DE602004008280T2

DE602004008280T2 - Aus thermoplastischem material hergestellter behälter mit hohlboden

Info

Publication number: DE602004008280T2
Application number: DE602004008280T
Authority: DE
Inventors: Michel Sidel Partic BOUKOBZA
Original assignee: Sidel Participations SAS
Current assignee: Sidel Participations SAS
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2024-06-12
Also published as: KR20060028697A; US20070000858A1; CN100482540C; JP4174063B2; US7416088B2; ES2291929T3; JP2006527692A; CA2529757A1; EP1638849A1; DE602004008280D1; CN1894136A; EP1638849B1; FR2856380A1; MXPA05013794A; FR2856380B1; ATE370071T1; CA2529757C; WO2005002982A1; PT1638849E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Weiterbildungen an Behältern, die aus thermoplastischem Material gebildet und mit einem Boden in der Art eines so genannten Hohlbodens versehen sind (das heißt, ein nach innen in den Behälter stark gewölbter Boden), wobei der Boden einen nach unten vorstehenden mittigen Knopf (das heißt, an der konkaven Seite des Bodens), einen Auflagerandbereich, mit dem der Behälter stabil auf einem im Wesentlichen ebenen Untergrund ruhen kann, und Rippen umfasst, die ausgehend von dem mittigen Knopf radial bis zu dem Auflagebereich verlaufen.
Die als Hohlboden bezeichneten Böden weisen den Vorteil auf, einen ebenen und insbesondere über seine gesamte Erstreckung kontinuierlichen Auflagerandbereich solchermaßen ausführen zu können, dass sie den auf einem im Wesentlichen ebenen Untergrund gestellten Behältern einen ziemlich stabilen Stand verleihen. Böden dieser Art sind vor allem dann interessant, wenn die Behälter mit unter Druck stehenden Flüssigkeiten gefüllt werden (zum Beispiel kohlensäurehaltige Getränke), da diese Böden auf Grund ihrer stark nach innen gerichteten konvexen Form von sich aus gegenüber dem auf sie wirkenden Druck widerstandsfähig und somit stabil sind.
Zur Erlangung dieser vorteilhaften Eigenschaften bedarf es jedoch einer ausreichenden Dicke des thermoplastischen Materials, die beträchtlich stärker ist als die der Korpuswand der Behälter (siehe zum Beispiel die Dokumente FR 2 730 471 und US 6 065 64 ), wodurch sich die Herstellung der Behälter durch Blasformen oder Streckblasformen anhand eines erwärmten Vorformlings schwieriger gestaltet.
Zahlreiche Ausführungsvarianten von Hohlböden sind bekannt, die auf die Erlangung verbesserter Eigenschaften hinsichtlich Planheit und Stabilität der Böden abzielen, oftmals in Verbindung mit dem Streben nach einer minimalen Materialdicke und somit geringeren Herstellungskosten der Behälter.
Gegenstand der Erfindung ist es, einen Originalaufbau eines Hohlbodens vorzuschlagen, der alle einem solchen Bodentyp eigenen vorteilhaften Eigenschaften vereint, gleichzeitig aber auch Einsparungen bei der zur Herstellung der Behälter erforderlichen Materialmenge zulässt und somit eine Kostenreduzierung ermöglicht.
Hierzu schlägt die Erfindung einen Behälter vor, der aus einem thermoplastischen Material gebildet und mit einem Boden in der Art eines Hohlbodens versehen ist, der einen nach unten vorstehenden mittigen Knopf, einen Auflagerandbereich und eine dazwischen liegende Wölbung aufweist, die mit Rippen versehen ist, die ausgehend von dem mittigen Knopf radial bis zu dem Auflagebereich verlaufen, wobei sich der Behälter, erfindungsgemäß ausgebildet, durch die Kombination der nachfolgenden Anordnungen auszeichnet:

– der mittige Knopf hat die Form einer nach unten vorstehenden kreisrunden Platte,
– die Rippen verlaufen von dem mittigen Knopf bis zu dem Auflagebereich, jedoch mit dessen Ausnahme,
– die Rippen haben eine diedrische Form, mit einem V-förmigen Querschnitt bezüglich einer im Wesentlichen zu der Achse des Behälters parallelen Mittelebene und folgen ohne Diskontinuität aufeinander, und
– die Rippen haben ein Längsprofil, das gekrümmt ist, wobei die Gründe der Rippen in ihrem dem mittigen Knopf benachbarten Bereich weiter nach oben reichen als die Basis des mittigen Knopfs und wobei die Gründe und die Grate der Rippen in ihren dem Auflagebereich benachbarten Bereichen Krümmungen aufweisen, die allmählich in einer kontinuierlichen Rundung und ohne Unterbrechung der Krümmung unmittelbar oberhalb des Auflagebereichs solchermaßen ineinander übergehen, dass dieser im Wesentlichen eben und über seinen gesamten Umfang kontinuierlich ist.

