DE2819438C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stapelbaren Becher aus verformbarem geschäumtem Kunststoffmaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der AT-PS 3 23 928 sind stapelbare Becher aus ver­ formbarem geschäumtem Kunststoffmaterial bekanntgeworden, bei denen bei ineinandergenesteten Bechern eine innere Umfangsfläche oder -linie des unteren Bechers eng an einer äußeren Umfangsfläche des oberen Bechers anliegt, so daß der obere Becher von unten abgestützt und zwischen den Böden der Becher ein abgedichteter Aufnahmeraum gebildet ist. Ein Getränkebecher aus geschäumtem Kunststoff mit einer Seitenwand verhältnismäßig großer Dicke hat Vorteile gegenüber dünnwandigen Kunststoffbechern, wie sie aus der DE-OS 26 39 154 bekanntgeworden sind, die z. B. aus hoch schlagfestem Polystyrol geformt werden. Bei Getränkebechern aus geschäumtem Kunststoff ist der Materialeinsatz geringer, die Seitenwand ermöglicht eine bessere Wärmeisolierung und auch das Herstellungsverfahren gestaltet sich weniger auf­ wendig. Beim Herstellungsverfahren sind jedoch größere Tole­ ranzen hinzunehmen.

Getränkebecher werden normalerweise ineinander genestet übereinander gestapelt. In Verkaufsautomaten müssen sie ohne Probleme einzeln vom Stapel getrennt werden. Bei dünn­ wandigen Getränkebechern ist zur Erzielung von Verriegelungs­ flächen die gesamte Wand mit einer radial nach außen weisen­ den und einer radial nach innen weisenden Rippe versehen, wo­ bei die Rippen ineinander genesteter Behälter hintereinander greifen und beim Ineinandernesten eine vorübergehende elasti­ sche Verformung stattfindet. Ein derartiges Verrasten von Ver­ riegelungsflächen ist jedoch bei Getränkebechern aus ge­ schäumtem Kunststoffmaterial nicht durchführbar. Um ein ent­ sprechendes Verbinden übereinander gestapelter Becher zu erhalten sowie eine entsprechende Abdichtung im Aufnahme­ raum zwischen den Böden benachbarter Behälter sind die Becher der eingangs genannten Art keilförmig ineinander genestet.

Da die Becher verhältnismäßig großzügig toleriert sind, ist ein keilartiges Verklemmen nicht ausgeschlossen. Da­ durch entstehen undefinierte Trennkräfte, die normalerweise nicht zugelassen werden können. Wird überdies verlangt, daß der Zwischenraum zwischen den Böden übereinander genesteter Becher abgedichtet sein soll, weil er hygroskopische Trocken­ substanz enthält, können größere Toleranzen zwischen anein­ andergrenzenden Wandbereichen ineinander genesteter Behälter nicht zugelassen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Becher der eingangs genannten Art aus geschäumtem Kunststoffmaterial dahingehend zu verbessern, daß sie eine ausreichende Ab­ dichtung im Zwischenraum zwischen übereinander angeordneten Bechern gewährleisten und mit definierter Trennkraft von­ einander getrennt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäßen stapelbaren Becher sind innen und außen an der Seitenwand mit axial begrenzten Hinterschnit­ ten versehen derart, daß die entsprechenden Flächen beim Ineinandernesten der Behälter lokal verformt werden. Eine Verformung findet nur bezüglich des cellularen Materials im Umfangsbereich der Verriegelungsflächen statt, ohne daß die Seitenwand als solche eine elastische Verformung er­ leidet. Die Verformung der Wandbereiche beim erfindungs­ gemäßen Becher ist, da, wie gesagt geschäumtes Material verwendet wird, nicht ausschließlich elastisch, sondern elastisch-plastisch, so daß sie nur teilweise wieder auf­ gehoben wird, wenn die Belastung beendet ist.

