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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Lebensmittel-Container, auch umgangssprachlich bezeichnet als Lunchbox, Menübox oder Hamburgerbox, wie er häufig in der Gastronomie verwendet wird, um Lebensmittel für die Bereitstellung, Abholung durch Kunden und Auslieferung bereit zu halten. Die meisten, wenn nicht sogar alle, Restaurants möchten Einweg-Container zur Mitnahme von Speisen für Kunden bereithalten, die ihre Nahrung selbst abholen und mitnehmen wollen, die funktional und entsprechend preisgünstig sind.
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Eine Kategorie der weit verbreiteten Einweg Menü Boxen sind als Schaumstoff Container - meist Polystyrol- und in unterschiedlichen Formen und Größen hergestellt, um ausreichend Platz für Sandwiches, Hot Dogs, Fertigmenüs usw. zu gewährleisten.
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Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Menübox (Lebensmittel Container), die zweiteilig, also mit Unterteil und Oberteil ausgeführt ist, möglichst aus umweltfreundlichen, vorwiegend nachwachsenden und leicht kompostierbaren Einsatzmaterialien bestehet, nach Möglichkeit eine geeignete Barriere gegen austretende Flüssigkeiten und Speisefette bietet und eine ausreichende Standfestigkeit (Haltbarkeit) gewährleistet. Weiterhin soll ein geeigneter Verschlussmechanismus das Austreten von Speisen während Handling und Transport verhindern und diese auch noch nach dem Transport über längere Strecken ausreichend warm servierbar halten.
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Stand der Technik
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Insgesamt sind als Stand der Technik viele verschiedenartige ein- und zweiteilige Lebensmittel Container bekannt.
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Typisch für die Vielfalt sind in der Offenbarung
WO 03/078012 A (GRAPHIC PACKING CORPORATION) 25.09.2003 verschiedenste Lebensmittel Container Formen, mit jeweils einem gekapselten Rand des Behälters, mit mindestens einer Seitenwand mit oberer Kante, die gebildeten Ecke mit einem oberen Rand, einem einheitlichen, nach außen stehenden Flansch, wobei der Flansch aus unterschiedlich ausgeprägten Ecke gebildet werden kann.
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Die zweiteiligen Ausführungen sind mit und ohne Trennstege, in verschiedenen Grundflächen, z.B. rund oder rechteckig und mit unterschiedlich verwendeten Materialien, aber vorwiegend in dünner Folie, in Tiefziehtechnik ausgeführt.
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In der Offenbarung
WO 2006/086922 A (CHOI CHANG-YANG - CAI CANGYANG) wird ein versiegelter ebenfalls ultra dünner, zweiteiliger Kunststoffbehälter mit einem Deckel und einem Behälter beschrieben. Es gibt einen Dichtabschnitt zwischen dem Rand der Abdeckung und dem Rand des Behälters. Die inneren Ränder der Abdichtung des Deckels und des Behälters bilden dabei einem Block.
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Diese Art der umlaufenden Dichtung geht weiter zurück und wurde analog bereits in Form einer „Federkonstruktion“ in
US 6,056,138 A (NEWSPRING INDUSTRIAL CORPORATION) 02.05.2000 an Lebensmittel Containern aus dünnen Kunststoffmaterialien offenbart, die entweder in Vakuum-Tiefziehtechnik oder in Kunststoffspritztechnik erstellt wurden. Die Verschlussmechanik als ausgebildete Federkonstruktion oder Schnappermechanismus wurde vielfach weiterentwickelt, optimiert und auf unterschiedliche Materialien adaptiert. Als den Stand der Technik abschließend beschreibende typische Umsetzungen für Funktion und Technologie mögen hier die Offenbarungen
US 2003/0155354 A (EDWARD TUCKER, WILLOWBROOK) 21.08.2003 und
US 6,554,147 B (INLINE PLASTICS CORPORATION, SHELTON) 29.04.2003 stehen.
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In der Offenbarung
WO 01/08995 A (THERMO VISION ENTWICKLUNGS- UND HANDELS GMBH) 08.02.2001 wird ein, auf einem Unterteil auflegbarer Deckel mit Randdichtung beschrieben. Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Behälter für Speisen, bestehend aus einem Gefäß mit einer durch einen Rand und einen zum Verschließen des Gefäßes auf den Rand auflegbaren Deckel, der einen Transport von Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Speisen, ohne Verschütten des Inhalts, möglich macht. Die Dichtung wird durch eine umlaufende Lippe gebildet. Darüber hinaus soll der Behälter möglichst leicht ohne Kraftaufwand zu öffnen und verschließbar sein.
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Weiterhin zeigt der Rand des Gefäßes über der Stufe eine Ausbuchtung, in welche eine entsprechende Nut des Deckels einschnappen kann. Zwingend erforderlich für die Funktion dieses Behälters ist eine gewisse Elastizität des Deckels, weshalb die Möglichkeit der Verwendung eines festen Materials, wie Glas oder Porzellan, und die damit verbundenen Vorteile ausscheiden. Darüber hinaus müssten die Teile relativ präzise angefertigt werden und es sind nur sehr geringe Fertigungstoleranzen zugelassen, wodurch erhöhte Herstellungskosten entstehen.
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In der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 063 398 A (EMSA WERKE WULF GMBH ) 28.07.2005 wird ein nach oben offener Aufbewahrungsbehälter beschrieben, der nach außen weisende Verriegelungsvorsprünge aufweist. Ein Deckel kann auf die Oberkante des Aufbewahrungsbehälters aufgelegt und mittels schwenkbarer Rastlaschen durch Einrasten in die Verriegelungsvorsprünge am Aufbewahrungsbehälter befestigt werden.
