DE1607895C3 - Druckfeste Kunststoff-Flasche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine druckfeste Kunststoff-Flasche gemäß Oberbegriff des Anspruchs 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.

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.

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 kritischen ίο Bereiche in ihrer Form entsprechend zu gestalten sind.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht.

Bei Auffindung dieser erfindungsgemäßen Ausbildung 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.

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.

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 zylindrischen

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-Flaschenhöhe, vorzugsweise von etwa 2,0 g PVC/cm-Flaschen-

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.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.

Die erfindungsgemäße Flaschenform wird noch einmal an Hand der Zeichnung beschrieben, die eine rotationssymmetrische Flasche im Schnitt zeigt.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckfeste Kunststoff-Flasche, insbesondere aus Hart-PVC, für kohlensäurehaltige Getränke, wie Bier, Mineralwasser, Limonade oder Sekt, mit einem im wesentlichen zylindrischen Hauptteil, der in einer Übergangszone zur Bodenzone übergeht, wobei im Meridianschnitt der Krümmungsradius am oberen Ende der Übergangszone größer ist als an der Auflagefläche, der Durchmesser der kreisförmigen Auflagelinie das 0,4- bis 0,7fache des größten Flaschendurchmessers beträgt und wobei die Bodenzone nach innen gewölbt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche eine Übergangszone (2) hat, deren Höhe (H) größer oder gleich dem 0,4fachen des größten Flaschendurchmessers (D) ist, und in dieser Übergangszone (2) einen Krümmungsradius (n) besitzt, der zur Bodenzone (3) hin sich stetig verringert und an der Auflagelinie (a) das 0,15- bis 0,3fache, insbesondere das 0,17- bis 0,2fache, des größten Flaschendurchmessers (D) beträgt.

2. Druckfeste Kunststoff-Flasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (η) der Übergangszone (2) im Bereich des im wesentlichen zylindrischen Hauptteils (1) der Flasche größer als der größte Flaschendurchmesser (D) ist.

3. Druckfeste Kunststoff-Flasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbhöhe (h) der Bodenzone (3) das 0,04- bis 0,3fache, insbesondere das 0,045- bis 0,12fache, des größten Flaschendurchmessers fDjbeträgt.