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Verfahren und Packung zum Entformen erhabener Butter- oder
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Margarineportionsstücke.
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Die Erfindung betrifft Butter und Magerine, die flüssig in steife,
einwandige, verlorene, ungefütterte, mehrfach räumlich gestaltete, thermoplastische
schalenartige Hohlräume mit geprägten erhabenen Oberflächen eingefüllt worden sind.
Die Butter bzw. Margarine nimmt dann die Form dieser Hohlräume an und später können
diese Produifte nach dem Abkühlen aus den Hohlräumen mit den erhabenen Flächenmustern
unversehrt entformt werden Die Kunst Butter mit der Hand zu formen ist schon sehr
alt.
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Als kommerzielle, in der Technik verwendete Kunst, bei der Butter
und Margarine in Gefäße oder Behälter gegossen werden, die erhabene Seitenwände
aufweisen, ist diese Kunst jedoch ca. 20 Jahre alt. Das wirtschaftliche Verfahren,
derart geprägte oder bossierte Butter herzustellen, hat sich nur sehr langsam entwickelt.
Wegen dieser langsamen Entwicklung im Zusammenhang mit Butter bestand noch keine
kommerzielle Nachfrage nach erhabener Portionsmargarine.
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Erhaben geprägte Butter- und Margarine stücke herzustellen dient nicht
nur einem ästhetischen Zweck und auch nicht einfach dazu, einen einfachen Fettwürfel
in ein gut aussehendes Speiseprodukt zu verwandeln. Eine solche Formgebung hat auch
einen Nährwert.
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Unter den Fachleuten auf dem ernährungswissenschaftlichen Gebiet gilt
es als sicher, daß ein geschmackvolles Aussehen die Annahme und den Verbrauch einer
Speise steigert.
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Infolgedessen verabreichen einige Krankenhäuser ihren Patienten erhaben
geprägte Butterklümpchen, wie sie in Restaurants üblich sind. Eine Verminderung
der Kosten und eine Verbesserung in der Ausnutzung dieser geprägten Butter- bzw.
Margarineportionsstücke bewirkt somit auch eine größere Nachfrage nach diesen Speisen.
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Tafelfette, Butter und Margarine gehören zu den letzten Lebensmitteln,
bei denen man versucht hat, ihnen ein besseres Aussehen zu geben. Trotz erheblicher
Aufwendungen hinsichtlich der Entwicklung ist der kommerzielle Verbrauch geprägter
oder erhabener Butter- und Margarineportionsstücke nicht beträchtlich gestiegen.
Die Gründe hierfür sind mannigfach und auch der Fachmann wußte nur schwer Lösungen
dieser Schwierigkeiten anzugeben.
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Da Butter besondere Eigenschaften aufweist, die durch gesetzliche
Bestimmungen festgelegt sind und daher nicht verändert werden können, konnte den
entsprechenden Forderungen nur nachgekommen werden, wenn man die Form des Gefäßes
oder Behälters entsprechend veränderte, indem die Tafelfette geprägt oder erhaben
ausgebildet werden. Aufgabe der Erfindung ist es, dieses Problem zu lösen.
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Eine Beschreibung des neuen Verfahrens wie sie in dem Terminus "mehrfach-kubisch-gestaltete
erhabene Formgebung" ihren Niederschlag findet, ist bereits in den US-PSen 3 310
699 und 3 798 335 gegeben worden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind
jedoch zusätzliche und speziellere Parameter erforderlich. Diese sollen später näher
erläutert werden. Obwohl sich die Erfindung insbesondere auf sowohl Butter als auch
Festkörpermargarine bezieht, wird in Zukunft als Beispiel für die Beschreibung nur
von
Butter gesprochen, obwohl selbstverständlich beide Produkte
gemeint sind.
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Mit Festkörper oder fester Margarine wird eine Margarine bezeichnet,
die einen Körper von vergleichsweise großer Festigkeit ähnlich der von Butter bei
normalen Kühlschranktemperaturen aufweist, die im Bereich von 30C (380F) bis 90C
(480F) liegen.
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Bei diesen Temperaturen weist die Margarine eine Festigkeit auf, die
es möglich macht, sie mechanisch einzupacken und zuhause wieder auszupacken ohne
daß die Margarine an der Hülle klebt.
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Obwohl es einige Variationen in der Festigkeit von Butter gibt und
zwar im Hinblick auf Saison, Viehart, Viehfutterart und Herstellungsverfahrensarten,
sind diese Abweichungen in der Festigkeit nicht groß genug, um die grundsätzlichen
Parameter für das erfindungsgemäße Verfahren ändern zu müssen. Butter und feste
Margarine unterscheiden sich wesentlich von weicher Margarine, die nicht verpackt
werden kann, sondern in einem Gefäß untergebracht werden muß, wobei sie später nur
verbraucht werden kann, indem man sie aus dem Gefäß ausschöpft.
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Der Ausdruck "Verbraucher" bezieht sich sowohl auf den Verbraucher
in Restaurants, als auch auf den Verbraucher zuhause. Der Ausdruck Packung, wie
er hier gebraucht wird, bezieht sich sowohl auf Portionsstücke, wie sie in Restaurants
anzutreffen sind, aber auch auf größere Portionsstücke von 125 g und mehr, wie sie
zuhause verbraucht werden. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Packung zu
entwickeln, die beide Arten von Verbraucher zufriedenstellt.
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Der Ausdruck thermogeformte, plastische Filmschicht" bezieht sich
auf Dicken in der Größenordnung von 0,12 mm bis 0,5 mm (0,005 bis 0,02 Zoll).Der
Ausdruck "Filmschicht" wird hier verwendet, weil in der Verpackungsindustrie keine
allgemeine Übereinstimmung darin besteht, was ein Film und was eine Schicht ist.
Aus diesem Grunde wird der Ausdruck 'tFiimschicht" verwendet, um dem Fachmann klarzulegen,
welche Verpackungseigenschaften für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren
erforderlich sind. Es sind die Eigenschaften, die sowohl plastische Filme als auch
Schichten haben,
die den Forderungen gemäß der Erfindung gerecht
werden.
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Für die wirtschaftliche Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich zwei funktionelle Probleme: (1) das Ausbilden oder Formen der geprägten
oder erhabenen Oberflächen in gesenkähnlichen, schalenartigen, mit geprägten oder
erhabenen Wandungen versehenen Hohlkörpern; und (2) das Entformen der derartig geprägten
Butteroberflächen und zwar derart, daß sie völlig in Takt sich von ihren Formgebungshohlräumen
lösen. Bei dem Entformungsproblem muß die Erfindung auch drei grundsätzlichen Forderungen
des Verbrauchers gerecht werden: (1) niedriger Preis; (2) einfacher leichter Verbrauch;und
(7) perfekte und vollständige erhabene Ausgestaltung der Ober flächen.
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Der Verbraucher ist der schließliche Beurteiler dafür, ob diese Probleme
gelöst und damit die angestrebten Ziele erfüllt sind.
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Das Urteil des Verbrauchers hinsichtlich (1) des Preises, (2) des
einfachenleichten Verbrauchs, d. h. des Entformens aus der Packung, in der die Butter
o. dgl. gekauft wurde, und (3) der vollkommenen unversehrten Prägungen im Vergleich
zum schmucklosen, nicht erhaben geprägten Produkt entscheidet, ob derart geformte
Butter wirtschaftlich erfolgreich ist oder nicht. Es ist deshalb wichtig, diese
drei Ziele im Auge zu behalten und zwar in Bezug auf zwei fundamentale funktionelle
Probleme des Formgebens und des Entformens.
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Während (1) der Verbraucher für die endgültige Beurteilung der wirtschaftlichen
Brauchbarkeit zuständig ist und (2) das Entformen der Zeitpunkt ist, wo er die funktionelle
Mechanik des Erfindungsprinzipes in Erfahrung bringt, ist davon auszugehen, daß
das Problem des Entformens aus der Packung, in der die Butter gekauft worden ist,
von höchster Bedeutung ist, so daß es zuerst angesprochen werden soll.
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Die Probleme 1. Das Problem des Entformens der feinen erhabenen Ausgestaltung.
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Die mehrfach- räumlich-gestalteten Figuren und Formgebungen an den
Flächen der Tafelfette werden als Gestaltungen bezeichnet, die sich von der Fläche
der basischen Grundgestalt erheben und die sich in allen mehrfach-räumlichen Richtungen
verzweigen, welche die Winkel an solchen ausgezeichneten Flächen einschließen; Winkel,
die sich von geraden Linien bis zu runden Flächen erstrekken. Entsprechend der früheren
auf den Erfinder zurückgehenden Lehren auf dem vorliegenden Fachgebiet sind mit
mehrfach-rsumlichen Abmessungen auch die Feinheit und Zierlichkeit der Gestaltung
dieser mehrfach-räumlich-gestalteten Ausprägungen gemeint. So enthält beispielsweise
die US-PS 3 410 699 eine genaue Definition der mehrfach-räumlich-gestalteten erhabenen
Aufprägungen und spezifiziert "fein gezeichnete mehrfach-räumlichgestaltete Flächen".
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Die US-PS 3 529 976 definiert ferner "fein gezeichnete"-E'lächen.
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Die US-PS 3 758 312 beschreibt Bossierungen oder erhabene Ausbildungen,
die erhabene Linien und Kanten bis zu einem Feinheitsgrad von 0,4 mm (1/64 Zoll)
an ihren obersten und äußersten Gliedern" aufweisen. Außerdem ist der Begriff "feingezeichnete"
Bossierungen in der US-PS 3 410 699 definiert.
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Die US-PS 3 798 355 bezieht sich auf die erhabenen Ausbildungen als
solche, die unter die Definition fallen, die sich aus der US-PS 3 410 699 ergeben.
Es wird auch hier wieder die strukturelle Feinheit dieser Bossieningen oder erhabenen
Ausbildungen betont, beispielsweise in der Ausdrucksweise, daß sie "fein gezeichnet"
sind und "kleine Risse, scharfe Kanten und Ecken verschlungener und/oder feinen
Gestaltungen" aufweisen. Äußerdem sind Gestaltungen wie " verwickelt und verschlungen",
mit "scharfen Spitzen"' usw. genannt. Bei diesen Verfahren schlossen die Forderungen
für das Entformen folgendes ein: (1) eine zusammenhaftende, feste Butter; (2) eine
tiefe, zur Erstarrung
führende Temperatur für die erhöhte Festigkeit,
und (3) eine vollkommene Benetzung auf den ausprägenden Wandungen.
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Obgleich diese Forderungen für den Erfolg eines Entformens für die"feinen"
und 1,scharfen" Ausformungen in der "hart" gefrorenen Butter bewirken, konnten die
entsprechende Figuren nicht zuverlässig entformt werden, wenn die Butter bei den
normalen Wohnungskühlschranktemperaturen, die höher als der Erstarrungspunkt liegen,
entsprechend weicher war. Damals schien es so, daß die wenig zufriedenstellenden
Entformungsergebnisse mit der weicheren Butter bei den höheren Temperaturen auf
die Butter selbst zurückzuführen sind. Wie bei den der Erfindung zugrunde liegenden
Arbeiten festgestellt werden konnte, war dies jedoch nur ein Teilgrund.
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Alle früheren Erfindungen auf dem vorliegenden Fachgebiet zeigen und
beweisen die Notwendigkeit für ein höheres Ausmaß an "Vollkommenheit" für die höchste
Gestaltungseinheit in den erhabenen Ausbildungen. Eine solche endgültige Ausgestaltung
konnte früher wirtschaftlich nur dann zu Stande gebracht werden, wenn es sich um
gehärtete Butter handelte, d. h. um solche, die sehr niedrigen Temperaturen ausgesetzt
war, und/oder aber um Verfahren und Mittel, die für den Konsumenten nicht zugänglich
war.
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2. Das Problem der Entformung an sich Glatte, keine erhabenen Prägungen
aufweisende Butter kann aus der Packung oder aus einer Schale mit glatter Oberfläche
entnommen werden, ohne daß die Butter an dem Packungsmateri haftet, und mit in Takter
Oberfläche nur dann, wenn das Auspacken oder Entformen bei oder unterhalb der normalen
Temperaturen für Haushaltskühlgeräte von 3 bis 10°C (38 bis 480F) erfolgt. Bei diesen
Temperaturen ist die Butter ausreichend fest und aneinander haftend, um sich völlig
von den Wänden des Verpackungsmaterials zu lösen. Oberhalb dieser Temperaturen wird
die Butter zunehmend weicher, klebiger, weniger zusammenhaftend, während sie an
den Wänden des Verpackungsmaterials stärker haftet, so daß es wesentlich schwieriger
ist die Butter von dem Verpackungsmaterial vollständig
zu lösen.
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Um für den Verbraucher annehmbar zu sein, muß die Butter irn Temperaturbereich
von 3 bis 10°C (38 bis 480F) vollständig von der Packung gelöst werden können. Ein
Verfahren zur Verpackung der Butter, die ein Abweichen von diesem normalen Temperaturbereich
in Haushaltskühlschränken erforderlich macht, würde den Erfolg dieses Produktes
fragwirdig werden lassen.
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Bei erhaben geprägter Butter ist im Gegensatz zu glatter Butter das
Entformen ein wesentlich schwierigeres Problem, das die mehrfach-fäumlichen Abmessungen
der Prägungen als mechanisches Hindernis für eine glatte gleichmäßige Entformung
der Butterflächen von den prägenden tränden, die zur Formgebung des Butterstückes
beitragen, angesehen werden müssen. Aufgrund früherer Erfahrungen mußte das Entformen
solcher Butterstücke als schwieriges Problem erscheinen. Der empirische Gebrauch
mit "fein gezeichneten" Prägungen bestätigte, daß es sich tatsächlich um ein schwieriges
Problem handelte. Die mühevollen Arbeiten zur Lösung dieses Problems liefern den
Beweis dafür, wich richtig man die Schwierigkeit dieses Problems früher eingeschätzt
hatte.
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Zum Beweis dafür ist es hilfreich, zwei fundamentale Packungs-und
Entformungamethoden und -mittel zu untersuchen, die man früher benutzt hat.
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a.) Die Verfahren zur Benutzung dünner plastischer Filme und/ oder
sekundärer Verpackungen.
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Dünne biegsame, abschälbare, umkehrbare und/oder weiche, thermoplastische
Filme mit einer Dicke von 0,013 mm bis 0,076 mm (O,OOibis 0,003 Zoll) wurden früher
zum Formgeben und Entformen entsprechend geprägter Butterflächen benutzt. Als Beweis
für diese Verfahren und für die Schwierigkeiten bei der Lösung der entsprechenden
Probleme sei auf die verschiedensten Verpackungsarten verwiesen, die in den US-Patentschriften
2
631 939, 2 752 251, 3 253 929, 3 410 699 und 3 529 976 erwähnt sind. Diese Literaturstellen
liefern einen klaren Beweis für die frühere Ansicht, daß man notwendigerweise dünne
Filme verwenden müsse, um die entsprechend geprägte Butter wirksam Entformen zu
können.Diese dünnen feinen Filme, die nach dem bekannten Verfahren benutzt werden,
können umgekehrt und abgeschält werden und/oder bei normalen Haushaltskühlschranktemperaturen
abgezogen werden, ohne daß die geprägten Flächen beschädigt werden.
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Als Beweis für ein Verfahren, das für bestimmte Zwecke entwickelt
wurde, WE dem häuslichen Verbraucher ein möglichst einfaches und bequemes Entformen
an die Hand zu geben, sei die US-PS 3 758 312 genannt. Mit diesem Verfahren wird
die mit einer Formgebung versehene Butter in der Fabrik entformt und dann in eine
zweite Verpackung verpackt, die die geprägten Flächen gegen Beschädigungen beim
Vertrieb schützt.
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Obwohl die Packungen nach den beiden Verfahren dem Verbraucher vollständig
ausgeprägte erhabene Prägungen lieferte und die Packungen leicht und einfach zu
entformen waren, war der Preis noch verhältnismäßig hoch. Die hohen Herstellungs-
und Werkstoffkosten im Vergleich zu den Kosten bei schmuckloser glatter Butter beschränkten
den Einsatz solcher Formgebungsmethoden. Abhängig von der Größe der Butterportionen
lagen die Preise Xür nach den obigen Verfahren hergestellte Butter un 50 bis 100
Pfennig pro 1/2 kg über den Preis von glatter nicht geprägter Butter.
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Solche Preisunterschiede schranken natürlich den Markt für den Verkauf
geprägter Butter stark ein.
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Es ist deshalb Ziel der vorliegenden Erfindung (1) die hohen Preise
bei den früheren Herstellungsverfahren herabzuset.zen und (2) für den Konsumenten
ein einfaches Entformungsverfahren zu liefern, wobei (3) vollständige und unbeschädigte
Ausprägungen vorhanden sind.
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b.) Verfahren, bei denen eine steife, monolithische Packung benutzt
wird.
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Unter t'monolithischll wird hier eine Packung verstanden, deren Wände
nur aus einer einzigen Dicke bestehen und die selbsttragend ist. Solche Packungen
werden aus thermogeformten Kunststoffen hergestellt, die entsprechend geprägte Wände
aufweisen und von höchster Steifheit sind. Dies bedeutet den Verbrauch von Kunststoffblättern,
deren Dicke wenigstens 0,5 mm (0,020 Zoll) betrug. Die Dicke dieser monolithischen
Packungen sprangen deshalb von der Dicke von 0,07 mm (0,002 Zoll) bei den Filmen
bis auf eine Dicke von 0,5 mm und darüber, so daß man diese Art der Verpackungen
bereits mit Metallschalenverpackungen vergleichen kann (vgl. US-PS 3 798 335). Die
Dicken dieser Verpackungen gehen weit über die Grenzen hinaus, die für die vorliegende
Erfindung von Bedeutung sind. Das Verfahren nach der US-PS 3 758 312 benutzt ein
Blatt mit einer Dicke von 0,2 mm, wobei dieses Blatt aber nur als Umschlag benutzt
wurde und nicht als Packung im echten Sinn des Wortes anzusehen ist, d. h. eine
Packung mit geprägten Wänden, die überall in unmittelbarer Berührung mit dem Inhalt
stehen und das Gewicht des Inhalts aufzunehmen haben.
