DE2756072C1

DE2756072C1 - Einwegbehälter aus mindestens zwei Schalen

Info

Publication number: DE2756072C1
Application number: DE2756072A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ueli Müller
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1981-04-09
Also published as: CA1092996A; CA1098847A; GB2009106B; AU4199478A; AU4199578A; IT1100416B; SE7812243L; US4274541A; JPS5494977A; BR7807841A; DE2756072B2; DE7835187U1; NL7811717A; AT368978B; YU277078A; BE872361A; AU522587B2; FR2409924A1; US4215782A; DE2851296A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Einwegbehälter aus mindestens zwei Schalen mit vom Behälter abkragenden, miteinander verbundenen Flanschen zur Aufnahme von flüssigen und/oder pastösen sowie körnigen und/oder pulverförmigen Füllgütern, wobei die Schalen aus einem Metall-Kunststoffverbund, insbesondere einem Aluminium-Kunststoffverbund, hergestellt und ihre Flansche durch eine Siegelnaht miteinander verbunden sind.

Derartige Einwegbehälter sind durch die US-PS 90 448 bekanntgeworden, und zwar aus einem Folienmaterial von 5 üis 500 Mikrometern (μπι) Dicke für die Aufbewahrung von Nahrungsmitteln. Die abkragenden, von einer siegelbaren Kunststoffschicht zusammengehaltenen Flansche vermögen stärkeren Belastungen nicht standzuhalten; diese Flanschverbindung mag allenfalls für solche Belastungsfälle geeignet sein, wie sie in dem von der US-PS 38 90448 angesprochenen Einsatzgebiet — die Nahrungsmittelabpackung — mit der jeweils geringen Menge an

Füllgut vorliegen.

Die aus Kunststoff bestehenden Einwegbehälter sind in vielen Fällen für die Aufnahme von flüssigen und/oder pastösen Füllgütern, wie beispielsweise Chemikalien, nicht geeignet, da solche Chemikalien einmal durch den Kunststoff migrieren sowie diesen quellen lassen und andererseits keinen ausreichenden Schutz gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit bieten. Weiterhin bestehen bei solchen Einwegbehältern aus

ίο Kunststoff erhebliche Schwierigkeiten, wenn diese zusammengedrückt und vernichtet werden sollen.

Auch andere, einen gebördelten Flansch aufweisende Behälter bleiben mangelhaft, da sie aufwendigerweise verhältnismäßig dickwandig ausgeführt werden müssen, um die während des Transportes normalerweise auftretenden Schwall- und Druckbelastungen durch das Füllgut auffangen zu können. Diesen aus Weißblech hergestellten Behältern — beispielsweise Fässern, Kanistern, Hobbocks u. dgl. — haftet im wesentlichen der Nachteil an, daß sie nicht restlos entleert werden können, oft mit giftigen Rückständen behaftet und nach dem Gebrauch schwierig zu vernichten sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Einwegbehälter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, für dessen Herstellung ein verhältnismäßig geringer Materialaufwand erforderlich und der ohne Probleme bei der Vernichtung und/oder einer Deponierung ist. Vor allem aber soll er den sicheren Transport von Füllgütern erlauben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Flansche oder Schalen aus der Kraglage zur Schalenwandung hin abgebogen und durch eine Halterung in dieser abgebogenen Stellung gehalten sind. Diese abgebogene Stellung der Flansche wird in einem vorausgehenden speziellen Arbeitsgang mindestens eingeleitet, wobei der Abbiegegrad beim Anbringen der Halterung bis zum Flachabbiegen noch erhöht werden kann.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die Halterung aus einer Schutzhülle oder aber aus einer die Flansche umfangenden Manschette bestehen zu lassen, um mit diesen die versiegelten Flansche der Schalen des Einwegbehälters in der abgebogenen Stellung zu halten.

Dank dieser Maßgaben ist die zwischen den Flanschen befindliche Siegelnaht nur auf Scherung — und dadurch kaum — beansprucht, dies auch bei hohen Schwallbelastungen.

