DE68905340T2

DE68905340T2 - PLASTIC BOTTLE OR SIMILAR CONTAINER.

Info

Publication number: DE68905340T2
Application number: DE1989605340
Authority: DE
Inventors: Stephen Frederick Kelsey
Original assignee: Whitbread and Co Ltd
Current assignee: Whitbread and Co Ltd
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1989-11-16
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2009-11-17
Also published as: DE68905340D1

Description

Diese Erfindung betrifft Kunststoffflaschen, und insbesondere solche, die dazu gedacht sind, ihren Inhalt unter Druck zu halten. Üblicherweise sind Rückgabeglasflaschen verwendet worden, um unter Druck stehende Getränke oder andere Flüssigkeiten aufzunehmen. Bei solchen Rückgabeglasflaschen ist es üblich, daß ihr Anteil bis zu 90% der gesamten zu transportierenden Fracht ausmacht. Durch Verwendung von Nicht-Rückgabeglasflaschen kann das Gewicht der Flaschen auf etwa 55% der gesamten Ladung reduziert weden. Durch Verwendung moderner Kunststoffmaterialien, z.B. blasgeformten PET, ist es jedoch möglich, das Gewicht der Behälter auf ein Niveau von so niedrig wie etwa 11% der gesamten Ladung zu reduzieren. Dieses führt zu beträchtlichen Verringerungen der Transport- und Verteilungskosten.This invention relates to plastic bottles, and in particular to those intended to hold their contents under pressure. Conventionally, returnable glass bottles have been used to contain pressurized beverages or other liquids. With such returnable glass bottles it is common for their proportion to account for up to 90% of the total cargo to be transported. By using non-returnable glass bottles, the weight of the bottles can be reduced to about 55% of the total cargo. However, by using modern plastic materials, e.g. blow-molded PET, it is possible to reduce the weight of the containers to a level as low as about 11% of the total cargo. This leads to considerable reductions in transportation and distribution costs.

Große Flaschen müssen jedoch, sogar wenn sie keine kohlensäurehaltigen oder andere unter Druck stehende Getränke enthalten, noch Seitenwände beträchtlicher Stärke besitzen, um das Gewicht Ihrer Inhalte aufnehmen zu können. Wenn die Flaschen unter Druck stehenden Inhalten, wie z.B. kohlensäurehaltigen Getränken, standhalten müssen, müssen sie beträchtlichen Innendrücken standhalten. Als Beispiel hierfür übt Bier, das 2,5 Volumen Kohlendioxid enthält, einen Druck an der Seitenwand des Behälters von etwa 1,5 bar,bei z.B. 60ºF (16ºC), aus, und dieser Druck kann sich bis zu 3 bar bei 90º F (32º C) erhöhen. Die ideale Form eines Behälters, um solchen Innendrücken zu wiederstehen, ist eine im wesentlichen sphärische. Diese Form ist jedoch aus Verpackungsgründen nicht vorteilhaft und üblicherweise wird die Form von den Flaschen rationalisiert, die eine generell zylindrische Form mit kirchturmartigen Enden besitzen. Dadurch, daß Kunststofflaschen auf diese Art und Weise geformt werden, halten Sie den Belastungen stand, die durch den Inhalt ausgeübt werden, unabhängig davon, ob dieses vom bloßen Gewicht des Inhalts abhängt oder von der unter Druck stehenden Natur des Inhalts.However, large bottles, even when not containing carbonated or other pressurized beverages, must still have side walls of considerable strength to support the weight of their contents. When the bottles are required to support pressurized contents such as carbonated beverages, they must withstand considerable internal pressures. As an example, beer containing 2.5 volumes of carbon dioxide exerts a pressure on the side wall of the container of about 1.5 bar at, say, 60ºF (16ºC), and this pressure can increase to as much as 3 bar at 90ºF (32ºC). The ideal shape of a container to withstand such internal pressures is substantially spherical. However, this shape is not advantageous for packaging reasons and usually the shape is rationalized by the bottles which have a generally cylindrical shape with steeple-like ends. By forming plastic bottles in this manner, they withstand the stresses imposed by the contents, whether this depends on the sheer weight of the contents or on the pressurized nature of the contents.

Blasgeformte Plastikflaschen sind ebenfalls bekannt, die eine innere Unterteilung umfassen, die die Flasche in zwei separate Abteilungen teilt, damit zwei Flüssigkeiten getrennt voneinander gelagert, jedoch gemeinsam ausgegeben werden können. Beispiele solcher Flaschen sind in der US-A-4,070,140, US-4,217,328 und der FR-A-1258792 beschrieben.Blow-molded plastic bottles are also known which include an internal divider which divides the bottle into two separate compartments to allow two liquids to be stored separately but dispensed together. Examples of such bottles are described in US-A-4,070,140, US-4,217,328 and FR-A-1258792.