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Der Deckel weist einen umlaufenden, angeformten Dichtring auf, der aus einem thermoplastischen Elastomer besteht und der eine Basis und eine davon abstehende Dichtlippe offenbart. Außerdem besitzt er an seiner Unterseite einen Führungssteg, innerhalb oder außerhalb dessen die Oberkante des Aufbewahrungsbehälters positionierbar ist. Die Dichtlippe drückt bei dem verschlossenen Aufbewahrungsbehälter auf die Oberkante der Seitenwände und ist schräg gegenüber der Oberkante angestellt. Aufgrund hoher Herstellungskosten ist eine Verwendung als Einwegbehälter nahezu ausgeschlossen.
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Das Gebrauchsmuster
DE 20 2008 017 322 U (VITASAFE GMBH) 25.06.2009 offenbart einen Behälter zur Aufnahme von verzehrfertigen Speisen, insbesondere von zubereiteten kalten Speisen, wie Obst und Salate, aus einem festen lebensmitteltauglichen Kunststoff mit mindestens zwei Fächern, wobei im Bereich der Trennwand zwischen den Fächern eine Mulde vorhanden ist, in die ein Mittel zur Nahrungsentnahme eingelegt oder eingeschweißt ist und die Fächer mit einem umlegbaren Deckel verschlossen sind.
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EP 1582469 A (AIBA, TOSHIYUKI SHIGA 520-0027 (JP)) 05.10.2005 offenbart einen Kunststoffbehälter für Lebensmittel. Der Kunststoffbehälter ist rund oder eckig und wird mit einer Folie verschlossen. Dieser Behälter ist im gefüllten Zustand nur bedingt stapelbar, da der Inhalt nicht unbedingt der Höhe der Verpackung angepasst ist.
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Das Grundmaterial für den beschriebenen Container entsteht durch Komprimierung oder Pressung eines gemischtes Materials aus ungekochten Bambusfasern oder gemischten Fasern durch Mischen von ungekochten Pflanzenfasern aus der Gattung der Gräser, ungekochten Fasern aus der Familie der Hülsenfrüchte oder anderen pflanzlichen Fasern wie Lespedeza capitata („indischer Buschklee“).
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Der Lebensmittel Container entsteht durch Pressung des gemischten Materials der oben genannten Faserstoffe, einer geringen Menge wasserabweisender Zusatzstoffe, sowie einem kleinen Anteil an Papier, Zellstoff- oder Stärkezusatz.
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Ein einteilig und klappbarer Lebensmittel Einweg- Container wird offenbart in
US 5,860,530 (KENNETH J. SIMMONS, STANLEY, NY) 19.01.1999 . Er besteht aus einem Deckel und einem miteinander verbunden Boden, die zusammen ein belastbares Scharnier bilden. Der Deckel enthält eine obere Wand und gleichmäßige Seitenwände, sowie eine Vielzahl von Ecken und bildet an der dem Scharnier entgegengesetzten Seitenwand durch Ausprägungen und Aussparungen in der Bodenwand ein elastisches Scharnier. Der Container erhält dadurch einen Latch-Verschluss der einfach lösbar ist, aber ansonsten den Deckel und das Unterteil in einer sicher geschlossenen Position hält.
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In
JP 2007 330 456 A (YELLOW STUDIO:KK NPO SHOKUSEITAIGAKU JISSEN FORUM) 27.12.2007 ist ein Behälter offenbart, der in mehreren Fächern unterteilt werden kann. Der Behälter ist mit einem festschließenden Deckel verschlossen bzw. versiegelt.
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US 7,451,889 B (LEE MANTIS, 5512 AMITY PL, CHARLOTTE) 27.12.2007 beschreibt schließlich das Paradebeispiel eines amerikanischen Patents mit relativ unbedeutender Erfindungshöhe und beschreibt einen typischen Lebensmittel Container, üblicherweise hergestellt aus Polystyrol Schaum, einteilig mit Seitenscharnier ausgeführt, mit Trennstegen im Unterteil und mit einem standardmäßigem Latch-Verschluss versehen. Es handelt sich hier inhaltlich um das Einbringen einer Wachspapier Zwischenlage zur Abdeckung des Lebensmittels in einem, an sich bereits vielfach bekannten Lebensmittel Container.
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Zusammenfassung: Die aus dem Stand der Technik bekannten Lebensmittel Container sind entweder für den vorgesehenen Anwendungsfall nicht geeignet, als deckelloser Essbehälter zu dienen, oder sie erfüllen nicht alle in der Aufgabenstellung für diese Erfindung gestellten Anforderungen an eine kostengünstige integrative Lösung oder scheiden aufgrund hoher Fertigungskosten als Einweg Verpackung aus.
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Darstellung der Erfindung
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Die aktuelle Erfindung zielt auf einen Lebensmittel Container und dessen Herstellung, insbesondere zum Servieren, Aufbewahren und Transportieren von Speisen oder ähnlichem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und insbesondere auf ein Behältnis, mit dem warme Speisen auch nach Transport über längere Strecken ausreichend warm serviert werden können. Daher ist eine geeignete thermische Isolation durch die ausgewählten Materialen zu realisieren.
