Behälter zum Einfüllen von Flüssigkeiten oder fliessfähigen Substanzen
Es ist bereits allgemein bekannt, Behälter für Milch oder andere Getränke aus Papier, synthetischen Harzen oder anderen Materialien herzustellen und anstelle von Glasflaschen zu verwenden.
Als ein Beispiel dieser allgemein bekannten Behälter wird ein Tetraeder genannt. Bisher wurden aus Ersparnisgründen dünne und weiche synthetische Harze oder Papier für diese Art von Behältern verwendet, so dass sie als Ganzes flexibel sind und als Getränkebehälter nicht zuverlässlich sind; es lässt sich daher nicht behaupten, dass Behälter dieser Art ihren Zweck gut erfüllen. Wenn anderseits harte Qualitäten synthetischer Harze verwendet werden, sind solche Materialien für Behälter von Konsumgütern unerwünscht, da sie zu teuer sind.
Ferner sieht man auf dem Markt auch flaschenartige Behälter aus synthetischen Harzen. Dies spielt keine Rolle, wenn es sich um Behälter für verhältnismässig kleine Mengen handelt; sobald aber ein Fassungsvermögen für grössere Mengen benötigt wird, muss in Anbetracht der Belastungsfestigkeit eine grössere Wandstärke verwendet werden, wodurch aber, wie oben erwähnt, ein solcher Behälter hinsichtlich des Preises und des Materialaufwandes ungeeignet wird.
Ferner gab es bisher einen Behälter folgender Bauart: Eine Deckplatte aus einem plattenförmigen synthetischen Harz ist an einem Flansch aus synthetischem Harz an der Oberseite des Behälters angebracht und mit dem Flansch des Behälters gelenkig verbunden.
Wenn jedoch ein derart geformter Behälter mit grösserem Fassungsraum hergestellt wird, müssen nicht nur die Ausmasse des Gefässes vergrössert, sondern zur Gewährleistung der Festigkeit des Behälters auch dessen Wandstärken erhöht werden, was auch eine entsprechende Vergrösserung der Deckplatte bedingt. Somit ist zur Erzielung der erforderlichen Festigkeit auch eine grössere Stärke der Deckplatte erforderlich. Daher ist ein solcher Behälter im Hinblick auf den Materialaufwand unvorteilhaft.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Uberwindung der oben erwähnten Nachteile und die Schaffung eines neuartigen Behälters, der für ein benötigtes Fassungsvermögen aus verhältnismässig dünnem Material hergestellt werden kann und zudem in Massenproduktion mit einer verhältnismässig hohen Festigkeit herstellbar ist.
Die Erfindung betrifft somit einen Behälter zum Einfüllen von Flüssigkeiten und fliessfähigen Stoffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Behälters, ohne dass Materialabfälle entstehen.
Die charakteristischen Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, während Einzelheiten von Ausführungsmöglichkeiten der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung und den zugehörigen Zeichnungen zu entnehmen sind.
Fig. 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Behälters.
Fig. 2a und 2b sind perspektivische Ansichten der voneinander getrennten Gehäuseteile des Behälters nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer zweiten Ausführungsform des Behälters gemäss der Erfindung.
Fig. 4a und 4b sind perspektivische Ansichten der voneinander getrennten Gehäuseteile des Behälters nach Fig. 3, wobei der untere Teil teilweise geschnitten gezeigt ist.
Fig. 5 ist eine perspektivische Gesamtansicht des gleichen Behälters, bei welchem aber der Einfüllstutzen geschlossen worden ist, nachdem der Inhalt in den Behälter eingegossen war.
Fig. 6 zeigt teils im Aufriss und teils im senkrechten Schnitt, wie ein Behälter gemäss Fig. 3 auf einen anderen Behälter dieser Art gestellt werden kann.
Fig. 7 illustriert schematisch eine Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung der Behälter gemäss dieser Erfindung, wobei die Stellen jeder Produktionsphase durch strichpunktierte Rechtecke eingezeichnet sind.
Fig. 8 bis 12 zeigen verschiedene Phasen der Herstellung, wobei die Fig. 8a bis 10a die Beziehung zwischen den Formungswerkzeugen und den Materialen zeigen, während die Fig. 8b bis 10b die Werkstücke nach ihrer Formung darstellen.
