Untersuchungen zum Einbeulen zylindrischer Kunststoff- Flaschen

An leeren zylindrischen Kunststoff-Flaschen verschiedener Größe und verschiedenen Gewichts (verschiedener Wanddicke) wurden im Absaugversuch die Beuldrücke ermittelt. Stelltman den auf die physikalischen Eigenschaften des Flaschenmaterials bezogenen Beulwert in Abhängigkeit vom Verhältnis der Wanddicke bzw. der Zylinderlänge zum Zylinderradius dar, so ergeben sich für jede Flaschengröße Ausgleichsgeraden, welche die Beuldrücke für ein beliebiges Material und eine beliebige Wanddicke in einfacher Weise bestimmen lassen. Aufbauend auf den Kirchhoffschen Verzweigungssätzen führt die Messung der im Kopfraum gefüllter Flaschen auftretenden Unterdrücke zu Formeln, die den Anstieg und den Endwert des Unterdrucks, abhängig vom Verhältnis des Füllvolumens bzw. der Sauerstoffdurchlässigkeit der Flasche zum Kopfraumvolumen, wiedergeben. Als Testfüllgut wurde 10 %ige Ammoniumthioglykolatlösung verwendet. Der Unterdruck in parallel zu den Kunststoff-Flaschen untersuchten Glasflaschen erlaubt die Erfassung der Konstante der Sauerstoffverbrauchsgeschwindigkeit. Setzt man den sich durch Sauerstoffverbrauch aufbauenden Unterdruck demBeuldruck der Kunststoff-Flaschen gleich, so lässt sich der Einbeulzeitpunkt der Flaschen bestimmen. Auf die Bedeutung der Wanddicke zur Beherrschung von Unterdruck und Einbeulstabilität und den Temperatureinfluss auf den Endwert des entstehenden Unterdrucks wird kurz eingegangen.

Via suction test the bulging pressures of empty plastic bottles of various sizes and weights (different wall thicknesses) were determined. When describing the bulging value (as related to the physical properties of the bottle material) in dependence of the ration of wall thickness resp. cylinder length vs. cylinder radius compensation lines will be obtained for each bottle size allowing the determination of bulging pressures for any material and any wall thickness. Based on Kirchhoff's branching principles, measuring of the low pressures in the head space of filled bottles leads to formulas which will represent the increase and final value of the low pressure depending on the ratio of the filling volume resp. oxygen permeability vs. head space volume. A 10 % ammoniumthioglycolate solution was used as test liquid. The low pressure available in glass bottles which wereexamined together with the plastic bottles allows the determination of the oxygen consumption rate constant. When equating the low pressure developing from the oxygen consumption and the bulging pressure of the plastic bottles, the bulging time may be determined. The significance of the wall thickness controlling low pressure and bulging stability as well as the impact of the temperature on the final value of the low pressure obtained will be covered.