DE7227210U

DE7227210U - Einendig offener Behälter aus Kunststoff

Info

Publication number: DE7227210U
Application number: DE7227210U
Authority: DE
Original assignee: Schmalback Lubeca AG
Current assignee: Ardagh Metal Packaging Germany GmbH
Publication date: 1972-10-26

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE DR.-.NQ. R. DÖRING

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Schmalbach-Lubeca-V.'erke AG,
Braunschweig, Schmalbachstraße 1

"Einendig offener Behälter aus Kunststoff"

Die Erfindung betrifft einen einendig offenen, vornehmlich becherförmigen Behälter aus Kunststoff, z.B. Joghurtbecher, welcher vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt ist und einen einstückig an dem Boden anschließenden konischen Rumpf mit umfänglich wechselnder Wanddicke und ggfs. einen öffnungsseitigen Schweißflansch aufweist.

Bei der Fertigung von Bechern aus Kunststoff ist man im
Hinblick auf die Massenherstellung bestrebt, den Katerialaufwand für die Becher möglichst klein zu halten. Aus die-

sem Grunde wird angestrebt, die Eecherwandungen durch entsprechende Profilierungen ausreichend steif auszubilden,
so daß die Wandstärke gegenüber glattwandigen Bechern verringert werden kann.

Es sind Becher der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei denen die umfängliche Becherwand durch abv/echselnd und

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im wesentlichen parallel angeordnete innere und Süßere Längsrippen und Längsvertiefungen gewellt ist. Auf diese Weise . dienen die nach außen weisenden Rippenscheitel als Grifffläche, die für die Erfassung des Bechers dienen. Da diese Becher sich trotz der Formgebung der Rumpfwandur.g nicht ohne zusätzliche .Maßnahmen in ausreichend dünnwandiger Ausgestaltung fertigen lassen, ist es weiterhin bekanntgeworden, die Rippen der Umfangswandung des Bechers auf wenigstens einer Seite der Eecherwand an ihren Scheiteln gegenüber der Normaldicke des Bechers verstärkt auszubilden.

Diese bekannten Ausführungen von Bechern mit profilierter Umfangswand und den Verstärkungsrippen lassen zwar eine Materialeinsparung gegenüber den bisher bekannten glattwandigen Bechern zu, jedoch wird durch die Wellung der Umfangswand wegen der dadurch bedingten Wandflächenvergrößerung und bei Anordnung von Verstärkungsrippen durch diese Rippen wiederum ein erheblicher Teil des an den übrigen Umfangswandungen durch deren dünnere Ausbildung eingesparten Materials benötigt. Die bekannten Ausführungen der Becher sind somit hinsichtlich des Materialbedarfs den bekannten glattwandigen Bechern kaum überlegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Behälter aus Kunststoff so auszubilden, daß gegenüber glattwandigen Bechern gleichbleibender Wanddicke nicht nur eine

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erhebliche Materialeinsparnis, sondern auch eine prößere Elastizität der Becherwandungen ohne eine Verminderung ihrer Festigkeit erzielt wird.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe ist der einleitend näher beschriebene Behälter, v/elcher im folgenden auch kurz nut Becher bezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungewellter Ausbildung der Rumpfwandung verstärkte Wandzonen r.it zum Öffnungsrand weisender Richtungskomponente in wesentlich geringerer Breite als die übrigen Wandbereiche vorgesehen sind.

Durch die ungewellte Ausbildung der Rumpfwandung werden die bei den gewellten Bechern erforderlichen zusätzlichen Haterialaufwenduhgen vermieden und es können die zwischen den verstärkten Wandzonen befindlichen Wandbereiche gegenüber durchgehend glattwandigen Bechern wesentlich dünner ausgebildet werden, so daß die dort erzielte Materialersparnis wesentlich größer ist als der zusätzliche Materialaufwand, welcher für die verstärkten Zonen benötigt wird. Dabei wird durch die Anordnung der verstärkten Wandungszonen mit ihren zum Öffnungsrand weisenden Richtungskomponenten während der Herstellung des Bechers in den Wandzonen zwischen den Verstärkungssonen ein biaxiales Fließen des Werkstoffes erreicht. Hierdurch werden eine höhere Festigkeit sowie bessere physikalische Eigenschaften erzielt, die eine besonders dünnwandige Ausbildung der zwischen den Verstärkungszonen befindlichen Wandbereiche gestatten. Durch die

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. neue Ausbildung der Becher können in Vergleich ~u plattKändigen Bechern gleichbleibender Wanddicke und vergleicr^arer Belastbarkeit Materialersparnisse bis zu 3OJ erzielt werden.

