Kunststoffbehälter Die Erfindung betrifft einen im Blasverfahren herge stellten, stapelbaren Kunststoffbehälter, mit im wesentli chen zylindrischer Mantelform, die durch zwei einander gegenüberliegende, längs verlaufende Einbuchtungen un terbrochen ist, wobei der gewölbeförmige Behälterober teil in den Rand einer nach dem Füllvorgang durch eine aufgeschweisste Folie abgeschlossene Einfüll- und Ent leerungsöffnung übergeht.
Aus Gründen der Material- und Zeitersparnis ist man dazu übergegangen, anstelle der sonst üblichen Falzdeckel-, Schraub- und Einsprengverschlüsse Auf- schweissfolien zu setzen. Die üblichen Verschlüsse müs sen in besonderen Verfahren getrennt hergestellt werden und können nach längerer Ablagerung entweder der Dosen oder der Verschlüsse, je nach Materialbeschaffen heit, der Gefahr der Massänderung unterliegen.
Aufschweissfolien hingegen sind an keine Passungen gebunden, so dass mögliche Veränderungen der Ver- schlussöffnungen der Behälter keine Rolle spielen. Zu meist werden einseitig kunststoffbeschichtete Alumi niumfolien verwendet, die unter Druck und Wärme mit der beschichteten Seite auf den Öffnungsrand des gefüll ten Behälters aufgeschweisst werden.
Schwierigkeiten bereitet hierbei die Herstellung einer absolut homogenen und damit dichten Schweissverbin- dung, die auch schlagartig ansteigenden Innendruck aushalten muss. Bei nur geringfügigem Ausweichen oder unregelmässigem Nachgeben des Öffnungsrandes wäh rend des Schweissvorganges, oder bei unregelmässigem Übergang der Schweisstemperatur, ist eine sichere Ab dichtung der Behälteröffnung gefährdet.
Wegen der erforderlichen Stapelbarkeit, die eine schlagartige Belastbarkeit des dünnwandigen Behälters insbesondere beim Transport voraussetzt, muss eine Formgebung im oberen Behälterbereich, vor allem in Nähe der Öffnung gefunden werden, durch die ein Einknicken bei Lasteinwirkung verhindert wird. Man hat geblasene Behälter mit Folienverschluss entwickelt, bei denen der gewölbte Behälteroberteil in einen kurzen Hals übergeht, dessen Mantelfläche eine senkrechte bzw. entgegengesetzte Krümmung zum Schulterverlauf des Behälters einnimmt.
Am Halsende ist der Behälterman tel wulstförmig nach aussen gezogen und unter Bildung eines Ringflansches zur Behältermitte abgewinkelt.
Auf dem Ringflansch, dessen Innenrand den Öff nungsquerschnitt umschreibt, befindet sich vom Rand beginnend und bis nahe an den Randwulst reichend eine umlaufende, flächige Erhöhung, die die Kontaktfläche für die Folienverschweissung bildet.
Nachteilig ist hierbei die Anbringung der Kontaktflä che an der Ringinnenseite, da bei Einsetzen des Schweissdruckes das freie Ringende in Achsrichtung des Behälters ausweicht und demzufolge die Kontaktfläche eine unregelmässige Anlage an die Folienunterseite einnehmen kann. Dies kann dazu führen, dass durch ungleichmässige Wärmeabfuhr die konstante Schweiss- temperatur bei konstanter Schweissdauer stellenweise nicht ausreicht, grössere Materialanlagen innerhalb der Kontaktfläche genügend aufzuheizen, um eine innige Schweissverbindung herzustellen.
Es kann auch eintre ten, dass bei schmalen Materialanlagen an diesen Stellen die dünne Folienbeschichtung abschmilzt. In beiden Fällen sind Undichtigkeiten die Folge.
Da ausserdem die Druckkräfte beim Schweissen und auch später beim Stapeln über den Öffnungshals winkel förmig in den Behältermantel geleitet werden, entstehen in der Übergangsstelle Knickspannungen, die bei einer bestimmten Last oder bei ungleicher Materialverteilung im Behältermantel zum Einknicken der Behälterschulter und damit zu Einrissen in den Knickstellen führen können.
Es handelt sich zunächst um die Aufgabe, den Behälteroberteil im Bereich der Einfüllöffnung so zu gestalten, dass die Kontaktfläche beim Schweissvorgang eine starre, ungefederte Lage beibehält. Der Schweiss- druck, wie auch später die Stapellast, sollen so in den Behältermantel abgeleitet werden, dass keine bzw. ver- nachlässigbar geringe Knickspannungen entstehen kön nen.
Der erfindungsgemässe Behälter ist dadurch gekenn zeichnet, dass der annähernd stufenlos über einen flachen Konus in den Öffnungsrand übergehende Behäl termantel in einem umlaufenden Schweissgrat endet und unterhalb des Schweissgrates zu einem in die Behälter öffnung gerichteten Stützring verengt ist.