Das erfindungsgemäße örtliche Ineinandergreifen der Becher­ wände ermöglicht ein festes Anlegen der Dichtungsflächen aneinander und eine definierte Trennkraft. Im übrigen kann durch die Verriegelungsflächen ein annähernd durchgehender Spalt zwischen den Behälterwänden ineinander genesteter Becher erhalten werden, so daß ein Verkeilen vermieden wird, was, wie oben bereits ausgeführt, zu undefinierten Trenn­ kräften führt. Die Verriegelungsflächen können sich durch­ gehend in Umfangsrichtung erstrecken, können jedoch auch unterbrochen sein. Unterbrechungen haben den Vorteil, daß sie das Ausströmen von Luft gestatten, wenn die Becher in­ einander genestet werden. Aus der GB-PS 9 87 118 ist zwar bekannt, an der Außenseite von Trinkbechern radiale Vor­ sprünge vorzusehen. Diese dienen jedoch nicht der Ver­ rastung. Vielmehr dienen sie der Abstandshaltung ineinan­ der genesteter Behälter und dem besseren wärmeisolierten Erfassen der Behälter, wenn sie mit heißem Inhalt gefüllt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch zwei ineinander ge­ nestete Becher.

Fig. 2 zeigt vergrößert die Einzeldarstellung gemäß II nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt vergrößert die Einzeldarstellung gemäß III nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 3 alternative Ausfüh­ rungsform.

Fig. 5 zeigt perspektivisch die unteren Bereiche von zwei getrennten Bechern, wobei der untere im Schnitt dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt eine Einzeldarstellung gemäß VI nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 5, je­ doch mit abgewandelten konstruktiven Merkmalen.

Fig. 8 zeigt eine Einzeldarstellung gemäß VIII nach Fig. 7.

Fig. 9 zeigt eine ähnliche Schnittdarstellung wie Fig. 3 oder 4, jedoch in abgewandelter Ausfüh­ rung.

Fig. 10 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 9, jedoch wiederum mit abgewandelten Merkmalen.

Die in Fig. 1 gezeigten Becher haben ein Fassungsvermögen von 220 cm³. Jeder Becher besitzt einen Boden 2 und eine Seitenwand 4, wobei die Seitenwand vom Boden bis zu einer oberen Kante 6 nach oben und nach unten divergiert. Die Wanddicke von 1,0 bis 3,0 mm bezieht sich auf den größe­ ren Teil der Seitenwand 4. Der Boden 2 ist etwas dicker als die Seitenwand 4.

Wenn eine Anzahl identischer Becher entsprechend der Dar­ stellung in Fig. 1 zu einem Stapel ineinander genestet ist, dann findet zwischen einem Wandabschnitt A eines Bechers und einem Wandabschnitt B des anderen Bechers ein Eingriff statt. Das heißt, die Innenflächen des Abschnitts A wirken mit den Außenflächen des Abschnitts B des nächst oberen Bechers in dem Stapel zusammen, während die Außenflächen des Abschnitts B mit den Innenflächen des Abschnitts A des nächst unteren Bechers in dem Stapel zusammenwirken.

Der Wandabschnitt A weist innere Umfangsflächen 8, 10 und 12 auf. Der Wandabschnitt B weist äußere Umfangsflächen 14, 16 und 18 auf.

Die Flächen 8 und 10 begrenzen zusammen eine ununterbroche­ ne Umfangsnut von V-förmigem Querschnitt innerhalb des Wandabschnitts A, während die Flächen 14 und 16 zusammen eine ununterbrochene Umfangsrippe auf der Außenseite des Wandabschnitts B bilden. Diese Rippe befindet sich unmittel­ bar angrenzend an den Boden 2.

