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Die Erfindung betrifft einen blasgeformten,
flaschenförmigen Behälter aus biaxial orientiertem
Polyäthylen-Teraphthalat-Kunststoff und sie betrifft im
einzelnen einen flaschenförmigen Behälter, bei dem eine
hohe, dauerhafte Festigkeit gegen einen Druckanstieg im
flaschenförmigen Behälter geschaffen wird, der sich jedoch
leicht und gleichmäßig bei vermindertem Druck im Behälter
verformt.
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Es ist bekannt, daß ein blasgeformter, flaschenförmiger
Behälter aus biaxial orientiertem
Polyäthylen-Teraphthalat-Kunststoff (der nachfolgende nur
als "PET" bezeichnet werden wird) in bezug auf die
Wärmewiderstandsfähigkeit des Behälterkörpers selbst durch
eine Thermofixierung des Kunststoffes nach dem biaxial
orientierten Blasformen verbessert wird, um einen
wärmewiderstandsfähigen, flaschenförmigen Behälter mit
einer Flüssigkeit füllen zu können, die notwendigerweise
bei hoher Temperatur eingefüllt werden muß, wie z.B. ein
Saftgetränk.
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Der flaschenförmige Behälter aus PET dieser Bauart besitzt
jedoch nicht die hohe Steifigkeit eines flaschenförmigen
Behälters aus Glas oder Metall; er ist jedoch flexibel. Der
Körper des flaschenförmigen Behälters wird auf diese Weise
bei vermindertem Druck ungleichförmig verformt, der im
Behälter aufgrund einer volumetrischen Zusammenziehung des
flüssigen Inhalts oder aufgrund eines Abfalls des
Dampfdruckes im Kopfraum dann erzeugt wird, wenn ein
flüssiger Inhalt bei hoher Temperatur eingefüllt wird; dies
führt dazu, daß der Behälter in seiner äußeren Erscheinung
erheblich beschädigt wird.
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Ein flaschenförmiger Behälter aus PET dieser Art wird
dadurch daran gehindert, daß sein Gehäuse sich in seinem
Aufbau verformt, daß vertiefte und ausgerichtete, flache
und längliche Füllwände an seinem Körper vorgesehen sind,
um den verminderten Druck im Behälter mit Hilfe solcher
Wände aufzunehmen. Ein solcher Behälter ist beispielsweise
in der EP-A-198 587 dargestellt.
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Druck und Belastung wirken auf die Füllwände des
wärmewiderstandsfähigen, flaschenförmigen Behälters aus PET
so ein, wie dies unten dargestellt wird. Hydraulischer
Druck, der aufgrund der Höhendifferenz erzeugt wird, die
zwischen der Oberfläche des flüssigen Inhaltsstoffes, der
in den Behälter eingefüllt wird, und der Oberfläche des
flüssigen Inhaltsstoffes in einem Tank besteht, aus dem der
Behälter befüllt wird, und zwar zu einem Zeitpunkt, in dem
der Behälterhals angehoben ist und sich dichtend anpreßt
und in dem der flüssige Inhaltsstoff durch eine
Füllmaschine in den Behälter eingefüllt wird, wirkt in dem
Fall auf die Füllwände des Behälters ein, daß der flüssige
Inhaltsstoff bei hoher Temperatur eingefüllt wird. Der
hydraulische Druck wird unmittelbar nach dem Einfüllvorgang
des flüssigen Inhaltsstoffes in den Behälter in den
Atmosphärendruck entlassen. Aufgrund des Dampfdruckes im
Kopfraum des Behälters findet zu dem Zeitpunkt ein Anstieg
des Innendruckes statt, in dem der Hals des Behälters mit
einem Verschluß versehen wird (beispielsweise wird der
Innendruck im Behälter auf etwa 1,7149 kg/cm² angehoben,
wenn der flüssige Inhaltsstoff beispielsweise mit 90ºC in
den Behälter eingefüllt wird). Der Dampfdruck im Behälter
wird vom Zustand zum Zeltpunkt des Verschließens an
stufenweise auf atmospharischen Druck zum Zeitpunkt der
Sterilisation vermindert und der Druck im Behälter wird auf
die Druckänderung hin, die durch den Inhaltsstoff durch die
Volumensänderung zum Kühlungszeitpunkt und durch
Verminderung des Dampfdruckes im Kopfraum des Behälters
verursacht wird, in Umformungsbelastung abgebaut. Die
Umformungsbelastungen werden in den Füllwänden aufgrund der
Druckänderung erzeugt.