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Diese Verfahren stellen eine radikale Abweichung von den früheren
Verfahren dar und verursachten, da sie verdoppelte Wände, gefütterte Wände, Entformungsarbeit
in der Fabrik und Sekundärverpackungen vermeiden für den Verbraucher eine starke
Versnlnderwrlg des Preises der Produkte. Das Ergebnis davon war, daß solche Produkte
32ihr den Verbraucher merklich mehr annehmbar waren. Es wird im Zusammenhang damit
auf die US-PS 3 798 335 verwiesen.
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Urn die geprägte Butter aus diesen steifen Verpackungen zu entformen,
war diese Arbeit nur bei Temperaturen unter OOC (320F) möglich. Da sich die steifen
Wände nicht genügend abschälen, umkehren oder biegen ließen, um die geprägten Flächen
bei gewöhnlicher Haushaltskühlschranktemperatur freizulegen, mußte die Butter zum
Gefrieren und damit zum Erhärten gebracht werden, um sie von der Verpackung befreien
zu können. Dies bedeutete, daß der Konsument die Butter im Gefrierfach seines Kühlschranks
aufzubewahren hatte, um sie dann später aus der Packung zu entnehmen, wenn die Temperatur
noch unter OOC lag. Tat er dies nicht
dann ließen sich die geprägten
Flächen nicht gut von den Packungswänden entformen. Da das Gefrierfach in den meisten
Haushaltskühlschränken kna.pp ist und gefrorene Butter außerdem nicht sofort streichfähig
ist, fehlen diesem Verfahren die Bequemlichkeit und Einfachkeit, die noch beim Dünnfilmverfahren
vorhanden waren. Obgleich somit der Preis viel niedriger lag und die entformten
Flächen vollständig und saubere Ausprägungen zeigten und auch dieses Produkt vom
Verbraucher angenommen wurde, war der Handel doch wegen der lästigen Arbeit mit
dem Gefrierfach im weiten Umfange eingeschränkt.
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Obwohl die eine steife, monolithische Packung benutzenden Verfahren
wichtige Entwicklungsschritte auf dem Gebiet der Butterprägung und des Entformens
geprägter Butter darstellten, lösten sie nicht das Problem des Entformens im Haushalt
zur völligen Zufriedenheit des Verbrauchers. Er wollte auch noch den Vorteil des
Entformens bei normalen Haushaltskühlschranktemperaturen haben, ohne dafür mehr
Geld ausgeben zu müssen.
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Es ist deswegen noch Aufgabe der Erfindung (1) die Mängel und (2)
die Forderung nach Gefriertemperaturen beim Entformen der Butter zu beseitigen,
während gleichzeitig ein niedriger Verbraucherpreis für geprägte Butter erzielt
werden soll.
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3. Das Problem des Formens geprägter Oberflächen auf Butter Einerseits
ist diese Problem von sekundärer Bedeutung, da es bereits umfassend betrachtet worden
ist und mehrere ausgezeichnete wahlfreie Lösungen bereits in den auf den Anmelder
zurückgehende n früheren Erfindungen erörtert worden sind. Andererseits kann es
jedoch nie von sekundärer Bedeutung sein, weil es unabhängig davon, welche Verfahren
und Vorrichtungen zum Einsatz kommen, eine Vorbedingung für den Erfolg des Entformungsvorganges
darstellt und sich darauf unmittelbar bezieht. Es ist möglich, das Formgebungsverfahren
und das Mittel zur Entformung voneinander zu trennen, wenn letzteres erfolgreich
funktionieren soll, damit man zu (a) niedrigen Kosten (b) Einfachheit und Bequemlichkeit
im
Haushaltsbereich und (c) perfekten entformten Prägungen kommen kann.
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In den oben aufgeführten Patentschriften wurden die verschiedensten
Verfahren und Vorrichtungen ausführlich beschrieben, die man erfolgreich anweten
kann, um (a) mehrfach-räumlich dimensionierte Prägungen auf den Oberflächen von
Butter auszuformen, und (b) die Forderungen des Konsumenten zu erfüllen und zwar
hinsichtlich (1) Bequemlichkeit für den Haushalt und (2) perfekte Herstellung von
Prägungen bei Tisch. Die früheren Verfahren waren zwar erfolgreich, aber es waren
auch erhebliche Kosten aufzuwenden. Die Kosten waren immer beträchtlich höher als
die Verpackungskosten für die konkurrierende glattflächige Butter.
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Infolgedessen war der Verkauf von geprägter Butter gering. Sowohl
die Dünnfilmverfahren als auch die Steifschichtverfahren zur Lösung der Probleme
auf diesem Gebiet führten jedes auf seine Weise zu Kosten, die für den konkurrierenden
Handel verhältnismäßig restiktiv waren. Keines der beiden Verfahren führte zu einer
Entformung, die für das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren von wesentlicher
Bedeutung ist. Die bekannten Verfahren umfassen Kunststoffmaterialeigenschaften,
die man entweder in dünnen Filmen oder in dicken Schichten findet. Sie waren "entweder-oder"-Verfahren.
Man zog keineswegs die Entformungsmöglichkeiten unter den strukturellen Eigenschaften
in den Bereichen für Butter in Erwägung, wo sich der Einsatz von Filmen und Schichten
überlappt, d. h. im oberen Bereich der Fi.lmdicke (0,13 mm bis 0,25 mm (5 bis 10
Mil)) und im unteren Bereich der Schicht oder Blattdicke von (0,25 mm bis 0,5 mm
(10 bis 20 Mit)).
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Von seitens des Fachmannes läßt sich feststellen, daß der Grund dafür,
daß der Stand der Technik nicht zu einem brauchbaren Verfahren iind zu brauchbaren
Mitteln gekommen ist, um die Forderung des Konsumenten nach geringen Kosten zu erfüllen,
auf die verwirrenden Eigenschaften und die unterschiedlichen Nomenklaturen für Kunststoffilme
und Schichten zurückzuführen ist. Es scheint so, daß es eine Polarisation der Eigenschaften
zwischen solchen beschreibenden Worten wie "biegsam" und "un-1 1
biegsam",
"sich der Fläche anpassend" und "sich nicht der Fläche anpassend", "selbststützend"
und " nicht selbsts-tti.tzend", "abschälbar" und "nicht abschälbar", "lösbar" und
"nicht lösbar", "einwickelbar" und "nicht einwickelbar", "biegsam" und "steif",
"weich" und "hart", "filmdünn" und "blattdick" gab; sie schlossen sich zum Teil
gegenseitig aus und standen im direkten Gegensatz zueinander. Viele der in dieser
Handelsnomenklatur enthaltenden beschreibenden Angaben wurden durch die auf den
Erfinder zurückgehenden empirischen Resulte unterstützt.
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Was das Pragen und Entformen mit Prägungen versehener Butter betrifft,
so scheinen sich diese in Opposition zueinander stehenden Eigenschaften selbst zu
Fall zu bringen. Es erschien offensichtlich, daß es, soweit eine monolithische formende
und entformende Packung betroffenwar, es unmöglich war, eine einwandige, einzige
primäre Packung herzustellen, die beide der vielen miteinander im Widerspruch stehenden
Eigenschaften beinhaltete und allen Forderungen des Verbrauchers gerecht.
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wurde. Es erschien auch allmählich erkennbar, daß bis zu dem Zeitpunkt,
wo diese"Unmöglichkeit" zu Ende gebraucht wurde, die wirtschaftnotwendige Forderung
des Verbrauchers nach "geringen Kosten" behindert und/oder sogar niemals erreicht
werden würde.
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Die Lösung dieser nicht offenbaren "Unmögliçhkeit" wurde somit zum
Hauptziel der vorliegenden Erfindung. Es ist die iiberraschende Erreichung dieses
Hauptzieles, die nunmehr zum Durchbruch für den auf niedriger Kostenbasis erfolgenden
Verkauf von Butter mit geprägter Oberfläche gesorgt hat.
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Der Weg zur Erfindung Bei der Entwicklung der Erfindung im Hinblick
auf maximale wirtschaftliche Annehmbarkeit wurde die Notwendigkeit der Erzielung
aller drei Grundziele im Auge behalten, nämlich (1) Einfachheit bei der Verwendung,
(2) perfekte Prägungen und (3) niedrige Kosten. Jede Lösung der miteinander in Beziehung
stehenden Formgebungs- und Entformungsprobleme trägt nichts wertvolles für die Förderung
des Handels dieser Technik
bei, wenn nicht alle drei firndamentalen
Verbraucherziele erreicht werden können.
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Eine grindliche Betrachtung jedes dieser Ziele zusammen mit einer
ausführlichen Beschreibung der Hintergründe der beiden Hauptentdeckungen, die die
Erfüllung der Ziele möglich machten, ist für ein Verständnis der Erfindung von Bedeutung.
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Ziele des Verbrauchers 1. Einfachkeit in der Benutzung oder einfaches
und leichtes Entformen Um dieses Ziel zu erreichen, ist es offensichtlich, daß mit
Prägungen versehene Butter Verfahren und Einrichtungen bereitstellenm uß, die den
Lebensgewohnheiten und Verfahrensabläufen beim Verbraucher entsprechen. Zum Beispiel:
a.) normale Kühlung Butter wird normalerweise für den unmittelbaren Verbrauch bei
Tisch in Haushaltsgefriergeräten vorrätig gehalten, die Durchschnittstemperaturen
von ca. 5,50 oberhalb des Gefrierpunktes aufweisen, d. h. im Bereich von 7),50C
bis ca. 90C. Bei jeder Mahlzeit während des Tages wird die Butter für den Normalgebrauch
bei Tisch aus diesen Temperaturen entnommen und kehrt in diese Temperaturen zurück.
Diese Temperaturen erlauben es normalerweise, die Butter zu verbrauchen und auf
Lebensmittel zu streichen, die sich in den normaler Verbraucherfamilien finden und
zwar unmittelbar nach der Entnahme aus dem Kühlschrank, Jedoch erlauben Tieffriertemperaturen
einen solchen normalen Verbrauch nicht. Selbst in der US-PS 798 335 wird noch herausgestellt,
daß sich die Butter auf tiefer Temperatur" befinden muß, damit sie völlig in Takt
aus ihrem ihr die Prägung verleitenden Hohlraum entformt werden kann. Mit dem Ausdruck
niedrige Temperatur" meint die Butterindustrie normalerweise Gefriertemperaturen.
In der US-PS 3 798 335 wird auf die Gefriertemperaturen
im Anspruch
1, Spalte 14, Zeile 14 bis 17 mit den Worten hingewiesen "fördern in einen und/oder
durch einen Gefriertunnel und anschließendes Entnehmen der mit der geprägten Oberfläche
versehenen Butter aus ihrer Form oder Packung". Diese Temperaturen müssen beseitigt
werden, wenn man gemäß der vorliegenden Erfindung zu einem brauchbaren Verbrauch
durch den Verbraucher kommen will.
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Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, es dem Verbraucher zu ermöglichen,
mit geprägten Oberflächen versehene Butter aus ihrer r Packung zu entformen und
sie dann bald nach der Entnahme aus normalen Haushalt skühl 5 chrank- (nicht T ie
fge frier- ) Temperaturen zu servieren und zu streichen. Dies sollte möglich sein
mit b. üblichen und natürlichen Entnahmebeweglmgen Das Abwickeln von Pergamentpapier
und Folie von glatten Butterwürfeln kann mit einfachen gewöhnlichen und nattirlichen
Bewegungen bei normalen Haushaltskühlschranktemperaturen durchge führt werden.
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Die Bewegungen sind einfach und das Verpackungsmaterial schält sich
leicht von der intakten Butter und löst sich davon, wobei die Butteroberfläche unversehrt
bleibt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es somit, die mit geprägter
Oberfläche versehene Butter aus ihrer Packung bei Temperaturen und mit einfachen
und leichten Bewegungen zu entfernen, wie es mit dem gleichen Vorgang bei Butter
mit glatter Oberfläche möglich ist.
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2. Perfekte Prägungen - Eine Entdeckung bezüglich der Gestaltung Das
Entformen von mit Prägungen versehener Butter aus ihrer Packung nach dem Stande
der Technik erforderte Verpackungsmaterialien und/oder Temperaturen, die außerhalb
der normalen und üblichen Zustände für die Butterbehandlung lagen und die, wenn
sie nicht richtig durchgeführt wurden, die Perfektion der geprägten Oberfläche zerstören
konnten. Wenn die Perfektion dieser Oberflächen zerstört oder beschädigt wurde,
hat der Verbraucher das Produkt
nicht mehr gekauft. Der Verbraucher
kauft Butter mit geprägter Oberfläche wegen ihres feinen Aussehens bei Tisch und,
wenn dieses feine Aussehen zerstört ist, gibt es für ihn keinen Grund, solche Butter
statt Butter mit glatter Oberfläche zu kaufen. Es gibt tatsächlich einen guten Grlmd
für das Zuriickweisen eines solchen Produktes, weil ein Butterwürfel mit glatter
Oberfläche bei Tisch leichter servierbar ist, als eine Butter mit offenbar zerstörter
geprägter Oberflache.
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Während des Zeitrainris zwischen der Lehre nach der US-PS 3 798 335
bis zum Zeitpunkt der vorliegenden Erfindung wurde vom Erfinder der Versuch gemacht,
die Vorteile anzuwenden, die sich aus der Lehre der US-PS 7 798 335 auch für auf
höherer Temperatur befindliche, weichere Butter ergaben. Dabei wurden die mehrfach
räumlich dimensionierten Prägungen eingesetzt, die für den Erfinder als beste ästhetische
Muster erschienen und es schien keine Abweichung davon wünschenswert. Es gab keinen
Anlaß für den Erfinder von dem besten abzuweichen, das bereits einmal entwj ckelt
worden war.
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Zu diesem Zeitpunkt wurde die erste Feststel]ung gemacht. Bei Laboratoriumsuntersuchungen
für die Geruchsübertragung von Kunststoffilmen, wie sie bei der Prägeverpackung
zum Einsatz kommen, wurde eine leere verworfene Packung, die wegen ihrer unvollständigen
Musterausbildung verworfen worden war in der Butterproduktionanlage verwendet. Dann
wurden durch Zufall einige dieser leeren verworfenen Packungen ebenfalls zur Prüfung
von Entformungseigenschaften bei Haushaltskühltemperaturen verwendet.
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Zur Uberraschung des Erfinders entformte sich diese Butter mit ihrem
unvollständig ausgebildeten Mustern bei diesen höheren Temperaturen. Der Ausdruck
"unvollständig ausgebildet" wurde verwendet, weil die Muster auf aen prägenden Wänden
des Hohlraums der verworfenen Packungen nicht bis zu ihrer völligen Feinheit ausgefüllt
waren, wie sie es normalerweise bei der wirtschaftlichen Anwendung des Butterprägeverfahrens
sind.
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Anschließend werde es mit guten, völlig gefüllten und ausgebildeten
geprägten Mustern auf den Formpackungen versucht, jedoch
ohne Erfolg.
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Bei wiederholten Versuchen wurde festgestellt, daß alle schlechten
Entformungsergebnisse von den fein entworfenen zarten, scharfkantigen Bereichen
der Prägungen kamen. Die Muster waren gebrochen und das Produkt ging verloren, weil
die weiche, aiif höheren Temperaturen befindliche Butter an diesen Bereichen der
Prägungen in der Formpackung haftete. Die Feststellung dieser !critischen Entformungsrolle
der Prägungen richtete zuerst die Aufmerksamkeit des Erfinders auf die Struktur
und die Funktionen der Prägungen als solche und führte wiederum zu der hier dargestellten
Erfindung.
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Es ist somit Hauptgegenstand der Erfindung, eine mit geprägten Wandungen
versehene Packung mit mehrfach-räumlich dimensionierten Prägungen zu schaffen, die
die Butter formt und entformt, wobei die geprägten Oberflächenmuster bei normalen
Haushaltskühlschranktemperaturen intakt bleiben.
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3. Niedrige Kosten Der stand der Technik liefert mit geprägten Oberflächen
versehene Butter auf den Tisch des Verbrauchers, wobei die geprägten Oberflächen
sich im perfekten Zustand befinden, sowie mit Verfahren und Einrichtungen, die das
Entformen einfach und lei.cht machen. Der Preis hierfür war jedoch so hoch, daß
eine wirtschaftliche Verbreitung nicht möglich war. Diese hohen Kosten ergaben sich
durch ein und/oder zwe Faktoren: a) die erhebliche Arbeit zum Entformen der Butter
in der Verpackungsanlage aus ihrer ersten formgebenden Packung oder Form und das
Verpacken in eine zweite nur schützende Packung für den Transport in den Haushalt;
und/oder b) die Menge des Materials für das primäre und/oder sekundäre Verpacken
der Butter.
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Es ist somit eine weitere zweifache Aufgabe der Erfindung:
a)
die Entformungsarbeit und Sekundärverpackungsarbeit in der Verpackungsanlage zu
beseitigen und das Entformen und die Arbeit dazu dem Verbraucher mit Verfahren und
Vorrichtungen zu übertragen, die hinsichtlich der Kosten und Einfachheit mit dem
Auswickeln glatter Butterstücke vergleichbar sindT wobei dies bei normalen Haushaltskühlschranktemperaturen
möglich ist; und.
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b) die sekundären Verpackungsmaterialien, die bisher gebraucht wurden,
in wegfall kommen zu lassen.
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4. Gesamtaufabe Hauptaufgabe oder Gesamtaufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung einer Verpackung für: a) Formen von mit geprägten Oberflächen
versehener Butter o. dgl.
