Kunststoffflasche, insbesondere für leicht gasende Produkte
Die Erfindung betrifft eine Kunststoffflasche, insbesondere für leicht gasende Produkte, beipielsweise für halogenverbindungshältige Produkte, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im Haushalt und in der gewerblich-industriellen Anwendung kommen vielfach flüssige Substanzen zur Anwendung, die nach de Öffnen der Flasche mit dem Luftsauerstoff reagieren und dabei in einem gewissen Umfang gasförmige Produkte ausbilden. Dies ist insbesondere bei bleic-hrnittelhältigen Reinigungsrnitteln der Fall, die meist Halogenverbindungen, insbesondere Chlorverbindungen enthalten. Die Reinigungsmittel werden aus Kosten- und Gewichtsgründen üblicherweise in Kunststoffflaschen abgefüllt. Die Neigung der bleichmittelhältigen Reinigungsmittel zur Gasbildung bei Kontakt mit Luftsauerstoff führt in der Flasche zu einem Druckaufbau, der zu einer Verformung der Kunststoffflasche führen kann. Im Bereich des Flaschenkörpers können diese Verformungen zu einem weniger ansprechenden Aussehen fuhren oder es erschweren, die Flasche in eine dafür vorgesehene Aussparung einer Flaschenkiste einzuführen bzw. wieder daraus zu entnehmen. Daher sind die Flaschenkörper in der Regel mit verstärkten Wandungsbe- reichen oder Versteifungen versehen, um diesem Effekt entgegen zu wirken. Verformungen im Bereich des Flaschenbodens sind besonders unerwünscht, da sie die Stabilität der Flasche, insbesondere ihre Standf estigkeit, beeinträchtigen können.
Ein weiteres Problem stellen relativ dünnwandige Kunststoffflaschen dar, die beispiels- weise auf Meeresniveau abgefüllt werden und danach in höhere Lagen transportiert werden. Der in höheren Lagen niedrigere Aussenluftdruck kann dazu führen, dass sich die Flasche durch den Innendruck verformt. Im Bereich des Flaschenkörpers kann dies dazu führen, dass eine Flasche nicht mehr in die dafür vorgesehene Aussparung einer Fla- schehkiste passt. Bei einer Verformung im Bereich des Flaschenbodens kann es zu den bereits diskutierten Standfestigkeitsproblemen führen.
Aus der US-A-5,829,614 ist eine Kunststoffflasche bekannt, die einen konvex nach aussen gekrümmten Boden aufweist. Diese Kunststoffflasche wird in einem Streckbiasverfahren aus einem Pref orrnling aus PET hergestellt. Die konvexe Bodenform entsteht infolge des axialen Streckens des erweichten Preformlings durch einen beim Formgebungsprozess eingeführten Streck-Blasdom. Der Flaschenboden weist im zentralen Bereich des konvex gekrümmten Bodens eine deutlich grössere Wandstärke auf als im restlichen Bodenbereich oder im Bereich seiner Standbeine. Diese Ungleichmässigkeiten in der Wandstärkenverteilung resultieren in unterschiedlich grossen Druckresistenzen der verschieden dicken Bereiche. Dies kann scMiesslich dazu führen, dass sich durch den Innendruck der Flaschenboden ungleichmässig verformt und die bereits erwähnten Standfestigkeitsproblem auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen der Flaschen und Behälter des Stands der Technik abzuhelfen. Es soll eine Kunststoffflasche geschaffen werden, die bei der Aufbewahrung von leicht gasenden Produkten, beispielsweise von bleichmittelhältigen Reinigungsπύtteln, ihre Stabilität, insbesondere ihre Standfestigkeit bewahrt. Übermässige Verformungen des Flaschenbodens durch einen Druckaufbau im Flasdieninneren sollen verhindert werden. Die beobachteten Verformungen von Kunst- stoffflaschen, die unter unterschiedUchen äusseren Druckverhältnissen abgefüllt und gelagert werden, sollen verhindert werden. Das den Konsumenten vertraute äussere Erscheinungsbild der bekannten Flaschen und Behälter für derartige leicht gasende Produkte soll beibehalten werden können. Dabei soll die Flasche insbesondere für eine Herstellung im Extrusionsblasverf ahren geeignet sein.
Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einer Kunststoffflasche, welche die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Weiterbildungen und/ oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt insbesondere in einem Extrusionsblasverf ahren herstellbare Kunststoffflasche, insbesondere für leicht gasende Produkte vor, die einen länglichen, hohlen Flaschenkörper aufweist, der mit einer verschliessbaren Ausgiessöffnung versehen ist, und einen an den Flaschenkörper anschliessenden Flaschenboden besitzt, an dem Stehfü- sse ausgebildet sind, die den Flaschenboden überragen. Der Flaschenboden ist im Bereich zwischen den Stehfüssen konvex nach aussen gewölbt und besitzt insbesondere im gewölbten Bereich eine weitgehend gleichmässige Wandstärkenverteilung.
Der konvex nach aussen gewölbte Flaschenboden besitzt insbesondere im gewölbten Be- reich eine weitgehend gleichmässige Wandstärke. Dadurch ist seine Druckfestigkeit, die wegen der konvexen Wölbung des Bodens bereits gegenüber den bekannten flachen oder konkav ausgebildeten Flaschenböden vergrössert ist, noch weiter verbessert. Durch die konvexe Wölbung kommt es beim Druckaufbau innerhalb der Flasche zu einer Zugbelastung der an den Flaschenboden angrenzenden Bereiche des Flaschenkörpers. Die weit- gehend gleichmässige Wandstärkenverteilung insbesondere im gewölbten Bodenbereich führt zu einer sehr gleichmässigen Versteifung des Flaschenkörpers. Verformungen oder Ausbuchtungen infolge ungleichmässiger Druckresistenzen werden dadurch zuverlässig vermieden. Somit -wird durch die verblüffend einfache konstruktive Massnahme im Bereich des Flaschenbodens überraschenderweise auch eine erhöhte Druckbeständigkeit des Flaschenkörpers gegenüber leicht gasenden Produkten in der Flasche erreicht. Wegen der besseren Druckfestigkeit des erfindungsgemäss ausgebildeten Flaschenbodens werden Verformungen des Flaschenbodens, welche die Stabilität der Flasche und ihre Standfestigkeit beeinträchtigen könnten, vermieden. Die konstruktive Massnahme ist auf den Boden der Kunststoffflasche beschränkt und hat keinen Einfluss auf das äussere Erschei- nungsbild der Flasche. Die Kunststoffflasche behält ihre für den Konsumenten vertraute Form, was werbetechnisch einen nicht unerheblichen Kostenvorteil bietet. Die Kunststoffflasche mit erfindungsgemäss modifiziertem Flaschenboden ist in gewohnter Weise in massentechnichen Verfahren, insbesondere in einem Extrusionsblasverfahren herstellbar. Wegen des konvex nach aussen gewölbten Flaschenbodens ist die Kunststoffflasche sogar einfacher aus der Blasform entformbar, da Hinterschneidungen entfallen.
Eine Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Kunststoffflasche sieht vor, dass der konvex gewölbte Abschnitt des Flaschenbodens eine Zylinderfläche ist. Diese Variante bietet sich insbesondere bei Flaschen an, deren Flaschenkörper im wesentlichen einen länglichen Querschnitt aufweist. Die Wölbung der Zylinderfläche erstreckt sich dabei von einer „Längsseite" der Flasche zur gegenüberliegenden „Längsseite".
Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung, die insbesondere für Kunststoffflaschen mit einem rotationssymmetrischen Flaschenkörper vorgesehen ist, weist einen Flaschenboden auf, bei dem der konvex gewölbte Abschnitt des Flaschenbodens eine Begren- zungsfläche eines rotationssymmetrischen, regelmässigen Körpers ist. Vorzugsweise ist der konvex gewölbte Abschnitt des Flaschenbodens dabei eine Kugelfläche. Eine Kugelfläche weist bei Druckbeaufschlagung die gleichmässigste Belastungsverteilung auf. Bei rotationssymmetrischen Flaschenkörpern erfährt dieser durch die gleichmässige Belastung auch eine über den gesamten Umfang gleichmässige Zugbeanspruchung, die zu einer Versteifung des Flaschenkörpers führt.
Der Übergang vom konvex gewölbten Flaschenboden in den Flaschenkörper erfolgt nicht abrupt. Vielmehr geht der Flaschenboden mit einem kleinen Radius in den Flaschenkörper über. Der Krümmungsradius am Übergang ist kleiner als der K-rümmungsradiums im Gewölbebereich des Flaschenbodens. Durch diese Massnahme ist ein kontinuierlicher Übergang vom Flaschenboden in den Flaschenkörper gegeben, der eine deutlich höhere Festigkeit aufweist als ein abrupter Übergang, welcher in der Regel eine Schwachsteile bildet, die bei grösserer Belastung versagen könnte.
Die Kunststoff flasche weist am Flaschenboden mit Vorteil wenigstens drei Stehfüsse auf. Dadurch ist gewährleistet, dass die Flasche auf nahezu allen Untergründen sicheren Stand findet. Bei einem rotationssymmetrischen Flaschenkörper sind die Stehfüsse dabei möglichst gleichmässig über den Umfang verteilt angeordnet.
In einer zweckmässigen Variante der Kunststoffflasche sind am Flaschenboden vier Stehfüsse ausgebildet. Die Stehfüsse sind mit Vorteil jeweils paarweise an etwa kreissegmentförmigen Bodensegmenten ausgebildet sind, welche den gewölbten Abschnitt des Flaschenbodens, einander gegenüberHegend beranden. Auch diese Anordnung gewährleistet eine hohe Stabilität der Flasche. Die kreissegmentförmigen Bereiche verleihen dem Flaschenboden eine erhöhte Festigkeit.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Kunststoffflasche. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Flasche in Seitenansicht;
Fig. 2 die Flasche aus Fig. 1 in Rückenansicht;
Fig. 3 einen den Flaschenboden enthaltenen Abschnitt der Flasche aus Fig. 2 im Axialschnitt; und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Flaschenboden.
Die in Fig. 1 und 2 beispielsweise dargestellte Kunststoffflasche ist insbesondere in einem Extrusionsblasverf ahren herstellbar und jeweils gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Sie besitzt einen länglichen Flaschenkörper 2 mit einem rotationssymmetrischen, vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt. Es versteht sich, dass der Flaschenkörper auch einen von der Kreisform abweiclienden Querschnitt, beispielsweise einen ovalen, elliptischen oder sogar polygonalen Querschnitt aufweisen kann. Der Flaschenkörper 2 um- schliesst ein Flaschenvolumen und ist mit einer Ausgiessöffnung 3 ausgestattet, die ver- schliessbar ist. Beispielsweise ist dazu ein Verschlusselement auf ein Aussengewinde auf-
schraubbar. Wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, kann der Flaschenkörper 2 beispielsweise mit einem integrierten Griffteil 4 ausgestattet sein. An seinem der Ausgiessöffnung 3 gegenüberliegenden Ende ist der Flaschenkörper 2 von einem Flaschenboden 7 verschlossen, der die beiden Seitenwände 5, 6 des Flaschenkörpers 2 verbindet. Am Flaschenboden 7 sind Stehfüsse 11, 12, 13 vorgesehen, die der Kunststoffflasche 1 einen sicheren Stand verleihen. Dabei können beispielsweise zwei grossflächigere, oder drei, bevorzugt jedoch 4 Stehfüsse vorgesehen sein.
