In diesem Bericht geht es um die Herstellung eines Waschmittelbehälters und einer Waschmittelabfüllanlage, die in verschiedenen Supermärkten etabliert werden sollen. Das Projekt stellt die Themen Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung in den Mittelpunkt. Am Ende des Berichtes steht durch mehrere Recherchen und eigener Konstruktion ein Prototyp in Aussicht. Zudem wird die CO2-Bilanz dieses Produktes erläutert.
Inhalt
1 Einleitung
1.1 Aktuelle Klimasituation
1.2 Plastikverbrauch der Waschmittel
1.3 Ziele
2 Recherche
2.1 Patent
2.2 Benchmark
3 Projektorganisation
3.1 Canvas
3.2 SCRUM
3.2.1 Teamaufteilung
3.2.2 Product Backlog
3.2.3 Sprint Backlog
4 Ausarbeitung
4.1 Waschmittel
4.1.1 Gegenüberstellung
4.1.2 Fazit
4.2 Waschmittelbehälter
4.2.1 Größe
4.2.2 Materialauswahl
4.2.2.1 Benchmark-Analyse
4.2.2.2 Recycling
4.2.3 Nicht fossile Kunststoffe
4.2.4 Behälterform
4.2.4.1 Ergonomie
4.2.4.2 Produktsicherheit
4.2.4.3 Lagerung
4.2.5 Verschluss
4.2.5.1 Polypropylen (kurz PP)
4.2.5.2 Warum kein Biokunstoff?
4.2.6 Etikett
4.2.6.1 Aufbau
4.2.6.2 Obermaterial
4.2.6.3 Aufdruck
4.2.6.4 Kleber
4.2.6.5 Angaben auf dem Etikett
4.2.6.6 Kennzeichnung gemäß Verordnung (EG) Nr. 648/2004
4.2.6.7 Allgemeine Kennzeichnungen
4.2.6.8 Anhang VII Abschnitt D
4.2.6.9 Kennzeichnung nach Gefahrstoffrecht
4.2.7 Waschmittelbehälter Gesamtzeichnung
4.3 Abfüllanlage
4.3.1 Kundensicherheit
4.3.1.1 Anleitung
4.3.1.2 Design
4.3.1.3 Augenreizung
4.3.2 Form der Abfüllanlage
4.3.2.1 Bedienung
4.3.2.2 Ergonomie
4.3.2.3 Anleitung
4.3.2.4 Fazit
4.3.3 Material Abfüllanlage
4.3.3.1 Grundgestell
4.3.3.2 Tank
4.3.3.3 Abtropfblech
4.3.3.4 Auffangbehälter
4.3.4 Rücklauf/Ablauf
4.3.4.1 Rücklauf
4.3.4.2 Ablauf
4.3.4.3 Auffangbehälter
4.3.4.4 Fazit
4.3.5 Tank
4.3.5.1 Lösung 1
4.3.5.2 Lösung 2
4.3.5.3 Fazit
4.3.5.4 Fassgröße
4.3.6 Förderung
4.3.6.1 Lösung 1
4.3.6.2 Lösung 2
4.3.6.3 Fazit
4.3.6.4 Förderdruck zu Lösung 1
4.3.7 Abfüllmengenbestimmung
4.3.7.1 Lösung 1
4.3.7.2 Lösung 2
4.3.7.3 Lösung 3
4.3.7.4 Fazit
4.3.8 Sortiment
4.3.9 Gesamtzeichnung Abfüllanlage
5 CO2 Analyse
5.1.1 Allgemein
5.1.2 Einsparung durch Wegfall von Neuproduktionen
5.1.3 Faktor Verbrennung
5.1.4 Faktor Transport
5.1.5 Ergebnis
6 Markteinführung
6.1 Zeitpunkt
6.2 Zielgruppen
6.3 Besonderer Nutzen
6.4 Produktplatzierung
6.5 Hindernisse
6.6 Erfolgsindikatoren
6.7 Installation im Markt
6.7.1 Platz für den Nachfüllautomaten
6.7.2 Anlieferung / Lagerung
6.8 Werbung
7 Fazit
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Quellenverzeichnis
Anhang
1 Einleitung
1.1 Aktuelle Klimasituation
