DE2807185A1 - Hohlkoerper aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Hohlkoerper aus thermoplastischem kunststoff

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DE2807185A1 DE19782807185 DE2807185A DE2807185A1 DE 2807185 A1 DE2807185 A1 DE 2807185A1 DE 19782807185 DE19782807185 DE 19782807185 DE 2807185 A DE2807185 A DE 2807185A DE 2807185 A1 DE2807185 A1 DE 2807185A1
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    • B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
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Description

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HOHLKÖRPER AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF
Die Erfindung betrifft einen Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff, dessen Korpus eine im allgemeinen zylindrische Form besitzt und dessen Boden eingezogen ist und mit dem Korpus über eine ringförmige, umfangsseitige Sicke in Verbindung steht, wie beispielsweise eine Flasche oder ein analoges Behältnis.
Gegenwärtig wird mit zunehmender Häufigkeit von thermoplastischen Kunststoffen für die Herstellung von Hohlkörpern, wie beispielsweise Flaschen für die Aufnahme von Flüssigkeiten, Gebrauch gemacht.
Zur Vergrößerung der Stabilität dieser Hohlkörper in vertikaler Stellung ist es bekannt, sie mit einem eingezogenen Boden auszustatten; denn diese Bodenart besitzt eine gute Deformations-Widers tandsf es tigkeit, insbesondere unter dem Einfluß e in es Innendruck s.
Die Hohlkörper mit eingezogenem Boden besitzen jedoch eine Stoß-Widerstandsfestigkeit, die insbesondere im Bereich des
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Bodens zu wünschen übrig läßt. Folglich werden ihre Böden häufig bei einem zufälligen Fall selbst von geringer Höhe beschädigt.
Im Rahmen der Erfindung ist jetzt nach zahlreichen Versuchen eine Form für den Boden von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff geschaffen worden, die gleichzeitig eine gute Deformations-Widerstandsfestigkeit und eine gute Stoß-Widerstandsfestigkeit zu erzielen gestattet.
Darüberhinaus gestattet diese besondere Form ein einfaches Herstellen bzw. Formen von Hohlkörpern im Wege der üblichen Blasformtechniken aufgrund der Tatsache, daß sie die Zuhilfenahme besonderer Formen, die mit beweglichen Böden zur Ermöglichung der Entfernung ausgestattet sind, nicht erforderlich macht.
Die Erfindung betrifft also einen Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff, dessen Korpus eine im allgemeinen zylindrische Form besitzt und dessen Boden eingezogen ist und mit dem Korpus über eine ringförmige, umfangsseitige Sicke in Verbindung steht, wobei der Boden mindestens zwei ringförmige, konzentrische, stufenförmige, im wesentlichen ebene Zonen besitzt, die miteinander über aufeinanderfolgende Sicken abgerundeten Querschnitts in Verbindung stehen.
Der Boden des erfindungsgemäßen Hohlkörpers besitzt somit im Schnitt ein Profil mit der generellen Form einer Treppe, deren Winkel abgerundet sind. Die verschiedenen ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen entfernen sich fortschrei-
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tend von der Stützfläche des Bodens des Hohlkörpers mit zunehmender Entfernung vom Umfang, also bei Annäherung an das Zentrum des eingezogenen Bodens. Zwei aufeinanderfolgende Zonen stehen über zwei aufeinanderfolgende Sicken miteinander in Verbindung, deren Querschnitt die Form eines S besitzt.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante wird der erfindungsgemäße Hohlkörper nach einer der wohlbekannten Formgebungstechniken hergestellt, die zur der Erzielung von Hohlkörpern aus molekular orientiertem thermoplastischem Kunststoff führt. Es ist jetzt tatsächlich festgestellt worden, daß bei Einsatz dieser Techniken der hergestellte Hohlkörper nicht nur in seinem Korpusbereich orientiert ist, sondern daß darüberhinaus auch der Boden aufgrund seiner besonderen Form ein merklich erhöhtes Maß einer molekularen Orientierung besitzt. Hierdurch wird ein Beitrag zur Vergrößerung der mechanischen Eigenschaften im Hinblick darauf geleistet, daß der Hohlkörper für die Aufnahme von kohlensäurehaltigen Getränken unter Druck und in stark erhöhtem Maße von nicht-kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten verwendet werden kann. Folglich wird es bevorzugt, daß er erfindungsgemäße Hohlkörper einen Korpus und einen Boden besitzt, die beide molekular orientiert sind.