Erfindungsgemäß weist eine blasgeformte Kunststoffflasche oder ähnlicher Behälter, einen derart ausgebildeten Hals auf, daß er einen Flaschenverschluß aufnimmt, Seitenwände und einen Boden, einschließlich eines Gelenkkreuzes, besitzt, das an den Seitenwänden befestigt ist und sich über das Innere der Flasche erstreckt, wobei mindestens das Kunststoffmaterial in den Seitenwänden und des Gelenkkreuzes bi-axial ausgerichtet ist.According to the invention, a blow-molded plastic bottle or similar container has a neck designed to receive a bottle closure, side walls and a base including a cross joint attached to the side walls and extending across the interior of the bottle, at least the plastic material in the side walls and the cross joint being bi-axially oriented.

Die Kunststoffflasche oder ähnlicher Behälter ist vorteilhafterweise durch anfängliches Spritzgießen einer Vorform gebildet und anschliessendes Blasen der Spritzgußvorform in einen Formhohlraum, wodurch mindestens die Seitenwand und das Gelenkkreuz der Flasche bi-axial orientiert sind.The plastic bottle or similar container is advantageously formed by initially injection molding a preform and then blowing the injection molded preform into a mold cavity, whereby at least the side wall and the joint cross of the bottle are bi-axially oriented.

Üblicherweise ist die Flasche durch ein Streckblasformverfahen gebildet, bei dem die Spritzgußvorform zuerst axial im wesentlichen in ihre axiale Endlänge gestreckt bzw. gedehnt wird, bevor sie zu ihrem endgültigen Querausmaß aufgeblasen wird. Diese axiale Streckung kann durch die Oberseite der axialen Vorform stattfinden, die den Hals der Flasche, der in einer Form gehalten wird, ausbilden soll, wobei zur gleichen Zeit die Basis oder der Boden der Vorform vom Hals durch eine oder mehrere Stoßstangen weggedrückt wird, die durch den Hals in die Vorform eintritt und mit ihrem Boden in Eingriff tritt, um ihn vom Hals wegzudrücken und die Vorform axial zu strecken. Es können halb so viele Stoßstangen wie Abteilungen vorgesehen sein, die innerhalb der Flasche durch das Gelenkkreuz ausgebildet sind, jedoch gibt es vorteilhafterweise eine gleiche Anzahl von Stoßstangen und getrennter Abteilungen im Inneren der Flasche. Wo das Gelenkkreuz kreuzförmig im Querschnitt ist, werden deshalb vier getrennte Stoßstangen vorteilhafterweise vorgesehen, die mit der Basis oder dem Boden der Vorform in jedem Abteil in Eingriff treten.Typically, the bottle is formed by a stretch blow molding process in which the injection molded preform is first axially stretched or expanded to substantially its final axial length before being inflated to its final transverse dimension. This axial stretching may take place through the top of the axial preform, which forms the neck of the bottle held in a mould, at the same time the base or bottom of the preform is urged away from the neck by one or more pushers which enter the preform through the neck and engage its bottom to urge it away from the neck and axially stretch the preform. There may be half as many pushers as compartments formed within the bottle by the cross joint, but advantageously there are an equal number of pushers and separate compartments inside the bottle. Therefore, where the cross joint is cruciform in cross section, four separate pushers are advantageously provided engaging the base or bottom of the preform in each compartment.

Ein anderer Weg des axialen Streckens der Vorform, während der Hals der Vorform in einer Form gehalten wird, liegt darin, das äußere des Bodens der Vorform zu ergreifen und dieses nach unten vom Hals wegzuziehen. Ein Weg, dieses zu erreichen, liegt darin, einen Saugnapf vorzusehen, der über den Boden der Vorform paßt und danach den Saugnapf von der Halsform wegzubewegen, um die Vorform axial zu strecken. Alternativ kann die Vorform mit einem externen Lappen versehen werden, wobei in diesem Fall ein Greifer vorgesehen ist, um den externen Lappen zu ergreifen und die Vorform axial zu strecken, während ihr Hals gehalten wird.Another way of axially stretching the preform while the neck of the preform is held in a mold is to grasp the exterior of the bottom of the preform and pull it downward away from the neck. One way of accomplishing this is to provide a suction cup that fits over the bottom of the preform and then move the suction cup away from the neck mold to axially stretch the preform. Alternatively, the preform can be provided with an external tab, in which case a gripper is provided to grasp the external tab and axially stretch the preform while its neck is held.

Ein weiterer Weg, in dem die Vorform axial gestreckt werden kann, liegt in der Form, in welcher der Hals der Vorform oder Vorformlings geformt wird, die eine Länge besitzt, die im wesentlichen der axialien Endlänge der Vorform entspricht, jedoch eine Breite bestizt, die beträchtlich geringer ist als die Entbreite der Flasche. Danach wird die Vorform oder der Vorformling einer anfänglichen Blasstufe unterworfen, in der sie in ihre erste, enge Form hineingeblasen wird, währenddessen die Vorform axial im wesentlichen auf ihre Endlänge gestreckt wird. Anschließend wird die Vorform entformt und in ihre Endform plaziert, wo sie auf ihre Endbreite geblasen wird.Another way in which the preform can be stretched axially is in the mold in which the neck of the preform or parison is formed, which has a length substantially equal to the final axial length of the preform, but has a width considerably less than the final width of the bottle. Thereafter, the preform or parison is subjected to an initial blowing stage in which it is blown into its first, narrow shape, during which the preform is stretched axially to essentially its final length. The preform is then demolded and placed in its final mold where it is blown to its final width.