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Solche Behältnisse dienen beispielsweise dazu, Speisen in sich aufzunehmen, wie z.B. Fertigmenüs, Sandwiches oder Hamburger, um sie damit vom Herstellungsort, wie z.B. einer Großküche oder einem „Fast Food Restaurant“, zum Bestimmungsort zu transportieren, wobei die in den Behältnissen aufgenommenen Speisen hinreichend lange im Herstellungszustand gehalten werden sollen. Am Bestimmungsort angekommen, werden die Speisen der Einfachheit halber dann in den Behältnissen serviert und auch in der Regel aus ihnen verzehrt. Daher ist eine zweiteilige Ausführung vorgesehen, weil der, bei einer einteiligen Ausführung durchaus als störend empfundene abgeklappte Deckel, im Gegensatz dazu vollständig entfernbar ist und daher während des Verzehrs der Speisen an der Tafel nicht hinderlich ist.
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Wegen der einfachen Handhabung werden solche Behältnisse heutzutage auch bei der Versorgung von Altenheimen, Krankenhäusern, Kantinen oder dergleichen eingesetzt. Darüber hinaus sind solche Lebensmittel Container als Verpackungsmaterial von sogenanntem „Fastfood“ Essen bekannt und daher als Einwegware ausgelegt, wodurch sich durchaus eine ökologische Komponente ableitet.
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Die für Bereitstellung, Transport und Verzehr vorgesehenen Speisen können teilweise beachtliche Anteile an Flüssigkeiten oder Speisefetten enthalten, so dass Vorkehrungen gegen den Austritt über die Behälterwände, entweder durch die ausgewählten Materialien, oder durch geeignete Oberflächenbeschichtungen der Innenflächen z.B. durch polyolefine Kunststoffen, oder PLA oder Stärke zu treffen sind.
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Obwohl ein luftdichter Verschluss für den vorgesehenen Anwendungsfall nicht erforderlich ist, soll eine Abdichtung dahingehend erfolgt, dass die Flüssigkeits- und Fettanteile der Speisen währen Transport und Handling nicht während den üblich zu erwartenden Schräglagen aus dem Container austreten. Weiterhin soll die gewählte Abdichtung zwar keine hermetische oder gar gasdichte Versiegelung bewirken, aber die Außenluft so weit abschirmen, das eine Geschmacksbeeinflussung der eingebrachten Lebensmittel durch Einflüsse von außen weitgehend vermieden wird.
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Für längere Transporte oder für solche unter erschwerenden Bedingungen soll es alternativ möglich sein, eine ergänzende Abdichtung entweder durch aufbringen einer Zwischenlage oder durch Aufschweißen einer zusätzlichen Dichtungsfolie vor Ort herzustellen.
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Zum sicheren Transport oder risikolosen Handling soll die Abdeckung (Deckel) über eine geeignete Verschlussmechanik verfügen, die ohne große Kraftaufwendungen mehrfach zu schließen und zu öffnen ist, über eine deutlich fühlbare Rastfunktion verfügt und dennoch mit geringem Kraftaufwand zu betätigen ist. Vorzusehen ist daher eine Konstruktion, die von jedermann einfach zu bedient ist, aber sich nicht unbeabsichtigt lösen kann.
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Technische Lösung
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Die erfindungsgemäßen Ausführung des Lebensmittel Containers besteht aus einem Unterteil, gebildet durch eine Bodensequenz (2) mit 4 schräg nach oben gerichteten Seitenwänden (1). Am oberen Ende der Seitenflansche ist, wie in dargestellt, ein Absatz (84) angebracht, der mit einer am Scheitelpunkt ausgeprägten Abflachung (81) wieder nach unten verläuft und in einer umlaufenden Dichtungslippe (83) mündet.
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Dadurch entsteht ein umlaufender ringförmiger Kragen als Sicke, der einerseits die Stabilität des Unterteils günstig beeinflusst und andererseits eine stabile Auflage für das dort aufsitzende Oberteil (3) bildet.
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Bei der technischen Ausführung handelt es sich somit um einen 2-teiligen Einweg Lebensmittel Container, bestehend aus Unterteil (1;2) und Deckel (3), wobei das als Unterteil bezeichnete Fach für die Aufnahme des Lebensmittels dient, in seinen Abmessungen auf das Volumen und die Höhe der Speisen angepasst ist und als einteiliges Formteil erzeugt wird.
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Das Oberteil (3), auch als Deckel bezeichnet, umschließt die Außenkontur des Unterteils, ist abnehm- und separierbar, um vollen Zugang von oben zu dem Lebensmittel zu erhalten, also ohne die störende und hinderliche Wirkung eines abgeklappten Deckels, wie es bei einteiligen Containern durchaus auftritt, bestehend aus vier Seitenwänden (4), angepasst auf die entsprechende Seitenausprägung des Unterteils (81, 83, 84) und verstärkt mit einer oder mehreren, die Stabilität erhöhenden, umlaufenden Sicken (5). Der besagten ersten Sicke (5) kommen noch weitere, nachfolgend beschriebene Funktionsmerkmale zu.
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Wie in ersichtlich, sind an mindestens zwei, aber typischerweise vier Seiten des Oberteils (3) umklappbare Laschen (6) angebracht, die durch Umklappen nach unten zur Seitenwand (1) hin, einen sicheren Verschlussmechanismus bilden, der das unbeabsichtigte Entfernen des Oberteils klar verhindern. Die Laschen (6) können unterschiedliche lange Verbindungsstege, so genannte Sollbiegelinien, zur Außenkante des Oberteils aufweisen.
