WO2021063771A1

WO2021063771A1 - Wiederbefüllbarer kunststoffbehälter

Info

Publication number: WO2021063771A1
Application number: PCT/EP2020/076600
Authority: WO
Inventors: Robert Siegl
Original assignee: Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh+Co. Kg
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-04-08
Also published as: CN114531868A; EP4037981B1; EP4037981C0; MX2022003423A; PL4037981T3; EP4037981A1; ES2975113T3; BR112022005270A2; CH716662A1; US20220371764A1

Abstract

Es ist ein wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) beschrieben, der einen Hals (10) mit einer Halsöffnung (11) und einen ein Füllvolumen umschliessenden Behälterkörper aufweist, die durch einen im Wesentlichen radial abragenden Supportring (30) voneinander getrennt sind. Der Hals des Kunststoffbehälters weist eine von einem Mündungsrand (12) der Halsöffnung bis zu einer Unterseite des Supportrings gemessene axiale Länge (L) auf, die gleich oder kleiner ist als 17.25 mm.

Description

Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter

Die Erfindung betrifft einen wiederbefüllbaren Kunststoffbehälter, insbesondere aus Po- lyethylenterephthalat oder Polyethylenfuranoat, gemäss den unabhängigen Patentansprü chen.

Die in der Vergangenheit üblichen Behälter aus Weiss- oder Buntblech, aus Glas oder auch aus Keramik werden in zunehmendem Mass von Behältern aus Kunststoff abgelöst. Insbe sondere für die Verpackung fluider Substanzen, beispielsweise für Anwendungen im Haushalt, in Landwirtschaft, Industrie und Gewerbe etc., kommen neuerdings hauptsäch lich Kunststoffbehälter zum Einsatz. Das geringe Gewicht und die geringeren Kosten spie len sicher eine nicht unerhebliche Rolle bei dieser Substitution. Die Verwendung rezyk- lierbarer Kunststoffmaterialien und die insgesamt günstigere Gesamtenergiebilanz bei ihrer Herstellung tragen auch dazu bei, die Akzeptanz von Kunststoffbehältem bei den Anwen dern zu fördern.

Kunststoffbehälter, insbesondere Kunststoffflaschen, aus Polyethylenterephthalat (PET) und ähnlichen Materialien werden meist in einem sogenannten Streckblasverfahren herge stellt. Dabei wird zunächst in einem Spritzgiessverfahren in einer Spritzgiessform ein Pre- form hergestellt. Neuerdings sind auch Flies spressverfahren oder auch Extrusionsblasver fahren zur Herstellung von Preforms vorgeschlagen worden. Der Preform weist einen im wesentlichen länglichen Preformkörper auf und ist an seinem einen Längsende geschlossen ausgebildet. Dort befindet sich üblicherweise auch ein vom Spritzgiessen herrührender Anspritzpunkt. An das andere Ende des Preformkörpers schliesst ein Halsabschnitt an, der mit einer Ausgiessöffnung versehen ist. Der Halsabschnitt weist bereits die spätere Form des Behälterhalses auf. Bei vielen der bekannten Preforms sind der Preformkörper und der Halsabschnitt durch einen sogenannten Supportring voneinander getrennt. Der Supportring ragt radial von der Halswandung ab und dient dem Transport des Preforms bzw. des daraus hergestellten Kunststoffbehälters und einer Abstützung des Preforms am Blasformwerk zeug bzw. des Kunststoffbehälters beim Verschliessen desselben mit einer Verschlusskap pe. Der Preform wird nach seiner Herstellung entformt und kann in einem einstufigen Streck blasverfahren noch heiss sofort weiterverarbeitet werden. Bei einem Zweistufen- Streckblasverfahren wird der Preform für eine räumlich und/oder zeitlich getrennte Wei terverarbeitung auf einer Streckblasvorrichtung abgekühlt und zwischengelagert. Vor der Weiterverarbeitung in der Streckblas Vorrichtung wird der Preform dann bei Bedarf kondi tioniert, das heisst, dem Preform wird ein Temperaturprofil aufgeprägt. Danach wird er in eine Blasform einer Streckblas Vorrichtung eingebracht. In der Blasform wird der Preform schliesslich durch ein mit Überdruck eingeblasenes Gas, üblicherweise Luft, gemäss der Formkavität aufgeblasen und dabei zusätzlich mit einem Reckdorn axial verstreckt.