Dadurch, dass der flache Konus annähernd die gleiche Richtung einnimmt wie die Schulterwölbung des Behälters, tritt hier bei senkrechter Belastung eine nahezu übergangslose Ableitung der Lastkräfte in den Behältermantel ein, so dass der Öffnungsrand stabilisiert ist. Diese Starrheit wird weiterhin durch Verlegung eines Schweissgrates in den Aussenrand der Behälteröffnung ausgenutzt, so dass ein gleichmässiger Druckwiderstand beim Schweissvorgang erreicht und damit ein ungleich- mässiges Ausweichen in der durch den Schweissgrat gebildeten Kontaktzone verhindert wird.
Wegen der Stabilität der Randausbildung kann die Kontaktzone zu einem schmalen Grat verringert werden, so dass der Schweissvorgang unter Einsparung von Schweisstempe- ratur wegen der Linienanlage verkürzt werden kann.
Der in die Öffnung gerichtete Stützring stabilisiert die Behälteröffnung in Umfangsrichtung und bildet, nachdem der Schweissgrat nach vollzogener Schweissung eingeebnet wurde, eine Flächenauflage für die Folie.
Es ist jedoch nicht nur der Behälteroberteil, der beim Schweissvorgang eine starre, ungefederte Lage beibehal ten muss. Da der Schweissdruck, wie auch später die Stapellast in den mit längsverlaufenden Einbuchtungen versehenen Behältermantel abgeleitet werden, muss eine solche Buchten- und Mantelform gefunden werden, die bei der erforderlichen dünnen Materialstärke eine hohe Belastbarkeit gewährleisten.
Dies wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die längsverlaufenden Einbuch tungen in Bezug auf die runde Mantelkontur eine konkave Querschnittslinie bilden.
Hierduch wird unter Belastung ein gleichmässiger Spannungsverlauf im Behältermantel erreicht, d. h. die bisherigen Spannungsspitzen in den kritischen Mantelfel dern sind abgebaut. Durch Versuche hat sich eine Belastbarkeit des Behälters ermitteln lassen, die den bisherigen Wert um das eineinhalbfache übersteigt.
Um eine Abrollmöglichkeit des Behälters in der Berdruckungs- und Befüllungsanlage einerseits und einen günstigen Spannungsverlauf in Behälterschulter und -boden andererseits zu schaffen, weist der Behälter an Schulter und Boden einen runden Querschnitt auf.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Behälter in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 2 den Behälter nach Fig. 1 um 90 um die Längsachse gedreht, Fig. 3 die Schnitte nach den Linien A-B-C-D der Fig. 1 und Fig. 4 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrösserter Ausführung. Der im wesentlichen zylindrische Mantel des Behäl ters 1 ist an zwei Seiten durch längs verlaufende Einbuchtungen 2 unterbrochen.
Der aus dem zylindri schen Mantelteil gewölbeförmig ansteigende Oberteil 4 geht annähernd stufenlos in einen flachen Konus 5 über und endet in einem Schweissgrat 6, der die Kontaktflä che für die in der Zeichnung nicht dargestellte Ver- schlussfolie bildet. Unterhalb des Schweissgrates 6 befin det sich der in die Behälteröffnung gerichtete Stützring 7. Am Behälterunterteil ist der Behältermantel bei 3 bogenförmig eingezogen.
Die längs verlaufende Einbuchtung bildet im Behäl terlängsschnitt gesehen (Fig. 2) einen konkaven Linien querschnitt 9. Der runde Mantel 1 weicht im oberen und unteren Behälterteil gewölbeförmig zur Behältermitte hin zurück.
Schulter und Boden des Behälters weisen einen runden Querschnitt 3 auf. Das Innenfeld der Stapelbuch ten 2 hat eine an sich bekannte Querverrippung 10, wodurch zusätzliche Stabilisierung dieses Feldes erreicht wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verlaufen die Randzonen der Übergangsstellen 8 vom eingebuchteten zum runden Mantelteil geradlinig und bilden hierduch die Auflageflä chen für die Nachbarbehälter.
Durch die in Fig. 3 eingezeichnete strichpunktierte Linie wird die Formteilung des Behälterwerkzeuges angedeutet.
Plastic container The invention relates to a blown blow molding, stackable plastic container, with in wesentli Chen cylindrical shell shape, which is interrupted by two opposing, longitudinal indentations un, the vault-shaped upper container part in the edge of a sealed after the filling process by a welded film Filling and emptying opening passes.
In order to save material and time, a move has been made to use weld-on foils instead of the otherwise usual rebate, screw and snap closures. The usual closures have to be manufactured separately in special processes and after a long period of storage either the cans or the closures, depending on the nature of the material, can be subject to the risk of dimensional changes.
Weld-on foils, on the other hand, are not tied to any fits, so that possible changes to the closure openings of the containers do not play a role. Mostly, one-sided plastic-coated aluminum foils are used, which are welded under pressure and heat with the coated side onto the opening edge of the filled container.