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Der Lebensmittel Container, erfindungsgemäß entsprechend Anspruch 1, ist in seiner Form, seinem Volumen und ggf. einer Unterteilung des Unterteils (3) jeweils an Art und Portionsgröße der einzubringenden Speisen angepasst, wodurch eine Vielzahl verschiedener Formen resultiert, so dass die Grundfläche des Unter- und Oberteils, um einen sichern Transport und einen problemlosen Verzehr der Speisen zu gewährleisten, quadratisch, rechteckig oder rund sein kann. zeigt beispielhaft die Dimensionszeichnung eines Unterteils für einen rechteckiges Lebensmittel Container Unterteil (1; 2) und in ist für den gleichen Container das Oberteil (3) mit vier, seitlich angebrachten, ungleich langen Verriegelungslaschen aufgezeigt. Diese Laschen sind im Beispiel ( ) an der Breitseite größer ausgeführt als an der schmalen Seite des Containers. Der Hauptgrund hierfür besteht in der Anforderung einer, an späterer Stelle beschriebenen, sicheren Verrastung und in der, ebenfalls später beschriebenen Zusatzanforderung zur Abdichtung des Lebensmittel Containers gegenüber der Außenwelt, um Feuchtigkeitsaustritt und das Ausfließen von überschüssigem Speisefett zu verhindern.
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zeigt ein Beispiel für eine quadratische Form des Lebensmittel Containers. Der Boden (2) des Unterteils ist mit einer erhöhten Absatzfläche ausgeführt, so dass das Lebensmittel dadurch in einer erhöhten Position gehalten wird, damit sich austretende Flüssigkeiten und Speisefette in der umlaufenden Vertiefung (Graben) ansammeln können, um eine nachträgliche Aufsaugung und Durchweichung der eingebrachten Speisen zu verhindern. Gut zu erkennen sind in die Verriegelungslaschen (6), die im Beispiel mit 3 Stegen gehalten werden, wobei die beiden Durchtrennungen (Schlitze) die Sollbiegelinie markieren und festlegen.
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Zusätzlich ist eine technische Version des Lebensmittel Containers in der Ausführung, bei dem das Unterteil durch einen oder mehrere feste Zwischenstege (Unterteilungen) unterteilt ist, die maximal die Höhe des oberen Abschlussrands (81) des Unterteils (siehe ) erreichen sollen und demzufolge in der Lage sind, unterschiedliche Speisen getrennt zu halten und auch einer Vermischung während des Transports und des Handlings in den üblichen, zu erwartenden, Schräglagen verhindern. Durch die Ausprägung der Zwischenstege bis etwa zu einer Höhe äquivalent zum Außenrand (81), wird die sich dadurch bildende Kammer versiegelungsfähig und kann somit auch einer Vermischungen unter extremen Transportbedingungen entgegenwirken.
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Lebensmittel Container der erfindungsgemäßen Bauart erheben hohen Anspruch auf lebensmittelgeeignete Werkstoffe und können als Grundmaterialen aus Zellulose und deren Derivate, mit und ohne lebensmittelzugelassener Additive und Bindemittel, z.B. aus Papier oder Pappe hergestellt werden.
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Weiterhin kann der erfindungsgemäße Lebensmittel Container als Grundmaterial aus thermoplastischen Kunststoffen z.B. aus der Gruppe der Polyolefine, wie etwa Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) oder andere, sowie deren Mischprodukte (Blend) hergestellt sein.
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Zur besseren Wärmeisolation während des Transports über längere Strecken und um die Geschmacksbeeinflussung das Lebensmittels gering zu halten, werden besonders als Grundmaterialien polyolefine Schaumstoffe, wie z.B. expandiertes Polystyrol (PS) oder geschäumtes Polyethylen (PE) oder Schäume aus Gemischen von etwa 10 - 40 % biologisch abbaubarem, aliphatisch aromatischen Copolyester und etwa 60 - 90 % Polymilchsäuren verwendet.
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Aufgrund der ökologischen Komponente eines Einweg Lebensmittel Containers und in Anbetracht der gebotenen Verminderung sich aufbrauchender Ressourcen, werden erfindungsgemäße Lebensmittel Container unter Verwendung von ökologisch unbedenklichen, biologisch abbaubaren, und aus, in der Regel nachwachsenden Faserstoffen oder Zellulose beinhaltenden Grundmaterialien, wie z.B. Sekundärrohstoffe der Pflanzenarten Reis, Mais, Bambus, Weizen und Zuckerrohr (Bagasse) gefertigt. Diese sogenannten Sekundärrohstoffe galten bis vor kurzem noch als zu entsorgende Abfälle, bis die nutzbringende Verwendung technologisch realisierbar und auch aus Kostengründen möglich wurden.
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Eine besondere Bedeutung kommt hier dem Grundstoff Bagasse zu, die entsteht, nachdem die Melasse aus dem Zuckerrohr gewonnen wurde. Sie ist weltweit in beachtlichen Volumina an recyclingfähigen Reststoffen verfügbar, weil sie als Neben- oder Koppelprodukt beim Auspressen des Zuckersaftes aus dem Zuckerrohr und den Sorghumhirse Pflanzen abfällt. Da Bagasse etwa zu 40 bis 60% aus Zellulose, zu 20 bis 30% aus Hemizellulose und zu etwa 20% aus Lignin besteht, ist hier die Voraussetzungen für die Gewinnung eines kostengünstigen und für den Anwendungsfall besonders geeigneten Grundmaterials gegeben.
