oberen Ende des Behälters, also beispielsweise am Behälterhals, angeordnet ist (oder umgekehrt, seitlich oder diagonal). Bei einer solchen Anordnung liegen die ersten und zweiten Quetschnähte sich im wesentlichen gegenüber, so dass der Trägerstreifen an zwei Punkten mit dem Behälter in Kontakt steht. Der Träger- streifen kann zwischen diesen beiden Punkten gespannt sein, so dass das funktionale Element keinen Kontakt zur Innenwand des Behälters hat. Auch ist es denkbar, dass die beiden Punkte derart angeordnet sind oder die Spannung des Trägerstreifens derart gering ist, dass der Trägerstreifen an den beiden Quetschnähten fixiert ist und an einer Innenwand des Behälters anliegt. Je nach Konfigu- ration und Anordnung des funktionalen Elementes an dem Trägerstreifen ist die Position des Elementes genau bestimmbar.
Bevorzugterweise erfolgen die Schritte eines Fixierens des ersten und des zweiten Endes des Trägerstreifens gleichzeitig. Auf diese Weise kann eine Fixierung des Trägerstreifens innerhalb des Behälters in nur einem Arbeitsschritt erreicht werden. Dies führt zu einer besonders raschen und sichereren, d.h. an zwei Fixpunkten, Fixierung des funktionalen Elementes während des Fertigungsprozesses des Behälters.
Vorteilhaft ist ferner, dass das Verfahren einen Schritt eines Abreißens eines zweiten Endes des Trägerstreifens insbesondere durch einen Luftstosß aufweist. Durch Vorgabe einer Abrisskante des Trägerstreifens kann die Abrissposition und somit die Länge des Trägerstreifens exakt bestimmt werden. Die Abrisskante kann derart ausgestaltet sein, dass das Einführen des Mediums zum Aufblasen des Vorformlings und dessen Ausdehnen den Abriss auslöst. Auch kann ein beispielsweise getakteter Luftstoß verwendet werden, z.B. derjenige, der auch zum Aufblasen der Flasche verwendet wird, um den Abriss herbeizuführen. So kann eine Fixierung an nur der ersten Quetschnaht erreicht werden kann, um beispielsweise zu gewährleisten, dass ein funktionales Element stets auf der Oberfläche eines flüssigen Füllgutes schwimmt, wobei die Länge des Trägerstreifens im wesentlichen der Höhe des Behälters entspricht. Je nach Füllstand wird sich das funktionale Element innerhalb des Behälters positionieren, was sich von außen durch Kommunizieren mit dem funktionalen Element feststellen lässt. Auf diese Weise kann beispielsweise der Füllstand innerhalb eines Behälters sehr genau bestimmt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt eines Fixierens des Trägerstreifens an der Innenwand des Behälters durch we- nigstens teilweises Anhaften des Trägerstreifens an der Innenwand auf. Befindet sich der Trägerstreifen beispielsweise sowohl innerhalb des Vorformlings als auch innerhalb des künftigen Behälterhalses, kann er durch Anhaften an der Innenwand an dieser fixiert werden. Der Vorformling, der ein thermoplastisches Material aufweist, wird unter Wärmeeinfluss zu dem Behälter geformt. Erwärmtes bzw. erhitztes thermoplastisches Material weist eine fließfähige, d.h. klebende, Oberfläche auf, so dass an dieser Oberfläche anliegende Materialien anhaften können. Somit kann durch alleiniges Inkontaktbringen des Trägerstreifens mit der Oberfläche des Vorformlings, beispielsweise der Innenwand des Behälterhalses oder des Behälters, eine Fixierung erreicht werden. Vorteilhafterweise kann diese Anhaftung durch geeignete Wahl des Trägerstreifenmaterials, z.B. ebenfalls ein Thermoplast, oder geeignete Trägerstreifenbeschaffenheit, z.B. ein flexibles oder ein starres Material, unterstützt werden. Bei dieser Art der Fixierung des Trägerstreifens wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Vorformling ein erwärmtes
thermoplastisches Material aufweist. Somit wird auch bei dieser Ausführungsform ein zusätzliches Fixierungsmittel oder ein zusätzlicher Fixierungsschritt eingespart.
