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DE69523903T2 - Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

Flüssigkeitsbehälter

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Publication number
DE69523903T2
DE69523903T2 DE69523903T DE69523903T DE69523903T2 DE 69523903 T2 DE69523903 T2 DE 69523903T2 DE 69523903 T DE69523903 T DE 69523903T DE 69523903 T DE69523903 T DE 69523903T DE 69523903 T2 DE69523903 T2 DE 69523903T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
side wall
reinforcing rib
preform
wall
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE69523903T
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English (en)
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DE69523903D1 (de
Inventor
Luigi Bonifaci
Arturo Loffredo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter and Gamble Co filed Critical Procter and Gamble Co
Application granted granted Critical
Publication of DE69523903D1 publication Critical patent/DE69523903D1/de
Publication of DE69523903T2 publication Critical patent/DE69523903T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Rigid or semi-rigid containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material or by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/02Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/04Extrusion blow-moulding
    • B29C49/0411Means for defining the wall or layer thickness
    • B29C49/04114Means for defining the wall or layer thickness for keeping constant thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C2949/00Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/07Preforms or parisons characterised by their configuration
    • B29C2949/074Preforms or parisons characterised by their configuration having ribs or protrusions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C2949/07Preforms or parisons characterised by their configuration
    • B29C2949/0861Other specified values, e.g. values or ranges
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D2501/0009Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures designed for pouring contents
    • B65D2501/0018Ribs
    • B65D2501/0045Solid ribs

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit zumindest einem Verstärkungsmittel. Dieses Verstärkungsmittel liegt auf der Seitenwand des Behälters und erhöht die Ausbauchfestigkeit der Seitenwand und die Belastungsfestigkeit des Behälters von oben.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Das Problem der Deformation einer Verpackung ist in der Verpackungsindustrie gut bekannt. Eine solche Verpackungsdeformation kann als Reaktion auf Druckunterschiede auftreten, die zwischen dem Inneren einer luftdichten Verpackung und dem Umgebungsdruck herrschen. Eine andere Möglichkeit für eine Verpackungsdeformation kann sich aus einer Belastung der Verpackung von der Oberseite her, d. h. einer Auflast ergeben. Die Auflast auf der Verpackung wird beispielsweise erzeugt, wenn andere identische Behälter auf der Verpackung gestapelt werden. Eine solche Verpackungsdeformation kann bei bestimmten Verpackungsmaterialien unumkehrbar sein, wie einigen Kunststoffmaterialien oder Metallen. Dünnwandige teilweise flexible Verpackungen sind für dieses Problem besonders empfänglich.
  • Es gibt eine Reihe von möglichen Faktoren, die zu dem oben erwähnten Auftreten von Druckdifferenzen zwischen dem Inneren und Äußeren der Verpackung führen können. Der Inhalt der Verpackung kann beispielsweise chemisch instabil sein oder einer Reaktion mit Gasen unterliegen, die in dem Kopfraum der Verpackung vorhanden sein können oder er kann unter bestimmten Umständen mit dem Verpackungsmaterial selbst reagieren. Jedwede chemische Reaktionen, die den flüssigen Inhalt einbeziehen, können entweder zu der Erzeugung von Gasen und somit zu einem Überdruck in der Verpackung führen oder zu der Absorption allfälliger Kopfraumgase, wodurch unten in der Verpackung Unterdruck erzeugt wird.
  • Druckdifferenzen zwischen dem Druck im Inneren des Behälters und dem umgebenden Atmosphärendruck können auch auftreten, wenn die Temperatur während des Füllens und Versiegelns des Behälters sich deutlich von der Außentemperatur während des Versandes, Transportes und der Lagerung unterscheidet. Eine weitere Möglichkeit für eine Druckdifferenz kann durch einen unterschiedlichen Umgebungsdruck am Ort des Füllens des Behälters gegenüber einem anderen Umgebungsdruck an einem unterschiedlichen geographischen Ort hervorgerufen werden, beispielsweise wenn hermetisch versiegelte Flaschen auf Meeresniveau gefüllt und in ein gebirgiges Gebiet gebracht werden, oder umgekehrt.
