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1. WO1997040972 - CORPS DE TUBE EN PLASTIQUE ET SON PROCEDE DE FABRICATION

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[ DE ]

Kunststofftubenkörper und Verfahren
zu deren Herstellung

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kunststofftubenköφer und auf Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von Kunststofftubenkörpern, gemäß dem zunächst sogenannte Tubenpreforms (Vorformen) hergestellt werden, die dann zu einem späteren Zeitpunkt in die endgültige Tubenform umgeformt werden.

2. Der Stand der Technik
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen Kunststoffbehälter beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden können. Hierzu bieten sich verschiedene, dem Fachmann wohl bekannte Verfahren wie Spritzgießen, Blasformung, Laminatverfahren, Polyfoil und koextrudierende Verfahren an.

Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Inhaltsstoffe, mit denen der Behälter später zu füllen ist, wird eine entsprechende Materialauswahl getroffen. Kriterien für die Materialauswahl sind neben dem Preis und selbstverständlichen Parametern wie Festigkeit, etc. auch die Aggressivität oder die Flüchtigkeit des Inhaltsstoffes, oder ein gewünschtes inertes Verhalten zwi- sehen Inhaltsstoff und Behälter, wie es meist bei medizinischen Wirkstoffen notwendig ist.

Gerade bei Behältern für medizinische oder pharmazeutische Inhaltsstoffe ist ein Ausdiffundieren einer oder mehrerer Wirkstoffkomponenten äußerst unerwünscht, da durch den Verlust der flüchtigen Komponenten die prozentuale Mengenzusammensetzung nicht mehr den ursprünglichen Angaben entspricht, so daß eine ärztlich verordnete Dosierung, die auf der ursprünglichen Zusammensetzung des Mittels beruht, nicht mehr gewährleistet ist.

Ferner ist beim Ausdiffundieren von als Lösungsmittel dienenden, flüchtigen Inhaltsstoffen eine Veränderung der Konsistenz zu verzeichnen, die zu einem schnelleren Altern durch Austrocknen oder zu einer schlechteren Anwendbarkeit führen kann.

Da einzelne Materialien jedoch nur selten alle an sie gestellten Anforderungen erfüllen können (wie bspw. gute Verträglichkeit mit dem Inhaltsstoff und Undurchdringbarkeit für bestimmte flüchtige Komponenten davon), hat man bereits für verschiedene Inhaltsstoffe Mehrschichtbehälter (insbesondere Tuben) in Betracht gezogen, bei denen die unterschiedlichen Schichten aus unterschiedlichen Materialien bestehen können. Beispielsweise sind derartige mehrschichtige Behälter durch Kalandrierverfahren hergestellt worden, bei denen die unterschiedlichen Werkstoffe extrudiert und in einer Walzenanord-nug kalandriert, d.h. zu Folien bzw. Mehrschichtfolien gewalzt werden. Die derart hergestellten Folien werden dann mit beispielsweise im Spritzgußverfahren hergestellten Schulter- bzw. Abschlußstücken verschweißt.

Allerdings weisen derartige Schulter- bzw. Abschlußstücke nicht die Eigenschaften der Mehrschichtfolie auf, da diese auf herkömmliche Art durch Spritzgießverfahren hergestellt worden sind und nur aus einer Werkstoffschicht bestehen.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung eines vollständigen Diffusionsschutzes ist die Bereitstellung von kostenintensiven, aufwendig herzustellenden Metallbehältern, die durch die molekulare Dichte von Metall eine natürliche Diffusionsbarriere darstellen. Diese Metallbehälter können mit einer Zusatzschicht im Innenbereich versehen werden, um ein inertes Verhalten zwischen Fluid und Behälterwand zu gewährleisten. Jedoch ist die Herstellung von Metall-behältern nicht nur in der Fertigung selbst durch sehr viele Einzelschritte (Walzen, Beschichten mit Kunststoff, Formen der Behälter, Falzen und Bördeln der Längsnaht, etc.) sehr viel aufwendiger, sondern auch die Fertigungszeiten und Materialkosten sind erheblich höher.