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Weiterhin und unter Beachtung der ökologischen Komponente eines Einwegbehälters sind besonders Grundmaterialien aus nachwachsenden, biologisch abbau- und kompostierbaren Polymerkunststoffen, z.B. Polylactide oder Polymilchsäuren (im folgenden kurz PLA genannt, vom englischen Wort „polylactic acid“ stammend) oder vollständig biologisch abbaubare Grundmaterialien auf Erdölbasis wie z.B. biologisch abbaubare, aliphatisch aromatische Copolyester für die erfindungsgemäße Ausführung geeignet.
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Die meisten vorgeschlagenen Grundstoffe bieten eine ausreichend gute Oberfläche, mit optisch ansprechendem Aussehen und ausreichenden Schutz gegen Durchweichung, auch bei länger andauernden Transportwegen. Trotzdem kann es auf Kundenwunsch oder aus Stabilitätsgründen erforderlich sein, den Lebensmittel Container durch optisch wirkende, ggf. farblich zu gestaltende Oberflächenbeschichtung mit oder ohne Bedruckung oder eine feuchtigkeits- und speisefettabdichtende Oberflächenversiegelung der Innen- und /oder Außenflächen auf Basis von z.B. Polymilchsäure (PLA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder anderen, sowie deren Derivate (Blend) aufzubringen. Dies führt in der Regel dazu, dass das Unterteil (1; 2) solcher Container mit thermischer- oder ultraschallschweißfähiger Siegelfolie geschlossen werden kann, eine Anforderung, die vorwiegend aus dem Bereich der Großküchen und dort schwerpunktmäßig aus dem Gesundheitswesen angetragen wird.
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Geht es bei Lebensmittel Containern in der erfindungsgemäßen Ausführung lediglich um einen Schutz oder eine Abdichtung durch eine Siegelfolie, obwohl die Stabilität und die Beständigkeit gegen Durchweichung aufgrund er gewählten Grundmaterialien gegeben ist, und scheidet eine Abdichtung durch eine auflegbare, die Außenkontur des Unterteils (1;2) überbedeckende Deckfolie aus, kann, soweit das verwendete Grundmaterial nicht bereits thermisch- bzw. ultraschallschweißbar ist, eine Oberflächenbeschichtung durch die zuvor beschriebenen Materialien im Randbereich des Unterteils (1) partiell um die Konturen an Positionen (81) zwischen Position (83) und Position (84) zum Zwecke der Versiegelung erfolgen. Entsprechende Prozesse und Technologien sind vorhanden. Die Aufbringung dieser schweißbaren Oberfläche kann auch im Tauchverfahren in geeignete Dispersionen erfolgen. Ein besonderes Augenmerk kommt hier, falls vorhanden, den Trennstegen im Unterteil zu, ob und inwieweit hier eine Versiegelungserfordernis gefordert ist, beeinflusst den Herstellprozess entscheidend.
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Eine bereits früher erwähnte Anforderung an den Lebensmittel Container besteht in der Abschottung der eingebrachten Lebensmittel während Handling und Transport, sowohl gegen erhebliche Geschmacksbeeinträchtigungen der Speisen durch zu umfangreichen Sauerstoffkontakt mit der Außenluft, sowie gegen zu schnellen Temperaturverlust der Lebensmittel durch ungehinderte Luftbewegungen, als auch gegen das Austreten von Lebensmittelfeuchtigkeit und Speisefett aus dem Container selbst. Diese Abdichtung ist konstruktiv durch die Formgebung und die Abstimmung zwischen Unter- und Oberteil des Containers realisiert, dahingehend, dass sich durch Aufsetzen des Oberteils (3) auf das Unterteil (1 und 2) aufgrund der Ausformung der konkaven Rille (4) des Oberteils und der konvexen Ausprägung des Unterteils (1) eine Dichtungskontur ausbildet, die zwar nicht vollkommen luftdicht (gasdicht) abschließt, aber durch ein umlaufendes Anlegen dichtet. Diese als Dichtrille bezeichnete Dichtmechanismus, der das Austreten von Flüssigkeiten oder Speisefetten während Transport und Handlich verhindert, ist ausgestaltet durch den Absatz (84), die u-förmige Kontur an Position (81) mit abgerundeten Ecken, sowie das darauf abgepasste Gegenstück, die u-förmige Nut (81) des Oberteils, mit ebenfalls abgerundeten Ecken, an deren Seitenflansch (4) sich die Dichtungslippe (83) umlaufend einpasst.
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Es entsteht durch die in gezeigte Stufe im Bereich (84) in Verbindung mit der Kapillare zwischen (84) und (81) ein Schwallschutz, der einen Feuchtigkeitsaustritt auch bei größeren Relativbewegungen, Schräglagen und Vibrationen während Transport und Handling sicher verhindert. Weiterhin verhindert das sich in der Kapillare zwischen (84) und (81) ansiedelnde Kondenswasser einen Direkten Kontakt mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft. Da der Container nicht hermetisch verschlossen ist, entstehen durch Temperaturveränderungen keine Unter- oder Überdruckverhältnisse, so dass ein Ausbeulen (Aufblähen) oder Zusammenziehen des geschlossenen Containers unterbleibt, weil durch die an sich offene Konstruktion ein atmosphärischer Druckausgleich gewährleistet ist. Weiterhin sorgt bei üblicherweise geschlossener Verriegelungslasche (82), die dadurch ausgeübte Flächenpressung in die obere Ecke der Auflagefläche (81) und den damit verbunden Anpressdruck an die Dichtungslippe (83) erstens für eine besonders enge Kapillare und zweitens für eine umlaufende Lippendichtung, die mit einer hohen Flächenpressung, aufgrund stirnseitigem Kontakt der Dichtungslippe (83) mit der Innenkontur des Deckels (3) umlaufend anliegt, und damit für eine besonders zuverlässige Abdichtung gewährleistet.
