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Dokumentenidentifikation DE20319786U1 09.06.2005
Titel Kunststoffteil (Preform), Kunststoffflasche
Anmelder Alpla-Werke Alwin Lehner GmbH & Co. KG, Hard, AT
Vertreter H.-J. Rieder und Partner, 42329 Wuppertal
DE-Aktenzeichen 20319786
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 09.06.2005
Registration date 04.05.2005
Application date from patent application 20.12.2003
IPC-Hauptklasse B29C 49/06
IPC-Nebenklasse B29D 1/00   B29B 11/08   B65B 1/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein im Kunststoffspritzverfahren hergestelltes becherförmiges Kunststoffteil zur Aufweitung zu einer Kunststoffflasche (Preform) im Blasverfahren, oder eine aus einer Preform hergestellte Kunststoffflasche, mit einem bspw. als Schraubverschluss-Innenteil ausgebildeten Mündungsbereich, wobei eine freie Randkante des Mündungsbereiches außenseitig und innenseitig im Querschnitt eine Kante mit einer Abrundung aufweist.

Derartige Preforms sind heute ein übliches Ausgangsteil, um bspw. PET-Kunststoffflaschen im Blasverfahren herzustellen. Die so hergestellten Kunststoffflaschen werden mit Verschlüssen verschlossen, die besondere Ausgestaltungen zur Abdichtung aufweisen. Vielfach handelt es sich Schraubverschlüsse, es kann sich aber auch um Steckverschlüsse oder Aufprellverschlüsse handeln. Besonders häufig findet man etwa zur innenseitigen Abdichtung eine Dichtung, die im Querschnitt bauchig, zur Innenseite der Mündung der Kunststoffflasche vorragend, ausgebildet ist. Diese werden auch als Dichtoliven bezeichnet. Darüber hinaus werden auch außenseitig Dichtungen vorgesehen. Derartige Verschlüsse sind bspw. bekannt aus der GB-A-2216505, der DE-A-2311838, der EP B1 960054, der US-A-5297688 oder der EP A1 076778.

Es ist nun immer wieder beobachtet worden, dass Undichtigkeiten auftreten. Einerseits hat man versucht, diesem Umstand verschlussseitig zu begegnen. Andererseits wurde nun aber erkannt, dass auch die Kunststoffflasche bzw. deren Mündungsbereich einen Einfluss auf die Undichtigkeit hat. Weiter wurde erkannt, dass offensichtlich Beschädigungen an dem Mündungsbereich der Kunststoffflasche, die wohl auf Beschädigungen der Preform zurückgehen, hier einen Einfluss haben. Dadurch, dass die Preforms im Herstellungsverfahren nach der Spritzmaschine in einen Sammelbehälter fallen, treten Stoßbelastungen und auch Stoß-Beschädigungen der Preforms auf, gerade auch im Mündungsbereich.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik und den gewonnenen Erkenntnissen stellt sich der Erfindung die Aufgabe, die Dichtigkeit der Kombination Verschluss/Kunststoffflasche dadurch zu verbessern, dass in Bezug auf die Kunststoffflasche/Preform eine Verbesserung im Hinblick auf fertigungsbedingt auftretenden Beschädigungen geschaffen wird.

Diese Aufgabe ist zunächst und im Wesentlichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass jedenfalls die innenseitige Abrundung des Mündungsbereichs der Preform sich in einer Projektion auf eine Dickenerstreckung der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke in radialer Richtung und rechtwinklig bezüglich einer Längsachse des Kunststoffteils sich über mehr als 20% der Dicke dieser Wandstärke erstreckt. Erfindungsgemäß wurde also gefunden, dass durch eine Veränderung der Geometrie der Abrundung des Mündungsbereichs der Preform, jedenfalls innenseitig, eine erhebliche Verbesserung der gewünschten Dichtigkeit der Kombination Kunststoffflasche/Verschluss erreicht werden kann. Dadurch, dass die Abrundung deutlich weiter – von innen gesehen – in den Dickenbereich der Wandstärke hineingezogen wird ergibt sich nämlich vorteilhaft, dass beim Herausfallen aus der Kunststoffspritzmaschine und/oder beim Aufeinanderfallen der Preforms gleichwohl weiter auftretende Beschädigungen gleichsam weiter nach außen gewandert sind und beim Zusammenfügen der Kunststoffflasche mit dem Verschluss die Dichtung praktisch nicht mehr beeinflussen, da durch den weiter innenliegenden, nicht mehr beschädigten Bereich sogleich eine Auslenkung der Dichtung nach innen erfolgt, ohne dass etwa vorhandene Beschädigungen sich nachteilig auf die Dichtung aufwirken können. Man muss hierbei berücksichtigen, dass die angesprochenen möglichen Beschädigungen sehr klein sind, sich praktisch im Mikrobereich bewegen und mit dem Auge in der Regel kaum oder gar nicht sichtbar sind.

Gegenstand der Erfindung ist in gleicher Weise eine im Blasverfahren, ausgehend von einer Preform, hergestellte Kunststoffflasche mit einem Mündungsbereich in der beschriebenen Gestaltung. Die vor- und nachstehend zu dem Mündungsbereich der Preform erläuterten Merkmale sind ersichtlich in gleicher Weise für die so hergestellte Kunststoffflasche zutreffend.