Vorteilhafterweise weist das Verfahren einen Schritt eines wenigstens teilweisen Anhaftens des Trägerstreifens an der Innenwand durch einen Blasdorn oder durch einen insbesondere getakteten Luftstoß auf. Das oben erwähnte Inkon- taktbringen kann bevorzugterweise durch Einführen des Blasdorns in den Vor- formling zum Einführen eines Mediums und Aufblasen des Vorformlings zu dem Behälter erfolgen. Der Blasdorn drückt dabei den Trägerstreifen in die haftende Oberfläche des erwärmten thermoplastischen Vorformlings beispielsweise im Bereich eines Behälterhalses. Durch Einführen des Mediums werden die Wände des Vorformlings gedehnt und an die Wand der Blasdorn gedrückt. Ein sich im Inneren des Vorformlings befindenden Trägerstreifen wiederum wird durch den Druck des Mediums an die innere Oberfläche des Vorformlings geblasen bzw. gedrückt. So ist es beispielsweise möglich, den Trägerstreifen in jedweder Orientierung und Fixierung an der Innenfläche des Behälters anzuordnen. Auch kann durch einen geeigneten getakteten Luftstoß erreicht werden, dass bei einem ersten Luftstoß der Trägerstreifen an der Innenwand des Vorformlings insbeson- dere kontrolliert positioniert und der Vorformling bei einem zweiten Luftstoß aufgeblasen wird. Auch eine Kombination von Anhaftung durch Blasdorn und Luftstoß ist möglich.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt eines An- ordnens des Trägerstreifens zwischen einer ersten und einer zweiten Wandschicht des Behälters. Ein mehrschichtiger Aufbau eines Behälters kann besonders bevorzugt durch ein Co-Extrusionsverfahren erreicht werden. So kann eine unveränderbare Position des funktionalen Elementes innerhalb des Behälters erreicht werden. Bei einer solchen Anordnung braucht das funktionale Element nicht durch zusätzliche Einrichtungen von dem Füllgut geschützt zu werden, was wiederum einen Ummantelungsschritt zum Schützen des funktionalen Elementes überflüssig macht und zu einer Produktionsvereinfachung führt. Dabei kann das funktionale Element in gleicher Weise, wie oben beschrieben wurde, an der
Innenwand der äußeren Schicht, beispielsweise ersten Wandschicht, fixiert werden.
Es ist vorteilhaft, dass das funktionale Element ein Speicher-, insbesondere RFID-, Element zum Speichern von Informationen, ein Absorptionselement zum Absorbieren eines Stoffes, ein Desorptionselement zum Desorbieren eines Stoffes oder eine Energiequelle, insbesondere eine Batterie, ist. Dabei sind jedwede weitere Ausführungsformen eines funktionalen Elementes, d.h. eines Elementes, welches zum Ausführen einer Funktion, Aufgabe oder Zweck geeignet ist, mög- lieh und die hierin angeführte Aufzählung gibt nur Beispiele wieder.
So kann das Speicherelement beispielsweise ein RFID-Element sein und Informationen speichern, die Auskunft über den Behälter (Herstellungsmaterial, - unternehmen, - Zeitpunkt etc.) oder dessen Inhalt (Art und/oder Verwendbarkeit des Füllgutes, Abfüllungszeitpunkt und/oder -ort, Mindesthaltbarkeitsdatum, Preis, Menge, Zusammensetzung etc.) geben. Die Beschriftung bzw. die Einbringung der Daten in den Chip, also das Speichern der Daten auf dem RFID- Element, kann bereits bei der Herstellung des Behälters bereits erfolgt sein (Verwendung von .vorprogrammierten RFID-Elementen') oder wird erst bei der oder nach der Abfüllung vorgenommen, um z.B. aktuelle Chargendaten zu speichern.