Seit 1980 steigt die globale Mitteltemperatur stark an [Abbildung 1], was eine Erhöhung alle zehn Jahre um ca. 0,2° bedeutet. Diese Werte sind aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Natur sehr erschreckend. Die daraus resultierenden Folgen der steigenden Temperaturen sind heute schon massiv, so versauern laut Klima Initiative Helmholz unsere Ozeane und Wetterextreme nehmen deutlich zu 1. Der Eisverlust in der Antarktis beträgt 2019 sechs Mal mehr als 1980, was 252 Milliarden Tonnen Eis pro Jahr entspricht, so die Süddeutsche Zeitung 2. Die Mitteltemperatur ist zudem in ihrer Tendenz steigend, was die bisher genannten Effekte weiter verstärkt. Um dem entgegenzuwirken, müssen die Ursachen der steigenden Temperaturen verringert werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Globale Jahresmittelwerte 3
Hauptverursacher der Erderwärmung sei laut der Europäischen Klimakommission der Treibhauseffekt 4. Dabei wirken einige Gase vergleichbar wie die Glasscheibe eines Gewächshauses. Die Sonnenstrahlen können zwar in die Erdatmosphäre eindringen, jedoch wird die komplette Abstrahlung zurück in den Weltraum verhindert. Dieser Effekt wird durch die Treibhausgase CO2, Methan, Distickstoffoxid sowie durch fluorierte Gase begünstigt. „Viele dieser Treibhausgase sind natürliche Bestandteile unserer Erdatmosphäre, infolge menschlicher Tätigkeiten ist die Konzentration einiger Gase stark angestiegen“ 4. Demnach klingt es nur allzu logisch, den Ausstoß dieser Gase so gering wie möglich zu halten. Dieses Ziel erfordert jedoch einen verantwortungsvolleren Umgang mit Ressourcen sowie deren Recycling.
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Prinzipskizze Treibhauseffekt 5
1.2 Plastikverbrauch der Waschmittel
Ein Bericht der Zeit Online, die sich zur groben Abschätzung zum Waschmittel-Plastikverbrauch auf eine Statistik des Industrieverbands Körperpflege und Waschmittel bezieht, werden in Deutschland pro Jahr allein 596.000 Tonnen Waschmittel verbraucht, davon seien ca. 262.240 Tonnen flüssiges Waschmittel, was knapp der Hälfte entspricht. Aufgrund der Annahme, dass die übliche Packungsgröße 1,5 Liter entspricht und 1 Liter Waschmittel zur Vereinfachung mit 1 kg Gewicht gleichgesetzt wird, erhält man knapp 175 Millionen Plastikflaschen 6. Aktuell ist Persil das meistverkaufte Waschmittel 7. Da eine leere Flasche Persil Color 165 g wiegt, ergibt das fast 29 Millionen Kilo Plastikmüll im Jahr, allein verursacht durch Waschmittelbehälter 6. Aufgrund der Tatsache das es sich hier um Näherungswerte handelt, kann dieses Ergebnis vom wahren Plastikkonsum abweichen, dennoch wird das Problem gut veranschaulicht. Momentan werden ca. 16 Prozent des alten Kunstoffs recycelt 8. Die Gründe dafür sind vielfältig. Zum einen unterscheidet sich preislich das durch den Recyclingprozess gewonnene Rezyklat nicht nennenswert von einem Neukunstoff. Qualitativ ist jedoch das Rezyklat nicht so rein. Des Weiteren bestehen Produkte oftmals aus verschiedenen Plastiktypen, die zum Recyceln erst einmal in ihre verschiedenen Bestandteile sortiert werden müssten, was die Aufarbeitung sehr teuer werden lässt. Eine logische Schlussfolgerung wäre also von Beginn an den Plastikkonsum zu reduzieren, um weniger Plastikmüll zu produzieren und Müllberge vorzubeugen [Abbildung 3].