Vorteilhafterweise wird die Vorform unmittelbar nach ihrem Spritzguß blasgeformt, während sie noch heiß ist. Typischerweise wird die heiße Vorform einer anfänglichen Konditionierungsstufe vor dem Blasen unterworfen, die sicherstellt, daß die gesamte Vorform bei einer konstanten, angehobenen Temperatur ist, typischerweise in einem Bereich von 85º bis 100º C. Vorteilhafterweise wird als Teil dieser Konditionierungsstufe mehr als eine Konditionierungsstange durch den Hals ins Innere der Vorform eingeführt. Wiederum können halb so viele Konditionierungsstangen, wie abgetrennte Abteilungen im Inneren der Vorform und Flasche vorgesehen werden, jedoch gibt es vorteilhafterweise eine gleiche Anzahl von Konditionsierungsstangen wie abgetrennte Abteilungen in dem Inneren der Vorform und Flasche. Die Konditionierungsstangen sind jeweils ausgebildet wie die Konditionierungsstangen, die bei üblicher Blasformausrüstung verwendet werden, und sind deshalb typischerweise als Wärme(Übertragungs)rohre ausgebildet.Advantageously, the preform is blow molded immediately after it is injection molded while it is still hot. Typically, the hot preform is subjected to an initial conditioning stage prior to blowing which ensures that the entire preform is at a constant, elevated temperature, typically in the range of 85º to 100º C. Advantageously, as part of this conditioning stage, more than one conditioning rod is inserted through the neck into the interior of the preform. Again, half as many conditioning rods as there are separate compartments inside the preform and bottle may be provided, but advantageously there are an equal number of conditioning rods as there are separate compartments inside the preform and bottle. The conditioning rods are each configured like the conditioning rods used in conventional blow molding equipment and are therefore typically configured as heat (transfer) tubes.

Das Innengelenkkreuz kann sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Flasche von ihrem Hals bis hin zur Basis erstrecken, wobei es in diesem Fall vorteilhaft ist, daß es nicht am Flaschenhals vorhanden ist, damit die Flasche durch konventionelle Befüllungsausrüstungen gefüllt werden kann. Alternativ kann sich das Innengelenkkreuz lediglich über einen Teil der Länge der Flasche oder eines anderen Behälters erstrecken. Auf diese Weise kann das Gelenkkreuz lediglich in Richtung auf den Boden der Flasche vorhanden sein, wenn es dazu verwendet wird, den Boden bzw. die Basis der Flasche abzustützen und zu tragen. Stattdessen kann das Gelenkkreuz lediglich in Richtung zur Oberseite der Flasche vorhanden sein, wenn es lediglich notwendig ist, diesen Bereich der Flasche zu verstärken. Wenn sich das Gelenkkreuz lediglich über den Teil der Länge der Flaschenverbindung zwischen den verschiedenen Kammern, die im Inneren ausgebildet sind, erstreckt, ist die Flasche verbessert.The internal cross joint may extend substantially the entire length of the bottle from its neck to the base, in which case it is advantageous that it is not present at the neck of the bottle to enable the bottle to be filled by conventional filling equipment. Alternatively, the internal cross joint may extend only part of the length of the bottle or other container. In this way, the cross joint may only be present towards the bottom of the bottle when it is used to support and carry the bottom or base of the bottle. Instead, the The cross joint may only be present towards the top of the bottle if it is only necessary to strengthen that area of the bottle. If the cross joint extends only over that part of the length of the bottle joint between the various chambers formed inside, the bottle is improved.

