DE2250638A1 - Behaelter, insbesondere becher und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Behaelter, insbesondere becher und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Dr. Ing. H. Negendank ;
Dipl. Ing. H. Hauck - Dipl. Phys. W. Schmitz ' VV
Dipl. Ing. E. Graaifä - Dipl. Ing. W. Wehnert :
8 München 2, ftfezartsfraße 25
Telefon 5380586
Owens Illinois
Toledo, Ohio 43601,USA 12. Oktober 197 2
Anwaltsakte M-23Q1
Behälter, insbesondere Becher und Verfahren zu seiner
Herstellung
Die Erfindung betrifft Behälter, insbesondere Becher stapelfähiger
Bauform und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es ist seit langembekannt, daß Trinkbecher und andere stapelbare
Behälter aus expandierten thermoplastischen Materialien hervorragende Eigenschaften besitzen und insbesondere für Heißgetränke,
so zur Aufnahme von Kaffee geeignet sind; das bekannteste Material ist expandiertes Polystyrol. Ein bekannter Becher dieser
Form ist einteilig ausgebildet und wird direkt aus schäumbaren bzw. expandie^fähigen Polystyrolkügelchen in einem Dampfmantel
geformt. Wenn man Becher auf diese Weise fertigt ist es jedoch erforderlich, deren Seitenwände dick auszubilden, wenigstens was
ihre Beziehung zur Seitenwanddicke anderer isolierter Tassen ,
oder Becher betrifft, um den Seitenwandteilen ausreichende Festigkeit, Starrheit und Undurchlässigkeit gegenüber Flüssigkeit zu
verleihen. Als Folge dieser zusätzlichen Seitenwanddicfco Ist
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es nicht möglich, gerinne Stapelhöhe, d.h. Abstand zwischen glei-,
chen Bechern zu erzielen, wenn diese ineinander gestapelt werden·
Die Becher erfordern beträchtlich mehr Speicher- oder Vorratsraum als bisher für eine vergleichbare Menge stapelbarer und ,
isolierter Becher erforderlich war. Ein weiterer Nachteil der in einem Dampfmantel bzw. einer Dampfkammer ..geformten Becher besteht
darin, daß die Außenfläche der Seitenwand erst nachfolgend dekoriert oder bedruckt werden kann, was ein langsameres und
teureres Verfahren darstellt als flexographe Drucktechniken oder andere Bogoidrucktechniken, welche benutzt werden, um Hecher aus
zuvor bedruckten Bögen oder Platten zu fertigen. ?)ie meisten der
mittels Dampfmantel oder Dampfkammer gefertigten und im Handel
erhältlichen Becher weisen infolgedessen keine dekorierte oder bedruckte Außenfläche auf.
Bs sind weiterhin isolierte bzw. aus geschäumtem oder expandiertem
und thermoplastischen1 Material bestehende Trinkbecher bekannt, welche als zweiteilige Ausführungsform eine gewisse Verbreitung
im Handel gefunden haben und unter der Bezeichnung "X-Fome" bekannt sind. Die Becher dieser Konstruktion entsprechen
der in US-PS 3 468 467 der Anmelderin beschriebenen Ausführungsform. Die Seitenwand derartiger Becher kann durch herkömmlich«
Herstellungsverfahren aus einem mondsichelförmigen bzw. halbrunden
Rohkörper eines expandierten Kunststoffmaterials gefertigt werden. Der Rohteil selbst wird aus einem zuvor bedruckten
Bogen bzw. einer Bahn unbestimmter Länge ausgeschnitten. Wenn man die Dichte eines derartigen Bogens steuert ist es möglich, einen
Becher mit ausreichender Festigkeit, Starrheit und iUüssigkeits-
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dichte zu fertigen, welcher trotzdem eine beträchtlich dünnere Seitenwand aufweist als ein.mittels-Dampfkammer gefertigter Becherj,
Der auf die beschriebene Weise gefertigte Becher kann also hesser! gestapelt oder geschichtet werden. Die Außenseite der Bechersei'- !
tenwände kann mit attraktiver Dekoration versehen werden, indem ί
j man bereits den die Seitenwände des Rohkörpers bildenden Bogen '
dekoriert bzw. bedruckt. Ein großer Anteil der Becher kann auf j
eine Art und Weise dekoriert werden," welche sich als im Handel populär erwiesen hat. Einer der·Nachteile dieser Becher bezüglich!
der mit Dampfkammer oder Dampfmantel gefertigten Becher ist in '■
seinen Kosten zu sehen, wenigstens was die Materialkosten betrifft. Der Grund liegt im Abfall, welcher hei der Fertigung des Bechers ;
dann entsteht, wenn ein mondsichelförmiger bzw, halhrunder Seitenwandrohteil
aus einem Bogen bzw. einer Bahn normaler Form heraus-· geschnitten wird. '
Ein weiterer isolierter bzw. aus expandiertem thermoplastischen . Material bestehender Trinkbecher, ivelcher einen gewissen Anklang '.
im Handel erfahren hat, ist einteilig und nahtlos ausgebildet.Dieser
im Tiefzugverfahren gefertigte Becher wird von der Anmelderin unter
der Bezeichnung VP-7 vertrieben und entspricht der Ausführungsform
des Bechers, welcher in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 555,922 beschrieben ist. Becher dieser |
Form mit etwas höherer Dichte als herkömmliche, im Dampfmantel j
geformte Becher können unter Beibehaltung sehr enger Fertigungs- j
töleranzen und mit sehr geringer Stapelhöhe gefertigt werden. ■ j
infolge dieser Merkmale haben sie eine beträchtliche Verbreitung :
}-"Ji T:dt Münzen betätigbaren Getränkespendern, den sogenannten :
-4~ i
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Getränkeautomaten erzielt, obwohl sie etwas teurer sind als die mittels Dampfmantel geformten Becher und die erwähnten zweiteiligen
Ausführungsformen und obwohl sie erst nach ihrer Formgebung
dekoriert bzw. bedruckt werden können«
Wie der vorangehenden Beschreibung zu entnehmen ist ist jeder der j
als bekannt anzusehenden isolierten Becher gewissen Nachteilen ausgesetzt, weshalb diese Becher für gewisse Anwendungsfälle gut
geeignet sind und sich für andere Anwendungsfälle weniger gut [
eignen. Gemäß der Erfindung wurde ein isolierter Becher geschaffen, welcher einen weiten Bereich erwünschter Eigenschaften in
sich vereint, ohne daß er Beschränkungen oder nachteiligen Begrenzungen unterworfen wäre. Der neuartige Becher gemäß der Erfindung
ist infolgedessen als isolierter Behälter einem weiten Bereich von Anwendungen zugängig. Die Seitenwand eines derartigen Bechers
kann aus rechtwinkligen Rohteilen gefertigt werden, ohne daß der teure Abfall in Kauf zu nehmen ist, welcher beim Durchtrennen
halbkreisförmiger bzw. mondsichelförmiger Seitenwandrohteile aus Ausgangsbögen oder Ausgangsbahnen entsteht. Die Seitenwand
eines neuartigen Bechers kann auf verhältnismäßig billige Weise mit attraktivem Dekorationsmaterial hoher Qualität versehen werden. Darüber hinaus kann man den Becher mit verhältnismäßig guten
Stapel- oder Schichtungseigenschaften ausstatten und unter Beibehaltung enger Fertigungstoleranzen fertigeil, um das bei Betrieb
in Münzautomaten erforderliche Entstapeln auf verlässliche Weise vornehmen zu können. Die verhältnismäßig billigen erfindungsgemäßen
Becher hoher Qualität können bei Massenfertigung entweder als einteilige Ausführungsform oder als zweiteilige Ausführungsform gefertigt werden. -5-
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Die Seitenwand beider Ausführungsformen wird aus einer Bahn aus j
Polystyrol oder aus einem anderen thermoplastischen und polymeren
Bogen- oder Plattenmaterial gefertigt, welches ein beträchtliches Ausmaß der Orientierung oder Wärmeschrumpffähigkeit in Maschinen- \
(Oder Arbeitsrichtung besitzt. Man durchtrennt rechtwinklige Seiten-'wandrohteile
von der Bahn ab, vorzugsweise nachdem diese bedruckt oder auf andere Weise mit dekorativem Material versehen wurde. Das j
dekorative Material wird mittels flexographer oder vergleichbarer '
Drucktechniken in sich wiederholendem Muster auf der Bahn aufge- !