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Wie dies oben beschrieben worden ist, werden die Füllwände
durch die Wärme aus dem flüssigen Inhalt im Behälter
beeinflußt und sie werden auch der Druckänderung in der
Überdruckzeit (also zu der Zeit des Einfüllens der
Inhaltsstoffe oder des Verschließens des Behälterhalses),
unterworfen sowie dem Umgebungsdruck (unmittelbar nach dem
Einfüllen der flüssigen Inhaltsstoffe in den Behälter) oder
einer Druckverminderung (zu der Zeit, in der der Behälter
gekühlt wird). Die Füllwände werden demzufolge auf hohe
Temperaturen erhitzt und einem hohen Druck zu der Zeit
ausgesetzt, in der der Inhaltsstoff in den Behälter
eingefüllt, und der Hals des Behälters unmittelbar danach
verschlossen wird, und zwar aufgrund des Dampfdruckes und
der Wärme der flüssigen Inhaltsstoffe; auf diese Weise
werden die Füllwände an der Außenseite des Behälters auf
eine größere Form extrusions-verformt im Vergleich zu
derjenigen Form, die der leere Behälter aufweist.
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Eine Anzahl von Versuchen hat ergeben, daß der erzeugte
Dampfdruck dann relativ gering ist, wenn die Temperatur der
einzufüllenden, flüssigen Inhaltsstoffe 80ºC oder weniger
ist, so daß der Temperaturanstiegsgrad des Behälters gering
ist. Die zulässige Belastung des Behälters selbst ist auf
diese Weise noch groß und die Neigung dahingehend, daß die
Füllwände zu einer vergrößerten Form verformt werden, ist
relativ gering und der Einfluß der erhöhten Verformung der
Füllwände ist nach der Kühlung des Behälters fast nicht
vorhanden. Wenn die Temperatur der flüssigen Inhaltsstoffe
jedoch 85ºC oder mehr ist und insbesondere dann, wenn sie
90ºC oder höher ist, dann ist der erzeugte Dampfdruck im
Behälter erhöht und nach dem Verschluß des Behälterhalses
findet eine verstärkte Verformung der Füllwand statt.
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Da die erhöhte Verformung der Füllwand des Behälters durch
die Einflüsse der Temperatur der flüssigen Inhaltsstoffe
und den Dampfdruck des Behälters beeinflußt wird, verbleibt
im Werkstoff des Behälters aufgrund des Abfalles der
Festigkeit des Materials und der verbleibenden Spannung
eine Dauerspannung.
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Um eine gleichmäßige Verformung zu erzielen, sind die
Füllwände, die an dem flaschenförmigen Behälter dieser
Bauart vorgesehen sind, aus folgenden Teilen
zusammengesetzt:
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1. Aus ebenen Flächen, die auf dem gesamten Bereich der
Füllwände so groß wie möglich sind,
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2. aus äußerlichen Vorauserstreckungen der gesamten
Füllwand,
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3. aus äußeren Vorausvorsprüngen von Teilen der Füllwand,
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4. aus geneigten Flächen der Füllwände, um eine erhöhte
Verformung zu vermindern,
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5. aus Vertiefungsnuten, die die Füllwände umgeben und
die dazu führen, daß die Füllwände kaum in eine
erhöhte Form verformt werden und
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6. aus seitlichen und längs verlaufenden Rippenstreifen,
die an den Füllwänden ausgebildet sind.