Der Verlauf der verstärkten Wandzonen kann bei der neuen Becherausführung sehr unterschiedlich gestaltet sein.

Bei einer Ausführung der Erfindung sind verstärkte Wandzonen wenigstens teilweise geradlinig vom Boden zum öffnungsrand vor-· laufend angeordnet. Die verstärkten Wandzonen können dabei auf der Innen- oder Außenfläche des Bechers sichtbar bzw. spürbar in Erscheinung treten.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß verstärkte Wandzonen teilweise als geradlinig zum öffnungorand verlaufende und teilweise im Winkel hierzu verlaufende und miteinander verbundene Zonen ausgebildet sind. Bei dieser Ausführung ergibt sich eine Art Waffelmuster der VerstSrkungszonen, wobei jedoch die zwischen den Zonen befindlichen Bereiche stets wesentlich größer gehalten sind als die VerstSrkungszonen.

Eine andere Ausgestaltung des neuen Bechers kennzeichnet sich dadurch, daß verstärkte Wandzonen wenigstens teilweise schraubenlinienförmig ggfs. unter Bildung von Kreuzur.gsstellen verlaufen. Diese schraubenlinienförmigen VErstärkungszonen können

mit geradlinig oder geneigt verlaufenden Verstärkungszonen wahlweise kombiniert werden.

Die verstärkten Wandabschnitte, welche in Querschnitt einseitige Vorwölbungen bilden, sind gemäß der Erfindung so gestaltet, daß sie stufenlose übergänge zu den übrigen Wandbereichen bilden. Hierdurch wird nicht nur der Fließvorgang bein Spritzgießen günstig beeinflußt, sondern es werden auch Katerialspannungen weitgehend vermieden.

Vorteilhaft ist es, wenn auch der Behälterboden ir.it von der Bodenmitte ausgehenden verstärkten V/andzonen ausgerüstet ist. Diese im Boden befindlichen verstärkten Wandzonen können in die verstärkten Wandzonen der Umfangswand des Bechers übergehen oder aber versetzt zu diesen an der Umfangswand des Bechers auslaufen.

Die Bemessung der Viand- bzw. Bodendicke des Bechers wird gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung so vorgenommen, daß außerhalb der verstärkten Zonen die Wandungsdicke lediglich die Hälfte der Wanddicke in den verstärkten Zonen beträgt. Pei Joghurtbechern empfiehlt es sich, die Wanddicke in den verstärkten Zonen etwa in einer Dicke von 0,7 mm und in den anderen Zonen in einer Stärke von etwa 0,3 mm auszuführen. Pei diesen Wandstärken des Joghurtbechers wird noch eine ausreichende Steifigkeit und auch wie bei allen erfindungsgemäß ausgebildeten Bechern eine verbesserte Wärmestabilität erreicht.

Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele und weitere Einzelheiten der Erfindung wieder

Fig. 1 bis 3 geben Seitenansichten unterschiedlich ausgestalteter Becher nach der Erfindung wieder.

Fig. ^ und 5 zeigen Draufsichten auf verschieden ausgestaltete Böden der Becher nach der Erfindung.

Bei der Ausführung des Bechers nach Fig. 1 sind vom Schv?ißrand 3 zum Boden 6 hin geradlinig verlaufende verstärkte Wandzonen 4 vorgesehen, die über relativ schnal gehaltene umfänglich verlaufende Verstärkungszonen 10 miteinander verbunden sind und dünnere Wandungsbereiche 5 zwischen sich einschließen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind neben den vom Schweißrand 3 zum Boden 6 geradlinig verlaufenden Verstärkungszorien ^ im Winkel hierzu verlaufende Verstärkung3zonen 11 angeordnet, die untereinander Kreuzungsstellen bilden und ebenfalls Kreuzungsstellen mit den Verstärkungszonen¹!.

Im Beispiel der Fig. 3 sind auf dem Umfang der Eecherwandung schraubenlinienförmige Verstärkungszonen 12 vorgesehen, die entweder ausschließlich parallellaufende Verst&rkungszonen bilden oder aber, wie strichpunktiert angedeutet, mit weiteren Verstärkungszonen 12a in ebenfalls schraubenlinienfürniger Ausbildung Kreuzungsstellen bilden.

Nach dem Beispiel der Fig. k sind ebenfalls schraubenlinicnförmige Verstärkungssonen 12 auf der umfänglichen Becherwandung angeordnet, die ßgfs. kombiniert werden können nit geradlinig vom Schv;eißrand 3 zum Boden 6 verlaufenden Verstärkungszonen *J, wie dies strichpunktiert in der Fig. H angedeutet ist.