  • Die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren eines Behälters kann zu einem Ausbauchen des Behälters selbst führen. Beispielsweise kann der im Inneren eines Behälters aufgebaute Druck bewirken, daß sich die Basiswand nach außen beult bzw. ausbaucht. Dieses Ausbauchen der Basiswand kann den Behälter instabil machen, wenn er aufrecht steht, und ihn gegebenenfalls umfallen lassen. Die EP-A-534 012 und die EP-A-572 722 beschreiben Behälter aus thermoplastischem Material zur Aufnahme von Flüssigkeiten, die eine Basiswand aufweisen, welche eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Aushauchen, d. h. verbesserte Ausbauchfestigkeit haben.
  • Die oben angeführten Behälters des Standes der Technik sind nicht in der Lage, ein Ausbauchen ihrer Seitenwände zu verhindern. Darüber hinaus haben sie gefunden, daß die Seitenwände dieser Behälter gegenüber einer Deformation nach Innen weniger Widerstandsfähiger sind als gegenüber einem Ausbauchen nach außen. Im Folgenden wird die "Einwerts-Deformation" als "Kollabieren" bezeichnet. Die Seitenwände kollabieren beispielsweise dann, wenn der Druck im Inneren eines luftdichten Behälters geringer ist als der Druck auf der Außenseite des Behälters. Wir haben gefunden, daß die Zugfestigkeit der Seitenwand nicht ausreicht, um dem Kollabieren der Seitenwände einen ausreichenden Widerstand entgegenzusetzen. Im Gegensatz dazu ist die Zugfestigkeit der Seitenwände ausreichend, um einen nach außen ausbauchen der Seitenwände zu widerstehen. Folglich können sich die kollabierenden Seitenwände als Folge des unter Druckes im inneren des luftdichten Behälters so verformen, daß die Seitenwände Falten werfen. Gegebenenfalls können diese Falten zu Sprüngen aufbrechen, wodurch der jeweilige Behälter seine Leckdichtheit verlieren kann.
  • Das selbe trifft zu, wenn die Behälter eine große Auflast erfahren. Die Auflastfestigkeit ist ein weiterer wesentlicher Parameter eines Behälters. Wie zuvor erwähnt, erfährt ein Behälter in seiner aufrechten Lage eine Auflast, wenn beispielsweise andere Behälter auf diesen Behälter während der Lagerungen des Transportes in Paletten gestapelt werden. Wie beim Kollabieren können sich die Seitenwände deformieren, so daß sie Falten werfen, wenn die Größe der Auflast über einer bestimmten maximalen Festigkeitsgrenze des Behälters ist. Gegebenenfalls können die Falten auch zu Sprüngen aufbrechen, wodurch der jeweilige Behälter seine Leckdichtheit verlieren kann. In der Technik wird das Problem der Widerstandsfähigkeit der Seitenwände gegenüber einem Kollabieren und der Auflastfestigkeit üblicherweise durch Erhöhen der Dicke und des Gewichtes des Behälters gelöst. Dies ist jedoch nicht zweckmäßig, weil die Herstellungskosten dieser Behälter erhöht werden, und zwar als Folge einer größeren Materialmenge, die zur Herstellung der Behälter verwendet wird.
