DE1757839A1

DE1757839A1 - Druckfeste Kunststoff-Flasche und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1757839A1
Application number: DE19681757839
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Lachner
Original assignee: HEINRICH NICOLAUS GmbH
Current assignee: HEINRICH NICOLAUS GmbH
Priority date: 1968-06-21
Filing date: 1968-06-21
Publication date: 1971-02-18
Also published as: ES149708U; FR2011393A1; NL6909262A; AT294608B; ES149708Y; CH496578A

Description

fr.bg. A. von der Werft

München, 21. Juni 1968 P/D

Anmelder: Heinrich Nicolaus GmbH, Kempten

Zusatzanmeldung zu DPA N 30 935 Hl/64 a "Druckfeste Kunststoff-Flasche"

"Druckfeste Kunststoff-Flasche und Verfahren zu ihrer Herstellung"

Die Erfindung betrifft eine druckfeste Flasche aus Kunststoff, vorzugsweise aus PVC, für kohlensaurehaltige Getränke und stellt eine Verbesserung der in der Hauptanmeldung DPA N 30 935 IIl/64a beschriebenen druckfesten Kunststoff-Flasche dar.

Die Hauptanmeldung bezieht sich auf eine druckfeste Kunststoff-Flasche mit einer besonderen Gestaltung der Übergangszone vom zylindrischen Hauptteil der Flasche zur Bodenzone. Die in dieser Form hergestellten Flaschen konnten in der Bodenzone einem erheblich höheren Druck standhalten, als alle anderen bisher bekannten Flaschenformen. Es ergab sich dabei Jedoch, daß der Ausnutzung dieses verhältnismäßig hohen zulässigen Druckes für die Flasche Grenzen insofern gesetzt waren, als nun am Übergang zwischen zylindrischem Hauptteil und Flaschenhals, insbesondere beim Übergang von zylindrischem Hauptteil zur Flaschensohulter, eine Be» Schädigung der Flasohe erfolgte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, auch die Druckfestigkeit der Flasche im Bereich der Flaschenschulter zu verbessern.

Bekannte Flaschen und insbesondere auch Kunststoff-Flaschen haben eine Flaschenschulter, die durch eine an den zylindrischen Flaschenrumpf oben anschließende nach außen konvexe Kurve beschrieben wird, an die sich eine nach außen konkave Kurve anschließt, die in den zylindrischen Hals übergeht. Häufig ist .dabei der Radius der konkaven Kurve größer als der der konvexen. Es gibt Jedoch auch Flaschen, bei denen der Radius der konvexen Kurve größer als der Radius des zylindrischen Flaschenteiles ist und bei denen der Radius der konkaven Ubergangskurve zum Flaschenhals verhältnismäßig klein gegenüber dem Radius der konvexen Kurve ausgebildet ist. Bei allen diesen Flaschen befindet sich die Übergangsstelle zwischen dem zylindrischen Rumpf und der konvexen Kurve mehr oder weniger weit oberhalb der FlBSchenmitte.

Es wurde jedoch festgestellt, daß bei allen bekannten Flaschen in der Nähe der Übergangsstelle von zylindrischem Rumpf zur Schulter eine Verringerung der Wandstärke gegenüber der des zylindrischen Teiles eintritt, die die Ursache für auftretende Beschädigungen an dieser Stelle 1st.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß beim Aufblasen eines schlauchförmigen Vorformlinges, der an seinen beiden Enden eingespannt ist, die Verformung des Schlauches derart erfolgt, daß er sich zunächst etwa in der Mitte zwischen den

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beiden Einspannstellen an die Formwandungen anlegt und an allen Stellen, an denen er bereits an den Formwandungen anliegt,nicht mehr in axialer Richtung verformt werden kann.

Nach der Erfindung ist nun vorgesehen,'die jeweilige freie Länge des noch zu verformenden Schlauchteiles zwischen den Stellen, an denen der Schlauch eingespannt ist bzw. an den Formwandungen anliegt, während des weiteren Verblasens möglichst groß zu halten. Dieses gilt insbesondere für die Bereiche der Flasche, in denen noch ein verhältnismäßig großer Flaschendurchmesser vorliegt, also am Übergang vom zylindrischen Rumpf zur Schulter. Dieses wird dadurch erreicht, daß der Radius der konkaven tJbergangskurve zwischen dem Schulterteil und dem Flaschenhals sehr klein gehalten wird, während der Radius der an den zylindrischen Hauptteil anschließenden konvexen Übergangskurve der Flaschenschulter sehr groß sein soll, und etwa in dem Bereich beginnen soll, in welchem das erste Anliegen des Schlauches an die Formwandungen erfolgt. Bei einem idealen Vorformling, der über seine ganze Länge die gleiche Wandstärke und Temperatur hat, müßte der Radius der konvexen Übergangskurve genau in der Mitte zwischen den Einspannstellen von Flaschenhals und Flaschenboden an den zylindrischen Rumpf anschließen.