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Wenn die Temperatur der flüssigen Inhaltsstoffe, die in den
Behälter eingefüllt werden, jedoch auf 85ºC der höher
angehoben wird, dann werden die erhöhten Verformungen, die
an den Füllwänden unabweislich erzeugt werden, aufgrund der
Einflüsse der Wärme des Dampfdruckes der flüssigen
Inhaltsstoffe im Behälter erhöht und in der Füllwand
bleiben dauernde Verformungen dann, wenn der Behälter
gekühlt wird. Die Füllwände, die einmal einer erhöhten,
dauernden Verformung unterworfen worden sind, können nicht
mehr als ordnungsgemäße Füllwände fungieren, da sie die
Fähigkeit zum Aufnehmen verminderter Drücke verloren haben.
Auf diese Weise wird der gesamte Körper des Behälters in
unordentlicher Weise in eine dreieckige oder elliptische
Form verformt und die Füllwände können die normale
Druckverminderung nicht aufnehmen, was dazu führt, daß die
äußere Erscheinungsform des Behälters verschlechtert wird.
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Wie dies oben beschrieben worden ist, ist es ebenfalls
bekannt, daß Füllwände, die zu einer geringeren, erhabenen
Verformung gegen einen erhöhten Druck zum Zeitpunkt des
Verschließens des Behälterhalses führen und auch zu einer
leichten Deformation aufgrund der vertieften Verformung bei
vermindertem Druck im Behälter zum Zeitpunkt des Kühlens
des Behälters, in flacher Bauweise im gesamten Inneren des
gestuften Abschnittes der Füllwände ausgebildet sind, die
von gebogenen, gestuften Abschnitten an ihrem Umfang
umgeben sind. Ein bloßer flacher Aufbau der gesamten
Füllwand führt jedoch dazu, daß die gestuften Abschnitte
einer dauernden Verformung unterworfen werden, wie es noch
beschrieben werden wird, so daß die Füllwände Deformationen
aufgrund eines normal verminderten Druckes nicht aufnehmen
können. Selbst dann, wenn die Füllwände die Verformung
aufgrund des verminderten Druckes aufnehmen können, kann
der erreichbare Zustand der Belastung, der auf die
Füllwände aufgrund des verminderten Druckes einwirkt, nicht
als vergleichmäßigt bezeichnet werden. Auf diese Weise
können die vorbestimmten, stabilen Verformungen an den
Füllwänden nicht ausgeführt werden. Die Absorptionsgrade
der Verformung aufgrund des verminderten Druckes werden auf
diese Weise in den Füllwänden unterschiedlich, so daß die
äußere Erscheinung des flaschenförmigen Behälters erheblich
verschlechtert wird.
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Das einfachste Mittel, bei erhöhten Belastungen der
Füllwände keine dauernden Verformungen zurückzubehalten,
besteht darin, die Wirkung der Thermofixierung des
Behälters anzuheben. Die Thermofixierung umfaßt die biaxial
orientierte Blasverformung eines im Spritzgußverfahren
vorgeformten Stückes mit anschließendem Kühlen des Stückes,
darauffolgendem Erhitzen des Stückes, um die verbleibende
Spannung zu beseitigen und einem danach folgenden weiteren
Blasen, um das Produkt fertigzustellen. Um jedoch den
Thermofixierungseffekt bei einem flaschenförmigen Behälter
anzuheben, ist es notwendig, die
Thermofixierungs-Temperatur anzuheben und die
Fixierungszeit zu verlängern. Die Thermofixierung
vermindert auf diese Weise die Produktivität erheblich. Auf
diese Weise ist ein Verfahren zum Anheben der
Thermofixierung nicht praktikabel. Selbst wenn der Behälter
auf diese Weise ausreichend thermofixiert ist, kann die
Verformung zum Aufnehmen der Wirkungen verminderten Druckes
in den Füllwänden nicht gleichmäßig erzeugt werden; ein
Abfall der äußeren Erscheinung des Behältersa aufgrund
einer unregelmäßigen Verformung bleibt jedoch ungelöst.
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Da der blasgeformte, flaschenförmige Behälter aus biaxial
orientiertem Kunststoff aus der Metallform in einem Zustand
herausgehoben wird, in dem der Behälter nach dem
Blasverformen noch weich ist, kann der Behälter aufgrund
der verbleibenden Verwindung leicht verformt werden. Die
Verwindung des Behälters ist so zu verstehen, daß sie durch
den Aufbau der Füllwände erheblich beeinflußt wird. Der
flaschenförmige Behälter, der übliche Füllwände hat, wie
sie oben beschrieben sind, hat erhebliche Nachteile
insofern, daß er in seinem Aufbau nach der Blasverformung
verformt werden kann.