  • Genauer bezieht sich die Erfindung auf einen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, der z. B. aus der DE-A-1757 967 bekannt ist, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters. Weitgehend ähnliche Anordnungen sind z. B. aus der CH-A-386 268, der DE-A-14 32 147 oder der GB-A-2 015 914 bekannt.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Behälter für flüssige Produkte zu schaffen, mit einer Seitenwand, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Kollabieren und Auflast hat, ohne die Materialmenge zu erhöhen, die zur Herstellung des Behälters verwendet wird, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters zu schaffen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat die weiteren Merkmale, die in Anspruch 1 angeführt sind, und ist ein Behälter mit einer Seitenwand und einer Basiswand. Die Seitenwand weist zumindest eine Verstärkungsrippe auf. Die Verstärkungsrippe ist der dickste Abschnitt der Seitenwand in einer Querschnittsebene parallel zur Vertikalachse (A), der Seitenwand. Die Verstärkungsrippe liegt um die ganze Seitenwand herum in einer Ebene senkrecht zur Vertikalachse des Behälters. Die Verstärkungsrippe erstreckt sich über einen begrenzten Abschnitt der Seitenwand.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Fig. 1a ist ein Querschnitt eines Behälters entlang einer Ebene parallel zur vertikalen Achse des Behälters in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 1b ist ein Querschnitt des Behälters von Fig. 1a entlang der Linie 5-5 in einer Ebene senkrecht zur Vertikalachse des Behälters, während Fig. 1c ein weiterer Querschnitt des Behälters von Fig. 1a entlang der Linie 5a-5a in einer anderen Ebene senkrecht zur Vertikalachse des Behälters ist.
  • Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Behälters ebenfalls in einer Ebene parallel zur Vertikalachse des Behälters in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 3a ist eine Vorderansicht eines Behälters des Standes der Technik mit einer gleichmäßigen Wanddickenverteilung. Fig. 3b ist eine Vorderansicht eines Behälters mit derselben Form des Behälters von Fig. 3a, jedoch mit einer Wanddickenverteilung, die gemäß der vorliegenden Erfindung definiert ist.
  • Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Extrusionsblasformverfahrens, mit welchem der Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Im Folgenden ist die "Vertikalachse eines Behälters" eine Achse senkrecht zur Abstützebene des Behälters. Diese Abstützebene ist die Ebene, auf welcher der Behälter mit seiner Basiswand (11) aufrecht steht. Der Begriff "Dicke einer Wand" wird hier anschließend als der minimale Abstand zwischen der Innen- und der Außenoberfläche einer Wand definiert, welche Wand die Grenze eines Behälters definiert.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der Behälter (10) gemäß der vorliegenden Erfindung eine Basiswand (11) und eine Seitenwand (12) auf. Bevorzugt ist der Behälter (10) aus thermoplastischem Material gefertigt. Solcher thermoplastischen Materialien wurden in der Technik ausführlich beschrieben und umfassen Kunstharze auf Vinylchloridbasis, aus Olefinen abgeleitete Polymere und Copolymere, Acrylpolymere und -Copolymere, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polyethylenterephthalglycol oder deren Mischungen. Der Behälter kann durch Ein- oder Mehrschichtenextrusion solcher Materialien gefertigt werden. Er kann auch recyclierte thermoplastische Materialien umfassen. Ein hier bevorzugt verwendetes thermoplastisches Material ist Polyethylen. Der Querschnitt des Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Ebene senkrecht zu der Vertikalachse (Fig. 1a) des Behälters kann quadratisch oder rechteckig sein, oval oder kreisförmig. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt kreisförmig.
  • Der Behälter (10) weist ferner einen oberen Abschnitt oder Halsabschnitt (14) auf. Der obere Abschnitt bzw. Halsabschnitt liegt der Basiswand gegenüber. Bevorzugt definiert der obere bzw. Halsabschnitt eine Abgabeöffnung (15). Bevorzugt kann die Abgabeöffnung mit einem Verschluß so zusammenwirken, daß der Behälter luft- und leckdicht verschlossen werden kann. Der Behälter kann ferner einen Handgriff aufweisen.
  • Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Basiswand (11). Die Basiswand ist jener Teil des Behälters (10), auf welchem der Behälter in aufrechter Lage auf einer Abschnittsebene (B) steht. Die Basiswand ist mit der Seitenwand (12) verbunden. Bevorzugt weist die Basiswand einen erhöhten Widerstand gegenüber Ausbauchen auf. Das Ausbauchen der Basiswand kann auftreten, wenn der Druck im Inneren des verschlossenen Behälters sich von dem Außendruck unterscheidet. Im speziellen kann der Druck im Inneren des geschlossenen Behälters höher als der Außendruck sein, wodurch sich die Basiswand nach außen Ausbauchen kann, oder der Druck im Inneren des geschlossenen Behälters kann geringer sein als der Außendruck, in welchem Fall die Basiswand sich nach Innen deformieren bzw. kollabieren kann. Die Basiswand mit einer verbesserten Ausbauchfestigkeit, die in der EP-A-534 012 oder der EP-A-572 722 beschrieben ist, welche hier durch Bezugnahme aufgenommen werden, kann als Basiswand auf dem Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die genannte Seitenwand (12) ist ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die Seitenwand (12) ist eine Wand, die um die genannte Achse (A) des Behälters (10) herum liegt und an die Basiswand (11) angeschlossen ist. Die Seitenwand und die Basiswand definieren einen Hohlkörper (15) des Behälters. Der Hohlkörper ist in der Lage, ein flüssiges Produkt leckdicht aufzunehmen. Wie oben erörtert, haben wir gefunden, daß die Seitenwände des Behälters nach dem Stand der Technik gegenüber einer Auflast und einer Einwertsdeformation weniger wiederstandsfähig sind. Im Anschluß wird die "Einwertsdeformation" als "Kollabieren" bezeichnet. Darüber hinaus umfaßt im Folgenden der Ausdruck "Wiederstandsfähigkeit" bzw. "Festigkeit" die Widerstandsfähigkeit bzw. Festigkeit gegenüber einer Auflast und/oder die Widerstandsfähigkeit bzw. Festigkeit gegenüber einem Kollabieren. Nicht wiederstandsfähige Seitenwände können sich so deformieren, daß sie als Folge der Beanspruchung des Kollabierens oder der Auflast unumkehrbar gefaltet werden bzw. verknittern. Gegebenenfalls können diese Falten zu Sprüngen aufbrechen, wodurch der jeweilige Behälter seiner Leckdichtheit verlieren kann.
  • Daher umfaßt die vorliegende Erfindung als weiteres wesentliches Merkmal zumindest eine Verstärkungsrippe (20). Die Verstärkungsrippe ist der dickste Abschnitt der Seitenwand (12) in einer Querschnittsebene parallel zur Vertikalachse (A) der Seitenwand. Die Verstärkungsrippe liegt rund um die Seitenwand in einer Ebene senkrecht zur Vertikalachse des Behälters. Die Verstärkungsrippe verläuft über einen begrenzten Abschnitt (w) der gesamten Höhe (H) der Seitenwand. Wie aus dem Querschnitt der Fig. 1b und 1c ersehen werden kann, erhöht die Verstärkungsrippe (20) die Dicke der Seitenwand, d. h. die Dicke (Dr) des Behälters mit der Verstärkungsrippe ist größer als die Dicke (Dc) der Seitenwand direkt unter und direkt über der Verstärkungsrippe. In Fig. 1a ist die Verstärkungsrippe Teil der Innenoberfläche der Seitewand (12). Die Verstärkungsrippe (20) kann auch Teil der Außenoberfläche der Seitenwand sein, wie in Fig. 2 dargestellt.
  • Wir haben gefunden, daß die Verstärkungsrippe (20) die Seitenwand (12) verstärkt. Tatsächlich haben wir gefunden, daß die Seitenwand eine verbesserte Festigkeit hat, was die Deformation der Seitenwand verringert. Darüber hinaus wird diese Festigung der gesamten Seitenwand erreicht, ohne die Dicke der Seitenwand in ihrer Gesamtheit zu erhöhen, sondern nur durch auf einem begrenzten Abschnitt der Seitenwand. Folglich können das Gewicht und die Kosten des Behälters ohne Kompromiß hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit kontrolliert und begrenzt werden. Wir haben ferner gefunden, daß das Gewicht und daher die Kosten des Behälters mit der Verstärkungsrippe zumindest im Vergleich zu Behältern des Standes der Technik verringert werden können.