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Müllberge 9
1.3 Ziele
Aufgrund der in Kapitel 1.1 und Kapitel 1.2 genannten Ursachen und Auswirkungen, ist man bemüht einen umweltfreundlichen Ersatz des Plastiks zu entwickeln. Ebenso sollen bisher gut funktionierende Systeme und Behälter besser recycelt werden. Mit der Einführung eines Waschmittelbehälters, der öfters benutzt werden kann, können massive Rückgänge in diesem Sektor des Plastiksverbrauchs erzielt werden. Das Ziel ist also einen Waschmittelbehälter so umzukonstruieren, dass dieser leichter zu recyceln und länger in Betrieb ist. Zudem müssen dabei auch die Ergonomie, Transportierbarkeit, Nachfüllbarkeit und viele weitere Punkte, auf welche in Kapitel 4 weiter eingegangen wird, betrachtet werden.
2 Recherche
2.1 Patent
Um auszuschließen, dass die Entwicklungsarbeit mit einem oder mehreren Patentrechten in Konflikt gelangt, wird online unter dem deutschen Patent- und Markenamt nach ähnlichen Systemen gesucht.
Jedoch sind keine Treffer zu Themen, wie Waschmittelbehälter oder Waschmittelabfüllanlage, vorgekommen.
Lediglich zu einem Behälter mit drei Kammern 10 gibt es Ergebnisse. Dies ist jedoch für den Umfang des Projekts nicht von Relevanz.
Ein Grund dafür kann sein, dass es sich bei dem Behälter, wie auch bei der Abfüllanlage um keine „Technische Neuheit“ handelt. Behälter gibt es bereits in unzähligen Formen und Varianten. Abfüllanlagen sind seit Jahrzehnten aus der Gastronomie oder Industrie für Getränke bekannt. Daher sind weitere Schritte der Produkt-Entwicklung durch Patente nicht eingeschränkt.
2.2 Benchmark
Um einen Überblick über die Produkte an nachfüllbaren Waschmitteln zu bekommen, wurde eine Analyse des bestehenden Marktes durchgeführt.
Bei DM in Österreich wurde im September 2018 ein Testbetrieb in 12 Filialen gestartet. Jeweils zwei Wasch- und Geschirrspülmittel stehen zur Auswahl. Laut Angaben von DM soll so 60 Prozent an Plastikmüll pro Füllung eingespart werden. Die Reinigungsmittel sind Bio-zertifiziert, vegan und komplett abbaubar 11. Nach der Testphase sind mittlerweile in 35 Märkten in Österreich 12 und 23 Märkten in Deutschland 13 die Nachfüllstation vorhanden. Das Sortiment wurde nicht verkleinert.
Ebenso gibt es eine erste Testphase bei Rossmann in Tschechien. Seit Oktober 2020 werden die Nachfüllstationen in fünf Märkten in Deutschland getestet. Es werden Wasch- und Spülmittel der Marke „Love Nature“ angeboten, einem Tochterunternehmen von Henkel. Laut Hersteller wird für die Behälter nur recyceltes Plastik verwendet 14.
Auch Globus testet in seiner Filiale in Chemnitz seit September 2020 eine Nachfüllstation für Wasch- und Spülmittel [Abbildung 4]. Dort werden Bio-Wasch- und Spülmittel verkauft 15.
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Globus Nachfüllstation 16
3 Projektorganisation
3.1 Canvas
Der Project Canvas wird zu Beginn des Projekts als Kickoff-Meeting genutzt. Alle Projektbeteiligten sitzen zusammen und klären jede offene Frage. So herrscht von Anfang an eine direkte Kommunikation aller Teilnehmer. Ziel dieses Kickoff-Meeting ist es, dass ein gemeinsamer Startpunkt ermöglicht wird und somit auch der Sinn und Zweck des Projektes verstanden wird. Sämtliche Sichtweisen jedes einzelnen werden geklärt und diskutiert.
Hier ein Ausschnitt des Kickoff-Ergebnisses. Das gesamte Dokument ist im Anhang zu finden.
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus Datenschutzgründen entfernt
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5: Kickoff Ergebnis
3.2 SCRUM
3.2.1 Teamaufteilung
Da das SCRUM-Team aus mehreren Rollen besteht, jedoch das Team nur aus 5 Studierenden, wurde eine Auswahl getroffen, bei der der Product Owner, als auch der SCRUM Master ebenfalls im Entwicklungsteam sind. Dabei übernahm Patrick Mebus die Rolle als Product Owner, Thomas Meyer die des SCRUM Masters und das gesamte Team leistete dennoch ihren Beitrag im Entwicklungsteam [Abbildung 6].