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Elementarer Schutzanspruch der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Anspruch 1 begründet sich durch die geforderte, und grundsätzlich bei allen Ausführungen vorhandene Verriegelungsfunktion, dadurch realisiert, dass an mindestens 2, aber typischerweise 4 Seiten des Oberteils (3) umklappbare Laschen angebracht sind, die durch Umlegen bis zum Endpunkt ( und Einzelheit 82) eine rastende Verriegelung bilden.
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Eine solche Verriegelungslasche besitzt konstruktiv eine Soll-Biegelinie, die dadurch realisiert ist, dass entweder an der gewünschten Position ( Einzelheit A) jeder Verriegelungslasche ein oder mehrere Schlitze (72) eingeschnitten sind, so dass mindestens 2 bis 3 perforierte Stege (71) stehen bleiben, die ein leicht bedienbares Scharnier bilden oder aber, dass die Biegelinie ( Einzelheit A - Version 2) durch eine Prägenut (73) vorgegeben wird.
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Um einen sicheren Transport und ein risikoloses Handlich zu gewährleisten, ist diese Verriegelungslasche in Verbindung mit dem Unterteil (1) so konstruiert, dass die nach unten und hinten umklappbare Lasche (82) mit Überhub an der Kontur (91) des Unterteils erstmals berührt, bei weiterer Betätigung nach oben über die Seitenwand ein fühlbarer, aber nicht übermäßig großer Widerstand auftritt, bis die Lasche an der oberen Biegung (90) spürbar einrastet und dadurch eine, während Transport und Handling unlösbare, sich auch nicht selbst öffnende Verriegelung zwischen Ober- und Unterteil gewährleistet.
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Konstruktiv besitzt der Lebensmittel Container im Unterteil (2) eine erhöhte Stufenfläche, die nach innen gemäß ausgeprägt ist und somit das Lebensmittel etwas anhebt. Dadurch ergibt sich zwischen Lebensmittel und Containerboden einen Abstand um einem durchweichenden Einfluss auf das Lebensmittel entgegen zu wirken und um Lebensmittelflüssigkeit und Speisefett im umlaufenden vertieften Kragen des Bodens (2) anzusammeln.
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Für eher etwas empfindlichere Lebensmittel sind anstelle der Fläche im Unterteil (2) ausgeprägte Stege (62) -siehe - ausgebildet, um austretende Flüssigkeit flüssigkeitsreicher Lebensmittel abzuleiten, was beispielweise bevorzugt bei sogenanntem „Fast Food“ der typisch chinesischen Küche vorkommt.
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Für eher fettreiche Lebensmittel, üblicherweise Frittiergut wie Pommes Frites, frittierten Nuggets oder schwimmend in Fett gebratenen Speisen sind Ablaufstege nicht ausreichend. Hier kommen anstelle der ausgeprägten Stege (62), Stege in kreuzweiser Ausführung (sowohl horizontal, vertikal, als auch diagonal) zur Anwendung, so dass sich kleine Erhöhungsnoppen ausbilden, die das Lebensmittel quasi in der Schwebe halten und besonders zum Abtropfen von überschüssigem Fett an Frittiergut geeignet sind.
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Das in gezeigte Beispiel offenbart ebenfalls noch eine weitere Variante des Durchweichschutzes. Zusätzlich zur Bodenanhebung können ergänzend Abstandsstege (61) an allen 4 Seiten des Unterteils ausgeformt sein, die aufgrund ihrer Zentrierwirkung einen Flächenkontakt der eingebrachten Speisen zu den Seitenwänden verhindern und nur punktuelle Berührungen zulassen, wodurch demzufolge eine gute Drainage für Flüssigkeiten an den Seitenwänden entsteht.
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Eine weitere Version der Lebensmittel Container stellt bei Bedarf die Stapelsicherheit her. Dazu ist gemäß das Oberteil (3) mit einer dem Unterteil (2) entsprechend angepassten Prägung (51) ausgestattet, wodurch sich die Stapelsicherung für einen darüber gestellten Container ergibt und ein unbeabsichtigtes Verrutschen und Kippen während Handling und Transport verhindert wird. Der durch die Schwerkraft ausgeübte Anpressdruck in Verbindung mit den Oberflächeneigenschaften der verwendeten Materialien wirkt einem Verrutschen ausreichend sicher entgegen.
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Als Herstellverfahren für die Lebensmittel Container kommen unter anderem, bereits zum Stand der Technik gehörende Prozesse des Kunststoffspritzens, des Vakuum-Tiefziehens, des Thermopressens oder des Schöpfens zum Einsatz.
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Ein besonderes und in seiner Ausprägung neues Herstellverfahren besteht für die Container aus der Grundstoffgruppe „Faserstoffe und Zellulose“, wie beispielhaft dessen typischer Vertreter, der Bagasse Container. Für die Herstellung dieser Containergattung wird ein fest getakteter Fließprozess eingesetzt. In der ersten Stufe wird aus einem Bottich mittels Siebwerkzeug Bagasse aufgenommen und vorentwässert. In weiteren Stufen danach konturgeschnitten, vorgetrocknet, und endgetrocknet. Diese Prozesskette besitzt unterschiedliche Funktionszeiten der einzelnen Prozessstufen. Um einen solchen Prozess als Fließprozess getaktet darstellen zu können, sind entsprechen der Funktionszeiten, üblicherweise parallele Stationen erforderlich. Dadurch entsteht eine, häufig unkontrollierte Mikrologistik in der Produktion, die zu hohen Qualitätsschwankungen beiträgt. Obwohl es sich um ein Einweg- und somit kostengünstiges Produkt handelt, ist die Dichtungs- und Rastfunktion nur mit einer ausreichenden Fertigungspräzision, also mit geringen Fertigungsstreuungen zu gewährleisten.
