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Behälter aus steif-elastischem Kunststoffmaterial
Die Erfindung bezieht sich auf Kunststoffbehälter und betrifft dabei insbesondere solche Behälter aus steif-elastischem Material. Erfindungsgemäss wird ein neuer Weg gewiesen, solche elastische Kunststoff- behälter auf einfache Weise und ausreichend dauerhaft verschliessbar zu gestalten. Die gemäss der Erfin- dung ausgebildeten Behälter eignen sich insbesondere für die Verpackung von giessfähigem festem, halb- festem oder flüssigem Material oder in einfacher Weise in einen solchen Zustand überführbarem Material.
Sie können mit besonderem Vorteil für die Verpackung von Lebensmitteln, beispielsweise Milch oder Milchprodukten, wie Sahne, Sauermilch, Joghurt oder ähnliches, eingesetzt werden und sind insbesondere als Einwegbehälter für solche Verpackungszwecke gedacht.
Es ist bekannt, Verpackungsbehälter, die vergleichsweise grosse Öffnungen zur Entnahme des verpackten Materials aufweisen und als Massenartikel täglich in grossen Mengen in den Handel gebracht werden müssen, beispielsweise also die bekannten Glasmilchflaschen, in besonders einfacher Weise dadurch zu verschliessen, dass auf die Behälteröffnung, beispielsweise also auf die Milchflaschenöffnung, eine Metallfolienkappe aufgelegt und dann fest an den die Ausgussöffnung umgebenden Hals angedrückt wird.
Dieser Metallfolienverschluss ist heute in bezug auf seine Wirtschaftlichkeit mit keinem andern Verschluss zu vergleichen, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist, dass eine besonders einfache Kennzeichnung der Metallfolie und damit eine Kennzeichnung der verpackten Ware möglich ist. Diese Vorteile werden bei der Verpackung z. B. von Milch und Milchprodukten in Metallfolien verschlossenen Glasflaschen täglich im weitesten Umfang ausgenutzt.
Ein weiterer Vorteil des Verschlusses durch eine solche Metallfolienkappe ist der, dass es möglich ist, die Milchflasche in einfachster Weise ausreichend tropfdicht zu verschliessen. Der Hals der Milchflasche ist dabei an seinem Aussenrand mit einem Rippensystem versehen. Durch das Andrücken des Randes der Metallfolienkappe an diesen Hals wird durch Hinterschneiden der Metallfolie ein praktisch tropfdichter Verschluss geschaffen.
Die Voraussetzung für einen solchen Metallfolienverschluss ist, dass das Behältermaterial des Halses an der Ausgussöffnung ausreichend stabil ist. Einmal wird dieser Hals während des Verschlussvorganges einem verhältnismässig starken Druck in axialer und in Querrichtung ausgesetzt und muss diesem Druck widerstehen, zum andern darf auch nach dem Verschliessen des Behälters die Wandung der Ausgussöffnung nicht elastisch verformbar sein, weil durch eine, z. B. beim Transport oder dem Verkauf dieses Behälters, unfreiwillig eintretende Verformung der tropfdichte Verschluss zwischen Behälterhals und aufgebrachter Metallfolienkappe zerstört wird. Die Metallfolie aus beispielsweise Aluminium ist ja nur unelastisch verformbar.
Während also bei einer solchen unerwünschten Verformung des Behälterhalses dieser auf Grund seiner Elastizität seine ursprüngliche Gestalt nach Beendigung der Druckeinwirkung wieder annimmt, trifft dieses für die Aluminiumfolie nicht zu. Hiedurch ist der ursprünglich hergestellte feste und tropfdichte Verschluss zwischen Folienkappe und Behälterhals nicht mehr gewährleistet. Die hier geschilderten Schwierigkeiten sind einer der wesentlichen Gesichtspunkte, warum sich auf dem beschriebenen Verpackungs- gebiet Kunststoffbehälter aus den heute wohlfeilen Kunststoffen, wie Polyäthylen oder Polypropylen, bisher nicht haben durchsetzen können.
