Verpackungsbehälter für blockförmig zusammenhaltenden Inhalt und für flüssigen Inhalt
Die Erfindung bezieht sich auf Verpackungsbehälter für blockförmig zusammenhaltenden Inhalt und für flüssigen Inhalt, wobei der Behälter mit offener, mit einem Deckel verschliessbarer oberer Fläche und sich vom Boden zu dieser offenen Fläche im wesentlichen konisch erweiternder Umfangswand versehen ist und Wandungsbereiche zum Lösen eines blockförmig zusammenhaltenden Behälterinhaltes bzw. zum Ausgleichen eines nach dichtem Verschliessen des Behälters in seinem Innern entstehenden Unterdruckes ausgebildet sind.
Bei Verpackungsbehältern für blockförmig zusammenhaltenden Inhalt, beispielsweise Speiseeis, Pudding und dergl., tritt das Problem auf, den blockförmig zusammenhaltenden Behälterinhalt in einfacher und sicherer Weise im Behälterinneren lösen und aus dem Behälter nehmen zu können. Für Speiseeisbehälter ist deshalb auch bereits bekannt, ein Loch im Behälterboden vorzusehen, damit der blockförmige Inhalt mit Hilfe eines Fingers ausgestossen werden kann. Dabei muss der blockförmige Behälterinhalt an seiner Unterseite mit einem zusätzlichen Abschlussboden versehen sein, oder es muss ein solcher zusätzlicher Boden in den Behälter über das Loch eingelegt werden. Wenn der Behälterinhalt, beispielsweise das Speiseeis, teilweise flüssig wird, läuft diese Flüssigkeit durch das Bodenloch aus und verschmutzt die Hände und gegebenenfalls die Kleidung des Benutzers.
Andererseits tritt bei Verpackungsbehältern für Flüssigkeiten, insbesondere Fruchtsäfte, das Problem auf, dass derartige Flüssigkeiten vielfach heiss in den Verpackungsbehälter eingefüllt werden müssen und der Verpackungsbehälter mit dem heissen Inhalt luftdicht verschlossen werden muss. Nach dem Verschliessen bildet sich dann im Inneren des Verpackungsbehälters ein Unterdruck, der, wenn er nicht in geeigneter Weise durch dazu vorgebildete Wandungsteile ausgeglichen wird, dazu führt, dass die dünnen Behälterwände einknicken und eventuell undicht werden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verpackungsbehälter zu schaffen, der billig und einfach hergestellt werden kann und der bei Benutzung als Verpackung für blockförmig zusammenhaltenden Inhalt ein leichtes, bequemes Lösen des Inhaltes ermöglicht und der bei Benutzung als Verpakkung für Flüssigkeiten, insbesondere Fruchtsäfte, einen sicheren Ausgleich von eventuell entstehendem inneren Unterdruck ermöglicht. Der Behälter soll dabei auf jeden Fall an seinem Boden und seiner Umfangswand dicht sein und bei luftdichtem Verschluss auch diesen luftdichten Abschluss auf lange Zeit gewährleisten.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Behälterboden in Art einer Membran auf die offene Fläche des Behälters zu beweglich ausgebildet ist.
Dieser membranartig bewegliche Behälterboden ermöglicht einerseits ein bequemes sicheres Lösen von blockartig zusammenhaltendem Behälterinhalt. Andererseits bietet der membranartig bewegliche Behälterboden den Vorteil eines sicheren vollständigen Ausgleichs von im Inneren des Behälters entstehendem Unterdruck. Man würde zwar zunächst annehmen, dass im oberen Behälterteil angeordnete membranartige Elemente für den Ausgleich eines Unterdruckes zweckmässiger seien. Tatsächlich ist aber die membranartig bewegliche Ausbildung des Behälterbodens für den Unterdruckausgleich wesentlich günstiger, da membranartig bewegliche Behälterteile zunächst einmal nach aussen stehen müssen, um beim Enstehen des inneren Unterdruckes einwärts treten zu können.