f tragen, wobei die von der Bahn abzutrennenden Rohteile einander \
folgen bzw. ausgerichtet sind. Aus jedem dieser Rohteile wird eine zylindrische Hülse gebildet, wobei sich die Arbeits- oder Maschinenrichtung der Ausgangsbahn entlang des Umfanges der Hülse ;
erstreckt. Die Enden der Hülsen xverden beispielsweise durch Wärmeischweißen
als flüssigkeitsdichte überlappte Naht zusammengefügt. ! ,Dabei schiebt man die Hülse über einen Eormdorn, dessen Außen-,fläche
der erwünschten Formgebung der Innenfläche der Seitenwand des stapelbaren Bechers entspricht; während sich die Hülse j
[ in ihrer Position auf- dem Dorn befindet wird sie erwärmt, um
durch Wärmeschrumpfen eine konforme Flächenanpassung an der Formfläche
des Doms zu erreichen. Anschließend wird die geschrumpfte Hülse vom Dorn abgezogen. Ein davon getrennter Bodenverschluß kanni
an einer in dieser Weise gefertigten Seitenwand befestigt werden, |
entweder während sich die Hülse noch in Position auf dem Dorn befinj-
det oder nachdem sie abgenommen wurde. Dabei bedient man sich be-
kannter Veifahren. Alternativ kann ein einteiliger Becher geformt j
werden, wenn man ausgeht von einer Hülse, welche in Umfangs- j
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richtung stark orientiert bzw. gereckt ist und welche die Höhe des zum Aufziehen vorgesehenen Dorns um einen Abstand übersteigt,
welcher im Bereich einer Hälfte des kleineren Durchmessers des Dornkörpers entspricht. Die Hülse wird so über den Dornkörper gezogen, daß der verbleibende bzw. überschüssige Teil der Hülse
über das kleinere Ende des Dorns hinaussteht. Wenn eine derartige
Hülse Wärme ausgesetzt wird schrumpft der überschüssige Teil in
Form eines ringförmigen Flächenteiles, welcher sich über das kleinere Ende des Dorns nach innen erstreckt. Als Folge davon
erstreckt sich ein verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisender Rohrkörper in Längsrichtung vom Inneren dieses flachen
Teils. Wenn an diesem Rohrkörper entgegengesetzt wirkende Druckkräfte angelegt werden, während er sich auf erhöhter Temperatur
befindet, kann er zum Umklappen gebracht werden, um das Innere des ringförmigen flachen Teils flüssigkeitsdicht zu verschmelzen
bzw. zu verschließen.
Bei der Herstellung eines zweiteiligen oder einteiligen Bechers der Erfindung wird ein Becherkörper hergestellt, dessen Seitenwanddicke
von geringerer Dicke im Bereich größten Durchmessers zu größerer Dicke im Bereich kleineren Durchmessers zunimmt. Dies
ist insbesondere erwünscht, um eine entsprechende Dicke am unteren Teil des Bechers zu erhalten, wodurch man die Hand des Benutzers
gegenüber der Temperatur eines im Becher befindlichen Heißgetränkes beschützen kann. Gleichzeitig hält man die Wand
an der Oberseite des Behälters bzw. Bechers dünn, so daß der
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normalerweise geformte Rand oder Wulst nicht zu stark zu werden braucht. Auch das Ausmaß der Schräge der Seitenwand kann in den
unteren, dickeren Bereichen ohne weiteres vergrößert werden, um die nachteilige Auswirkung einer dickeren Seitenwand hinsichtlich
des Stapels oder Schichtens gleicher Becher dieser Form zu ver- i meiden. i
I j vie Aufgabe der Erfindung besteht darin einen verbesserten stapeltbaren
Becher oder vergleichbaren Behälter zu schaffen, dessen ■ Seitenwand aus einem Bogen bzw. Blatt eines thermoplastischen ;
Materials gefertigt werden kann. Insbesondere soll ein verbesserter und stapelbarer Becher geschaffen werden, von welchem wenigstens
die Seitenwand aus einem Bogen expandierten thermoplastischen Materials herstellbar ist, um das Gewicht und die Kosten
zu reduzieren und um die isolierenden Eigenschaften zu verbessern,.
Der Seitenwandteil des Bechers oder vergleichbaren Behälters ge- j
ι maß der Erfindung wird aus einem rechtwinkligen Rohteil i
eines wärmeschrumpfenden thermoplastischen Materials gefertigt. :
Dabei kann man sich eines rechtwinkligen Rohteils bzw. Ausgangs- j
körpers aus einem expandierten oder geschäumten, warmesehrumpfenden
und thermoplastischen Material bedienen. Der isolierte und stapelbare Behälter oder Becher gemäß der Erfindung weist eine
verhältnismäßig dünne Wand auf, um gute Stapelfähigkeit zu erreichen;
der Becher kann aus einem vorbedruckten Rohkörper eines expandierten thermoplastischen Materials hergestellt werden,
so daß die Außenfläche der Seitenwand eines derartigen Bechers oder Behälters attraktives Dekorations- oder Schmuckmatcrial
trägt. -8-
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Die Dicke der Seitenwand des neuartigen Bechers gemäß der Erfindung verändert sich von einer geringeren Dicke an einem oberen
größeren Teil des Bechers in Richtung größerer Dicke an einem unteren kleineren Teil des Bechers. Die Schräge bzw. der Schrägwinkel des Bechers oder Behälters verändert sich von einer geringeren
Schräge am größeren Teil in Richtung einer größeren Schräge am unteren kleineren Teil.
Die Aufgabe der Erfindung besteht ferner darin, ein Verfahren zu schaffen, durch welches die Seitenwand eines isolierten stapelbaren
Bechers oder vergleichbaren Behältern herstellbar ist.
Mit der Erfindung soll ein Verfahren geschaffen werden, um thermisch
die Seitenwand eines stapelbaren Bechers oder vergleichbaren Behälters aus einem rechtwinkligen Rohteil eines thermoplastischen
Materials herzustellen, ohne daß ein Anteil des Rohkörpermaterials vergeudet wird bzw. dem Abfall anheim fällt. Insbesondere soll ein
Verfahren geschaffen werden, um auf thermische Weise die Seitenwand eines Bechers oder Behälters aus einem rechtwinkligen Rohkörper
eines expandierten thermoplastischen Materials zu fertigen, um der Seitenwand gute isolierende Eigenschaften zu verleihen.
ein Die Aufgabe der Erfindung besteht darin/Verfahren zur Herstellung
einteiliger oder zweiteiliger, an ihrer Außenseite dekorierter und isolierter Becher auf wirtschaftlicher Basis zu schaffen,
welche gute Stapeleigenschaften aufweisen.