Ein Absorptionselement kann ein Absorbermaterial aufweisen, um z.B. CO 2 , O 2 oder andere Gase und/oder Flüssigkeiten zu absorbieren oder Partikel an sich zu binden. Ein Desorptionselement kann zum kontinuierlichen, einmaligen, periodischen oder in Abhängigkeit bestimmter Zeit-/Temperatur- /Zusammensetzungsverhältnisse Absondern eines Gases, insbesondere N 2 , einer Flüssigkeit oder eines Partikel ausgestaltet sein. Auch ist die Absonderung eines Farbstoffes bzw. eines farbstoffhaltiges Materials, der bzw. das sich lang- sam auflöst bzw. kontinuierlich den Farbstoff an das Füllgut abgibt und damit den Inhalt des Behälters langsam einfärbt, möglich. So kann beispielsweise anhand des Farbe des Füllgutes festgestellt werden, ob das Füllgut noch verwendbar ist. Auch ist denkbar, dass der Farbstoff bei überschreiten einer bestimmten Tempe-
ratur freigesetzt wird, so dass anhand der Farbe festgestellt werden kann, ob das Füllgut einer Temperatur oberhalb der bestimmten Temperatur ausgesetzt wurde. Vorteilhaft ist auch die Abgabe eines Wirkstoff bzw. eines wirkstoffhaltiges Materials, der bzw. das sich langsam auflöst bzw. kontinuierlich den Wirkstoff an das Füllgut abgibt und damit den Wirkstoffgehalt mit zunehmende Zeit ansteigen lässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das funktionale Element eine Energiequelle und besonders bevorzugt eine Batterie. Die Energiequelle könnte damit voluminös sein, ohne dass sie die Gestaltung oder Handhabung des Behälters stören würde. Es brauchte keine Tasche in oder an der äußeren Oberfläche des Behälters vorhanden zu sein, in der die Batterie sitzt. Auch müsste die Batterie nicht als Folie auf das äußere des Behälters bzw. unter das Behälteretikett geklebt werden. Es wird somit eine von außen nicht sichtbare, nicht störende und nicht zerstörbare Anordnung der Batterie ermöglicht. Durch die gezielte Positionierung der Batterie und durch in die Wandung eingebettete und nach außen führende Kontakte kann zum Beispiel ein außen aufgeklebtes Etikett, ein sogenanntes funktionales Etikett, mit Strom versorgt werden. Funktionale Etiketten weisen zum Beispiel Displays zur Anzeige von Informationen, elektronische Maßsysteme wie Feuchtigkeit oder Temperatur oder Lichtquellen zur Hintergrundbeleuchtung des Etiketts auf.
Vorteilhaft ist, dass der Trägerstreifen eine Leitung zum Versorgen eines externen Elementes mit Energie von der Energieversorgung oder zum übertragen von Informationen von dem Speicherelement an ein externes Element aufweist, wobei das externe Element außerhalb des Behälters angeordnet ist. Das externe Element kann somit beispielsweise ein Gerät zum Auslesen der Informationen des Speicherelementes oder ein aktives Etikett sein, welches über Kontaktfäden im Trägerstreifen mit Energie versorgt wird. Der Behälter stellt somit für den Verwender des Behälters Funktionen bereit ohne dafür Einbußen in Gestaltung oder Handhabung in Kauf nehmen zu müssen. Ebenso wie bereits oben erwähnt wurde, dass die hier genannten Beispiele für ein funktionales Element nicht abschließend sind, sind auch jedwede anderen Ausführungsformen eines exter-
nen Elementes oder eines Trägerstreifens, die mit dem funktionalen Element in Kommunikation, Zusammen- oder Wechselwirkung stehen, als in dieser Offenbarung enthalten anzusehen.
Bevorzugterweise weist der Trägerstreifen wenigstens teilweise eine Antenne des RFID Elements auf. Auf diese Weise wird nicht nur erreicht, dass das eigentliche RFID-Element mit den erfindungsgemäßen Vorteilen innerhalb des Behälters angeordnet werden kann, sondern das gleiches auch für die Anordnung der RFID-Antenne gilt, da die Anordnung des Trägerstreifens innerhalb des Behäl- ters ebenfalls in dem Herstellungsprozess des Behälters integriert ist. Auch die Antenne kann somit einfach, kostengünstig, von außen unsichtbar und unzerstörbar in dem Behälter angeordnet werden. So stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen Behälter mit funktionsbereitem RFID-System bereit, ohne dass eine Nachrüstung erforderlich ist.
Auch ist es besonders vorteilhaft, dass das funktionale Element in einer Netzstruktur des Trägerstreifens angeordnet ist. Ist die Netzstruktur mit der Innenwand des Behälters in Kontakt gebracht und wird diese dann gedehnt, weiten sich zwar die Maschen der Netzstruktur, in denen das funktionale Element ange- ordnet war, aber das funktionale Element wird, insbesondere unterstützt durch das Einführen des Mediums, insbesondere durch einen Luftstoß, an die Wand gedrückt und mit dieser unmittelbar verklebt. Auf diese Weise wird eine räumlich nähere Anordnung des funktionalen Elementes an der Innenwand erreicht, was für eine Signalübertragung zwischen funktionalem Element und einem externen, außerhalb des Behälters liegenden, Element vorteilhaft ist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Behälter, der durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Behälter, z.B. einen Blasformbehälter, der durch Einführen eines Mediums in einen ersten Teil eines Vorformlings in einer Blasform hergestellt ist, wobei der Behälter einen Trägerstreifen aufweist, der im Inneren des Vorformlings angeordnet ist und ein funktio-
nales Element aufweist, wobei das funktionale Element im Inneren des Behälters durch Fixieren des Trägerstreifens an einer Innenwand des Behälters angeordnet ist.