Aus diesem Grund ist bereits erwogen worden, mehrschichtige Kunststoffbehälter in einem Mehrschicht-Spritzgießverfahren herzustellen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 0 537 346 AI bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird in das Spritzgießwerkzeug zunächst eine sogenannte Umhüllungsschicht eingespritzt, und nachfolgend oder simultan eine soge-nannte Kernschicht, die zuvor durch Verwendung eines Aufschäummittels aufgeschäumt worden ist. Auf diese Art und Weise entsteht ein Behälter mit einer zweischichtigen Wand, deren Komponenten aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Ein weiteres Problem, das bei der Herstellung von Kunststoffbehältern zu beachten ist, ist die Transportgröße der Behälter. Häufig werden die Kunst-stoffbehälter nämlich nicht bei dem Unternehmen hergestellt, in dem sie mit dem späteren Inhaltsstoff gefüllt werden, sondern von einem räumlich getrennten Zulieferungsbetrieb. Da Kunststoffbehälter je nach Anwendungs-gebiet eine erhebliche Größe, jedoch kaum Gewicht haben, tritt ein Trans- 7/40972 PC17EP97/02224
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portproblem insoweit auf, als das die Frachtgebühren sich neben dem Gewicht der zu transportierenden Ware insbesondere auch nach ihrem Volumen berechnen. Daher wird bei großvolumigen (leeren) Behältern ein Transport erhebliche Kosten verursachen, da beispielsweise ein Lastkraftwa-gen im wesentlichen "Luft" transportiert.

Aus diesem Grund ist bereits vorgeschlagen worden, Kunststoffbehälter nicht in ihrer endgültigen Form zum Abnehmer zu bringen, sondern in der Form von sogenannten "Vorformen" ("Preforms"). Als Beispiele sind in diesem Zusammenhang die EP 0 374 247 AI und EP 0 325 440 A2 zu nennen. In diesen Dokumenten sind Spritzgießverfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Behälter-Preforms beschrieben.

Ein Beispiel für Kunststoffbehälter sind Tuben, die heutzutage vielfältige Anwendung beispielsweise im medizinischen Bereich, im kosmetischen Bereich, für Zahnpflegemittel, und im Emährungsbereich finden.

Kunststofftuben bestehen neben einem üblicherweise im Spritzgußverfahren hergestellten Tubenverschluß aus einem Tubenköφer. An diesem Köφer sind zwei unterschiedliche Anforderungen zu formulieren. Zunächst muß der Tubenköφer einen festen Tubenschulterbereich aufweisen, der mit einem Schraubgewinde versehen die notwendige Festigkeit haben muß, um die Tube mit dem Tubenverschluß sicher zu verschließen. Hierbei ist zu beachten, daß bei Tuben - im Gegensatz zu Kunststoffflaschen - technische Gewinde verwendet werden, die nicht zwangsentformt sind, sondern aus dem Werkzeug herausgedreht werden. Darüber hinaus muß der Tubenköφer eine Mantelfläche haben, die dem späteren Benutzer das notwendige "Tubengefühl" vermittelt, nämlich eine hinreichend weiche Konsistenz, die ein restloses Entleeren des meist höher viskosen Inhaltsstoffes durch ausdrücken erlaubt.

Bislang sind Tubenköφer auf zwei unterschiedliche An und Weisen hergestellt worden, die im Stand der Technik unter dem "KMK "-Verfahren und dem "AISA"-Verfahren bekannt sind. Im folgenden werden diese zwei Verfahren unter Bezugnahme auf die Figuren 4A und 4B beschrieben.