Dank dieser Anordnung weist die Wölbung des Hohlbodens, die sich zwischen dem mittigen Knopf und dem Auflagerandbereich erstreckt, eine höhere mechanische Festigkeit auf, nicht nur auf Grund der vorhandenen Rippen, sondern auch infolge der Form der Rippen selbst, die, da nacheinander ohne Diskontinuität angeordnet, aneinander anliegen und sich gegenseitig verstärken. Diese mechanische Festigkeit wird auch durch das spezifische Längsprofil jeder Rippe erhöht, wobei der Grund jeder Rippe, ausgehend von dem mittigen Knopf, weiter nach oben reicht als der zum Inneren des Behälters hin gelegene und folglich eine stark ausgeprägte Krümmung mit einer zum Inneren des Behälters gerichteten konvexen Form aufweist, die ihm eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber dem einwirkenden Druck verleiht.
All diese einzelnen Eigenschaften werden bei der Erlangung eines Hohlbodens, der widerstandsfähiger ist als die derzeit bekannten Böden, insgesamt vereint, der somit entweder bei gleicher Wanddicke wie bei den bekannten Böden höheren Drücken ohne Verformung standzuhalten vermag oder in vorteilhafter Weise mit einer gerin geren Dicke ausgeführt zu werden vermag, um einem gegebenen Druck standzuhalten.
Anzumerken ist hier, dass die mögliche Verringerung der Dicke nicht nur die mit den diedrischen Rippen versehene Wölbung betrifft, sondern und vor allem auch den Auflagerandbereich, dessen Dicke üblicherweise am größten ist.
Dadurch, dass der mittige Knopf die Form einer nach unten vorstehenden kreisrunden Platte hat, ist es möglich, die Mitte des Bodens zu stabilisieren und diesem eine konstante Geometrie zu geben, unabhängig von der genauen Lage des Pressrestes aus kristallisiertem Material, der aus dem Spritzguss des Vorformlings resultiert. Hieraus ergibt sich für den Boden eine verbesserte, symmetrische allgemeine Form, die zur einfacheren Erlangung der Planheit des Auflagerandbereichs führt.
Die Anordnungen der Erfindung eignen sich insbesondere für Behälter, die aus PET gebildet sind.
Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnungen betrifft den Fall, in dem der Behälter eine Flasche mit allgemein annähernd zylindrischer Rotationsform ist und der Auflagebereich ringförmig und im Wesentlichen koaxial zu dem mittigen Knopf ist, wobei die diedrischen Rippen radial verlaufen. Vorzugsweise umfasst der Behälter Rippen, die jeweils dieselbe Winkelerstreckung haben. Bei dem typischen Ausführungsbeispiel einer Flasche mit einem Durchmesser des Auflagerands von etwa 45 mm weist der Boden der Flasche in diesem Fall ein Dutzend Rippen auf, die jeweils eine identische Winkelerstreckung haben. Allgemeiner kann in Betracht gezogen werden, die Anzahl der Rippen im Wesentlichen mit dem Durchmesser des Auflagebereichs zu variieren, insbesondere zwischen 8 und 16 bei Flaschen mit Standarddurchmessern.
Die erfindungsgemäßen Anordnungen können zu beträchtlichen Materialeinsparungen führen. Bei einer Flasche mit einem Fassungsvermögen von 1,5 Liter und einem Boden mit einem Durchmesser von etwa 70 mm (gemessen am Auflagebereich) und versehen, wie oben angegeben, mit zehn diedrischen Rippen kann zum Beispiel eine Materialeinsparung von etwa 8 bis 15% infolge der Verringerung der Dicke der Wölbung und eine Einsparung in gleicher Größenordnung infolge der Verringerung der Dicke im Auflagebereich erzielt werden, wobei aber dennoch eine wenigstens identische oder gar verbesserte mechanische Festigkeit gegenüber bekannten Böden erzielt wird.
Die Erfindung wird durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung von erfindungsgemäßen Anordnungen verdeutlicht, die beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
1 eine schematische Schnittansicht des unteren Teils einer Flasche aus thermoplastischem Material mit einem erfindungsgemäß gebildeten Boden zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht des unteren Teils der in 1 dargestellten Flasche von unten zeigt; und
3 eine Schnittansicht einer Rippe des erfindungsgemäßen Bodens entlang Linie III-III aus 1 zeigt.
1 und 2 zeigen beispielhaft den unteren Teil einer Flasche 1 mit allgemein annähernd zylindrischer Rotationsform, deren Seitenwand 2 unten an einen Boden 3 in der Art eines Hohlbodens, das heißt einen nach innen stark gewölbten Boden anschließt.
Die Flasche 1 ist aus einem thermoplastischen Material, insbesondere PET, gebildet und wird durch Blasformen oder Streckblasformen eines Vorformlings hergestellt.
Der Boden 3 umfasst: einen mittigen Knopf 4 (gebildet durch den aus dem Spritzguss des Vorformlings resultierenden Pressrest aus kristallisiertem Material oder diesen einschließend), der in Form einer nach unten vorstehenden kreisrunden Platte ausgeführt ist; einen hier ringförmigen Auflagerandbereich 5, der sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt, damit der Behälter stabil auf einem ebenen Untergrund ruhen kann; und einen dazwischenliegenden Bereich bzw. eine Wölbung 6, die mit Rippen 7 versehen ist, die ausgehend von dem mittigen Knopf 4 radial bis zu dem Auflagebereich 5 verlaufen.
Erfindungsgemäß verlaufen die Rippen 7 von dem mittigen Knopf 4 bis zu dem Auflagebereich 5, jedoch mit dessen Ausnahme; das heißt, die Rippen kerben den Auflagebereich 5 nicht ein, der somit kontinuierlich ringförmig verläuft.
Wie in 2 und insbesondere in 3 zu erkennen ist, haben die Rippen 7 ferner eine diedrische Form, das heißt, sie sind von zwei glatten Wänden 7a, 7b gebildet, die mit einem V-förmigen Querschnitt zueinander schräg stehen, der bezüglich der im Wesentlichen zur Achse 1a der Flasche parallelen und durch diese Achse verlaufenden Mittelebene symmetrisch ist.
Wie in 2 zu erkennen ist, folgen alle diedrischen Rippen 7 ohne Diskontinuität solchermaßen aufeinander, dass alle kreisförmig verteilten Rippen aneinander anliegen und sich gegenseitig verstärken, was zu einer Wölbung 6 führt, die eine bessere mechanische Festigkeit aufweist und dem auf sie ausgeübten Druck besser standhält.
Wie insbesondere in 1 zu erkennen ist, haben die Rippen 7 ein gekrümmtes Längsprofil. Die Gründe 7d der Rippen reichen in ihrem dem mittigen Knopf 4 benachbarten Bereich weiter nach oben als die Basis des Knopfs 4, so dass die Gründe 7d in diesem Bereich eine sehr ausgeprägte Krümmung besitzen, während sich die Grate 7e der Rippen im Wesentlichen senkrecht zur Achse 1a von dem mittigen Knopf entfernen. Diese Ausbildung trägt dazu bei, die Festigkeit der Wölbung 5 zu erhöhen.
Die Gründe 7d und Grate 7e der Rippen 7 haben jeweils solche Längsprofile, dass sie zum Rand des Bodens Krümmungen aufweisen, die allmählich in einer kontinuierlichen Rundung und ohne Unterbrechung der Krümmung unmittelbar oberhalb (Bezugszeichen 8) des Auflagebereichs 5 ineinander übergehen, so dass dieser über seine gesamte Erstreckung eben und kontinuierlich ist.