Eine Flasche mit aufgesiegeltem Verschlußplättchen und auf Scherung beanspruchter Naht zeigt zwar die

so DE-OS 20 04 190, jedoch bietet diese keinen Weg an, mehrschalige Einwegbehälter sicher zu gestalten. Gleiches trifft auf einen bekannten Kanister aus einer querschnittlich U-förmigen und dieser zugeordneter innerer Schale zu, dessen die Schalen verbindende Naht einer Mischbeanspruchung unterworfen ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Einwegbehälter als Mehrkammerbehälter ausgebildet werden kann, damit auch unterschiedliche Stoffe oder gar mehrere Komponenten eines Endproduktes transportiert werden können.

Um den Einwegbehälter für gefährliche Füllgüter besonders sicher und stoßfest auszubilden, hat es sich als günstig erwiesen, daß in dem von zwei Schalen gebildeten Behälter ein Ein- oder Mehrkammereinsatz angeordnet sowie in zwischen dem inneren Ein- oder Mehrkammereinsatz und dem äußeren Behälter befindlichen Zwischenräumen saugfähiges, neutralisierendes bzw. stoßauffangendes Material vorgesehen ist.

Von besonderer Bedeutung für die Sicherheit der Flanschverbindung ist ein weiteres Merkmal, wonach zusätzlich zumindest eine zweite Siegelnaht zwischen den Flanschen der Schalen angeordnet ist. Diese Anordnung erlaubt besonders hohe Belastungen, wie nachfolgend geschildert wird.

Der erfindungsgemäße Einwegbenälter ist wegen des verhältnismäßig geringen Materialaufwandes sehr kostengünstig herzustellen. Weitere Vorteile sind dadurch gegeben, daß der Behälter nach Gebrauch auf kleinste Volumen zusammendrückbar, in diesem Zustand gut deponierbar und schließlich in Verbrennungsanlagen vernichtbar ist

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert Die Zeichnung zeigt in:

F i g. 1 einen Einwegbehälter mit zwei Schalen und Schutzhülle in Schrägsicht;

Fig.2 den Querschnitt durch den ^,inwegbehälter gemäß Linie I-I in F i g. 1 in einem größeren Maßstab;

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Einwegbehälters in Schrägsicht;

F i g. 4 den Querschnitt durch den in F i g. 3 gezeigten Einwegbehälter gemäß deren Linie IV-IV in einem größeren Maßstab;

Fig.5 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Einwegbehälters, welcher zwei Kammern aufweist;

•Fig.6 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines besonders stoßfest ausgebildeten Einwegbehälters;

F i g. 7 einen Schnitt durch einen Teil des in F i g. 6 gezeigten Einwegbehälters mit Ein- und Auslaßöffnungen;

Fig.8 einen Schnitt durch zwei mittels Siegelnaht verbundener Flansche der beiden Schalen des Einwegbehälters mit gegenüber Fig. 1, 3 und 5 größerem Maßstab.

Ein aus einem Metall-Kunststoffverbund hergestellter Einwegbehälter 1 besteht aus zwei Schalen 2, 3, von deren Rand jeweils ein Flansch 4 nach außen abkragt, die beiden aneinanderliegenden Flansche 4 der Schalen 2,3 sind durch mindestens eine Siegelnaht 5 miteinander verbunden und anschließend aus ihrer Kraglage etwa parallel zur Wandung einer Schale 2 bzw. 3 abgebogen worden. Gemäß dem in Fig. 1, 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Flansche 4 durch eine handelsüblich« — vorzugsweise aus Karton bestehende — Schutzhülle 7, bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.3, 4 durch eine Manschette 6, in jener winklig abgebogenen Stellung gehalten.