Es ist auch bereits ein Spritzblasverfahren bekannt, bei dem der Streckblasprozess direkt anschliessend an das Spritzen des Preforms erfolgt. Der Preform verbleibt dabei auf dem Spritzkern, der zugleich eine Art Reckdorn bildet. Der Preform wird wiederum durch Überdruck gemäss der Formkavität einer Blasform, die auf den Spritzkern zugestellt wird oder umgekehrt, aufgeblasen und dabei vom Reckdorn verstreckt. Danach wird der fertige Kunststoffbehälter entformt. Streckgeblasene bzw. spritzgeblasene Kunststoffbehälter sind anhand des üblicherweise im Bereich des Behälterbodens angeordneten, vom Preform her rührenden Anspritzpunktes identifizierbar. In diesem Anspritzpunkt ist das Kunststoffma terial nur geringfügig bis gar nicht verstreckt.

Neben den Kunststoffbehältern, die aus verstreckten Preforms hergestellt sind, gibt es auch Kunststoffbehälter, die vom unverstreckten Preform selbst gebildet sind. Beispiele dafür sind Druckbehälter für Aerosole und dergleichen Füllgüter. Der am häufigsten eingesetzte Kunststoff für die geschilderten Kunststoffbehälter stellt Polyethylenterephthalat (PET) dar. PET ist erprobt, seine chemischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften sind hinlänglich bekannt, und es ist auf den bekannten Anlagen gut verarbeitbar. Die ein geführten und ständig ausgebauten Rezyklierkreisläufe gewährleisten, dass ein Grossteil der PET Behälter nach dem Gebrauch wieder eingesammelt und einer erneuten Verarbei tung zugeführt werden kann. In jüngster Zeit werden auch Kunststoffbehälter aus Po- lyethylenfuranoat (PEF) hergestellt, die sich gegenüber PET insbesondere durch ihre bes seren Barriereeigenschaften auszeichnen. Hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeiten weisen Kunststoffbehälter aus PET und aus PEF sehr ähnliche Eigenschaften auf. In letzter Zeit werden auch Anstrengungen unternommen, Kunststoffbehälter vor ihrer Rezyklierung mehrfach zu verwenden. Zu diesem Zweck müssen die eingesammelten ge brauchten Kunststoffbehälter zunächst gereinigt werden, bevor sie erneut abgefüllt werden können. Da viele Kunststoffbehälter, beispielsweise Behälter aus PET, bereits bei relativ tiefen Temperaturen von beispielsweise 80°C erweichen und deformieren können, scheidet eine Reinigung mit kochendem Wasser aus. Kunststoffbehälter werden daher vielfach bei tieferen Temperaturen mit Hilfe von Laugen, beispielsweise Natronlauge (NaOH) oder Kalilauge (KOH), gereinigt. Als praktikabel erweist sich dabei beispielsweise der Einsatz einer 1,5 % igen bis 2,5 % igen NaOH Lauge bei Temperaturen von 50°C bis 70°C.

Das Verhalten von Polyestern, insbesondere von PET und PEF, in Verbindung mit Laugen ist jedoch nicht unproblematisch. So können Spannungsrisse im Kunststoffbehälter An griffspunkte für die Lauge bilden, an denen es mit der Zeit zu einer Degradation des Kunststoffs kommen kann. Insbesondere kann eine Reaktion zwischen Ester und Lauge zu einer Verseifung führen. Am Kunststoffbehälter kann dies zu Verfärbungen und schliess lich sogar zu einem Versagen führen. Besonders anfällig für derartige spannungsinduzierte Probleme sind die unverstreckten Bereiche von Kunststoffbehältem, insbesondere der Hals eines Kunststoffbehälters. Beim Streckblasen eines Preforms aus PET oder PEF, der übli cherweise in einem Spritzgiessverfahren hergestellt ist, befindet sich der Hals des Preforms ausserhalb der Blasform und wird beim Streckblasverfahren nicht verstreckt und damit auch nicht streckverfestigt. Spannungen im Hals des Kunststoffbehälters können zu mikro skopisch kleinen Rissen führen, die sich bei der Reinigung des Behälters mit Laugen ver- grössem können. Dies kann dazu führen, dass der Hals des Kunststoffbehälters mit der Zeit Leckagen aufweist oder einem Innendruck im Kunststoffbehälter, beispielsweise hervorge- rufen durch karbonisierte Getränke, nicht mehr standhalten kann. Die Spannungen im Hals des Kunststoffbehälters können vielfältiger Art sein. Beispielsweise zählen dazu Thermos pannungen, die aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungen von Innenwandung und Aussenwandung des Halses des Behälters auftreten können. Weitere Spannungen können bei der Herstellung des Kunststoffbehälters aus dem Preform durch die Blasdüse und durch den Reckdorn, mit dem der Preform axial gestreckt wird, induziert werden. Auch durch die Transportzangen oder dergleichen Transportmittel, mit denen der Preform und der daraus gefertigte Kunststoffbehälter gehalten und zu den verschiedenen Anlagenkomponenten transportiert wird, können Spannungen im Hals induziert werden. Schliesslich können so gar axiale und radiale Pressungen durch die Verschlusskappe und das Drehmoment beim Aufbringen der Verschlusskappe auf den Hals des Behälters zu Spannungen im Hals des Kunststoffbehälters führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einem oder mehreren Nachteilen der Kunststoffbehälter des Stands der Technik abzuhelfen. Es sollen insbesondere die Voraus setzungen für einen wiederbefüllbaren Kunststoffbehälter geschaffen werden, der eine grössere Anzahl von Reinigungen und Wiederbefüllungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch den im unabhängigen Patentanspruch definierten Kunststoffbe hälter gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Ge genstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche.

