DE69505027T2

DE69505027T2 - Freistehender Polyesterbehälter für kohlensäurehaltige Getränke

Info

Publication number: DE69505027T2
Application number: DE69505027T
Authority: DE
Inventors: Martin H. Merrimack New Hampshire 03054 Beck; John H. Auburn New Hampshire 03032 Muszynski; George F. Amherst New Hampshire 03031 Rollend
Original assignee: Schmalback Lubeca AG
Current assignee: Ardagh Metal Packaging Germany GmbH
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2015-03-04
Also published as: HU9500713D0; AU1340995A; BR9501013A; CN1114625A; CA2143038C; BG99494A; HUT70576A; EP0671331A1; ES2124925T3; PL307634A1; EP0671331B1; AU684126B2; DE69505027D1; JPH07267235A; US5484072A; CA2143038A1; CZ60995A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft freistehende Behälter, vorzugsweise Flaschen mit Petaloid-Boden für kohlensäurehaltige Getränke. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, umfassen die Behälter Flaschen aus biaxial orientiertem Polyester, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), und werden durch Streckblasformen hergestellt.
"Petaloid" ist ein Begriff aus dem Stand der Technik, der von den betreffenden Fachleuten ohne weiteres verstanden wird. Der Deutlichkeit halber soll der Begriff "petaloid", wie er hier verwendet wird, "eine mehrfüßige Bodenform für einen freistehenden Behälter bedeuten, bei dem mehrere Füße im Bodenbereich des Behälters in etwa in der allgemeinen Konfiguration mehrerer Blumenblätter angeordnet sind" (also blumenblattartig-petaloid), so daß eine stabile, freistehende Vielpunkt-Stütze für den Behälter gebildet wird.

