DE3874558T2

DE3874558T2 - Blasgeformter kunststoffbehaelter.

Info

Publication number: DE3874558T2
Application number: DE8888100901T
Authority: DE
Inventors: Herbert Strassheimer
Original assignee: Plasticon Patents SA
Current assignee: STRASSHEIMER, HERBERT, WINDERMERE, FLA., US
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2008-01-23
Also published as: IL85114A; AU1096688A; IL85114A0; ES2035114T3; BR8800489A; EP0277557A3; DE3874558D1; JPH0671758B2; US4785948A; EP0277557B1; CA1301088C; EP0277557A2; JPS63276508A; AU587673B2

Description

Die Erfindung betrifft einen blasgeformten Kunststoffbehälter gemäss dem Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein blasgeformter Kunststoffbehälter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus EP-A-0 033 745 bekannt.
Thermoplastische Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten unter Druck, wie z.B. Kohlensäure enthaltende Getränke und dergleichen, können aus einem spritzgegossenem Vorform oder Rohling hergestellt werden, wobei nachfolgend der Rohling zu dem geeignet geformten Behälter blasgeformt wird. Ein typisches thermoplastisches Material ist Polyethylen terephthalat (PET), obwohl auch andere Materialien benutzt werden können.
Die Behälterkonfiguration umfasst im allgemeinen einen Halsabschnitt, mit einer Verschlusseinrichtung, einen sich davon nach unten erstreckenden Schulterabschnitt, einen sich von dem Schulterabschnitt nach unten erstreckenden Körperabschnitt bzw. Seitenwandung und eine Bodenwandung, die mit der Seitenwandung verbunden ist. In vielen derartigen Behältern hat die Bodenwandung die Konfiguration einer Champagnerflasche mit einem inneren, axial nach innen gerichteten, im allgemeinen konischen Teil.
Die Bodenwandung solcher Behälter ist ein Schwachpunkt. Ausserdem ist es wünschenswert, eine Bodenform vorzusehen, die eine ausreichende Abstützung schafft.
Nach alledem hat ein unter Druck stehendes Getränk innerhalb des Behälters die Tendenz, die Bodenwandung zu deformieren, so z.B. den nach innen gerichteten konischen Teil umzustülpen, wodurch die Bodenwandung unstabil wird.
In EP-A-0 033 745 ist ein blasgeformter Kunststoffbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Jedoch hat die Wandung des rohrförmigen Körperabschnittes eine konstante Dicke mit veränderlicher Querschnittsform und erstreckt sich nicht bis zum Bodenabschnitt des Behälters, so daß die Bodenwandung wie oben erwähnt deformiert werden kann.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen thermoplastischen Behälter zu schaffen, der eine stabile und verstärkte Bodenwandung hat.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie andere Vorteile und Merkmale werden nunmehr anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorform des Erfindungsgegenstandes,
Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil einer Schnittansicht durch eine Form zur Ausformung eines Behälters zusammen mit der Vorform der Fig. 1, die gestreckt und aufgeblasen werden muß, um einen Behälter gemäss der Erfindung zu bilden,
Fig. 4 eine Seitenansicht des nach Fig. 3 ausgeformten Behälters,
Fig. 5 eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4, wobei die Schnittansicht gemäss Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet ist,
Fig. 6 teilweise eine vergrösserte Schnittansicht des Bodenabschnittes und des benachbarten rohrförmigen Körperabschnittes des Behälters der Fig. 4,
Fig. 7 und 8 Ansichten, ähnlich der Fig. 5, von anderen Ausführungsformen,
Fig. 9 und 10 Ansichten, ähnlich der Fig. 2, von anderen Ausführungsformen,
Fig. 11 eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 11-11 der Fig. 4,
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 13 eine Ansicht ähnlich der Fig. 6, einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Ein Kunststoffrohling bzw. eine Vorform 10 wird durch Spritzgießen aus einem synthetischen Harz, das biaxial orientiert sein kann, wie z.B. Polyethylen terephthalat ausgeformt. Die Vorform 10 hat einen Halsabschnitt 11 mit einer Öffnung 12 und kann mit einem Außengewinde 13 für das Aufschrauben einer auf den fertiggestellten Kunststoffbehälter auf zusetzenden Verschlusskappe versehen sein. Die Vorform 10 hat einen rohrförmigen Körperabschnitt 14, der sich vom Halsabschnitt 11 nach unten erstreckt, sowie einen damit einstückig verbundenen Bodenabschnitt 15, der sich vom rohrförmigen Körperabschnitt nach unten erstreckt. Die Vorform 10 hat eine äussere Wandoberfläche 16 und eine innere Wandoberfläche 17. Die innere Wandoberfläche 17 des rohrförmigen Körperabschnittes 14 ist mit einem verdickten Abschnitt versehen, der sich zum Bodenabschnitt 15 erstreckt, und ist durch eine Vielzahl flacher Flächen 19 gekennzeichnet, die an Schnittpunkten 19a zusammenkommen, wie dies klar aus Fig. 2 hervorgeht, in der eine bevorzugte hexagonale Konfiguration dargestellt ist. Drei oder mehr dieser Flächen können verwendet werden, obwohl die hexagonale Konfiguration die bevorzugte Ausführungsform darstellt. Die Bodenstruktur bzw. der Bodenabschnitt 15 ist vorzugsweise mit einem axial nach innen gerichteten konischen Teil 20 versehen, obwohl auch ohne weiteres eine flache Bodenkonstruktion gewählt werden könnte.