Die beiden Halbschalen oder Schalen 2, 3 weisen Sicken, Vertiefungen od. dgl. Profilierungen 8 auf, die sich bei größeren Belastungen des Einwegbehälters 1 — beispielsweise durch Schwall bzw. beim Auftreffen auf einer Fläche nach einem Fall — strecken und damit eine Abstützung der äußeren Behältlrseitenwände entlang den Seitenwänden der Schutzhülle 7 bewirken. Außerdem ist eine der beiden Schalen 2 oder 3 des Einwegbehälters 1 mit v<->i Trenn- und Reißlinien 9 bestimmten Ein- und Äüslaüöffnungen 10 und 11 versehen, welche mit Hilfe einer Klebfolie 12 wieder verschlossen werden könnejti. Die den Einwegbehälter 1 umgebende Schutzhülle 7 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches eine hinreichende Steifigkeit besitzt, um die durch die Siegelnaht 5 miteinander verbundenen Flansche 4 der beiden Schalen 2 und 3 in der beschriebenen abgebogenen Stellung halten zu können und gegebenenfalls eine übermäßige Beanspruchung der Siegelnaht 5 bzw. der auf die Siegelnaht 5 einwirkenden Abschälkräfte zu vermeiden. An Stelle des Kartons kann so beispielsweise auch eine an sich bekannte vorgeformte Hülle aus einem Schaumstoff zur Anwendung gelangen, wodurch der Einwegbehälter 1 besonders gut gegen Stoßeinwirkungen geschützt ist Außerdem hat eine solche Hülle aus Schaumstoff auch

w wärmeisolierende Eigenschaften, die sich günstig beim Versand von wärmeempfindlichen Gütern auswirken.

Die Manschette 6 der F i g. 3,4 besteht vorzugsweise aus einem verstreckten Kunststoff. Um den Einwegbehälter 1 sowie die Manschette 6 sind im gewählten Beispiel zwei vorzugsweise aus verstrecktem Kunststoff hergestellte endlose Bänder 13 gebunden, welche dem Einwegbehälter 1 eine bessere Haltbarkeit verleihen.

Aus dem in der F i g. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiei ist ein Zweikammerbehälter 14 zu ersehen.

Dieser ist von der Schutzhülle 7 umgeben und weist eine Trennwand 15 auf, die als flaches, einseitig oder zweiseitig mit Kunststoff beschichtetes Metallband oder mit variabler Ziehtiefe eingesiegelt wird, um mit derselben je nach Bedarf die gewünschten Volumina erhalten zu können. Die Kammern 16 und 17 bzw. die Schalen 2,3 können — wie in F i g. 5 nicht zu erkennen — jeweils mit verschließbaren Ein- und/oder Auslaßöffnungen 10 bzw. 11 versehen sein
Dieser Zweikammerbehälter 14 eignet sich besonders für den Transport von Mehrkomponenten-Systemen wie Zwei-Komponentenklebern, Gießharzen oder Lakken; in solchen Zweikammerbehältern 14 können beispielsweise bereits abgewogene Mengen der Einzelkomponente in einem einzigen Behälter versandt werden. Hierbei ist es möglich, beinahe jedes beliebige Verhältnis der Kammervolumina je nach dem notwendigen Mischungsverhältnis einzustellen.

Die Behältereinheit 18 der F i g. 6 bietet besonders die Möglichkeit, sehr gefährliche Chemikalien in einem eine oder mehrere Kammern aufweisenden Einsatz 19 zu transportieren und zu lagern. Letzterer ruht in einem aus zwei Schalen 2,3 bestehenden Behälter 20, welcher im Aufbau im wesentlichen jenem Einsatz 19 entspricht, jedoch größer und mit einer Profilierung 8 an Boden- und Deckenfläche versehen ist. Die zwischen dem inneren Ein- oder Mehrkammereinsatz 19 und dem äußeren Behälter 20 befindlichen Zwischenräume 22 und 23 nehmen saugfähige, neutralisierende bzw. stoßauffangende Materialien auf, beispielsweise Schaumstoff 24, amorphe Kieselsäure oder Kreide.