Allgemeiner Stand der Technik

Einstückig ausgeführte Polyesterflaschen für kohlensäurehaltige Getränke, die Petaloid-Böden aufweisen, so daß die Flasche frei stehen kann, sind im Stand der Technik bekannt und im Handel erhältlich. Derartige bekannte Flaschen sind durch Blasformen, ein bekanntes Verfahren, aus biaxial orientiertem PET hergestellt worden. Diese bekannten, einstückigen Flaschenausführungen ermöglichten die wirtschaftlich rentable Massenfertigung von freistehenden Getränkebehältern ohne die Verwendung eines separaten Bodenformteils früherer Ausführungen, bei denen der Flaschenboden halbkugelförmig war und durch Hinzufügen einer mit dem halbkugelförmigen Boden verklebten separaten Bodeneinheit freistehend gemacht wurde. Derartige zweiteilige Ausführungen eignen sich nicht für Recycling und waren hinsichtlich Material- und Fertigungskosten relativ teuer.
Fertigungskosten und insbesondere Materialkosten führten in den letzten Jahren zu erheblicher Forschungs- und Entwicklungstätigkeit hinsichtlich der Herstellung einer wirtschaftlich tragbaren, freistehenden, einstückigen Flasche für kohlensäurehaltige Getränke, die wirtschaftlich hergestellt werden kann und sowohl hinsichtlich Lagerung als auch Transport sowie der Fähigkeit, im Gebrauch sicher und stabil frei stehen zu können, gute Ergebnisse erzielt.
Obwohl diese Forschungs- und Entwicklungstätigkeit im Stand der Technik zu wirtschaftlich tragbaren Produkten führte, war die Rentabilität dieser Produkte mit dem Hinzufügen zusätzlichen Materials verbunden, um die erforderliche Flaschenfestigkeit und -stabilität für kommerzielle Verwendung zu erzielen. Dieses zusätzliche Material war deshalb erforderlich, weil die Ausführung eines Bodens einer einstückigen Flasche notwendig war, so daß sie frei stehen konnte, was folglich auf Kosten der einfachen, leichtesten und festigkeitsmäßig besten Bodenform des Stands der Technik, nämlich der Halbkugel, ging.
Ausführungen nach dem Stand der Technik, bei denen ein halbkugelförmiger Boden verwendet wird und die aus biaxial orientiertem PET bestehen, wie sie im Handel zu finden sind, wiegen in der Regel zwischen 46 und 48 Gramm bei der 2-Liter-Größe (dazu sind 13 bis 16 Gramm Polyethylen oder anderer Kunststoff des separaten Bodens hinzuzurechnen, der an dem halbkugelförmigen Boden befestigt wird, um ein stabiles Stehen zu gewährleisten). Im Vergleich dazu wiegen derzeit im Handel erhältliche, freistehende 2-Liter-Flaschen mit Petaloid-Boden aus biaxial orientiertem PET zwischen 50 und 56 Gramm bei einem durchschnittlichen Gewicht von ca. 53,5 Gramm. Bei vorsichtiger Schätzung einer Herstellung von 5 Milliarden Flaschen im Jahr und einem PET-Preis von US$ 0,7 pro Pfund (453,6 Gramm) kostet eine Zunahme des PET-Anteils einer Flasche von 1 Gramm ca. US$ 7,7 Millionen pro Jahr. Obgleich der separate Polyethylenboden weggelassen ist, führte die Herstellung der derzeit erhältlichen einstückigen, freistehenden 2-Liter-Flaschen aus PET, die die erforderlichen Anforderungen der Industrie hinsichtlich Festigkeit und Stabilität erfüllen, auf der Grundlage von 5 Milliarden Flaschen pro Jahr daher zu höheren PET-Materialkosten von ca. US$ 50 Millionen.
Die folgenden Schriften (WO 94/02362; EP-A-0350782; EP- A-551788 und EP-A-0 385693) sind für den Stand der Technik repräsentativ.
Die WO 94/02362 offenbart gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 einen Behälter mit mehreren Füßen, die durch gekrümmte Rippen getrennt sind. Sowohl die Füße als auch die Rippen erstrecken sich radial von einem runden Zentralabschnitt aus nach außen zu der zylindrischen Außenfläche des Behälters. Jede Rippe weist am inneren unteren Ende eine größere Breite auf als am äußeren oberen Ende. Jeder Fuß ist unten flach, mit einem Durchmesser, der auf ca. 3/4 des Durchmessers des Zylinders festgelegt ist, wobei dieses Durchmesserverhältnis ein optimales Gleichgewicht gewährleistet. Die Wanddicke des runden Zentralabschnitts und damit direkt verbundenen Bereiche der Beine und Rippen ist so festgelegt, daß sie mindestens 1,7mal die Wanddicke der zylindrischen Außenwände des Behälters beträgt, um ein Durchbiegen des Zentralabschnitts nach unten, wenn der Behälter mit Druck beaufschlagt wird, zu verhindern.
Aus EP-A-0 350 782 ist ein Flaschenstützboden mit einer nach oben gerichteten konischen Innenwand bekannt. Eine konvexe Außenwand umgibt die Innenwand und geht in die Innenwand und die Seitenwand der Flasche über. Von dem mittig angeordneten Scheitel der Innenwand aus erstrecken sich radial drei (oder mehr) Nuten, die die Innenwand und Außenwand in drei (oder mehr) Hohlfüße teilen.
Die EP-A-0 551 788 offenbart einen Behälter mit einer zylindrischen Seitenwand mit einem darin übergehenden integralen Boden. Der Boden wird durch eine Außenfläche mit mehreren durch bogenförmige Segmente getrennten nach unten ragenden Vorsprüngen definiert. Die Segmente erstrecken sich von der zylindrischen Seitenwand des Behälters zu der Längsache des Behälters. Die Stabilität des Behälters wird durch die breite Positionierung der nach unten ragenden Vorsprünge und dadurch, daß der Mittelteil der nach unten ragenden Vorsprünge und die Segmente eine größere Dicke aufweisen als die zylindrischen Wände der Flasche, verbessert, wodurch eine nach unten gerichtete Ausdehnung des Mittelteils bei Druckbeaufschlagung des Behälters verhindert wird.
Die EP-A-0 385 693 offenbart eine Flasche mit einem Boden, der einen von um den Umfang beabstandeten, vorragenden Füßen umgebenen zentralen Bereich aufweist, wobei jeder Satz Füße durch Bänder mit im wesentlichen parallelen Seiten getrennt ist. Die Bänder sind über einen zentralen Bereich verbunden, der eine durchgehende, glatte Fläche am unteren Zentrum der Flasche bildet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer freistehenden Flasche mit Petaloid-Boden aus biaxial orientiertem Polyester für kohlensäurehaltige Getränke, deren Gewicht etwas geringer ist als bestehende, im Handel erhältliche Flaschenausführungen mit Petaloid-Boden, ohne bedeutende Erhöhung der Fertigungskosten und unter Erfüllung der Anforderungen der Industrie hinsichtlich Festigkeit und Stabilität bei Lagerung, Transport und Verwendung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Spannungsrißfestigkeit des Bodens.