Es ist bekannt, dass diese hochpolymeren Kohlenwasserstoffe stets eine gewisse Elastizität besitzen und somit zu dem geschilderten nachteiligen'Verhalten beim Versuch, solche Behälter mit Metallfolien zu schliessen, führen. Dieses gilt insbesondere für materialarme dünnwandige
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Kunststoffbehälter, die auf Grund ihres geringen Materialwertes als Einwegpackungen eingesetzt werden könnten. Zwar sind schon verschiedene Versuche zur Herstellung solcher Einwegpackungen für beispielsweise Milch oder Milchprodukte auf der Basis von Kunststoffen entwickelt worden, keiner dieser Vorschläge konnte jedoch die bei Glasmilchflaschen bekannte Verschlusstechnik verwenden und keiner dieser Vorschläge hat sich bisher in der Praxis wirklich durchgesetzt.
Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dem durch besondere Ausgestaltung des Behälterhalses die ge- schilderten Schwierigkeiten beseitigt werden, so dass solche Kunststoffbehälter den bekannten Glasflaschen in ihrer Brauchbarkeit entsprechen. Die erfindungsgemäss gestaltete Ausgussöffnung solcher Kunststoffbehälter besteht dabei ebenfalls aus dem elastischen Kunststoff. Der Behälterhals ist jedoch durch seine besondere Formgebung in jeder Richtung des Raumes so versteift, dass die an sich elastischen Eigenschaften des Materials hier an der Ausgussöffnung des Behälters durch ein starres und festes Gefüge ersetzt werden.
Insbesondere gelingt es dabei erfindungsgemäss, den gesamten Behälter einschliesslich seines Halses materialarm, d. h. so dünnwandig auszubilden, dass eine wirtschaftliche Einwegpackung geschaffen ist, die den heutigen Anforderungen auf dem Verpackungsgebiet gerecht wird und hiedurch wesentliche Vorteile gegenüber den unhandlichen Glasflaschen bietet. Der Ersatz der heute allgemein üblichen Glasflaschen auf dem Sektor der Verpackung von Milch und Milchprodukten durch entsprechende und auf den Maschinenpark der Molkereien und Milchverwertungen eingestellte Kunststoffbehälter hat noch einen andern wichtigen Vorteil. Es ist bekannt, dass sich Glassplitter auch bei der sorgfältigsten Kontrolle und die damit verbundene Verletzungsgefahr innerhalb der Milchverarbeitung oder beim Verbraucher niemals ganz ausschalten lassen.
Auch bei der sorgfältigsten Kontrolle hat noch heute die Milchverwertung mit Schadensfällen durch Glassplitter zu rechnen. Es ist daher umso erstaunlicher, dass bisher die Glasflaschen nicht durch Kunststoffbehälter verdrängt wurden. Grund hiefür ist, dass bisher keine die Glasflasche ersetzende
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geholfen.
Gegenstand der Erfindung ist ein geblasener Behälter aus steif-elastischem Kunststoffmaterial, wie Niederdruckpolyäthylen oder-polypropylen, insbesondere als materialarme, dünnwandigeEinwegpackung, die wenigstens teilweise durch eine Struktur von Vertiefungen bzw. Erhöhungen in der Behälterwandung gegen Druckverformung stabilisiert ist, welcher Behälter dadurch gekennzeichnet ist, dass der Behälterhals durch wenigstens zwei, entsprechend der Behälterwandung im wesentlichen gleichbleibend dünnwandige, an der Aussenfläche vorzugsweise abgeflachte Ringwülste gebildet ist,
die eine entsprechend dünnwandige Ringnut zwischen sich einschliessen und wobei gleichzeitig durch axiale Stege auf wenigstens einem Ringwulst und/oder in der Ringnut ein engmaschiges scharfkantiges Netzwerk von Erhöhungen und Vertiefungen am Behälterhals ausgebildet ist. Die Erfindung geht also davon aus, dass es zum Ersatz der Glasflasche durch einen Kunststoffbehälter insbesondere notwendig ist, den Behälterhals ausreichend zu verfestigen.
Durch das Netzwerk von ringförmigen, die Ausgussöffnung umgreifenden Stegen und senkrecht dazu verlaufenden axialen Rippen gelingt erfindungsgemäss eine solche Versteifung, dass die elastischen Eigenschaften des Behältermaterials am Behälterhals aufgehoben sind.