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in der gleichen Packung, aus der sie entformt wird und b) Durchführen
der Entformung im Aushalt des Verbrauchers c) unter den gleichen Kühlschranktemperaturen
und d) mit vergleichbar einfach und leichten Bewegungen, die bisher für das Auspacken
von Butterstücken mit glatten Oberflächen erforderlich waren, wobei alles dies erfolgt
e) mit Prägungen, die sich im perfekten Zustand entformen lassen, und f) mit so
niedrigen Kosten, daß der Preis mit dem Preis von Butter mit glatter Oberfläche
vergleichbar ist.
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Die Probleme, die entstehen, wenn diese Aufgaben mit Filmschichten
oder Filmblattern erreicht werden sollen Wegen der Anzahl, der wechselseitigen Beziehungen
und der gegenseitigen Abhängigkeiten der Probleme beim Prägen von Butter ergeben
sich
wirtschaftliche Vorteile nur langsam und mühsam.
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Diese Probleme sollen im folgenden kurz beschrieben werden: 1. Das
Problem der einander widerstrebenden Aufgaben Als Fachmann auf dem vorliegenden
Gebiet war der Erfinder nicht nur empfindlich gegenüber den Problemen und Zielen,
wie sie sich direkt für den wichtigen Verbraucheristellen , sondern auch für die
Probleme hinsichtlich der Erreichung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit, wobei
die Forderungen alle diese Probleme und Ziele lösen sollten.
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Die Tatsache, daß der Erfinder ein Fachmann für diese Probleme war,
bildete ein Problem an sich, da die offenbare Kompliziertheit offenbar unlösbarer
Probleme und miteinander in Konflikt stehenden und nicht erreichbaren Zielen haufig
die Möglichkeit einer Lösung ausschaltet. Insofern waren die Erfahrungen des Erfinders
im vorliegendem Falle eher ein Hindernis als eine Hilfe im Hinblick auf ein Voranschreiten
zu einer Lösung.
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Beispielsweise: a) auf der einem Seite kannte der Erfinder, daß eine
ausformende Packungsstruktur erforderlich war, aus der der Verbraucher selbst zur
eigenen Zufriedenheit das Entformen wirksam diarchführen konnte, damit die Kosten
beim Entformen in der Verpackungsanlage vermieden werden konnte.
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b) andererseits wußte der Erfinder, daß dann, wenn eine solche Struktur
geringe Kosten für das Formgeben in der Anlage erzeugen sollte, es eine monolithische
einzelwandige Packung sein mußte, die eine selbsttragende Struktur haben sollte,
ähnlich den Schalen für weiche Margarine, und zwar gegenüber der Deformation der
geprägten Wandungen unter dem Gewicht der im Fließverfahren eingefüllten Butter
und der anschließenden körperlichen Behandlung in den Transportbehältern, in den
Gefriervorratsraum und durch die Verteilungakanäle bis schließlich.
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zur Küche des Verbrauchers.
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Eine allgemein befriedigende Lösung für diese beiden besonderen
Probleme
gab es ftiiher nicht. Sowohl hinsichtlich Theorie als auch Experiment schienen sie
sich gegenseitig ausztlschließen.
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Zum Beispie1: a) einerseits ist eine Packungsstruktur, die für die
Füllung und den Transport selbsttragend ist, zu steif, um ein Entformen zuhause
zu ermöglichen; während b)andererseits eine biegsame, nicht starre Form, die ein
Entformen zuhause ermöglicht, entweder während des Einfüllens und des Transportes
keine ausreichenden selbsttragenden Eigenschaften aufweist oder zu kompliziert und
teuer fiir einen wirtschaftlich vertretbaren Erfolg ist.
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Es gab weitere ähnliche miteinander im Widerspruch stehende Eigenschaften
der Filmschichten von scheinbar sich wirtschaftlich selbstverbietenden Eigenschaften,
die bis jetzt wirksam einen Fortschritt in Richtung einer Lösung gemäß der Erfindung
blockiert haben. Die Lösung war weder offensichtlich noch kam sie plötzlich, sondern
sie ist das Ergebnis von mühsamer und aufmerksamer Beobachtung und mühevoller Experimente
trotz der Theorie und der offensichtlichen Unmöglichkeit einer entsprechenden Lösung
und Antwort. Wenn es irgendeine Offensichtlichkeit gab, dann deutete sie eher von
der erfindungsgemäßen Lösung weg, als in Richtung auf sie hin. Die vorliegenden
Erfindung ist somit ein überraschender Beitrag in Richtung auf die wirtschaftliche
Herstellung von Butter mit geprägten Oberflächen, weil sie alle vom Verbraucher
gewünschten Ziele erfüllt.
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Der überraschendste Aspekt der endgültigen Lösung liegt in der außersten
Einfachkeit und - rückblickend - ihrer Offensichtlichkeit selbst im Hinbluck auf
die Hindernisse, die der Lösung entgegenstanden.
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2. Das Problem der miteinander widerstreitenden Ripenschaften von
Filmschichten oder -blättern
Der Stand der Technik gibt an, daß
die Lösung des Doppelproblems der (1) Formgebung der Butter in und (2) Entformung
der Butter aus mit geprägten TUandtmgen versehenen Packungen unter gleichzeitiger
Erfüllung der.Wünsche des Verbrauchers, ein Verpackungsmaterial und eine solche
Struktur erfordern, die m breitesten Sinne miteinander im Widerstreit stehen.
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Beispielsweise war man früher der Meinung, daß für Formgebungszwecke
ein solches Material Eigenschaften haben mußte, das zu einer Steife und Starre führte,
damit es unter den Drücken und Beanspruchungen während des Füllvorganges und des
Transportes selbsttragend war; für Entformungszwecke mußte es aber Elgenschaften
und Strukturen aufweisen, die in Richtung auf Biegsamkeit und Feichheit zeigten,
damit es åbschåDar und umschlagbar war, um den geprägten Inhalt mit intakten Prägungen
leicht lösen können. Es ergibt sich aus den Mängeln des Standes der Technik dieses
Doppelproblem zur vollständigen Zufriedenstellung der Verbraucher zu losen und die
drei Ziele der Verbraucher zu erfüllen, daß die Überlegungen nicht zur richtigen
Kombination von Materialeigenschaften, Verpackungsstrukturen und Verfahren und Vorrichtungen
zu erfolgreichen ausgedehnten Kommerzialisierung des Standes der Technik führten
und bis zur Erfindung eine solche Kombination nicht gefu Sen werden konnte.
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Da das Verpacken von mit Prägungen versehener Butter eine detaillierte
Gestaltung mehrfach-räumlicher Abmessungen erfordert, ist die beste wirtschaftliche
Materialart zur Rlrchführung dieses Prinzip ein thermoplastischer Kunststoff.
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Wegen der Manipulierbarkeit der chemischen Formeln läßt sich ein weiter
Bereich von Endeigenschaften in spezifischen thermoplastischen Filmen oder Schichten
oder Platten verwirklichen. Ein Film kann dünn gemacht werden, ist jedoch noch verhältnismäßig
steif und starr, während ein Blatt oder eine Schicht dick gemacht werden kann und
trotzdem noch verhältnismäßig weich und biegsam ist. Ein Film mit einer Dünne oder~
Dicke kann entweder schälbar oder wendbar oder nicht schälbar und nicht wendbar
gemacht werden. Somit boten die Thermoplasten die besten Möglichkeiten für eine
Lösung des der Erfindung zugrunde
liegenden Problems.
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Obwohl die Eigenschaften der Steife und Starre,der Weiche und Biegsamkeit,
der Schälbarkeit und Wendbarkeit alle besondere Beiträge zu besonderen Bereichen
der Lösung liefern können, ergibt sich doch aus der widerstrebenden Natur einiger
dieser Eigenschaften, daß einige Beiträge, wenn sie in Richtung einer Lösung weisen,
doch eine sehr genau ausgegl.lchene, nicht vernachlässigbare gegenseitige Beziehung
erfordern, wenn die Lösung von praktischem Wert sein soll.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche eng ausgleichende,
nicht sich widersprechende Beziehung Zll schaffen.
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3. Dss Problem der Bemustervmgen als solches Um die Aufgaben der
Erfindung zu lösen, werden Prägungen mit besonderen Begrenzungen hinsichtlich der
Struktur ihrer Muster vorgesehen. Diese Beschränkungen können zu einem Herabsetzen
der ästhetischen Maßstäbe nach dem früheren Stand der Technik auf der einen Seite
führen, auf der anderen Seite aber auch zu einer sehr bemerkenswerten Verbesserung
hinsichtlich der Entformung der geprägten Oberflächen der Butter. Diese Beschränkungen
stellen eine völlig neue Erkenntnis auf diesem Fachgebit dar, die eine wesentliche
wirtschaftliche Ausdehnung auf diesem Fachgebiet ermöglicht, d. h.
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eine Entformung bei Haushaltkühlschranktemperaturen, das bis jetzt
dem Fortschritt hinderlich war.
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Der kritische und vorher hinderliche Teil dieser Technik liegt, soweit
die Haushaltskühlschranktemperaturen betroffen sind, in der "Feinheit" der früher
verwendeten Muster. Die "Feinheit" des strukturellen Musters wurde nach den Vorstellungen
des Erfinders besonders auf eine Breite von 0,4 mm an den obersten Enden festgelegt.
Eine solche "Feinheit" entsteht mit schmalen spitzen Winkeln, die scharfe und schmairippige
Musterlinien erzeugen. Es sind genau diese kleinen Winkel, scharfen Punkte und schmalen
Linien, die zusammenwirken und ein Muster erzeugen, welches eine
perfekte
Entformung den billigsten Packungen auf dem Haushaltsmarkt behindert haben.
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Wenn der weiche, zerbrechliche, verhältnismäßig wenig zusammenhaftende
Butterkörper die geprägten Wandungen mit solchen kleinen Rissen mit ihren feinen,
scharfen und schmalen Musterungslinien füllen, ist diese Butter alls diesen Hohlrallmen
unter normalen Bedingungen, wie sie im Haushalt herrschen, nicht entformbar.
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Bei solchen scharfen und schmalen Rissen ist die die aufgerist enden
Wandungen beriihrende Oberfläche gegernibe r den nicht berührenden Flächen verhältnismäßig
groß. Somit üben die Adhä.sionskräfte einen sogar noch größeren Einfluß auf einen
Körper aus, dessen innere Haftung bereits durch den Temperaturpegel im Haushaltskühlschrank
geschwächt worden ist.
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Es ist somit eine weitere Aufgabe der Erfindung diese Beziehungzu
ändern und umzukehren, so daß die Kohäsionskräfte größer sind als die Adhasionskräfte
in den Musterbereichen eines Butterkörpers mit mehrfach-räumlich dimensionierten
geprägten Oberflächen innerhalb einer mit geprägten Wandungen versehenen Packung.
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Die Schärfe eines äußersten Endes selbst ist nicht notwendig hinderlich
für ein intaktes Entformen. Vielmehr ist die Schärfe zusammen mit einem kleinen
spitzen Winkel unter 20° daran schuld, daß gebrochene Muster beim Entformen entstehen.
Beispielsweise kann eine scharfe Spitze mit einem Radius von 0,4 min, die unter
einem Winkel von 900 erzeugt ist, nicht stören, weil es genügend Buttermenge hinter
diesem Punkt und innerhalb dieses Winkels gibt, um zu einer intakten Entformung
zu kommen. Wenn jedoch der Punkt mit 0,4 mm unter einem spitzen Winkel von 20° oder
sogar geringer erzeugt wird, dann gibt es keine ausrei.Chende Buttermenge, um zu
einer intakten Entformung zu kommen. Der spitze Winkel von 200 oder geringer ist
als solcher nicht kritisch.
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Wenn dieser Winkel von einem verhältnismäßig breiten Scheitel begleitet
ist, der einen 1,6 mm (16 Zoll) oder noch breiteren flachen Oberteil aufweist, und/oder
einen mit Radius versehenen Oberteil von 2 mm (1/32 Zoll) oder mehr,dessen Durchmesser
die notwendige Breite von 1,6 mm für den Scheitel aufweist, dann kann die Butter
in Pakt entformt werden. Dies ergibt sich daraus, daß die Buttermenge, die in einem
derart bemessenen Scheitel eingeschlossen ist, eine ausreichende Haftfähigkeit aufweist,
um sich selbst gegen die geringere Adhäsion an den Wandungen intakt zu halten, die
einen solchen verhältnismäßig breiten Scheitel bilden. Anders ausgedrückt bedeutet
dies, daß ein Fehlen an "Feinheit" oder "Zierlichkeit" oder "Dünne" eines derart
gestalteten Scheitels beim richtigen Entformungsverfahren bei Haushaltskühlschranktemperaturen
nicht zu einer Beschädigung des Butterstückes führt.
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Die Grundvoraussetzungen für die Ausgestaltung von Prägungsmustern
auf Butter ist das Ausmaß der Kohäsionskräfte innerhalb solcher Muster, die größer
sein müssen als das Ausmaß der Adhäsionskräfte, so daß beim Entformen aus der mit
geprägten Wandungen versehenen Packungen die geprägten Muster sich von den Wandungen
frei und sauber mit vollständig intakten und vollständigen Musterflächen trennen.
Infolge dessen sind die Musterparameter für die Innenseite der erfindungsgemäßen
mit Ausprägungen versehenen Hohlformwandungen auf Spitzenschärfen beschränkt, die
nicht schärfer sind als die von: a) einem Radius von 0,8 mm (1/32 Zoll), b) einer
Breite von weniger als 1,6 mm (1/16 Zoll) c) einem Winkel von nicht weniger als
200 gebildet werden.
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Die Feststellung dieser 'funktionellen Beschränkungen in den
Parametern
der Bemusterungsausbildung mehrfach räumlich dimensionierter Prägungen für die Oberflächen
von Butterwürfeln, die sich bei Haushaltskühlschranktemperaturen entformen lassen,
eröffnet einen völlig neuen Horizont für die praktische wirtschaftliche Expansion
der Prägung von Butterstücken.
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4. Das Problem der Dicke Selbst wenn eine thermoplastische Filmschicht
chemisch so zusammengesetzt ist, daß sie steif und starr oder weich und biegsam
oder abschälbar und umwendbar, selbsttragend oder nicht selbsttragend in den verschiedensten
Ausmaßen und/oder Kombinationen ist, spielt das physikalische Merkmal der Dicke
eine einzigartige und bedeutende allgemein dominierende Rolle beim Formen und Entformen
von geprägten Butteroberflächen.
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Die Dicke als solche kann eine verhältnismäßige Starrheit und/oder
Biegsamkeit erzeugen, beim Formen und Entformen geprägter Butterstücke spielt sie
jedoch eine besondere Rolle.
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a) Für das Formen (1) Schönheit des Musters Die relative Dicke eines
gegebenen biegsamen oder nicht biegsamen Filmblattes bestimmt seine relative Fähigkeit,
zur Bildung von Formen und/oder Ecken mit genauen Radien. Infolge dessen hat seine
Dicke eine direkte Beziehung zu dem Bereich, der Präzision und der Schönheit der
Muster, die ein bestimmtes, mit entsprechenden Prägungen versehenes Filmblatt an
Butteroberflächen ausbilden kann. Je dicker das Filmblatt ist, desto größer wird
der Radius an den Ecken und Kanten und desto weniger präzis und deutlich werden
die Ecken und Kanten selbst sein und umgekehrt. Da der grundsätzliche wirtschaftliche
Zweck für die Prägung von Butteroberflächen darin besteht, um dem
Verbraucher
ein besseres Aussehen bei Tisch zu liefern, ist es von kritischer Bedeutung, daß
die prägenden Wandungsflächen strukturmäßig in klar geschnittene, schöne Muster
geformt werden können und sich die Butter mit intakten Mustern davon entformen lässt.
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(2) Die Festigkeit innerhalb des Musters Das Filmblatt kann nicht
so dünn sein das selbst schmale Querschnitte seines Musters unter der flüssig eingefüllten
Butter und dem einzelnen oder aufgestapelten Gewicht der Butter zusammenfallen.
Es kann aber auch nicht so dick sein, daß jeder Querschnitt der Muster unfein und
verwischt wird.
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(3) Die Festigkeit im Gesamtmuster Außer Festigkeit zur Aufrechterhaltung
der Unversertheit des Musters in kleinen Querschnitten der Prägungen muß auch genügend
Festigkeit vorhanden sein, um die Gesamtform der geprägten Packungswandungen unabhängig
davon, ob einzelne oder gestapelte Gewichte aufgenommen werden müssen, vorhanden
sein. Trotzdem darf die Packung nicht so selbsttragend sein, daß sie ihre Funktion
bei der Entformung nicht erfüllen kann.
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b) Zum Stapeln Nach dem Füllen muß die geformte Packung in einem Karton
und/ oder in Schichten in ein Transportgehäuse eingesetzt werden können, wobei gegebenenfalls
Trennschichten zwischen jeder Schicht vorhanden sind. Die Dicke oder Stärke eines
gegebenen Filmblattes hat eine direkte Beziehung zu der Höhe und auch zum angesammelten
Gewicht, welches gegebenenfalls auf die Oberseite der untersten Packung aufgesetzt
werden kann. Da die geformte Packung ein schalenartiger Hohlraum sein muß, schließt
die geschlossene oder geprägte Unterseite den Teil ein, auf dem
die
Packung ruht. Um die Prägungen an diesem Teil gegen Verunstaltungen wegen des daraufliegenden
Gewichtes zu schützen, muß genau überlegt werden, wieviel aufgesetztes Gewicht dieser
Teil aufnehmen kann, ohne das die Prägungen entstellt werden.
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Dies bedeutet, daß das Filmblatt der Packung nicht so dünn sein kann,
daß seine Formgebungen unter einem von ihm aufzunehmenden Gewicht zusammenbrechen
oder zerstört werden. Es kann aber auch nicht so dick sein, daß das Gewicht erheblich
vermehrt wird, daß die unterste Packung in einem Stapel aufnehmen muß, und/oder
das ein perfektes Entformen gemäß der Erfindung verhindert wird.