Kurze Darstellung der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen leichten Flasche aus biaxial orientiertem Polyester kann gegenüber bestehenden Ausführungen freistehender Flaschen ähnlicher Kapazität durch die Verwendung eines einzigartigen Ausführungskonzeptes hinsichtlich der Ausführung ihres Petaloid-Bodens eine Gewichtsersparnis des Polyestermaterials erzielt werden. Durch Verwendung der einzigartigen Ausführungsmerkmale der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung der freistehenden 2- Liter-Polyesterflaschen aus biaxial orientiertem PET mit einem Materialgewicht von unter 50 Gramm, wahrscheinlich von nur 48,0 oder sogar 47,5 Gramm, unter Erfüllung der Anforderungen der Industrie hinsichtlich Festigkeit und Stabilität, wirtschaftlich rentabel. 47,5 Gramm liegt innerhalb des PET- Gewichtsbereichs von 2-Liter-Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke aus biaxial orientiertem PET mit halbkugelförmigem Boden nach dem Stand der Technik und ist 6 Gramm pro Flasche leichter als die derzeit im Handel erhältlichen freistehenden Flaschen aus biaxial orientiertem PET mit Petaloid-Boden. Infolgedessen kommt es, wenn man von 5 Milliarden Flaschen pro Jahr ausgeht, zu einer Materialersparnis von ca. US$ 50 Millionen, auf der Grundlage von einem PET-Preis von US$ 0,7 pro Pfund (453,6 Gramm). Dies führt zu einer wirtschaftlich tragbaren 2-Liter-Flasche aus PET ohne den PET-Gewichtsnachteil derzeit im Handel erhältlicher freistehender 2-Liter-Flaschenausführungen mit Petaloid-Boden unter gleichzeitiger Ausschaltung des Erfordernisses der Herstellung und Verwendung separater nicht umweltfreundlicher Polyethylenböden, die bei Verwendung halbkugelförmiger Böden erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird ein freistehender, im Blasformverfahren hergestellter Polyester-Behälter für kohlensäurehaltige Getränke, mit einer Längsachse, mit einem Hals, der integriert in einen Halsübergangsbereich ausläuft, der seinerseits einstückig mit einem Seitenwandbereich in diesen übergeht, der wiederum in entsprechender Weise in einen geschlossenen Boden übergeht, bereitgestellt, wobei der Hals, der Seitenwandbereich und der Boden zweiachsig ausgerichtet sind und der Boden eine Petaloidform mit zumindest drei um die Längsachse herum angeordneten Füßen besitzt, wodurch der Behälter freistehend ist und umfänglich benachbarte Paare der Füße eine Unterstützung definieren und durch relativ steife Einschnürungen bzw. Kehlen getrennt sind, wobei die Einschnürungen bzw. Kehlen sich jeweils radial von einem Zentralbereich des Bodens aus erstrecken und der Boden zentrisch zur Längsachse orientiert ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungen sich von dem Zentralbereich bis zu einem relativ deformierbaren Bereich des Bodens erstrecken, wobei der deformierbare Bereich sich radial außerhalb der Füße befindet. Die Einschnürungen sind ihrerseits um eine Stelle zwischen dem Zentralbereich und dem deformierbaren Bereich schwenkbar. Bei nach außen gerichteter Deformierung des deformierbaren Bereichs als Folge von Innendruck schwenken die Einschnürungen. Der Zentralbereich kann sich auch bewegen, und zwar entlang der Behälterlängsachse in Richtung auf den Hals. Diese letztere Bewegung erfolgt beim Schwenken der Einschnürungen.