—9 —
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Die Erfindung ist verwirklicht in einem Becher oder einem anderen vergleichbaren Behälter, dessen Seitenwand aus einem recht- !
winkligen, blattförmigen Rohteil eines thermoplastischen Materials
gefertigt ist, insbesondere aus einem expandierten oder
geschäumten thermoplastischen Material. Der Rohteil, dessen
Enden in flüssigkeitsdichter Naht auf voller Höhe verbunden sind, < bildet eine Hülse^ der Rohteil weist ein verhältnismäßig hohes ! Ausmaß der Reckung oder Orientierung bzw. Wärmeschrumpffähig- j keit in Umfangsrichtung der Hülse auf. Die Herstellung der Seitenwand aus dieser Hülse vollzieht sich dadurch,daß man die Hülse ' über einen kegelstumpfförmigen Dornkörper zieht, wonach man die
Hülse Wärme aussetzt, so daß sie sich bei Schrumpfung an die Form des Doms anlegt. Nach Schrumpfung wird die geschrumpfte Hülse
vom Dorn abgezogen. Ein zweiteiliger Behälter kann aus einer der- ! artigen Seitenwand geformt werden, wenn man ein inneres Verschlußelement am Boden bzw. am kleineren Ende der Seitenwand
befestigt. Ein einteiliger Behälter kann gefertigt werden, indem man sich eines Rohteiles ausreichender Höhe bedient, so daß sich ( ein beträchtlicher. Anteil der aus dem Rohteil gefertigten Hülse j
geschäumten thermoplastischen Material. Der Rohteil, dessen
Enden in flüssigkeitsdichter Naht auf voller Höhe verbunden sind, < bildet eine Hülse^ der Rohteil weist ein verhältnismäßig hohes ! Ausmaß der Reckung oder Orientierung bzw. Wärmeschrumpffähig- j keit in Umfangsrichtung der Hülse auf. Die Herstellung der Seitenwand aus dieser Hülse vollzieht sich dadurch,daß man die Hülse ' über einen kegelstumpfförmigen Dornkörper zieht, wonach man die
Hülse Wärme aussetzt, so daß sie sich bei Schrumpfung an die Form des Doms anlegt. Nach Schrumpfung wird die geschrumpfte Hülse
vom Dorn abgezogen. Ein zweiteiliger Behälter kann aus einer der- ! artigen Seitenwand geformt werden, wenn man ein inneres Verschlußelement am Boden bzw. am kleineren Ende der Seitenwand
befestigt. Ein einteiliger Behälter kann gefertigt werden, indem man sich eines Rohteiles ausreichender Höhe bedient, so daß sich ( ein beträchtlicher. Anteil der aus dem Rohteil gefertigten Hülse j
über das schmalere Ende des Formdorns erstreckt. Dieser Anteil j
ι : der Hülse ist bei Erhitzen der Hülse wärmeschrumpfbar und bildet ;
einen ringförmigen ebenen Teil, welcher quer zur Längsachse des ι
Borns schrumpft und ein verhältnismäßig schmales Rohrteil bildet. Dieses erstreckt sich in Längsrichtung vom Inneren des ringför-
migen Flachteiles. J)urch Anlegen von Wärme bei erhöhter Temperatur
kann der Rohrteil zusammenklappen und verschmelzen, so j
: daß die Basis des Behälters in flüssigkeitsdichter Weise abge- ;
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schlossen wird. Behälter dieser Bäuform können vorteilhafter benutzt
werden, um Flüssigkeit oder andere fließfähige oder flüchtige Produkte Fläche an Fläche mit der inneren Seitenwand zu
speichern. Wenn der Behälter aus expandiertem Material gefertigt wird, tun sich dessen isolierender Eigenschaften zu bedienen^ kann
er in vorteilhafter Weise als mit der Hand ergreifbarer Becher für Kaffee oder andere Heißgetränke benutzt werden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Beziehung
auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines stapelbaren isolierten Behälters gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Bechers unter Darstellung eines gestrichelt
wiedergegebenen weiteren Bechers, um die Stapellage der Becher deutlich zu machen;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein rechtwinkliges Rohteil, aus welchem der Becher gemäß Fig. 1 gefertigt werden kann;
Fig. 4 -8 sind schematische Ansichten unter Darstellung der Arbeitsfolgen
bei der Herstellung eines zweiteiligen Behälters der in Fig. 1 dargestellten Form aus einem Rohteil
der in Fig. 3 dargestellten Art; und
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Fign. 9 sind schematische Ansichten unter Darstellung der Stufen·*-
folgen bei der Herstellung eines einstückigen Behälters.
Obwohl stapelbare isolierte Tassen oder Becher gemäß der Erfindung
auf verschiedenartige Weise ausgebildet sein können besteht die bevorzugte dargestellte Ausführungsform eines derartigen Be- ·
chers 11 genäß Darstellung in den Fign. 1 und 2 aus einem zwei- j
teiligen Körper. Der Becher 11 wird in nachfolgend ausführlich j
erläuterter Weise geformt, indem eine offene Enden aufweisende zylindrische Hülse· unter Warmes ehrumpfung über einem Dorn geformt
wird. Die Außenfläche des Dorns entspricht dabei der erwünschten Kontur der Innenfläche an der Seitenwand des Bechers.
Die Hülse besitzt ein verhältnismäßig hohes Ausmaß der Orientierung in Umfangsrichtung. Sie wird gemäß bevorzugter Ausführungs-'
form des Verfahrens gemäß der Erfindung in nachfolgend ausführlicher
erläuterter Weise hergestellt, indem man die einander gegenüberliegenden bzw. überlappten Enden eines rechtivinkligen
Rohteiles aus einem geeigneten Material unter Wärmeverschweißung oder auf andere Weise verbindet, um eine vertikal sich erstreckende
flüssigkeitsdichte Naht vorzusehen. Als Folge dieser Art der Herstellung besitzt der Becher 11 eine sichtbare, vertikal
sich erstreckende Naht 12 an der Seitenwand 13 des Bechers.
Die Seitenwand 13 des Bechers 11 weist einen unterbrechungsfreien
Hauptteil 13a auf, welcher sich von der Oberseite des Bechers bis zu einer nach innen verlaufenden, zum Stapeln dienenden Schulter
14 erstreckt. Die Schulter 14 ist im Bereich der Basis des
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Bechers vorgesehen und dient zur Aufnahme eines gleichen, eingesetzten
bzw. gestapelten Bechers. Auf diese Weise besteht ein minimaler Abstand zwischen geschichteten oder gestapeLten Bechern,
wie Fig. 2 zu entnehmen ist. ILs können natürlich auch äquivalente,
zum Stapeln dienende Mittel an der Seitenwand des Bechers auf
verhältnismäßig höherem Niveau \rorgesehen sein. In diesem Fall
befindet sich der Haupttoil der Seitenwand unterhalb der Stapelmittel.
Infolge der während der Herstellung des Bechers angelegten
Wärmeschrui'.ipfung nimmt die Seitenwanddicke des Bechers bei
zunehmendem Durchmesser ab.Iη der durch die Hand des Benutzers
ergreifenden I·'lache niu", ausreichende Dicke vorhanden sein, um
die Hand gegenüber der Wärme des Heißgetränkes, so des Kaffees
zu beschützen. Cleichzcitig soll die »icke im Bereich der Becheroberseite
gering genug sein, um einen dünnen, festen Wulst 15 zu bilden, welcher gemäß Fi-. 1 den !'and des Behälters umschließt.
Da das enge Staplen gleicher Becher durch zunehmende Wanddicke
nachteilig beeinflußt wird, wird der ilauptteil 13a der Seitenwand
/zunehmender Schräge ausgebildet, genessen durch den eingeschlossenen
spitzen Winkel zwischen der Längsmittelachse des Bechers und einer die Seitenwand flankierenden Linie, wenn der Durchmesser
des Bechers abnimmt und die Wanddicke zunimmt. Bs sei darauf verwiesen,
daß zunehmende Wandschräge engeres Stapeln ermöglicht, wie Fachleuten geläufig ist.