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c) Entformen Für die Entformungszwecke ist die Dicke prägenden Filmblattes
von noch größerer Bedeutung, da der Entformungsvorgang kritisch für die Aufrechterhaltung
einer perfekt geprägten Butteroberfläche ist. Die komplizierten Formen bei vielen
mehrfach räumlich dimensionierten Butteroberflächen erfolgt irgendeine Art einer
Ablösebewegung, das Entformen; ein Biegen, Falten, Abziehen, Drücken, Ziehen und/oder
ein Umschlagen des Filmblattes dann, wenn die Butter intakt bei Haushaltskuhlschranktemperaturen
entformt werden soll. Aber eben diese Dicke und die Art der Bewegung und/oder Handhabung
bildeten das in Frage stehende Problem.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine geprägte monoliiitsche Filmblattpackung
vorzusehen, die selbsttrageiilist, alle Prägungen völlig intakt hält und zwar ganz
gleichgültig unter welchen Gewichten sie belastet ist, und zusätzlich eine Entformungsbewegung
erlaubt und/oder liefert, die die geprägte Butteroberfläche gemäß den Forderungen
des Verbrauchers zu lösen gestattet.
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Es ist für die Erörterung des Entformungsproblemes fachdienlich,
eine
kurze Beschreibung der physikalischen Gegebenheiten anzufügen, die zwischen der
flüssig eingefüllten Butter und den Packungswandungen, zwischen die sich eingefüllt
worden ist, vorhanden sind und dann eine Beziehung dieses Zustandes mit (1) der
Wanddicke (2) der Bewegung und/oder Handhabung für das Entformen anzugeben.
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Wenn flüssige Butter von der flüssigen Phase in die feste Phase übergegangen
ist, d. h. aus einer Masse mit physikalisch heterogener, instabiler, unbestimmbarer
und/oder unbestimmt definierter Struktur, in eine Masse, die eine homogene, stabile,
wohlbegrenzte Struktur aufweist, dann nehmen der räumliche Bereich und die Oberflächen
dieser Butter die Form und die Oberfläche der Hohlpackung an, in die man die Butter
eingegossen oder eingefüllt hat.
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Bei dem aus der US-PS 3 798 335 entnehmbaren Verfahren zum fließenden
Einfüllen in Packungshohlräume mit geprägten Wandungen, das auch im vorliegenden
Falle verwendet wird,muß die Butter selbst die Packungswandungen benetzen, um alle
Luft zu verdrängen und perfekte Prägungen zwischen Butter den sie ausformenden Wandungsoberflächen
zu erzeugen. Wenn sich die Butter fortschreitend abkühlt und verfestigt bei absinkender
Temperatur erfolgt eine Anderung zwischen ihr den sie umgebenden geprägten Packungswandungen
wie folgt: (1) Während die Butter noch flüssig ist, ist ihr zusammenhaftender Körper
schwach oder praktisch überhaupt nicht vorhanden. Seine Haftung an den benachbarten
Packungswandungen ist stark und es sollte keine Luft zwischen der Butter und den
Packungswandungen vorhanden sein, so daß eine Art Vakuum an diesen Stellen entsteht.
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(2) Wenn die Temperatur der Butter unter Zimmertemperatur in
dem
Bereich von 90 bis ca. 160 C (50 bis 600 F) absinkt, wird die innere Haftung stärker,
jedoch ist die Haftung an den Wandungen noch größer als der innere Zusammenhalt
bei Beginn des Vakuums.
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(3) Wenn die Temperatur bis in den Bereich von 3,3 bis 8,90 C t38
bis 480 F) eines Haushaltskühlschrankes absinkt, dann erhält die Stärke der Adhäsion
eine Unterstützung von der Vakuumbeziehung, die sich jetzt zwischen den Packungswänden
und der Butter ausgebildet hat. Ohne das Vorhandensein eines Vakuums wären die Kohäsion
und Adhäsion im Gleichgewicht. Um das Vakuum und die restliche Adhäsion zu brechen,
ist es notwendig eine kraftvolle bewegung oder einen Stoß auszuführen. Um einen
solchen Stoß auszuführen müssen die Wandstärke und die sich daraus ergebende Festigkeit
oder Biegsamkeit die erforderliche Entformungsbewegung erlauben.
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(4) Wenn die Temperatur in dem Bereich von -12 bis -6° C unterhalb
des Gefrierpunktes sinkt, wird die Kohäsion der Butter so groß und die Adhäsion
so klein, daß es leicht ist, ein restliches Vakuum und/oder eine noch verbleibende
und die Butter haltende Adhäsion zu brechen, vorausgesetzt, daß die Packungswände
so starr sind, daß sie nicht den sich zusammenziehenden Oberflächen der frierenden
Butter folgen.
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Das Brechen des Vakuums im Zustand (3) und die Schaffung von Packungswandstärken
und eine Bewegung unter diesen Bedingungen sind die kritischen Aufgaben der Erfindung,
weil es sich hier um den Temperaturbereich handelt, in dem die Butter normalerweise
im Hause des Verbrauchers entformt wird. Die Erfindung wurde besonders entwickelt
zur Vermeidung und Beseitigung des Entformens unter den Temperaturbedingungen wie
sie unter (4) auftreten.
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Die Temperaturbedingungen unter (3) und die sich daraus ergebenden
Entformungsprobleme
ergeben sich unabhängig davon, ob die Packungswände glatt oder geprägt sind. Allerdings
nahm der Stand der Technik an, daß die Probleme des Entformens geprägter Oberflächen
gegenüber denen beim Entformen glatter Oberflächen im praktisch direkten Verhältnis
zur Zunahme in der Quantität und Kompliziertheit der Prägungen zunehmen und das
in Folge dessen die für das Entformen geprägte Butter erforderlichen Handhabungen
zunehmend kompliziert und teuer und damit schwierig zu verwirklichen sind. Diese
verschiednenen hier angegebenen Gründe waren es, die für den Fachmann zu einer unumstößlichen
Tatsache geworden sind. Der Fachmann hat als selbstverständlich angenommen, daß
eine komplexe Oberfläche geprägter Butter als solche ein wesentlich komplizierteres
und schwierigeres Entformen bedeutet.
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Es wurde somit eine notwendige Aufgabe der vorliegenden Erfindung
zu zeigen, daß diese angenommenen Tatsachen falsch sind, in dem die Erfindung zu
einem Weg führt, auf dem das Entformen geprägter Butter genauso leicht ist wie das
Entformen von Butter mit glatter Oberfläche.
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5. Das Auffinden einer Funktion Beim Stande der Technik vollzog eine
der beiden verschiedenen fundamentalen Funktionen die Entformung geprägter Butter:
a) eine schälende Funktion mit Hilfe eines sehr dünnen Filmes b) eine lösende Funktion
bewirkt mit Hilfe eines starren, verhältnismäßig dicken, nicht wendbaren Blattes
als monolitische Packungswandungen, plus einer Gefriertemperatur, die die Kohäsion
der Butter so weit steigerte, daß sie die Adhäsion der Butter an den Packungswandungen
vollständig aufhob, so daß sich die Butter frei und intakt von diesen Wandungen
lösen konnte.
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Der Stand der Technik vermochte jedoch nicht allen Anforderungen des
Verbrauchers gerecht zu werden, die Ziele der vorliegenden Erfindung sind. Wenn
der Stand der Technik dazu in der Lage gewesen wäre, wäre die vorliegende Erfindung
nicht notwendig geworden. Der Stand der Technik hat aber offenbar doch weitgehend
die Forderungen des Verbrauchers zu erfüllen vermocht. Man war somit in eine Sackgasse
gekommen, was das Entwickeln einer besseren Entformungstechnologie betrifft.
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Zu diesem Zeitpunkt entstand die zweite der Erfindung zugrunde liegende
Entdeckung, eine neuartige Entformungsfunktion beim Entformen geprägter Butter.
Diese Entdeckung basierte auf reinem Zufall und war völlig unerwartet.
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a) Die Entdeckung kam bei der Beobachtung des Vorganges beim Harmonikaspielen
zustande. In diesem besonderen Fall wurde die Aufmerksamkeit auf die Spielbewegungen
gerichtet.Bisher wurden diese Bewegungen und der Aufbau des Instrumentes nicht beachtet.
Es ist wie ein Balgen aus starren Rippen aufgebaut, zwischen denen sich faltbare
oder zusammenklappbare und ausdehnbare Wandungen befinden, die eine Luftkammer einschließen.
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Wenn der Balgen einer Ziehharmonika durch Druck von beiden Enden
zusammengedrückt und/oder zusammengeklappt wird, um die Luft aus seiner Kammer herauszudrücken,
bewegen sich die Rippen und faltbaren Wanduqpn nach innen und umgekehrt, wenn Luft
in die Kammer eingesaugt wird. Eine andere Wirkung, d.h. das zusammendrücken einer
Seite und das auseinanderziehen von der anderen Seite her führt ebenfalls zum Ein-
und Austreiben von Luft. Eine Seite drückt komprimierende Luft nach innen auf ihrer
Seite, während die andere Seite expandierende Luft auf ihrer Seite nach außen zieht.
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Abhängig davon, welche Seite die kräftigere Bewegung ausführt
oder
ob die Balgenbewegung aus dem zusammengeklappten oder expandierten Zustand beginnt,
wird die Luft entweder in die Kammer gesaugt oder aus ihr ausgestoßen.
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Diese von Seite zu Seite gehende und nicht von Ende zu Ende gehende
Wirkung eines Akkordeons gibt eine Illustration für den funktionellen Grundgedanken
des Erfindungsprinzips. Es handelt sich um eine Wirkung, die zum einen und gleichen
Zeitpunkt mit einer einzigen Bewegung innerhalb der balgenförmigen Kammer sowohl
eine hineinstoßende kontrahierende und/oder kollabierende Bewegung und eine ausziehende,
vergrößernde und/oder expandierende Bewegung erzeugt.
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b) Die Analogie zur geprägten Butter Die Analogie einer Balgenwirkung
beim Hereinpressen und Herauspressen von Luft in bzw. aus einer Kammer zu einer
ähnlichen Wirkung eines Hohlraumes aus einem Filmblatt mit geprägter Oberfläche
zum Ausdrücken geprägter Butter aus dem Hohlraum und Einziehen von Luft in diesen
Hohlraum scheint auf den ersten Blick fremd zu sein. Sie ist es jedoch nicht. Beispielsweise:
1) Wenn ein Filmblatt zu einer die Butter prägende Hohlform umgebildet wird das
entweder zu dünn oder zu dick ist, kann es keine raschen zwangsläufigen und präzisen
Bewegungen hervorrufen und/oder erlauben, die gleichzeitig a) sowohl die Butter
aus dem Hohlraum heraus selbst stoßen als auch sich selbst von der Butter wegziehen,
während b) Luft in die Hohlräume eingesaugt wird, die sich zwischen den geprägten
Butteroberflächen und den geprägten Packungswandungen öffnen. Wenn jedoch ein Filmblatt
gefunden werden kann, das eine richtig ausgeglichene und zusammenwirkende Beziehung
unter den drei Merkmalen von Dicke, Starrheit und Biegsamkeit liefert und die Prägungen
auf
seinen Wandungen falten und/oder faltenorientierte Rippen oder Muster haben, um
als Anfangs- und/oder Führungspunkte für Bewegungen zum Expandieren und/oder Kollabieren
der geprägten Bereiche des Hohlraumes aus dem Filmblatt zu dienen, müsste es möglich
sein a) das Filmblatt selbst von der geprägten Butter wegzuziehen und die geprägte
Butter aus ihrer geprägten Hohlform auszustoßen als auch b) Luft zwischen die Butter
und die Packungswände hineinzudrücken. Allein die Wahrscheinlichkeit einr solchen
Kombination von Wirkungen und Bewegungen über den gesamten Bereich der geprägten
Butteroberflächen reichte aus, um sofort umfangreiche Untersuchungen anzustellen.
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(2) Wenn die Balgenanalogie eine brauchbare Lehre zu sein versprach,
dann müßte die Entformungsfähigkeit des Filmblattes auch ein Strukturmuster aufweisen,
daß den Rippen'und Falten eines Balgens nahe kommt. Wenn- das verwendete Filmblatt
die richtige Dicke aufwies, dann mußte es auch strukturell so ausgebildet werden
können, daß innerhalb benachbarter Bereiche faltende Rippenartige kollabierende
und/oder expandierende Bewegungen sowohl nach innen und außen möglich sind. Einige
Abschnitte drücken die Butter von sich weg, während andere Abschnitte die Wände
selbst von der Butter wegziehen und/oder Luft in den Raum, der durch das Abziehen
entstanden war, saugen.
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Unter Zugrundelegung der Balgenanalogie wurden verschiedene prägene
Muster und Filmblattstärken versucht, bis ein monolithisches Filmblatt mit minimaler
Dicke und einem Prägemuster innerhalb der Musterparameter gefunden wurde, die als
Funktion der selbsttragenden Fähigkeit für Gewichtsaufnahmezwecke für die kleinste
Portion
wirken und außerdem die Butter mit intakten Prägungen zu entformen gestatten. An
dieser Stelle wurden zwei überraschende Übereinstimmungen festgestellt: (a) bei
richtiger Dicke des Filmblattes und (b) bei Innenwinkel des Musters von 200 und
mehr wirkte tatsächlich eine ausreichende Anzahl der mehrfach räumlich dimensionierten
thermisch in die Wandungen des geprägte Wandungen aufweisenden Hohlraumes eingeformten
Prägungen ausreichend gleich dem Stoß-Zug zusammenfalten und entfalten, kollabieren
und expandieren bei einem Akkordeonbalgen zum Entformen und Ausstoßen geprägter
Butter mit intakten Oberflächen. Dieses Verfahren wurde dann mit einem Filmblatt
von minimaler Dicke auch für die größten geprägten Butterstücke durchgeführt und
es funktionierte noch deutlicher mit einer schiebenden-ziehenden Bewegung.
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Ebenso wie die faltbaren Teile einer Balgenwand sich nach innen bewegende
und sich nach außen bewegende mit Ecken versehene Kanten aufweisen, so können auch
die mehrfach räumlich dimensionierten prägenden Packungswandungen faltbar orientierte
Muster mit nach innen und außen vorspringenden, mit Ecken versehenen und/oder gekrümmten
Seiten und/oder Kanten besitzen. Und wie die eckigen Kanten von Blasebalgfalten
nach innen und außen bewegt werden, d.h. unter dem Druck der Hände des Spielers
der Balgen kollabiert und expandiert so erzeugen auch die eckigen und gekrümmten
Kanten des faltenorientierten Musters der erfindungsgemäßen geprägten Packung sowohl
kollabierende als auch expandierende Bewegungen, die unter dem Druck der Hände,
die die Butter aus ihrer Packung entformen, sowohl die Butter stoßen als auch sich
von ihr wegziehen.Die Minimalwinkelgrenze, nämlich ein spitzer Winkel von 200 für
die inneren Musterwinkel für die intakte Entformung ist ebenfalls eine bevorzugte
Grenze für die Begünstigung der kollabierenden
und expandierenden
Bewegungen. Wenn die inneren Musterwinkel kleiner als 200 sind, dann werden die
expandierenden-kollabierenden Bewegungen fortschreitend schwieriger. Je kleiner
die Winkel sind, um so schwieriger ist es, sie nach außen zu entfalten. Das Entfalten
nämlich, d.h. die nach außen gerichtete Spreizbewegung der inneren Spitzwinkel der
faltenorientierten prägenden Muster ermöglicht nämlich sowohl die kollabierenden
und/ oder expandierenden Bewegungen für die Wirkungsweise der Entformung der geprägten
Butteroberflächen ohne Beschädigung derselben.
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Ohne die entfaltende Wirkung, meistens die expandierenden Bewegungen,
wäre es nicht möglich, die faltende Wirkung zu erzielen, meistens die kollabierenden
Bewegungen. Es hat sich herausgestellt, daß der Minimalinnenwinkel für diesen Zweck
eine Grenze bei 200 hat. Infolge dessen ist zur Erleichterung der Entformungsbewegungen
der erfindungsgemäßen Packung der Innenminimunwinkel von 200 ebenfalls ein Parameter
für diese Zwecke.
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c) Das einzigarte an der Erfindung Es ist darauf hinzuweisen, daß
die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden, die Butter prägenden, mehrfach räumlich
dimensionierten Wandungen mit den faltenorientierten, zusammenklappbaren und streckbaren
geprägten Oberflächen mit Filmblattdicken, die die Falt- und Entfaltbewegungen ermöglichen
und außerdem das Gewicht jeder Butterportion zu tragen in der Lage sind, für sich
einen wichtigen Beitrag zu der Auffindung des Prinzips stoßen-ziehen beim Entformen
von Butter aus Packungen liefern, wenn sie mit einem Filmblatt zusammenwirken, das
solche Bewegungen zu unterstützen vermag. Die erfindungsgemäß geprägte Butter erzeugte
ihre eigenen besonderen Entformungsprobleme und
trug glücklicherweise
mit zur Lösung dieser eigenen Probleme bei.
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Wegen ihrer eigenen Natur, d.h. der nach oben und unten oder nach
außen und innen gerichteten Stufen ihrer gekrümmten faltenorientierten Ecken und/oder
gerippten Seiten oder Kanten und den rippenartigen Abständen zwischen diesen Kanten
in jeder Stufe liefern die geprägten Wände eine Struktur, die in Miniatur den Akkordeonfalten
entsprechen und aus der sich die Balgwirkungen ergeben. Sie können eine Wirkung
erzeugen, die gleichzeitig sowohl nach innen faltet als auch nach außen entfaltet,
d.h. sie kollabieren und/oder expandieren das Filmblatt, das selbst wiederum die
geprägte im Haushaltskühlschrank gekühlte Butter wegstößt als auch von sich wegzieht,
während gleichzeitig zwischen die Wände und diese Butter Luft eingesaugt wird, sobald
Druck auf den mit der Butter gefüllte Filmblatthohlraum zum Entformen der Butter
ausgeübt wird.