Zunächst wird die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform des Behälters erläutert. Der Behälter weist einen wannenförmigen oberen Gehäuseteil 1 und einen ebenfalls wannenförmigen unteren Gehäuseteil 5 auf. Beide Teile 1 und 5 sind je mit einem nach aussen abstehenden Flansch 4 bzw. 6 versehen, der längs der Randkante der offenen Seite des betreffenden Gehäuseteiles verläuft. Eine Einfüllpartie 2 und eine Ausgusspartie 3 sind am oberen Gehäuseteil 1 vorhanden. In der dargestellten Ausführung ragt die Einfüllpartie 2 als Stutzen aus dem Behälter heraus, während die Ausgusspartie 3 nicht besonders herausragt. Es bestehen aber keine wesentlichen Schwierigkeiten, entweder beide Partien 2 und 3 aus dem Gehäuse herausragend oder derart auszubilden, dass dies bei keiner der Partien 2 und 3 der Fall ist.
Die Ausgusspartie 3 ist durch einen Teil 7 so verschlossen. dass dieser Verschluss geöffnet werden kann.
Gemäss der Darstellung ist ein Grifflappen 8 so an dem zu öffnenden Teil 7 angebracht, dass dieser Teil 7 mittels dcs Grifflappens 8 weggerissen werden kann.
Der obere und der untere Gehäuseteil 1 und 5 sind längs ihrer Flansche 4 und 6 zusammengefügt, um so den Behälter zu bilden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Nachdem der Inhalt durch den Einfüllstutzen 2 eingefüllt worden ist, kann der Einfüllstutzen 2 auf geeignete Art geschlossen werden, und wenn der Inhalt entleert werden soll, kann die Ausgusspartie 3 durch Wegreissen des Teiles 7 mittels des Grifflappens 8 geöffnet werden.
Im beschriebenen Beispiel haben der obere und der untere Gehäuseteil 1 und 5 rechteckigen Grundriss; aber auch eine zylindrische oder andere Form bietet keine Schwierigkeiten, wenn beide Flansche von übereinstimmender Form sind.
Es folgt nun die Erläuterung des zweiten Ausfüh rungsbeispieles, das in den Fig. 3 bis 6 gezeigt ist.
Gemäss Fig. 3 und 4a sind Einfüllstutzen 2' und die Ausgusspartie 3' mit dem zu öffnenden Teil 7' wieder an der oberen Fläche des oberen Gehäuseteiles 1' angebracht. Der Grifflappen 8' ist mit dem zu öffnenden Teil 7' verbunden, und der Flansch 4' ist längs der Randkante an der offenen Seite des Gehäuseteiles 1' gebildet.
In Fig. 4b ist ersichtlich, dass entlang der Randkante an der offenen Seite des unteren Gehäuseteiles 5' ein Flansch 6' von gleicher Gestalt wie der Flansch 4' des oberen Gehäuseteiles 1' vorhanden ist und dass ferner der Boden des Gehäuseteiles 5' eine Einbuchtung 9 aufweist, die gross genug ist, um den Einfüllstutzen 2' eines anderen, gleich ausgebildeten Behälters aufnehmen zu können. Da bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Ausgusspartie 3' aus der Oberseite des Gehäuseteiles 1' herausragt, ist eine weitere Einbuchtung 10 an der Bodenläche des unteren Gehäuseteiles 5'gebildet, um diese Ausgusspartie eines zweiten gleichen Behälters aufnehmen zu können.
Falls aber die Ausgusspartie 3' nicht herausragend ausgebildet ist, kann die Einbuchtung 10 weggelassen werden.
Der Behälter wird durch Zusammenfügen der Flansche 4' und 6' des oberen und des unteren Gehäuseteiles 1' und 5' gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Nach dem Einfüllen des Inhaltes durch den Einfüllstutzen 2' kann dieser durch Zusammenpressen und Versiegeln des Endrandes 2" geschlossen werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Zum Ausgiessen des Inhaltes kann die Ausgusspartie 3' durch Wegreissen des Teiles 7' mittels des Grifflappens geöffnet werden.
Beim Aufeinanderstellen von zwei oder mehr der beschriebenen Behälter wird jeweils der Einfüllstutzen des untenliegenden Behälters 2', wie in Fig. 6 gezeigt, in die Einbuchtung 9 im Boden des darüberliegenden Behälters eingeführt. Desgleichen tritt die Ausgusspartie 3' des untenliegenden Behälters in die Einbuchtung 10 des darüberliegenden Behälters ein. Dadurch lassen sich die Behälter stabil und ohne Platzverschwendung übereinander stapeln.
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Formgebung des oberen und des unteren Gehäuseteiles nicht auf die in den vorliegenden Zeichnungen dargestellte Form beschränkt, und es ist z. B. auch eine zylindrische Form möglich, vorausgesetzt, dass die Flansche 4' und 6' übereinstimmend geformt werden.
Wenn die Ausgusspartie 3' am oberen Gehäuseteil
1' herausragend geformt ist, muss die Bodenfläche des unteren Gehäuseteiles 5' nicht unbcdingt zwei getrennte Einbuchtungen 9 und 10 haben, sondern es genügt auch eine entsprechend vergrösserte Einbuchtung, die sowohl den Einfüllstutzen 2' als auch die Ausgusspartie 3' aufnehmen kann.