Das untere oder kleinere Ende des Bechers 11 ist durch einen im
wesentlichen horizontal sich erstreckenden Körper 16 verschlossen, welcher flüssigkeitsdicht mit einem Teil der Seitenwand 13 verbunden
ist. In der dargestellten Ausführungsform besteht der
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Bodenkörper aus einem scheibenförmigen Element eines thermoplastischen
Materials, welches mit dem Material der Seitenwand verschweißbar und gegenüber diesem Material verträglich ist. So kann
z.B. das der Seitenwand entsprechende gleiche Material verwendet werden. Der Basis- oder Bodenkörper xtfird in fiüssigkeitsdichter
Weise an einem nach innen gekehrten Teil der Becherseitenwand befestigt, so durch Wärmeschweißen oder unter Verwendung eines
Klebemittels, wie nachfolgend erläutert ist. Natürlich kann der ßodenkörper auch einstückig mit der Seitenwand des Bechers ausgebildet
werden, wie gleichfalls nachfolgend dargestellt ind erläutert ist.
Die den Becher gemäß Fig. 1 bildende Hülse, welche in Fig. 6 mit Bezugsnummer 17 bezeichnet ist, besteht aus einem rechtwinkligen
Bogen bzw. Rohteil eines expandierten Kunststoffmaterials, so aus expandiertem Polystyrol. Der Rohteil ist in Fig. 3 mit Bezugsnummer 18 bezeichnet. Der Rohteil wird aus einer Ausgangsbahn bzw,
einem Ausgangsbogen geeigneten Materials herausgetrennt, bevorzugt
aus einer Bahn unendlicher Länge, welche in Längsrichtung stark monoaxial ausgebildet bziv. orientiert ist. Eine derartige
Bahn kann ihrerseits durch Schlitzen eins nahtlosen, im Extruderverfaiiren
gefertigten Rohres eines geeigneten thermoplastischen Materials hergestellt werden, wobei man entlang einer oder mehrerer
Längslinien schlitzt, welche sich parallel zueinander erstrecken. Die erforderliche Orientierung in Masphinen- bzw. Bearbeitungsrichtung
kann dieser Bahn bzw. kann diesen Bahnen ohne weiteres erteilt lverden, wenn man das im Extruderverfahren gefertigte
Rohr bei geeigneter Orientierungstemperatur zwischen
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gegenüberliegenden und im Gegensinn sich drehenden Walzen ergreift,
deren Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die Lineargeschwindigkeit des den Extruder verlassenden thermoplastischen
Materials. Dieses Verfahren gilt als Fachleuten bekannt.
In der Praxis ist es normalerweise erwünscht, daß der Rohteil 7
mit einem Druck odermit einem anderen dekorativen Material auf
der Fläche versehen wird, welche die Außenflüche des fertigen
Bechers bildet. In Fig. 3 ist in vereinfachter Weise ein dekoratives
Material 19 dargestellt. Bs sei darauf hingewiesen, daß die Dekoration auch auf anderen Ansichten des Rohkörpers, der
Hülse oder des Bechers vorgesehen ist, welche in dieser Folge gefertigt werden.
Das dekorative i.aterial kann auf schnelle und verhältio S!''U' i j
billige Weise aufgetragen werden, nach Wunsch mehrfarbig, inüeT";!
man es in sich wiederholendem Muster auf der AusgangsDahn aufträgt,
bevor von dieser die einzelnen '!ohteile abgetrennt werden,
"lan bedient sich dabei bekannter Druckgeräte, so einer flexographischen
üruckerpresse oder einer Offset-Huchstabenrotationsdruckmasciiine
bekannter ßauforni. Angesichts der unterschiedlichen
Zusammenziehung des ate rials, wenn die zylindrische Hülse
in Form der Seitenwand eines stapel! aren Bechers schrumpft, sollte der Druck in einer gegenüber der gewünschten Form unterschiedlichen
Form auf der [Jahn aufgetragen werden. Bei unter-
ver schiedlicher Kontraktion bzw. Zusammenziehung Mindert sich der
Druck und nimmt die erwünschte Form ein.
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Die Herstellung der Hülsen 17 (Fig. 6) aus Rohteilen 18 (Fig. 3)
ist in den Fign. 4 und 5 dargestellt. Einzelne Rohkörper, bzw. Rohteile
18 xverden einem sich drehenden Dorn 31 zugeführt. Der Dorn 31 ist auf einer Welle 32 gelagert und wird mit Hilfe eines
Bunds bzw. Rings 33 und einer Stellschraube 34 gehalten. Die Welle 32 wird unter Antrieb gedreht. Der Rohteil 18 xvirdmit
Hilfe einer vertikalen Reihe von Vakuuniöffnungen 35 am Dorn gehalten; zu diesem Zweck sind die Vakuumöffnungen 35 an einen vertikaleii
Kanal 36 und über eine radiale öffnung 37 mit einem hohlen füttelkanal der Welle 32 verbunden. Der Dorn 31 ist konzentrisch
mit einer Abstreiferiiul.se 38 gefertigt, welche auf
einer Strebe und einer vertikalen Spindel 30 (Fig. 5) angebracht ist. Der Rolitcil 18 wird unter Vakuum an der Vorderkante 21
des Doms 31 angelegt; wenn sich der Dorn dreht wird der Rohteil
18 über die zylindrische Außenfläche des Dorns 31 gezogen und
bildet die Hülse 17. Die Abstreiferhülse 38 ist in ihrer untersten
Position außer Eingriff bezüglich der Hülse 17. Der Dorn besitzt die erwünschte Größe (Durchmesser) bezüglich des den
Becher formenden Dorns, welcher die Hülse nach Fertigstellung
in nachfolgend beschriebener Weise aufnimmt.
Wenn der Dorn 31 eine Drehung vollführt dann kommt die Hinterkante
des Rohteils mit der Vorderkante in Überlappung und bildet eine Lappnaht für die zylindrische Hülse. Man stellt die Naht
her, indeiü man ein Heizgerät 40 an die überlappten Flächen der
Hülse 17 anlegt, um mittels Wärme und einem gewissen Druck die überlappten Flächen aus Kunststoff miteinander in Form einer
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der flüssigkeitsdichten Naht zu verbinden, die sich auf/gesamten Höhe
der Hülse erstreckt. Das Heizgerät 40 weist einen Belag 40a aus Polytetrafluoräthylen auf, um das Ankleben der Heiznase an der
Hülse zu verhindern. Das Heizgerät 40 wird gegen die überlappten Kunststoffblätter bzw. Flächen gepreßt, so daß durch die kombinierte
Wärme und den Druck des Heizgerätes 40 die Überlappungen so verschweißt werden, daß ihre Dicke beträchtlich kleiner ist
als die doppelte Dicke der überlappenden Seiten. Mari erhält eine
zusammengedrückte Kante, welche mit der Dicke der übrigen Hülse 17 verträglich ist. Das Heizgerät 40 befindet sich auf einer geeigneten
verschiebbaren Halterung, um zum geeigneten Zeitpunkt und bei Drehung des Dcrns 31 an die Hülse angelegt werden zu
können, so daß die Naht der Hülse 17 durch das einen Druck ausübende Heizgerät gebügelt bzw. abgeflacht wird.