In Figur 4A ist das "KMK"-Verfahren schematisch dargestellt. Wie man der Darstellung entnehmen kann, wird in einem Werkzeughohlraum 500 eine zylindrische Röhre 600 eingebracht, die der späteren Tubenmantelfläche entspricht. Die Röhre 600 kann aus einer (Mehrschicht)-folie bestehen, die im oben erläuterten Kalandrierverfahren hergestellt worden ist und an der Naht 610 zu einer Röhre verschweißt wurde. Nachdem die Röhre 600 in den Hohlraum 550 des Werkzeuges 500 verbracht worden ist, wird der spätere, die Tubenschulter bildene Kunststoff 510 in den Werkzeughohlraum 550 als kreisförmig umlaufende "Wurst" eingebracht. In einem nachfolgenden Schritt wird dann die Tubenschulter durch einen sich absenkenden Stempel 520 im Werkzeughohlraum 550 des Werkzeuges 500 geformt.

Gemäß dem in Figur 4B schematisch dargestellten "AISA"- Verfahren wird eine Tubenmantelfläche 600 (die wie zuvor in Zusammenhang mit dem KMK- Verfahren beschrieben hergestellt sein kann) in eine bereits vorgefertigte Tubenschulter 550' eingebracht. Diese Tubenschulter 550' kann zuvor im Spritzgießverfahren hergestellt worden sein. Die so zusammengeführten Elemente Tubenschulter 550' und Tubenmantelfläche 600 werden dann beispielsweise mit Hochfrequenz oder Heißluft verschweißt.

Beide der zuvor genannten Verfahren stellen sicher, daß der entstandene Tubenkörper den unterschiedlichen Anforderungen an Tubenschulter und Tubenmantelfläche entspricht. Nachteile dieser Herstellungsverfahren bestehen darin, daß die Tuben vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv herzustel- len sind und nur in ihrer endgültigen Größe zum Abfüllungsbetrieb verbracht werden können, wodurch sie erhebliches Transportvolumen benötigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von befüllbaren Kunststofftubenköφern zu schaffen, bei denen die hergestellten Behälter zum einen fertigungstechnisch einfach und preiswert produziert werden können, und zum anderen raumsparend zum Endabfüller verbracht werden können.

3. Zusammenfassung der Erfindung
In ihrem breitesten Aspekt besteht die Erfindung aus einem Verfahren zur Herstellung einer Tubenpreform im Spritzgußverfahren.

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat herausgefunden, daß bei der Herstellung von Tubenpreforms im Spritzgießverfahren und der nachfolgenden Erstreckung insbesondere durch Erwärmung der Preform und biaxialer Expansion eine Tube erhältlich ist, deren Tubenschulter zum einen die für ein technisches Gewinde notwendige Festigkeit hat, und deren Mantelfläche zum anderen die für eine Tube gewünschte Weichheit zeigt.

Vorteilhafterweise wird gemäß einer ersten bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 zunächst eine Tubenköφeφreform hergestellt, die einen zum Inneren der Tubenköφeφreform hin offenen Schulterbereich und einen verschlossenen Endbereich aufweist. Die derart hergestellte Tubenköφeφreform kann dann zum Abfüller transportiert werden, wo sie zunächst in einem ersten Verfahrensschritt erwärmt, und dann mit Hilfe einer biaxialen Expansion in ihre endgültige Form und Größe gebracht wird. Schließlich wird in einem letzten Verfahrensschritt der ver-schlossene Endbereich des Tubenköφers aufgeschnitten, um so die Füllung der Kunststofftube mit dem gewünschten Inhaltsstoff zu erlauben. Durch die Verwendung einer biaxialen Expansion (im Gegensatz zur axialen Expansion beispielsweise durch Kaltstreckung) wird die Verwendung von transparenten Tubenmaterialien möglich, die auch im expandierten Zustand eine glasartige Transparenz zeigen.

Vorteilhafterweise erfolgt die biaxiale Expansion der Tubenköφeφreform gemäß Patentanspruch 2 mittels Druckluft in einem Blasverfahren, wobei lediglich die Tubenmantelfläche expandiert wird; die Tubenschulter verbleibt in ihrer ursprünglichen Gestalt. Durch die so bewirkte biaxiale Expansion ist es möglich, eine Tube mit einer Tubenmantelfläche zu erzeugen, die sich in besonderem Maße durch das gewünschte "Tubengefühl" auszeichnet, also die nötige Weichheit aufweist. Ferner weist die derart hergestellte Tubenmantelfläche eine besondere Festigkeit auf.