Die Umfangsfläche 12 ist eine flache ringförmige nach oben weisende Fläche auf einer inneren Stufe der Seitenwand 4. Die Seitenwand 4 ist von der Fläche 12 nach unten hin bis zur Verbindung mit dem Boden 2 verdickt. Die von den Flä­ chen 8, 10 gebildete Nut befindet sich unmittelbar angren­ zend an die Fläche 12. Die Umfangsfläche 18 bildet einen Teil der flachen Außenseite des Bodens.

Im zusammengesteckten Zustand befinden sich die Flächen 12 und 18 über eine ununterbrochene ringförmige Zone mitein­ ander in Eingriff und bilden somit gleichzeitig eine Ab­ dichtung. Die Dichtung trennt einen zwischen den Böden 2 der beiden benachbarten Becher begrenzten Aufnahmeraum 20 gegenüber der Atmosphäre ab. Die beschriebene Abstützung hindert die Becher daran, sich in senkrechter Richtung aufeinander zu zu bewegen; hierdurch wird sichergestellt, daß zwischen den Seitenwänden 4 der benachbarten Becher ein Zwischenraum 22 geschaffen ist, demzufolge nicht die Gefahr eines Verklemmens der Becher besteht.

Gleichzeitig befinden sich die Flächen 8 und 14 in gegen­ seitigem Eingriff und bilden somit eine Verriegelung gegen­ über axialer Verschiebung der Becher voneinander fort, wenn nicht vorgegebene axiale Trennkräfte ausgeübt werden. Diese Flächen 8, 14 unterscheiden sich mithin von den Flächen 12, 18.

Die Flächen 10 und 16 sind reine Verbindungsflächen und haben keine mechanische Verriegelungsfunktion.

Die Proportionen der Wandabschnitte A und B sind derart, daß zwischen den Flächen 8 und 14 ein erheblicher gegen­ seitiger Eingriff gegeben ist, wenn sich die Flächen 12 und 18 gerade eben berühren. Während des Zusammensteckens der beiden Becher stellt der Kamm 24 der von den Flächen 14, 16 begrenzten Rippe des oberen Bechers eine erste Be­ rührung mit der Innenseite des unteren Bechers etwa ent­ lang einer bei 23 angegebenen Linie her. Eine weitere Ab­ wärtsbewegung des oberen Bechers relativ zu dem unteren Becher bis zur von den Flächen 8, 10 gebildeten Nut führt zu einer örtlichen Verformung der Rippe, be­ gleitet von einer örtlichen Verformung der Innenseite der Seitenwand 4 des unteren Bechers. Dabei wird die Zellenstruktur des Kunststoffmaterials örtlich zusammen­ gedrückt, bleibt jedoch einer gänzlichen oder teilweisen elastischen Zurückverformung fähig. Nachdem der Kamm 24 der Rippe die obere Kante 26 der Fläche 8 passiert hat, kehrt das verformte zellulare Kunststoffmaterial der Becher teilweise, jedoch nicht ganz in seine ursprüng­ liche Form zurück. In dem endgültig zusammengesteckten Zustand ist die Fläche 14 des oberen Bechers noch leicht eingebeult, was ein örtliches Zusammendrücken des angren­ zenden zellularen Kunststoffmaterials zur Folge hat, und die Fläche 8 des unteren Bechers befindet sich in einem Zustand örtlichen Eindrückens, was ein örtliches Zusammen­ drücken des benachbarten zellularen Kunststoffmaterials der Seitenwand des unteren Bechers zur Folge hat. Dieses örtlich begrenzte Zusammendrücken der Seitenwand wird nicht von einer merklichen Veränderung in der äußeren Form der Seiten­ wand begleitet.

Wegen des örtlichen Zusammendrückens entstehen in dem an die Flächen 8 und 14 angrenzenden Material Spannungen, die sich in einem Herunterdrücken des oberen Bechers re­ lativ zu dem unteren Becher auswirken und somit zu einem Klemmen der Flächen 12 und 18 in festem gegen­ seitigen Eingriff führen. Infolgedessen ist das an die Flächen 12 und 18 angrenzende zellulare Kunststoffmaterial örtlich zusammengedrückt. Da jedoch der Eingriffsbereich der Flächen 12, 18 größer ist als der Eingriffsbereich der Flächen 8, 14, ist das Ausmaß des Zusammendrückens im Be­ reich der Flächen 12, 18 geringer.