Falls in den oben aufgeführten Ausführungsbeispielen synthetische Harze als Material für die Gehäuseteile verwendet werden, kann z. B. der untere Gehäuseteil aus einem undurchsichtigen Material und der obere Gehäuseteil aus einem transparenten Material hergestellt werden. Dies ermöglicht ein gutes Aussehen, da das im Behälter enthaltende Getränk von aussen gut sichtbar ist und der Eindruck von Sauberkeit erweckt wird. Sodann können am Behälter Beschriftungen oder Bildzeichen angebracht werden, falls dies erwünscht ist.
Anhand der Fig. 7 und der folgenden Figuren wird nun das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Behälter beispielsweise erklärt.
In den Fig. 8 bis 12 ist die Gestaltung des herzustellenden Behälters die gleiche, wie in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel. Aber auch wenn die Gestaltung des Behälters eine andere ist, z. B. jene des ersten Ausführungsbeispieles, können die Fabrikate nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden. Ferner sei hier erwähnt, dass im folgenden Verfahrensbeispiel thermoplastische Harze in Form von Bandmaterial verwendet werden, aber auch wenn andere Qualitäten verwendet werden, kann das gleiche Verfahren leicht zur Anwendung kommen.
In Fig. 7 sind M1 und M aufgerollte Rohmaterialbänder, die in Intervallen und mit gleicher Laufgeschwindigkeit gleichzeitig mittels Rollenpaaren R1, R1 und Ro, R- in der gleichen Richtung S1 und S- in die Vorrichtung eingeleitet werden.
Der erste Verarbeitungsgang des Bandes M1 findet an der mit I bezeichneten Stelle statt, wie im einzelnen in Fig. 8 gezeigt wird, und der zweite Verarbeitungsgang an der mit II bezeichneten Stelle, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Das Band M wird durch einen dritten Verarbeitungsgang, der an der mit III bezeichneten Stelle stattfindet, bearbeitet, die in Fig. 10 gezeigt wird. Sodann findet der vierte Arbeitsgang an den zusammenlaufenden Bändern M1 und M2 an der mit IV bezeichneten Stelle statt, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
Der fünfte Verarbeitungsgang erfolgt an der mit V bezeichneten Stelle, wie in Fig. 12 gezeigt wird.
Gemäss Fig. 8a sind an der Verarbeitungsstelle I eine negative obere Pressform Pol'und eine positive untere Pressform P1 einander gegenüber auf beiden Seiten des Bandes M1 angeordnet, derart, dass sie sich in Richtung der gezeigten Pfeile gegensinnig zum und vom Band weg bewegen können. Erhebungen N und Q befinden sich an der oberen Fläche der positiven Pressform R1, während entsprechende Ausnehmungen N' und Q' an der negativen Pressform P1, ausgebildet sind.
Wie Fig. 8b erkennen lässt, wird der Flansch 4' durch das Zusammenwirken beider Pressformen aus einem Teil des Bandes M1 geformt, und der obere Gehäuseteil 1' mit dem Einfüllstutzen 2' und der Ausgusspartie 3' wird auf der vom anderen Band M2 abgekehrten Seite aus der Ebene des Bandes M1 herausgepresst.
Wenn es beim beschriebenen Vorgang Schwierigkeiten bereiten sollte, gleichzeitig auch die Öffnung im Einfüllstutzen 2' auszustanzen und den Teil 7' der Ausgusspartie 3' für das spätere Wegreissen vorzubereiten, kann dies vor dem dritten Verarbeitungsgang vorgenommen werden, der weiter unten beschrieben wird.
Je nach der Art der Verbindung des Grifflappens 8' mit der Ausgusspartie, kann gegebenenfalls darauf verzichtet werden, den Teil 7' an der Ausgusspartie 3' für das spätere Öffnen speziell vorzubereiten, da eine Öffnung zum Ausgiessen beim Wegreissen des Grifflappens 8' unter Umständen von selbst entsteht.
Wie nun in der Fig. 9a gezeigt ist, sind an der Verarbeitungsstelle II eine Trägervorrichtung T und ein beheizter Kolben S in Richtung der eingezeichneten Pfeile beweglich angeordnet. An der Trägervorrichtung T ist ein Amboss U angebracht zum Abstützen des Öffnungsteiles 7' der Ausgusspartie 3' des Gehäuseteiles 1' von dessen Innenseite. Während der Amboss U den Teil 7' trägt, wird der beheizte Kolben S gesenkt, wobei der Grifflappen 8' an den Teil 7' der Ausgusspartie 3' angeschweisst wird.