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Die Gründe für die bleibende Verformung der Füllwand bei
dem flaschenförmigen Behälter sind im einzelnen beobachtet
worden. Es wurde ermittelt, daß einer der Gründe in der
Tatsache besteht, daß die Biegewinkel der beiden
Biegeabschnitte der abgestuften Abschnitte, die am Umfang
der Füllwände abgebogen sind, in einander entgegengesetzten
Richtungen verändert worden sind und sich vom Winkel zum
Zeitpunkt der Blasverformung unterscheiden.
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Die Veränderungen der Biegewinkel der beiden gebogenen
Teile der abgestuften Abschnitte waren aus der Tatsache zu
verstehen, daß aufgrund des Uberschusses des zulässigen
Bereiches von Verformungen dauernde Verformungen auftragen,
und zwar in einander entgegengesetzten Richtungen an beiden
gebogenen Teilen durch die Temperatur und den Dampfdruck in
den einzufüllenden, flüssigen Inhaltsstoffen. Wenn die
abgestuften Abschnitte auf diese Weise verformt werden,
dann bleiben die gesamten Füllwände in angehobener oder
ausgebauchter Form, so daß es für die Füllwände unmöglich
ist, eine leicht vertiefte Verwindung durchzuführen, um
einen verminderten Druck im Behälter zu absorbieren.
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Bei einem zylindrischen, flaschenförmigen Behälter ist der
Körper mit jedem Abschnitt in einem leichen Abstand von der
Mittellinie angeordnet. Der Behälter ist auf diese Weise
leicht gleichförmige orientiert. Bei einem polygonalen,
flaschenförmigen Behälter ist der Körper an einzelnen
Stellen jedoch nicht in gleichen Abständen von der
Mittellinie angeordnet, so daß der Behälter unregelmäßigen
Orientierungen unterworfen ist. Die Beträge der
Orientierungen sind daher an einzelnen Stellen des
Behälters unterschiedlich. Innerlich verbleibende
Belastungen, die durch die Blasverformung erzeugt worden
sind, sind auf diese Weise an einzelnen Stellen des Körpers
unterschiedlich. Die Unterschiede beim Blasverformen führen
dazu, daß die Füllwände zum Zeitpunkt der Thermofixierung
oder des Vervollständigens des Behälters einer bleibenden
Verformung unterworfen werden. Dies ist besonders
bemerkenswert am Boden des Behälters der Fall an
Abschnitten, die durch die Orientierungen am meisten
beeinflußt werden.
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Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen
blasgeformten, flaschenähnlichen Behälter aus biaxial
orientiertem, synthetischen Kunststoff anzugeben, bei dem
die Nachteile des bekannten, flaschenförmigen Behälters
vermieden worden sind, wie er oben beschrieben worden ist
und bei dem keine dauernde Verformung aufgrund der
Verformungen zurückbleibt, die den Druckänderungen während
der Zeit des Einfüllens flüssiger Inhaltsstoffe von hoher
Temperatur entsprechen.
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Um diese Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung
auf einen flaschenförmigen Behälter gerichtet, der
druckwiderstandsfähig ist und der die Merkmale aufweist,
wie sie im Anspruch 1 enthalten sind.
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Die charakteristischen Merkmale der Erfindung werden aus
der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen
dann, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen werden, noch stärker und verständlicher
hervortreten. Es zeigen:
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Fig. 1 ist eine äußerliche Gesamtansicht eines
großformatigen, blasgeformten und flaschenförmigen
Behälters aus biaxial orientiertem
Polyäthylen-Teraphthalat-Kunststoff, wie er bei
den Ausführungsformen nach der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Füllwand eines
flaschenförmigen Behälters nach einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie I-I in
Fig. 2;
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Fig. 4 ist eine Vorderansicht für eine zweite
Ausführungsform eines flaschenförmigen Behälters;
und
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II in
Fig. 4.