The production of an absolutely homogeneous and therefore tight welded joint, which also has to withstand sudden increases in internal pressure, presents difficulties. With only slight evasion or irregular yielding of the opening edge during the welding process, or with irregular transition of the welding temperature, a secure seal from the container opening is at risk.
Because of the required stackability, which requires a sudden load-bearing capacity of the thin-walled container, especially during transport, a shape must be found in the upper container area, especially in the vicinity of the opening, which prevents buckling when the load is applied. Blown containers with a film closure have been developed in which the curved upper part of the container merges into a short neck, the outer surface of which assumes a perpendicular or opposite curvature to the shoulder of the container.
At the end of the neck, the container jacket is drawn out in a bead shape and angled to the center of the container to form an annular flange.
On the annular flange, the inner edge of which describes the opening cross-section, there is a circumferential, flat elevation starting from the edge and reaching close to the edge bead, which forms the contact surface for the film welding.
The disadvantage here is the attachment of the Kontaktflä surface to the inside of the ring, since when the welding pressure starts, the free end of the ring gives way in the axial direction of the container and consequently the contact surface can make irregular contact with the underside of the film. This can lead to the fact that due to uneven heat dissipation, the constant welding temperature with constant welding duration is not sufficient in places to heat up larger material systems within the contact area sufficiently to produce an intimate welded joint.
It can also happen that the thin film coating melts off at these points in narrow material systems. In both cases, leaks are the result.
In addition, since the pressure forces during welding and later when stacking are directed into the container shell at an angle via the opening neck, buckling stresses arise in the transition point, which, with a certain load or when the material is unevenly distributed in the container shell, buckles the container shoulder and thus tears the kinks being able to lead.
The first task is to design the upper part of the container in the area of the filling opening so that the contact surface retains a rigid, unsprung position during the welding process. The welding pressure, as well as the later stacking load, should be diverted into the container shell in such a way that no or negligibly small buckling stresses can arise.
The container according to the invention is characterized in that the container casing, which merges almost steplessly over a flat cone into the opening edge, ends in a circumferential weld burr and is narrowed below the weld burr to form a support ring directed into the container opening.
Because the flat cone takes approximately the same direction as the shoulder curvature of the container, an almost seamless transfer of the load forces into the container jacket occurs when the load is vertical, so that the opening edge is stabilized. This rigidity is further exploited by laying a weld burr in the outer edge of the container opening, so that a uniform pressure resistance is achieved during the welding process and thus an uneven deviation in the contact zone formed by the weld burr is prevented.
Because of the stability of the edge formation, the contact zone can be reduced to a narrow ridge so that the welding process can be shortened while saving the welding temperature because of the line system.
The support ring directed into the opening stabilizes the container opening in the circumferential direction and, after the welding burr has been leveled after the welding has been completed, forms a surface support for the film.
However, it is not only the upper part of the container that must maintain a rigid, unsprung position during the welding process. Since the welding pressure, as well as later the stacking load, is diverted into the container jacket, which is provided with longitudinal indentations, such a bay and jacket shape must be found that ensure a high load-bearing capacity with the required thin material thickness.
In a preferred embodiment, this is achieved in that the longitudinal indentations form a concave cross-sectional line in relation to the round jacket contour.
As a result, a uniform stress curve in the container jacket is achieved under load, i.e. H. the previous voltage peaks in the critical mantle fields have been reduced. Tests have shown that the container can withstand a load that exceeds the previous value by one and a half times.
In order to allow the container to roll off in the pressure and filling system on the one hand and to create a favorable stress curve in the container shoulder and base on the other hand, the container has a round cross-section at the shoulder and base.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown as an example. 1 shows a partially sectioned side view of a container, FIG. 2 shows the container according to FIG. 1 rotated by 90 about the longitudinal axis, FIG. 3 shows the sections along the lines ABCD of FIG. 1 and FIG Fig. 1 in an enlarged version. The substantially cylindrical shell of Behäl age 1 is interrupted on two sides by indentations 2 extending longitudinally.
The upper part 4, which rises in an arched manner from the cylindri's casing part, merges almost steplessly into a flat cone 5 and ends in a weld burr 6 which forms the contact surface for the sealing film, not shown in the drawing. Below the weld burr 6 is the support ring 7 directed into the container opening. The container jacket is drawn in in an arc shape at 3 on the container base.
The longitudinal indentation forms in the Behäl terlängsschnitt seen (Fig. 2) a concave lines cross section 9. The round jacket 1 deviates in the upper and lower container part arched back towards the center of the container.
The shoulder and bottom of the container have a round cross-section 3. The inner field of the Stapelbuch th 2 has a known transverse ribbing 10, whereby additional stabilization of this field is achieved.
As can be seen from Fig. 2, the edge zones of the transition points 8 run from the indented to the round shell part in a straight line and thereby form the support surfaces for the neighboring containers.
The dash-dotted line drawn in FIG. 3 indicates the shape division of the container tool.