Kunststoff-Flaschen, insbesondere PVC-Flaschen, werden üblicherweise nach dem Extrusions- oder Schlauchblasverfahren durch Ausstoßen eines schlauchformigen Vorformlings senkrecht nach unten und anschließendes Aufblasen mit Hilfe eines von oben in die Form eingeführten Kalibrierdornes hergestellt. Sofern nicht eine Wandstärkeni^ulierung verwendet wird, längt sich der Schlauch infolge seines Eigengewichtes, wobei die Wandstärke nach oben abnimmt,

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und der Vorformling eine Abkühlung erfährt. Aus diesen Gründen kann die Stelle, an der sich der Schlauch zuerst an die Formwandungen anlegt, von der Mitte der Einspannlänge abweichen.

Um die während des Aufblasens jeweils vorhandene freie Länge des Schlauches im Bereich der Flaschenschulter möglichst groß zu halten, wird erfindungsgemäß eine Flaschenschulter als Übergangszone zwischen zylindrischem Rumpfteil und dem beim Blasvorgang eingespannten zylindrischen Halsteil der Flasche gewählt, deren Länge das 0,5- bis 0,6-fache, vorzugsweise das 0,5- bis 0,575-fache der Einspannlänge beträgt, und in welcher der Durchmesser der Flasche nach oben hin in der Weise abnimmt, daß im senkrechten Meridianschnitt an den zylindrischen Rumpfteil eine nach außen konvexe Kurve anschließt, deren Krümmungsradius im Übergangspunkt zum zylindrischen Rumpfteil zwischen unendlich und dem halben Durchmesser, vorzugsweise zwischen dem zweifachen und dem einfachen Wert des Durchmessers des zylindrischen Rumpfteiles liegt und der Krümmungsradius der nach außen konkaven Übergangszone zwischen Flaschenkörper und Flaschenhals unabhängig von der Flaschengröße maximal 6 mm, vorzugsweise 0,5 bis 5 mm, ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der an den zylindrischen Rumpf anschließende Krümmungsradius nach oben auf einen kleineren Radius abnimmt. Ferner ist es vorteilhaft, die Übergangszone zwischen zylindrischem Rumpf und Hals in einer Form auszuführen, die durch eine im senkrechten Meridian*

schnitt stetige Kurve beschrieben werden kann. Diese Kurve hat ■ angenähert

vorzugswefse/die Formίeiner Elips«,ran Wiche öich^r nach oben der

. Ubergangsradius zum Hals anschließt. Der obere Krümmungsradius, auf welchen der an den zylindrischen Hauptteil anschließende Radius abnimmt, liegt zweckmäßigerweise zwischen dem Zweifachen und einem Viertel, vorzugsweise zwischen dem Einfachen und einem Drittel, des Wertes des Durchmessers des zylindrischen Teiles.

Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zur Herstellung druckfester Kunststoff-Flaschen mit einer Piaschenschulter nach den vorgenannten Abmessungen, bei welchem ein in bekannter Weise auf eine Temperatur im thermoplastischen Bereich erhitzter oder mit

einer solchen Temperatur extrudierter schlauchförmiger Vorform-Kunststoff, besonders
ling aus/PVC, vorzugsweise aus Hart-PVC, unter Einführung eines Blasdorns von oben zu einer Flasche aufgeblasen wird und welches sich dadurch auszeichnet, daß während des Blasvorganges die freie Länge des jeweils noch nicht an die Formwandungen anliegenden Schlauchabschnittes infolge der Flaschenform möglichst groß ist.

Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnung beispielsweise beschrieben.

Die Flasche besteht aus dem zylindrischen Hauptteil 1, der Übergangszone 2 zum Flaschenboden 3> dem zylindrischen Flaschenhals und(fern Mundstück 5· Die Flaschenschulter 6 wird durch eine erfindungsgemäß gestaltete Übergangszone zwischen dem zylindrischen

4 Hauptteil 1 und dem zylindrischen Flaßohenhals^gebildet.

Der schlauchförmige Vorformling wird beim Blasvorgang am Flaschen-

boden 3 und am zylindrischen Flaschenhals 4 eingespannt festgehalten. Zwischen diesen beiden Einspannstellen befindet sich die Einspannlänge L des Vorformlings. Die Flasche hat im zylindrischen Teil 1 einen Durchmesser D. Im Bereich der Flachenschulter 6 nimmt der Durchmesser D¹ nach oben ab. Der Flaschenhals 4 hat den Durchmesser O„.