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Ein flaschenförmiger Behälter 1, wie er bei der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfaßt einen Körper
2. Der Körper 2 hat mehrere Küllwände 3, die in
Längsrichtung parallel zum Körper 2 angeordnet sind sowie
mehrere Rippen 4, die zwischen den Füllwänden 3 liegen. Bei
dem Behälter 1, wie er bei der ersten und zweiten
Ausführungsform verwendet wird, haben die äußeren
Umrandungen 5 der Füllwände 3 gestufte Abschnitte.
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Jede Füllwand 3 ist mit mehreren belastungsaufnehmenden
Zonen ausgebildet. Jede belastungsaufnehmende Zone hat
Scheitelpunkte 6, die gegenüber der Außenfläche der
Füllwand 3 in Richtung auf das Innere des Behälters 1
vertieft sind sowie Biegelinien 7, die sich von den
Scheitelpunkten 6 aus in Form des Buchstabens V oder eines
umgekehrten V in Richtung auf die äußeren Umrandungen 5
erstrecken.
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Bei der ersten Ausführungsform des flaschenförmigen
Behälters nach der Erfindung ist jeder Scheitelpunkt auf
der Mittellinie M der Füllwand 3 längs einer imaginären
Linie gebildet, die sich in Längsrichtung der Füllwand 3
erstreckt. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet einen ebenen
Abschnitt, der gegenüber der Außenfläche des Körpers 2 in
Richtung auf das Innere des Behälters 1 gegenüber der
Füllwandfläche zwischen den Biegelienien 7 und 7 vertieft
und eben ausgebildet ist. Der ebene Abschnitt 8 ist in der
Längsmitte der Füllwand 3 angeordnet. Die Stufe der
Biegelinie 7 ist so ausgelegt, daß sie 1,0 mm oder weniger
beträgt. Ein Abschnitt 9 der Füllwand 3 ist mit Ausnahme
des ebenen Abschnittes 8 als Verformungsabschnitt bestimmt.
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Wenn auf die Füllwand 3 ein verminderter Druck einwirkt, so
daß eine Belastung für eine Verformung erzeugt wird, wird
die Belastung an den Scheitelpunkten 6 längs der
Biegelinien 7 konzentriert, da die Biegelinien 7 so
ausgebildet sind, daß sie durch die Scheitelpunkte 6 längs
der Mittellinie M hindurchgehen. Auf diese Weise wird die
Füllwand 3 so verformt, daß sie den verminderten Druck an
der Stelle aufnimmt, die am Scheitelpunkt 6 liegt.
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Da der ebene Abschnitt 8 zwischen einem Paar von
Biegelinien 7 und 7 liegt, ist dieser ebene Abschnitt 8
durch die Verformungskräfte sowohl am oberen als auch am
unteren Ende der seitlichen Mitte dann beeinflußt, wenn die
Belastung aufgrund der Verformung wegen des reduzierten
Druckes bei den Scheitelpunkten 6 konzentriert ist. Die
Verformung aufgrund des reduzierten Druckes wird auf diese
Weise glatt und zuverlässig in dem ebenen Abschnitt 8 so
aufgenommen, daß sie ständig ein konstantes Maß aufweist.
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Da der ebene Abschnitt 8 in der Längsmitte der Füllwand 3
angeordnet ist, wird die Verformung aufgrund des
reduzierten Druckes in der Mitte der Füllwand 3 absorbiert.
Die Verformung, die aufgrund der Absorption des
resorbierten Druckes in der Füllwand 3 verursacht wird, ist
auf diese Weise nicht irregulär, sondern sie wird im ganzen
ordnungsgemäß durchgeführt.
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Da der Stufenabstand der Biegelinien 7 auf 1 mm oder
weniger eingestellt ist, ist der Abstand von zwei
Biegeabschnitten zum Bilden der Biegelinien im
Querschnittsaufbau der Wand eingeengt. Der Wandquerschnitt
der Biegelinien wird auf diese Weise kaum verformt und zwar
unabhängig davon, ob der Druck ansteigt oder abfällt und
unabhängig von der Temperatur der flüssigen Inhaltsstoffe,
die im Behälter 1 enthalten sind.