  • Die Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit und das Gewicht des Behälters können optimiert werden, in dem bestimmte Parameter der Verstärkungsrippe (20) festgelegt werden. Wir haben gefunden, daß die Hauptparameter der Verstärkungsrippe die Abmessungen und der Ort der Verstärkungsrippe (20) auf der Seitenwand (12) sind. Die Abmessungen der Verstärkungsrippe sind durch die Dicke (Fig. 1b, Dr) und die Breite (Fig. 1a, H) der Verstärkungsrippe definiert. Der Ort der Verstärkungsrippe ist die Position der Verstärkungsrippe auf der Seitenwand. Im Folgenden ist der Ort durch die Höhe definiert, wobei die Höhe von der Abschnittsebene aus gemessen wird. Wir haben einen Weg gefunden, um einen optimierten Parametersatz durch Verwendung eines analytischen Verfahrens zu prüfen. Mit einem "analytischen Verfahren" ist ein Verfahren gemeint, welches die physikalischen Eigenschaften eines Behälters zu berechnen, ohne tatsächlich diesen Behälter herzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, den besten Parametersatz für die Verstärkungsrippe (n) auf einen Behälter zu bestimmen, bevor der Behälter selbst hergestellt wird. Wir haben gefunden, daß dieses analytische Verfahren mit Hilfe der sogenannten "Analysefiniteelemente" durchgeführt werden kann.
  • Die "Analysefiniteelemente", anschließend als AFE bezeichnet, ist ein Verfahren, welches in der Lage ist, eine äußere Beanspruchung und seine Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit und die Widerstandsfähigkeit eines Behälters zu simulieren. Dieses Verfahren kann die Form, die Dickenverteilung der Wand und das für den Behälter verwendete Material berücksichtigen. Diese Parameter sind für die AFE ausreichend, um den Behälter zu charakterisieren. Die AFE ist in der Lage, die Auswirkungen auf den Behälter zu studieren, wenn äußere Beanspruchungen darauf ausgeübt werden. Mögliche äußere Beanspruchungskräfte, die durch die AFE verfügbar gemacht werden können, sind die folgenden:
  • a) ein Gewicht, das auf den Behälter aufgebracht wird, um eine Auflast zu simulieren;
  • b) Kräfte, welche die Druckdifferenzen zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Behälters simulieren, d. h. es ist möglich, ein Kollabieren und Auswärtsausbauchen der Wände des Behälters zu simulieren.
  • Die AFE kann als ein Computerprogramm implementiert werden. Dieses Computerprogramm ist auch in der Lage, in einem Diagramm die Effekte darzustellen, die auf dem Behälter auftreten, wenn eine bestimmte Kraft mit einer bestimmtem Stärke angewandt wird. Beispielsweise ist es möglich, den Effekt auf einer Seitenwand eines Behälters zu analysieren, wenn eine Auflast auf den Behälter aufgebracht wird, wenn die Seitenwand aufgrund von Unterdruck kollabiert.