Vorteilhafterweise wird gemäß Patentanspruch 3 die Tubenköφeφreform im Spritzgießverfahren hergestellt. Dies erlaubt eine äußerst kostengünstige Herstellung von Tubenkörpeφreforms mit einer hohen Qualität.

Erfolgt die biaxiale Expansion der Tubenpreform mit Druckluft, kann gemäß Patentanspruch 4 die vorige Erwärmung der Preform vorteilhafterweise mit Infrarotlicht erfolgen.

Soll die erfindungsgemäße Kunststofftube beispielsweise mit einer Produktbe-Zeichnung bedruckt werden, findet dies gemäß Patentanspruch 5 nach der Expansion der Preform statt, und vorteilhafterweise nach dem Aufschneiden des verschlossenen Endbereiches des Tubenkörpers.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfin-düng nach Anspruch 7 weist die erfindungsgemäße Kunststoffköφeφreform einen verschlossenen Endbereich auf. Dies erlaubt die besonders vorteilhafte biaxiale Expansion der Tubenköφeφreform mittels Druckluft in einem Blasverfahren.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 8 wird die erfindungsgemäße Tubenpreform mehrschichtig ausgeführt. Hierzu wird eine Spritzgießanlage mit mindestens zwei Beschickungsbehältern verwendet, wobei in den Beschickungsbehältern unterschiedliche Werkstoffe eingeführt werden. Nachdem die Werkstoffe plastifi-ziert worden sind, werden sie in eine Ringdüse mit konzentrisch angeordneten Ringaustrittsspalten eingepresst, wobei die Austrittsgeschwindigkeiten der Werkstoffe in Richtung und Betrag im wesentlichen gleich sind, so daß die Homogenität des ersten und zweiten Werkstoffes nach Verlassen der Düse erhalten bleibt. Die so plastifizierten Werkstoffe werden dann in einen Werkzeug hohl räum eines Spritzgießwerkzeuges eingepreßt, wobei auch hier die Homogenität der Werkstoff schichten im Werkzeughohlraum erhalten bleibt. Die derart hergestellte Tubenpreform wird dann in einem nachfolgenden Verfahrensschritt in die endgültige Tube umgeformt, wobei hierzu vorteilhafterweise das Verfahren nach dem Patentanspruch 1 verwendet wird. Ein Vorteil dieser mehrschichtigen Tubenpreforms besteht in der Möglichkeit, Tuben mit bereits integriertem Verschluß- und Schulterbereich herzustellen, die sich durch vollständige Mehrschichtigkeit auszeichnen.

Die aus den erfindungsgemäßen Tubenpreforms hergestellten Tuben sind für vielfältige Verwendungen geeignet, so z.B. für:

Tuben für kosmetische, medizinische, pharmazeutische, lebensmitteltechnische oder gefährliche Medien, etc. ;

halbsteife Tuben für Reinigungsmittel, Chemikalien, biologische Materialien oder Konsumartikel, etc. ;

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Tubenpreforms lassen sich wie folgt aufzählen:

Ein erster Vorteil liegt in den sehr niedrigen Produktionskosten, da die sonst notwendige Schritte wie Einsetzen von Schulterstücken und Verschweißen der Teile miteinander nicht mehr notwendig sind.