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Selbst dann, wenn ein Anstieg des Druckes zum Zeitpunkt des
Abschließens des Halses des Behälters 1 und der Temperatur
der flüssigen Inhaltsstoffe im Behälter 1 zum Zeitpunkt des
Einfüllens der Flüssigkeit in den Behälter 1 an den
Biegelinien 7 wirksam sind, werden diese Biegelinien mithin
nicht dauernd verformt noch dauernd angehoben, so daß sie
an der Füllwand 3 verformt wären.
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Der ebene Abschnitt 8 wird durch die verbleibenden
Belastungen vom Verformungsabschnitt 9 und der Rippe 4 am
Umfang des Behälters 1 zum Zeitpunkt der biaxial
orientierten Blasformung des Behälters 1 kaum beeinflußt.
Die Abmessungsgenauigkeit der ebenen Erstreckung der
Füllwand 3 wird zum Zeitpunkt der Thermofixierung des
Behälters daher vergrößert, um einen Anstieg der
Unregelmäßigkeiten zu unterdrücken, die aufgrund des
Einfüllens flüssiger Inhaltsstoffe mit hoher Temperatur in
den so blasgeformten Behälter 1 entstehen könnten, so daß
der flaschenförmige Behälter 1 in hoher Qualität
hergestellt werden kann.
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Selbst dann, wenn der Druckanstieg zum Zeitpunkt des
Abschließens des Halses des Behälters 1 und die hohe
Temperatur der flüssigen Inhaltsstoffe, die in den Behälter
1 eingefüllt werden, auf die Biegelinien 7 einwirken,
werden auf diese Weise die Biegelinien nicht dauernd
verformt und auch die Füllwand 3 wird nicht dauernd so
verformt, daß sie eine vergrößerte Form annimmt.
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Der ebene Abschnitt 8 des Behälters 1 wird durch die
verbleibenden Belastungen aus dem Verformungsabschnitt 9
und der Rippe 4 am Umfang zum Zeitpunkt der biaxial
orientierten Blasformung des Behälters 1 kaum beeinflußt,
und zwar aufgrund des Vorhandenseins der Biegelinien 7. Zum
Zeitpunkt der Thermofixierung des Behälters 1 wird die
Maßgenauigkeit der Flachheit der Füllwand 3 auf diese Weise
erhöht, um ein Ansteigen der Unregelmäßigkeiten der
flüssigen Inhaltsstoffe bei hohen Temperaturen in dem
blasgeformten Behälter 1 zu unterdrücken, so daß der
Behälter 1 von hoher Qualität hergestellt werden kann.
Beispiele
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Ein flaschenförmiger Behälter 1 wurde aus PET in der
üblichen, biaxial orientierten Blasformweise hergestellt
und zwar mit einer Wanddicke des Körpers 2, die zwischen
0,33 und 0,35 mm liegt. Die Beziehung zwischen den Stufen
der Biegelinien 7 und der Verformung der Füllwand 3 wurde
bei unterschiedlichen Stufen der Biegelinien 7 in der
Füllwand 3 des Behälters 1 beobachtet und zwar beim
Einfüllen einer bestimmten Menge heißen Wassers bei 90ºC,
beim Umkippen des Behälters 1 für 30 Sekunden nach dem
Verschließen des Halses des Behälters 1, wobei es dem
Behälter 1 ermöglicht wurde, für 5 Minuten und 30 Sekunden
aufrecht zu stehen, worauf er mit kaltem Wasser auf
Raumtemperatur gekühlt wurde; dabei wurden die folgenden
Ergebnisse erzielt:
Stufentiefe der Biegelinien 7: 2 mm
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Die Aufblähverformung der Füllwand 3 nach de Verschließen
des Halses des Behälters war groß, die Verformungen der
Biegelinien 7 aufgrund der Verformung der Füllwand wurden
dauerhaft und die Verformung der Füllwand 3 zum Absorbieren
verminderten Druckes wurde zum Zeitpunkt der Kühlung
ungünstig.