Der Hals der Flasche kann ausgebildet sein, im einen wiederverschließbaren Flaschenverschluß, wie z.B. eine Schraubkappe oder Drehverschluß, aufzunehmen oder alternativ kann der Flaschenhals ausgebildet werden, einen Flaschenverschluß für lediglich einmaligen Gebrauch aufzunehmen, wie z.B. einen Kronenkorken oder einen ringzugartigen Verschluß. Der Verschluß zum einmaligen Gebrauch kann ebenfalls durch einen Zugstreifen gebildet sein, der durch Wärme oder Klebemittel am Flaschenhals angebracht ist. Typischerweise ist die Form des Flaschenverschlusses in der Konstruktion üblich, damit die Flaschen mit konventionellen Füll- und Verschlußmaschinen verwendet werden können. Das innere Gelenkkreuz besitzt vorzugsweise die Form ebener Stege, die sich generell radial über das Innere der Flasche erstrecken und miteinander an der mittigen Längsachse der Flasche verbunden sind. In diesem Fall besitzt das Gelenkkreuz typischerweise drei, vier, sechs oder acht gleichwinklig voneineinander beabstandete Radialstege. Eine weitere Form für das Gelenkkreuz ist diejenige, die einen mittigen, im wesentlichen planaren, Steg besitzt, der sich in zwei oder mehr Stege teilt, bevor sie sich mit den Seitenwänden der Flasche verbinden. Im Querschnitt besitzt das Gelenkkreuz auf diese Weise zwei mit dem Rücken aneinanderliegende Y's.The neck of the bottle may be adapted to receive a reclosable bottle closure such as a screw cap or twist cap, or alternatively the neck of the bottle may be adapted to receive a single-use bottle closure such as a crown cap or a ring pull type closure. The single-use closure may also be formed by a pull strip heat or adhesively attached to the neck of the bottle. Typically the shape of the bottle closure is conventional in design to enable the bottles to be used with conventional filling and closing machines. The inner spider preferably has the form of planar webs extending generally radially across the interior of the bottle and connected together at the central longitudinal axis of the bottle. In this case the spider typically has three, four, six or eight equiangularly spaced radial webs. Another shape for the joint cross is one that has a central, essentially planar, web that divides into two or more webs before they connect to the side walls of the bottle. In cross-section, the joint cross thus has two Y's with their backs together.

Vorteilhafterweise ist die Dicke der Elemente des Gelenkkreuzes abgeschrägt bzw. zugespitzt, und die Elemente sind angrenzend an die Längsachse der Flasche am dicksten. Die Elemente des Gelenkkreuzes können ebenfalls am mittigen Bereich jedes Elementes am dünnsten sein und in der Dicke wiederum zunehmen, bevor sie auf die Seitenwand der Flasche auftreffen und sich mit ihre verbinden. Diese Gestaltung, die durch die Formung der Vorform unterstützt wird, sieht eine gesteuerte Expansion der Flasche während des Blasens vor, sowie eine gesteuerte bi-axiale Orientierung des Materials in dem Elementen des Gelenkkreuzes.Advantageously, the thickness of the elements of the joint cross is bevelled or tapered and the elements are thickest adjacent to the longitudinal axis of the bottle. The elements of the joint cross can also be tapered at the central area of each element and increase in thickness before they hit and bond with the side wall of the bottle. This design, which is supported by the formation of the preform, provides for controlled expansion of the bottle during blowing, as well as controlled bi-axial orientation of the material in the elements of the cross joint.

Die Flasche kann aus PET (Polyethylenterephthalat) Polypropylen, OPVC (orientiertes Polyvinylchlorid), Polycarbonat, Nylon oder aus mehreren Schichten geformt werden, einschließlich PET, Nylon und Ethylenvinylalkohol-Copolymer. Die Wahl des Materiales für die Flasche wird überwiegend durch den Inhalt der Flasche bestimmt. Falls diese gegenüber dem Zutritt von Sauerstoff empfindlich sind, ist es natürlich wichtig, Materialien auszuwählen, die eine niedrige Sauerstoffpermeabilität aufweisen und deshalb werden für diese Materialien mehrere Schichten bevorzugt.The bottle can be made of PET (polyethylene terephthalate), polypropylene, OPVC (oriented polyvinyl chloride), polycarbonate, nylon or multi-layered, including PET, nylon and ethylene vinyl alcohol copolymer. The choice of material for the bottle is mainly determined by the contents of the bottle. If these are sensitive to the ingress of oxygen, it is of course important to select materials that have a low oxygen permeability and therefore multi-layered is preferred for these materials.