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus Datenschutzgründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 6: SCRUM-Team Aufteilung
3.2.2 Product Backlog
Bei dem Product Backlog [Abbildung 7] sollen die zu erarbeitenden Aufgaben aufgelistet werden. Dabei werden die Wünsche der Kunden sowie eine Priorisierung vom Product Owner dargestellt. Eine genaue Definition der Aufgabe sowie Anmerkungen sind ebenfalls enthalten. Der Product Backlog dient als Grundlage für den Sprint Backlog. Ein genau beschriebenes gewünschtes Resultat und der Bearbeitungsstatus werden zusätzlich mit aufgeführt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 7: Ausschnitt - Product Backlog
3.2.3 Sprint Backlog
Der Sprint Backlog basiert auf den Aufgaben des Product Backlogs. Dieses Dokument wird vom SCRUM Master erstellt und enthält die zu bearbeitenden Aufgaben und die dafür Verantwortlichen Entwicklungsteammitglieder in dem jeweiligen Sprint.
4 Ausarbeitung
4.1 Waschmittel
4.1.1 Gegenüberstellung
Bevor die Abfüllanlage ausgearbeitet wird, muss geklärt werden, welche Konsistenz das durch die Anlage gefördertes Waschmittel haben soll.
Anhand folgender Vor- und Nachteile soll zwischen Pulver- und Flüssigform entschieden werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 1: Vor- und Nachteile Pulverwaschmittel
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2: Vor- und Nachteile Flüssigwaschmittel
4.1.2 Fazit
Anhand der Nachteile aus Tabelle 1 und der Vorteile aus Tabelle 2 wird das Flüssigwaschmittel priorisiert, da vor allem der Nachteil der Förderung des Pulverwaschmittels ins Gewicht fällt.
4.2 Waschmittelbehälter
4.2.1 Größe
Im folgenden Punkt wird Bezug auf die Waschmittelbehältergröße genommen, dabei wird der Waschmittelverbrauch und die Transportierbarkeit eines Waschmittels berücksichtigt.
Die richtige Waschmittelmenge ist Wäschemenge abhängig, so gibt zum Beispiel Persil [Abbildung 8] auf der Rückseite des Produkts an, wie viel Waschmittel gebraucht wird. Die sogenannte Dosierempfehlung wird unterkategorisiert in verschiedene Verschmutzungsgrade. Ebenso wird auch in die Waschmaschinengröße und deren Fassungsvermögen in Kilogramm unterteilt.
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 8: Rückseite Waschmittel von Persil – Dosierempfehlung 17
Persil rechnet mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 50 ml pro Waschvorgang, was bei dem hier gezeigten Produkt (1,9 l) 190 kg Wäsche in 38 Waschladungen entspricht.
Die IKW [Abbildung 9] hat 2014 einen Gesamtjahresverbrauch in Deutschland von 596.00 Tonnen Waschmittel ermittelt, was einen Verbrauch von 7,3 kg Waschmittel pro Kopf entspricht. Die durchschnittliche Wäschemenge einer Person beträgt demnach 5,5 kg pro Woche.
Der Durchschnittshaushalt in Deutschland hat laut statista 18 im Jahre 2019 zwei Personen pro Haushalt. Durchschnittlich werden demnach 14,6 kg Waschmittel pro Haushalt verbraucht.
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 9: IKW Waschstudie 2014 19
Aufgrund dieser Annahmen wäre ein Waschmittelbehälter mit einem Fassungsvermögen von 15 kg vorteilhaft. Dabei wird jedoch nicht berücksichtigt wie die Transportierbarkeit und die Kundenannahme des Produktes ist.
Die Masse des Behälters sollte nicht schwerer als 9 kg sein, was 6 Flaschen mit 1,5 l entspricht. Um ein angenehmes Tragegefühl zu erzeugen und ebenfalls ein kontrolliertes Dosieren eines vollen Behälters in die Waschmaschine zu ermöglichen, sollte das Gewicht nicht größer als 5 kg sein.
Daraus ergibt sich ein 5 Liter Behälter der in einem Durchschnittshaushalt 3-mal im Jahr befüllt werden müsste.