Ferner ist bei den mehrschichtigen Tubenpreforms durch die gezielte Dosierung der einzelnen thermoplastischen Werkstoffe möglich, kostenintensive Bestandteile optimal einzustellen, was sich erheblich auf die Herstellungskosten auswirken kann. Dies soll an einem Beispiel erläutert werden. Betrachtet wird eine vorbekannte Tube, deren Wandung aus drei Materialschichten besteht, wobei die mittlere Schicht ein teures diffusionshemmendes Material ist. Diese Schicht macht etwa 80 - 90 % des Tubenvolumens aus; auf die preiswerten inneren und äußeren Schichten entfallen lediglich 10 - 20 % des Tubenvolumens. Verwendet man zum Beispiel PE als preiswerten äußeren bzw. inneren Werkstoff (ca. 1 ,60 DM/kg) und EVOH als teuren mittleren Werkstoff (ca. 12,- DM/kg), würde dies bei einer durchschnittlichen Tube Materialkosten von ca. 10,96 DM/kg bedeuten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann durch Optimieren des Werkstoffeinsatzes eine Kostensenkung auf ca. 2,64 DM/kg erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil liegt in der schnellen Spritztechnik zur Preformher-stellung, da bisherige Behälter durch Extrudieren hergestellt werden mußten, einer Technik, die kostenintensivere Einrichtungen und längere Produktionszyklen benötigt.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, mehrere, nämlich bis zu 144 Spritzgießwerkzeuge parallel betreiben zu können.

Die Unteransprüche sind auf voπeilhafte Weiterbildungen der Erfindung gerichtet.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Spritzgießvorrichtung zur

Herstellung der erfindungsgemäßen Preforms;

Fig. 2A Einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Mehrschicht- preform mit dem Detail K, daß eine Vergrößerung der Schich- tenstruktur ist;

Fig. 2B Eine Anzahl von möglichen Schichtausbildungen einer Mehr- schichtpreform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 Eine Spritzgießvorrichtung für ein Mehrschichtspritzgießver- f ahren;

Fign. 4A,B Schematische Darstellungen von Verfahren zur Herstellung von Tubenpreforms nach dem Stand der Technik.

Wie oben bereits erläutert, besteht die Erfindung in ihrem breitesten Aspekt aus dem Konzept, anstelle von fertigen Tuben zunächst Tubenpreforms im Spritzgußverfahren herzustellen. Diese Preforms (oder Vorformen oder Rohlinge) haben den Vorteil, daß sie sehr materialsparend hergestellt werden können. Der Grund hierfür liegt in der Wanddicke der Tubenmantelfläche, die für die gewünschte Weichheit der späteren Mantelfläche wichtig ist. Durch die werkstoffspezifische Viskosität von plastifizierten Kunststoffen ist es nämlich nicht möglich, Thermoplasten mit weniger als einer bestimmten Minimalwandstärke zu spritzen, besonders, wenn mehrschichtige Tuben gespritzt werden müssen.

Durch das Spritzgießen von erfindungsgemäßen Preforms wird dieses Problem gelöst, da die Mantelfläche der Preform nicht in den Endmaßen der späteren Tube gespritzt wird (lediglich die Tubenschulter wird in den End-maßen gespritzt). Die Endmaße der Preformmantelfläche werden erst durch spätere Nachbearbeitungsverfahren erreicht, die gewöhnlich erst beim Abnehmer der Tubenpreforms durchgeführt werden.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 1 der prinzipiellen Aufbau einer Spritzgießvorrichtung beschrieben werden, mit der die erfindungsgemäßen Tubenpreforms hergestellt werden können. Wichtig ist hier der Hinweis, daß sich die in Fig. 1 gezeigte Spritzgieß Vorrichtung sowohl für die Herstellung von einfachen (d.h. einschichtigen) Preforms eignet, als auch für die Herstellung der besonders bevorzugten mehrschichtigen Preforms, wie im folgenden erläutert werden wird.