Aus F i g. 7 ist ein Rohrstutzen 25 zu ersehen, welcher an einem Ende mit einer Schale des Ein- oder Mehrkammereinsatzes 19 verbunden ist und am anderen Ende ein Gewinde 26 aufweist, auf welche eine Verschlußkappe 27 aufschraubbar ist Letztere ist vom stoßauffangenden und saugfähigen Material 24 überdeckt, welches nach dem Abheben der am Behälter 20 angeordneten Klebefolie 12 in einfacher Weise von der Verschlußkappe 27 entfernt werden kann, um den Zugriff zu dieser zu ermöglichen.

Gemäß dem in der F i g. 8 in vergrößertem Maßstab gezeigten Schnitt durch die beiden mittels einer Siegelnaht 5 verbundenen Flansche 4 der Schalen eines Behälters 1,14,20 ist zu ersehen, daß der Metall-Kunst-Stoffverbund aus einer beidseitig mit Kunststoff beschichteten Metallfolie 38 besteht Auf den Innenseiten der Schalen 2,3 ist die Metallfolie 38, beispielsweise aus Aluminium, von einer siegelfähigen Kunststoff-

M-I

schicht 37 überzogen, während auf der Außenseite der Schale 1,2 eine nicht siegelfähige temperaturbeständige Kunststoffschicht oder Lackschicht 39 vorgesehen ist. Jedoch kann der Metall-Kunstiitoffverbund — wenn dieses erwünscht — auch nur einseitig, d.h. auf der Innenseite einer Schale 2, 3, mit siegelfähigem Kunststoff beschichtet «ein.

F i g. 8 verdeutlicht daß die Flansche 4 durch zwei in Abstand c voneinander liegende Siegelnähte 5„ und 5f, verbunden sind, und zwar in den Zonen A und B. Die Schälfestigkeit dieser Doppelsieigelnaht 5_B und 5;, — gemessen in Newton an einem 15 mm breiten Streifen

— liegt in einer flach abgebogenen Stellung der Flansche 4 besonders hoch; die Siegelnaht 5_a weist beispielsweise an einem 15 mm breiten Probestreifen eine Anreisspitze bei etwa 240 N/15 mm und die Siegelnaht 5/, eine Anreisspitze bei etwa 150 N/15 mm auf. Somit die Schälfestigkeit der Siegelnaht bei flach abgebogenen Flanschen 4 erheblich höher als die Siegelnaht von nicht in einer abgebogenen Stellung gehaltenen Flanschen, welche vergleichsweise bei Anwendung einer gleichen Metall-Kunststoffverbundfolie lediglich ca. 130 N/15 mm beträgt

Bezüglich der Dicke des zur Anwendung gelangenden Metall-Kunststoffverbundes ist besonders darauf hinzuweisen, daß diese in den meisten Fällen unter einem Bereich liegt, in welchem zwei Schalen in zuverlässiger Weise mit einer Bördelnaht verbunden werden können.

— Diese Dicke ist in einem gewissem Umfang auch von dem zur Anwendung gelangenden Metall des Metall-Kunststoffverbundes abhängig. Zumeist liegt die zur Anwendung gelangende Dicke des Metallbandes bei der Anordnung einer Bördelung über 250 μπι, da nach aller Erfahrung eine Bördelnaht bei Verwendung eines Metallbandes eines Metall-Kunststoffverbundes mit einer Dicke unter 250 μηι nicht mehr den an einen Behälter zu stellenden Anforderungen bezüglich der Stabilität und Dichtheit entsprechen würde.

Im Gegensatz hierzu ermöglicht die Verbindung der zwei Schalen 2,3 in einer bemerkenswert vorteilhaften Weise die Verwendung von 10 bis 250 μπι dicken !vleiallfolien eines Metall-Kunststoffverbundes. Allerdings sind die zur Anwendung gelangenden Dicken des Metall-Kunststoffverbundes naheliegenderweise auch von der Größe des herzustellenden Einwegbehälters 1 abhängig. So gelangt für ihn im allgemeinen Aluminium-Kunststoffverbund mit einer Dicke der Aluminiumfolie bzw. des Aluminiumbandes zwischen 20—160 μπι zur Anwendung.