Sollten die membranartig beweglichen Teile am oberen Bereich des Behälters, beispielsweise dessen Deckel, vorgesehen sein, dann würden sie einen zusätzlichen, für den Behälterinhalt vielfach nachteiligen Luftraum bilden, während der membranartig beweglich ausgebildete Boden keinen zusätzlichen Luftraum ober halb des Füllgutes bedingt, sondern die normale, durch das sichere Aufsetzen und Versiegeln des Deckels bedingte Füllhöhe des Behälters zulässt. Wenn sich dann das Füllgut zusammenzieht und durch Kondensation oberhalb des Füllgutes ein Unterdruck im Behälter ausgebildet wird, hebt der Behälterboden das flüssige Füllgut in dem Inneren des Behälters an und gleicht damit den Unterdruck aus.
Darüber hinaus bestehen noch weitere Vorteile.
Beispielsweise wird der Behälter wesentlich stossfester, auch wenn seine Wände relativ dünn ausgebildet sind.
Bei Benutzung als Speiseeisbehälter ist es dem Benutzer vollkommen freigestellt, ob er das Speiseeis als Block aus dem Behälter nehmen will oder ob er das Speiseeis unmittelbar aus dem Behälter verzehren will. In beiden Fällen ist der Benutzer gegen Verschmutzen seiner Hände bzw. seiner Kleidung sicher.
Einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform des Verpackungsbehälters mit a) fest eingedrücktem blockförmigen Behälterinhalt, b) gelöstem blockförmigen Behälterinhalt, c) noch heissem flüssigen Behälterinhalt nach dem luftdichten Verschliessen und d) abgekühltem flüssigen Inhalt nach erfolgtem Unterdruckausgleich;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Verpakkungsbehälters gemäss der Erfindung in den gleichen vier Darstellungen wie Fig. 1;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Verpakkungsbehälters gemäss der Erfindung in den vier Darstellungsweisen wie Fig. 1 und
Fig. 4 eine gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 3 etwas abgewandelte Ausführung des Verpakkungsbehälters gemäss der Erfindung in der vierfachen Darstellungsweise gemäss Fig. 1.
In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel weist der Verpackungsbehälter im wesentlichen die Form eines Bechers auf, dessen Boden als Membran mit ringförmi- gen konzentrischen Wellen 2 und dessen Umfangswand 1 sich konzentrisch nach oben erweiternd ausgebildet sind. Im mittleren Teil ist der Membranboden zu einem nach dem Behälterinneren ragenden Vorsprung 3 ausgebildet, der sich in flacher Lage des Bodens, wie sie in den linken Teilen a) und c) der Fig. 1 gezeigt ist, in die obere Ebene der Wellen 2 legt und dadurch für einen blockförmigen Behälterinhalt 4 eine mit den oberen Kämmen der Wellen 2 abschliessende Auflage bildet. Im Beispiel der Fig. 1 trägt der blockförmige Behälterinhalt 4 an der dem Behälterboden 2, 3 benachbarten Seite einen zusätzlichen Boden 5 aus einer dünnen Pappscheibe oder Hartpapierscheibe.
Dieser zusätzliche Boden 5 ist aber im Rahmen der Erfindung nicht notwendig. An der dem oberen Behälterrand 7 benachbarten Ende trägt der blockförmige Behälterinhalt 4 einen Deckel 6 in Form einer dünnen Pappscheibe oder Hartpapierscheibe.
Der obere Rand 7 des Behälters 1 ist mit einer Hinterschneidung ausgebildet, um einen luftdicht abschliessenden Behälterdeckel 8 aufsetzen und gegebenenfalls am Umfangsrand versiegeln zu können, wie dies in den Teilen c) und d) der Fig. 1 gezeigt ist.