Dargestellt sind in Fig. 1 eine Vielzahl von Beschickungsvorrichtungen 20a, 20b, ... , 20i, ... 20n, die jeweils integrierte Vorrichtungen zum Fördern, Plastifizieren und Dosieren von thermoplastischen Werkstoffen repräsentieren. Die Anzahl 20i der Beschickungsvorrichtungen richtet sich nach der Anzahl der zu verwendenden Kunststoffe, bzw. nach der Anzahl der herzustellenden Materialschichten. So ist zum Beispiel für die Herstellung einer Einschichtigen Tube lediglich eine Beschickungsvorrichtung 20i zu verwenden, die mit einem gewünschten Material gefüllt sein kann. Für eine zweischichtige Tube (bei der die äußere Schicht zum Beispiel aus PP und die innere Schicht aus PA besteht), sind zwei Beschickungsvorrichtungen 20i zu verwenden, in denen jeweils PP oder PA gefördert, plastifiziert und dosiert wird. Bei einer dreischichtigen Tube, die als innere Schicht z.B. eine weitere Schicht aus PP aufweisen soll, muß jedoch nicht eine weitere Beschickungsvorrichtung 20i verwendet werden, sondern es kann eine entsprechende Aufteilung (nicht dargestellt) der Massenströme innerhalb der Leitungen 100, 200, 300, ... zur Düse 10 beispielsweise mit einer geeigneten Ventilanordnung erfolgen.

Innerhalb der Beschickungsvorrichtungen 20i wird der Werkstoff durch Einbringen in die Speicher 23a, 23b, ... , 23i 23n zur Verfügung gestellt und durch Förderschnecken 22 in Bereiche 21 gefördert, in denen er durch thermischen Einfluß plastifiziert wird.

Der plastifizierte Werkstoff wird durch eine Verjüngung 24 in ein Leitungs-netz 100, 200, 300 eingespeist, in dem es durch Regelmechanismen (nicht dargestellt) weiterhin plastifiziert gehalten wird, so daß die thermoplastischen Werkstoffe bei Erreichen der Spritzdüse 10 in einem für Spritzgießverfahren optimalen Zustand sind.

Durch die in der Düse 10 angeordneten Einlasse, die unmittelbar mit den jeweiligen Leitungen 100, 200, 300 kommunizieren, werden die plastifizier-ten Werkstoffe in die untereinander abgetrennten Ringspalten 120, 220, 320 (vgl. Fig. 3) der Düse eingeleitet.

Die Eintrittsgeschwindigkeit und der Förderdruck hängen von den jeweiligen Düsengeometrien ab, wobei die auftretenden Scher- und Druckkräfte innerhalb der Düse so beachtet werden müssen, daß die Austrittsgeschwindigkeit der einzelnen Werkstoffe bzw. Schichten in Richtung und Betrag im wesentlichen gleich sind.

Durch die Sicherstellung dieses Merkmals ist es möglich, daß die unterschiedlichen Schichten nach dem Verlassen der Ringspalten in ihrer Homogenität erhalten bleiben, da sich die Schichten nicht vermischen, d.h. die räumliche Einheit der einzelnen Schichtkomponenten (z.B. PA, PET, EVOH, etc.) bleibt im wesentlichen schichtweise erhalten, so daß durchgehende Komponentenschichten vorzufinden sind.

Der noch immer plastifizierte Werkstoff wird in ein Spritzgießwerkzeug 30 (vgl. Fig. 1) eingespritzt, wobei dieses in unterschiedlicher Art und Weise der herzustellenden Tubenpreform entsprechend ausgebildet sein kann. Beim in Fig. 1 dargestellten Werkzeug 30 ist zu beachten, daß es die Herstellung von Tubenpreforms 40 erlaubt, die einen offenen Endbereich 45 aufweisen (vergl. Fig. 2A, wobei hier eine Tubenpreform 40 dargestellt ist, die einen geschlossenen Endbereich 45 aufweist). Die Herstellung einer Tubenpreform 40 mit offenem Endbereich ist insofern vorteilhaft, als das die spätere Befüllung der fertigen Tube über den Endbereich 45 der Tube 40 erfolgt und somit eine bereits entsprechend offene Tube vorliegt. Ein Nachteil einer Tubenpreform 40 mit offenem Endbereich 45 liegt jedoch darin, daß für den Nachbearbeitungsschritt zur Herstellung der endgültigen Tubenabmessungen sich insbesondere monoaxiale Expansionverfahren wie Kaltstreckverfahren anbieten. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie den Kunststoff extrem belasten und zu einer erhöhten Brüchigkeit der späteren Tube führen. Darüberhinaus bewirken sie, daß die Mantelfläche milchig und somit zumindest für im Kosmetikbereich einzusetzende Tuben unansehnlich wird. Daher wird es erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft angesehen, Tubenpreforms 40 mit geschlossenem Endbereich 45 herzustellen (wie in Fig. 2A dargestellt), die mit Hilfe von biaxialen Expansionsverfahren auf ihre endgültige Größe gebracht werden können (vergl. hierzu weiter unten).