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Die US-PS 3 798 335 diskutiert und erörtert die Notwendigkeit einer
"feucht" fließend eingefüllten Butter in die Wandungen einer prägenden Hohlform.
Dieses "benetzen" erzeugt einen weitgehend luftfreien Kontakt zwischen der geformten
Butter und den Wandungen der sich prägenden Hohlform. Damit ist, wenn sich die Butter
in der festen Phase bei Kühlschrsnktemperaturen befindet, der Kontakt zwischen ihr
und den prägenden Wandungen praktisch vollständig und luftfrei. Es ist allgemein
in der Physik bekannt, daß bei einem vollständigen Kontakt zwischen zwei festen
unnachgiebigen Oberflächen ein Vakuum vorhanden ist, daß einer Trennung dieser bilden
Oberflächen erheblichen Widerstand entgegensetzt. Um es zu brechen, ist es notwendig,
ausreichend Druck auszuüben, um die Wände auseinanderzuziehen und/oder zu stoßen,
während Luft zwischen diese zum Brechen des Vakuums. eingeführt wird. Dies ist der
Vorgang,
der auf die in den prägenden Wänden eingeformte Butter
ausgeübt wird und als Zug-Stoßvorgang bezeichnet wird. Außerdem verbreitet sich
die Luft, wenn sie einmal an einer Stelle zwischen den geprägten Butteroberflächen
und ihren-entsprechenden geprägten Packungswandungen eingedrungen ist, rasch wellen-
oder kräuselförmig in und über die gesamte Kontaktfläche zwischen der geprägten
Butter und den sie umgebenden geprägten Packungswandungen. Die stoßende-ziehende
Bewegung der prägenden Wände gegenüber der geprägten Butter stößt und zieht nicht
nur Butter und Wände auseinander, sondern bricht auch das VakUum und treibt Luft
in die durch die Trennung von Butter und Wandung erzeugten Räume.
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Tatsächlich ist diese Wirkung funktionell so einzigartige und wirksam
für die Entformung geprägter Butter, daß bei richtiger Dicke und richtigem Ausgleich
zwischen Starrheit und Flexibilität in einem besonderen Filmblatt in Bezug sowohl
auf die Größe als auch das Gewicht einer Butterportion und ihrer Prägungen das stoßende-ziehende
Lösen und Entformen selbst dann stattfinden kann, wenn die Butter rauhen Behandlungsschlagditcken
beim gekühlsten Stapeln, Lagern und Transport ausgesetzt sein sollte.
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wenn die Butter dann im Haushalt des Verbrauchers weiter gektihlt
bleibt, kann sie sogar durch freies Herausfallen durch Umdrehen der Packung mit
der Hohlseite nach unten entformt werden.
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Dies bedeutet in einigen Fällen mit verhältnismäßig einfachen Mustern,
daß nur ein geringer Druck und nur ein leichtes Zusammenklappen und/oder Auseinanderziehen
der prägenden Wänden erforderlich ist, um die geprägte Butter zu entformen. Selbst
mit verwickelten und komplizierten Mustern ist es niemals erforderlich die prägenden
Wände vollständig zusammenzuklappen und/oder zu expandieren, um die Butter aus der
prägenden Hohlform auszustoßen und zu entformen. Somit soll zum richtigen Verständnis
der Ausdrücke kollabieren oder zusammenklappen und expandieren oder auseinanderziehen,
wie sie hier verwendet werden, darunter nur eine Bewegung verstanden werden, die
nicht einen vollständigen Zustand des Zusammenklappens oder der Expansion zu erreichen
braucht, wie ds bei richtigen Balgen der Fall ist. Es sind nur Bewegungsfunktionen
mit einem Ausmaß und einer ausreichenden Bewegung in Bezug auf die Lage der Butter
beim Entformen und nicht die Endzustände des Zusammenklappens und Expandierens.
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Mit den Strukturen gemäß der Erfindung ist es nunmehr leicht, geprägte
Oberflächen intakt genauso-zu entformen wie ebene nicht geprägte Oberflächen und
es ist tatäschlich einfacher, leichter und sauberer als das Auswickeln von glatten
Butterstücken.
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Es ist somit die Kombination von
(1) geprägte Oberflächen
aufweisender Butter in (2) einer mehrfach-räumlich-dimensionierten, warmgeformtenprägenden
Filmblatthohlform mit (3) dimensionsmäßig begrenzten geprägten Mustern (4) mit faltbaren,
verdrehbaren, kollabierbaren und/oder expandierbaren Zwischenräumen zwischen falten-orentierten
Ecken und/oder gerundeten Ueitenoder Kanten in den Wandungen der prägenden Hohlform;
(5) und einer monolithischen Wandung eines spezifischen Starkebereiches, der (6)
sowohl selbsttragend für das Füllen und Stapeln als auch Zusammenklappen und/oder
Expandieren während der Entformung strukturiert ist, die die Entdeckung der einzigartigen
kombinierten Stoß- und Abzieh-Funktion für perfektes und leichtes' Entformen von
geprägte Oberfläche aufweisender Butter bei HaushaltkUhlschrank- (nicht Gefr5.er-)
Temperaturen ermöglichte.
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Wird eines dieser sechs Elemente, die für das Hervorrufen der besonderen
Druck-Zug-Wirkungen für geprägte e Oberflächen aufweisende Butter erforderlich sind,
weggelassen, dann geht die Kombination mit ihren sich darauf ergebenden Vorteilen
für den Verbraucher verloren. Darüberhinaus muß jedes dieser sechs Elemente für
alle verschiedenen Gewichte von Butterportionen vorhanden sein, wie sie gemäß der
Erfindung zum Einsatz kommen.
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Die dreifache Eigart der Erfindung beruht in: (1) dem vorteilhaften
und zufälligen Zusammentreffen, daß-ein Winkel von minimal 200 für die inneren spitzen
Winkel der Prägemuster eine notwendige Begrenzung für die (a) Entdeckung der Musterstrukturen
zur Verhinderung eines Bruches des Musters geprägter Butter notwendig sind; und
(b) die Feststellung der funktionellen Bewegungen, die zur Entformung geprägter
Butter bei Haushaltsgefriertemperaturen erforderlich sind. -
(2)
der besonderen Kombination von Faktoren, die erforderlich sind für die schließlich
erfolgreichen zweifachen kollabierendenexpandierenden Bewegungen und sogar von noch
größerer Bedeutung in (3) der überraschenden Tatsache, daß die Antworten für die
beiden Grundprobleme und für die drei Verbraucherforderungen für eine wirtschaftlich
praktische geprägte Butterpackung zum großen Teil (d. h. der zweiten Entdeckung)
durch die inhärente Natur und Fähigkeit monolithischer mehrfach-räumlich-dimensionierter
prägender Packungswandungen selbst geliefert werden. Ohne das Vorhandensein solcher
Prägungen gabe es keine zweifachen Formgebungs- und Entform'ingsprobleme und keine
dreifachen unerfüllten Verbracherwünsche. Aber auch ohne solche Prägungen gäbe es
keine Lösungen derart, wie sie durch die Erfindung gegeben werden. lrei1 die Pra-gunfflen
selbst alle ihre selbstgeschaffenen Probleme lösen,-ist, es überraschend, daß diese
Lösungen bisher nicht gefunden werden konnten.
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Es ist deswegen eine Aufgabe der Erfindung eine monolithische, verhältnismäßig
dicke, geprägte Wandungen aufweisende Packungen mit geprägten Mustern zur Ausformung
der Oberflächen von Butter zu schaffen, die unter Entformungsdruck eine balgenartige
kollabierende und/oder expandierende Bewegung an einer oder mehreren Stellen auf
den prägenden Wandungen erzeugen, was wiederum sowohl zum Wegstoßen als auch Wegziehen
der Packungswandung von der geprägten Butter und zum Einsaugen von Luft zwischen
Butter und Wandungen unter dem zum Zeitpunkt der Entformung allsgeübten Druck führt.
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6. Probleme der Kunststoffe an sich Es gibt in. der Verpackungs- und
Kunststoffindustrie eine beträchtliche Verwirrung und keinerlei Übereinstimmung
hisichtlich der Dicke, die den Unterschied zwischen einem thermoplastischen Film
und einem thermoplastischen Blatt definiert. Es müssen auch andere Faktoren als
die Dicke in Betracht gezogen werden:.
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Schichtungen; chemisch bestimmte Steifigkeiten und Biegsamketten;
Dehnungsfähigkeit, Schlag- und Verschleißfestigkeit; Verwendungszwecke, wie Einpacken
und Behälterherstellung usw. allerdings ist die Dicke der größte gemeinsame Nenner
für eine Begriffsbestimmung. Hinsichtlich dieses Generalnenners gibt es eine teilweise
Übereinstimmung in der Klmststnffindustrie dahingehend, daß eine Dicke von 0,25
mm (0,010 Zoll) die Grenzlinie zwischen einem Film und einem Blatt darstellt.
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Unterhalb von 0,25 mm (0,01 Zoll) handelt es sich um einen Film, oberhalb
von 0,25 mm (0,01 Zoll) um ein Blatt.
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Verwendet man eine Dicke von 0,25 mm (0,01 Zoll) als die Trennungslinie,
dann sind allgemein gesprochen für die Zwecke der Erfindung Filme biegsam, wendbar
und nicht selbsttragend; Blät-ter sind steif, -starr und selbsttragend. Filme werden
benutzt zum dicken Verpacken unter enger Berührung von Gütern oder Behältern; Blätter
werden benutzt zur Herstellung von Behältern, die verpackte oder unverpackte Güter
und waren umschließen.
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Die Grenzlinie zwischen Film und Blatt ist für die vor].iegende Erfindung
von Bedeutung, da die Eigenschaften sowohl des Filmes als auch des Blattes zur Lösung
des Problems verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird die niedrige Biegsamkeit am oberen Ende des Bereiches
der Filmdicke und die geringe Starrheit am unteren Ende des Bereiches der Blattdicke
verwendet. Innerhalb des Bereiches von 0,13 mm (5 Mil) bis zu 0,25 mm (10 Mil) über
die 0,25 mm (10 Mil) Trennungslinie zwischen Filmen und Blättern, d. h. den 0,38
mm (15 Mil) dicken Bereich von 0,13 mm (5 Mil) bis zu 0,5 mm (20 Mil.) sind in bestimmten
normalen wärmeverformbaren Kunststoffen Eigenschaften festgestellt worden, die sich
für die Zwecke der Erfindung besonders eignen. Unter den normalen üblichen Formulierungen
von Kunststoffilmblättern die hinsichtlich der Funktion gemäß der vorliegenden Erfindung
von Bedeutung sind, sind: unplastifiziertes Polyvinylchlorid, bestimmte Zusammensetzungen
von Polyproylen und Polyäthylen,
hochschlagfe.stes Polystyrol und
bestimmte Zus- ammens etzungen der ABS-Kunststoffgruppe auf der Basis der Monomeren,
Acrylonitril, Butadien und Styrol.
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7. Das Problem der besonderen bnwendungen Da geprägte Butterportionen
sehr stark in Gewicht, Größe, Form, Tiefe und Ausmaß der Prägungen, Stapelhöhe für
den Transport, etc. variieren, ist es notwendig, jede Kombination von Eigenschaften
innerhalb de-r Prägemiister und Filmblattdickeparameter gemäß der Erfindung als
besondere Anwendung für die Zwecke der Bemessung der Eigenschaften zu behandeln,
die bei einem Filmblatt zur Erzielung der Lösungen gemäß der Erfindung erforderlich
sind. Die Verfahren zur Bestimmung der besonderen für die besonderen Anwendungsgebiete
erforderlichen Eigenschaften läßt sich wie folgt zusammenfassen: a) die Parameter
der Form- und ~ Obe rf7.achenstruktur Damit eine zusammenklappende, Stoß-Zug-Bewegung
ohne Zerstörung der geprägten Butteroberflächen erfolgen kann, muß ein Raum verfügbar
sein und/oder es müssen physikalische Bedingungen vorhanden sein, um den Raum auszugleichen,
in den sich der zu.sammengeklappte Bereich bewegt. Wenn sich ein Bereich der geprägten
Hohlraumwandungen gemäß der Erfindung nach innen bewegt, muß sich gleichzeitig ein
anderer Bereich nach außen bewegen oder die Butter selbst muß sich bewegen oder
ihre Oberflächen werden beschädigt. Wenn ein Bereich der Butteroberfläche von zusammenklappenden
Wandungen besetzt ist, muß ein anderer Bereich durch sich dehnende Wandungen freigemacht.
werden oder die Butter selbst muß sich bewegen oder ihre Oberflächen werden beschädigt.
Wenn die gesamte ebene Oberfläche der Hohlform konstant bleibt, d. h. nicht streckbar
ist, muß eine Reduktion des räumlichen Breiches der Oberfläche an einer Stelle durch
eine Zunahme an einer anderen Stelle kompensiert werden oder die Butter selbst muß
sich bewegen oder ihre Oberflache wird
beschädigt. Wenn die Hohlraumxsandung.en
sich in einen gefalteten zusammengeklappten Zustand bewegen, dann muß offenbar eine
expandierte Raum freigabe für den festen Oberflächenbereich dr Hohlraumwandungen
an anderer Stelle gefunden werden oder es werden die festen räumlichen und gepr>.gten
Flächen auf der Butter zerstört.
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Die Parameter der Form- und Oberflchenmusterstruckturen haben deshalb
als ihr Ziel eine Beschränkung auf irgendeine Form und Oberflachengestaltung, die
die Leichtigkett des Entformens behindern tmd/oder die Integrität der Muster zerstören
würde.
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Positiv ausgedrückt bedeutet dies, daß die Grenzen der Form und Mlsterstrukturen
so berechnet sind, daß das Entformen erleichtert wird und die Integrität der geprägten
Muster erhalten bleibt.
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(1) Die Form Es ist selbstverständlich, daß es sich bei der erfindungsgemäßen
Packung nur um eine monolithische schalenartige Hohlform handelt, die auf der einen
Seite, dem Mund un.d/oder Hals, offen und an allen anderen Seiten durch prägende
Wandungen geschlossen ist.
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Die offene Seite dient zum Füllen und Leeren der Hohlform, d. h.
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zum Eingießen der flüssigen Butter (Formen) und zvm Herausnehmen der
festen mit geprägten Oberflächen versehenen Butter aus dem Formhohlraum, dem sogenannten
Entformen. Die offene Seite ist der Oberteil der Form und der untere Teil der geprägten
Butter.
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Die geschlossene Seite unmittelbar gegenüber der offenen Seite ist
der Boden der Hohlform, der vorzugsweise so strukturiert ist, daß er Prägungen aufweist,
aber trotzdem eine ebene Fläche besitzt, auf der er aufgestellt werden kann und
zusammen mit den anderen geschlossenen Seiten eine selbsttragende Struktur und Halterung
während des Füllens, Transportes und der Lagerung bildet. Er bildet den oberen Teil
der geprägten Butter, wenn die Butter entformt ist. Jeder dieser Seiten hat eine
besondere Bedeutung beim Entformen der geprägten Butter wie folgt:
(a)
die Bodenseite irgendeiner verwendeten Hohlform ist kritische und verwundbare Seite
für die mit geprägten Oberflächen ausgestattete Butter, weil (i) sie die Seite ist,
auf der die Prägungen während des Füllens, des Transportes und der häuslichen Lagerung
ruhen. Seine prägende Struktur muß deshalb dem Gewicht und den Stößen widerstehend
können, die während der Handhabung auftreten, ohne daß die Muster verlorengehen.
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(ii) es sich auch um die Seite handelt, die während des Entformens
den natürlich stärksten Druck von den Händen der entformenden Person aufnimmt, erm
die Hohlform mit der Oberseite nach unten Zoll Entformung der Butter umgedreht wird.
Ihre Struktur muß deshalb die Fähigkeit haben, unter solchen Drücken zusammenzuklappen
und/oder sich auszudehnen, um die Butter ohne Zerstörung der geprägten Butterflächen
entformen zu können.
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(iii) es die Seite ist, die die Oberseite der entformten Butter bildet
Somit handelt es sich hier lun den Bereiche der vorherrschend dem kritischen Auge
des Verbrauchers ausgesetzt ist Die Struktur der Form muß in der Lage sein, diesen
Bereich mit den Mustern so zu entformen, daß sie eine kritisch annehmbare Integrität
aufweisen.
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(b) der Umfang der offenen Seite muß. von rund bis vieleckig sein
Jedoch weist ohne Rücksicht auf ihre- Form die offene Seite eine besondere und kritische
Bedeutung beim Entformen der geprägten Butter auf, weil sie der feste Ausgang ist,
durch den Form- und Oberflächen der Butter austreten müssen. Um wenigstens die Formintegrität
an der Basis aufrechtzu-erhalten und damit die Originalsymmetrie der geformten Butter,
kann der Umfang der offenen Seite den freien Durchgang der Butter aus der Hohlform
nicht beengen.
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Er kann nicht wirken ähnlich dem Versuch einen quadratischen Holznagel
durch ein rundes Loch zu treiben. Dafür müßte der Nagel oder das Loch die Form ändern
und würde damit beschädigt.
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Im Falle einer geprägten und geformten Butterportion und ihrer prägenden
Packung kann weder die Form des Umfanges an der offenen Seite der Packung noch die
Form des Umfangs der Basis der Butter geändert werden. Sie haben beide die gleiche
Form und die Ges.amtumfangslänge im Zeitpunkt-der'Formgebung der Butter. Die Butter
kann ihre Umfangsform oder Umfangsabmessungen an der Basis nicht ohne Enstellung
verändern. Der Umfang der offenen Seite der Packung kann seine Form nur auf Kosteneiner
Störung der Form der Butter ändern. Somit kann sie aus praktischen Entformungsgründen
ihre Gestalt nicht ändern.