Zum Lösen eines blockförmig zusammenhaltenden Behälterinhaltes 4 hat der Benutzer lediglich mit einem Finger den mittleren, nach innen ragenden Vorspung 3 des Behälterbodens nach dem Behälterinneren zu drükken. Dadurch löst sich der blockförmige Behälterinhalt 4 von den Behälterseitenwänden 1 und kann in Form eines Blockes aus dem Behälter 1 genommen werden. Bei sich verhältnismässig fest an der Innenfläche des Behälters 1 ansetzendem Inhalt wie Speiseeis kann durch kurzzeitiges Eintauchen des gefüllten Behälters 1 in warmes Wasser ein schnelles und sicheres Lösen des Behälterinhaltes 4 von der Innenfläche des Behälters 1 erreicht werden. Dabei besteht keine Gefahr, dass das Wasser in irgendeiner Weise in das Innere des Behälters 1 eindringen kann.
Wenn der Behälter nach Fig. 1 als Verpackung für flüssigen Inhalt, beispielsweise Fruchtsaft, gedacht ist, kann zunächst der Behälterinhalt in heissem Zustand bis zur Füllhöhe 9 eingefüllt werden. Es wird dann der Deckel 8 aufgesetzt und ringsum versiegelt. Beim Erkalten des Behältersinhaltes entsteht in dem Raum zwischen der Flüssigkeitsoberfläche 9 und dem Deckel 8 ein Unterdruck, durch den der Behälterinhalt nach oben gezogen und der membran artig ausgebildete Boden 2, 3 nach einwärts gezogen wird, wie dies Teil d) der Fig. 1 zeigt.
Im Beispiel der Fig. 2 ist eine etwas andere Becherform des Behälters gewählt. Die Umfangswände 1 des Behälters, der obere Behälterrand 7 und der blockförmige Behälterinhalt 4 mit seiner Deckplatte 5 sind aber, abgesehen von der geringfügig anderen Formgebung, in grundsätzlich gleicher Weise wie im Beispiel der Fig. 1 ausgebildet. Im Unterschied zum Beispiel der Fig. 1 ist hier der Behälterboden 13 flach ausgebildet und mit einem balgartigen Umfangsrand 12 versehen, der als Verlängerung der Umfangswand 1 des Behälters angeordnet ist. In diesem balgartigen Umfangsrand 12 sind ringsumlaufende, sich radial nach aussen erstreckende Rippen ausgebildet, die ein Zusammendrücken des balgartigen Umfangsrandes axial zum Behälter ermöglichen.
Wie der Teil b) der Fig. 2 zeigt, kann ein blockförmig zusammenhaltender Behälterinhalt 4 durch Eindrücken des Bodens 13 und Zusammendrücken des ringumlaufenden balgartigen Randteiles 12 von der Innenfläche der Behälterwand 1 gelöst und durch die Öffnung des Behälters gestossen werden. Um zu verhindern, dass sich Behälterinhalt in die Rippen des balgartigen Umfangsrandes 12 setzt, kann in diesem Beispiel eine den unteren Bereich des Blockes 4 umgebende Manschette 14 aus Papier oder dergl. vorgesehen sein.
Diese Manschette 14 kann sich auch über die Bodenfläche des Blockes 4 erstrecken, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.
In entsprechender Weise ermöglicht es der balgartige Umfangsrand 12 des Bodens 13 auch, einen inneren Unterdruck in dem Behälter auszugleichen, wie dies in den Teilen c) und d') der Fig. 2 angedeutet ist. In diesem Beispiel ist der Behälter wiederum bis zur Füllhöhe 9 mit heissem Inhalt, beispielsweise Fruchtsaft, gefüllt und mit dem Deckel 8 verschlossen und versiegelt worden. Beim Abkühlen des flüssigen Behälterinhaltes und beim Kondensieren des in dem Raum zwischen dem Füllspiegel 9 und dem Deckel 8 vorhandenen Dampfes zieht der dort entstehende Unterdruck den flüssigen Behälterinhalt bis zu einem wesentlich kürzeren Abstand an die Unterseite des Deckels 8. Dabei zieht sich der balgartige Umfangs rand 12 des Bodens 13 in der in Teil d) der Fig. 2 gezeigten Weise zusammen.