Kurze Einführung zu den Zeichnungen

Im folgenden wird die Erfindung anhand beigefügter Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnitts-Teilansicht einer Flasche gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2;
Fig. 2 eine Unteransicht der in Fig. 1 dargestellten Flasche;
Fig. 3A-7A schematische (bezüglich Fig. 1) umgekehrte Teilquerschnitte entlang den entsprechenden Schnittlinien 3-3 bis 7-7 nach den Fig. 1 und 2;
Fig. 3B-7B schematische Darstellungen von Mittellinien, die die in den entsprechenden Fig. 3A -7A dargestellte Materalwanddicke definieren, wobei Projektionslinien die effektiven Einschnürungsbreiten der in den Fig. 3A-7A dargestellten Querschnitte darstellen;
Fig. 8 eine Teilansicht entlang Richtung 8-8 in Fig. 1;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Deformation des Bodens einer Flasche gemäß der vorliegenden Erfindung als Funktion des Flascheninnendrucks; und
Fig. 10 ein schematischer Teilquerschnitt einer Einschnürung ähnlich den in den Fig. 3A-6A dargestellten und darüber hinaus mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsgrat bzw. einer solchen Falte.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Kurz gefaßt umfaßt der Boden der bevorzugten Behälterform der vorliegenden Erfindung eine Petaloid- Ausführung für eine Flasche, die mehrere, mindestens drei (vorzugsweise fünf) Füße aufweist, die gleichmäßig um die Längsachse der Flasche verteilt sind und von einer halbkugelförmigen Bodenform der Flasche wegragen, um eine stabile, freistehende Stütze für die Flasche bereitzustellen. Zwischen jedem benachbarten Fußpaar befindet sich eine radial verlaufende Einschnürung, deren Sohle vorzugsweise im Querschnitt gekrümmt ist (bei einer Form wird die Einschnürungssohle durch eine Sekundärfalte oder einen sich radial erstreckenden Grat versteift und verstärkt). Die Einschnürungsbreite vermindert sich mit sich erhöhendem radialem Abstand von der Längsachse der Flaschen, so daß die Wände der Einschnürung zu einem radial außerhalb des Flaschendurchmessers liegenden Konvergenzpunkt neigen. Die Einschnürungssohle folgt allgemein der halbkugelförmigen Bodenform und mündet in einen verlängerten Bereich der Bodenform, der radial außerhalb der Füße liegt.
Die Form, Abmessungen und Materialdicke usw. der Einschnürung und des verlängerten Bereichs sind so gewählt, daß anfängliche Druckbeaufschlagung der Flasche dazu neigt, die verlängerten Bereiche nach außen zu dehnen und zu deformieren, wodurch das Zentrum des Bodens an der Längsachse von der Stützfläche weg angehoben wird. Durch weitere Druckbeaufschlagung wird dies umgekehrt und das Zentrum des Bodens kann zumindest in seine nicht druckbeaufschlagte Position zurückkehren. Durch diesen Vorgang wird die entstabilisierende Deformation des Zentrums des Bodens nach unten im Vergleich zu bestehenden Petaloid-Boden- Ausführungen vermindert und eine leichtere Konstruktion gestattet, wobei die Leistungsanforderungen der Industrie immer noch erfüllt werden.
Zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug nehmend, umfaßt eine einstückige, freistehende Zweiliterflasche 1 aus biaxial orientiertem PET kreisrunden horizontalen Querschnitts einen Hals 2, der mittels eines Halsstützrings 4 mit einem Halsübergangsbereich 3 der Flasche verbunden ist. Der Halsübergangsbereich 3 ist mittels eines oberen Bereichs 5 der Flasche mit einem im wesentlichen zylindrischen Seitenwandbereich 6 verbunden, der an seinem unteren Ende in einem geschlossenen Boden 7 endet, dessen Grundform halbkugelförmig ist. Die Flasche 1 definiert eine Längsachse 8.
