DE2807185A1 - Hohlkoerper aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents
Hohlkoerper aus thermoplastischem kunststoffInfo
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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.
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)
- DR. A. VAN DERWERTHDlPL-ING. (1934-1374)PAT £ N TAN WA LT EDR. FRANZ LEDERERDlPL-CHEW.REINER F.MEYERDiPL-ING.SOLVAY & CIE.33, Rue du Prince Albert, Brüssel, Belgien8000 MÜNCHEN SOLUCILE-GRAHN-STRASSE 22TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT8. 2. 1978 M/kuS.77/7PATENTANSPRÜCHE( 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.809836/0600
- 2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (1) und der Boden (2) molekular orientiert sind.
- 3. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) identisch sind.
- 4. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der ringförmigen, konzentrischen, stufenförmigen Zonen (4, 5, 6) unterschiedlich sind.
- 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,809836/0600stufenförmigen 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.809836/0600-A-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.5 -809836/06 0 0
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