Die derart ausgebildete Vorform wird auf eine Temperatur gebracht, bei der das Blasformen ausgeführt werden kann, was durch Erhitzen einer zuvor ausgeformten Folie (Rohling) oder durch Ausformung des heißen Rohlings zusammen mit dem Vorgang des Blasformens und geeigneter Temperatureinstellung bewerkstelligt werden kann. Die erhitzte Vorform wird dann in die Form für das Blasformen eingebracht, die die Form des gewünschten Behälters hat, wie die Blasform 30 in Figur 3. Während des Einblasens von Druckluft wird die Innenseite des Bodenabschnittes 15 mit einer beweglichen Einrichtung 31 nach unten gedrückt, um eine biaxiale Orientierung zu bewirken. Die in Fig. 3 gezeigte besondere Blasform 30 ist innen derart konfiguriert, dar der Kunststoffbehälter 40 (siehe Fig. 4) mit der gewünschten Form ausgebildet werden kann.
Auf diese Weise wird der blasgeformte Kunststoffbehälter 40 mit einem Halsabschnitt 41, welcher eine Öffnung 42 aufweist, einen Bodenabschnitt 43, der den Halsabschnitt 41 und den Bodenabschnitt 43 verbindet und einem Bodenabschnitt, ausgebildet. Der Halsabschnitt 41 ist mit einem Aussengewinde 45 wie die Vorform 10 versehen, so daß eine Verschlusskappe aufgeschraubt werden kann. Der Bodenabschnitt 43 hat einen inneren, axial nach innen gerichteten, im allgemeinen konischen Teil 46.
Der Behälter 40 hat eine innenliegende Wandoberfläche 47 und eine außenliegende Wandoberfläche 48. Die innenliegende Wandoberfläche 47 des rohrförmigen Körperabschnittes 44 nahe dem Bodenabschnitt 43 erstreckt sich bis zu dem Bodenabschnitt und weist in Umfangsrichtung beabstandete, sich radial erstreckende, kontinuierlich verlaufende Änderungen in der Wanddicke 49 auf, wie dies klar in Fig. 5 gezeigt ist. Wie aus Fig. 5 ferner hervorgeht, sind die Änderungen in der Wanddicke progressiver oder gradueller Natur, so daß keine scharfen Kanten entstehen. Die Änderungen in der Wanddicke 49 erstrecken sich über den Bodenabschnitt 43 und auch über den konischen Teil 46, was einen signifikanten Vorteil der Erfindung darstellt.
Fig. 5 zeigt eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 4, wobei mit den durchgezogenen Linien klar die graduellen oder progressiven Änderungen in der Wanddicke herausgestellt sind, die den unteren Abschnitt des Behälters und den Bodenabschnitt kennzeichnen. In die Schnittansicht der Fig. 5 ist mit gestrichelten Linien die vergrösserte Schnittansicht der Vorform nach Fig. 2 eingezeichnet, woraus klar entnommen werden kann, daß die Berührungspunkte der flachen Innenflächen der Vorform die verminderten Wandquerschnitte des fertigen Behälters bilden, und die flachen Flächen in progressiver Weise in die verdickten Abschnitte übergehen.
Fig. 6 ist ein Teil einer vergrösserten Schnittansicht des Bodenabschnittes 43 und des benachbarten rohrförmigen Abschnittes 47 des Behälters 40, wohei die verdickte Wand klar dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, wobei die Innenwandfläche des rohrförmigen Körperabschnittes der Vorform nahe dem Boden der Vorform und sich auf dem Boden hin erstreckend gekennzeichnet ist durch eine hexagonale Konfiguration, während die Außenwandfläche rund ist. Ausserdem ist die Aussenwandoberfläche des Behälters durch eine runde Formgebung an dem rohrförmigen Körperabschnitt nahe dem Bodenabschnitt gekennzeichnet, und die entsprechende Innenfläche des Behälters ist durch die zuvor erwähnten Änderungen in der Wanddicke gekennzeichnet. Jedoch können ohne weiteres andere Ausführungsformen verwendet werden. Z.B. zeigt Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht mit einer runden Vorform und einer hexagonalen Blasform, wobei sich eine Innenwandfläche des rohrförmigen Körperabschnittes des Behälters nahe dem Bodenabschnitt und sich auf dem Bodenabschnitt hin erstreckend ergibt, bei der in Umfangsrichtung beabstandete Änderungen in der Dicke auftreten. Dabei sollte bemerkt werden, daß die entsprechende Aussenwandfläche des Behälters hexagonal ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt eine entsprechende Schnittansicht mit einer Vorform- Konfiguration ähnlich der Fig. 2 sowie einer Blasform- Konfiguration ähnlich der Fig. 7, wobei sich ein Behälter gemäss Fig. 8 ergibt, der eine Konfiguration ähnlich der der Fig. 7 aufweist.
Fig. 9 und 8 zeigen alternative Vorform-Konfigurationen, wobei der untere Abschnitt der Vorform der Fig. 9 sowohl innen als auch aussen hexagonal ausgebildet ist. Nach Fig. 10 ist die Aussenwandoberfläche der Vorform zumindest in dem unteren Abschnitt hexagonal ausgebildet, während die entsprechende Innenwandoberfläche rund ist. In beiden Fig. 9 und 10 ist der sich ergebende Behälter durch die zuvor erwähnten Änderungen in der Wanddicke gekennzeichnet.
Fig. 11 ist eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 11-11 der Fig. 4 durch den verbindenden Teil 46, wobei gezeigt ist, daß die Änderungen in der Wanddicke sich über den verbindenden Teil erstrecken.