Sobald das Spritzwerkzeug 30 mit dem plastifiziertem Werkstoff beschickt ist, setzt die Erstarrungphase ein, die durch ein Kühlsystem im Werkzeug 30 unterstützt werden kann.

Da in der Regel das Werkzeug 30 aus mehreren Teilen besteht, wird durch ein Öffnen des Werkzeugs das Werkstück so freigegeben, das es leicht ausgeworfen werden kann.

Durch die Spritzgießtechnik ist es möglich, eine Vielzahl (bis zu ca. 40) von Spritzgießwerkzeugen 30 an die Fördereinrichtungen 20i anzuschließen, so daß eine hohe Fertigungsrate erzielt werden kann. Die Anzahl der herzustellenden Tubenschichten hängt von den einzelnen Werkstoffkennwerten ab, von ihren unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und den Vorgaben des jeweils herzustellenden Tuben.

Fig. 2A zeigt eine erfindungsgemäße Tubenpreform im Querschnitt, die als bevorzugte Ausfuhrungsform dreischichtig ausgebildet ist. Die dargestellte Preform 40 weist einen Schulterbereich 43 auf (bestehend aus der eigentlichen Tubenschulter 41 und einem Verschlußbereich 42), sowie einen Mantel-flächenbereich 46, der mit einem verschlossenen Endteil 45 versehen ist. Anstelle der dargestellten Gewindeausbildung im Verschlußbereich 42 kann auch eine andere Verschlußmöglichkeit, z.B. eine Aufsatzkappe oder ein Klappdeckel vorgesehen werden.

Gemeinsam ist den Schulter- und Mantelflächenbereichen 43, 46 bei der dargestellten mehrschichtigen Tubenpreform der im Detail K vergrößerte Bereich, der den Querschnitt der Behälterwand wiedergibt. Das in Fig. 2A gezeigt Detail K zeigt eine 3-lagige Wandung, es sind aber ebenso Doppelwandungen oder mehrlagige Wandungen möglich, von denen einige bei-spielhafte Kombinationen in Fig. 2B dargestellt sind. Entscheidend ist, daß in allen Bereichen die Anzahl der Schichten identisch ist, der Behälter somit einstückig in einem Herstellungsvorgang gebildet wird.

Die Fig. 2B zeigt verschiedene Schichtvariationen, wobei die unterschiedli-chen Tönungen unterschiedlichen Materialien entsprechen. Als Materialkombinationen sind nur einige mögliche Kombinationen aufgeführt.

Die für das Verfahren bevorzugt verwendbaren thermoplastischen Kunststoffe sind in der Regel Polymere wie Polyethylen (PE) oder Polyethylenterepht-halate (PET), Polyethylenglykolterephthalate oder Polypropylen (PP). Für etwaige weitere Schichten, die zwischen den inneren oder äußeren Randschichten liegen, können Polyamid (PA) oder Ethylenvenylalkohol (EVOH) verwendet werden. Ebenso sind aber auch alle anderen Kunststoffe, die thermoplastisch verarbeitbar sind, einsetzbar.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spritzgußdüse 10, mit der dreischichtige Tubenpreforms hergestellt werden können. Die Spritzgußdüse 10 weist drei Ringspalten 120, 220, 320 auf, die jeweils eine Schicht der Tubenpreform in das Werkzeug 30 (vergl. Fig. l) spritzen. Die Ringspalten 120, 220 und 320 sind konzentrisch angeordnet und zueinander radial beabstandet.