Für sehr agressive Füllgüter — lösungsmittelhaltige, korrosiv wirkende Produkte wie Kunstharze, Dispersionen mit pH-Werten von 2 bis 10 — wurde beispielsweise folgender Materialaufbau in Richtung von der Außenseite zur Innenseite des Behälters vorgesehen:
Phenolharz— Epoxid—Einbrennlack/Al 110—160 μπι/ 5—10 g/m²/Polyamid 12, 20—30 μπι. — Anstelle von Polyamid 12 können auch andere Polyamide berücksichtigt werden.

Für Füllgüter die keine quellende oder korrosive Wirkung haben, sind folgende Al-Kunststofflaminate geeignet:

AI/Kaschierkleber/Polypropylen (PP)
Al/Kaschierkleber/Polyäthylen (PE)
Al/PP-Acrylsäure-Copolymer
Al/PE-Acrylsäure-Copolymer
Al/Polyamid 6,6
Al/Polyamid 11

Auch bei diesem Materialaufbau kann wahlweise selbstverständlich eine Außen- und /oder Innenlackierung des Al angebracht werden.

Als Werkstoffe für die Manschette 6 oder die Schutzhülle 7 des Metall-Kunststoffverbundes sind beispielsweise geeignet:

— Karton, ein oder mehrwellige Wellpappe

— Holz, Sperrholz (geleimt), Thermoplaste (gespritzt oder tiefgezogen) — verstärkte Kunststoffe (z. B. glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) auf Basis Polyester oder Epoxiharze)

— Hartschaumstoffe aus Polyurethan (PUR) oder Polystyrol (PS)

— Bei Spezialverpackungen ist es auch möglich, Hohlräume zwischen dem Metall-Kunststoffverbundbehälter und der Schutzverpackung auszuschäumen, beispielsweise mit Polyurethan.

Wenn lediglich die Flansche 4 des Behälters in einer abgebogenen Stellung — beispielsweise durch eine partielle Umhüllung — gehalten werden sollen, können außerdem folgende Materialien verwendet werden:

— Verstreckte Umgreifungsbänder aus Kunststoff, beispielsweise Polyester oder Polypropylen.
Verstreckte Selbstklebebänder, wie Polyester oder Polypropylen.

— Schrumpffolien, die beispielsweise nach dem Anlegen durch Wärmebehandlung aufgeschrumpft werden.

Zu einer nach der IMCO-Prüfvorschrift (Intemational-Govermental Maritime Consultative Organization/ London) gemäß nachfolgender Tabelle vorgenommenen Überprüfungen ist besonders darauf hinzuweisen, daß in der Praxis die hierbei an solche Behälter 1 gestellten hohen Anforderungen meistens nicht eintreten, zumal die Behälter 1 sehr selten zum oberen Rand

— das heißt: 98% des Maximalvolumens — mit Wasser gefüllt sind.

Aus der Tabelle ist — von links nach rechts gelesen — aus der ersten Spalte ein bestimmter Al-Verbundaufbau eines einer Prüfung unterzogenen Behälters 1 zu ersehen.