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Aber es gibt ein.-g leic-hermaßen wichtiges Hindernis für eine Änderung
der Gestalt der offenen Seite der Packung, nämlich die Tatsache,- daß sie in einen
Gesamtfangslänge thermisch verformt ist, die für alle praktischen Zwecke nicht expandiert
oder kontrahiert werden kann. Wenn eine Seite nach außen gezogen würde, müß'-sich
die andere Seite nach innen bewegen und somit würde die geformte Butter durch eine
Öffnung austreten müssen, die nicht' der Form- an ihrem Basisumfang entspricht.
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Somit müßten durch die thermische Formgebung der allgemeinen 'Gestal-t
und der besonderen Oberflächenprägungen der erfindungsgemäßen Hohlformen die Parameter
für das Muster das Entformen durch einen Packungsausgang mit einer festen Gesamtumfangslänge
erlauben und begünstigen. Jedes Kollabieren und Expandieren, Stoßen und Ziehen,
Entformungsbewegungen der prägenden Packungswandungen müssen deshalb auf und in
den ge-schlo.sisenen Seiten der Hohlform im Abstand von der Um.fn.ngskante der offenen
Seite stattfinden.
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Es ist infolgedessen eine Aufgabe der Erfindung' die zusammenklappenden
und expandierenden Entformungsbewegungen auf die Oberflächen der geschlossenen Seiten
der prägenden Hohl form zu beschränken, insbesondere die Umfangskanten der offenen
Seite der Hohlform von solchen Bewegungen auszuschließen.
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(c) die geschlossenen Scite (ausschließlich der geschlossenen Bodenseite)
müssen nach innen von der Kante und Ebene der offenen Seite unter einem Winkel nicht
weniger als 5° konisch zusammenlaufen, wenn sie nicht geprägt sind und unter einem
Winkel von nicht weniger als 10°, wenn sie geprägt sind. Sie müssen außerdem eine
Form von rund bis vieleckig aufweisen, aber innerhalb der folgenden kombinierten
Prägemustereinschränkungen, die die erfindungsgemäße Packung von den bekannten Butter-
und Margarinepackungen unterschieden und die alle in Kombination Ziele der vorliegenden
Erfindung darstellen.
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(2) Die Muster der prägenden Oberfläche Damit sie für.die Ziele der
vorliegenden Erfindung zusammenwirken können, müssen di,e-- prägenden Muster der
Erfindungsgemäßen Hohlformwandungen in Kombination. folgende Eigenschaften - aufweisen-::
(a) gie müssen aus. thermisch verformbaren Filmblatthohlraumwandungen geprägt sein,
die innerhalb des Dickenbereiches von 0,13 mni bis 0,5 mm-(0,0Q5 bis 0,020 Zoll)
liegen; (b) sie sollen keine längs- oder querverlaufende Musterlinien in einer Ebene
auf einer der geschlossenen (nicht Boden) Seiten aufweisen, dessen innerer Neigungswinkel
von Kante und Ebene der offenen Seite unter 10° liegt; nur Bemusterungslinien, die
vertikal vom Oberteil und Boden der erfindungsgemäßen Hohlform auf solchen Seiten
verlaufen, können kleiner als 10° sein; (c) sie dürfen keine Unterschneidungen aufweisen,
d. h. keine Winkel mit Hinter- oder Unterschneidungen der Fallinie und/oder Konusebene
der Hohlformwandungen von der Kante und Ebene der offenen Seite. Dies stellt einen
strengen Unterschied gegenüber solchen unterschnittenen Wandungen dar, wie sie in
der US-PS 2 712 544 beschrieben werden; (d) sie sollen mindestens 10 Fo vom Gesamtbereich
der geschlossenen
Seiten der Hohlform mit Prägungen bedeckt aufweisen;
(e) sie sollen innerhalb einzelner Muster auf den geschlossenen Seiten wenigstens
zwei zusammenklappbare undZoder expandierbare geprägte Muster innerhalb der gleichen
Seite oder desselben Quadranten aufweisen, indem ein solches individuelles Muter
untergebracht ist; (f) sie sollen zusammenklappbar und/oder expandierbar orientiert
sein. Zusammenklappbar und expandierbar im Sinne der Erfindung hedeutet nicht, dß
sie bis zum Ausmaß der Rippenfaltungen eines Akkoredonbalgens zusammenklappbr oder
expandierbar sein müssen.
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Sie müssen jedoch ein Muster aufweisen, das unter von außen kommenden
Drücken ein Kollabieren- undloder Expandieren, ein Einfalten und/oder Ausfalten
ähnlich dem Einfalten und Ausfalten, Kollabieren und Expandieren eines Balgens beginnt.
Das Ausmaß, bis zu dem diese Bewegungen erfolgen müssen, ist bestimmt durch as Ausmaß,
das fi>.r die Entformung einer l}es-onCeren- mit einem Muster geprägten Butter
erforderlich ist. Die Grundforderung liegt darin, daß die Bemusterung auf d-en Packungswänden
in einer Orientierung thermisch eingeformt sind, die solche zusammenklappende und
expandierende Bewegungen erlaubt und/oder begünstigt, welche wiederum die Stoß-Druck-Funktion
für die Freigabe der geprägten Butter aus ihren prägenden Wandungen liefert die
wiederum Luft in den Hohlraum zwischen der geprägten Butter und: den Innenoberflächen
der Hohlform einsaugt.
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Wenn ein Querschnitt, Bereich und/oder Teil eines Musters nach .innen
gegen die geprägten Butteroberflächen gestoßen wird, muß ein anderer Querschnitt,
Bereich und/oder Teil von annähernd gleicher und/oder benachbarter Fläche sich nach
außen von diesen Oberflächen abziehen. Die Einstoßbewegung muß Freiraum für die
festen zerbrechlichen Butteroberflächen mit einer Abziehbewegung entsprechender
Größe und Qualität finden. Es ist für eine solche kollabierende und/oder expandierende
Bewegung charakteristisch, daß sie einen kräuselnden oder Welleneffekt
erzeugt,
bei dem der nach innen gerichtete Entformungsdruck an einer stelle Erleichterung
von diesem Druck durch eine Ausdehnung nach außen an anderer Stell sucht. enn die
Gripfel' linie e.iner ersten Ausprägung ( erste Welle) zurücktritt oder nach innen
stößt, dann hebt sich oder zieht die Tallinie der nächsten Prägung (zweite Welle)
nach außen und/oder es wird ein Raumersetz dadurch erzeugt, daß sich der Boden der
Butterportion aus. der Hohlform herausbewegt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Packungen mit prägenden
Wandmustern durch solche kollabierende, einstoßende und expandierende, abziehende,
kräuselnde und Wellenbewegung erzeugende Möglichkeiten zu schaffen.
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b. Der Faktor der Gewichtsaufnahme Die Prägeverpackung von Butter
überdeckt einen Bereich von Gewichten und Oberflächenmustern, die besondere Filmblatteingenschaften
für besondere Gewichte und Muster besonderer Butterportionen erfordern. Das Gewicht
des Butterinhaltes für eine geprägte Butterportion erstreckt sich von wenigen Gramm
wie 3,4 g 294 Portionen pro kg) bis auf 454 g in der normen US-Handelsgröße von
einem Pfund. Prägemuster können reichen von diinnen, eng benachbarten, komplizierten
Mustern, die die gesamte geschlossene Oberflächenseite einer 3,4 g Portion bedecken,
bis zu weit auseinandergezogenen einfachen Mustern, die nur 10 Vi der geschlossenen
Seitenoberflächen eines Pfundpaketes Haushaltsbutters bedecken. Die gewichtstragende
Fähigkeit der geprägten Filmblattpackungshohlform zum Ausformen dieser unterschiedlichen
Gewichte und Muster muß in Rechnung stellen nicht nur das Gewicht des eigenen Inhalts,
sondern auch die Gewichte der Schichten von Packungshohlformen und Schichtteilplatten,
die für den Transport aufeinandergestapelt sind.
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c. Die Kriterien für die Bemessung
Es gibt zahlreiche
Instrumente und Meßgeräte zur Bestimmung Imd Schätzung er verschiedenen Eigenschaften
von Filmblättern. Es hat -sich jedoch gezeigt, daß das einfachste und brauchbarste
Verfahren und Mittel zum Bestimmen des besonderen Fi]+lat.tes, das für ein besonderes
Gewicht und Oberflächenmuster für die erfindungsgemaß geprägte Butter Verwendung
findet, das Kriterium ist, das von jeder butter-gefüllten Packung selbst geliefert
wird, da diese unmittelbar auf den Markt orientiert ist und sich selbst empfehlen
und rechtfertigen muß. Des-halb werden die verschiedenen Gewichte, Prägungsmuter,
Stapelgewic-hte 1.15W. so klassifiziert, wie es der Markt verlangt. Diese Forderungen
werden dann in die Packungen umgewandelt, die wiederum mit verschieden dicken geprägter
Filmblätter in verschiedenen Stapelhöhen gefüllt und geprüft werden.
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Die Prüfkriterien und Maßstäbe sind (1) die lasttragende Festigkeit,
wie sie durch das Maximalgewicht einer besonderen Stapelanordnung erzeugt sind,
gemessen durch den vertikalen Zusammendrückungsabstand, die diese besondere Anordnung
auf einem besonderen Prägemuster hervorruft. Dies bedeutet mit anderen Worten, wie
viel Gewicht wine besondere Portion und ihre Ausgestaltung während des Füllens und
des Transportes ohne Beschadigung des Musters tragen kann; und (2) die Zug-Druck-Entformungswirkung
auf die kalte Butter selbst bei einem ausgewählten Filmblatt.
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Die folgende Tabelle dient zur vorläufigen Bestimmung der Dicke von
Filmblättern, die am geeigneteten zur Aufnahme des maximalen Gewichtes einer besonderen
Stapelanordnung sind und noch die Forderungen des Verbrauchers gemäß der Erfindung
erfüllen.
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Anzahl der Gewicht pro ungefähre senkrechte Dicke der Film-Portionen
pro Portion in Zusammendrückung, blätter in 450 g (ein 28,3 g über die sich der
25,4 mm (1 Zoll) englisches (eine Unze) Stapel bewegen kann, Pfund) bevor die prägende
Wandausbildung verstümmelt wird in 25,4 mm (1Zoll) 135 0,1185 ) 120 0,1333 ) 1/64
= 0,1875 0,0050-0,0060 100 0,1600 90 0,1777 80 0,2000 ) 1/32 = 0,3750 0,0060-0,0070
70 0,2286 60 0,2666 50 0,3200 ) 3/64 = 0,5625 0,0070-0,0100 40 0,4000 ) 8 2 ) 4
4 ) 1/16 = 0,7500 0,0100-0,0200 2 8 1 16
Die Spalte "vertikaler
Druckabstand" stellt eine ziemlich genaue Bemessungsführung für das Gewicht dar,
das auf einer gegebenen geprägten Butteroberfläche aufgestapelt werden kann, da
die Werte sichtbar den Punkt messen, über welchem eine Beschädigung der Konturen
stattfindet. Zwei von den fünf Faktoren, die die Messungen beeinflussen sind ziemlich
stabil, d.h. (1) die Festigkeit oder Konsistenz und der Gewichtswiderstand der Butter
und (2) das ziemlich konstante Verhältnis mit dem sich die Höhe einer Butterportion
bezüglich der Größe und dem Gewicht der Portion ändert. Die anderen Faktoren: (1)
die Kompliziertheit und Größe der Muster mit ihren Wirkungen auf die Widerstandsfähigkeit
der Hohlform; (2) die relative Steifheit-Biegsamkeit des Filmblattes als solches;
und (3) die Dicke des Filmblattes führen zu Änderungen in der oben wiedergegebenen
Maßführung.
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Bei der Wahl einer für Gewicht und Prägung einer besonderen Butterportion
am besten geeigneten Filmblattdicke ist es selbstverständlich, daß beträchtliche
Überlappungen in der Wahl der Filmblattdicke innerhalb des erlaubten Dickenbereichs
gemäß der Erfindung vorhanden sind. Da Filmblatteigenschaften innerhalb einer einzigen
chemischen Familie von thermisch verformbaren Harzen schwanken können, ist es beispielsweise
möglich, ein 0,2 mm (0,008 Zoll) dickes handelsübliches Filmblatt-aus einem bestimmten
Harz zu verwenden, das normalerweise nur für die größten und schwersten Restaurantportionen
gebraucht wird, wobei durch Änderung der chemischen Formel es für die kleinste und
leichteste Butterportion verwendbar wird. Umgekehrt kann man ein 0,13 mm (0,005
Zoll) dickes Filmblatt, das normalerweise für die kleinsten und leichtesten Restaurantbutterportionen
verwendet wird, auch für die größten und schwersten Portionen einsetzen.
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Die Formeln für die wirtschaftliche Produktion von Filmblättern sind
normalerweise festgelegt für die für den weitesten Verbrauch gestellten Forderungen
am Markt. Folglich können sie unter einem Markennamen zu niedrigsten Kosten und
auf einer Basis verkauft werden, wobei dem Endverbraucher feste Gebrauchseigenschaften
garantiert werden. Der einfachste und billigste Weg zur Anderung dieser Eigenschaften
ausschließlich für physikalische Anderungen, die die Steifheit gegenüber der Biegsamkeit
beinhalten, ist die Änderung der Dicke und nicht die Änderung der chemischen Formel.
Durch Verwendung im Handel erhältlicher Filmblätter mit alNgemeinen Eigenschaften,
die auf die durch die Erfindung geforderten chemischen und funktionellen Eigenschaften
anwendbar sind und durch Verwendung von Dicken solcher Filmblätter, die in den Bereich
der-Dicken fallen, die sich am besten für die bevorzugten Ausführungsformen gemäß
der Erfindung eignen, wie es auf der Tafel angegeben ist, führt zu einem nützlichen
und brauchbaren genauen Bezug auf wenigstens eine vorläufige Wahl billiger Filmblätter.
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Somit ist die Dicke wiederum der beste gemeinsame Nenner für die Auswahl
des besten Filmblattes für besondere Ausführungsformen gemäß der Erfindung Die Praxis
der Erfindung Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird eine Packung aus
einer thermisch geformten Kunststoffschalenhohlform verwendet, deren innen geprägte
Oberfläche als das Aufnahmeglied für einen Schalengußprozeß dient, bei dem die flüssig
eingefüllte Butter das Einfüllglied ist, auf dessen Oberflächen die geprägten Oberflächen
eingedrückt und eingegossen werden. Nach dem Einfliessenlassen der Butter in einen
solchen Hohlraum nach den Verfahren und mit den Mitteln nach der US-PS 3 798 335
mit einer Temperatur und einer Geschwindigkeit, die es ermöglichen, alle Muster
auf den Wandungen
der geprägten Oberflächen der Hohlform auszufüllen,
wird die mit Butter gefüllte Hohlform mit einem Deckel verschlossen undZoder in
einen Karton eingeschlossen und für den Transport zum Verteiler im Kühlschrank gekühlt.
Nach dem Kauf durch den Verbraucher wird sie in dessen Kühlschrank in einem Temperaturbereich
von +3,3°C (380F) bis 8,90C (480F) aufbewahrt, bis sie verbraucht werden soll.
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Nach dem Entnehmen aus diesen Kühlschranktemperaturen wird die mit
geprägter Oberfläche versehene Butter entformt und aus der Hohlform befreit, wobei
ihre Oberflächenmuster völlig intakt bleiben, indem man die Hohlformschale mit der
Oberseite nach unten-, d.h.-mit der offenen Seite nach unten dreht-und die- Entformung
Bewegungen durch Drücken auf die obere Außenseite der Schale durchführt.
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Beschreibung der Zeichnungen Das Erfindnngsprinzip soll im- folgenden
anhand der Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer geprägten 125
g-Butterportion, die auf einem Teller liegt, auf welchem sie durch Entformen aus
der mit prägenden Wandung versehenen Kunststofformschale abgelegt ist, wobei die
Prägungen der Kunststoffschale mit den besonderen Mustern nach dem Stande der Technik
ausgebildet sind; Fig. 2 eine Draufsicht auf die nebeneinander liegende Portion
und die zum Stande der Technik gehörende Schale;
Fig. 3 eine Seitenansicht
der Portion nach Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt durch die Portion nach Fig. 2 im wesentlichen
längs der Linie 4-4; Fig. 5 einen Schnitt durch eine der Prägungen nach Fig. 4;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine andere Prägung nach Fig. 4; Fig. 7 eine Draufsicht
auf eine 125 g-Portion und eine Kunststofform, aus der sie entformt worden ist,
wobei beide dem Erfindungsprinzip entsprechen; Fig. 8 eine Seitenansicht der Portion
nach Fig. 7; Fig. 9 einen Schnitt durch die Portion nach Fig. 7- längs der Linie
9-9; Fig. 10 einen Schnitt durch eine der Prägungen nach Fig. 9; Fig. 11 einen Schnitt
durch eine andere Prägung nach Fig. 9; Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines
15-schichtigen Stapels von kleinen Restaurantportionen, wobei 20 einzelne Portionen
in jeder Filmblattpackung und Schicht vorhanden sind; Fig. 13 eine perspektivische
Ansicht zur Wiedergabe des Entformens einer Restaurantportion aus ihrer Packung;
Fig. 13a eine perspektivische Ansicht der entformten Portion nach Fig. 13 in dreifacher
Vergrößerung zur Wiedergabe der Einzelheiten des Musters auf der Portion;
Fig.