Von der Halbkugelform des Bodens ragen fünf hohle Füße 9 nach unten, die zusammen eine Petaloid-Fußanordnung bilden, wobei die Füße symmetrisch und gleichmäßig um die Längsachse 8 herum angeordnet sind, um die stabile Stütze für die Flasche bereitzustellen, die erforderlich ist, damit sie frei stehen kann. Die untersten Erstreckungen der Füße 9 enden in Flaschenstützsockel 10. Jeder Fuß 9 umfaßt geneigte Wände 11, die sich von seinem Sockel 10 zu seiner Verbindungsstelle mit der halbkugelförmigen Grundausbildung erstrecken (Bezugszahlen für die geneigten Wände 11 sind in Fig. 2 nur bezüglich eines der Füße dargestellt, obwohl sämtliche Füße identisch sind).
Zwischen benachbarten Fußpaaren 9 sind radial verlaufende Einschnürungen 12 angeordnet, die jeweils eine Einschnürungssohle, die der Oberflächenkrümmung der halbkugelförmigen Grundform des Bodens 7 im wesentlichen folgt und in einen verlängerten Bereich 13 übergeht und darin mündet (siehe Fig. 8). Obwohl die Schnittlinien dieser Elemente der Deutlichkeit halber an den Verbindungsstellen zwischen den geneigten Wänden 11 und den Einschnürungen 12 und Sockeln 10 durch Vollinien gezeigt werden, sind sie im Querschnitt gekrümmt, um stufenlose Übergänge und Formsteifigkeit der Einschnürungen entlang ihrer Länge bereitzustellen.
Sämtliche Einschnürungen 12 sind im wesentlichen identisch und die effektive Breite jeder Einschnürung konvergiert zu einem Konvergenzpunkt 14, der außerhalb des Außendurchmessers der Flasche 1 liegt (Fig. 2).
Der zentrale Bereich des Bodens 7, durch den die Achse 8 verläuft, ist durch eine im wesentlichen flache Gratbahn 15, die auf beiden Seiten an Bereichen der geneigten Wände 11 angefügt ist, mit jedem Sockel 10 verbunden.
Die dargestellte Flasche enthält eine schmale ringförmige Lippe 16, die in erster Linie aus ästhetischen Gründen und zur Etikettenausrichtung während der Herstellung vorhanden ist. Diese Lippe liegt neben dem Übergang von der Seitenwand 6 zum Boden 7.
Insbesondere auf Fig. 1 Bezug nehmend, sei darauf hingewiesen, daß, obwohl die Flasche in Querschnittsform dargestellt ist und das Material der Flasche in der Regel im wesentlichen durchsichtig sein wird, Einzelheiten des Flascheninneren, die über einen dargestellten Querschnitt hinaus liegen, der Übersichtlichkeit der Darstellung der Erfindung halber weggelassen sind.
Im folgenden auf die Fig. 3A/B bis 7A/B Bezug nehmend, wird die Struktur einer der fünf identischen Einschnürungen beschrieben. Bei jedem der fünf Querschnitte zeigt die Darstellung "A" einen Teilquerschnitt der betreffenden Einschnürung, während die Darstellung "B" das beim dazugehörigen Querschnitt der Darstellung "A" gezeigte Materialdickenzentrum zeigt, wobei Projektionslinien die effektive strukturelle Einschnürungsbreite dieses dazugehörigen Querschnitts darstellen.
Die Darstellung von Fig. 3A entlang den Schnittlinien 3-3 in den Fig. 1 und 2 ist der Einschnürungsquerschnitt, der der Längsachse 8 der Flasche am nächsten liegt, und zeigt die erhöhte Dicke des Flaschenmaterials im Bereich der Längsachse 8 und den Bereich der Einschnürung, der dieser Achse am allernächsten liegt. Die Unterschiede in der Bodendicke entlang der Einschnürungslänge lassen sich am besten rechts von der Längsachse 8 in Fig. 1 darstellen. Der zentrale Bereich des Flaschenbodens muß deshalb dicker sein, um Umkehrung (übermäßige Deformation nach unten) des zentralen Bereichs des