DE1607895B2

DE1607895B2 - PRESSURE RESISTANT PLASTIC BOTTLE

Info

Publication number: DE1607895B2
Application number: DE1967N0030935
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. 8960 Kempten Lachner
Original assignee: 4P Nicolaus Kempten Gmbh, 8960 Kempten
Priority date: 1967-07-20
Filing date: 1967-07-20
Publication date: 1977-02-10
Also published as: US3511401A; SE343537B; GB1237402A; FR1573697A; CH475882A; BE718373A; DE1607895A1; NL6810136A; AT279399B

Description

Die Erfindung betrifft eine druckfeste Kunststoff-Flasche gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pressure-resistant plastic bottle according to the preamble of claim 1.

Eine solche Flasche ist bereits aus dem DT-Gbm 60 200 bekannt. Dabei erstreckt sich die Übergangszone lediglich über einen im Vergleich zum größten Flaschendurchmesser nur sehr flachen Bereich. Im übrigen ist ein besonderer Verlauf der Kontur in der Übergangszone in Richtung auf die Bodenzone hin festzustellen; so ist die Übergangszone im wesentlichen kegelförmig ausgebildet, wobei am oberen und unteren Ende dieser Übergangszone in den zylindrischen Teil der Flasche bzw. in deren Bodenzone gewisse Abrundungsradien vorgesehen sind. Wegen dieser besonderen Ausbildung ist diese bekannte Flasche aus Sicherheitsgründen kaum zur Aufbewahrung eines unter Innendruck stehenden Flascheninhalts über längere Zeiträume geeignet. Dies liegt daran, daß entweder bei verhältnismäßig großem Innendruck die Flasche diesem Druck überhaupt nicht Stand zu halten vermag oder zumindest über längere Zeiträumen gesehen eine Kaltverformung der Flasche und der Einwirkung des Innendrucks auftritt, was auf die Dauer gesehen zu einem Bruch der Flasche führt.Such a bottle is already known from DT-Gbm 60 200. The transition zone only extends over one compared to the largest Bottle diameter only very flat area. In addition, there is a special course of the contour in the Establish transition zone in the direction of the bottom zone; so is the transition zone essentially conical, with the upper and lower end of this transition zone in the cylindrical part the bottle or in the bottom zone of which certain radii of curvature are provided. Because of these For safety reasons, this well-known bottle is hardly suitable for storing a special training Bottle contents under internal pressure are suitable for longer periods of time. This is because either with a relatively high internal pressure, the bottle cannot withstand this pressure at all capable of cold deformation of the bottle and the at least seen over longer periods of time The effect of internal pressure occurs, which in the long term leads to the bottle breaking.

Des weiteren ist aus dem DT-Gbm 18 41 762 eine weitere Flasche bekannt, deren Übergangszone im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der zuvor erörterten Flasche gestaltet ist. Auch hier ist also eine Kegelförmigkeit der Übergangszone vorgesehen, also keinerlei Krümmungsradius.Furthermore, another bottle is known from DT-Gbm 18 41 762, the transition zone of which in the is designed in essentially the same manner as the bottle previously discussed. So here is one too Conical shape of the transition zone provided, so no radius of curvature.

Schließlich ist noch aus der BE-PS 6 90 483 ein Behältnis bekannt, dessen Rumpf kugelförmig gestaltet ist. Bei dieser kugelförmigen Gestaltung handelt es sich jedoch ausschließlich um diejenige des Rumpfes und keinesfalls um diejenige einer Übergangszone.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flasche gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu gestalten, daß eine verbesserte Druckfestigkeit bei möglichst geringem Materialeinsatz erreicht wird, wozu die gemäß technischem Allgemeinwissen kritischenFinally, from BE-PS 6 90 483 a container is known whose body is spherical. However, this spherical design is exclusively that of the fuselage and by no means that of a transition zone.
The invention is based on the object of designing a bottle according to the preamble of claim 1 in such a way that an improved compressive strength is achieved with the least possible use of material, for which the general technical knowledge is critical

ίο Bereiche in ihrer Form entsprechend zu gestalten sind.ίο Areas are to be designed accordingly in their form.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht.According to the invention, this is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1 achieved.