Als Alternative kann man die Oberlappungsnaht mit einem heißschmelzenden Klebemittel verbinden, welches an der Innenfläche
des Rohteils 18 aufgetragen wird, so in der Fläche zwischen der Kante 20 (Fig. 5) und der gestrichelt dargestellten Linie A. Das
Heizgerät 40 aktiviert die Klebemittelfläche bzw. das auf dieser Fläche befindliche Klebemittel und erzeugt eine Klebemittelverbindung
zwischen den überlappten linden des auf dem Dorn 31 befindlichen Hülsenmaterials.
Um einen zweiteiligen Becher aus einer in bisher beschriebener
Weise gefertigten Hülse 17 herzustellen bedient man sich eines Formdorns, wie er bei 41 in Fig. 6 dargestellt ist. Die Außenfläche
41a des Dorns 41 ist so ausgebildet, daß sie der er-
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wünschten Kontur der Innenfläche des zu fertigenden Bechers 11
oder wenigstens der Kontur des Seitenmantelteils entspricht. Der
Dorn ist an einem Haltekörper 42 aufgehängt. Eine auf dem Dorn
41 zu formende Hülse 17 wird über den Dorn geschoben, so daß das obere Ende der Hülse 17 im Bereich maximaler Abmessung der formenden
Außenfläche 41a anliegt; die Hülse wird an dieser Stelle durch einen dehnfähifjen Klemmring 43 gehalten. Der Klemmring 43
besteht aus einer Reihe bogenförmiger, an der Hülse anliegender ' Segmente, welche sich von einer O-förmigen Feder nach innen ge- i
i richtet erstrecken. Zxtfischen dem Klemmring und dem umgebenden
Aufbau ist ein Zwischenraum vorgesehen, um eine radiale Streckung oder Biegung des Rings zu ermöglichen, xtfenn das Ende einer Hülse
zwischen die inneren Enden der Segmente und dem Endteil, der zum Formen dienenden Fläche 41a des Doms 41 eingeführt wird. Der
Klemmring 43 wird innerhalb einer Ausnehmung 48 des Haltekörpers in fixierter Position bezüglich der Achse des Doms 41 gehalten.
An der untersten Seite des Haltekörpers ist zu diesem Zweck ein abnehmbarer Flansch 49 befestigt, auf welchem der Klemmring 43
verschiebbar aufliegt. ·
Wenn die Hülse 17 gemäß Fig. 7 über die Formfläche 41a des Doms
41 geschoben ist dann werden die in diese Lage gebrachten Teile j der Wirkung einer Wärmequelle ausgesetzt, indem man sie als Einheit
in einen Bereich einbringt, welcher durch Infrarotheizelemente 51, 52 und 53 beheizt ist. Die Heizelemente 51 und 52 sind
gegen die entgegengesetzten Seiten des Doms 41 gerichtet, wäh-
' rend das Heizelement 53 gegen den Boden gerichtet ist. Zum'
: Zwecke der Darstellung können die Heizelemente 51-53 als elek-
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trische Heizkörper der von der Irex Corporation of Riverdale, New
Jersey gefertigten Konstruktion benutzt werden, welche als Radplane-Strahlungsheizer bekannt sind. Anstatt Infrarotheizelemcnte
zu verwenden können die in ihre Lage gebrachte Hülse und der Dorn auch erxvfämt werden, venn man sie durch einen Tunnel
bzw. Kanal bewegt, in welchem Heizluft im Umlauf bewegt ist. Infrarotheizung
ist jedoch besser steuerbar und infolge der Hurchdringungswirkung
der Infrarotstrahlung etwas schneller als Konvektions-Zwangsheizung.
In jedem Fall wird durch das Anlegen von Wärme-der über dem Seitenteil der Fläche 41a anlegende Teil 17a
der Hülse 17 zum Schrumpfen gebracht, so daß er sich fest an den Dorn anlegt.
Um während des Schrumpfens ein den Schrumpfvorgang verhinderndes Abkühlen bzw. Abschrecken der Innenfläche der Hülse zu vermeiden
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Dorn während des Schrumpfens auf erhöhter Temperatur zu halten. Die Temperatur
darf jedoch nicht höher liegen als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials, aus welchem die Hülse geformt ist. Bei
Hülsen aus expandiertem Polystyrol erzielt man gute Ergebnisse, wenn der Dorn auf eine Temperatur von etwa 66 C vorgewärmt wird.
Bevor man die Hülse 17 der Heizwirkung der Heizelemente 51, 52 und 53 aussetzt wird ein scheibenförmiges, aus thermoplastischem
Material bestehendes Element 71, das den Boden 16 des fertigen Bechers bildet, an der Basis des Doms 41 in koaxialer Zuordnung
zur Hülse 17 in Position gebracht. Das den Boden darstellende, scheibenförmige Element 16 wird während des Erhitzens durch
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ft
Vakuum angelegt, welches über am Umfang verteilte öffnungen 44 angelegt
wird. Die öffnungen 44 stehen in leitender A^erbindung mit
Vakuumleitungen 45 und 46, die sich durch einen mittleren Spindelteil 47 des Dorns 41 erstrecken' und ihrerseits mit einer äußeren
(nicht dargestellten) Vakuumquelle für den Dorn in Verbindung stehen. Die Verwendung eines Paars von Vakuumkanälen bzw. Vakuumleitungen
45 und 46 macht es möglich, ein Vakuum im Ringraum zu halten, welcher durch die Außenfläche 71a des Dorns 41 und dessen
mittlere Spindel 47 gebildet ist. Obwohl in der dargestellten Ausfürungsform
der Erfindung nicht wiedergegeben kam das Vakuum vorteilhafterweise benutzt werden, um mittels die Fläche 41a
durchsetzender Vakuumöffnungen die Formgebung scharfer Kanten oder Ecken in einem oberen Teil des fertigen Bechers zu unterstützen,
so bei der Fertigung eines Bechers, welcher einen zum Stapeln dienenden Rand an seinem oberen Teil aufweist oder im
Falle eines Bechers, welcher aus einem sehr dünnen und/oder aus einem Material sehr geringer Dichte gefertigt wird und infolgedessen
an seinem oberen Teil einer am Umfang verlaufenden Versteifungsrippe bedarf.
Während der über dem Seitenteil der Fläche 41a des Dorns liegende Bereich der Hülse 17 bei Schrumpfung sich an den Dorn angelegt hat
schrumpft der sich über das kleinere Ende des Dorns 41 erstreckende Endteil der Hülse 17 weiterhin und bildet einen ringförmigen,im
wesentlichen ebenen Teil 17b, welcher einstückig mit dem schmaleren
Ende des Teils 17a besteht und sich-von diesem nach innen erstreckt.
Der Teil 17b überlappt den Randteil des scheibenförmigen Elements 71 in kontinuierlicher Weise am Umfang. In der Zwischen-
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zeit nimmt der innere Teil des Bodejns bzw. Scheibenelements 71 die
konkave Krümmung des Bodens des Dorns 41 ein, da er den Wirkungen von Wärme und Vakuum ausgesetzt ist. Ein ge\\'isser Unterdruck entweicht
natürlich aus den ^ffntmgen 44 in den Bereich oberhalb des
Innenteils des lilcments 71. Nach vollzogenem Schrumpfen wird der Dorn 41 mit aufgeschrumpfter Hülse 17 und dem geformten Boden 71
aus dem Bereich der Heizelemente 51-53 entnommen. Gemäß Γιρ. 8
wird ein erhitztes Schweißwerkzeug 61 mit einer nicht klebenden Kontaktfläche G1a unter Druck an den Boden angelegt, um eine kontinuierliche,
am Umfang sich erstreckende und flüssigkeitsdichte
Ivärmcverschv.eißung ziv'ischen dew Teil 171 der Hülse 17 und dem
darunterliegenden Handteil des !!lenents bzw. Tiodcns 71 herzustellen.