44 eine perspektivische Ansicht eines 6-schichtigen Stapels von großen Haushaltsportionen
(125 g), wobei vier einzelne Packungen in jeder Filsblattpackung und Lage vorhanden
sind, Fig. 15 eine perspektivische Ansicht zur Wiedergabe der Entformung- dieser
Haushaltsportion aus ihrer Packung; Fig. 16 eine vergrößerte perspektivische Ansicht
einer einzelnen- großen Portion in ihrer Packung mit der offenen Seite nach unten;
Fig. 17 einen Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 46 im wesentlichen längs der-Linie
17-17; Fig. 18 eine perspektivische Ansicht der Packung nach Fig. 16 im zusammengeklappten
Zustand, nachdem die Portion entformt worden ist; Fig. 19- einen Schnitt durch den
Gegenstand der Fig 18 längs der Linie 19-19 zur Wiedergabe der zusammengeklappten
und expandierten Wandungen der leeren Packung nach Fig. 48 und des Zustandes der
entformten Butter; Fig. 20 einen vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 16 längs der
Linie 20-20 unter Wiedergabe eines Daumens, der die Portion entformt;-Fig. 21 einen
vergrößerten Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 18 längs der Linie 21-21;
Fig.
22 eine perspektivische Ansicht der Rückseite eines Packungsfilmblattes mit vier
rechteckförmigen großen Einzelhaushaltspackungen von jeweils beispielsweise 125
g; Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Stapels von 12 Packungen nach Fig.
22; Fig. 24 einen Teilschnitt durch die Packung nach Fig. 22 längs der Linie 24-24;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer 125 g-Portion der Packung nach Fig. 22
zur Wiedergabe der Entformung der Butter; und in Fig. 26 einen Teilschnitt durch
den Gegenstand der Fig. 25 längs der Linie 26-26 dieser Figur zur Wiedergabe der
kollabierten und expandierten Wandungen der leeren Packung nach Fig. 25 und des
intakten Zustandes der entformten Butter.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine
125 g (1/4 ld) Butterportion 15, die aus einer Kunststofformschale 16 (Fig. 1) nach
dem Stande der Technik entformt worden ist. Man erkennt, daß die obere Oberfläche
17 der Butterportion mit fein gezeichneten mehrfach-räumlich-dimensionierten Prägungen
versehen ist, die scharfe Spitzen A, B, C, D, E, F usw. mit Breiten von wenigstens
0,4 mm über ihre Höchstpunkte aufweisen, wobei diese Spitzen derart sind, daß sie
einem intakten Entformen der Butter bei Haushaltskühlschranktemperaturen hinderlich
sein können. Die hinderliche Eigenschaft der Spitzen ist im einzelnen
bei
den Spitzen A und F in den Fig. 3 und 4 angegeben, die Innenwinkel von 200 aufweisen.
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Fig. 2 zeigt zwölf feine scharfe Spitzenbereiche der Prägungen, die
während des Entformungsvorganges zerbrochen sind. Die zwölf zerbrochenen Bereiche
der Butterportion 15 sind durch die Bezugszeichen 18 bis 29 angegeben, während die
entsprechenden zwölf gebrochenen Bereiche der Butter, die auf der Innenseite der
Form schale 16 haften, mit dem Bezugszeichen 18a bis 29a bezeichnet sind.
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Fig. 3 zeigt einige der gebrochenen Bereiche an der Butterportion
15 nach Fig. 2 in Seitenansicht.
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Fig. 4 zeigt im Querschnitt sowohl die gebrochenen als auch die ungebrochenen
Bereiche der Portion und die kritische Rolle, die der besondere Winkel des Musters
spielt. Man erkennt, daß.
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dort, wo der Winkel des Musters 200 beträgt und die Spitze oder der
Scheitel scharf, angespitzt und nicht sichtbar gekrümmt sind, wie an den Spitzen
oder Scheiteln A und F, sich gebrochene Bereiche 18 und 22 ergeben. Selbst wenn
jedoch die Scheitel scharf sind, wie bei den Scheiteln B, C, D und E bleibt, wenn
der Winkel des Musters mehr als 200 beträgt, beispielsweise 400 an den Scheiteln
B und E und 900 an den Scheiteln C und D, das geprägte Muster nach dem Entformen
intakt.
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Fig. 5 ist ein Einzelquerschnitt eines Musterscheitels A nach den
Fig. 3 und 4 mit einer maximalen Tiefenabmessung (9 mm = 3/8 Zoll) von einer Größe,
die man nur bei den Haushaltsbutterportionen findet. Dieser besondere Scheitel weist
einen Durchmesser von 0,8 mm (1/32 Zoll) (Krümmung 0,4 mm - 1/64 Zoll) und mit diesem
scharfen Scheitel einen schmalen Spitzenwinkel von 200. Hier handelt es sich also
um jenes feine Muster, das beim Entformen bricht, d.h. wenn ein scharfer Scheitel
mit einem
schmalen inneren Spitzenwinkel von 200 oder weniger kombiniert
wird.
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Fig. 6 zeigt einen Einzelquerschnitt des Musterscheitels F nach den
Fig. 3 und 4, wobei die Musterabmessungen mehr den Restaurantportionengrößen entsprechen,
d.h. mit einer maximalen Tiefenabmessung von 3,2 mm (1/8 Zoll). Dieser besondere
Scheitel hat einen Durchmesser von 0,8 mm (1/32 Zoll) (0,4 mm = 1/64 Zoll Radius),
ist ein sehr feiner scharfer Scheitel und weist außerdem eines schmalen Spitzenwinkel
von 20° auf. Dies ist ebenfalls eine jener feinen empfindlichen Strukturen, die
beim Entformen zerbrechen, wenn ein scharfer Scheitel von einem schmalen inneren
Spitzenwinkel von 200 oder weniger begleitet ist.
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Bei solchen Musterspitzen, wie sie in den Fig. 5 und 6 weder gegeben
sind, wobei die spitzen inneren Winkel 200 und weniger betragen und die Scheitel
0,8 mm (1/32 Zoll) oder weniger weit sind, bleiben die Butterprägungen nicht intakt
und ungebrochen bei normalen Entformungstemperaturen und Verfahren. Die prägenden
Spalten innerhalb dieser Formhohlräume liefern keine ausreichende Kohäsionskraft
der Butter, um das Muster intakt zu halten. Innerhalb solcher Prägungen ist - mit
anderen Worten - die Menge an Butter, die der Adhäsion an den Formwandungen ausgesetzt
ist, größer als die Menge der Butter, die erforderlich ist, um eine ausreichende
intakte Kohäsion aufrechtzuerhalten, mit der verhindert werden kann, daß die Musterstruktur
beim Entformen abbricht. Der schmale Innenwinkel von 200 und weniger und die Schärfe
eines Scheitels mit einer abgerundeten Spitze mit einem Durchmesser von 0,8 mm (1/32
Zoll) oder weniger in Kombination in einem Prägemuster erzeugt gebrochene geprägte
Butteroberflächen bei Entformen unter den Temperaturbedingungen, wie sie im
Zusammenhang
mit der Erfindung möglich sind. Somit ist die Feinheit des geprägten Musters bei
der Erfindung beschränkt auf Muster mit Innenwinkel von mehr als 200 und abgerundeten
Scheiteln mit Durchmessern von mehr als 0,8 mm (1/32 Zoll).
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Fig. 7 zeigt eine Formschale 30 und eine 125 g (1/4 ld) Butterportion
31, die aus der Form entformt ist, welche erfindungsgemäß ausgebildet ist. Alle
Scheitelbereiche der geprägten oberen Oberfläche 32 der Butterportion sind intakt.
Es gibt keinerlei Hinweis auf einen Bruch oder eine Beschädigung des Musters weder
in der Formschale noch an der Butterportion.
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Die Fig. 8 und 9, in denen die Scheitel A', B', C', D', E' und F'
den Scheiteln A bis F nach den Fig. 3 und 4 entsprechen zeigen die Unversehrtheit
des geformten Musters noch deutlicher.
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Insbesondere zeigt Fig. 9 im Querschnitt die modifizierten Musterbereiche,
die in ihrer Struktur entsprechend den Vorschriften gemäß der Erfindung abgeändert
sind. Außer daß alle Winkel über 200 sind, ist noch darauf hinzuweisen, daß viel
größere Rundungen an den Scheiteln im Vergleich mit den entsprechenden Mustern nach
Fig. 4 vorhanden sind.
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Fig. 10 zeigt einen Einzelquerschnitt durch einen Musterscheitel B'
nach den Fig. 8 und 9 mit einer Tiefenabmessung (9,5 mm) einer Größe, die man nur
bei den erfindungsgemäßen Haushaltsportionen findet. Die besondere Struktur dieses
besonderen Scheitels weist einen Durchmesser von 1,6 mm (1/16 Zoll) mit einem Bogen
von 0,8 mm (1/32 Zoll) und einen inneren Spitzenwinkel von 300 auf. Hier handelt
es sich also um jenes nicht empfindliche Muster, das beim Entformen nicht bricht.
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Fig. 11 zeigt einen Einzelquerschnitt durch den Musterscheitel F'
nach den Fig. 8 und 9 mit Tiefenabmessungen (3,2 mm = 1/8 Zoll), wie sie bei Restaurantportionsgrößen
üblich sind. Der besondere Scheitel besitzt einen Durchmesser von 1,6 mm (1/16 Zoll)
bei einer Scheitelkrümmung von 0,8 mm (1/32 Zoll) und einen Innenwinkel von 300.
Auch hier handelt es sich also um jenes nicht empfindliche Muster, das beim Entformen
nicht abbricht.
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Bei den Darstellungen in den Fig. 5 und 6 und im Vergleich dazu in
den Fig. 10 und 11 is;t nur ein Unterschied von 100 zwischen den Winkeln und ein
Unterschied von 0,8 mm (1/32 Zoll) Zwischen den gekrümmten Breiten der Scheitel
gewählt, um die Ursachen für das Brechen beim Entformen in Muster geprägter Butter
zu zeigen und damit die Winkel und Scheitelbreiten zu vergleichen, bei denen kein
Bruch auftritt. Jedoch erscheint die Trennungslinie zwischen Bruch und Nichtbruch
bei einem Winkel von ca. 200 in Kombination mit einer Scheitelbreite von ca. 0,8
mm (1/32 Zoll).
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Diese Unterschiede mögen klein und unbedeutend sein, werden jedoch
groß, wenn man in Betracht zieht, daß ein Winkel von 30° 50 % mehr Butter einschließt
als ein Winkel von 20° bei derselben Scheitelbreite und daß ein 1,6 mm (1/16 Zoll)
breiter Scheitel 100 % Butter mehr einschließt as ein 0,8 mm (1/32 Zoll) breiter
Scheitel mit dem gleichen Winkel.
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Solche kleinen Unterschiede bedeuten den Unterschied zwischen Mißerfolg
und Erfolg beim Entformen von Butter mit geprägten Oberflächen oder Margarine mit
solchen Oberflächen mit gleichen Härteeigenschaften ähnlich der weichsten Butter,
die jetzt in Verpackungen yon 125 g (1/4 ld.) bis 450 g (1 ld.) auf dem Markt erscheinen.
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Im allgemeinen zeigen die Fig. 12 bis 15 Packungsstrukturen und Funktionen
zum Formen, Stapeln und Entformen von zwei wirtschaftlich repräsentativen Größen
und Formen der erfindungsgemäßen mit geprägten Oberflächen versehenen Butter.
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Fig. 12 zeigt die Butter 35, die flüssig in mit geprägten Wandungen
versehene Hohlräume 36 für Restaurantportionen eingefüllt worden ist, wobei die
Hohlräume in Filmblättern 37 thermisch ausgeformt sind, das 0,2 mm (0,0075 Zoll)
stark ist und 20 Hohlformen oder Packungen pro Blatt aufweist.
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Fig. 12 zeigt einen Stapel von 15 solchen Filmblättern und den vertikalen
Druckabstand d der Hohlformen des untersten Filmblattes, der durch das Gewicht des
Stapels verursacht ist, liegt in der Größenordnung von 0,8 mm (1/32 Zoll).
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Fig. 13 zeigt die Rückseite eines der Filmblätter 37, aus dem eine
Portion 38 dadurch entformt ist, daß die Wandungen der Packung erfindungsgemäß unter
Druck und Zug gesetzt werden, wobei die Portion die kollabierten und expandierten
Wandungen der Hohlform 39 verläßt.
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Fig. 14 zeigt Butter 40, die fließend in mit geprägten Wandungen versehene
Hohlformen 41 für Haushaltsportionen eingefüllt ist.
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Die Hohlformen sind thermisch in Filmblättern 42 ausgeformt, die eine
Dicke von 0,3 mm (0,011 Zoll) und vier Hohlformen oder Packungen pro Blatt aufweisen.
Fig. 14 zeigt einen Stapel von sechs solcher Filmblätter und der vertikale Zusammendrückungsabstand
b der Hohlformen des untersten Filmblattes beträgt annähernd 1,6 mm (1/16 Zoll).
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Fig. 15 zeigt die Rückseite eines der Filmblätter 42, aus dem eine
Portion 43 durch Zug. und Druck auf die erfindungsgemäßen Packungswandungen entformt
worden ist, wobei die Portion die kollabierten und expandierten Packungswandungen,
die deutlich
bei 44 bzw. 45 wegen der Größe der Packung sichtbar
sind, verläßt.
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Die Fig. 16 bis 19 zeigen eine große Haushaltsportion 43 mit einem
mehrfach-räumlich-dimensionierten geprägten Sternmuster 47 auf der Mitte der oberen
Oberfläche zur Illustration der kollabierenden-expandierenden Druck-Zugfunktion,
die bei allen Größen von Mustern und Formen der mit geprägten Wandungen versehenen
Packungen nach der Erfindung stattfinden.
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Fig. 16 ist eine Rückenseitenansicht eines der Hohlformen 41 des Filmblattes
42 nach Fig. 15 vor dem Entformen des Inhaltes.
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Fig. 17 ist ein Querschnitt durch die Packung und die Portion nach
Fig. 16 längs der Linie 17-17 durch die Mitte des Sternmusters unter vollståndigar
und völliger Wiedergabe, wie die flüssig eingefüllte Butter alle Spalten 48 der
mehrfachräumlich-dimensionierten geprägten Hohlformoberflächen ausfüllt und "benetzt".
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Fig. 18 zeigt einen Teil 49 der Hohlform im zusammengeklappten Zustand
und einen Teil 50 im expandierten Zustand während und nach dem Entformen des Inhalts.
Es ist auf den kollabierten Zustand des Sternmusters 51' im Vergleich mit seinem
ursprünglichen aufgerichteten Zustand nach Fig. 16 und auf die ausgebeulten expandierten
Wandungen 52' im Vergleich mit dem ursprünglich aufgerichteten Zustand 52 nach Fig.
16 zu verweisen.
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Fig. 19 zeigt noch deutlicher den zusammengeklappten Stern 51' und
die expandierten Wandungen 52'. Sie zeigt außerdem das unversehrte Muster der entformten
geprägten Oberflächen 53.
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Insbesondere ist auf die Querschnittsbasisdurchmesser der
geprägten
Wandungen bei 54 und der geprägten Butter bei 55 vor dem Entformen nach Fig. 17
und nach dem Entformen nach Fig. 19 hinzuweisen. Trotz der kollabierten und expandierten
Störungen der prägenden Wandungen nach Fig. 19 sind der Basisdurchmesser sowohl
der prägenden Hohlform als auch der entformten Butter während und nach der Entformung
gleich geblieben, wie man aus einem Vergleich dieser Basisdurchmesser in den Fig.
17 und 19 feststellen kann.
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Fig. 20 ist ein vergrößerter Schnitt durch zwei benachbarte Zacken
des Sternmusters nach Fig. 16. Diese Figur zeigt zusammen mit Fig. 21 die Wirkungen
und Bewegungen die durch einen stossenden Daumen (Fig. 15) verursacht sind und beim
Entformen der Butter aus der erfindungsgemäßen Packung vor sich gehen. Die beiden
Scheiteln 56 und 57 dieses Sternteiles und die Bodenlinie im Tal 62 zwischen den
Scheiteln sind alle tatsächliche bewegungsgerichtete Orientierungslinien, die in
den geprägten Teil dieser besonderen prägende Wandungen aufweisenden Hohlform thermisch
eingeformt sind. Entlang diesen Linien falten sich die prägenden Hohlformen nach
der Erfindung nach innen oder außen, bewegen sich von dem eingeschlossenen Butterinhalt
weg oder auf ihn zu unter Ab stoß und/oder Abzugsbewegungen, abhängig von der besonderen
Richtung, in der die Scheitel- und Tallinien orientiert sind. Wenn die Scheitel
56 und 57 vom Daumen T nach außen und unten in Richtung der Pfeile 58, 59, 60 und
61 gestossen werden, bewegt sich das Tal 62 nach außen und oben, wobei jede Bewegung
gleichzeitig mehrfache und folgende Bewegungen der benachbarten Wandungen 63, 64,
65 und 66 hervorruft. Die Wandungen 64 und 65, die das Tal bilden, bewegen sich
nach unten und auswärts an und in der Nähe der Scheitel in Richtung der Pfeile 67
und 68 (Fig. 21) und nach oben und außen an und in der Nähe der Sohle des Tales
in der Richtung der Pfeile 69 und 70. Während
der eigentlichen
Entformungszeit bewegen sich alle Punkte von der Butter weg mit Ausnahme (a) der
Scheitel 56 und 57, die sich weiter in Richtung auf die Butter bewegen, wie es die
Pfeile 58 und 60 andeuten, und (b) der Bereiche in der Nähe der Scheitel, die sich
zuerst in Richtung auf die Butter nach unten bewegen und dann von der Butter weg
nach oben.
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Fig. 21 kann dazu dienen, die Zustände der Packung und der Butter
nach dem Enformen im Vergleich zu den entsprechenden Zuständen nach Fig. 20 vor
dem Entformen zu vergleichen. Die Scheitel 56 und 57 des Sternmusters nach Fig.
21 sind nunmehr nach innen bewegt und/oder zusammengeklappt und der Grund 62 des
Tales sowie seine Seiten -64 und 65 haben sich nach allen bewegt und/oder expandiert.
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Der ursprüngliche und ausgewählte Bereich des Sternmusters nach Fig.