Bei Auffindung dieser erfindungsgemäßen Ausbil-When this training according to the invention is found

dung ist von der Überlegung ausgegangen worden, daß eine günstige Spannungsverteilung erreicht werden muß und daß diese dadurch erreicht werden kann, daß in der Übergangszone vom zylindrischen Hauptteil zum Boden ein Krümmungsradius vorhanden sein muß, der stetig abnimmt, wobei sich der kleinste Krümmungsradius an der Auflagefläche befinden muß. Dabei muß dieser kleinste Krümmungsradius jedoch möglichst groß sein und muß der Krümmungsmittelpunkt nahe an der Flaschenachse liegen, so daß der Durchmesser der Auflagelinie also verhältnismäßig klein wird. Für die angestrebte besonders günstige Spannungsverteilung wird dabei gleichzeitig der Flaschenboden etwa im Anschluß an den kleinsten Krümmungsradius so nach innen eingezogen, daß er einen Kegel bildet, dessen Spitze abgerundet ist. Auf diese Weise wird der Übergang vom Zylinder bis zur Auflagelinie des Bodens zunächst etwa in der Form einer Hyperbel gestaltet, an die sich eine Zone mit dem kleinsten Krümmungsradius anschließt, wobei im Bereich der Auflagelinie eine horizontale Tangente an den kleinsten Krümmungsradius gegeben ist. Diese an sich optimalen Bedingungen können praktisch jedoch nur in gewissen Grenzen realisiert werden; denn die Flaschen müssen eine ausreichende Standfestigkeit besitzen. So fällt eine Flasche beispielsweise um, wenn ihre Auflagefläche zu klein ist, sie durch Erschütterungen aus dem Gleichgewicht gebracht wird oder sich ihr Boden unter erhöhtem Innendruck nach unten auswölbt. Es müssen also die bei Kunststoff-Flaschen unter erhöhtem Innendruck auftretenden Verformungen des weiteren beachtet werden. Von diesen Grundsatzüberlegungen ausgehend hat sich die erfindungsgemäße Ausbildung ergeben, die für optimale Verhältnisse unter Berücksichtigung der praktischen Realisierungsmöglichkeiten sorgt.The assumption has been made that a favorable stress distribution can be achieved must and that this can be achieved that in the transition zone from the cylindrical main part to The bottom must have a radius of curvature that steadily decreases, with the smallest radius of curvature must be on the support surface. However, this smallest radius of curvature must be as small as possible be large and the center of curvature must be close to the bottle axis, so that the diameter of the Support line is therefore relatively small. For the desired particularly favorable stress distribution at the same time the bottom of the bottle is approximately following the smallest radius of curvature drawn in inside that it forms a cone, the tip of which is rounded. In this way, the The transition from the cylinder to the support line of the floor was initially designed in the form of a hyperbola which is followed by a zone with the smallest radius of curvature, with one in the area of the support line horizontal tangent to the smallest radius of curvature is given. These optimal conditions in themselves can only be realized in practice within certain limits; because the bottles have to be have sufficient stability. For example, a bottle falls over when its contact surface closes is small, unbalanced by tremors, or has a raised floor Internal pressure bulges downwards. So there must be those that occur with plastic bottles under increased internal pressure Deformations are also taken into account. On the basis of these fundamental considerations result in the inventive training that for optimal conditions taking into account the practical implementation options.

Die Übergangszone und der Boden der erfindungsgemäßen Flasche sind, wie vorzugsweise auch die anderen Teile, rotationssymmetrisch ausgebildet. Die erfindungsgemäße Gestaltung kann jedoch auch bei Flaschen zur Anwendung kommen, deren Rumpf nicht zylindrisch, sondern birnenförmig, eiförmig, kantig oder ähnlich gestaltet ist. Falls der Hauptteil einer Flasche von der zylindrischen Form abweicht, gilt als Bezugsdurchmesser der größte Flaschendurchmesser senkrecht zur Rotationsachse.The transition zone and the bottom of the bottle according to the invention are like preferably the others Parts, designed to be rotationally symmetrical. However, the design according to the invention can also be used in Bottles are used whose body is not cylindrical, but pear-shaped, egg-shaped, angular or is designed similarly. If the main part of a bottle deviates from the cylindrical shape, the reference diameter is the largest vertical bottle diameter to the axis of rotation.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung, nämlich die Festlegung bestimmter Abmessungsverhältnisse, wird die Herstellung von geblasenen, druckfesten Kunststoff-Flaschen mit einem überraschend geringen Materialeinsatzgewicht ermöglicht. Bei zylindrischenDue to the design provided according to the invention, namely the definition of certain dimensional relationships, is the production of blown, pressure-resistant plastic bottles with a surprisingly low Material input weight allows. With cylindrical

Flaschen, deren Form etwa den Flaschen nach DIN 6199 oder 6095 entspricht, genügt beispielsweise ein Einsatzgewicht von 1,8 bis 2,1 g PVC/cm-FIaschenhöhe, vorzugsweise von etwa 2,0 g PVC/cm-Flaschen-Bottles, the shape of which corresponds approximately to the bottles according to DIN 6199 or 6095, is sufficient, for example an operating weight of 1.8 to 2.1 g PVC / cm bottle height, preferably about 2.0 g PVC / cm bottle