Ein erfindungsgemässer wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter, insbesondere ein wiederbe- füllbarer Kunststoffbehälter aus PET oder PEF, weist einen Hals mit einer Halsöffnung und einen ein Füllvolumen umschliessenden Behälterkörper auf, die durch einen im We sentlichen radial abragenden Supportring voneinander getrennt sind. Der Hals des Kunst stoffbehälters weist eine von einer Unterseite des Supportrings bis zu einem die Halsöff nung berandenden Mündungsrand gemessene axiale Länge auf, die gleich oder kleiner ist als 17,25 mm. Dabei weist der Hals zumindest in einem Abschnitt zwischen der Unterseite des Supportrings bis zu dem die Halsöffnung berandenden Mündungsrand eine Mindest wandstärke auf, die 1,9 mm nicht unterschreitet.

Zum Unterschied von den bekannten wiederbefüllbaren Kunststoffbehältern, insbesondere PET Flaschen, welche gesamthaft mit relativ grossen Wandstärken und dementsprechend hohem Gewicht ausgebildet sind, schlägt die Erfindung Optimierungen des Halses des Kunststoffbehälters vor, um die bei der Produktion im unverstreckten Bereich des Behäl ters auftretenden Spannungen zu minimieren. Indem der Hals mit einer gegenüber bekann ten Hälsen von Einwegbehältern aus PET oder PEF insgesamt kürzeren axialen Länge aus gebildet wird, können Thermospannungen infolge von unterschiedlichen Kontraktionen von Innenwandung und Aussenwandung des Halses bei der Herstellung z.B. in einem Spritzgiessverfahren verringert werden. Durch die gesamthaft dickwandigere Ausbildung des Halses kühlt dieser bei der Herstellung auch langsamer und gleichmässiger aus, wodurch die Bildung von Spannungen deutlich verringert werden kann. Geringere Span nungen bei der Herstellung des Preforms führen zu eine deutlich kleineren Anzahl von mikroskopischen Rissen im Hals des Kunststoffbehälters. Dadurch sind eine grössere An zahl von Zyklen von Befüllung, Reinigung und Wiederbefüllung der Kunststoffbehälter ermöglicht.

Für die Montage einer Verschlusskappe kann der Hals mit formschlüssigen Eingriffsele menten, insbesondere Gewindeabschnitten, ausgebildet sein, die in einem Halsabschnitt, der zwischen dem Mündungsrand und dem Supportring gelegen ist, als radiale Vorsprünge von einer Aussenwandung des Halses abragen.

Vorzugsweise erstrecken sich diese Vorsprünge über mindestens 85% eines Umfanges des Halses.

Eine zugehörige Verschlusskappe kann beispielsweise als ein Drehverschluss oder als ein Bajonettverschluss ausgebildet sein, der im Wesentlichen komplementäre Eingriffselemen te aufweist. Die Montage einer derartigen Verschlusskappe erfolgt durch Druck und Auf bringen eines Drehmoments. Um daraus möglicherweise resultierende Spannungen im Hals zu minimieren erweist es sich von Vorteil, wenn sich die formschlüssigen Ein griff selemente über wenigstens 85% eines Umfangs des Halses erstrecken.