Die nicht klebende Kontaktflächen 61a besteht beispielsweise
aus gewebten Glasfasern, vie sie unter der Bezeichnung I'lour-Glas
bekannt sind und welche mit Polytetrafluorfithylen-Marz oder mit
einem anderen nicht klebenden 'aterial imprägniert sind.
Nachdem die Verbindung zwischen den» Teil 17b der Hülse 17 und dem
darunter liegenden Teil des Scheibercle"ients 71 in vorangehend beschriebener
U'eise gefertigt ist wird die geschrumpfte Hülse vom
Dorn abgezogen und wird in herkömmliche: Weise weiter behandelt,
so beispielsweise durcn Einrollen des Pands 15, wobei man sich
herkömmlicher Formgeräte bedient, nie weiteren Bearbeitungen
umfassen das Untersuchen fertiger Becher, das Sammeln und das Stapeln ')ZW· Schichten mehrerer gleicher Recher.
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Ein Becher der in FLg. 1 und 2 dargestellten zweiteiligen Form kann auch einteilig hergestellt i\rerden. Ein derartiger Becher ist
in den Fign. 9 und 10 dargestellt. Hr besteht aus einer Hülse 117,
welche der Hülse 17 mit der Ausnahme entspricht, daß sie länger ist und einen verhältnismäßig langen Teil aufweist, welcher sich
über das Schmalende des Formdorns erstreckt. Der Dorn kann dem unter Bezugnahme auf die Fign. 6-8 erläuterten Dorn entsprechen.
In diesem Fall besitzt die den Becher bildende Rohhülse ausreichende Länge, so daß sich ein wesentlicher Anteil über das Schmalende
•des Dorns 41 erstreckt, wenn die Oberkante der Rohhülse an den
Oberteil der Formfläche des Dorns angelegt ist, Beim Wärmeschrumpfen
der Hülse entsteht gemäß Fig. 9 ein Körper, welcher eine Seitenwand 117a, einen einstückig mit der Seitenwand 117a bestehenden,
im wesentlichen ebenen und ringförmigen Teil 117b aufweist, welcher sich von der untersten Kante der Hülse radial nach innen erstreckt,
und einen verhältnismäßig engen bzw. schmalen Rohrteil 117c, der !sich in Längsrichtung von der Innenkante des ebenen Teils 117b
erstreckt und einstückig mit der Seitenwand 117a und dem Teil 117b
gefertigt ist. Der Boden des Bechers kann an der geschrumpften Hülse 117 gefertigt werden, vorzugsweise, \tfährend sich die Hülse
am Dorn befindet. Dies geschieht durch Anlegen von Wärme und Druck an der Basis der Hülse, um den Rohrteil 117c einzuklappen und mit
dem ebenen Teil 117b zu verschmelzen. Man bedient sich dabei
eines zum Anpressen und Formgeben geeigneten Werkzeuges 161, !welches eine konturierte Fläche aufweist. Diese liegt an der j
jBasis der geschrumpften Hülse an und formt sie erwünschte end- ' gültige Gestalt. Das Werkzeug 161'befindet sich normalerweise
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In einer vom Dorn 41 gelösten Lage, wie in Fig. 9 dargestellt, und
kann aus dieser Lage in die zum Verschweißen und zum Anpressen dienende Position gemäß Fig. 10 unter Wirkung einer Feder 162 verschoben
werden. Da die geschrumpfte Hülse 117 auf dem Dorn 41 bei
Anlegen des Werkzeuges 171 möglicherweise nicht ausreichend hohe
Temperatur besitzt, um das Verschweißen und Anpressen ohne zusätzliche Wärme vollziehen zu können kann das Werkzeug 161 als
durch nicht dargestellte i'ittel geheizt angesehen werden. Die Kontakt
f Iac be des Werkzeuges ist mit einem Material 161a der Zusammensetzung
bedeckt, welches unter Bezugnahme auf die Kontaktfläche 61a des Werkzeuges 61 gemäß Fig. 8 erläutert wurde. Falls das Bodenverschweißen
bei der (!erstellung des zweiteiligen, in Fig. 3 dargestellten
Bechers oder des einteiligen, in Fig. 9 und K) dargestellten Bechers durchgeführt wird, während sich die geschrumpften
Ilülsenelemente auf ausreichend hoher Temperatur befinden, kann man
sich eines derartigen Werkzeuges ohne besondere Heizelemente bedienen, um eine zusätzliche Einrichtung zum Lirhitzen des anlegbaren
Schweißwerkzeuges entbehrlich zu machen. In diesem Fall ist es normalerweise nicht nötig, die zum Anlegen dienenden Flächen 61a
oder 161a der Schweißwerkzeuge mit einem besonderen, das Ankleben verhindernden Material zu verseilen.
um eine gute Stapelfähigkeit zu erreichen wird bevorzugt so vorgegangen,
daß die Seitenwandschräge der Becher oder anderer stapelbarer Behälter gemäß der Erfindung von etwa 5 - 7° an der Oberseite
bis zu einer Schräge von wenigstens 15 an der Unterseite zunimmt.-Ϊ
Um einen guten Ausgleich zwischen dem Verhalten bzitf. der iiigenschajf-
! ten und der Kosten zu erreichen, wenn der Becher basierend auf
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bestehenden wirtschaftlichen Bedingungen als Einzelbecher für
Kaffee oder andere Heizgetränke verwendet werden soll, geht man von einem Bogen eines expandierten Polystyrols einer Dicke im Bereich
von 0,5 mm bis 0,75 mm und einer Dichte im Bereich von
man
0,160 bis 0,2 89 g/cm aus, während/in der längeren Richtung d.h.
0,160 bis 0,2 89 g/cm aus, während/in der längeren Richtung d.h.
in der Maschinen- oder Bearbeitungsrichtung eine Orientierung oder Reckung von 75% und in der kürzeren Richtung bzw. Querrich-
3 tung eine Reckung von 15% vorsieht. Bogen einer Dichte von 0,16g/cm
und einer Dicke im Bereich von -0,65 mm haben sich als zweckmäßig für die Herstellung von Einzelbechern für IleizgetrJmke erwiesen.
Obwohl wärmeschrumpfendes expandiertes Polystyrol z.Zt. bevorzugt für die Herstellung isolierter Becher und für andere stapelbare
Behälter gemäß der Erfindung Vertvendung finden wird dieses Material
lediglich hinsichtlich der Kosten bezüglich anderer thermoplastischer Harze bevorzugt eingesetzt. Diese gegenseitige Beziehung
der Kosten kann sich mit derzeit ändern; infolgedessen
können hinsichtlich des technischen Standpunktes auch andere wärmeschrumpfende, expandierte oder gereckte thermoplastische
Materialien im Rahmen der Erfindung verwendet werden, einschließlich
Polypropylen, Polyäthylen und Polyvinylchlorid. Die Becher gemäß der Erfindung können natürlich auch für Kaltgetränke benutzt
iverden, \tfobei die isolierenden Eigenschaften nicht vorrangige Bedeutung besitzen. In jedem Fall sind sie von Wert, um zu
verhindern,daß sich Feuchtigkeit an der Außenfläche niederschlägt bzw. kondensiert. Im Falle von Bechern oder Behältern, welche
für Kaltgetränke oder andere flüssige oder flüchtige Produkte bei Um^)ungstemperatur geeignet sind bietet die Verwendung
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! expandierter thermoplastischer Materialien beträchtliche Vorteile
■
ι bezüglich nicht expandierter Materialien, vor allem was reduzierte
Materialkosten betrifft.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf stapelbare Behälter erläutert wurde» welche auf allen Höhenlagen kreisförmigen Querschnitt
besitzen,können auch andere Formgebungen benutzt werden.
j So können beispielsweise stapelbare Behälter auf allen Höhenlagen
den Querschnitt eines an den Ecken abgerundeten Quadrates aufweisen; es sind auch stapelbare Behälter denkbar, welche an der
Spitze Kreisförmigen Querschnitt besitzen und in Richtung des
Bodens allmählich in den Querschnitt eines an den Ecken abgerundeten Quadrates übergehen. Wenn ein enges Stapeln oder Schichten
nicht erforderlich ist kann ein attraktiver und stapelbarer
Behälter eingesetzt werden, dessen Seitenwand entgegengesetzt bzitf. nach innen gerichtete Krümmung aufweist, vergleichbar der
bekannten "Coke"-Flasche. In gleicher Weise können Behälter unsymmetrischer
Form benutzt werden.