Bevorzugt ist ein erstes Ende des Trägerstreifens an einer ersten Quetschnaht und/oder an einer zweiten Quetschnaht des Behälters fixiert. Eine Quetschnaht entsteht beispielsweise zwischen dem ersten Teil und einem zweiten Teil des Vorformlings durch Trennen des ersten Teiles von dem zweiten Teil insbesondere durch Verwendung wenigstens einer Quetschkante der Blasform.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Trägerstreifen an der Innenwand des Behälters wenigstens teilweise anhaftet. Dies kann beispielsweise durch ein Fixieren des Trägerstreifens an der Innenwand des Behälters durch wenigstens teilweises Anhaften des Trägerstreifens an der Innenwand erreicht werden.
Das Trägermaterial wird bevorzugt aus dem gleichen Material wie der Behälter hergestellt, da gleiche physikalische und chemische Eigenschaften insbesondere die Verschweißung an den Quetschnähten von Vorteil sind.
Weiter ist bevorzugt, dass der Trägerstreifen zwischen einer ersten und einer zweiten Wandschicht des Behälters angeordnet ist. Dies kann beispielsweise durch ein Co-Extrusionsverfahren erreicht werden.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend Beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte beschränkt, und viele Modifikationen sind denkbar, ohne eine Abweichung vom Umfang der beigefügten Ansprüche darzustellen. Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei
Fig. 1 eine Parallelanordnung von Blasformwerkzeugen darstellt, wobei in ein Blasformwerkzeug ein Extrusionsstrangvorformling mit Trägerstreifen und funktionalem Element eingeführt wird,
Fig. 2 eine Detailansicht des Extrusionsstrangvorformlings mit Trägerstreifen und funktionalem Element ist,
Fig. 3 einen Behälter einer ersten Ausführungsform mit Trägerstreifen und funktionalem Element zeigt, der in dem Blasformwerkzeug der Fig. 1 hergestellt ist,
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Behälters einer zweiten Ausführungsform mit Trägerstreifen und funktionalem Element zeigt,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Behälters der Fig. 4 zeigt,
Fig. 6 eine Vorderansicht eines Behälters einer dritten Ausführungsform mit Trägerstreifen und funktionalem Element zeigt,
Fig. 7 eine Seitenansicht des Behälters der Fig. 6 zeigt, und
Fig. 8 einen Schnitt entlang A-A der Figur 6 zeigt.
Das Blasformverfahren der Figuren 1 bis 3 verläuft folgendermaßen: Ein Extruder mit Blaskopf (nicht gezeigt) erzeugt einen schlauchförmigen Vorformling 10, der in noch heißem Zustand von einem Hohlkörperblaswerkzeug 23 umschlossen und durch Druckluft aufgeweitet wird, so dass er die Innenkontur des Blaswerk- zeuges 23 erhält. Durch Kontakt mit der kalten Innenwand des Blaswerkzeuges 23 erstarrt der thermoplastische Kunststoff zum Formteil 1.
In dem Blaswerkzeug 23, welches bevorzugt eine zweiteilige Hohlform ist, wird der thermoplastische Vorformling 10 durch Quetschkanten 24 beschnitten und verschlossen. Durch den hohlen Blasdorn oder eine hohle Blasnadel wird Druckluft in das Innere des Vorformlings 10 geführt und bläst diesen auf, bis er die vom Blaswerkzeug 23 vorgegebene Gestalt angenommen hat. Dabei ist eine Reihenanordnung (nicht gezeigt), d.h. mehrere Formhöhlen sind einem entsprechend längerem Vorformling 10 zugeordnet, oder eine Parallelanordnung (Fig. 1 ), d.h. je einer Formhöhlung ist ein Vorformling 10 zugeordnet, wobei die Vorformlinge 10 parallel nebeneinander von Mehrfachblasköpfen erzeugt werden, oder eine Kombination dieser Anordnungen möglich. Auch ist es möglich, einen schlauchförmigen Vorformling 10, der an einem Ende geschlossen ist, mit einem erfindungsgemäßen Trägerstreifen 11 und funktionalem Element 12 auszustatten.
Gemäß der Erfindung weist der Vorformling 10 einen Trägerstreifen 11 und ein funktionales Element 12 auf. Eine Anordnung des funktionalen Elementes 12, beispielsweise eines RFI D-Elementes bzw. -Chips, wird wie folgt erreicht: ein Streifen 11 mit in konstanten Abständen angeordneten RFID-Chips 12 innerhalb einer thermoplastischen Vorformlings 10 , beispielsweise eines Polymerschlauches, wird in eine Blasform 23 eingeführt. Der Trägerstreifen 11 kann entweder an der Innenwand des Vorformlings 10 anliegen oder frei in dessen Inneren angeordnet sein, beispielsweise hängen. So kann eine freischwebende Aufhängung des funktionalen Elementes 12 innerhalb des Behälters 1 erreicht werden.
Wenn die Form 23 zum Blasen des Behälters 1 geschlossen wird, wird der Strei- fen 11 in der Formkante 24 eingeklemmt und das Behältnis 1 wird aufgeblasen und füllt die Form 23 aus. Da die Formwände die Kontur des Behältnisses 1 durch quetschen bzw. zuschneiden im Boden- und Schulterbereich 2, 3 herstellen, ist der RFID-Chip 12 frei im Behälter 1 aufgehängt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Abstände der RFID-Chips 12 auf dem Streifen 11 sind entsprechend an die Behältergröße angepasst, damit der RFID-Chip in jedem Behälter 1 in der gleichen Höhe hängt.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Informationsträger/RFID- Chip 12 im Behälterinneren frei hängt und zwischen einer oberen und einer unteren Behälternähten aufgespannt ist. Figur 6 zeigt eine detailierte Ansicht eines solchen Behälters mit Behälternähten 2,3. Es ist jedoch auch möglich, dass der Streifen 11 eine Abrisskante aufweist und der Streifen 11 nur an der oberen Quetschnaht 2 oder der unteren Quetschnaht 3 befestigt ist. Wenn der Trägerstreifen zwischen zwei Quetschnähten 2, 3 nicht gespannt oder nur an einer Quetschnaht 2, 3 eingeklemmt ist, kann er zusätzlich an der Innenseite der Behälterwand lokalisiert sein kann.
Der Streifen 11 besteht beispielsweise aus einem thermoplastischen Material. So ist es möglich, das der RFID-Chip 12 beim Blasen an die Behälterwandung gedrückt wird und dort durch Anhaften und ohne oder mit zusätzlicher Fixierung an Quetschnähten 2, 3 positioniert bleibt. Dies ist in Figuren 4 und 5 gezeigt, in denen Einblick in das Innere des Behälters 1 gewährt wird. Das Füllgut 5 kann beispielsweise ein kosmetisches Produkt oder ein anderes insbesondere erklärungsbedürftiges Produkt sein, aber die Verwendung des erfindungsgemäßen Trägerstreifens 11 mit funktionalem Element 12 ist auf kein spezielles Füllgut 5 beschränkt. Das funktionelle Element 12 kann beispielsweise Produktinformatio- nen speichern und bei Anruf wiedergeben bzw. übertragen.
In Fig. 8 ist ein Schnitt entlang von A-A der Fig. 6 gezeigt. Der Behälter 1 der Fig. 6 weist dabei ein erstes funktionales Element 12a, welches frei im Inneren des Behälters (an mindestens einer Quetschnaht oder einem anderen Kontaktpunkt) aufgehängt ist, und ein zweites funktionales Element 12b auf, welches an der Innenwand des Behälters 1 angehaftet ist. Eine freie Aufhängung im Behälterinnenraum ist auch über zwei oder mehrere Verbindungen des Streifens 11 mit der Behälterwand möglich, z.B. zwischen zwei Wandabschnitten, insbesondere Hals und Boden. Auch ein teilweises flächiges Anliegen des Streifens 11 an der In- nenwand kann, beispielsweise durch einen getakteten Luftstoß, erreicht werden.