Aus der Schnittdarstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Flaschenboden 7 zwischen den Stehfüssen 11 - 14 einen Bereich 8 aufweist, der konvex nach aussen gewölbt ist. Der konvex gewölbte Abschnitt 8 des Flaschenbodens 7 ist mit Vorteil etwa als eine Zylinderfläche oder eine Kugelfläche ausgebildet. Am Übergang des konvex gewölbten Abschnittes 8 zu den beiden Seitenflächen 5, 6 des Flaschenkörpers sind umlaufende, wulstartige Bereiche 9 und 10 vorgesehen, die einen kleineren Krürninungsradius aufweisen als der kon- vex gewölbte Abschnitt 8. Die wulstartig über die Seitenflächen 5, 6 des Flaschenkörpers vorstehenden Beriche 9, 10 dienen beispielsweise als unterer Anschlag für eine aufklebbare Etikette. Insbesondere im konvex gewölbten Abschnitt 8 weist der Flaschenboden 7 eine weitgehend konstante Wandstärke auf.
Aus der Draufsicht in Fig. 4 ist deutlich ersichtlich, dass der Flaschenboden 7 mit vier
Stehfüssen 11 - 14 ausgestattet ist. Die Stehfüsse 11 - 14 sind paarweise an etwa kreissegmentförmigen Bodensegmenten 15, 16 ausgebildet und durch Aussparungen 17, 18 voneinander getrennt. Die kreissegmentförmigen Bodensegmente 15, 16 beranden den konvex gewölbten Abschnitt 8 des Flaschenbodens 7. In einer Variante der Erfindung kann der Flaschenboden 7 im. Bereich der SteMüsse 11 - 14 eine grössere Wandstärke aufweisen als im kovex gewölbten Abschnitt 8.
Der konvex nach aussen gewölbte Flaschenboden besitzt insbesondere im gewölbten Bereich eine weitgehend gleichmässige Wandstärke. Dadurch ist seine Druckfestigkeit, die wegen der konvexen Wölbung des Bodens bereits gegenüber den bekcinnten flachen oder
konkav ausgebildeten Flaschenböden vergrössert ist, noch weiter verbessert. Durch die konvexe Wölbung kommt es beim Druckaufbau innerhalb der Flasche zu einer Zugbelastung der an den Flaschenboden angrenzenden Bereiche des Flaschenkörpers. Die weitgehend gleichmässige Wandstärkenverteilung insbesondere im gewölbten Bodenbereich führt zu einer sehr gleichmässigen Versteifung des Flaschenkörpers. Verformungen oder Ausbuchtungen infolge ungleichmässiger Druckresistenzen werden dadurch zuverlässig vermieden. Somit wird durch die verblüffend einfache konstruktive Massnahme im Bereich des Flaschenbodens überraschenderweise auch eine erhöhte Druckbeständigkeit des Flaschenkörpers gegenüber leicht gasenden Produkten in der Flasche erreicht. Wegen der besseren Druckfestigkeit des erfindungsgemäss ausgebildeten Flaschenbodens werden Verformungen des Flaschenbodens, welche die Stabilität der Flasche und ihre Standfestigkeit beeinträchtigen könnten, vermieden. Die konstruktive Massnahme ist auf den Boden der Kunststoffflasche beschränkt und hat keinen Einfluss auf das äussere Erscheinungsbild der Flasche. Die Kunststoffflasche behält ihre für den Konsumenten vertraute Form, was werbetechnisch einen nicht unerheblichen Kostenvorteil bietet. Die Kunststoffflasche mit erfindungsgemäss modifiziertem Flaschenboden ist in gewohnter Weise in massentechnischen Verfahren, insbesondere in einem Extrusionsblasverfahren herstellbar. Wegen des konvex nach aussen gewölbten Flaschenbodens ist die Kunststoffflasche sogar einfacher aus der Blasform entformbar, da H nterschneidungen entfallen.