Mit Lg ist die länge der Übergangszone vom zylindrischen Hauptteil 1 zur Einspannstelle des Flaschenhalses 4 bezeichnet. Im Übergangspunkt A sitzt auf dem zylindrischen Rumpfteil eine nach außen konvexe Kurve mit dem Krümmungsradius r-, auf. r, liegt in den Grenzen zwischen unendlich und D/2, vorzugsweise, zwischen 2 D und D. Der Krümmungsradius r, kann nach oben auf den Wert r^ abnehmen. Die nach außen konkave Übergangskurve zwischen Flaschenschulter 6 und Flaschenhals 4 hat den Radius r_c. Der Radius r_c soll sehr klein sein und höchstens 6 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3 mm, betragen. Hierdurch wird erfindungsgemäß erreicht, daß die während des Aufblasens noch jeweils verbleibende freie Schlauchlänge praktisch nicht durch Anliegen des Schlauches in der Nähe des Flaschenhalses verkürzt wird, sondern zunächst die Zonen zur Anlage an die Formwandungen kommen, bei denen der Flaschendurchmesser D¹ noch verhältnismäßig groß ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Wandstärke im Bereich der Schulter weitgehend gleichmäßig ist. Beim Blasen legt sich das Material nach der ersten Berührung der Formwandung etwa bein Übergangspunkt A im oberen Bereich der Flasche zunächst ohne wesentliche axiale Verstreokung an die Wan dung der Form an und erst mit abnehmender radialer Verstreokung . Infolge des geringer werdenden Durchmessers D* erfolgt eine zunehmende Verformung in axialer Richtung. Die erfindungsgemäße

Form dec Übergangs zwischen Flaschenrumpf und Flaschenhals trägt dazu bei, druckfeste Kunststoff-Flaschen mit hoher Festigkeit und einem geringen Einsatzgewicht an Material herzustellen.

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Claims

Patentansprüche

1. Druckfeste Kunststoff-Flasche vorzugsweise aus PVC, insbesondere Hart-PVC, für kohlensäurehaltige Getränke nach DBP ... (DPA N 30 955 III/64 a) dadurch gekennzeichnet, daß sich an den zylindrischen Rumpfteil (1) der Flasche nach oben eine Übergangszone (6) anschließt, deren Länge (L_g) das 0,5- bis 0,6-fache, vorzugsweise das 0,5- bis 0,575-fache, der Einspannlänge (L) beträgt und in Welcher der Flaschendurchmesser (D¹) nach oben in der Weise abnimmt, daß im senkrechten Meridianschnitt auf den zylindrischen Rumpfteil (1) eine nach außen konvexe Kurve aufsitzt, deren Krümmungsradius (r,) im Übergangspunkt (A) zum zylindrischen Rumpfteil mit dem Durehmesser (D) in den Grenzen unendlich bis D/2, vorzugsweise zwischen 2 D und D, liegt und daß der Krümmungsradius (r,-) der nach außen konkaven Übergangskurve zwischen Flasehenkörper und Flaschenhals (4) unabhängig von der Flaschengröße maximal 6 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3 mm, beträgt.

2. Druckfeste Kunststoff-Flasche nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (r-,) nach oben auf den kleineren Wert (r^) abnimmt.

3. Druckfeste Kunststoff-Flas3he nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Meridianschnitt der Übergangszonen (6) eine stetige Kurve ist.

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4. Druckfeste Kunststoff-Flasche nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve des senkrechten Meridianschnittes der Übergangszonen (6) etwa die Form einer Ellipse hat.

5. Verfahren zur Herstellung druckfester Kunststoff-Flaschen nach dem Schlauchblasverfahren, unter Einführung des Blasdornes von oben, bei einer Temperatur im thermoplastischen Bereich dadurch gekennzeichnet, daß ein schlauchförmiger PVC-Vorformling zu der Flasche mit den Abmessungen nach den Ansprüchen 1 bis 4 aufgeblasen wird, so daß während des Blasvorganges infolge der Flaschenform eine maximale freie Länge des jeweils noch nicht an die Formwandungen anliegenden Schlauchabschnittes vorliegt.

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