Der erfindungsgemäße Hohlkörper besitzt einen Boden im allgemeinen zylindrischer Form. Jedoch muß der Korpus nicht notwendigerweise eine vollständige Rotationssymmetrie besitzen. Es ist auch möglich, daß die Form des Korpus von der Form eines vollständigen Zylinders abweicht. So kann der Korpus einen elliptischen oder polygonalen Querschnitt besitzen. In diesem Fall wird es bevorzugt, daß die größte Abmessung der
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zur Achse des Hohlkörpers senkrechten Querschnitte das Doppelte der kleinsten Abmessung nicht überschreitet. Darüberhinaus können die ringförmigen Zonen des Bodens eine Form besitzen, die nicht vollständig kreisrund ist, die aber nicht zu stark von derjenigen eines Kreises abweicht. Sie können auch elliptisch oder polygonal und von identischer Form hinsichtlich derjenigen des Querschnitts des Korpus sein oder von dieser Form abweichen. Es wird desweiteren bevorzugt, daß die größte Abmessung jeder Zone das Doppelte der kleinsten Abmessung nicht überschreitet.
Die Breiten der verschiedenen ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen können identisch sein; jedoch wird es bevorzugt, daß diese Breiten unterschiedlich sind, und insbesondere, daß diese Breiten mit zunehmendem Abstand vom Zentrum des Bodens größer ausgebildet sind.
Desweiteren wird es bevorzugt, daß die Breite dieser ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen zwischen 1 und 15 % und vorzugsweise zwischen 3 und 10 % des Maximalradius des Korpus des Hohlkörpers in ihrer Abmessung entsprechen .
Entsprechend einer ersten Ausführungsvariante können die ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen in Ebenen senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers liegen.
Entsprechend einer zweiten Variante, der der Vorzug gegeben wird, können diese ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen gegenüber der Längsachse des Hohlkörpers derart geneigt sein, daß bei Absetzung des letzteren auf seinem Boden
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die inneren Ränder jeder ringförmigen Zone in einer Höhe oberhalb des zugehörigen äußeren Randes liegen. Ein Hohlkörper dieser Art kann tatsächlich durch Blasformgebung in einer herkömmlichen bzw. klassischen Form, die durch die Zusammenfügung von zwei voneinander trennbaren Halbformen gebildet ist, hergestellt und leicht aus der offenen Form entnommen werden, ohne daß es hierzu irgendwelcher Hilfsmittel oder Ausbildungen bedarf, wie beispielsweise bewegliche Bodenteile, und zwar aufgrund des Umstandes, daß dieser Hohlkörper keinen hinterschnittenen Bereich besitzt.
Wenn die ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen gegenüber der Längsachse des Hohlkörpers geneigt sind, ist es zu bevorzugen, daß diese Zonen einen Winkel zwischen T und 15 ° und vorzugsweise zwischen 3 und 10 ° mit einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers bilden. Die Neigungswinkel der verschiedenen ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen können identsich oder unterschiedlich sein.
Der Boden des erfindungsgemäßen Hohlkörpers besitzt einen zentralen Bereich, der mit der ersten ringförmigen Zone in Verbindung steht und dessen Form eine beliebige und beispielsweise eine ebene sein kann. Es wird jedoch bevorzugt, daß dieser zentrale Bereich die Form einer zum Äußeren des Hohlkörpers ausgerichteten Kugelkalotte besitzt. Dieser zentrale Bereich kann in leichter und einfacher Weise mit der ersten ringförmigen Zone über eine Sicke oder über zwei aufeinanderfolgende Sicken abgerundeten Querschnitts in Verbindung stehen.