Um dem Anwender eine visuelle Erstöffnungsgarantie zu bieten, sind Verschlusskappen, insbesondere Drehverschlüsse, mit einem abreissbaren Garantieband versehen. Dazu ist an einem Abschnitt des Halses, der zwischen einem dem Supportring näheren Ende der form schlüssigen Eingriffselemente und dem Supportring liegt, ein wenigstens bereichsweise umlaufendes, im Wesentlichen radial von der Aussenwandung des Halses abragendes Wi derlager ausgebildet. Ein zwischen dem Widerlager und dem Supportring liegender Be reich des Halses wird bei der Herstellung des Behälters üblicherweise für den Angriff von Transportelementen, wie beispielsweise Transportzangen benützt. Um dadurch im Hals auftretende Spannungen zu verringern, erweist es sich als zweckmässig wenn dieser Be reich, insbesondere lediglich dieser Bereich, eine Mindestwandstärke aufweist, die 1,9 nicht unterschreitet. Bei den bekannten Hälsen von Kunststoffbehältern ist ein Bereich unmittelbar im An schluss an den Mündungsrand als eine Dichtfläche ausgebildet. Ein von einer Verschluss kappe abragender Dichtkonus drückt bei montierter Verschlusskappe gegen diese Dichtflä che. Um dadurch auftretende Spannungen im Hals zu minimieren erweist es sich bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung von Vorteil, dass der Hals in einem zwischen den formschlüssigen Eingriffselementen und dem Supportring gelegenen Bereich eine als eine konische Dichtfläche ausgebildete Innenwandung besitzt. Die Dichtfläche ist dadurch axial vom Mündungsrand weg in Richtung des Innern des Kunststoffbehälters verlagert und in einem Bereich des Halses ausgebildet, der mit einer grösserer Wandstärke ausgebil det ist. Im Zusammenwirken mit einer Verschlusskappe mit entsprechend verlängertem Dichtkonus führt dies zu einer Verringerung der Spannungen im Behälterhals.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft daher eine Verschlusskappe, insbesondere eine Verschlusskappe zur Verwendung mit einem wie vorliegend beschriebenen Kunststoffbe hälter, die eine Deckplatte und einen daran angeformten im Wesentlichen zylindrisch aus gebildeten Mantel mit formschlüssigen Eingriffselementen, insbesondere Gewindeelemen ten, aufweist, die mit korrespondierend ausgebildeten formschlüssigen Eingriffselementen, insbesondere Gewindeabschnitten, am Hals des Kunststoffbehälters Zusammenwirken. Innerhalb eines vom Mantel umschlossenen Raumes ist ein konzentrisch zum Mantel an geordneter, ringförmig umlaufender Abstandshalter angeordnet, der von der Deckplatte abragt und an dessen freiem Ende eine Dichtlippe angeordnet ist. Der Abstandshalter und die Dichtlippe weisen eine maximale axiale Erstreckung auf, die gleich oder grösser ist als die Höhe des zylindrischen Mantels. Weitere Details und Aspekte der Verschlusskappe sind nachfolgend insbesondere in Zusammenhang mit dem vorliegenden Kunststoffbehäl ter beschrieben.

In einer weiteren Ausführungsvariante des wiederbefüllbaren Kunststoffbehälters ist ein an der Halsöffnung gemessener Innendurchmesser des Halses kleiner als 21,6 mm. Dabei ist der Innendurchmesser im Bereich der Halsöffnung grösser als der Innendurchmesser des Halses im Bereich des Supportringes. Auch dies führt bei der Herstellung des Preforms insbesondere im Spritzgiessverfahren zu einer Verringerung von Spannungen. Um die möglicherweise auftretenden Spannungen noch weiter zu reduzieren, kann es sich als zweckmässig erweisen, wenn der Supportring am Hals des Kunststoffbehälters einen über seine grösste radiale Erstreckung gemessenen Aussendurchmesser aufweist, der gleich oder kleiner als 35 mm ist.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung trägt auch die Ausbildung des Sup portrings mit einer am Übergang zu einer Aussenwandung des Halses gemessene axialen Dicke von 1.9 mm bis 2.5 mm dazu bei, die Spannungen zu reduzieren.

Der Hals kann eine am Mündungsrand gemessene Wandstärke aufweisen, die 1.4 mm bis 1.8 mm beträgt.

Während des Blasvorgangs wird die Blasdüse mit einem konstanten Druck gegen den Mündungsrand des Halses des Behälters gepresst. Indem der Hals eine am Mündungsrand gemessene Wandstärke von 1.4 mm bis 1.8 mm besitzt, insbesondere in Zusammenhang mit einem gegenüber den bekannten Hälsen von Einwegkunststoffbehältern kleineren In nendurchmesser, kann die auf den Hals einwirkende Kraft verringert bzw. besser aufge nommen werden. Dadurch können Spannungen und daraus resultierende Mikrorisse im Material vermieden werden