Der erfindungsgemässe Behälterhals ist dabei also derait ausgestaltet, dass er durch wenigstens zwei durch eine Ringnut voneinander getrennte Ringwülste gebildet ist. Es schliesst sich also hier an einen Ringwulst eine Ringnut an. An diese wieder schliesst sich ein weiterer Ringwulst an. Schon zwei in sich geschlossene Ringkragen oder-Wülste mit einer dazwischenliegenden in sich geschlossenen Ringnut ergeben eine überraschende Stabilisierung des Behälterhalses. Gegebenenfalls kann die Zahl der Ringwülste und dementsprechend die der dazwischenliegenden Ringnuten erhöht werden.
Bevorzugt weisen alle Ringwülste die vorerwähnten, axial verlaufenden Stege bzw. Rippen auf, wobei gegebenenfalls auch die Ringnut zur Gewinnung einer maximalen Stabilität des Behälterhalses solche axiale Versteifungsstege enthalten kann. Alle diese Konstruktionsteile gemäss der Erfindung sind dabei aus dem steif elastischen Kunststoff hergestellt.
Zweckmässigerweise sind die Ringwülste an ihrer Aussenseite abgeflacht. Insbesondere wird es dabei bevorzugt, dass diese Ringwülste den gleichen Aussendurchmesser aufweisen, so dass durch diese Ringwül- ste eine einheitliche äussere zylindrische Fläche gebildet wird, an die beim Verschluss der Ausgussöffnung mit der Metallfolienkappe der Metallfolienrand angedrückt wird. Erfindungsgemäss wird es weiterhin besonders bevorzugt, dass die Ringwülste in sich wieder durch zwei über die axial verlaufenden Rippen miteinander verbundene, ringförmige Rippen mit dazwischenliegender flacher Ringnut gebildet sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen dann innerhalb dieser Ringnut des jeweiligen Ringwulstes die axial-verlaufenden Versteifungsrippen.
Beim erfindungsgemässen Behälter wird es weiterhin bevorzugt, dass durch das Netzwerk von ringförmigen und axialen Rippen bzw. Stegen eine im wesentlichen zylindrisch
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bundene, ringförmige Rippen mit dazwischenliegender flacher Ringnut gebildet sind. Bei dieser bevorzug- ten Ausführungsform der Erfindung liegen dann innerhalb dieser Ringnut des jeweiligen Ringwulstes die axial-verlaufenden Versteifungsrippen. Beim erfindungsgemässen Behälter wird es weiterhin bevorzugt, dass durch das Netzwerk von ringförmigen und axialen Rippen bzw. Stegen eine im wesentlichen zylindrisch abgeflachte Aussenfläche des Behälterhalses gebildet wird. Jeder einzelne, durch dieses Netzwerk gebil- dete Ringwulst dient in dieser Form zum Andrücken des Randes der Metallfolienkappe.
Es wird dann wie- der durch Hinterschneiden der Metallfolie ein fester und ausreichend dauerhafter Originalverschluss erzielt, der, ebenso wie der entsprechende Verschluss an der Glasmilchflasche, sogar praktisch tropfdicht ist. Er- findungsgemäss hat also das Rippennetzwerk an der Aussenseite des Behälterwerkes zwei Funktionen. Es wirkt in erster Linie stabilisierend auf den Behälterhals und gibt erstmalig die Möglichkeit, Kunststoff- behälter mit den an sich bekannten Metallfolienkappen zu versehen. Weiterhin gibt es die Grundlage für einen innigen Kontakt zwischen Behälterwandung und Metallkappe und ist damit Anlass zu dem festen und dauerhaften Verschluss.
Die neuen Kunststoffbehälter sind insbesondere materialarme, dünnwandige Behälter. Dieses ergibt sich aus ihrer bevorzugten Verwendung als Einwegpackung. Einer der Vorteile des erfindungsgemäss ge- schilderten Behälters ist nun der, dass auch der Behälterhals in der Wandstärke nicht von der des sonstigen Behälterkörpers abzuweichen braucht. Durch die erfindungsgemäss versteifende Konstruktion des Behälterhalses wird dem dünnwandigen, elastischen Material eine solche Festigkeit in jeder Richtung verliehen, dass an dieser Stelle des Behälters die Elastizität durch eine ausreichende Festigkeit ersetzt worden ist.