Die Lehre der Erfindung ermöglicht es, die Fertigung der Preforms unverändert zu belassen und bspw. auf teure Vereinzelungsvorrichtungen, die das beschriebene Aufeinanderfallen der Preforms weitgehend verhindern würden, zu verzichten. Wenn gleich solche fertigungstechnischen Maßnahmen ergänzend auch getroffen werden können. Denn die beschriebenen Umstände bei der Fertigung der Preformen werden zwar als wesentlich im Hinblick auf aufgetretenen Undichtigkeiten angesehen, es können aber im Lebenslauf einer Preform und/oder einer hier angesprochenen Kunststoffflasche auch noch andere Ereignisse eintreten, die sich entsprechend auswirken.

Die Erstreckung über die Dicke der Wandstärke kann insbesondere auch mehr als 25%, mehr als 30% und mehr als 35% betragen, wobei auch diesbezügliche Zwischenwerte, wie 21%, 22%, auch in Zehntel Schritten wie 20,1% etc. in die Offenbarung mit eingeschlossen sind.

Wenn auch die Erfindung bevorzugt in Bezug auf die Erstreckung der Abrundung in die Wandstärke hinein beschrieben ist, ist doch auch wesentlich, und als weiterer Ansatzpunkt zu sehen, dass die Erstreckung der Abrundung so weitgehend ist, dass in Bezug auf die üblichen, auch genormten Dichtoliven das Zusammentreffen zwischen dem Bauch der Dichtolive und der Abrundung deutlich jenseits, nach innen versetzt und unterhalb des Zenits der Randkante der Preform bzw. der Flaschenmündung im Mündungsbereich eintritt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abrundung aus einer im spitzen Winkel zu einer Horizontalen sich erstreckenden Abflachung besteht, die jeweils endseitig in eine Rundung übergeht. Die Abflachung, die entsprechend der Längsachse der Preform bzw. der Kunststoffflasche zugewandt ist, hat sich als vorteilhaft unempfindlich gegen mögliche Beschädigungen herausgestellt. Zudem bietet sie eine gute Gleitfläche für die Dichtung, soweit sie beim Zusammenschrauben noch auf diese Abflachung trifft. Etwa auftretende Beschädigungen führen im Bereich der Abflachung dann zu weniger oder gar keine scharfkantigen Ausformungen, die Dichtung des Verschlusses beschädigen könnten.

Die Rundungen, in welche die Abflachung übergeht, können einen Radius von 0,2 bis 0,4 mm, bevorzugt etwa 0,3 mm, aufweisen. Auch können beide Rundungen, in welche die Abflachung übergeht, denselben Radius aufweisen.

Von Bedeutung ist auch die Höhe der Abrundung, d. h. die Erstreckung des durch die Abrundung gestalteten Mündungsbereiches der Preform bzw. der Kunststoffflaschenmündung in Richtung der Längsachse der Preform bzw. der Kunststoffflasche. Die Höhe dieser Abrundung kann sich über eine Abmessung erstrecken, die 20 bis 40% der Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke entspricht.

Bevorzugt ist auch, dass die außenseitige Abrundung des Mündungsbereichs sich über einen maßlich gleichen Bereich der Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke erstreckt, also über 25 oder mehr der Dicke dieser Wandstärke.

Nachstehend ist die Erfindung des Weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine Preform die nachfolgend zu einer Kunststoffflasche, wie sie beispielhaft in 2 dargestellt ist, aufzublasen ist;

2 eine Kunststoffflasche, in der Außenansicht, wie sie durch Aufblasen einer Preform gemäß 1 entstanden ist;

3 einen Querschnitt durch den Mündungsbereich der Preform bzw. der Kunststoffflasche gemäß 1 bzw. 2;

4 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der oberen Randkante des Mündungsbereichs der Preform bzw. der Kunststoffflasche.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu den 1 und 2 eine Preform 1 bzw. eine Kunststoffflasche 2, die aus der Preform hergestellt ist.

Die Preform 1, worauf im Weiteren Bezug genommen ist, ist ein becherartiges Teil mit einem Mündungsbereich 3, einem darunter anschließenden im Wesentlichen zylindrischen Bereich 4 und einem gerundeten Boden 5. Im Zuge des Aufblasens bleibt der Mündungsbereich 3 unverändert. Die Kunststoffflasche 2 weist also den Mündungsbereich auf, wie er im Kunststoffspritzverfahren an der Preform 1 bereits ausgebildet ist. Die Becherform der Preform ist langgestreckt.

Der dargestellte Mündungsbereich, der in 3 in weiterer Einzelheit zu erkennen ist, ist ein Schraub-Mündungsbereich. Außenseitig sind Gewindegänge 6 zu erkennen. Diese weisen Unterbrechungen 8 auf. Solche Mündungsbereiche sind genormt. Man unterscheidet hier insbesondere die PCO- und die BPF-Form. Das Ausführungsbeispiel entspricht der PCO-Form. Die Definition und Erläuterung der Erfindung geht von den für diese genannten Verschlüsse gegebenen maßlichen Verhältnissen aus.