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Gelöst ist dies durch eine Prozessstruktur, bei der der schnellste Prozess, und das ist in unserem Fall der Schöpfprozess mit einem Siebwerkzeug aus dem Bagasse-Bottich mit einer Teilentwässerung bei einem optimierten Prozess demzufolge den Takt vorgibt. Geschöpft und vorentwässert wird in einem Siebwerkzeug im Nutzen (multi cavity). Die nachfolgenden Prozesse, wie z.B. Konturschneiden und Formpressen sind nunmehr nicht parallel, sondern, entsprechend der Erfordernis, mehrfach hintereinander geschaltet. D.h. z.B. konkret für den Formpress-Prozess, dass jeder Nutzen, zweimal formgepresst wird. Die Prozessinhalte können entsprechend der Taktzeit aufgeteilt sein.
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Für die nachfolgen Prozesse ist diese Struktur analog ausgeführt. So bestimmt sich die Trockenzeit durch die Verweildauer in der Trockenstrecke und deren Trocknungstemperatur, also in Realität durch die Länge und Geschwindigkeit des Ofens.
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Als Besonderheit und um besonders gut dichtende Außenkonturen der Container zu erhalten erfolgt das Austrennen der Produkte aus dem Nutzen und die Fertigung der Außenkontur mittels Hochdruck Wasserschneiden. Prozessbestimmend sind hier der Hochdruck des Wasserstrahls, der Nozzle- Durchmesser, sowie die Schnittgeschwindigkeit, gesteuert durch den CNC- Antrieb, die starken Einfluss auf die Schnittqualität ausüben. Die Serialisierung erfolgt hier erstinstanzlich durch die Anzahl der Nozzles und anschließend durch Tandemstrukturen.
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Nach dieser Philosophie ist der Gesamtprozess strukturiert und optimiert, sowie auf maximale Ausbeute, bei optimaler Qualität und optimierter Mikrologistik mit minimalem händischem Eingriff, getrimmt. Die Prozessreihenfolge ist festgelegt in den Stufen Schöpfen mit Entwässerung, Wasserstrahlschneiden, Vorprägen mit Vortrocknung, Endprägen mit Teiltrocknung, Produktentnahme aus dem Nutzen und Endtrocknung.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mit der Erfindung ist es gelungen, einen Lebensmittel Container auf Einwegbasis herzustellen, der folgende wesentliche Merkmale beinhaltet:
- • Verwendung von in der Regel nachwachsenden, umweltschonenden und kompostierbaren Grundmaterialien
- • Ausbildung eines fest rastenden Ver- und Entriegelungsmechanismus, der sich durch Vibrationen und Bewegungen während Handling und Transport von selbst nicht lösen kann, aber durch händisches Zurücklegen mit wenig Kraft von jedermann einfach entriegeln lässt
- • Ausprägung eines sicher funktionierenden, einfachen Dichtungskonzeptes durch Stufendichtung zum Schwallschutz, Flächendichtung zum Aromaschutz und Lippendichtung als Austrittsschutz.
- • Kostengünstig, da die verwendeten Einsatzstoffe weltweit keinen Engpass darstellen
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Die verwendete Prozesstechnik ist in ihren Einzelschritten an vielen Punkten bereits bekannt und wird teilweise in abgewandelter Form in anderen Produktbereichen (z.B. Wasserstrahltrennen in der Lebensmittelerzeugung) bereits verwendet. Vollkommen neu in ihrer Kombination und mit neuen Prozessparametern ist bei der Container Version aus Bagasse und anderen ökologisch unbedenklichen, aus nachwachsenden, leicht kompostierbaren Rohstoffen, die Prozessfolge, der neue mehrstufige Linienprozess mit synchronen Taktzeiten, sowie die Integration von Hochdruckwasserschneiden zur präzisen Erzeugung der Dichtungskonturen und Sollbiegestellen.
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Figurenliste
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- zeigt beispielhaft die Dimensionszeichnung eines Unterteils für einen rechteckigen Lebensmittel Container.
- zeigt das Oberteil für den gleichen Container, mit 4 seitlich angebrachten Verriegelungslaschen. Diese Laschen sind an der Breitseite größer ausgeprägt als an der schmalen Container Seite.
- In ist die Gesamtfunktion der Container Applikation dargestellt. Die Seitenwände des Unterteils (1) setzen sich in das Oberteil (3) und werden durch dessen Seitenwände (4) in Verbindung mit der ersten Stabilisierungsnut (5) zu einer auf das Unterteil abgestimmten schwapp sicheren, umlaufenden Dichtungsnut.
- zeigt ein Beispiel für eine quadratische Form des Lebensmittel Containers. Der Boden (2) des Unterteils ist mit einer erhöhten Absatzfläche ausgeführt, so dass das Lebensmittel in einer erhöhten Position gehalten wird, damit sich austretende Flüssigkeit und Speisefett in der umlaufenden Vertiefung ansammeln kann um eine nachträgliche Aufsaugung und Durchweichung der eingebrachten Speisen zu verhindern. Gut zu erkennen sind die Verriegelungslaschen (6), die in diesem Beispiel mit 3 Stegen gehalten werden, wobei die beiden längeren Durchtrennungen (Schlitze) die Sollbiegekante markieren.