Die geometrischen Optimierungen des Behälterhalses zur Verringerung der bei der Pro duktion und Montage auftretenden Spannungen können in einer weiteren Ausführungsva riante der Erfindung auch noch durch die Zugabe von geeigneten Zuschlagstoffen zum Kunststoffmaterial unterstützt werden. Dabei erweist sich wenigstens im Bereich des Hal ses eine Zugabe von Zuschlagstoffen aus der Gruppe bestehend aus Terephthalsäure (PTA), Isophthalsäure (IPA), Monoethylenglykol (MEG), Diethylenglykol (DEG), Isosor bit, Spiroglykol und Naphthalindicarbonsäuredimethylester (NDC) als zweckmässig.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann der wiederbefüllbare Kunststoffbehälter als ein Preform ausgebildet sein, der in einem Spritzgiessverfahren oder in einem Fliesspress- verfahren hergesteht ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der wiederbefüllbare Kunststoffbe hälter als ein Behälter ausgebildet, der in einem Blasverfahren aus einem in einem Spritz giessverfahren oder in einem Fliesspressverfahren hergestellten Preform gefertigt ist. Vor zugsweise ist er als ein streckgeblasener Behälter ausgebildet.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht einen wiederbefüllbaren Kunststoffbehälter vor, dessen Hals für die Montage einer ein- oder mehrteilig ausgebildeten Verschlusskappe ausgebildet ist. Die Verschlusskappe kann dabei als ein Drehverschluss oder als ein Bajo nettverschluss ausgebildet sein. In Verbindung mit wiederbefüllbaren Kunststoffbehältern erweisen sich Verschlüsse als vorteilhaft, die aus einem Kunststoff aus der Gruppe beste hend aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylentherephthalat (PET), Polyamid (PA), deren Copolymeren, und thermoplastischen Elastomeren (TPE) gefertigt sind. Die Paarung des PET Behältermaterials mit den angeführten Verschlussmaterialien kann eben falls dazu beitragen, das Auftreten von Spannungen im Hals des Kunststoffbehälters zu verringern.

Eine entsprechend zur Verwendung mit einem erfindungsgemäss ausgebildeten wiederbe füllbaren Kunststoffbehälter ausgebildete Verschlusskappe weist eine Deckplatte und einen daran angeformten im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Mantel mit formschlüssigen Eingriffselementen, insbesondere Gewindeelementen, auf, die mit korrespondierend aus gebildeten formschlüssigen Eingriffselementen, insbesondere Gewindeabschnitten, am Hals des Kunststoffbehälters Zusammenwirken. Innerhalb eines vom Mantel umschlosse nen Raumes ist ein konzentrisch zum Mantel angeordneter, ringförmig umlaufender Ab standshalter angeordnet, der von der Deckplatte abragt. Am freien Ende des Abstandshal ters ist eine Dichtlippe angeordnet.

In einer ersten Ausführungsform weisen der Abstandshalter und die Dichtlippe eine maxi male axiale Erstreckung auf, die gleich oder grösser ist als ein maximaler Abstand der formschlüssigen Eingriffselemente von der Deckplatte. Die Verschlusskappe ist für das Zusammenwirken mit einer in Richtung des Supportrings in das Innere des Halses des wiederbefüllbaren Kunststoffbehälter verlegten konischen Dichtfläche ausgebildet und weist daher eine an einem Abstandshalter angeordnete Dichtlippe auf. Die maximale axiale Erstreckung des Abstandshalters und der Dichtlippe kann dabei in manchen Ausführungs- Varianten der Erfindung sogar grösser sein als eine axiale Länge des Mantels der Ver schlusskappe.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtlippe umlaufend ausgebildet und weist einen etwa trompetenförmig verlaufenden axialen Querschnitt auf. Das nach aussen und in Richtung der Deckplatte der Verschlusskappe weisende freie Ende der Dichtlippe liegt im montierten Zustand der Verschlusskappe an der Innenwandung des Halses des Kunststoff behälters an. Dabei sorgt eine federnd vorgespannte Elastizität der Dichtlippe für eine Ent lüftung beim Aufschrauben der Verschlusskappe und für einen zuverlässigen dichtenden Abschluss im vollständig aufgeschraubten Zustand.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Dichtlippe an ihrem freien Ende einen umlau fenden, etwa olivenförmig ausgebildeten Dichtwulst auf, der sich in Richtung einer Innen wandung des Mantels erstreckt. Im montierten Zustand der Verschlusskappe wirkt der Dichtwulst dichtend mit einem Dichtkonus in einem, in Richtung des Supportrings ver schobenen, verdickten Bereichs des Halses des Kunststoffbehälters zusammen.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtlippe als eine sich entgegen der Richtung, in welcher der Abstandshalter von der Deckplatte abragt, erstreckende Dichtlippe ausge bildet. Beim Aufschrauben der Verschlusskappe auf den Kunststoffbehälter wird diese Dichtlippe also über eine entsprechende, im Innern des Halses des Kunststoffbehälters an geordnete Dichtfläche gezogen.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Verschlusskappe in einem vom Abstandshal ter und dem Mantel begrenzten Ringraum ein oder mehrere konzentrische Dichtlippen aufweisen, die von der Deckplatte abragen und im montierten Zustand dichtend an dem die Halsöffnung berandenden Mündungsrand anliegen. Dabei können die zusätzlichen Dicht lippen auf dem Mündungsrand aufliegen oder diesen an der Innenwandung und an der Aussenwandung des Halses des Kunststoffbehälters umgreifen.