Stufentiefe der Biegelinien 7: 1,2 mm
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Die Aufblähverformung der Füllwand 3 nach dem Verschließen
des Halses des Behälters war ordnungsgemäß, die
Verformungen der Biegelinien 7 aufgrund der Verformung der
Füllwand wurde dauerhaft und die Verformung der Füllwand 3
zum Aufnehmen des verminderten Druckes trat zum Zeitpunkt
der Kühlung nicht stoßfrei auf.
Stufentiefe der Biegelinien 7: 1 mm
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Die Aufblähverformung der Füllwand 3 nach dem Verschluß des
Halses des Behälters war relativ klein, die Verformungen
der Biegelinien aufgrund der Verformung der Füllwand wurden
weniger dauerhaft und die Verformung der Füllwand 3 zum
Aufnehmend es verminderten Druckes war nicht ungewöhnlich,
so daß die äußere Erscheinung des Behälters 1 zum Zeitpunkt
der Kühlung nicht beeinträchtigt wurde.
Stufentiefe der Biegelinien 7: 0,7 mm
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Die Aufblähverformung der Füllwand 3 nach dem Verschluß des
Halses des Behälters war gering, die Verformungen der
Biegelinien 7 aufgrund der Verformung der Füllwand trat
fast nicht auf und die Verformung der Füllwand 3 zum
Aufnehmen des reduzierten Druckes wurde zum Zeitpunkt der
Kühlung glatt und gleichmäßig.
Stufentiefe der Biegelinien 7: 0,5 mm
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Die Aufblähverformung der Füllwand 3 nach dem Verschluß des
Halses des Behälters war im wesentlichen dieselbe wie bei
einer Stufentiefe der Biegelinien von 0,7 mm, die
Verformungen der Biegelinie aufgrund der Verformung der
Füllwand wurde auch nicht dauerhaft und die Verformung der
Füllwand 3 zur Aufnahme des verminderten Druckes wurde zum
Zeitpunkt der Kühlung extrem glatt und gleichförmig.
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Aus den genannten versuchen ging hervor, daß die
stufentiefe der Biegelinien 7, die auf der Füllwand 3
ausgebildet wird, und die dazu dienen, zum Aufnehmen
verminderter Drücke im Behälter 1 verformt zu werden, 1,0
mm oder weniger betragen muß.
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Der ebene Abschnitt 8, der an der Füllwand 3 ausgeformt
ist, ist der Hauptabschnitt zum Stabilisieren des
verformenden Zustandes der Füllwand 3. Aufgrund von
verschiedenen Versuchen hat der Bereich des ebenen
Abschnittes 8 im wesentlichen etwa 1/4 der Größe des
Bereiches der gesamten Füllwand 3.
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Die Biegelinien 7 zum Konzentrieren der Belastung, die
durch den äußeren Druck erzeugt wird, der auf die Füllwand
3 bei den Scheitelpunkten 6 einwirkt, sind ferner
vorzugsweise in bezug auf die Mittellinie M schräg
angeordnet. Mit anderen Worten müssen die Biegelinien 7 in
V-Form oder in Form eines umgekehrten V ausgebildet sein,
wobei die Mitte dieser Buchstaben jeweils auf der
Mittellinie M liegt. Der Winkel der V-förmigen Biegelinie 7
beträgt vorzugsweise 30 bis 140º. Wenn der Winkel kleiner
ist als 30º, dann wird der Konzentrierungsgrad der
Belastung, die beim Scheitelpunkt 6 erzeugt wird, besonders
verstärkt, was zu einer Verformung des ebenen Abschnittes 8
führt, die nahe an der Biegeverformung liegt, was wiederum
dazu führt, daß ein Trend zum Konzentrieren der Verformung
am ebenen Abschnitt 8 entsteht. Wenn der V-förmige Winkel
andererseits größer ist als 140º, dann wird die
Konzentration der erzeugten Belastung am Scheitelpunkt 6
verschlechtert, was dazu führt, daß die gleichmäßige
Verformung der Füllwand 3 verschlechtert wird.
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Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig.