(Dies im Falle, dass sowohl das Band M1 als auch der Grifflappen aus thermoplastischem Harz bestehen.)
Der auf diese Weise behandelte Öffnungsteil 7' der Ausgusspartie 3', die auf dem oberen Gehäuseteil 1' geformt wurde, ist in Fig. 9b gezeigt, und erlaubt das Öffnen der Ausgusspartie 3' durch einfaches Wegreissen des Grifflappens 8'.
An der Verarbeitungsstelle III sind, wie in Fig. 10a gezeigt, eine positive Pressform V und eine entsprechende negative Pressform W in der Richtung der Pfeile zum oder vom Band M2 weg bewegbar angeordnet.
Dadurch kann der Gehäuseteil 5' mit dem Flansch 6' geformt werden, der die gleiche Gestalt wie der Flansch 4' des Gehäuseteiles 1' am gegenüberliegenden Band M1 hat. Das Ausbuchten des Gehäuseteiles 5' mittels der Pressformen V und W geschieht auf die vom Band M1 abgekehrte Seite des Bandes M2, wie Fig. 10a erkennen lässt. Am Boden der negativen Pressform W sind zwei Erhebungen I und J vorhanden, während die positive Pressform V zwei entsprechende Ausnehmungen K und L aufweist.
Mittels der Erhebungen I und J werden am Boden des erzeugten Gehäuseteiles 5' gleich- zeitig die Einbuchtungen 9 und 10 geformt, die zur späteren Aufnahme des Einfüllstutzens 2' und der Ausgusspartie 3' eines anderen, gleich ausgebildeten Behälters beim Übereinanderstapeln dieser Behälter bestimmt sind.
Nachdem die vorstehend beschriebenen Verarbeitungsgänge ausgeführt sind, laufen die beiden Rohmaterialbänder zusammen in die Verarbeitungsstelle IV, die in Fig. 11 gezeigt ist. Hier werden die beiden Flansche 4' und 6' des oberen und des unteren Gehäuseteiles 1' bzw. 5' durch in der Pfeilrichtung bewegliche Heizeinrichtungen E und F genau passend zusammengefügt und miteinander verschweisst.
Sodann werden, wie Fig. 12 zeigt, die beiden zusammengefügten Bänder M1 und M2 an der Verarbeitungsstelle V durch ein Schneidewerkzeug 0 durchgeschnitten, wobei die Flansche 4' und 6' am Rande der Gehäuseteile 1' und 5' bleiben, und dadurch wird der gewünschte Behälter erhalten.
Es ist auch möglich, die Heizeinrichtungen so zu gestalten, dass der Schneidvorgang gleichzeitig mit dem Heizprozess für das Zusammenfügen der Flansche 4' und 6' erfolgt, so dass der oben genannte separate Schneidvorgang hinfällig wird.
Das Eingiessen der Flüssigkeit kann nach Beendigung des an der Verarbeitungsstelle V gezeigten Vorganges erfolgen (nämlich unmittelbar nach der Fertigstellung des Behälters), gefolgt von der Verschliessung des Einfüllstutzens 2'. Es ergeben sich auch keine Schwierigkeiten, wenn je nach den Umständen die Reihenfolge der Vorgänge abgeändert wird, wenn z. B. das Einfüllen der Flüssigkeit und das Verschliessen des Einfüllstutzens vor Erreichung der Verarbeitungsstelle V durchgeführt werden und das Abschneiden hernach an der Stelle V erfolgt.
Das beschriebene Verfahren zur Herstellung der Behälter ist ausserordentlich rationell, ganz besonders dann, wenn die oberen und die unteren Gehäuseteile je in mehreren parallelen Reihen aus den entsprechend breiteren Rohmaterialbändern gebildet werden. Die Ausgiebigkeit wird noch erhöht, wenn die Breite der Rohmaterialbänder M1 und M2 in Berücksichtigung der Flanschenbreite, der an den Gehäuseteilen zu bildenden Flanschen, richtig gewählt wird, wodurch jeglicher Ma terialabfall vermieden werden kann. Da auch der Einfüllprozess gleichzeitig an mehreren parallelen Reihen von Behältern erfolgen kann, ist es auch möglich, die Einfülleistung zu steigern.
Die erzeugten Behälter haben den Vorteil, dass sie im Vergleich zu ihrem Fassungsvermögen aus relativ dünnem Material hergestellt werden können, ohne an Festigkeit einzubüssen. Dadurch werden die Behälter verhältnismässig leicht und billig. Der Gestehungspreis lässt sich durch das beschriebene rationelle und abfallfreie Herstellungsverfahren weiter senken. Ein weiterer Vorteil der Behälter liegt in der leichten Einfüllmöglichkeit und in der stabilen und raumsparenden Stapelbarkeit.