Das innere Gelnkkreuz, das im Inneren der Flaschen und anderen Behältern erfindungsgemäß ausgebildet ist, ist bi-axial orientiert und bildet deshalb einen Teil, der Spannung widersteht und so nach außen gerichteter Deformation der Seitenwand standhält. Dieses verstärkt erstens die Flaschen und hilft ihnen so, einem Innendruck zu widerstehen, der entweder vom Gewicht des Inhalts oder der unter Druck stehenden Natur des Inhalts hervorgerufen wird. Zweitens, und vielleicht noch wichtiger, ermöglicht es einer Kunststoffflasche, daß sie in Formen verschieden von zlindrischen mit kirchturmartigen Enden ausgebildet werden kann und dennoch eine ausreichende Festigkeit aufweist, um Innendrücken zu widerstehen, die durch das Befüllen erzeugt werden. Wo sich das Innengelenkkreuz nach unten erstreckt und mit der Basis der Flasche verbunden ist, kann dies im wesentlichen eben oder leicht konkav ausgebildet werden, und widersteht dennoch einem Innendruck, der vom unter Druck stehenden Inhalt der Flasche stammt. Dadurch, daß eine Flasche in dieser Form hergestellt wird, ist sie stabil. Das Innengelenkkreuz stützt die Seitenwand der Flasche und ermöglicht der Flasche, z.B. polygonal in der Form zu sein, wobei in diesem Fall das Gelenkkreuz vorteilhafterweise mit der Mitte der Felder in der Seitenwand der Flasche verbunden ist oder mit jeder sich längs erstreckenden Ecke der Flasche. Auf diese Weise ist es möglich, Flaschen mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt zu haben, sowie Flaschen, die im wesentlichen rechteckig in der Form sind und so die maximal möglichste Packungsdichte für den Transport oder die anschließende Lagerung entweder bei einem Verteiler oder beim Endverbraucher vorzusehen. Eine derartige Flaschenform steigert die Volumeneffizienz während des Transportes und der Lagerung über 20% hinaus. Alternativ kann die Seitenwand eine hinterschnittene oder unterschnittene Form besitzen.The internal cross-piece formed inside the bottles and other containers according to the invention is bi-axially oriented and therefore forms a member which resists stress and so resists outward deformation of the side wall. This firstly strengthens the bottles and so helps them to withstand internal pressures caused either by the weight of the contents or the pressurized nature of the contents. Secondly, and perhaps more importantly, it enables a plastic bottle to be formed in shapes other than cylindrical with steeple-shaped ends and yet have sufficient strength to withstand internal pressures created by filling. Where the internal cross-piece extends downwards and is connected to the base of the bottle, this may be formed substantially flat or slightly concave, and nevertheless withstands internal pressure arising from the pressurised contents of the bottle. By being manufactured in this shape a bottle is stable. The internal cross joint supports the side wall of the bottle and enables the bottle to be, for example, polygonal in shape, in which case the cross joint is advantageously connected to the centre of the panels in the side wall of the bottle or to any longitudinally extending corner of the bottle. In this way it is possible to have bottles with a substantially rectangular cross section, as well as bottles which are substantially rectangular in shape, thus providing the maximum possible packing density for transport or subsequent storage either at a distributor or at the end user. Such a bottle shape increases volume efficiency during transport and storage in excess of 20%. Alternatively the side wall may have an undercut or undercut shape.

Besondere Beispiele der Kunststoffflaschen und ähnlicher Behälter nach dieser Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.Specific examples of plastic bottles and similar containers according to this invention are described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Diagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Flasche aufzeigt;Fig. 1 is a diagram showing a process for manufacturing a bottle;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorform;Fig. 2 is a side view of a preform;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorform;Fig. 3 a cross-section through the preform;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines ersten Beispiels einer fertiggestellten Flasche;Fig. 4 is a side view of a first example of a finished bottle;

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein erstes Beispiel einer fertigen Flasche;Fig. 5 is a plan view of a first example of a finished bottle;

Fig. 6 einen Querschnitt durch das erste Beispiel der fertigen Flasche;Fig.6 a cross-section of the first example of the finished bottle;

Fig. 7A und 7B eine Seitenansicht bzw. Querschnitt durch ein zweites Beispiel;Fig. 7A and 7B show a side view and a cross section through a second example;

Fig. 8A und 8B eine Seitenansicht bzw. einen Querschnitt durch ein drittes Beispiel;Fig. 8A and 8B show a side view and a cross section, respectively, through a third example;

Fig. 9 einen Länggschnitt durch ein viertes Beispiel;Fig. 9 a longitudinal section through a fourth example;

Fig. 10 eine Perspektivansicht eines fünften Beispiels, teilweise weggebrochen;Fig. 10 is a perspective view of a fifth example, partly broken away;

Fig. 11 einen Querschnitt durch ein sechstes Beispiel;Fig. 11 a cross section through a sixth example;

Fig. 12 einen Querschnitt durch einen Quadranten des sechsten Beispiels, das in einem großeren Maßstab gezeichnet ist;Fig. 12 is a cross-section through a quadrant of the sixth example drawn on a larger scale;

Fig.13 einen Querschnitt durch eine Modifikation des sechsten Beispiels;Fig.13 a cross-section through a modification of the sixth example;

Fig. 14 einen Längsschnitt durch das sechste Beispiel;Fig. 14 a longitudinal section through the sixth example;

Fig. 15 und 16 Radialschnitte, die alternative Seitenprofile für die Oberseite des sechsten Beispiels zeigen; undFigs. 15 and 16 are radial sections showing alternative side profiles for the top of the sixth example; and

Fig. 17, 18 und 19 Querschnitte durch drei weitere Beispiele blasgeformter Flaschen.Fig. 17, 18 and 19 Cross sections through three further examples of blow-molded bottles.