Die Behälter der Figuren 4 bis 8 sind insbesondere im Extrusionsverfahren hergestellte Behältnisse. Auch eine Tubenform oder anderen Flaschenformen sind
denkbar und können mit einem erfindungsgemäßen Trägerstreifen 11 mit funktionalem Element 12 ausgestattet werden.
Der Trägerstreifen 11 kann bei den Behältnissen, wie sie in den Figuren gezeigt sind, entweder außerhalb oder innerhalb (nicht gezeigt) des Halsbereiches des Behälters 1 angeordnet sein.
Ist er außerhalb angeordnet, so wird beim Schließen der Form 23 wird der Trägermaterialstreifen 11 , der den RFID-Chip 12, trägt oberhalb und/oder unterhalb des RFID-Chips 12 in der Form 23 eingeklemmt, wodurch der Streifen 11 mit den Wandmaterial verbunden wird. Durch diese Anordnung wird bevorzugt ein Behälter 1 mit frei schwingendem oder aufgespannten RFID-Chip 12 hergestellt.
Ist der Trägerstreifen 11 innerhalb des Behälterhalses angeordnet, wird er, um zu verhindern, dass der Trägermaterialstreifen 11 in das Behältnis 1 fällt, dicht an der Behälteröffnung/-innenwand des Behälters 1 angeordnet, so dass er bei Durchtrennen des kontinuierlich laufenden Schlauchvorformlings 10 an der flexiblen, warmen Kunststoffoberfläche der Vorformlings 10 anhaftet/klebt. Eine alternative Variante besteht darin, den Trägerstreifen 11 kurzzeitig aus seiner Bahn zu lenken (z.B. mit einem getakteten Luftstrahl), so dass der Streifen 11 an die Innenseite des Behälterhalses abgelenkt wird und eine Verbindung zwischen Hals und Trägermaterial hergestellt wird. Ferner kann durch Aufblasen des Behälters 1 bzw. Einführen des Blasdorns in den öffnungsbereich des Behälters 1 /Behälterhals der Trägermaterialstreifen 11 an die Innenseite der Behälterwand gepresst werden, so dass eine feste Verbindung mit dem Behältermaterial ent- steht.
Auch lassen sich diese beiden Befestigungsarten (Anhaften, Quetschen) miteinander beliebig kombinieren. Beim Aufblasen des Behälters 1 mit außerhalb bzw. innerhalb des Halsbereiches geführten Trägerstreifen 11 wird die Schlauchwand an den formgebenden Werkzeugbereich der Blasform 23 gepresst und dadurch geformt. Der Trägerstreifen 11 kann auch im Behälterinnenraum (ohne quer zur Fließrichtung liegenden Wandkontakt) frei stehen bleiben.
Eine besondere Ausführungsform des Chip-Trägermaterials 11 ist die, dass die Materialeigenschaften bzw. die konstruktive Ausführung (z.B. durch eine Netzstruktur oder ,,Floss"-struktur) technologisch so beschaffen ist, dass das Material sich beim Aufblasen mitverformt bzw. dehnt. Der im Innenbereich (in einer z.B. „Tasche") liegende und nicht fest mit dem Trägermaterial 11 verbundene Chip 12 wird in dieser Ausführungsvariante nicht mitverformt; nur das umgebende Material des Streifens 11 wird entsprechend gedehnt. Diese Variante hat den besonderen Vorteil, dass der Chip 12 direkt/unmittelbar an der Behälterwand angebracht ist und somit die Daten-/ Informationsübertragung einfacher, sicherer und kostengünstiger erfolgen kann, da der Abstand zwischen RFID-Element 12 und externem Element kleiner ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Trägerstreifen 11 eine Abrisskante auf, so dass beim Aufblasen des Behältnisses 1 der Trägermaterialstreifen 11 gezielt einseitig abreißt. Bevorzugt ist die Abrisskante im Bereich der Quetschnaht 3 am Behälterboden angeordnet, so dass der RFID-Chip 12 nur an der ersten Quetschnaht 2 oder an der Innenwand befestigt und somit frei beweglich ist. Durch einen oder mehrere gezielte und/oder getaktete Luftstöße kurz vor dem oder während des eigentlichen Aufblasvorgangs wird das Trägermaterial 11 an einer Sollbruchstelle bzw. Abrisskante abgerissen. Durch einen gegebenenfalls weiteren Luftstoss wird der Streifen 11 an die Behälterwand gedrückt wird und verbindet sich mit dieser zumindest teilweise.