Um dem Konsumenten eine visuelle Erstöffnungsgarantie zu bieten, kann in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung die Verschlusskappe am freien Ende des Mantels einen Garantiering aufweisen, der über eine Anzahl von aufbrechbaren Stegen mit dem Mantel verbunden ist.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter

Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer schematischer Darstellung:

Figur la: Eine teileweise axial geschnittene Darstellung eines Halses eines Kunststoff behälters gemäss einer ersten Ausführungsform;

Figur lb: eine teilweise axial geschnittene Darstellung eines Halses eines Kunststoffbe hälters gemäss einer zweiten Ausführungsform;

Figur 2: eine Verschlusskappe;

Figur 3: eine teilweise axial geschnittene Darstellung des Halses gemäss Fig. la mit einer aufgeschraubten Verschlusskappe; und;

Figur 4: eine teilweise axial geschnittene Darstellung des Halses gemäss Fig. lb mit einer aufgeschraubten Verschlusskappe.

Figur la zeigt eine teileweise axial geschnittene Darstellung eines Halses 10 eines Kunst stoffbehälters 100. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist lediglich ein oberer Bereich des Kunststoffbehälters 100 dargestellt. An diesen Bereich anschliessend ist ein Schulter bereich des Behälters 100 sowie ein Behälterkörper mit einem Behälterboden. Gezeigt in der Figur 1 ist der Hals 10. Der Kunststoffbehälter 100 weist eine Ausgiessöffnung auf. Die Ausgiessöffnung schliesst an den hier nicht gezeigten Schulterbereich an und umfasst einen Supportring 30, nachfolgend angeordnet ein Hals 10 mit einer Halsöffnung 11 die mit einem Mündungsrand 12 berandet ist. Der Hals 10 weist einen Aussenwandung 14 auf an welcher Eingriffselemente 13 angeordnet sind die vorliegend als ein Gewinde ausgebil det sind. Das Gewinde ist unterbrochen, erstreckt sich aber gesamthaft über 85% des Um fanges des Halses 10. Der Supportring 30 weist in axialer Richtung, also in Richtung zur Halsöffnung 11 hin, eine Dicke D auf die 2.5 mm beträgt. Zum Messen dieser Dicke wer- den die Radien nicht berücksichtigt sondern die theoretischen Schnittpunkte, an welchen sich die Flächen treffen, als Bezug genommen. In axialer Richtung beträgt eine axiale Länge L zwischen der Unterseite des Supportringes 30 und dem Mündungsrand 12 17mm. Der Hals 10 weist einen Wandstärke S auf, die im Bereich des Supportringes 30 grösser ist als im Bereich des Mündungsrandes 12. Vorliegend beträgt die Wandstärke S im Bereich Supportringes 302.5mm und im Bereich des Mündungsrandes 12 1.5mm. Durch diesen Unterschied bildet sich im Innern des Halses 10 eine konische Dichtfläche 16 aus. Der Innendurchmesser I im Bereich des Mündungsrandes 12 beträgt 20.6mm. An der Aussen- wandung 14 ist unterhalb der Eingriffselemente 13 ein Widerlager 15 angeordnet.

Die Figur lb zeigt eine teilweise axial geschnittene Darstellung eines Halses 10 eines Kunststoffbehälters 100 in einer zweiten Ausführungsform. Dieser entspricht im Wesentli chen der Ausführungsform gemäss der Figur la mit dem Unterschied, dass die Wandstärke S des Halses 10 unterschiedlich ausgeformt ist. Diese weist vorliegend über die Ganze Länge L eine gleichbleibende Stärke von 1.9mm auf. Die restlichen Elemente sind gleich wie die entsprechenden Elemente der Ausführungsform aus der Figur 1 ausgebildet und werden daher nicht erneut beschrieben.

Die Figur 2 zeigt eine Versschlusskappe 40. Die Vers schlusskappe 40 weist eine Deckplat te 41 auf. An der Deckplatte 41 ist ein Mantel 42 angeordnet wobei innerhalb des Mantels 42 an einer Innenwandung Eingriffselemente 43 angeordnet sind. Die Eingriffselemente 43 sind als unterbrochenes Gewinde ausgebildet. Das Gewinde erstreckt sich über 85 % der Innenwandung des Mantels 42. Konzentrisch zum Mantel 42 angeordnet ist ein Abstands halter 44 der von der Deckplatte 41 abragt und sich in Richtung eines Garantierings 47 erstreckt. Der Garantiering 47 ist gegenüberliegend der Deckplatte 41 an einer unteren Öffnung der Verschlusskappe 40 angeordnet. Im gattungsgemässen Gebrauch erstreckt sich also der Abstandshalter 44 in Richtung des Behälters. Am Abstandshalter 44 ist eine Dichtlippe angeordnet die sich in Richtung des Mantels 42 erstreckt. In einem Ringraum zwischen dem Mantel 42 und dem Abstandshalter 44 sind konzentrische Dichtlippen 46 angeordnet. Die konzentrischen Dichtlippen 46 sind ausgebildet um mit einem Mündungs rand 12 eines Halses 10 (siehe Figur 1) in Wirkverbindung zu treten. Die Dichtlippe 45 ist ausgebildet, um mit einer Dichtfläche eines Halses 10 in Wirkverbindung zu treten. Die Figur 3 zeigt eine teilweise axial geschnittene Darstellung des Halses 10 gemäss der Figur la mit einer aufgeschraubten Verschlusskappe 40. Die Verschlusskappe 40 gemäss der Figur 3 weist, im Gegensatz zu der Verschlusskappe 40 gemäss der Figur 2, als Dicht lippen 45 einen sich radial nach aussen erstreckenden Dichtwulst auf. Beim Aufschrauben der Verschlusskappe 40 auf den Hals 10 wird der Dichtwulst über die konische Dichtfläche 16 gepresst und schiebt sich auf eine unterhalb der konischen Dichtfläche 16 angeordnete Dichtfläche, die an der Innenwandung des Halses 10 ausgebildet ist. Zum Aufschrauben greifen die Eingriffselemente 43 der Verschlusskappe 40 in Eingriffselemente 13 des Hal ses 10. Durch Drehen der Verschlusskappe bewegt sich diese in axialer Richtung in Rich tung des Behälters, solange, bis die konzentrischen Dichtlippen 46 der Verschlusskappe 40 auf dem Mündungsrand 12 des Halses 10 aufliegen und damit das Innere des Behälters gegen seine Umgebung abdichten.

Die Figur 4 zeigt eine teilweise axial geschnittene Darstellung des Halses 10 gemäss der Figur lb mit einer aufgeschraubten Verschlusskappe 40. Die Verschlusskappe 40 ist im Wesentlichen gemäss der Verschlusskappe 40 aus der Figur 2 ausgebildet. Beim Auf schrauben der Verschlusskappe 40 auf den Hals 10 kommt die nach aussen gerichtete Dichtlippe 45 in Kontakt mit dem Mündungsrand 12 und wird daran umgebogen, so dass sie sich entgegen der Richtung, in welche sich der Abstandshalter 44 (siehe Figur 2) er streckt, erstreckt. Beim weiteren Aufschrauben der Verschlusskappe 40 auf den Hals 10 wird die derart umgebogene Dichtlippen 45 über eine Innenwandung des Halses 10, die eine Dichtfläche bereitstellt, gezogen. Der weitere Vorgang entspricht jenem, der zu Figur 3 beschrieben wurde. Beim Aufschrauben der Verschlusskappe 40 kommen konzentrische Dichtlippen 46 die in einem Ringraum zwischen dem Abstandshalter 44 und dem Mantel 42 (siehe Figur 2) angeordnet sind in Kontakt mit dem Mündungsrand 12 und dichten die sen gegenüber seiner Umgebung ab.

Claims

Patentansprüche

1. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100), insbesondere aus PET oder PEF, mit einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Hals (10) mit einer Halsöffnung

(11) und einem ein Füllvolumen umschlies senden Behälterkörper (20), die durch einen im Wesentlichen radial abragenden Supportring (30) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (10) eine von einer Unterseite des Supportrings (30) bis zu einem die Halsöffnung (11) berandenden Mündungsrand

(12) gemessene axiale Länge (L) aufweist, die gleich oder kleiner als 17,25 mm ist, und dass der Hals (10) zumindest in einem Abschnitt zwischen der Unterseite des Supportrings (30) bis zu dem die Halsöffnung (11) berandenden Mündungsrand (12) eine Mindestwandstärke (S) aufweist, die 1,9 mm nicht unterschreitet.

2. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach dem Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Hals (10) mit formschlüssigen Eingriffselementen (13), ins besondere Gewindeabschnitten, ausgebildet ist, die in einem Halsabschnitt, der zwischen dem Mündungsrand (12) und einem Supportring (30) gelegen ist, als ra diale Vorsprünge von einer Aussenwandung (14) des Halses (10) abragen und sich über wenigstens 85% eines Umfangs des Halses (10) erstrecken.

3. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass an einem Abschnitt des Halses (10), der zwischen dem dem Support ring (30) näheren Ende der formschlüssigen Eingriffselemente (13) und dem Sup portring (30) liegt, ein wenigstens bereichsweise umlaufendes, im Wesentlichen ra dial von der Aussenwandung des Halses abragendes Widerlager (15) ausgebildet ist, insbesondere dass, vorzugsweise lediglich, ein zwischen dem Widerlager (15) und dem Supportring (30) liegender Bereich des Halses (10) die Mindestwandstär ke von 1,9 mm nicht unterschreitet.

4. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (10) in einem zwischen den formschlüssigen Eingriffselementen (13) und dem Supportring (30) gelegener Bereich eine als koni sche Dichtfläche (16) ausgebildete Innenwandung besitzt.

5. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Halsöffnung (11) gemessener In nendurchmesser (I) des Halses (10) kleiner als 21.6 mm ist, wobei der Innendurch messer (I) im Bereich der Halsöffnung (11) grösser ist als der Innendurchmesser des Halses (10) im Bereich des Supportringes (30) .

6. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Supportring (30) einen über seine gröss te radiale Erstreckung gemessenen Aussendurchmesser (R) aufweist, der gleich o- der kleiner als 35 mm ist.

7. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Supportring (30) eine am Übergang zu einer Aussenwandung (14) des Halses gemessene axiale Dicke aufweist, die 1.9 mm bis 2.5 mm beträgt.

8. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (10) eine am Mündungsrand (12) gemessene Wandstärke aufweist, die 1.4 mm bis 1.8 mm beträgt.

9. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (10) zwischen Supportring (30) und Mündungsrand (12) eine gleich dicke Wandstärke aufweist.

10. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial ein Polymer ist, wel ches wenigstens im Bereich des Halses Anteile aus der Gruppe bestehend aus Terephthalsäure (PTA), Isophthalsäure (IPA), Monoethylenglykol (MEG), Diethyl- englykol (DEG), Isosorbit, Spiroglykol und Naphthalindicarbonsäuredimethylester (NDC) enthält.

11. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Kunststoffbehälter (100) ausgebil det ist, der in einem Blasverfahren aus einem in einem Spritzgiessverfahren oder in einem Fliesspressverfahren hergestellten Preform gefertigt ist.

12. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein streckgeblasener Kunststoffbehälter (100) ausgebildet ist.

13. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (10) für die Montage einer ein- o- der mehrteilig ausgebildeten Verschlusskappe (40) ausgebildet ist.

14. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verschlusskappe (40) als ein Drehverschluss oder als ein Bajo nettverschluss ausgebildet ist.

15. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (40) aus einem Kunststoff aus der Grup pe bestehend aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylentherephthalat (PET), Polyamid (PA), deren Copolymeren, und thermoplastischen Elastomeren (TPE) gefertigt ist.

16. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (40), eine Deckplatte (41) und einen daran angeformten im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Mantel (42) mit formschlüssigen Eingriffselementen (43), insbesondere Gewindeelementen, aufweist, die mit korrespondierend ausgebildeten formschlüssigen Eingriffselemen ten (13), insbesondere Gewindeabschnitten, am Hals (10) des Kunststoffbehälters (100) Zusammenwirken, wobei innerhalb eines vom Mantel (42) umschlossenen Raumes ein konzentrisch zum Mantel (42) angeordneter, ringförmig umlaufender Abstandshalter (44) angeordnet ist, der von der Deckplatte (41) abragt und an des sen freiem Ende eine Dichtlippe (45) angeordnet ist.

17. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (40) eine Deckplatte

(41) und einen daran angeformten im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Man tel (42) mit formschlüssigen Eingriffselementen, (43) insbesondere Gewindeele menten, aufweist, die mit korrespondierend ausgebildeten formschlüssigen Ein griff selementen (13), insbesondere Gewindeabschnitten, am Hals (10) des Kunst stoffbehälters (100) Zusammenwirken, wobei innerhalb eines vom Mantel (42) um schlossenen Raumes ein konzentrisch zum Mantel (42) angeordneter, ringförmig umlaufender Abstandshalter (44) angeordnet ist, der von der Deckplatte (41) abragt und an dessen freiem Ende eine Dichtlippe (45) angeordnet ist, wobei der Ab standshalter (44) und die Dichtlippe (45) eine maximale axiale Erstreckung aufwei sen, die gleich oder grösser ist als die Höhe des zylindrischen Mantels (42).

18. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (45) umlaufend ausgebildet ist und ei nen etwa trompetenförmig verlaufenden axialen Querschnitt aufweist.

19. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (45) an ihrem freien Ende einen umlaufenden, vorzugsweise etwa olivenförmig ausgebildeten, Dichtwulst aufweist, der sich in Richtung des Mantels (42) erstreckt.

20. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (45) im montierten Zustand dichtend an einem im Hals (10) ausgebildeten Dichtkonus (16) anliegt.

21. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vom Abstandshalter (44) und dem Mantel

(42) begrenzten Ringraum ein oder mehrere konzentrische Dichtlippen (46) ange ordnet sind, die von der Deckplatte (41) abragen und im montierten Zustand dich tend an dem die Halsöffnung (11) berandenden Mündungsrand (12) anliegen.

22. Wiederbefüllbarer Kunststoffbehälter (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende des Mantels (42) über eine Anzahl von aufbrechbaren Stegen mit einem Garantiering (47) verbunden ist.