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Die aufeinanderfolgenden Sicken, die die Verbindung zwischen zwei ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen und aufeinanderfolgenden Zonen sicherstellen, sind in bevorzugter Weise derart realisiert, daß der Hohlkörper einen von hinterschnittenen Teilen freien Boden besitzt, die seine Endformung behindern könnten. Darüberhinaus gewährleisten diese Sicken in bevorzugter Weise eine Verbindung zwischen den ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen frei von spitzen Winkeln. In bevorzugter Weise sind diese aufeinanderfolgenden Sicken aus zwei Sickenabschnitten kreisförmigen Querschnitts gebildet, deren Durchmesser zwischen 5 und 30 % des Maximalradius des Korpus des Hohlkörpers messen. Diese Radien können für alle Sicken identisch oder unterschiedlich sein.
Die Anzahl der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen kann variieren und in Abhängigkeit vom Durchmesser des Bodens gewählt werden. Im allgemeinen wird eine Anzahl zwischen 3 und 8 bevorzugt.
Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß die Maximaihöhe des eingezogenen Bodens des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 15 % des Maximalradius des Korpus des Hohlkörpers nicht überschreitet. In seiner vertikalen Stellung stützt sich der erfindungsgemäße Hohlkörper auf der den Korpus mit dem eingezogenen Boden verbindenden ringförmigen, umfangsseitigen Sicke ab.
Der erfindungsgemäße Hohlkörper kann aus irgendeines* thermoplastischen Kunststoff und in bevorzugter Weise aus einem solchen hergestellt werden, der molekular orientierbar ist. Als keinesfalls einschränkend zu verstehende Beispiele für
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die letztgenannten können angegeben werden die Harze auf Vinylchloridbasis, die polymeren und copolymeren Produkte von Alphaolefinen mit bis zu 8 C-Atomen in ihrem Molekül, die Acrylpolymere und -copolymere und insbesondere die Acrylnitrilprodukte, die Polyester wie beispielsweise das Polyäthylenglycolterephthalat, und die Polycarbonate.
Der erfindungsgemäße Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff ist darüberhinaus in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt, die im Teilschnitt einen Halbboden einer möglichen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Gemäß dieser Figur besteht der Hohlkörper aus einem Korpus im allgemeinen zylindrischer Form und einem eingezogenen Boden 2, der mit dem Korpus über eine ringförmige, umfangsseitige Sicke 3 in Verbindung steht.
Der eingezogene Boden 2 besitzt drei ringförmige, konzentrische, stufenförmige, im wesentlichen ebene Zonen 4, 5, 6, die miteinander über aufeinanderfolgende Sicken 7 bis 12 abgerundeten Querschnitts in Verbindung stehen.
Bei der in dieser Figur dargestellten Ausführungsvariante sind die ringförmigen Zonen 4, 5,6 etwas geneigt, und variiert ihre Breite in Abhängigkeit von ihrer Entfernung vom Zentrum des Bodens.
Schließlich besitzt der Boden 2 einen zentralen Bereich in der Form einer Kugelkalotte.
Zur besseren Verdeutlichung der durch den erfindungsgemäßen
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Hohlkörper erreichten Vorteile sind zwei Serien von orientierten Flaschen mit einem Fassungsvermögen von 1500 ecm hergestellt worden, die mit einem Boden gemäß Fig. 1 oder mit einem herkömmlichen eingezogenen Boden ausgestattet sind, der in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt ist.
Der verwendete thermoplastische Kunststoff bestand in steifem Polyvinylchlorid. Die Arbeitsbedingungen, insbesondere die die Orientierung bestimmenden Parameter, waren für die beiden Flaschenserien die gleichen.
Die Hauptdaten der entsprechend den beiden Figuren hergestellten Flaschen waren folgende:
Figur 1 R max R
R1
R2 bis R
Rf
Figur 2
R max : 44,4 mm
R1 : 80,6 mm
R2 : 4 mm
h : 30,5 mm
e : 35 mm
: 44,4 mm e1 : 1 ,6 mm
:100 mm e2 : 2 ,4 mm
: 6 mm e3 : 3 ,2 mm
: 3 mm h :38 mm
: 20 mm h1 : 5 mm
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Die Serien der so hergestellten Flaschen wurden anschließend gefüllt und bei 15 0C Stoß-Widerstandsfestigkeitsversuchen unterworfen, deren Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben sind.