Fig. 12 und 13 zeigen bevorzugte alternative Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Kunststoffvorform 10a zusätzlich zu den oben diskutierten Merkmalen gekennzeichnet ist durch die Aufnahme von mindestens einem durchlaufenden verdickten Abschnitt an diskreten Stellen auf der Aussenwandoberfläche 16a nahe dem Bodenabschnitt 20a, wobei sich die verdickten Abschnitte vollständig um den Umfang der Aussenwandfläche 16a herumerstrecken. Vorzugsweise sind mindestens zwei derartige durchlaufende verdickte Abschnitte vorgesehen, und Fig. 12 zeigt drei derartige Abschnitte, einen oberen verdickten Abschnitt 50, einen mittleren verdickten Abschnitt 15 und einen unteren verdickten Abschnitt 52, der sich vom Bodenabschnitt 20a weg erstreckt. Dadurch ergibt sich ein blasgeformter Kunststoffbehälter 40a, der zusätlich zu den oben diskutierten Merkmalen mindestens einen durchgehenden verdickten Abschnitt an diskreten Stellen auf mindestens einer der Seiten (innen oder aussen) der nahe dem Bodenabschnitt befindlichen Wandung aufweist, wobei der verdickte Abschnitt vollständig um den Umfang der Wandung herum verläuft. Die durchgehenden oder ringförmigen verdickten Abschnitte können sich entweder auf der innenliegenden oder aussenliegenden Wandoberfläche oder auf beiden, falls gewünscht, befinden.
Somit zeigt Fig. 12 einen Behälter 40a mit einem Bodenabschnitt 43a, einer innenliegenden Wandoberfläche 47a und einer aussenliegenden Wandoberfläche 48a. Der oberste verdickte Abschnitt 50 der Vorform wird der oberste verdickte Abschnitt 53 des Behälters, der mittlere verdickte Abschnitt 51 der Vorform der mittlere verdickte Abschnitt 54 des Behälters und der unterste verdickte Abschnitt 52 der Vorform der unterste verdickte Abschnitt 55 des Behälters, der auf dem konischen Teil 46a gelegen ist. Es sollte bemerkt werden, daß die verdickten Abschnitte 53 und 54 des Behälters auf der Aussenwandfläche 48a gelegen sind, was sich dadurch ergibt, daß die Blasform 30a mit entsprechenden Ausnehmungen 56 versehen ist. Falls die Blasform eine glatte Innenfläche aufweist, werden sich die verdickten Abschnitte des Behälters auf der innenliegenden Wandoberfläche befinden, wie dies mit den verdickten Abschnitten 55 der Fall ist, die sich auf der Innenseite des konischen Teiles 46a befinden, sowie bei der Ausführungsform nach Fig. 13, bei der sich alle verdickten Abschnitte 53, 54 und 55 auf den innenliegenden Oberflächen befinden.
Die Ausführungsformen der Fig. 12 und 13 sind besonders vorteilhaft in Kombination mit den in Verbindung mit den Fig. 1 bis 11 beschriebenen Merkmalen. Sie gewährleisten eine gleichmässige Verteilung der die wellenförmigen Abschnitte 49 erreichenden Kraft, wobei die Belastung zwischen den dickeren und dünneren Querschnittsteilen ausgeglichen wird. Zusätzlich wirken die verdickten Abschnitte 53, 54 und 55 wie ein Fassreifen, die Fassdauben zusammenhält. Sie tragen auch dazu bei, eine Ausbeulung an der Basis zu verhindern und tragen somit zur Stabilität der Flasche bei. Dies alles wird erreicht ohne nachteilige Beeinflussung der vorteilhaften Charakteristiken des Behälters der Erfindung.
Der Behälter gemäss der Erfindung hat also zahlreiche hervorstechende Vorteile. Der vielfach facettierte Abschnitt des Kerns und/oder der Spritzform gibt ein einfaches und bequemes Mittel für den Erhalt eines verbesserten Behälters in seinem endgültigen blasgeformten Zustand. Dies kann in bequemer Weise durch ihn selbst oder zusammen mit einer vielfach facettierten Blasform bewerkstelligt werden. Zahlreiche Ausführungen ergeben sich von selbst, wie z.B. ein hexagonaler Spritzkern mit einer runden Spritzform und einer runden Flaschenform. Alternativ hierzu können der Spritzkern und die Spritzform rund und die Flaschenform hexagonal ausgebildet sein, oder die Spritzform kann rund sein, während der Spritzkern hexagonal und die Blasform hexagonal sind. Ferner können sowohl der Spritzkern als auch die Spritzform hexagonal sein, oder der Kern rund und die Spritzform hexagonal. Natürlich können an Stelle der bevorzugten hexagonalen Ausführung auch andere Polygone ohne weiteres verwendet werden. Wie ausserdem ohne weiteres erkannt werden kann, können die Eckpunkte und Seiten der Polygone auf dem Kern, der Spritzform oder der Blasform miteinander fluchten oder auch nicht.
Es ergeben sich auf jeden Fall signifikante Verbesserungen an dem fertigen Behälter. Der Bodenabschnitt und angrenzende Seitenwände haben keine scharfen Ecken oder Ausnehmungen, so daß beim Ausformen die Druckbeanspruchung geringer wird. Darüber hinaus ergibt sich kein scharfer Temperaturgradient in den Querschnitten aufgrund des regelmässigen wellenförmigen Querschnitts mit radialer Symmetrie. Darüber hinaus ist der Behälter an der Basis und in den vorgenannten Wänden deutlich besser bzw. fester, wodurch ein Ausbeulen des nach innen gerichteten konischen Teils vermieden wird und ein Behälter geschaffen wird, der auch unter Druck eine wesentlich grössere Stabilität aufweist.