Die vergrößerte Detaildarstellung gemäß 4 der freien Randkante 7 des Mündungsbereiches lässt erkennen, dass diese außenseitig eine Abrundung 9 und innenseitig eine Abrundung 10 aufweist. Wenn auch, wie nachstehend noch im Einzelnen erläutert, die innenseitige Abrundung 10 sich aus zwei Einzelrundungen mit dazwischen befindlicher Abflachung zusammensetzt, ist sie doch insgesamt als Abrundung anzusprechen.

Die innenseitige Abrundung erstreckt sich über einen erheblichen Anteil der Wandstärke. Im Einzelnen ist die Abrundung in Dickenersteckung der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke W, gemessen in einer Horizontalen, also senkrecht zu einer Längsachse L der Preform bzw. der Kunststoffflasche, sich über einen Abschnitt a von – beim Ausführungsbeispiel – rund 38% des Maßes der Wandstärke W erstreckend ausgebildet. Dies kann bis hin zu 40 oder 45 % ohne weiteres gehen.

Die Abrundung 10 besteht, wie angeführt, beim Ausführungsbeispiel im Einzelnen aus zwei Abrundungen 11 und 12 und einer dazwischen sich erstreckenden Abflachung 13. Die Abflachung 13 erstreckt sich in einen spitzen Winkel Alpha zu einer Horizontalen H. Die Abflachung 13 ist nach innen, also zu der Längsachse L hin geneigt. Der Winkel Alpha liegt bevorzugt zwischen 10 und 85°, weiter bevorzugt zwischen 30° und 60° und beim Ausführungsbeispiel 45°.

Die Rundungen 11 und 12 haben beim Ausführungsbeispiel denselben Radius, nämlich 0,3 mm.

Von Bedeutung ist auch die Höhe h der Abrundung 10. Diese Höhe h lässt sich wieder in Bezug auf die Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung unbeeinflussten Wandstärke W bemessen. Hierbei, wie auch in der Beschreibung der Tiefe der Abrundung, ist dabei auf die Wandstärke W Bezug genommen, wie sie sich unmittelbar darunter, im durch die Rundungen unbeeinflussten Bereich, ergibt. Dies ist unabhängig davon, dass weiter darunter, wie beim Ausführungsbeispiel, eine Verjüngung 14 der Wandstärke W vorgesehen sein kann.

Hinsichtlich der Höhe beträgt das Maß beim Ausführungsbeispiel gleichfalls etwa 38% der Wandstärke W. Sie kann sich bevorzugt im Bereich von 20 bis 45 %, hier auch wieder einbezogen die bereits weiter oben hinsichtlich des Maßes a angesprochenen Zwischenwerte der durch die Wandstärke W angegebenen Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke erstrecken.

Die Abrundung 9 besteht aus einer einzigen Rundung 15 und erstreckt sich über einen Abschnitt der Wandstärke W – horizontal – der beim Ausführungsbeispiel rund 18% entspricht und grundsätzlich zwischen 10 und 40%, bevorzugt bei 20%, liegen kann. Beim Ausführungsbeispiel weist die Rundung 15 einen Radius von 0,58 mm auf. Die Wandstärke W liegt bei 3,2 mm und das Maß a beträgt rund 1,25 mm.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.


Anspruch[de]
  1. Im Kunststoffspritzverfahren hergestelltes becherförmiges Kunststoffteil zur Aufweitung zu einer Kunststoffflasche (Preform) (1) im Blasverfahren, oder aus einer Preform hergestellte Kunststoffflasche (2), mit einem bspw. als Schraubverschluss-Innenteil ausgebildeten Mündungsbereich (3), wobei eine freie Randkante (7) des Mündungsbereiches (3) außenseitig und innenseitig im Querschnitt eine Abrundung (9,10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedenfalls die innenseitige Abrundung (10) sich in einer Projektion auf eine Dickenerstreckung der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke (W) in radialer Richtung und rechtwinklig bezüglich einer Längsachse (L) des Kunststoffteils, sich über mehr als 20% der Dicke dieser Wandstärke (W) erstreckt.
  2. Kunststoffteil nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrundung (10) im Querschnitt aus einer im spitzen Winkel Alpha zu einer Horizontalen (H) sich erstreckenden Abflachung besteht, die jeweils endseitig in eine Rundung (11,12) übergeht.
  3. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundungen (11,12), in welche die Abflachung (13) übergeht, einen Radius von 0,2 bis 0,4 mm aufweisen.
  4. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rundungen (11,12), in welche die Abflachung (13) übergeht, denselben Radius aufweisen.
  5. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) der Abrundung (10) sich über eine Abmessung erstreckt, die mehr als 20% der Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke entspricht.
  6. Kunststoffteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die außenseitige Abrundung (9) sich über einen Bereich von mehr als 15 bis hin zu mehr als 30% der Dicke der darunter anschließenden, von der Rundung nicht beeinflussten Wandstärke (W) erstreckt.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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