2 und 3 sind die Scheitelpunkte 6 an Stellen angeordnet,
die einer Dreiteilung der Längsseiten der Füllwand 3
entsprechen und der V-förmige Winkel der Scheitelpunkte 6
beträgt etwa 80º und die Stufentiefe der Biegelinien ist
auf 0,7 mm eingestellt.
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Bei dieser ersten Ausführungsform fand die erhabene
Verformung aufgrund des erhöhten Druckes zum Zeitpunkt des
Verschließens des Halses des Behälters hauptsächlich im
Verformungsabschnitt 9 statt und die erhabene Verformung
des ebenen Abschnittes 8 war gering. Im Falle einer
Verformung, mit deren Hile der verminderte Druck
aufgenommen wurde, wurde der ebene Abschnitt 8 so verformt,
daß er erheblich vertieft war, der Verformungsabschnitt 9
war erheblich in einen Zustand hineingebogen, in den er
durch die vertiefte Verformung des ebenen Abschnittes 8
hineingezogen wurde und die gesamte Füllwand 3 war stetig
verformt.
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Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist
der ebene Abschnitt 8 bei der ersten Ausführungsform in den
Fig. 2 und 3 vollständig von den Biegelinien 7 umgeben. An
beiden Verformungsabschnitten 9 sind darüber hinaus
Biegelinien 11 an zweiten Scheitelpunkten 10 ausgebildet,
wobei die Verformungsabschnitte 9 teilweise schräg in
Richtung auf die äußeren Umrandungen 5 angehoben sind, um
eine Hilfsverformung 12 eines biegsamen Wandaufbaus zu
bilden.
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Bei dieser zweiten Ausführungsform wird die
Aufwölbungsverformung der Verformungsabschnitte 9 in bezug
auf die erhöhten Druck zum Zeitpunkt des Verschließens
unterdrückt. Die Aufwölbungsverformung der gesamten
Füllwand 3 zum Zeitpunkt des Verschließens des Behälters
wird auf diese Weise vermindert und an der Stufenumrandung
5 zum Bilden der Grenze zwischen der Füllwand 3 und der
Rippe 4 wird keine bleibende Verformung erzeugt. Da die
Belastungen im Zeitpunkt der Verformung, die den
verminderten Druck aufnimmt, bis zu einem gewissen Grade
auf die Scheitelpunkte 6 an beiden Enden des ebenen
Abschnittes 8 und auf die zweiten Scheitelpunkte 10 der
Verformungsabschnitte 9 konzentriert wird, können die
Verformungszustände der Verformungsabschnitte 9
vergleichmäßigt werden, so daß auf diese Weise stabilere
Verformungen der Füllwand 3 zum Aufnehmen des verminderten
Druckes erreicht werden.
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Aufgrund dessen, daß der druckwiderstandsfähige,
flaschenförmige Behälter nach der vorliegenden Erfindung so
aufgebaut ist, wie dies oben beschrieben ist, werden die
Verformungen der Füllwände dann unterdrückt, wenn der Druck
im flaschenförmigen Behälter ansteigt und die Füllwände
werden glatt, gleichmäßig und zuverlässig, sich vertiefend
verformt, wenn der Druck im Behälter vermindert wird. Da
die Biegelinien an den Füllwänden ausgebildet sind, kann
die Maßstabilität der ebenen Füllwände zum Zeitpunkt der
Thermofixierung des Behälters vergrößert werden. Wenn der
flaschenförmige Behälter darüber hinaus nach seiner
Blasformung aus der Metallform herausgehoben wird, dann
entsteht an den Füllwänden keine Verformung. Da die Flächen
des Behälterkörpers eine polygonale Form in ganzahligem
Vielfachen der Zahl der Körperseitenflächen haben, wobei
die Querschnittsform des Behälterbodens als
Umfangsbegrenzung der Bodenwand anzusehen ist, sind die
Orientierungen der Bodenwände vergleichmäßigt, was dazu
führt, daß zum Zeitpunkt der Thermofixierung oder
Vervollständigung des Behälters keine dauernde Verformung
auftritt. Ferner kann durch die bisher beschriebenen
Merkmale die Erfindung eine ausgezeichnete äußere
Erscheinungsform des flaschenförmigen Behälters erzielt
werden.