Claims

1. Blasgeformter Kunststoffbehälter (40) mit einem eine Öffnung (42) aufweisenden Halsabschnitt (41), einem Bodenabschnitt (43), in dem der Querschnittsdurchmesser abnimmt, einem rohrförmigen, den Hals- und den Bodenabschnitt verbindenden Körperabschnitt (44), wobei der Bodenabschnitt (43) ein inneres, axial nach innen gerichtetes konisches Teil (46) aufweist und der Behälter eine innenliegende Wandfläche (47) und eine außenliegende Wandfläche (48) umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des rohrförmigen Körperabschnitts nahe dem Bodenabschnitt (43) in Umfangsrichtung beabstandete, sich in radialer Richtung erstreckende, kontinuierlich verlaufende Wanddickenänderungen (49) aufweist, wobei die innenliegende Wandfläche um ihren gesamten Umfang herum in regelmäßiger Weise wellenförmig verläuft und sich die Wanddickenänderungen in den Bodenabschnitt (43) hineinerstrecken.

2. Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wanddickenänderungen (49) über den Bodenabschnitt (43) und den konischen Teil (46) erstrecken und daß die außenliegende Wandfläche nahe dem Bodenabschnitt (43) im Querschnitt kreisförmig ist.

3. Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Wandfläche nahe dem Bodenabschnitt (43) mehrere flache Flächen aufweist.

4. Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ringförmiger, verdickter Abschnitt (53, 54, 55) auf mindestens einer der Wandflächen, die innen oder außen liegen, nahe dem Bodenabschnitt (43) vorgesehen ist und sich vollständig um den gesamten Umfang herum erstreckt.