- zeigt eine stapelbare Version eines quadratischen Containers, wobei die Ausprägung 51 auf den Boden des Unterteils (2) abgestimmt ist und somit als Stapelsicke die aufgestellten Container fixiert.
- In ist eine quadratische Unterteil Version mit seitlichen Sicken (61) und 3 Haltestegen (62), die besonders geeignet sind, zwischen Lebensmittel und Container einen Abstand zu gewährleisten um einen durchweichenden Einfluss auf das Lebensmittel zu verhindern. Die Ausprägung der Stege (62) in kreuzweiser Ausführung, so dass sich kleine Erhöhungsnoppen ausbilden, besonders für frittiertes Gut geeignet, wurden nicht dargestellt.
- zeigt die Konstruktion der Verriegelungslaschen. Die Anbindung der Lasche an den Container bildet, wie in Einzelheit A gezeigt eine Sollbiegelinie, die dafür sorgt, dass sich die Lasche beim Umlegen nach innen, nur entlang dieser Linie abknickt. Dies wird entweder (Version 1) durch 2 Längsschnitte (72) und 3 kurze Befestigungsstege (31, 71) erreicht oder durch eine Längsprägung (Version 2) entlang der Sollbiegelinie (73) gewährleistet.
- skizziert den Dichtungsmechanismus, wobei bei Einzelheit (84) der Absatz des Unterteils (1) mit der Stabilisierungsnut des Deckels (2) eine Schwappsicherung bilden. Eine entscheidende Funktion kommt hierbei der Lippe (83) zu, die nach Umlegen der Verriegelungslasche (82), durch ihre eigene Verformung, entlang des Absatzes (84) und der Kopffläche (81) eine umlaufende Abdichtung bewirkt.
- zeigt die Rastfunktion der umklappbaren Laschen (82), hier umgeklappt bis zum Berührungspunkt am Absatz (91). Ab dort entsteht durch Überhub während des Umlegens eine Flächenpressung zwischen Unterteil (1) und Deckel (3), die ein Zusammenpressen bewirkt und eine, durch das Ausweichen der Seitenwand (1) bewirkte, erhöhte Kraft, die sich schließlich in der Endlage der Lasche (82) am Abschlagpunkt (90) als mechanisches Einrasten entspannt. Die Lasche (82) bildet mit dem Entriegelungspunkt (90) eine feste Raste, die sich durch Vibrationen und Bewegungen während Handling und Transport von selbst nicht lösen kann, aber durch händisches Zurücklegen mit wenig Kraft entriegeln lässt.
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Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
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Die Ausführung der Erfindung ist sowohl durch manuelle, parallele oder sequenzielle Prozessstrukturen gegeben, wobei der Gesamtprozess immer mehrstufig aufgebaut ist.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Lebensmittel Container der beschriebenen Art gehören seit langer Zeit zum festen Bestandteil unserer internationalen Gesellschaft und werden vielfach in unterschiedlichen Modifikationen weltweit eingesetzt.
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Mit der Erfindung ist es möglich, auf dem Markt einen umweltverträglichen Lebensmittel Container bereit zu stellen, der folgende Vorteile mitbringt:
- • Kostengünstige, umweltverträgliche Einweglösung
- • Verwendung von nachwachsenden, umweltschonenden und kompostierbaren Einsatzmaterialien
- • Transportsicherheit durch fest rastende Ver- und Entriegelungslaschen
- • Keine Selbstöffnung durch Vibrationen und Bewegungen während Handling und Transport möglich
- • Durch händisches Zurücklegen von einfachen Laschen mit wenig Kraft von jedermann einfach zu entriegeln
- • Einfaches Dichtungskonzept durch Stufen-, Flächen- und Lippendichtung
- • Hoch mechanisierbares Fertigungskonzept durch teilweise mehrstufige synchrone Taktzeiten
- • Prozesse teilweise in der Lebensmittelerzeugung eingesetzt und daher hygienisch unbedenklich.
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Literaturliste
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- • WO 03/078012 A (GRAPHIC PACKING CORPORATION) 25.09.2003
- • WO 2006/086922 A (CHOI CHANG-YANG - CAI CANGYANG)
- • US 6,056,138 A (NEWSPRING INDUSTRIAL CORPORATION) 02.05.2000
- • US 2003/0155354 A (EDWARD TUCKER, WILLOWBROOK) 21.08.2003
- • US 6,554,147 B (INLINE PLASTICS CORPORATION, SHELTON) 29.04.2003
- • WO 01/08995 A (THERMO VISION ENTWICKLUNGS- UND HANDELS GMBH) 08.02.2001
- • DE 10 2004 063 398 A (EMSA WERKE WULF GMBH ) 28.07.2005
- • DE 20 2008 017 322 U (VITASAFE GMBH) 25.06.2009
- • EP 1582469 A (AIBA, TOSHIYUKI SHIGA 520-0027 (JP)) 05.10.2005
- • US 5,860,530 (KENNETH J. SIMMONS, STANLEY, NY) 19.01.1999
- • JP 2007 330 456 A (YELLOW STUDIO:KK NPO SHOKUSEITAIGAKU JISSEN FORUM) 27.12.2007
- • US 7,451,889 B (LEE MANTIS, 5512 AMITY PL, CHARLOTTE) 27.12.2007