  • Als ein Beispiel nehmen wir Bezug auf einen Behälter mit einer Außenform wie in Fig. 3a dargestellt, der aus einem Kunststoffmaterial wie hochdichtem Polyethylen gefertigt ist. Diese Referenzbehälter besitzt eine gleichförmige Wanddicke über die gesamte Höhe des Behälters. In diesem Fall ist diese gleichförmige Wanddicke 0,6 mm, wie in Fig. 3a gezeigt. Das Gesamtgewicht dieses Referenzbehälters beträgt 45 g (Gramm). Wenn eine Kraft aufgebracht wird, die Unterdruck des Inneren des Referenzbehälters simuliert, d. h. die Kraft so ist, daß die Seitenwände das Bestreben haben zu kollabieren, ist die AFE in der Lage, die maximale Kollabierfestigkeit zu berechnen. Diese "maximale Kollabierfestigkeit" wird hier als der maximale Unterdruck definiert, welchem die genannte Wand wiedersteht, bevor eine unumkehrbare Verformung der Wand aufgrund des Kollabierens beobachtet wird. Die unumkehrbare Verformung kann zur Ausbildung von Sprüngen in der Wand führen. In dem Falle des Referenzbehälters von Fig. 3a berechnet die AFE eine maximale Kollabierfestigkeit von etwa 226 mbar. Eine ähnliche Verbesserung kann mit Behältern verschiedener Formen erzielt werden, einschließlich einer geraden zylindrischen Form.
  • In Fig. 3b ist ein weiterer Behälter dargestellt. Dieser Behälter hat dieselbe Außenform des Behälters von Fig. 3a und ist aus demselben Material gefertigt, enthält jedoch ferner eine Verstärkungsrippe (20). Die Verstärkungsrippe führt eine nicht gleichförmige Verteilung der Wanddicke bezüglich den anderen Abschnitten des Behälters ein, wie schematisch dargestellt. Tatsächlich besitzt der Abschnitt der Verstärkungsrippe eine Wanddicke von 0,7 mm, wogegen die Abschnitte direkt unter und über der Verstärkungsrippe eine Wanddicke von 0,5 mm haben. Die verbleibenden zwei Abschnitte, d. h. der obere Abschnitt und der Abschnitt der Basiswand, haben wieder die Wanddicke vor 0,6 mm. Diese Wanddickenverteilung ermöglicht es, einen Behälter mit einem Gesamtgewicht von 41 g zu bekommen, d. h. 4 g weniger als der Referenzbehälter von Fig. 3a. Wir haben gefunden, daß die Widerstandsfähigkeit des Behälters von Fig. 3a verbessert werden kann, obwohl das Gesamtgewicht des Behälters reduziert worden ist. Tatsächlich hat der Behälter von Fig. 3b mit Verringertem Gewicht, welcher die Verstärkungsrippe (20) auf mittlerer Höhe der Seitenwand trägt, eine maximale Kollabierfestigkeit von etwa 272 mbar. Daher ist im allgemeinen ein Behälter mit einer Verstärkungsrippe kollabierfester als ein Referenzbehälter ohne Verstärkungsrippe.
  • Hinsichtlich der Auflast haben wir gefunden, daß die maximale Auflast, die auf den Behälter mit der Verstärkungsrippe in Fig. 3b aufgebracht werden kann, bevor irgendeine irreversible Deformation auftritt, relativ höher ist als für den Behälter ohne Verstärkungsring von Fig. 3a. Diese Ergebnisse wurden auch durch ein praktisches Experiment bestätigt. Überraschenderweise wird diese verbesserte Festigkeit trotz des verringerten Gesamtgewichts des Behälters mit Verstärkungsrippe erzielt. Daher ist es möglich, das gesamte Gewicht und die Kosten des Behälters zu verringern und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Behälters zu erhöhen.
  • Wir haben gefunden, daß die Auflastfestigkeit weiter verbessert werden kann, indem zumindest eine weitere Verstärkungsrippe im Halsabschnitt (14) des Behälters (10) vorgesehen wird. Mehr als zwei Verstärkungsrippen können auf der Seitenwand (12) vorgesehen werden. Wir haben gefunden, daß die optimale Anzahl von Verstärkungsrippen von der äußeren Form und der Länge der Seitenwand abhängt. Die Anzahl von Verstärkungsrippen kann auch von der Anzahl Von Schultern (Fig. 3b, 16) der Seitewand abhängen. Bevorzugt kann jede Schulter (16) vorzugsweise eine Verstärkungsrippe aufweisen. Die optimierte Anzahl von Verstärkungsrippen und die Positionierung dieser Verstärkungsrippen relativ zu einer anderer kann ebenfalls durch die AFE bestimmt werden. Die Breite der Verstärkungsrippe hängt von einer Abmessung in der Flasche und ihrer Geometrie ab. Bei der Erfindung liegt die Breite der Verstärkungsrippe zwischen 5mm und 50mm, stärker bevorzugt zwischen 10mm und 40 mm für eine 1-Literflasche.