Im Rahmen der Erfindung können auch nicht expandierte, wärmeschrumpfende
und thermoplastische Materialien verwendet werden, wenn die stapelbaren Becher oder Behälter keine thermische Isolierung
erforderlich machen. Diese Behälter besitzen dennoch Vorteile gegenüber den aus diesen Materialien durch Vakuumverformung:
bzw. Folienziehverfahren gefertigten Behältern hinsichtlich des einfachen und verhältnismäßig billigen Dekorierens der Seitenwand.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung, nach welchem die Behälter aus rechtwinkligen Rohteilen gefertigt werden fällt ein |
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beträchtlich geringerer Anteil von Abfall ab, welcher erneut ge-
: mahlen und wieder in Umlauf bearbeitet' werden muß. Zudem werden
, die Probleme zu starker Verdünnungen in den Seitenwandbereiche.u ■ : nahe des Bodens verhindert, xtfas ein Charakteristikum für Behälter j
: mahlen und wieder in Umlauf bearbeitet' werden muß. Zudem werden
, die Probleme zu starker Verdünnungen in den Seitenwandbereiche.u ■ : nahe des Bodens verhindert, xtfas ein Charakteristikum für Behälter j
! j
darstellt, wenn diese nach irgendeinem der bekannten Folienzieh-
i verfahren gefertigt werden. Bei verhältnismäßig großen und schma- ι
len Behältern kann dies zu einer beträchtlichen Reduzierung der
Festigkeit im Bereich des Bodens der Seitenwände führen. ι
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein beispielhaft
wiedergegebenes Ausführungsbeispiel erläutert.
Ausführungsbeispiel
Die Seitenwände der zweiteiligen Becher der in Fig. 1 dargestellten
Form wurden aus zuvor bedruckten rechtwinkligen Rohteilen aus ' Polystyrol einer Dichte von 0,160 g/cm , einer Länge von 24 cm, !
I
; einer Breite von 10,1 cm und einer Dicke von 0,65 mm gefertigt. [
} Die Rohteile besaßen eine Orientierung oder Reckung von 751 in
■ ι
der längeren Richtung bzw. Arbeitsrichtung und eine Orientierung "·
• oder Reckung von 15% in der kürzeren Richtung, d.h. der Querrichtung. Die Bodenelemente wurden aus Polystyrolfolien bzw. :
-platten gleicher Zusammensetzung gefertigt. Jeder fertige Becher!
besaß eine Gesamthöhe von 8 7,58 mm, einen inneren Durchmesser am ί
Rand von 74,16 mm, einen inneren Durchmesser innerhalb der Stapel4
schulter von 48,95 mm, eine Wanddicke am Rand von 0,76 mm, eine
Wanddicke unmittelbar oberhalb der Stapelschulter von mehr .als
1,0 mm, ferner eine Seitenwandkrümmung entlang des Bogens eines
Wanddicke unmittelbar oberhalb der Stapelschulter von mehr .als
1,0 mm, ferner eine Seitenwandkrümmung entlang des Bogens eines
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j Kreises mit einem Radius von 32,38 cm von einer Schräge von i5 30' am Rand und einen Außendurchmesser über dem Rand von 80 mm.
Der Stapelabstand bzw. die Höhe zwischen den Böden gleicher ineinander
gestapelter Becher betrug 9,90 mm. Jeder derartige Becher hatte eine volumetrische Kapazität bis zum Oberlaufen von 0,255 Itr.
Becher dieser Art haben sich insbesondere hinsichtlich ihrer Starrheit, ihrer Flüssigkeitsundurchlässigkeit und ihrer isolierenden
Eigenschaften für Heißgetränke als geeignet erwiesen. So wurden :Kaffeebecher vergleichbarer Form zufriedenstellend aus expandier-Iten
Polystyrolfolien folgender Dicke und Dichte gefertigt:
1) Dichte 0,288 g/cm bei einer Dicke von 0,65 mm;
2) Dichte 0,16 g/cm bei einer Dicke von 0,76 mm;
3) Dichte 0,24 g/cm bei einer Dicke von 0,50 mm. und
4) Dichte 0,288 g/cm bei einer Dicke von 0,65 mm.
Bei einer gewissen unterschiedlichen nachfolgenden Expansion des geschäumten Folienkörpers, welche offensichtlich durch unterschiedliches
Anlegen von Wärme entsteht und welche zu einer Dichte ~ zunähme an der Seitenwand des Bechers im Bereich des Randkörpers
führt;verbleibt die Dichte der Becherseitenwand dennoch im wesentlichen
f|eichförmig. Als Folge davon kann man sagen, daß das Produkt
des Seitenwandumfanges auf beliebiger Höhenlage mit der Dicke
dieser Höhenlage auf dem größten Teil des Bechers relativ konstant verbleibt.
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Claims (24)
- PiHoniDr. Ing. H. NegsndankDip5. Ing. H. Hauck - Dipl. Phys. W. SchmittDipi. Ing- E. Graaifs - Dip!, ing. W. Wshnert3 München 2, MsszarSsWaSa 23Telefon 5 38 Q5 86Owens-IllinoisToledo, Ohio 43601,USA 12. Oktober 1972Anwaltsakte M-2301Patentansprüche.J Behälter stapelbarer Becherform, dadurch gekennzeichnet, daß ; der Behälter aus einem einheitlichen Seitenwandkörper (13) ge-bildet ist, welcher aus einem Bogen eines wärmeschrumpfbaren thermoplastischen Materials besteht, wobei die Innenfläche zur Aufnahme der Flüssigkeit dient, daß die Enden des Bogens mittels einer fluss iglceitsdichten Naht miteinander verbunden sind die sich von der Behälteroberseite zur Behälterunterseite erstreckt, daß der Oberteil (15) der Seitenwand die Behälter öffnung begrenzt, wobei sich die Seitenwand über einen wesentlichen Teil der Behälterhöhe von der oberen öffnung schräg nach unten und nach innen gerichtet erstreckt, daß die Dicke der Seitenwand über dem Hauptteil des Behälters von geringerer Dicke an der Oberseite zu größerer Dicke an der Basis zunimmt, und daß an der Seitenwand (13) Mittel (16) angebracht sind, um die Unterseite des BeMllters flüssigkeitdicht zu verschließen. ·
- 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die309826/0728Seitemvand bildende Blatt aus einem expandierten, wärmeschrumpfenden und thermoplastischen Material besteht.
- 3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter von zweiteiliger Konstruktion ist und daß die Mittel (16) zum Verschließen des Behälterbodens aus einem Körper bestehen, welcher unabhängig von der einheitlichen Seitenwand (13) besteht und unter Abdichtung mit dieser verbunden ist.