Bodens im Gebrauch (Lagerung, Transport und mit dem Konsum des Getränkes zusammenhängende Vorgänge) bei Druckbeaufschlagung mit einem kohlensäurehaltigen Getränk zu verhindern. Die Fig. 4A, 5A und 6A stellen Teilquerschnitte der Einschnürung an den Schnittlinien 4-4, 5-5 und 6-6 in den Fig. 1 und 2 dar und zeigen die sich vermindernde Tiefe und Breite der dargestellten Einschnürung, wenn sich der Radialabstand von der Längsachse 8 erhöht. Die Konstruktionslinien 17 in den Fig. 3B-6B stellen eine Verlängerung der geneigten Wand 11 zum Boden der Einschnürung dar, um zu zeigen, wie sich die effektive Breite der Einschnürung mit zunehmendem Radialabstand von der Achse 8 vermindert. Diese Verminderung der Breite wird durch das Maß X, X - 1n, X - 2n und X - 3n in den Fig. 3B, 4B, 5B bzw. 6B gezeigt, wobei X die jeweilige Breite der Einschnürung am Querschnitt 3-3 und n eine Zahl ist, die eine Verminderung der effektiven Einschnürungsbreite von dargestelltem Schnitt zu dargestelltem Schnitt darstellt.
Die Fig. 7A und B stellen einen Querschnitt des Flaschenbodens im verlängerten Bereich 13 radial außerhalb des in 6A dargestellten Querschnitts dar, in den die Einschnürung mündet. Der verlängerte Bereich 13 stellt ein Gebiet des Bodens neben seinem größten Durchmesser und nahe des Übergangs von dem Boden zum Seitenwandbereich dar, das sich um einen wesentlichen Bereich des Bodenumfangs erstreckt, um einen relativ deformierbaren Bodenbereich neben dem radial äußeren Ende jeder Einschnürung und damit in Verbindung stehend zu definieren. Neben den bereits erläuterten Figuren sollte auch auf Fig. 8 verwiesen werden, die die Beziehung zwischen jeder Einschnürung und ihrem dazugehörigen verlängerten Bodenbereich darstellt.
Die relativ deformierbaren verlängerten Bereiche 13 und die relativ steifen Einschnürungen 12, die durch die relativ steifen Füße 9 gestützt werden, gestatten es, daß die Ausführung nach der vorliegenden Erfindung auf eine Weise funktioniert, die die Stabilitäts- und Festigkeitsanforderungen der Industrie erfüllt und dabei im Vergleich zu bestehenden freistehenden Zweiliterflaschen für kohlensäurehaltige Getränke aus biaxial orientiertem PET mit Petaloid-Boden eine wesentliche Gewichtsreduzierung (von durchschnittlich 53 1/2 Gramm bis ca. 47 1/2 Gramm bei einer Zweiliterflasche) bietet.
Die beschriebenen Elemente der vorliegenden Erfindung stellen die überlegene Leistung wie folgt bereit. Bei anfänglicher Druckbeaufschlagung der Flasche werden die verlängerten Bereiche nach außen deformiert, wodurch eine Kraft ausgeübt wird, die die im wesentlichen steifen Hebel, die durch die Einschnürungen 12 bereitgestellt werden, um eine im wesentlichen steife Stelle schwenkt, welche von den im wesentlichen steifen Füßen 9 bereitgestellt wird. Infolgedessen wird der Zentralbereich des Flaschenbodens an der Stelle der Längsachse 8, nämlich dem Bereich des Flaschenbodens, der bei der Ausübung von Innendruck auf die Flasche am anfälligsten für Umkehrung (übermäßige Deformation nach unten) ist, angehoben. Diese Wirkung wird während einer anfänglichen Erhöhung des Innendrucks in der Flasche verstärkt, bis Grenzen der Deformation der verlängerten Bereiche 13 und der Steifigkeit der Einschnürungen 12 und Füße 9 dazu führen, daß der Innendruck in der Flasche die Aufwärtsspannung des Mittelteils des Bodens überwindet und die Aufwärtsdeformation umkehrt, bis der Mittelteil neben der Stelle der Längsachse 8 bis zu ihrer Stelle und daran vorbei nach unten deformiert