Eine spritzgußgeformte Vorform 1, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt wird, wird in einer ganz üblichen Spritzgußmaschine 2 spritzgegossen. Die Vorform 1 umfaßt einen Hals 3, mit einem geformten Schraubenkopf 4, der ausgelegt ist, um einen aufschraubbaren Verschluß (nicht gezeigt) aufzunehmen sowie einen den Körper bildenden Teil 5. Sobald die Vorform 1 ausreichend abgekühlt ist, daß sie selbsttragend ist, wird wie zu einer Konditionierungsstation 7 überführt. Die Konditionierungsstation 7 umfaßt einen außen erwärmten Konditionierungstopf 8 und vier Konditionierungsstangen 9, die aus Wärmerohren bestehen, die durch den Hals 3 der spritzgußgeformten Vorform 1 in die inneren Hohlräume eintreten, die zwischen den Elementen des kreuzförmigen Drehkreuzes 6 und der Seitenwand 5 der Vorform eintreten. Die Vorform 1 wird an der Konditionierungsstation 7 gehalten, bis sie eine vollständig einheitliche Temperatur von typischerweise 90º besitzt. Wenn das Kunststoffmaterial eingesprizt wird, besitzt es typischerweise eine Temperatur in der Größenordnung von 100ºC und die Vorform wird deshalb an der Konditionierungsstation 7 abgekühlt wird, bis sie insgesamt eine konstante angehobene Temperatur besitzt. Die Vorform wird danach zu einer axialen Streckstation 17 bewegt, in der vier Streckstangen 18 durch den Hals 3 der Vorform 1 eintreten und sich axial nach unten bewegen, um die Vorform 1 zu strecken, bis sie eine Länge besitzt, die derjenigen der fertigen Flasche entspricht. Nach Vervollständigung der axialen Streckung der Vorform 1 werden die Streckstangen 18 entfernt und danach wird die axial gestreckte Vorform zu einer Blasstation 28 bewegt, in der sie in eine Form geblasen wird, um eine Flasche der benötigten Form zu schaffen.An injection molded preform 1, shown in Figures 2 and 3, is injection molded in a conventional injection molding machine 2. The preform 1 comprises a neck 3 having a molded screw head 4 adapted to receive a screw-on closure (not shown) and a body forming portion 5. Once the preform 1 has cooled sufficiently to be self-supporting, it is transferred to a conditioning station 7. The conditioning station 7 comprises an externally heated conditioning pot 8 and four conditioning bars 9 consisting of heat pipes extending through the neck 3 of the injection molded preform 1 into the internal cavities which enter between the elements of the cruciform spider 6 and the side wall 5 of the preform. The preform 1 is maintained at the conditioning station 7 until it has a completely uniform temperature, typically 90º. When the plastic material is injected, it typically has a temperature of the order of 100ºC and the preform is therefore cooled at the conditioning station 7 until it has an overall constant raised temperature. The preform is then moved to an axial stretching station 17 in which four stretching rods 18 enter through the neck 3 of the preform 1 and move axially downwards to stretch the preform 1 until it has a length corresponding to that of the finished bottle. After completion of the axial stretching of the preform 1, the stretching rods 18 are removed and thereafter the axially stretched preform is moved to a blowing station 28 where it is blown into a mold to create a bottle of the required shape.

Das erste Beispiel der Flasche weist eine generell rechteckige Form und quadratisch im Querschnitt auf und wird in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt. Es umfaßt eine Flasche 10 mit einem Körperteil 11, Hals 12 mit kreisförmigem Querschnitt und einem Boden 13. Eine Seitenwand des Körpers der Flasche besteht aus ebenen Feldern 14, die durch abgeschnittene Eckbereiche 15 verbunden sind. Ein kreuzförmiges Gelenkkreuz 16 ist mit der Mitte jedes ebenen Feldes 14 verbunden. Die Wanddicke der Seitenwand in den Feldern 14 nimmt, wegführend von ihren Verbindungen zum Gelenkkreuz 16, ab, wobei die abgeschrägten Bereiche die geringste Dicke aufweisen. Die Wanddicke der Blätter des Gelenkkreuzes 16 ist am geringsten im Zentrum jedes Blattes und am größten am Verbindungspunkt zu den Feldern 14 und entlang der mittigen Längsachse der Flasche 10.The first example of the bottle is generally rectangular in shape and square in cross-section and is shown in Figures 4, 5 and 6. It comprises a bottle 10 having a body portion 11, neck 12 of circular cross-section and a bottom 13. A side wall of the body of the bottle consists of flat panels 14 connected by cut corner portions 15. A cruciform cross joint 16 is connected to the center of each flat panel 14. The wall thickness of the side wall in the panels 14 decreases away from their connections to the cross joint 16, with the beveled portions having the smallest thickness. The wall thickness of the leaves of the cross joint 16 is smallest in the center of each leaf and greatest at the connection point to the panels 14 and along the central longitudinal axis of the bottle 10.

Während der Streck- und Blasformung, die an der Vorform 1 durchgeführt wird, wird das Material, das die Seitenwand der Flasche 5 des Gelenkkreuzes 6 und zum Teil ihre Basis bildet, bi-axial ausgerichtet, um so die Zugfestigkeit beträchtlich zu erhöhen und ihre Permeabilität bzw. Durchlässigkeit zu verringern. Auf diese Art und Weise ist das Material in der Seitenwand 11, im Gelenkkreuz 16 und zum Teil der Basis 13 bi-axial orientiert. In diesem Beispiel ist die Vorform 1 aus PET spritzgegossen und ergibt eine klare durchsichtige Flasche.During the stretch and blow molding performed on the preform 1, the material forming the side wall of the bottle 5, the spider 6 and part of its base is bi-axially oriented so as to significantly increase its tensile strength and reduce its permeability. In this way, the material in the side wall 11, the spider 16 and part of the base 13 is bi-axially oriented. In this example, the preform 1 is injection molded from PET and results in a clear, transparent bottle.

Die übrigen Beispiele von Flaschen sind sämtlich durch die gleiche Verfahrensweise hergestellt worden.The remaining examples of bottles were all produced using the same procedure.

Das zweite Beispiel der in Fig. 7 gezeigten Flasche zeigt einen generell quadratischen Querschnitt und umfaßt eine Flasche 20 mit einem Hals 22 von kreisförmigem Querschnitt, sowie eine Seitenwand 21, die im Körper im Flasche im wesentlichen quadratisch im Querschnitt ist und einen Boden 23 aufweist. Ein inneres, kreuzförmig unterteiltes Gelenkkreuz 26 erstreckt sich quer über die Diagonalen der Flasche 20. Ein drittes Beispiel einer Flasche ist in Fig. 8 gezeigt und umfaßt eine Flasche 30 mit einem zylindrischen Hals 32, der über einen zurückspringenden Teil 34 zu einem hexagonalen Körper 31 führt. Ein aus sechs Blättern bzw. Elementen bestehendes Innengelenkkreuz 36 erstreckt sich zu den Scheitelpunkten des hexagonalen Körpers 31 und ist im Inneren der Flasche 30 ausgebildet.The second example of the bottle shown in Fig. 7 is generally square in cross-section and comprises a bottle 20 having a neck 22 of circular cross-section, and a side wall 21 which is substantially square in cross-section in the body of the bottle and has a bottom 23. An inner cross-link 26 divided into cruciform sections extends across the diagonals of the bottle 20. A third example of a bottle is shown in Fig. 8 and comprises a bottle 30 having a cylindrical neck 32 which leads to a hexagonal body 31 via a recessed portion 34. An inner cross-link 36 consisting of six leaves or elements extends to the vertices of the hexagonal body 31 and is formed in the interior of the bottle 30.

Das vierte Beispiel 40, das in Fig. 9 gezeigt wird, besitzt wiederum einen im wesentlichen quadratischen oder viereckigen Körperteil 41 und einen generell zylindrischen Hals 42. Ein Innengelenkkreuz 46 ist eingeschlossen, welches im Querschnitt kreuzförmig und vom Oberteil des zylindrischen Halsbereichs 42 entfernt und angrenzend an eine Basis 43 der Flasche nicht vorhanden ist. Der zylindrische Halsteil 42 ist so ausgebildet, daß er eine übliche Schrauboberseite 47 aufnehmen kann. Ein fünftes Beispiel, das dem zweiten Beispiel etwas ähnlich ist, wird in Fig. 10 gezeigt, die teilweise weggebrochen ist, um den inneren Aufbau der Flasche 50 zu illustrieren und ein Gelenkkreuz 56 und eine Schraubkappe 57 zu zeigen.The fourth example 40, shown in Fig. 9, again has a substantially square or rectangular body portion 41 and a generally cylindrical neck 42. An inner joint cross 46 is included, which is cross-shaped in cross section and from the top of the cylindrical neck portion 42 and is absent adjacent a base 43 of the bottle. The cylindrical neck portion 42 is adapted to receive a conventional screw top 47. A fifth example, somewhat similar to the second example, is shown in Fig. 10, which is partially broken away to illustrate the internal structure of the bottle 50 and to show a spider 56 and a screw cap 57.

Ein sechstes Beispiel der erfindungsgemäßen Flasche 60 wird in den Fig. 11 bis 14 gezeigt. Die Flasche 60 bestizt einen generell zylindrischen Körperteil 61 und einen Hals 62 mit einem zurückspringenden Teil 63, der den Körper 61 mit dem Hals 62 verbindet. Die Flasche schließt ein inneres Gelenkkreuz 66 ein, das nicht an der Oberseite des Halses vorhanden ist, wie es in Fig. 14 gezeigt wird, und das drei oder vier Blätter besitzt, wie es in den Fig. 11 bis 13 gezeigt ist. Die Fig. 15 und 16 zeigen alternative Formen für den zurückspringenden Teil 63, der den Körper 61 mit dem Hals 62 verbindet. Der Teil des Halses 62, der den Flaschenverschluß aufnimmt, ist in den Fig. 14, 15 und 16 aus Deutlichkeitsgründen weggelassen worden.A sixth example of the bottle 60 according to the invention is shown in Figures 11 to 14. The bottle 60 has a generally cylindrical body portion 61 and a neck 62 with a recessed portion 63 connecting the body 61 to the neck 62. The bottle includes an internal spider 66 which is not present at the top of the neck as shown in Figure 14 and which has three or four leaves as shown in Figures 11 to 13. Figures 15 and 16 show alternative shapes for the recessed portion 63 connecting the body 61 to the neck 62. The portion of the neck 62 which receives the bottle closure has been omitted from Figures 14, 15 and 16 for clarity.