4.2.2 Materialauswahl
Um eine Aussage zum Material des Waschmittelbehälters treffen zu können, wird eine Benchmarkt-Analyse durchgeführt. Die folgende Übersicht soll eine Übersicht über Vor- und Nachteile der bereits verwendeten Kunststoffarten geben. Des Weiteren wird auf das Recycling und auf nicht fossile Kunststoffe eingegangen.
4.2.2.1 Benchmark-Analyse
02 PE-HD - Polyethylen hoher Dichte 20
- Perwoll Care & Refresh (aus 25% recyceltem Plastik)
- Blink Weiß Waschmittel
- Nicht gesundheitsgefährdend, jedoch umweltverschmutzend
- Östrogenartig wirkende Chemikalien können enthalten sein.
- HD steht für die Dichte
- z.B. Spülmittel-, Waschmittel- oder Reinigungsmittelflaschen, Verpackung, Küchengeschirr
- Bedenklich
01 PET – Polyethylenterephtalat 20
- Vanish Gold PowerGel
- Enthaltenes Acetaldehyd und Antimontrioxid kann mit der Zeit in die darin aufbewahrte Flüssigkeit abgegeben werden
- bei höheren Temperaturen, sowie Sonneneinstrahlung steigt der Anteil an Stoffen, der in die Lebensmittel gelangen kann („chemischer“ Geschmack)
- Vor Hitze schützen und keine heißen Flüssigkeiten einfüllen
- z.B. Getränkeflaschen, Verpackungen, Polyesterfasern etc.
- Vermeiden
05 PP – Polypropylen 20
- DM Denk mit Colorwaschmittel
- Nicht gesundheitsschädigend, jedoch umweltverschmutzend
- z.B. Becher, Lebensmittelverpackungen, gelber Sack
- Bedenklich
4.2.2.2 Recycling
Gebrauchte Waschmittelbehälter, Spülmittelbehälter oder all die anderen Kunststoffbehälter landen nach Gebrauch im Haushalt im gelben Sack. Somit werden allein in Deutschland ca. 2,5 Millionen Tonnen Plastik-Verpackung weggeworfen 21. Bei großen Mülldeponien wird der Plastikmüll dann zu Granulat verarbeitet und anschließend zur Energiegewinnung für die Stahl- oder Zementindustrie verbrannt. Da die Sortierung der verschiedenen Kunststoffarten, welche im gelben Sack enthalten sind, und die Trennung zu anderen Materialien so aufwendig ist, wird immer noch oft so der Weg der Verbrennung gewählt.
So muss es jedoch nicht zwangsläufig geschehen. Die zweite Möglichkeit ist, gebrauchte PP oder PE-HD Flaschen wieder in den Materialkreislauf zu bringen [Abbildung 10]. Das Granulat muss aufwendig und in vielen Einzelschritten in großen Anlagen auf kilometerlangen Förderbändern maschinell und auch per Hand sortiert werden. Es wird dort auch in Reinigungsanlagen von Rückständen, z.B. Joghurt-Resten, gereinigt. Danach wird das Material über LED Scanner nach Farben sortiert. Wenn diese Möglichkeit genutzt wird, können beispielsweise aus Waschmittelbehältern wieder Waschmittelbehälter aus 100% recyceltem Material hergestellt werden. Das schont unsere Ressourcen. Dieser Vorgang kann wieder und wieder wiederholt werden.
Zahlen von Werner & Merz GmbH (Hersteller von Reinigungsmitteln) 22
- Produziert 5,5 Millionen PE-HD Flaschen im Jahr aus 100% recyceltem Plastik vom gelben Sack
- Durch Recycling werden 375.000 kg neues Material eingespart
- 19% Energieeinsparung
- 131.000 kg CO2 werden pro Jahr nur durch Energiereduzierung eingespart
- 470.632.054 100% recycelte PET-Flaschen im Einsatz (Stand: 02.05.2021)
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 10: Recyclingkreislauf 23
4.2.3 Nicht fossile Kunststoffe
Ethylen kann jedoch auch aus nicht fossilen, pflanzlichen Kohlenstoffquellen erzeugt werden. In Brasilien beispielsweise wird ein zuckerrohrbasiertes PE hergestellt, welches sich nicht von den chemischen Eigenschaften von konventionellen PE unterscheidet. Dass ist zwar ein interessantes Thema, jedoch gibt es dazu noch zu viele offene Fragen. Die Rohstoffe, die Stärke aus Kartoffeln, Mais oder Zuckerrohr, werden aus einer hoch industrialisierten Landwirtschaft erzeugt. Die bio-basierten Kunststoffe werden im großen Stil aus gentechnisch veränderten Pflanzen hergestellt 24.
Da Polyethylen hoher Dichte bereits zu 100% recyclingfähig ist und allen Ansprüchen eines Waschmittelbehälters einspricht, wird PE-HD als Material ausgewählt. Nicht fossile Kunststoffe bringen noch zu viele ungeklärte Eigenschaften mit sich, sodass diese nicht weiterverfolgt werden.
4.2.4 Behälterform
Um das Design für den Behälter auszuarbeiten, müssen Aspekte wie Ergonomie, Produktsicherheit und Lagerung berücksichtig werden. Die einzelnen Punkte werden im Folgenden genauer beschrieben.
4.2.4.1 Ergonomie
Bei der Ergonomie spielt der Griff eine wichtige Rolle. Dieser sollte so gestaltet werden, dass der Kunde ein angenehmes Gefühl beim Greifen hat. Dabei wird der Griff mit Rundungen versehen, damit das Verletzungsrisiko minimiert ist. Außerdem wird er so groß definiert, dass eine normalgroße Hand mit ca. 7,62 cm beschrieben 25, den Griff umschließen kann. Dabei wird die Handbreite 3 wie in [Abbildung 11] ausgewählt. Natürlich sollte auch eine Toleranz mit einbezogen werden, da das Produkt für die meisten Menschen funktional sein sollte. Des Weiteren wird das Behältervolumen auf 5 Liter ausgelegt (siehe Kapitel 4.2.1)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 11: Handabgeleitete Längenmaße 25
4.2.4.2 Produktsicherheit
Für die Sicherheit des Produktes wird ein Verschluss mit Kindersicherung (siehe „4.2.5“) verwendet. Als Material für den Behälter wird ein Kunststoff verwendet, der keine Gefahrenstoffe enthält, welche in das Waschmittel eindringen können, da sonst mögliche Hautreizungen bei Personen auftreten können. Wie schon in der Ergonomie beschrieben, werden keine scharfen Kanten am Behälter angebracht. Diese werden durch Rundungen entschärft, um ein angenehmes Tragegefühl dem Kunden zu ermöglichen und Verletzungen vorzubeugen.
4.2.4.3 Lagerung
Der Punkt „Lagerung“ fließt zusätzlich in die Form des Behälters mit ein. Der Kopf des Behälters wird als Kegel ausgeführt, um möglichst alles an Waschmittel aus dem Gefäß zu bekommen. Da die Behälter übereinander gelagert werden sollen, wird in den Boden ein Negativ des Kegels eingearbeitet. Dadurch können diese einfach übereinandergestapelt werden. Der Griff wird so in den Behälter eingearbeitet, dass dieser nicht über die Viereckform hervorsteht. Dadurch wird kein unnötiger Platz beim Transport und Lagerung verschwendet. Unter Berücksichtigung der aufgeführten Punkte, konnte ein Design [Abbildung 12] für den Behälter entwickelt werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 12: Entwurf Behälterform
Die Vorläufige Skizze wurde aufgrund der Angaben in 4.2.1 zum Thema Behältergröße in NX Siemens übernommen. Daraus entstand das 3D Modell [Abbildung 13].
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 13: 3D Modell des Waschmittelbehälters
4.2.5 Verschluss
Im Folgenden wird auf das Material des Verschlusses eingegangen und dessen Eigenschaften erläutert.
4.2.5.1 Polypropylen (kurz PP)
- Polypropylen ist einer der am häufigsten eingesetzten Kunststoffe. Vor allem Verpackungsmaterialien bestehen aus Polypropylen und ersetzen zunehmend das bedenkliche PVC.