wird, wenn innerhalb der Flasche ein Druck von Null ausgeübt wird. Somit wird in der Flasche ein beträchtlicher Innendruck aufgenommen, bevor der Mittelteil des Bodens beginnt, sich nach unten unter seine Nulldruckstelle zu deformieren, wodurch die erforderliche Leistung der Flasche bezüglich Festigkeit und Stabilität bei einem wesentlich geringeren Materialgewicht als das von Petaloid-Flaschen nach dem Stand der Technik, bei denen die Deformation des entsprechenden Zentralbereichs des Bodens nach unten sofort bei Ausübung von Druck innerhalb der Flasche beginnt, erleichtert wird.
Auf Fig. 9 Bezug nehmend, wird eine graphische Darstellung des Deformationsverhaltens des Mittelteils des Bodens einer Flasche a) gemäß der vorliegenden Erfindung (Vollinie 18) mit b) einer typischen Flasche mit Petaloid-Boden nach dem Stand der Technik (strichpunktierte Linie 19), die ca. 6 Gramm mehr wiegt als die Flasche nach der vorliegenden Erfindung, und c) der projizierten Deformation (gestrichelte Linie 20) einer Zweiliterflasche mit Petaloid-Boden aus biaxial orientiertem PET ähnlich der bereits im Stand der Technik bestehenden, aber mit einer Gewichtsreduzierung im Bodenbereich der Flasche entsprechend der durch die vorliegende Erfindung erzielten Gewichtsreduzierung, aber ohne die neuartigen Ausführungsmerkmale des Bodenbereichs der vorliegenden Erfindung, gezeigt. Wie zu sehen, wird der zentrale Bodenbereich der Flasche nach der vorliegenden Erfindung bei einer anfänglichen Erhöhung des Innendrucks der Flasche von Null nach oben deformiert und kehrt dann bei weiterer Erhöhung des Innendrucks in seine anfängliche Nulldruckposition zurück und an dieser vorbei weiter bis zu einer nach unten gerichteten Deformation, wenn der Innendruck weiter erhöht wird. Die durch die Derformationskurve 19 dargestellte schwerere bestehende Flasche nach dem Stand der Technik zeigt ab der anfänglichen Ausübung von Innendruck eine kontinuierliche Deformation des Zentralbereichs des Bodens nach unten. Sowohl die Flasche nach der vorliegenden Erfindung als auch die bestehende schwerere Flasche nach dem Stand der Technik, die durch die Deformationskurven 18 und 19 dargestellt werden, können die Standards der Industrie hinsichtlich Festigkeit und Stabilität erfüllen. Die projizierte Kurve 20 einer leichteren Flasche nach dem Stand der Technik, die ansonsten der Flasche mit der Leistungskurve 19 ähnelt, zeigt jedoch eine deutlich größere Deformation des Bodenbereichs der Flasche, was zu vorzeitigem Versagen oder übermäßiger Deformation führen wird, wodurch die Flasche die obengenannten Industrie-Standards nicht erfüllen kann. Die Deformationskurven 18 und 19 sind schematische Darstellungen tatsächlicher Testergebnisse, während die Deformationskurve 20 eine Darstellung der projizierten Deformation der betreffenden Flasche ist, die aus dem bekannten Deformationsverhalten der Flaschen nach dem Stand der Technik und der Spannungsanalyse einer derartigen Flasche mit dem zugehörigen verminderten Bodengewicht extrapoliert ist.
Fig. 10 zeigt eine Variante der in den Fig. 1-8 dargestellten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform enthält jede der Einschnürungen 12 in ihrer Sohle einen Grat oder eine Sekundärfalte 21, die sich entlang ihrer Länge erstreckt, um die Einschnürung zusätzlich zu versteifen. Der Grat 21 kann sich über im wesentlichen die gesamte Länge der Einschnürung von dem in Fig. 3A dargestellten Querschnitt zu dem in Fig. 6A dargestellten Querschnitt erstrecken.