Die Spalte 2 der Tabelle gibt Aufschluß über die Art des Aufbaues einer Schutzhülle 7, welche als Halterung für die Flansche 4 sowie gleichzeitig als Schutzverpakkung für den Behälter 1 dient Hierbei ist besonders zu beachten, daß im 4. und 8. Versuch — siehe letzte Spalte 6 von oben nach unten — vergleichsweise keine

so Halterung bzw. keine Schutzhülle 7 für die Flansche 4 eines Behälters 1 vorgesehen ist

Die Spalte 3 zeigt das maximale Füllvolumen eines Behälters 1 in Litern an.
In der Spalte 4 ist der in »bar« gemessene Berstdruck angezeigt, welchem ein mit Wasser gefüllter Behälter 1 standhält

Aus der letzten Spalte 6 ist dann schließlich die Anzahl der Abwürfe zu ersehen, nach welchen eine Lecklage entsteht Im 4. und 8. Versuch wurde beispielsweise ein Behälter 1 geprüft, welcher keine Schutzhülle 7 für die Flansche 4 aufweist, um mit diesen Versuchen zu zeigen, daß die erfindunsgemäßen Behälter 1 bei Verwendung des gleichen Materials bzw. des gleichen Al-Verbundaufbaues und bei gleicher Größe sowie bei gleichen oder geringeren Fallhöhen wesentlich besser den Abwürfen standhalten als Behälter 1 ohne eine Halterung zum Abstützen der Flansche 4.

Tabelle

Berstdruck- und Fallprüfung gemäß IMCO-Prüfvorschrift für den Seetransport

ι R Al-Verbundaufbau	I	Art der Schutz-Verpackung bzw.	Max. Füll	Berstdruck	Fallhöhe (m)	Anzahl der
i des Behälters	Haltevorrichtung	volumen		mit Wasser	Abwürfe ohne
S				füllung	Leckage
		(I)	(bar)
1 Al 140/PA 20	einwellige Pappe 120 g/m²	8,5	0,6-0,7	1,20	5
1	Dicke: 4,5 mm			1,80	2
Β Al 140/PA 30	einwellige Pappe 120 g/m²	8,5	0,9-1,1	1,80	4
I	Dicke: 4,5 mm
I Al 140/PA 30	ohne Haltevorrichtung	8,5	0,5-0,6	1,20	0
Al 140/PA 30	zweiwellige Pappe 150 g/m²	28	0,8-1,0	1,20	3
	Dicke: 6,5 mm
Al 160/PA 30	zweiwellige Pappe 150 g/m²	28	0,8-1,0	1,20	4
	Dicke: 6,5 mm
Al 160/PA 30	zweiwellige Pappe 150 g/m²	28	0,9-1,1	1,80	2
	Dicke: 6,5 mm
Al 140/PA 30	ohne Haltevorrichtung	28	0,5-0,6	0,80	0
Hierzu 4	Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einwegbehälter aus mindestens zwei Schalen mit vom Behälter abkragenden, miteinander verbundenen Flanschen zur Aufnahme von flüssigen und/oder pastösen sowie körnigen und/oder pulverförmigen Füllgütern, wobei die Schalen aus einem Metall-Kunststoffverbund, insbesondere einem Aluminium-Kunststoff verbund, hergestellt und ihre Flansche durch eine Siegelnaht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (4) aus der Kraglage zur Schalenwandung hin abgebogen und durch eine Halterung (6, 7) in dieser Stellung gehalten sind.

2. Einwegbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus einer Schutzhülle (7) besteht

3. Einwegbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus einer die abgebogenen Flanschen (4) umfangenden Manschette (6) besteht (F i g. 3,4).

4. Einwegbehälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (7) aus vorgeformtem Schaumstoff hergestellt ist

5. Einwegbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß er als Mehrkammerbehälter (14) ausgebildet ist

6. Einwegbehälter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß in dem von zwei Schalen (2, 3) gebildeten Behälter (20) ein Ein- oder Mehrkammereinsatz (19) angeordnet sowie in zwischen dem inneren Ein- oder Mehrkammereinsatz (19) und dem äußerer. Behälter (20) befindlichen Zwischenräumen (22,23) saugfähiges, neutralisierendes bzw. stoßauffangendes Material (24) vorgesehen ist.

7. Einwegbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zumindest eine zweite Siegelnaht (5„ bzw. 5b) zwischen den Flanschen (4) den Schalen (2,3) angeordnet ist.