Die Anordnung der Bodenverstärkungen geht beispielsweise aus den Fig. 5 und 6 hervor. In den Fig. 5 und 6 ist eine versetzte Anordnung der Bodenverstärkungen 13 bzw. I¹J gegenüber den Wandverstärkungen erkennbar, wobei die Verstärkungszonen 1 '4 nach Fig. 6 im Bereich des Überganges des Bodens zu der Unfangswandung des Bechers noch gegabelt sind. Die Bodenverstärkungen können jedoch auch so verlaufen, daß sie jeweils in die Wandverstärkungen übergehen. Die Fig. 5 und 6 zeigen auch, daß die Verstärkungszonen 4 bzw. 12,12a einseitige Vorwölbungen bilden und stufenlos in die dünneren Wandungsbereiche 5 de3 Bechers übergehen.

Allen Ausführungsformen der beschriebenen Becher ist geneinsam, daß die verstärkten V/andzonen der Becher eine wesentlich geringere Breite als die übrigen Wandbereiche aufweisen und daß die Verstärkungszonen jeweils eine zum öffnungnrand weisende Richtungskomponente zeigen. Hierdurch wird bei der Herstellung der Becher ein Fließen des Werkstoffes von den verstärkten Wandzonen in die dünner ausgebildeten Wandbercichc erzielt, wobei die Fließrichtunc nicht nur wie bei glattwandif.en Pechern gerad linig vom Boden zum Schweißrand hin erfolgt, sondern auch eine

Umfangskomponente zeigt und somit sin biaxialer Fluß erzeugt wird, welcher zu einer wesentlichen Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Kunststoffes beitrügt. Die dünneren Wandbereiche sind sehr elastisch und bruchsicher, während die Verstärkungszonen für die erforderliche Gesamtsteifigkeit de3 Bechers sorgen. Dabei konnte festgestellt werden, daß die Wärmestabilität der erfindungsgemäß ausgebildeten Becher im Vergleich mit glattv/andigen Eechern wesentlich erhöht wird, Es ergibt sich eine Materialersparnis für die Herstellung der Becher im Vergleich zu glattwandigen Bechern von ca. 3^T, wenn die Verstärkungszonen etwa die doppelte Wandstärke aufweisen wie die zwischen diesen Zonen liegenden dünneren Wandteile.

Bei Verwendung der genannten Becher als Joghurtbecher haben sich in der Praxis Abmessungen von 0,3 nun für die dünneren Wandungsteile und 0,7 mm für die verstärkten Wandzonen bewährt.

Die vorbeschriebenen Wirkungen der Verstärkungszonen auf der Umfangswand des Bechers treten in gleicher Weise auch durch die Verstärkungszonen im Becherboden auf, so daß auch für die Bildung des Bodens nur ein relativ geringer Materialaufwand im Vergleich zu glattwandigen Bechern erforderlich ist.

Claims

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Schutzansprüche

1. Einendig offener, vornehmlich becherförmiger Behälter aus Kunststoff, z.B. Joghurtbecher, welcher im Spritzgußverfahren hergestellt ist und einen einstückig an dem Boden anschließenden konischen Rumpf mit umfänglich wechselnder Wanddicke und ggfs. einen öffnungsseitigen Schweißflansch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungewellter Ausbildung der Rumpfwandung verstärkte Wandzonen (¹J; 12 und 12a) mit zum öffnungsrand weisender Richtungskomponente in wesentlich geringerer Breite als die übrigen Wandbereiche (5) vorgesehen sind.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verstärkte Wandzonen wenigstens teilweise geradlinig vom Boden (6) zum öffnungsrand verlaufen.

3. Becher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß verstärkte Wandzonen teilweise als geradlinig vom Boden zum öffnungsrand und teilweise im Winkel hierzu verlaufend miteinander verbundene Zonen ausgebildet sind.

¹J. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verstärkte Wandzonen wenigstens teilweise schr&ubenlinienförr.ig, ggfs. unter Bildung von Kreuzungsstellen verlaufer..

Hoc

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5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ver<stärkten Wandzonen im Querschnitt einseitige Vorwölbungen mit stufenlosem Übergang zu den übrigen Wandbereichen bilden.

6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (6) mit von der Bodenmitte ausgehenden verstärkten Wandzonen (13Jl¹O ausgerüstet ist.

7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbzw. Bodendicke im Bereich außerhalb der Verstärkungszonen etwa die Hälfte der Dicke der Wand in den verstärkten Zonen beträgt.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Joghurtbechern die Wanddicke in den verstärkten Zonen etwa 0,7 mm und in den anderen Zonen etwa 0,3 nun beträgt.

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