- 4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter von einteiliger Konstruktion ist und daß die Mittel zum VersdiLießen des Behälterbodens aus einem nach innen gefalteten untersten und materialeinheitlichen Bestandteil (117b) des die Seitenwand formenden Blattes bestehen.
- 5. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Teil des die Seitenwand bildenden zweiendigen Rohteils nach innen gefaltet ist und einen verhältnismäßig dünnen und dichten Rand (15) bildet, der die öffnung des Behälters umschließt.
- 6. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das expandierte wärmeschrumpfende und thermoplastische Material aus Polystyrol einer durchschnittlichen Dichte im Bereich von 0,16-0,28 g/cm3 besteht.
- 7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwanddicke des Behälters nahe des oberen offenen Endes im-29-309826/0728Bereich von 0,50-0,76 mm liegt.
- 8. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge des Seitenwandhauptteiles von einer minimalen Schräge am oberen dünneren Bereich zu einer größeren Schräge am unterem dickeren Bereich zunimmt.
- 9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge im oberen Bereich des Seitenwandhauptteiles 5-7° beträgt und im unteren Bereich wenigstens 15° beträgt.
- 10. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge von ihrem Minimalwert im oberen Bereich progressiv auf ihren größeren Wert im unteren Bereich zunimmt.
- 11. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand in einem Bereich außerhalb ihres Hauptteiles mit einer nach innen gerichteten Schulter (14) versehen ist, gegen welche sich ein Teil eines im wesentlichen identischen Behälters anlegt, wenn dieser in den Behälter gestapelt wird, um einen vorbestimmten Minimalabstand zwischen den Behältern zu erreichdn.
- 12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter eines Paars im wesentlichen identischer Behälter in den anderen so eingeführt ist., daß er an der Schulter des anderen Behälters aufliegt.-30-309826/0728
- 13. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen sich erstreckende Schulter an einer Position unterhalb des Seitenwandhauptteils angeordnet ist, und daß der aufliegende Teil des im wesentlichen identischen Behälters aus einem Ringteil am Boden besteht.
- 14. Behälter nacli Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter eines Paars im wesentlichen identischer Behälter in den anderen so eingeführt ist, daß der Ringteil an der Basis des einen Behälters an der Schulter des anderen Behälters auf+· liegt.
- 15. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Blattes aus thermoplastischem Material einander überlappend miteinander verbunden sind, wobei die Seitenwand im Bereich der überlappenden Enden reduzierte Dicke und vergrößerte Dichte aufweist.
- 16. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit die Seitenwandinnenflache des Behälters berührt.
- 17. Behälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeschrumpfende thermoplastische Material expandiert ist unddaß die Flüssigkeit aus einem Heißgetränkt besteht.
- 18. Verjähren zur Herstellung der Seitenwand eines stapelfälligen Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechtwinkliger Rohkörper eines expandierten, wärmeschrumpfenden und thermo-309826/0728plastischen Materials zubereitet und hülsenförmig umgestaltet wird,-.wonach die Enden der Hülse mittels einer flüssigkeits-. dichten und sich über der gesamten Länge der Enden erstreckenden Naht verbunden werden«, daß die Hülse über einen Dorn gezogen wird, dessen Außenfläche der Seitenwandinnenfläche eines stapelfähigen behälterförmigen Körpers entspricht, und daß die Hülse in Position über dem Dorn einer Wärmebehandlung unterzogen wird, so daß sie am Dorn schrumpft und ihre Innenfläche die Form der Außenfläche des Doms annimmt, wonach die geschrumpfte Hülse vom Dorn abgezogen wird.;
- 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Hülse nahe des größeren Dornendes an diesem fest- : geklemmt werden, während die Hülse der Wärmebehanldung unterzogen wird.
- 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dekoratives Material im Offset-Druckverfahren auf der Fläche des thermoplastischen Materials aufgetragen wird, welche die daraus zu formende . Außenfläche der Hülse bildet, wobei das dekorative Material zunächst in verzerrtem Muster angelegt wird, um bei Schrumpfen der Hülse auf dem Kern die Verzerrung zu beseitigen, so daß die Seitenwandaußenflache des Behälters ein Muster vorbestimmter Gestaltung trägt.
- 21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschlußkörper in flüssigkeitsich,ter Weise am kleineren Ende der geschrumpften Hülse angebracht wird, um einen zwei--32-309826/0728- 32 - 225Ü638leiligen liecher fertig zu stellen.
- 22. Verfahren nach Anspiuch Ιλ , dadurch gekennzeichnet , daß der Verschluß am Kleineren linde der geschrun;pften Hülse befestigt wird, bevor diese nach «Schrumpfung von Horn abgenommen wird.
- 23. Verfaliren zur Herstellung eines eiiitei Ii j'.cn stapelfähigen und becherförmigen Behälters unter Verwendung eines iioriis, dessen Außenfläche im wesentlichen kegel stumpfförmig ausgebildet ist und der erwünschten Innenfläche der Seitenwand des !Schalters entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechtwinkliger Rohkörper aus expandiert ein thermoplastischem *iaterials so zu bereitet wird, daß die Länge wenigstens etwas größer ist als die Lunge des maximalen I rifangs an der /ul.'enflache des Dorns, wobei der Koliköiper ein hohes Ausraß der Orientierung bzw. Heckung parallel zu reiner Länge besitzt, während die Höhe des HuliLörpers die Höhe der Fornif lache des Dorns um ein Maß tibersteigt, welches wenigstens einer Hälfte des kleineren Dornendes entspricht:, wob ei der Uohkörper parallel zin lKihenabmessung nicht mehr als eine verhältnismäßig geringe Orientierung bzw. Kcckung aufweist, daß der liohkörper in eine robrförini ge Hülse umgeformt wird, wobei si cli di einleite des Uohkörpcr r. als Umfang der Hülse darstellt, daß die linden der Hülse als ί lüssi gkei t. sd i chi e Nahte miteinander verbunden werden, die sich auf dei gesamten llölie der Hülse ei st τ eckt , da.'' die Hülse so übe ν den Dorn plaziert und, daß ( in linde der Ilül:;e ;i" gr«'if'cMen ' ΐιΊ( A- ν Γοΐ* Π «Ich' dei;3()0fl-?157ü7;-aDorns anliegt, während sich das andere Ende der Hülse über das kleinere linde der Formfläche erstreckt, daß die Hülse in ihrer Position über dem Dorn einer Wärmebehandlung unterzogen' wird, so daß der über dem Dorn liegende Teil der Hülse solango s cli rümpft, bis die Ilülseninnenf lache der Formfläche des Dorns angepaßt ist, während der die kleinere Dornfläche überlappend^ Teil der Hülse schrumpft und einen, im wesentlichen flachen, ringförmigen Teil bildet, welcher sich quer zur Längsachse des Dorns erstreckt und ein verhältnismäßig kleines Rohrteil aufreist, welches in Längsrichtung von der Innenseite des ringförmigen Teil:, absteht, uns1 daß ein Druck bei erhöhter Tenperatur an dem abstellenden Rohrteil angelegt wird, um ihn umzuklappen und um das den Rohrteil bildende Material in Form einer dünnen nasse zu schmelzen, welche das Innere des ringförmigen und flachen Teiles in flüssigkeitsdichter Weise verschließt, wonach die geschrumpfte Hülse vom Dorn abgenommen wird.
- 24. Verfahren nach Anspruch l'.h, dadurch gekennzeichnet, daß das linde der Hülse nnliu des größeren Dornendes an diesem festgekleiiiuL wird, wahrend dio Hülse der Wärmebehandlung unterzogen wird. -6AD ORfGUMAi-.-.I] I M ' ι, -ij ' ■Leerseite
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |