PL179827B1 - Pojemnik z tworzywa sztucznego PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Pojemnik z tworzywa sztucznego, majacy na- gwintowana glówke, osadzona na czesci szyjkowej, oraz walcowy korpus z dnem, przy czym co naj- mniej czesc czesci szyjkowej jest wydluzona i ma uksztaltowanych szereg spiralnych zeber, zas kazde zebro w przekroju poprzecznym, ma wklesle do srodka czesci przejsciowe pierwsza i druga, które sa polaczone szeregowo z czescia srodkowa, zna- mienny tym, ze pierwsza i druga czesc przej- sciowa (19, 21) zebra (15) maja promienie krzywi- zny (R1 , R3) o okreslonej wielkosci, zas czesc srod- kowa (20) jest wypukla na zewnatrz pojemnika (10) i ma okreslony promien krzywizny (R2), przy czym promienie krzywizny (R1, R3) pierwszej i drugiej czesci przejsciowej (19, 21) maja takie same wielko- sci, które sa wieksze od wielkosci promienia krzy- wizny (R2) czesci srodkowej (20). FIG 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik z tworzywa sztucznego.

Tego typu pojemnik jest wytłaczany w formie z rozdmuchiwaniem i jest stosowany zwłaszcza do bezalkoholowych napojów węglanowych.

Znane są pojemniki z tworzywa sztucznego do napełniania napojami, w szczególności węglanowanymi napojami bezalkoholowymi. Zastosowanie tych pojemników na szeroką skalę wywodzi się głównie z faktu, że tworzywo sztuczne, z którego są one wykonane, pozostaje niezmiennie tworzywo termoplastyczne, w szczególności poliestry takie jak politereftalan etylenowy (PET), może być zorientowany dwuosiowo. Zorientowanie dwuosiowe pociąga za sobą szeregowanie łańcuchów polimerowych w dwóch kierunkach co w konsekwencji daje ściślejsze, bardziej uporządkowane upakowanie materiału.

Praktyczne korzyści z tego zjawiska są następujące: po pierwsze pojemniki w ten sposób zorientowane mogą mieć cienkie ścianki, po drugie wytrzymałość mechaniczna i własności hamowania przepływu gazu tych cienkościennych pojemników wzrastają radykalnie przy orientacji dwuosiowej. W ogólnym wyniku otrzymuje się pojemnik, który jest lekki o dużej wytrzymałości.

Podczas gdy znana jest produkcja dwuosiowo zorientowanych pojemników, najważniejsze z punktu widzenia handlowego są te sposoby produkcji, które stosują technologie rozciągania z jednoczesnym rozdmuchiwaniem w formie. Technologie te stosują kształtkę wstępną do rozdmuchiwania, która jest wytwarzana na drodze formowania wtryskowego, przy czym kształtka jest ogrzewana lub schładzana, w zależności od procesu produkcji, do zbliżonej temperatury przejścia w stan stopienia materiału. Gdy kształtka znajdzie się w tej temperaturze, jest umieszczana w formie a następnie rozdmuchiwana, po czym jest rozciągana wzdłużnie za pomocą pręta rozciągającego i rozszerzana poziomo na skutek oddziaływania ciśnienia powietrza lub innego gazu.

Wyrobem jest pojemnik, którego korpus i szyjka mają cienkie ścianki i są dwuosiowo zorientowane.

Chociaż dwuosiowo zorientowane pojemniki, o budowie cienkościennej mają wiele zalet to jednak nie można pominąć ich wad. Na przykład cienka ścianka okazuje małą tolerancję dla topograficznego ukształtowania innego niż gładkie, jednolite i ciągłe. Dlatego w przypadku wprowadzenia zmian ukształtowania ściany, byłoby trudne, jeśli nie niemożliwe, dokonanie tego bez niekorzystnego naruszenia jej mechanicznej wytrzymałości, w szczególności gdy pojemnik znajduje się w warunkach naprężenia spowodowanego przez wewnętrzne utrzymywanie zwiększonego ciśnienia, towarzyszące napełnianiu węglanowanymi napojami bezalkoholowymi.

Dla zapobieżenia wyżej opisanego zjawiska w pojemnikach zastosowano wewnętrznie skierowane grzbiety lub żebra, które usytuowano na części szyjkowej pojemnika, w celu zapewnienia lepszego chwytania i utrzymywania pojemnika podczas posługiwania się nim przez konsumenta. Mimo korzyści jakich takie cechy mogłyby dostarczyć, nie było możliwe wdrożenie ich w sposób praktyczny, a jeszcze mniej akceptowalny z handlowego punktu widzenia, w cienkościennych bezzwrotnych pojemnikach. Próby czynione w tym względzie polegały generalnie na wewnętrznym ukształtowaniu żebra mającego jedynie jeden promień krzywizny, co spowodowało występowanie obszarów o niezwykle wysokich naprężeniach, w punktach połączeń pomiędzy żebrem lub grzbietem i częścią szyjkową. Takie warunki wewnętrznego ciśnienia mogłyby doprowadzić do uszkodzenia pojemnika. Próby te skończyły się rozrywaniem, zniekształcaniem i deformacją całości lub części pojemnika w warunkach utrzymującego się zwiększonego, wewnętrznego ciśnienia.

Z opisu patentowego PL 173243 znany jest pojemnik z tworzywa sztucznego, zawierający nagwintowaną główkę oraz walcowy korpus z dnem. Co najmniej część części szyjkowej jest wydłużona i ma ukształtowanych wiele wzdłużnych, spiralnych żeber. Żebra są ukształtowane wklęsło do środka pojemnika. Wadą takiego rozwiązania jest możliwość wypchnięcia żeber na zewnątrz pod wpływem ciśnienia wywieranego przez nasycony dwutlenkiem płyn umieszczony w butelce.

Pojemnik z tworzywa sztucznego, według wynalazku, zawierający nagwintowaną główkę, osadzoną na części szyjkowej, oraz walcowy korpus z dnem, przy czym co najmniej

179 827 część części szyjkowej jest wydłużona i ma ukształtowanych szereg spiralnych żeber, przy czym każde żebro w przekroju poprzecznym, ma wklęsłe do środka części przejściowe pierwszą i drugą które są połączone szeregowo z częścią środkową charakteryzuje się tym, że pierwsza i druga część przejściowa żebra mają promienie krzywizny o określonej wielkości, zaś część środkowa jest wypukła na zewnątrz pojemnika i ma określony promień krzywizny, przy czym promienie krzywizny pierwszej i drugiej części przejściowej mają takie same wielkości, które są większe od wielkości promienia krzywizny części środkowej.

Korzystne jest gdy promienie krzywizny pierwszej i drugiej części przejściowej mają takie same wielkości i są od około 7 do 9 raza większe od wartości promienia krzywizny części środkowej.

Korzystne jest gdy promienie krzywizny pierwszej i drugiej części przejściowej mają takie same wielkości i są od około 7,5 do około 8,5 raza większe od wielkości promienia krzywizny części środkowej.

Korzystne jest gdy promienie krzywizny pierwszej i drugiej części przejściowej mają takie same wielkości i są około 8 razy większe od wielkości promienia krzywizny części środkowej.

Korzystne jest gdy żebra są ułożone wzdłuż całej długości części szyjkowej.

Korzystne jest gdy żebra są ułożone w jednakowych odstępach względem siebie, zaś zewnętrzna powierzchnia części szyjkowej, pomiędzy każdym z oddzielonych żeber, jest płaska w kierunku obwodowym.

Korzystne jest gdy część szyjkowa zawiera segmenty końcowe usytuowane powyżej korpusu, wokół jej obwodu i pomiędzy żebrami, przy czym segmenty końcowe stanowią około 20% długości części szyjkowej i mają postać stożkowo zwężających się ku górze końców, zewnętrznej powierzchni części szyjkowej.

Korzystne jest gdy segmenty końcowe mają kształt paraboli, przy czym jej krzywizna jest skierowana w kierunku główki, a w szczególności gdy segmenty końcowe stanowią od około 10% do około 15% długości części szyjkowej, powyżej korpusu.

Korzystne jest gdy żebra mają postać spirali, a zwłaszcza spirale żeber są ułożone w kierunku korpusu i w dół, wzdłuż długości części szyjkowej i rozszerzają się jednostajnie względem siebie.

Korzystne jest gdy część szyjkowa zawiera czternaście żeber.

Pojemnik z tworzywa sztucznego, według innej odmiany, ma nagwintowaną główkę, osadzoną na części szyjkowej, oraz walcowy korpus z dnem, przy czym co najmniej część części szyjkowej jest wydłużona i ma ukształtowanych szereg spiralnych żeber, przy czym każde żebro w przekroju poprzecznym ma wklęsłe do środka części przejściowe pierwszą i drugą które są połączone szeregowo z częścią środkową charakteryzuje się tym, że żebra są ułożone w równych odstępach od siebie, wokół obwodu części szyjkowej, zaś pierwsza i druga część przejściowa oraz środkowa część żeber mają niezmienny promień krzywizny.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje problemy do tej pory związane z próbami wykonania żeber lub grzbietów w części szyjkowej cienkościennych bezzwrotnych pojemników plastikowych. Zgodnie z wynalazkiem, wypukłości w formie żeber są wykonane w części szyjkowej z zastosowaniem wielu promieni krzywizny mających wyraźnie określony związek między nimi. Wypukłości w formie żeber zrealizowane według wynalazku nie odziałowywują niekorzystnie na mechaniczną wytrzymałość lub integralność ścianki szyjkowej ani nie rozdzierają zniekształcają lub w inny sposób deformują w warunkach stosowania przewidujących utrzymywanie zwiększonego wewnętrznego ciśnienia. Co stanowi podstawową zaletę pojemnika według wynalazku.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut pionowy pojemnika o pojemności w przybliżeniu 1500 ml, fig.2 przedstawia pojemnik z fig. 1 w osiowym przekroju poprzecznym wzdłuż linii przekroju 2-2 oznaczonej na fig. 1, fig.3 - szczegół, w powiększeniu, przekroju poprzecznego pokazanego na fig. 2 wypukłości w postaci żeber, fig. 4 przedstawia rzut pionowy innego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, w którym część szyjkowa pojemnika o pojemności w przybliżeniu 1500 ml ma ukształtowane paraboliczne segmenty końcowe, fig. 5 przedstawia

179 827 pojemnik z fig. 4 w osiowym przekroju poprzecznym wzdłuż linii przekroju 5-5 oznaczonej na fig. 4, fig. 6 - fragment ścianki części szyjkowej pojemnika z fig.4 w powiększeniu oraz szczegół zwężenia ku końcowi parabolicznych segmentów końcowych, fig. 7 przedstawia pojemnik o pojemności w przybliżeniu 2250 ml w widoku z boku mającego wypukłości w postaci spiralnych żeber usytuowanych w części szyjkowej, która dodatkowo zawiera paraboliczne segmenty końcowe.

Przedstawiony na fig. 1 pojemnik z tworzywa sztucznego 10 jest wykonany za pomocą rozdmuchiwania w formie i ma pojemność około 1500 ml. Pojemnik 10 zawiera główkę 11 przystosowaną do mocowania zamknięcia, pod którą jest umieszczona część szyjkowa 12 połączona z korpusem 13, który ma kształt walcowy. Dno 14 pojemnika 10 jest typu płatkowego. Oczywistym jest, że dno 14 może mieć również inny kształt na przykład typu wgniecionego lub może być półkoliste, co wymaga zastosowania podstawki miseczkowej.

Jak przedstawiono na fig. 1, część szyjkowa 12 ma ukształtowanych wiele zewnętrznie skierowanych wypukłości w postaci żeber 15, które są ułożone wzdłuż całej długości części szyjkowej 12 i mają górne końce 16 usytuowane w pobliżu główki 11, a ich dolne końce 17 są umieszczone w pobliżu korpusu 13. Przedstawione na fig. 1 żebra 15 mają postać spirali, przy czym żebra 15 rozszerzają się od główki 11 w kierunku korpusu 13.

Część szyjkowa 12 pojemnika 10 przedstawionego na fig. 1 ma czternaście wypukłości w postaci żeber 15. Każde żebro 15 zawiera pierwszą część przejściową 19, która jest wklęsła do środka pojemnika 10 i jest połączona z sąsiadującą z nią częścią środkową 20, która jest wypukła na zewnątrz pojemnika 10. Część środkowa 20 jest połączona z drugą częścią przejściową 21, która jest wklęsła do wewnątrz pojemnika 10. Szczegóły tego ukształtowania i liczne promienie zastosowane do utworzenia wypukłości w postaci żeber 15 są pokazane na fig.3.

Jak przedstawiono na fig. 3, pierwsza część przejściowa 19 ma jednolity promień krzywizny Rl, zaś część środkowa 20 ma jednolity promień krzywizny R2. Uzupełniająca żebra 15, środkowa część 20 załamuje się, dla utworzenia drugiej części przejściowej 21, która ma jednolity promień krzywizny R3. W pojemniku 10 przedstawionym na fig.3 promienie krzywizn Rl i R3 mają takie same wielkości i są w przybliżeniu osiem razy większe niż promień krzywizny R2.

Na fig. 1, 2 i 3 żebra 15 są rozmieszczone obwodowo, w równych odstępach wokół części szyjkowej 12. Żebra 15 są zbieżne w kierunku osi wzdłużnej pojemnika 10 przechodzącej przez główkę 11, przy czym kąt zbieżności równy jest a. Powierzchnia zewnętrzna 18 pojemnika 10, w części szyjkowej 12 zawarta pomiędzy pierwszymi częściami przejściowymi 19 każdego żebra 15 jest płaska w kierunku obwodowym (patrz fig.3 ).

W przedstawionym na fig. 4 kolejnym przykładzie wykonania żebra 15 usytuowane w części szyjkowej 12 są zakończone parabolicznymi segmentami końcowymi 22, które są ułożone wzdłuż części szyjkowej 12, powyżej korpusu 13, mającymi długość I. W praktyce długość 1 segmentów 22 stanowi około 20 % całkowitej długości s części szyjkowej 12. W korzystnym przykładzie wykonania długość 1 wynosi 12 % długości s części szyjkowej 12, która równa jest 30 % wysokości h pojemnika 10. W pojemniku przedstawionym na fig. 4 zewnętrzna powierzchnia 18 części szyjkowej 12 pomiędzy żebrami 15 jest płaska w kierunku obwodowym. Segmenty końcowe 22 zwężają się w kierunku części korpusu 13, wzdłuż całej długości 1 segmentów 22, jak przedstawiono na fig. 6.

Pojemnik 23 o pojemności 2250 ml przedstawiony na fig.7 ma żebra 15 ukształtowane w postaci rozbieżnej spirali usytuowanej na części szyjkowej 12 pojemnika 23. Część szyjkowa 12 zawiera paraboliczne segmenty końcowe 22 i obwodowe, płaskie powierzchnie 18 pomiędzy żebrami 15. W przedstawionym przykładzie wykonania długość I segmentów końcowych 22 wynosi około 12 % długości s części szyjkowej 12. Długość s wynosi w przybliżeniu 30 % wysokości pojemnika 23.

Liczba wypukłości w postaci żeber 15 może się zmieniać, korzystniejsze jest aby były one oddzielone od siebie i ułożone równolegle względem siebie. Rozmieszczenie sąsiadujących wypukłości jest w tej sytuacji dogodnie określane za pomocą kąta, który dzieli na połowy środkową część sąsiadujących wypukłości i ma jako punkt zaczepienia w osi wzdłużnej

179 827 pojemnika. W szczególnie korzystnym wykonaniu kąt wynosi w przybliżeniu 25,7°, wynikiem czego jest czternaście wypukłości w formie żeber będących obwodowo rozmieszczonych w równych odległościach wokół części szyjkowej pojemnika.

W praktyce niniejszy wynalazek może być z powodzeniem wdrożony w pojemnikach mających cienkościenną część szyjkową. Pod uwagę jest brana grubość ścianki części szyjkowej wynosząca od około 0,22 mm do około 0,35 mm, a bardziej typowo od około 0,25 mm do około 0,28 mm. Jak przyznają znawcy sztuki, ta wielkość grubości ścianki jest powierzchnie stosowana w bezzwrotnych pojemnikach na napoje, znanych także jako jednorazowe lub wyrzucane pojemniki. Niniejszy wynalazek nie musi się ograniczać jednakże do takich pojemników.

Pojemniki według niniejszego wynalazku mogą dodatkowo być produkowane za pomocą technologii dobrze znanych. Jedną z najbardziej korzystnych technologii w tym względzie jest rozciągające rozdmuchiwanie w formie z zastosowaniem kształtki wstępnej z typowym wzorem i rozdmuchiwanie w formie, w której jest ukształtowany wzór wytłoczenia odpowiadający części szyjkowej pojemnika według wynalazku. Tego typu pojemniki są stosowane w handlu i mają pojemność od 0,33 litra do 2,0 litra i większe.

Podczas gdy każde tworzywo sztuczne odpowiednie do stosowania przy napojach, zawierających napoje bezalkoholowe lub podobne może być zastosowane, zalecane jest stosowanie jako tworzywa praktycznego tworzywa termoplastycznego lub bardziej korzystnie poliestrów. Najbardziej korzystnym tworzywem poliestrowym w tym względzie jest politereftalan etylenowy czyli PET. PET jako rozważany tu, zawiera homopolimer PET i kopolimer PET zawierający bez ograniczeń te kopolimery, w których składnik glikolu etylenowego został zastąpiony częściowo przez, na przykład cykloheksan dwumetanolowy i te w których składnik kwasu tereftalowego jest zastąpiony częściowo przez na przykład kwas izoftalowy. Lepkość istotna (Iv) PET może się zmieniać w zależności od stosowanego utwardzenia i zastosowania pojemnika i jest większa niż około 0,55, zazwyczaj większa niż około 0,75 i wynosi od 0,80 do 1,00.

Należy rozumieć, że wynalazek nie jest ograniczony do przykładów i opisów tu zamieszczonych, które podano jedynie dla zilustrowania niniejszego wynalazku.

179 827

179 827

FIG. 2

FIG. 3

179 827

179 827

179 827

179 827

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik z tworzywa sztucznego, mający nagwintowaną główkę, osadzoną na części szyjkowej, oraz walcowy korpus z dnem, przy czym co najmniej część części szyjkowej jest wydłużona i ma ukształtowanych szereg spiralnych żeber, zaś każde żebro w przekroju poprzecznym, ma wklęsłe do środka części przejściowe pierwszą i drugą, które są połączone szeregowo z częścią środkową, znamienny tym, że pierwsza i druga część przejściowa (19, 21) żebra (15) mają promienie krzywizny (Rl, R3) o określonej wielkości, zaś część środkowa (20) jest wypukła na zewnątrz pojemnika (10) i ma określony promień krzywizny (R2), przy czym promienie krzywizny (Rl, R3) pierwszej i drugiej części przejściowej (19, 21) mają takie same wielkości, które są większe od wielkości promienia krzywizny (R2) części środkowej (20).
2. 2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że promienie krzywizny (Rl, R3) pierwszej i drugiej części przejściowej (19,21) majątakie same wielkości i są od około 7 do 9 razy większe od wartości promienia krzywizny (R2) części środkowej (20).
3. 3. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że promienie krzywizny (R2, R3) pierwszej i drugiej części przejściowej (19, 21) majątakie same wielkości i są od około 7,5 do około 8,5 razy większe od wielkości promienia krzywizny (R2) części środkowej (20).
4. 4. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że promienie krzywizny (Rl, R3) pierwszej i drugiej części przejściowej (19, 21) majątakie same wielkości i są około 8 razy większe od wielkości promienia krzywizny (R2) części środkowej (20).
5. 5. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że żebra (15) są ułożone wzdłuż całej długości części szyjkowej (12).
6. 6. Pojemnik według zastrz. 5, znamienny tym, że żebra (15) są ułożone w jednakowych odstępach względem siebie, zaś zewnętrzna powierzchnia (18) części szyjkowej (12), pomiędzy każdym z oddzielonych żeber (15), jest płaska w kierunku obwodowym.
7. 7. Pojemnik według zastrz. 6, znamienny tym, że część szyjkowa (12) zawiera segmenty końcowe (22) usytuowane powyżej korpusu (13), wokół jej obwodu i pomiędzy żebrami (15), przy czym segmenty końcowe (22) stanowią około 20% długości części szyjkowej (12) i mają postać stożkowe zwężających się ku górze końców, zewnętrznej powierzchni (18) części szyjkowej (12).
8. 8. Pojemnik według zastrz.7, znamienny tym, że segmenty końcowe (22) mają kształt paraboli, przy czym jej krzywizna jest skierowana w kierunku główki (11).
9. 9. Pojemnik według zastrz. 8, znamienny tym, że segmenty końcowe (22) stanowią od 10% do 15% długości części szyjkowej (12), powyżej korpusu (13).
10. 10. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że żebra (15) mają postać spirali.
11. 11. Pojemnik według zastrz. 10, znamienny tym, że spirale żeber (15) są ułożone w kierunku korpusu (13) i w dół, wzdłuż długości części szyjkowej (12) i rozszerzają się jednostajnie względem siebie.
12. 12. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że część szyjkowa (12) zawiera czternaście żeber (15).
13. 13. Pojemnik z tworzywa sztucznego mający nagwintowaną główkę osadzoną na części szyjkowej, oraz walcowy korpus z dnem, przy czym co najmniej część części szyjkowej jest wydłużona i ma ukształtowanych szereg spiralnych żeber, zaś każde żebro w przekroju poprzecznym ma wklęsłe do środka części przejściowe, pierwszą i drugą, które są połączone szeregowo z częścią środkową, znamienny tym, że żebra (15) są ułożone w równych odstępach od siebie, wokół obwodu części szyjkowej (12), zaś pierwsza i druga część przejściowa (19,21) oraz środkowa część (20) mają niezmienny promień krzywizny (Rl, R2, R3).

    179 827