Der Vorteil, nicht nur für die Wirtschaftlichkeit, sondern auch für die Herstellung des Behälters, ist ersichtlich. Kunststoffbehälter werden heute üblicherweise nach dem Blasverfahren hergestellt, bei dem ein plastischer Kunststoffschlauch in eine im allgemeinen zweiteilige Form eingelegt und hierin zu seiner endgültigen Form aufgeblasen wird. Dieser Herstellungsgang bewirkt es, dass, abgesehen von geringen Schwankungen, im wesentlichen eine gleichbleibende Wandstärke des Gesamtbehälters erzielt wird.
Dieses wirtschaftliche Blasveriahren kann zur Herstellung der erfindungsgemässen Kunststoffbehälter eingesetzt werden, so dass also ein plastischer, erwärmter Kunststoffschlauch bei der bevorzugten Herstellung der Behälter gemäss der Erfindung in eine Form eingebracht wird, die am Behälterhals die geschilderte Anordnung von netzförmigen Rippen bzw. Stegen vorgebildet enthält. Durch einfaches Aufblasen und Erhärtenlassen des Behälters in der Form wird in an sich bekannter Weise der fertige Behälter gebildet. Als Wandstärke eignen sich schon Bruchteile eines Millimeters, beispielsweise bei Gefässen von etwa 200 cm3 Inhalt eine solche im Bereich von 0, 5 mm, z. B. 0, 3 - 0, 4 mm.
Der erfindungsgemäss gestaltete Behälter eignet sich insbesondere als Einwegpackung für Milchprodukte, wie Joghurt, Sahne, Milch, Buttermilch oder ähnliches. Er hat hiefür zweckmässigerweise eine zylindrische Form und die Ausgussöffnung wird so gross gehalten, dass man leicht mit einem Löffel in den Behälter gelangen kann. Für die Verwendung als Joghurtbehälter wird die Höhe zweckmässigerweise derart bemessen, dass man mit einem Teelöffel das Gefäss entleeren kann. Der Behälter kann an Stelle der heute üblichen Glasflaschen unmittelbar in den Maschinen und Vorrichtungen der Milchverwertung eingesetzt werden.
Da jedoch auf Grund der geringen Wandstärke der Preis des Behälters sehr niedrig ist, kann er als Einwegbehälter im Gegensatz zur Glasflasche nach der Benutzung vernichtet werden. Überraschenderweise hat es sich dabei weiterhin gezeigt, dass gerade die Milchprodukte in solchen dünnwandigen Be- hältern aus Niederdruckpolyäthylen besonders appetitlich verpackt wirken und daher diese Behälter nicht nur ein vollwertiger Ersatz für das Glas sind, sondern sogar auch in dieser Hinsicht dem Glas gegenüber Vorteile aufweisen.
In der anliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt einen beispielsweise für die Herstellung und Verpackung von Joghurt geeigneten Kunststoffbehälter gemäss der Erfindung. Der Behälter 1 trägt oben den erfindungsgemäss versteiften Hals, der die Ausgussöffnung 2 umschliesst. Diese Ausgussöffnung 2 ist in Fig. 2, die eine Draufsicht auf den Behälter 1 darstellt, als innerer Kreis ersichtlich.
Die Wahl der Ausgestaltung des Behälterhalses gemäss der Erfindung ist in den Fig. 3,4 und 5 ersichtlich, die den in Fig. 1 mit III bezeichneten Halsabschnitt in schematischer Darstellung und im Schnitt zeigen. In Fig. 3 sind zwei Ringwulste 4 ersichtlich, die durch eine Ringnut 3 voneinander getrennt sind. Die Ringwulste 4 tragen die axial-verlaufenden Versteifungsrippen 5 und sind insgesamt gebildet durch jeweils zwei ringförmige, horizontal liegende Rippen, die durch die axial-verlaufenden Versteifungsrippen 5 miteinander verbunden sind und hiebei das gezeigte Netzwerk an der Aussenfläche der Ringkragen bilden.
Diese Ausbildung der Ringwulste ist noch besser ersichtlich in den Fig. 4 und 5, die zeigen, dass die vergleichsweise tief-verlaufende Ringnut 3 oben und unten durch einen horizontal-verlaufenden Steg der angrenzenden Ringwulste begrenzt wird, an welche Stege sich die flache, eingearbeitete Ringnut
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