Tabelle
Versuch Böden gemäß
Fig. 1 Fig.
Vertikaler Fall auf geneigten Sockel: h = 0,70 m
Winkel 5 ° 5 80
Winkel 10 ° 25 100
Seitlicher Fall auf horizontalen Sockel:
Fallhöhe: 0,70 m 0 60
1 ,10 m 29 100
Die hinsichtlich der verschiedenen Versuche angegebenen Zahlen geben die Prozentsätze der Flaschen wieder, die während der Versuche geborsten bzw. geplatzt sind.
Es ist direkt festzustellen, daß der erfindungsgemaße Hohlkörper (Fig. 1) eine deutlich verbesserte Stoß-Widerstandsfestigkeit gegenüber den Hohlkörpern herkömmlicher Form (Fig. 2) besitzt.
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Die erfindungsgemäßen Hohlkörper eigenen sich besonders gut für die Aufnahme von nicht-kohlensäurehalten Tafelwassern und kohlesäurehaltigen Getränken, wie beispielsweise Bier und Limonaden. Darüberhinaus kann infolge der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen, im wesentlichen ebenen Zonen der Boden der Hohlkörper mit gravierten In- bzw. Aufschriften versehen werden.
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L e e r s e i \ e

Claims (5)

  1. DR. A. VAN DERWERTH
    DlPL-ING. (1934-1374)
    PAT £ N TAN WA LT E
    DR. FRANZ LEDERER
    DlPL-CHEW.
    REINER F.MEYER
    DiPL-ING.
    SOLVAY & CIE.
    33, Rue du Prince Albert, Brüssel, Belgien
    8000 MÜNCHEN SO
    LUCILE-GRAHN-STRASSE 22
    TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT
    8. 2. 1978 M/ku
    S.77/7
    PATENTANSPRÜCHE
    ( 1.jHohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff, dessen ^—^ Korpus eine im allgemeinen zylindrische Form besitzt und dessen Boden eingezogen ist und mit dem Korpus über eine ringförmige, umfangsseitige Sicke in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) mindestens zwei ringförmige, konzentrische, stufenförmige, im wesentlichen ebene Zonen (4, 5, 6) besitzt, die miteinander über aufeinander folgende Sicken (7 bis 12) abgerundeten Querschnitts in Verbindung stehen.
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  2. 2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (1) und der Boden (2) molekular orientiert sind.
  3. 3. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) identisch sind.
  4. 4. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) unterschiedlich sind.
  5. 5. Hohlkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) mit zunehmender Entfernung von dem Zentrum des Bodens (2) größer ausgebildet sind.
    6. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) zwischen 1 und 15 % des Maximalradius des Korpus (1) des Hohlkörpers messen.
    7. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen, konzentrischen,
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    stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers verlaufend vorgesehen sind.
    Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) gegenüber der Längsachse des Hohlkörpers derart geneigt sind, daß bei Abstellung des letzteren auf seinem Boden (2) die inneren Ränder jeder ringförmigen Zone (5, 6) höher gelegen sind als der jeweils äußere Rand.
    9. Hohlkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) einen Winkel zwischen 1 und 15 ° mit einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers bilden.
    10. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) einen zentralen Bereich (13) in der Form einer zum Äußeren des Hohlkörpers gerichteten kugelförmigen Kalotte besitzt.
    11. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) aufeinanderfolgenden Sicken (7 bis 12) aus zwei Sickenabschnitten kreisförmigen Querschnitts bestehen, deren Radien zwischen 5 und 30 % des Maximalradius des Korpus (1) des Hohlkörpers messen.
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    12. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) im Bereich von 3 bis 8 liegt.
    13. Hohlkörper nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe des eingezogenen Bodens (2) mindestens 15 % des Maximalradius des Korpus (1) des Hohlkörpers entspricht.
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