Fig. 12 zeigt die Profildicke eines Quadranten der Flasche 60, wobei die Dicke der Stege, die das innere Drehkreuz 66 bilden, vom Zentrum nach außen abnimmt, und zeigt, daß ihre halbe Dicke, angrenzend an ihre Zentrum, typischerweise das Doppelte der Seitenwanddicke der Flasche beträgt, während ihre halbe Dicke in Richtung auf der Seitenwand zu etwa das 1,3-fache der Seitenwanddicke beträgt.Fig. 12 shows the profile thickness of a quadrant of the bottle 60, with the thickness of the webs forming the inner hub 66 decreasing from the center outward, and shows that their half thickness adjacent to their center is typically twice the side wall thickness of the bottle, while their half thickness toward the side wall is about 1.3 times the side wall thickness.

Fig. 17, 18 und 19 zeigen alternative Formen für geblasene Flaschen gemäß dem sechsten Beispiel dieser Erfindung und illustrieren in Fig. 17, wie sich die Seitenwand 61 typischerweise über den Bereichen ausbaucht, wo sie nicht mit dem Innengelenkkreuz 66 verbunden ist. Dieser Effekt kann dadurch übertrieben werden, daß man eine Profilierung in die Seitenwand einführt, um geblasene Flaschen zu erzeugen, die im wesentlichen quadratisch im Querschnitt sind, wie es in Fig. 18 gezeigt wird, oder verwendet werden können, um ein dekoratives Merkmal zu schaffen und eine vertikal gerippte Flasche vorzusehen, wie sie in Fig. 19 gezeigt wird, indem ein achtblättriges Gelenkkreuz 66 vorgesehen wird.Figures 17, 18 and 19 show alternative shapes for blown bottles according to the sixth example of this invention and illustrate in Figure 17 how the side wall 61 typically bulges over the areas where it is not connected to the internal spider 66. This effect can be exaggerated by introducing profiling into the side wall to produce blown bottles which are substantially square in cross-section as shown in Fig. 18 or can be used to create a decorative feature and provide a vertically ribbed bottle as shown in Fig. 19 by providing an eight-leaf spider 66.

Claims

1. A blow molded plastic bottle (10) having a neck (12) configured to receive a bottle closure, side walls (14) and a bottom (13), including a cross member (16) secured to the side walls (14) and extending across the interior of the bottle (10), at least the plastic material in the side walls (14) and the cross member (16) being bi-axially oriented.

2. A plastic bottle according to claim 1, which is initially formed by injection molding a preform and subsequently blowing the injection molded preform into a mold cavity, whereby at least the side wall (11) and the joint cross (16) of the bottle (10) are bi-axially aligned.

3. A plastic bottle according to claim 1, wherein the bottle is formed by a stretch blow molding process in which the injection molded preform is first stretched axially to substantially its final axial length before being blown to its final transverse dimension.

4. A plastic bottle according to any one of the preceding claims, wherein the inner joint cross (16) extends substantially over the entire length of the bottle (10) from its neck (12) to its base (13), and wherein the joint cross (16) is not present on the neck (12).

5. Plastic bottle according to any one of the preceding claims 1 to 3, in which the inner joint cross (16) extends only over a part of the length of the bottle (10).

6. A plastic bottle according to any one of the preceding claims, wherein the inner spider (16) is in the form of planar webs extending generally radially across the interior of the bottle (10) and meeting at the central longitudinal axis of the bottle (10).

7. A plastic bottle according to any one of the preceding claims, wherein the thickness of the elements of the joint are tapered and are thickest adjacent to the longitudinal axis of the bottle.

8. A plastic bottle according to any one of the preceding claims, which is formed from PET (polyethylene terephthalate), polypropylene, OPVC (oriented polyvinyl chloride), polycarbonate, nylon or multilayers, including PET, nylon and ethylene vinyl alcohol copolymer.

9. A method of manufacturing a plastic bottle according to any one of the preceding claims, in which a preform (1) is injection moulded comprising an internal spider (6) extending across the interior of the preform (1), and in which the preform (1) is stretched axially by more than one pusher (18) entering the neck (2) of the preform (1) and contacting the bottom of the bottle to push it away from the neck (3), and in which the axially stretched preform (1) is subsequently blown into a mould to bi-axially stretch the plastic material forming the side wall of the bottle and the spider (6).

10. A method according to claim 9, wherein the injection molding preform (1) is preheated before being axially stretched by more than one conditioning heat pipe (9) inserted into the interior of the preform (1) through its neck (3).