20 und die ursprtinglichen prägenden Wandformen nach Fig. 16 und 17 befinden sich
jetzt in ihren entsprechenden Bereichen nach den Fig. 21, 18 und 19 in entweder
kollabiertem oder expnndiertem Zustand. Sie sind im allgemeinen in ihren vertikalen
Richtungen kollabiert und in ihren Horizontalen oder L.ngsabmessungen expandiert.
Diese allgemeinen Bereiche von Kollaption und Expansion waren zu erwarten, da die
Richtung des W-eges der sich formenden Butter senkrecht und/oder vertikal zur Bodenseite
der offenen Seite der Hohlform verläuft. Jedoch können verschiedene Bereiche der
Muster innerhalb der geschlossenen Seiten der Hohlform kollabieren ltnd/oder expandieren
in Richtungen, die der allgemeinen Richtung der Seite, a1lf welcher das Muster sitzt,
entgegengesetzt sind.
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Die Fig. 22 und 26 zeigen eine rechteckige oder barrenförmige Packung
der gleichen Art von mit prägenden Wandungen versehenen Hohformen, die Entformungsbewegungen,
Funktionen und Resultate, die bei den quadratischen und runden Packungen nach den
Fig. 12 bis 21 zu erkennen sind.
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Fig. 22 zeigt die Rückseite der Form und die formenden Muster einer
rechteckigen Packung, die aus einem Filmblatt 72 thermisch geformt ist, das eine
Dicke von 0,4 mm (0,015 Zoll) sowie vier (125 g = 1/4 lb Größe) prä-gende Wandungen
besitzende Hohlformen 73 aufweist.
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Fig. 23 zeigt, daß die Dicke, Form und die Oberflächenmuster
dieser
besonderen die Butter prägenden Hohlformen zwölf aufeinandergestapelte Schichten
von Blättern mit einer Zusammendrückung d von 1,6 mm (1/16 Zoll) an der Bodenhohlform
in der aufeincsnder-«gestapelten Säule trägt. Die Schichten sind gegenüber der Ausführungsform
nach Fig. 14 verdoppelt und das gestapelte Gewicht beträgt ebenfalls mehr als das
Doppelte, Jedoch ist die Zusammendrückung nicht größer als bei der Ausführungsform
nach Fig. 14-.
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Dies zeigt den Einfluß, den Filmblattdicke, Form der Packung und Prägemuster
auf die gewichtsaufnehmenden Fähigkeiten der Hohlformen innerhalb der Entformungsparameter
nach der Erfindung haben können.
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Fig. 24 und 25 zeigen eine Einzelpackung nach dem Abtrennen längs
der Perforationslinien 75 des Filmblattes 20. Das Entformungs-verfahren, die Bewegung
und die Ergebnisse sind ähnlich denen, wie im Zusammenhang mit Fig. 15 für runde
Formen beschrieben. Die Daunen T (Fig. 25) drücken nach unten und innen auf die
äußere Oberfläche der Hohlform 75 während die anderen nicht gezeichneten Finger
die Umfangskanten der offenen Seite der Packungshohlform erfassen. Die faltenorientierten
Muster der geprägten Packungswände folgen und falLen nach innen, wie bei 76 (Fig.
26) oder nach außen, wie bei 77 der allgemeinen Richtung der Drücke, die durch die
entformenden Hände ausgeübt werden. Fig. 24 zeigt einen Schnitt durch die rechteckige
Packung 74 vor dem Entformen ihres Inllalts.
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Bei dieser geformten Packung ist der Mittelteil, längs dem der Querschnittf
gezogen ist, derjenige, wo Drücke und Bewegungen der Packungen gegen die geprägten
Butteroberflächen am kritischten sind. Jede Entformungswirkung, die die geprägten
Butteroberflächen beschädigen könnten, treten in diesem Bereich auf.
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Die Daumen T nach den Fig. 25 und 26 üben ein drückenden Druck auf
die äußere Rückseite der Hohlform auf während die anderen nicht gezeichneten Finger
einen Druck auf die Umfangskanten der offenen Seite halten.
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Fig. 26 zeigt das Ergebnis der auf die Packung und ihren Inhalt
ausgeübten
Daumendrücke. Der obere Mittelbereich 78 der Packung wurde zusammengeklappt, gestossen,
während die Seitenbereiche beide bei 79 kollabiert und bei 80 nach außen expandiert
sind.
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Trotz Ausmaß und änderung der Entformungsbewegungen bei Hsushaltsküh1schranktemperatllren
blieben die Oberflächen der geprägten Butter vollstaändig intakt.
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Ein Beispiel für kleine Restaurantsbutterportionen Die erfindungsgemäßen
geprägten Restaurant-Butterportionen liegen im Gewicht zwischen 3,36 g (0,1185 Unzen),
d. h. 297 Stück/kg (135 Portionen pro lb) bis zu den größten Stücken von 11,4 g
(0,4 Unzen oder 87 Portionen/kg (40 Portionen pro lb)) mit der üblichen Größe von
5,6 g (0,2 Unzen) oder 178 Stück pro kg (80 Portionen pro lb), Erfindungsgemäß werden
diese Portionen normalerweise in Filmblättern 37 nach Fig. 12 hergestellt und verkauft
die zwanzig thermisch geformte geprägte Hohlformen pro Blatt enthalten und zu 15
Stück hoc.h in Transportbehältern gestapelt sind. Normalerweise ist außerdem eine
dünne, 0,15 mm (0,006 Zoll) bis 0,25 mm (0,01 Zoll) dicke Karton- oder Kunststofflage
82 zwischen jeder Lage vorgesehen. Das gesamte Stapelgewicht an der Oberfläche des
untersten Portion für die 5,6 g (0,? Unzen) - Portion liegt bei ca. 113 Ç (4 Unzen
oder 1/4 lb).
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Versuche mit dem aufgestapelten Gewicht auf so großen Portionen lassen
erkennen, daß die die Prägungen ausbildenden Filmblatthohlformen mit den normalerweise
für diese Portionen gewählten Mustern eine vertikale Zusammendrückung von ca. 0,8
mm (1/32 Zoll) ohne merkliche Zerstörung der Muster aushalten. Da die Butter normalerweise
im flüssigen Zustand in die geprägten Packungshohlräume gemäß der Erfindung eingefüllt
werden, rurde der Zusammendrückungswiderstand jedes Filmblattes unmittelbar nach
dem Füllen geprüft, während der Butterinhalt noch flüssig ist und sehr wenig Widerstand
und damit auch sehr geringen Schutz gegen durch Gewicht erzeugte Drücke zu dem Zeitpunkt
bietet, wo der Widerstand der Packungen gegen solche Drücke am geringsten ist.
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Nach dem Abkühlen und Verfestigen der Butter ergibt sich eine Widerstandserhöhung
bei den prägenden Packungswandungen. Für die Widertandsprüfversuche wurde als Sicherheitsgrenze
erhärtete Butter verwendet und der Widerstandspegel der Packungswände gemessen,
wenn sie ihren geringsten Widerstand gegen durch Gewicht erzeugte Drücke haben,
d. h. zu dem Zeitpunkt, in dem die Butter in den Hohlräumen am Boden des .a1Jfgestapelten
Gewichts noch flüssig ist.
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Es s hat sich gezeigt, daß ein geprägten Filmblatt aus hochschlagfestem
Polystyrol von 0,17 bis 0,2 mm (7 bis 8 Mil) Stärke die gewünschten Gesamtresultate
für die geprägten Packungswandungen liefert, die 5,6 g (0,20 Unzen) Butter enthalten.
Eine solche Dicke zusammen mit dem besonderen Filmblatt und dem Portionsgewicht
der Butter führen nicht zu einer vertikalen Zusammendrückung die über 0,8 mm (1/32
Zoll) unter den rnaximalen im Handel erforderlichen Stapelgewichtsbelastungen beträgt.
Die prägenden Wände erzeugen die gewünschte Druck-Zug-Wirkung, das Zusammenklappen
und Expandieren und die Entformungsbewegung während der Entformung, wie sie in Fig.
13 3 dargestellt ist.
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Ein Beispiel für Haushaltsportionsgrößen Die Fig 14 bis 26 zeigen
das Verpacken und Entformen von Haushaltsportionsgrößen von 113 g (1/4 lb). Ihre
Größe erlaubt eine graphische Darstellung der Entformungsbewegungen, die auch bei
kleineren Butterportionen stattfinden.
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Die Haushaltsportionen haben ein Gewicht von 56 g (1/8 1b) bis 450
g (1 lb), wobei das übliche Gewicht 113 zu g beträgt. Diese Portionen werden normalerweise
in Filmblattern hergestellt und verkauft, die vier thermisch geformte geprägte Hohlformen
pro Blatt aufweisen und zum Transport entweder in Einzelkartons oder in Stapeln
von sechs Schichten (Fig. 14) bis 12 Schichten (Fig. 23) verpackt. Bei der Verpackung
in Schichten befinden sich normalerweise Papiertrennblätter 83 zwischen jeder Schicht
oder Lage. Die Filmblätter plus Butterinhalt plus Trennblätter
erzeugen
ein gesamtes Stapelgewicht auf der Oberseite jeder untersten Portion von 588 g (21
Unzen) für den Stapel nach Fig0 14 und von ca. 1288 g (46 Unzen) für den Stapel
nach Fig.
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23. Versuche mit diesen Stapelgewichten für so große Portionen zeigen,
daß das die Prägung bildende Filmblatt mit Hohlräumen mit Mustern, wie sie normalerweise
für die 113 g Por-tion verwendet wird, eine Zusammendrückung von 0,16 g (1/16 Zoll)
aushält, ohne daß die Muster zerstört werden.
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Es hat sich gezeigt, daß ein geprägtes Filmblatt aus hochschlagfestem
Polystyrol von 0,25 mm bis 0,38 mm (15 bis 15 Mil) Dicke die gewünschten Gesamtresultate
für alle Portionen von 56 g (1/8, lb) bis 113 g (1/4 lb) liefern, während eine Stärke
von 0,38 mm bis 0,5 mm für Gewichte von 225 G (1/2 lb) bis 450 g (1 lb) ausreicht.
Solche mit Hohlformen versehene Filmblätter drücken sich um nicht mehr als 1,6 mm
unter der maximalen handelsüblichen Stapelbelastung zusammen und die prägenden Wände
erzeugen die gewünschte Zug-Druckwirkung während des Entformens.
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Alle oben angegebenen besonderen Beispiele gemäß der Erfindung lösen
die Probleme. und Aufgaben der Erfindung für die besonderen Gewichte der geprägten
Portionen bei den angegebenen Dicken für die verwendeten Filmblätter. Dies ist möglich,
wenn man die Bedeutung der vorherstehend erläuterten Zusammendrückungsmessungen
berücksichtigt.
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Die Bedeutung der Messungen der Zusammendrückung Die Messungen über
die Zusammendrückung wurden vorgenommen unter den Widerstandsmöglichkeiten bei maximaler
Gewichtsbelastung und minimaler Gewichtsbelastung der Selbsttragefähigkeit der Hohlformen,
do h. in dem Zeitpunkt-, wo in einer Hohlform flüssige Butter vorhanden ist. Dies
ist ein Zeitpunkt, wo der Inhalt der Hohlform keinen oder nur geringen Widerstand
gegen Druck auf dem Boden der untersten Hohlform in einem Stapel bietet. Wenn sich
die Zusammendrückungsmessungen nicht über die Grenzen erstrecken, die erforderlich
sind, um eine annehmbare Unversehrtheit des
Musters aufrechtzuerhalten,
wie sie es nicht in den oben gegebenen Beispielen tut, dann kann das die besondere
annehmbart Zusammendrückung erzeugende Filmblatt für die besondere Portionsgröße
verwendet werden, die bei den annehmbaren Zusammendrückungsmessungen verwendet wurde.
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Bei. dem oben angegebenen Beispielen ist es aus den Zusammen drückungsmessungen
ersichtlich, daß die Muster meßbar durch die die Zus ammendri.kung erzeugenden Stapel
gewichte geändert werden.
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Es ist auch erkennbar, daß die Messungen der Zusammendrticklmg abnehmen,
wenn die Belastung inf-olge des Stapelgewichtes abnimmt, so daß der Basisteil der
obersten Hohlform im Stapel praktisch eine Zusammendrückung mit dem Wert Null aufweist,
während die unterste Hohlform im Stapel der größten Zusammendrückung unterliegt.
Es is-t somit erkennbar, daß gewisse Unterschiede und/oder Abweichungen in den prägenden
und geprägten Mustern zwischen den untersten und obersten Packungen im Stapel vorhanden
sind.
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Diese Unterschiede, wie sie sich durch die oben angegebenen Zusammendrückungsbeispiele
ergeben, a) sind jedoch nicht genügend groß, um bemerkbar zu werden, wenn die Butter
aus den gestapelten Hohlformen entformt s-rird; b) umfassen keine Zerstörung oder
Beschädigung der Prägung, weil die Stapelung stattfindet, wenn die Butter in der
Hohlform flüssig ist und sich eventuell auftretenden Anderungen der Hohlform anpaßt.
Nach Verfestigung durch Kühlung die während der Stapelung erfolgt, ist die Butter
einfach in Übereinstimmung mit der etwas durch die Stapelgewichte und damit die
Zusammen drücken geänderten Form. ten der Haftkraft mit der verfestigten Butter
kehrt die etwas geänderte Hohl form nicht in ihre ursprüngliche Form vor der Füllung
und Stapelung zurück, solange dieser adhäsionskontakt aufrechterhalten wird, was
während des gesamten Vertriebes normalerweise der Fall ist. Somit wird die meTragte
Butter vom Verbraucher ohne merkliche Änderungen ihres Prägemusters entformt.
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Es ist selbstverständlich, daß danns wenn es wirtschaftlich zweckmäßig
ist,
die dünneren Hohlformfilmblätter fti.r das Formen und Entformen schwererer Butter-portionen
zu verwenden, das Stapelgewicht auf solche Butterportionen beseitigt werden kann,
wenn man sie in Kartons verpackt, die den Druck des Stapels nufnehmen. Dies weicht
in keiner Weise vom Grundgedanken und der neuartigen Entformungsfunktion des Erfindungsprinzips
ab.
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Die Bedeutung der Bodenseite der prägenden Hohlformen Dz der Boden
der Hohlform diejenige Seite ist, die den Hauptstoß sowohl beim Füllen als auch
beim Entformen auszuhalten hat, müssen die Hohlform- und Oberflächenmusterstrukturen
in diesem Bereich immer die Doppelfunktion berücksichtigen, die sie ausfüllen müssen,
mämlich (1) eine ebene und feste selbsttragende Basis für das Füllen und (2) eine
leichte Zusammenklappbarkeit und Expandierbarkeit hinsichtlich Form und Muster beim
Entformen.
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Da die wichtigste Funktion der Erfindung, das Entformen ist, müssen
die Hohlform- und Musterstrukturen auf der Bodenseite auf die Entformungsfunktionen
hinsichtlich der Kollabierbarkeit und Expandierbarkeit abgestellt werden. Um diese
außerordentlich wichtigen Funktionen vorzusehen, ist es hilfreich, die Möglichkeiten,
die sie haben können, in Betracht zu ziehen, gleichzeitig aber auch die Füllfunktion
hinsichtlich des Selbsttragens zu erfüllen.
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Die Fig. 13, 15 und 22 zeigen drei verschiedene Strukturen auf der
Bodenseite. Zwei von ihnen nach den Fig. 15 und 22 zeigen Bodenseiten zweier unterschiedlicher
Hohlformgestalten mit ausreichend zentrierten, ebenen und breiten Flächen, so daß
eine feste Basis entsteht, auf der die einzelnen Hohlformen selbst tragend beim
Füllen abgestellt werden können, ohne daß dadurch die zusammenklappbaren und ausnehmbaren
Prägenden Muster verloren gehen, die in die Bodenwandungen thermisch eingeformt
sind.
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Fig..13 zeigt jedoch prägende Muster, die keine ausreichenden zentrierten
und/oder Bereiche kombinieren, auf denen einzelne
Muster selbsttragend
beim Füllen ruhen kennen. Statt diese Muster so zu ändern, daß sie einzeln gefilllt
werden können, ist es zweckmäßiger und weniger kos-tsrielig, sie in vereinigten
Gruppen von wenigstens vier oder mehr Hohlformen zu füllen, wodurch wenigstens vier
Basisstellen entstehen, auf denen sie in selbsttragender ebener Füllstellung miteinander
zusammenwirkend gehalten werden können. Da die Portionen nach Fig. 3 klein sind,
verwendet man gemäß der Erfindung zweckmäßig beispielsweise zwanzig Hohlformen um
zu selbsttragenden und die waagrechte haltenden Eigenschaften für jede einzelne
Hohlform aus den zwanzig Hohlformen zu kommen.
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Da somit die Wahl hinsichtlich der selbsttragenden Packungsstrukturen
sowohl für das Füllen einzelner Hohlräume als auch fiir das Füllen zu Grllppen zusaInmengestellter
Hohlräume besteht steigert die Erfindung die Wahl für prägende Muster und Filmblattdicken
innerhalb des Bereiches der Dicken und Parameter für die kollabierenden-eYpandierenden
Funktionen, wie sie durch die Erfindung definiert sind.
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In der vorhergehenden Beschreibung ist eine Einzelbeschreibung der
Probleme, Aufgaben, Lösungen und besonderen Ausführungsformen zu Illustrationszwecken
gegeben. Es wurde ein neuartiger, überraschender und wirtschaftlich bedeutender
Beitrag auf dem Gebiete der Verpackung geprägter Butter und Margarine offenbart.
Die besonderen, kombinierten und zusammenwirkenden Lehren bringen erhebliche Vorteile
beim Entformen dieser Produkte irnd insbesonderte Vorteile hinsichtlich größerer
Bequemlichkeit und geringerer Kosten tiir den Verbraucher dieser Produkte.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die wiedergegebenen
Einzelbeispiele beschränkt sondern kann vom Fachmann naheliegender Weise entsprechend
variiert werden.
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- Patentansprüche: -
L e e r s e i t e