Zusätzlich können die Ringspalten eine axiale Beabstandung aufweisen (nicht dargestellt).

Die Ringspalten werden durch Bohrungen mit einem Leitungssystem 100, 200 und 300 verbunden, das mit den Fördereinrichtungen 20i (vergl. Fig. l) verbunden ist. Selbstverständlich ist die Anzahl der Zuleitungen und somit der Ringspalten nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt, sondern hängt, wie bereits beschrieben, von der Anzahl der gewünschten Schichten ab.

In der schematischen Darstellung ist die Düse 10 einteilig zu sehen, jedoch kann die einteilige Herstellung sehr aufwendig sein, so daß eine mehrteilige Ausführung, z.B. durch Schraub- oder Schweißverbindung, günstiger in der Herstellung sein kann.

Nachdem eine erfindungsgemäße Preform 40 hergestellt worden ist (die entweder ein- oder mehrschichtig sein und ein offenes oder geschlossenes Endteil 45 aufweisen kann), wird die Preform vorteilerhafterweise zum Abfüller verbracht, wo der Mantelflächenbereich 46 in einem Nachbearbei-tungsverfahren auf seine endgültigen Abmessungen gebracht wird.

Ein besonders vorteilhaftes Nachbearbeitungsverfahren bietet sich für Preforms mit verschlossenem Endbereich 45 an, die aus allen Thermoplaste bestehen könnnen, und insbesondere aus PET, PP, und Grivery (amoφhes Polyamid). Bei diesem Verfahren wird die Preform im Bereich der Mantelfläche vorzugsweise mit Infrarotstrahlung soweit erwärmt, bis die Mantelfläche weich wird. Dann wird die Preform in ein Werkzeug eingebracht, das im Hinblick auf den Tubenschulterbereich die Preform formschlüssig umgibt, und im Hinblick auf die Mantelfläche die endgültige Form der späteren Tube vorgibt. Dann wird, vorzugsweise mit Hilfe eines Luftdorns Druckluft in die erwärmte Preform eingeblasen, bis die Mantelfläche ihre endgültige Größe und Form erreicht hat. Dabei wird natürlich die Wandstärke der einzelnen Schichten abnehmen. Durch dieses Verfahren ist es möglich, Schichten, die aus kostenintensiven Werkstoffen bestehen, in ihrer Wandstärke stark zu reduzieren (bis unter 50 μm), so daß ein erheblicher Kostenanteil eingespart werden kann (bis zu 50% gegenüber herkömmlichen Tuben). Ferner wird durch die Verringerung der Wandstärke der Tubenbehälter weicher und somit leichter zu handhaben.

Schließlich wird in einem letzten Arbeitsgang der (nach wie vor) verschlossene Endbereich der nunmehr fertigen Tube senkrecht zur Tubenlängsachse aufgeschnitten (vergl. die Schnittlinie S in Fig. 2A), um die Befüllungsöff-nung bereitzustellen.

Ein alternatives Nachbearbeitungsverfahren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein monoaxiales Expansionsverfahren, das sich für Tubenpreforms mit offenem Endbereich 45 (vergl. Fig. 2A) anbietet. Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren ist ein Kalt-formverfahren, bei dem die Tubenpreforms 40 kalt in ihrer Längsrichtung gestreckt werden. Hierbei wird die Mantelfläche der Preform 40 bis um das 3,5fache oder mehr ihrer Länge gestreckt.

Da Blasformgebungsverfahren und Kaltstreckverfahren dem Durschnittsfach-mann hinreichend bekannt sind, wird hier darauf verzichtet, auf sie im einzelnen einzugehen.

Es wird schließlich darauf hingewiesen, daß die oben dargestellten Beispiele nur erläuternden Charakter haben und nicht so aufgefaßt werden sollen, daß sie den Schutzbereich einschränken. Dieser soll allein durch die beigefügten Ansprüche definiert sein.