Im Beispiel der Fig. 3 sind wiederum die Umfangswände 1, dessen oberer Rand 7 und der blockförmige Behälterinhalt 4 mit seinen beiden Böden 5 und 6 in gleicher Weise wie im Beispiel der Fig. 1 ausgebildet.
Der membranartige Behälterboden ist in diesem Beispiel als Hohlboden, d. h. mit einem sich vom unteren Behälterrand 15 nach dem Behälterinneren erstreckenden ringsumlaufenden Bodenkragen 16 ausgebildet. Der von diesem Kragen 16 umgebene eigentliche Boden ist als Schnappmembranteil 17 ausgebildet, der eine kugelflächenförmige Wölbung und sich mit dieser Wölbung, wie in den linken Teilen a) und c) der Fig. 3 gezeigt, nach unten oder, wie in den rechten Teilen b) und d) der Fig. 3 gezeigt, nach oben erstrecken kann. In seinem mittleren Bereich ist der Schnappmembranteil 17 zu einem nach dem Behälterinneren ragenden Vorsprung 18 ausgebildet.
Dieser Vorsprung 18 ist in seiner Höhe so bemessen, dass er in der nach unten geschnappten Lage des Schnappmembranteiles 17 mit dem oberen Rand des Bodenkragens 16 abschneidet und dadurch zusammen mit diesem oberen Rand des Kragens 16 eine Auflage für den zusätzlichen Boden 5 des blockförmigen Behälterinhaltes 4 bildet. Zum Lösen des Behälterinhaltes 4 aus dem Behälter ist in gleicher Weise wie im Beispiel der Fig. 1 der innere, zum Vorsprung 18 ausgebildete Bereich des membranartigen elastischen Bodens 17 nach dem Behälterinnenraum zu drücken.
Dabei löst sich der Behälterinahalt 4 von der Umfangswand des Behälters 1. Die Schnappwirkung der Membran 17 unterstützt dabei das schnelle ruchartige Lösen des Behälterinhaltes.
Der Behälter nach Fig. 3 lässt sich, wie die Teile c) und d) der Fig. 3 zeigen, auch als Verpackungsbehälter für flüssigen Inhalt benutzen, wenn ein im Inneren des Behälters entstehender Unterdruck ausgeglichen oder sogar überwunden und in einem geringen Überdruck umgesetzt werden soll. Wenn der flüssige Inhalt heiss bis zur Standhöhe 9 eingefüllt und der Deckel 8 aufgesetzt und versiegelt worden ist, entsteht beim Erkalten des Behälters und seines Inhaltes ein Unterdruck in dem Raum zwischen dem Spiegel des Behälterinhaltes und der Deckelunterseite.
Sobald dieser Unterdruck ausreicht, um die Schnappmembran ansprechen zu lassen, springt diese von der nach aussen stehenden Stellung in die nach innen stehende Stellung um und drückt dabei die in dem Zwischenraum zwischen der Deckelunterseite und der Flüssigkeitsoberfläche enthaltene Luft und Dämpfe zusammen, wobei der Druck entweder dem Aussendruck angeglichen oder sogar über den Aussendruck erhöht werden kann.
Im Beispiel der Fig. 4 ist der grundsätzliche Aufbau wie im Beispiel der Fig. 3 benutzt, jedoch hat der Schnappmembranboden 19 dort auch in seinem mittleren Bereich die im wesentlichen kugelflächenförmige Wölbung, also keinen nach dem Behälterinneren vorstehenden Vorsprung. Fig. 4 zeigt einen Verpackungsbehälter, wie er bevorzugt für heiss einzufüllende Fruchtsäfte zu benutzen ist. Die kugelflächenförmige Wölbung oder kalottenförmige Wölbung nimmt dabei die gesamte innerhalb des oberen Randes des Umfangskragens 16 liegende Bodenfläche 19 ein. Die Tiefe 20 der kalottenförmigen Wölbung liegt im Bereich von etwa 10 O/o des Durchmessers 21 des gewölbten Bodens 19. Der Krümmungsradius 22 der kalottenförmigen Wölbung ist etwa gleich gross bis etwa 50 O!o grösser als der Durchmesser 21 des gewölbten Bodens 19.