höhe. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung von Flaschenboden und Übergangszone wird der Vorteil erreicht, daß sich der Flaschenboden unter erhöhtem Innendruck verformen kann, ohne sich im wesentlichen nach außen zu wölben. Dabei stellt sich, unabhängig vom Innendruck, ein Gleichgewichtszustand mit jeweils entsprechender Wölbhöhe der Mitte des Flaschenbodens ein. Mit steigendem Innendruck nehmen Wölbhöhe und Durchmesser der Auflagelinie ab, was günstig auf die Spannungsverteilung auswirkt, dabei wird der Durchmesser der Auflagelinie jedoch nicht so sehr verringert, daß die Standsicherheit der Flasche beeinträchtigt würde.height. The design of the bottle base and transition zone according to the invention provides the advantage achieves that the bottle bottom can deform under increased internal pressure without substantially to bulge outwards. Independent of the internal pressure, a state of equilibrium arises with each corresponding bulge height of the middle of the bottle bottom. The height of the bulge increases with increasing internal pressure and diameter of the support line, which has a favorable effect on the stress distribution, while the However, the diameter of the support line is not reduced so much that the stability of the bottle is impaired would.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.Appropriate and advantageous developments can be seen from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Flaschenform wird noch einmal an Hand der Zeichnung beschrieben, die eine rotationssymmetrische Flasche im Schnitt zeigt.The bottle shape according to the invention will be described again with reference to the drawing, which shows a shows a rotationally symmetrical bottle in section.

Die Flasche besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Hauptteil 1, einer Übergangszone 2, einer Bodenzone 3, einem Hals 4 und einem Mundstück 5. Im zylindrischen Hauptteil 1 hat die Flasche einen Durchmesser D, auf den alle anderen Abmessungen bezogen sind. Die Übergangszone 2 hat die Höhe H, die größer oder gleich 0,4 D ist. In der Übergangszone 2 schließt an den zylindrischen Hauptteil 1 der Krümmungsradius η an, der an dieser in vorteilhafter Weise größer als D ist, und nach unten hin sich stetig auf den Radius r₂ verringert, welcher 0,15 bis 0,3 D, vorzugsweise 0,17 bis 0,2 D, ist. Die Flasche steht an der kreisförmigen Auflagelinie a auf einer nicht dargestellten Unterlage. Die Auflagelinie a hat den Durchmesser d, der 0,4 bis 0,7 D, vorzugsweise 0,5 bis 0,6 D, beträgt. Der Boden 3 ist nach innen gewölbt, wobei die Wölbhöhe h 0,04 bis 0,3 D, vorzugsweise 0,045 bis 0,12 D, beträgt. Eine Flasche, die etwa der abgebildeten Form entspricht und einen Inhalt von 0,331 hat, ist beispielsweise 160 mm hoch, hat einen Durchmesser von D = 68 mm und wiegt ca. 30 g.The bottle essentially consists of a cylindrical main part 1, a transition zone 2, a bottom zone 3, a neck 4 and a mouthpiece 5. In the cylindrical main part 1, the bottle has a diameter D, to which all other dimensions are related. The transition zone 2 has the height H which is greater than or equal to 0.4 D. In the transition zone 2, the cylindrical main part 1 is adjoined by the radius of curvature η, which is advantageously greater than D at this, and steadily decreases towards the bottom to the radius r ₂ , which is 0.15 to 0.3 D, preferably 0.17 to 0.2 D. The bottle stands on the circular support line a on a base, not shown. The support line a has the diameter d, which is 0.4 to 0.7 D, preferably 0.5 to 0.6 D. The bottom 3 is curved inward, the arch height h being 0.04 to 0.3 D, preferably 0.045 to 0.12 D. A bottle that roughly corresponds to the shape shown and has a content of 0.331 is, for example, 160 mm high, has a diameter of D = 68 mm and weighs approx. 30 g.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure-resistant plastic bottle, in particular made of rigid PVC, for carbonated beverages, such as beer, mineral water, lemonade or sparkling wine, with an essentially cylindrical main part that merges into a transition zone to the bottom zone, with the radius of curvature at the upper end of the meridional section The transition zone is larger than on the support surface, the diameter of the circular support line is 0.4 to OJ times the largest bottle diameter and the bottom zone is curved inward, characterized in that the bottle has a transition zone (2), the height of which is (H. ) is greater than or equal to 0.4 times the largest bottle diameter (D) , and in this transition zone (2) has a radius of curvature (r \) which steadily decreases towards the bottom zone (3) and the 0 at the support line (a) , 15 to 0.3 times, in particular 0.17 to 0.2 times, the largest bottle diameter (Oj amounts.

2. Pressure-resistant plastic bottle according to claim 1, characterized in that the radius of curvature (s) of the transition zone (2) in the region of the essentially cylindrical main part (1) of the bottle is greater than the largest bottle diameter (D) .

3. Pressure-resistant plastic bottle according to claim 1 or 2, characterized in that the vault height (h) of the bottom zone (3) is 0.04 to 0.3 times, in particular 0.045 to 0.12 times, the largest bottle diameter (Tty .