Claims

Behälter (1), der aus einem thermoplastischen Material gebildet und mit einem Boden (3) in der Art eines Hohlbodens versehen ist, der einen nach unten vorstehenden mittigen Knopf (4), einen im Wesentlichen ebenen und über seinen gesamten Umfang kontinuierlichen Auflagerandbereich (5) und eine dazwischen liegende Wölbung (6) aufweist, die mit Rippen (7) versehen ist, die ausgehend von dem mittigen Knopf radial bis zu dem Auflagebereich verlaufen, wobei an dem Boden – die Rippen (7) von dem mittigen Knopf (4) bis zu dem Auflagebereich (5) verlaufen, jedoch mit dessen Ausnahme, und – die Rippen (7) ein Längsprofil haben, das gekrümmt ist, wobei die Gründe (7d) der Rippen in ihrem dem mittigen Knopf (4) benachbarten Bereich weiter nach oben reichen als die Basis des mittigen Knopfs und wobei die Gründe (7d) und die Grate (7e) der Rippen in ihren dem Auflagebereich benachbarten Bereichen Krümmungen aufweisen, die oberhalb des Auflagebereichs in einer Rundung ineinander übergehen, dadurch gekennzeichnet, dass – der mittige Knopf (4) die Form einer nach unten vorstehenden kreisrunden Platte hat, – die Rippen (7) eine diedrische Form haben, mit einem V-förmigen Querschnitt bezüglich einer im Wesentlichen zu der Achse (1a) des Behälters parallelen Mittelebene (7c), und ohne Diskontinuität aufeinander folgen und – die Gründe (7d) und die Grate (7e) der Rippen in ihren dem Auflagebereich benachbarten Bereichen Krümmungen aufweisen, die allmählich in einer kontinuierlichen Rundung und ohne Unterbrechung der Krümmung unmittelbar oberhalb des Auflagebereichs (5) ineinander übergehen, wodurch die Steifheit des Bodens erhöht und gleichzeitig seine Dicke einschließlich des Auflagebereichs verringert werden kann.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus PET gebildet ist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Flasche (1) mit allgemein annähernd zylindrischer Rotationsform handelt, und dass der Auflagebereich (5) ringförmig und im Wesentlichen koaxial zu dem mittigen Knopf (4) ist, wobei die diedrischen Rippen (7) radial verlaufen.
Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er Rippen (7) umfasst, die jeweils dieselbe Winkelerstreckung haben.