In einem in der Praxis verwendbaren becherförmigen Verpackungsbehälter dieser Ausführung kann beispielsweise der Krümmungsradius 22 der Wölbung rd. 70 mm betragen, während der Durchmesser 21 der von der Oberkante des Umfangskragens 16 gebildeten Kreisfläche etwa 50 mm beträgt.
Damit ist der Krümmungsradius 22 in diesem Beispiel um etwa 40 O/o grösser als der Durchmesser 21. Die Tiefe 20 der Wölbung beträgt in diesem Beispiel etwa 5 mm und ist dadurch nur wenig kleiner als die etwa 6 bis 8 mm betragende Höhe des Umfangskragens 16.
Der linke Teil a) der Fig. 4 zeigt den Behälter mit eingesetztem blockförmig zusammengehaltenem Inhalt 4, der nach oben wie in den Beispielen der Fig. 1 bis 3 mit einer Deckelplatte 6 abgeschlossen ist. Am unteren Teil kann sich in diesem Beispiel der blockförmige Behälterinhalt 4 unmittelbar auf den nach unten gewölbten Boden 19 setzen. Durch Eindrücken des Bodens 19 springt dieser in die in Teil b) gezeigte Stellung über und sprengt dabei den Behälterinhalt von der Innenfläche der Behälterumfangswand 1 und der Innenfläche des Bodens 19 ab. Der blockförmige Behälterinhalt 4 kann dann mühelos aus dem Behälter genommen werden.
Im Teil c) der Fig. 4 ist der Behälter in einem Zustand sofort nach dem Einfüllen einer heissen Flüssigkeit und dem Verschliessen gezeigt, in welchem der Behälterinhalt noch in heissem Zustand ist. Der Luftraum 23 oberhalb des Füllgutes ist noch mit Dämpfen angefüllt. Eventueller Überdruck in diesem Luftraum 23 kann vom Deckel 3 durch Aufwärtswölben aufgefangen werden. Nach dem Erkalten des Behälterinhaltes und Kondensieren der Dämpfe im Luftraum 23 und durch Volumenverminderung des Behälterinhaltes und der im Luftraum 23 enthaltenen Luft aufgrund deren Temperaturverminderung bildet sich im Inneren des Behälters 1 ein Unterdruck aus.
Im Teil d) der Fig. 4 ist gezeigt, wie die Bodenplatte 19 unter der Wirkung dieses Unterdruckes nach einwärts geschnappt ist. Dabei hat sich der Füllhöhenspiegel des Behältennhaltes merklich angehoben und dadurch den Luftraum 23 verkleinert und den Unterdruck dort aufgehoben. Es ist möglich, die durch das Einschnappen der Bodenplatte 19 erzielte Volumenverringerung auf die Grösse des im jeweiligen Behälter vorgesehenen I,uftraumes 23 abzustimmen. Ist beispielsweise ein grösserer Luftraum 23 als im dargestellten Beispiel vorgesehen, dann kann durch Verkleinerung des Krümmungsradius 22 unter entsprechender Vergrösserung der Höhe des Umfangskragens 16 die durch das Einschnappen der Bodenplatte 19 erzielte Volumenverringerung des Behälters noch vergrössert werden.
Die gewünschte Abstimmung dieser Grössen aufeinander kann vorher berechnet oder empirisch ermittelt werden. Dabei kann auch die Abstimmung so getroffen werden, dass durch das Einschnappen der Bodenplatte 19 ein geringer Überdruck im Inneren des Luftraumes 23 erzeugt wird.