Claims

1. Freistehender, im Blasformverfahren hergestellter Polyester-Behälter (1) für kohlensäurehaltige Getränke, mit einer Längsachse (8), mit einem Hals (2), der integriert in einen Halsübergangsbereich (3) ausläuft, der seinerseits einstückig mit einem Seitenwandbereich (6) in diesen übergeht, der wiederum in entsprechender Weise in einen geschlossenen Boden (7) übergeht, wobei der Hals, der Seitenwandbereich und der Boden zweiachsig ausgerichtet sind und der Boden eine Petaloidform mit zumindest drei um die Längsachse herum angeordneten Füßen (9) besitzt, wodurch der Behälter freistehend ist und umfänglich benachbarte Paare der Füße (9) definieren eine Unterstützung und sind durch relativ steife Einschnürungen bzw. Kehlen (12) voneinander getrennt, die sich jeweils im wesentlichen radial von einem Zentralbereich (8a) des Bodens (7) aus erstrecken und der Boden (7) zentrisch zur Längsachse ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungen (12) sich von dem Zentralbereich (8a) bis zu einem relativ verformbaren Bereich (13) des Bodens (7) erstrecken, wobei der verformbare Bereich (13) sich radial außerhalb der Füße befindet und sich nach außen verformen kann, und daß die Einschnürungen (12) um eine Stelle zwischen dem Zentralbereich (8a) und dem deformierbaren Bereich (13) schwenkbar sind aufgrund einer nach außen gerichteten Bewegung des deformierbaren Bereichs (13) als Folge von Innendruck, wobei sich der Zentralbereich während des Schwenkens der Einschnürungen (12) entlang der Längsachse (8) in Richtung auf den Hals (2) bewegen kann.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralbereich (8a) dicker ist als der Rest des Bodens und als eine im wesentlichen steife Membran wirkt.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundform des Bodens (7) halbkugelförmig ist und der Zentralbereich, die Sohlen der Einschnürung und die verformbaren Bereiche der Halbkugelform im wesentlichen angepaßt sind.

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungen (12) einen gerundeten, konkaven Querschnitt besitzen, der stufenlos in die Wände der Füße übergeht.

5. Behälter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch fünf im wesentlichen identische Füße (9), die fünf im wesentlichen identische Einschnürungen (12) stützen und trennen, wobei die Füße und Einschnürungen symmetrisch und gleichmäßig verteilt um die Längsachse angeordnet sind.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einschnürung mit einem sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsgrat bzw. einer Verstärkungsfalte (21) versehen ist.

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grate bzw. Falten sich in jeden Einschnürungsgrund erstrecken.

8. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungen in ihrer Breite jeweils bis zu einem Punkt (14) konvergieren, der radial außerhalb des Behälters liegt.

9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des Zentralbereiches (8a) größer ist als die der verformbaren Bereiche und daß der Zentralbereich im Vergleich zu den verformbaren Bereichen nicht verformbar ist.

10. Behälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufnahmekapazität von 2 Litern und ein Gewicht von weniger als 50 Gramm.

11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht unter 48 Gramm liegt.