- Diese Verpackungen sind häufig aus Polypropylen: Joghurtbecher, Flaschenverschlüsse, Strohhalme, wiederverwendbare Behälter wie Thermoboxen
- enthalten keine schädlichen Weichmacher
- bleibt bis zu Temperaturen um null Grad elastisch
- sehr leicht und vielseitig formbar
- Der Kunststoff Polypropylen ist sehr lange haltbar und zersetzt sich nicht. Solange die Gegenstände in Gebrauch sind, ist diese Eigenschaft ein Vorteil.
- Im Gegensatz zu anderen Kunststoffen ist Polypropylen zudem umweltverträglich, da er in der Natur kaum Schadstoffe bildet.
- Ein Vorteil von Polypropylen gegenüber anderen Plastikarten: Es lässt sich vergleichsweise gut recyceln. (Neueste Scanner-Technologien sind in der Lage, das Material fast sortenrein aus dem Plastikmüll zu sortieren und wiederzuverwenden.)
- Für den Waschmittelbehälter Verschluss ist Polypropylen festgelegt. Da der Behälter öfter verwendet werden soll ist es wichtig, dass er keine Schadstoffe bildet und lange haltbar ist. Ein weiterer Pluspunkt ist die gute Recycelbarkeit, wenn der Behälter durch Abnutzung oder Beschädigung nicht mehr nutzbar ist.
4.2.5.2 Warum kein Biokunstoff?
- Da sich Biokunststoffe nach einiger Zeit zersetzen, sind sie besonders für kurzlebige Kunststoffverpackungen wie Folien, Beutel, Tragetaschen oder Einweggeschirr geeignet 26.
- Allerdings lassen sich Biokunststoffe nicht rückstandslos kompostieren, da die Temperaturen in der Regel nicht ausreichen.
- Da Biokunststoffe derzeit nicht stofflich wiederverwertet werden können und das Recycling anderer Kunststoffe behindern, wird deshalb die Verbrennung als günstigste Form der Verwertung angesehen.
- Da die Waschmittelbehälter so oft wie möglich wiederverwendet werden sollen, um Plastik zu sparen, ist es wichtig lang haltbare Kunststoffe zu verwenden. Ein Verschluss der sich zersetzt wäre dabei nicht von Vorteil.
Auch die Herstellung des Verschlusses muss beachtet werden, da dadurch zusätzlich hohe Kosten entstehen können und nicht alle Verfahren für jedes Material geeignet sind. Aus eben genannten Gründen soll der Waschmittelbehälterverschluss im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Das Spritzgießen ist eine formgebende Fertigungstechnologie: Um ein Teil herzustellen, wird Kunststoff zuerst geschmolzen und dann in den Hohlraum eines Formwerkzeugs eingespritzt. Wenn sich das Material abkühlt, verfestigt es sich und nimmt die Geometrie (Form) des Formwerkzeugs an. Das Teil wird dann ausgeworfen und der Prozess beginnt von Neuem 27. Polypropylen eignet sich dafür besonders gut und ist der gebräuchlichste Spritzgusskunstoff.
Es wird das „Standardmodell“ ausgewählt, das bereits auf vielen Flüssigwaschmittelbehältern zum Einsatz kommt. Die genaue Form und Funktion des Deckels ist auf den Bildern dargestellt [Abbildung 14]. Dabei wird ein 45 mm Schraubverschlussaufsatz auf den Behälter geschraubt. Durch den Aufsatz wird das Dosieren des Flüssigwaschmittels erheblich erleichtert, da nicht mehr so viel auf einmal aus dem Behälter kommt. Eine Dosierhilfe mit Messstrichen, integriert im Deckel, soll ebenfalls vorhanden sein. Diese wird auf den Aufsatz geschraubt [Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt. Abbildung 15].
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 14: Waschmittelbehälterverschluss 28
Anmerkung der Redaktion: Diese Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 15: Waschmittelbehälterverschluss mit Dosierhilfe 28
Die Polypropylen-Verschluss Stückkosten belaufen sich auf 0,039$-0,081$, weshalb sich die eigene Produktion nicht lohnt. Stattdessen werden die beschriebenen Verschlüsse zugekauft.
[...]
- Quote paper
- Anonymous,, 2021, Entwurf und Konstruktion eines Waschmittelbehälters und einer Abfüllanlage, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1159196
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