  • Wir haben ferner gefunden, daß die Widerstandsfähigkeit bzw. Festigkeit des Behälters (10) weiter Verbessert werden kann, indem der Gaskopfraum eines gefüllten Behälters verringert wird. Der Gaskopfraum ist das Volumen am Gas, das in dem Behälter nach dem Füllen und Luftdichten verschließen des Behälters zurückbleibt. Klarerweise liegt der Gaskopfraum in dem Halsabschnitt (14) des Behälters zwischen dem oberen Pegel des enthaltenen flüssigen Produktes und der Abgabeöffnung (15). Eine kleinere Menge an Gaskopfraum bedeutet, daß eine kleinere Menge an Volumen im Inneren des gefüllten Behälters komprimierbar ist. Tatsächlich können flüssige Produkte mit im Gegensatz dazu als nichtkomprimierbar betrachtet werden. Folglich versteift das enthaltene nicht komprimierbare flüssige Produkt die Seitenwand (12) und die Basiswand (11) des Behälters, was die Auflastfestigkeit des Behälters verbessert. Darüber hinaus wird auch die Kollabierfestigkeit verbessert. Es ist der Gaskopfraum, der aufgrund der Druckdifferenten zwischen dem Innern und dem Äußeren des Behälters komprimierbar ist. In gleicher Weise wird der Ausbaucheffekt, der auf Kunststofflaschen sichtbar ist, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, verringert. Das Volumen des in dem Kopfraum enthaltenen Gases nimmt mit der Zunahme der Temperatur zu.
  • Daher wird ein kleineres Volumen an für das Kollabieren verfügbarem Gaskopfraum zu einer verringerten Menge an Verformung der Seitenwand. Ein verringertes Ausmaß an kollabierter oder deformierten Seitenwand reduziert die Wahrscheinlichkeit, daß die Seitewand Sprünge hat. Bevorzugt ist das Volumen des Gaskopfraumes weniger als 10% des gesamten Fassungsvolumens des Behälters, noch stärker bevorzugt ist das Volumen des Gaskopfraumes weniger als 5%.
  • Der Behälter (10) kann durch Spritzguß oder Extrusionsblaßformung gefertigt werden. Genauer gesagt muß das Extrusionsblaßformen die Steuerung der Dickenverteilung der Basiswand (11) und entlang der Seitenwand (12) während der Herstellung des Behälters gestatten. Tatsächlich umfaßt der Extrusionsblaßformvorgang die folgenden drei aufeinanderfolgenden Schritte:
  • 1. Extrusion des Kunststoffmaterials, aus dem der Behälter gefertigt wird;
  • 2. Herstellen eines Vorformlings mit einer bestimmten Wanddickenverteilung, wobei die Wanddickenverteilung des Vorformlings durch ein Vorformlingsteuerungssystem erzielt wird;
  • 3. Blaßformen des Vorformlings in einer Form, um einen Behälter der gewünschten Form zu bilden, wobei die Wanddickenverteilung in den Vorformlingsteuerungssystem definiert worden ist.
  • Der heikelste Teil des Extrusionsblaßformverfahrens ist die Definition der Wanddickenverteilung durch das Vorformlingsteuerungssystem. Üblicherweise unterteilt das Vorformlingsteuerungssystem die Höhe des Behälters in äquidistante Bänder, sogenannte, "Vorformlingsbänder". Die Wanddicke des Vorformlings kann in jeden Vorformlingsband verändert werden. Dies bedeutet, daß, je größer die Anzahl von Vorformlingsbändern ist, die bei der Definition der Wanddickenverteilung durch das Vorformlingssteuerungssystem verfügbar sind, eine umso größere Auflösung der Wanddickenverteilung erreicht werden kann.
  • Ein Beispiel eines kommerziell erhältlichen Vorformlingssteuerungsystems, welches die Dicke eines Vorformlings in bis zu etwa 300 Vorformlingsbändern steuern kann, ist die "SmartBox", erzeugt von Hunkar Laboratories Inc., 7007 Valley Avenue, Cincinnati, Ohio 45244, USA. Wir haben gefunden, daß das von der "SmartBox" dargebotene Vorformlingssteuerungssystem geeignet ist, um eine bestimmte Wanddicke an einem bestimmten Ort der Wand zu erzielen. Mit diesem speziellen Vorformlingssteuerungssystem ist es möglich, eine Verstärkungsrippe an dem gewünschten Ort und mit den gewünschten Abmessungen, einschließlich ihrer Dicke, auf einer Seitenwand eines Behälters anzuordnen. Daher ist es möglich, Behälter mit einer komplizierten Wanddickenverteilung mit dem Extrusionsblaßformverfahren herzustellen.
  • Der Behälter (10) kann mit jedem beliebigen flüssigen Produkt gefüllt werden. Bevorzugt ist das flüssige Produkt eine Waschmittelzusammensetzung. Die Waschmittelzusammensetzung kann zum Reinigen von Wäsche, Geschirr oder harten Oberflächen verwendet werden. Stärker bevorzugt umfaßt die genannte Waschmittelzusammensetzung ein Bleichmittel, wie Hypochlorid- oder Persauerstoff-Bleichmittel

Claims (10)

1. Behälter (10), enthaltend ein flüssiges Produkt, wobei der Behälter eine Seitenwand (12), eine Basiswand (11) und gegenüber der Basiswand einen Halsabschnitt (14) aufweist, wobei die Seitenwand eine Verstärkungsrippe (20, 20') aufweist, wobei die Verstärkungsrippe der dickste Abschnitt der Seitenwand in einer Querschnittsebene parallel zur Vertikalachse (A) der Seitenwand ist, wobei die Verstärkungsrippe um die ganze Seitenwand herum in einer Ebene senkrecht zur Vertikalachse des Behälters liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) nach dem Füllen weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, Volumen an gasförmigem Kopfraum hat und die Breite der Verstärkungsrippe zwischen 5 mm und 50 mm liegt.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Verstärkungsrippe für eine 1-Liter-Flasche zwischen 10 mm und 40 mm liegt.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (20, 20') Teil der Innenoberfläche der Seitenwand (12) ist.
4. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (20, 20') auf mittlerer Höhe der Seitenwand (12) liegt.
5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter zwei Verstärkungsrippen aufweist.
6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einem flüssigen Waschmittel gefüllt ist.
7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Hypochlorit- oder Persauerstoff-Bleichmittel ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Behälters (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Herstellung ein Extrusionsblasformverfahren ist und daß nach der Herstellung der Behälter mit einem flüssigen Produkt so gefüllt wird, daß er weniger als 10% Volumen an gasförmigem Kopfraum besitzt.
9. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Extrusionsblasformen die folgenden Schritte umfaßt:
1.) Extrusion des Kunststoffmateriales, aus dem der Behälter gefertigt wird;
2.) Herstellen eines Vorformlings mit einer bestimmten Wanddickenvertellung, wobei die Wanddickenverteilung des Vorformlings durch ein Vorformlingsteuerungssystem erzielt wird;
3.) Blasformen des Vorformlings in einer Form, um einen Behälter der gewünschten Form zu bilden, wobei die Wanddickenverteilung in dem Vorformlingsteuerungssystem definiert worden ist.
10. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorformlingsteuerungssystem die Dicke des Vorformlings in bis zu etwa 300 Vorformlingsbändern steuert.
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