Um die Becher voneinander zu trennen, ist es erforderlich, entgegengesetzt gerichtete Trennkräfte auf die Becher auszuüben, und zwar auf den oberen Becher eine nach oben gerichtete Kraft und auf den unteren Becher eine nach unten gerichtete Kraft von ausreichender Größe, um sowohl diese Klemmkräfte zu überwinden als auch daraufhin die von den Flächen 14, 16 begrenzte Rippe zu veranlassen, sich an der Kante 26 vorbei relativ zur Fläche 8 nach oben zu bewegen, was eine verstärkte Verformung der Rippe des oberen Bechers und der Seitenwand 4 des unteren Bechers zur Folge hat, bis der obere Becher außer Berührung mit dem unteren Becher ist.

Die Dichtungswirkung zwischen den Flächen 12 und 18 ist störanfällig, wenn auf dem oberen Becher erhebliche Kräfte ausgeübt werden, die ihn relativ zu dem unteren Becher zu kippen suchen. Um einer solchen Kippbewegung Widerstand ent­ gegenzusetzen, ist ein Abschnitt der oberen Hälfte der Sei­ tenwand mit einer inneren senkrechten zylindrischen Fläche 28 und mit einer äußeren senkrechten zylindrischen Fläche 30 versehen. Diese beiden Flächen 28 und 30 sind im wesent­ lichen von gleichem Durchmesser, und jede dieser Flächen ist an ihrer unteren Kante durch eine entsprechende Stufe 32, 34 begrenzt. Fig. 2 zeigt die Art und Weise, in welcher die Flächen 28 und 30 benachbarter Becher miteinander in Eingriff kommen, während die Stufen 32 und 34 leicht von­ einander auf Abstand gehalten bleiben und somit keinen nachteiligen Einfluß auf das Zusammenwirken der Wandab­ schnitte A und B ausüben. Die Flächen 28 und 30 dienen so­ mit dazu, die Achsen der beiden Becher in Fluchtlage zu halten, haben jedoch keine weitere Funktion. Sie können aber eine zusätzliche Dichtung bilden.

Fig. 4 zeigt eine wahlweise mögliche Konstruktion, in wel­ cher der Wandabschnitt A eine innere, von Flächen 36, 38 begrenzte Rippe und der Wandabschnitt B eine äußere, von Flächen 40, 42 begrenzte Nut aufweist. Im Gebrauch arbei­ ten die Flächen 38 und 42 zusammen und haben die Funktion wie die Flächen 8 und 14. Die Flächen 36 und 40 sind reine Verbindungsflächen.

Fig. 5 zeigt eine Konstruktion ähnlich der nach den Fig. 1, 2 und 3, unterscheidet sich jedoch darin, daß die Umfangs­ flächen 14 a, 16 a unterbrochen sind. Bei dieser Konstruktion ist das örtliche Eindrücken der so gebildeten Rippenab­ schnitte auf die von ihnen erfaßten Teile des oberen Bechers begrenzt, und der größere Teil der Materialein­ drückung findet in den Rippenabschnitten statt.

In Fig. 5 (und in der Einzeldarstellung nach Fig. 6) ist ferner die Dicke der Seitenwand in der näheren Umgebung der Fläche 8 verstärkt, so daß die Fläche 8 gleichzeitig die Oberseite der inneren Nut und die Unterseite der eine Oberseite 44 aufweisenden inneren Rippe ist. In zusammen­ gebautem Zustand hat die Fläche 44 keine Funktion, sie dient dem Einführen der Rippenabschnitte während des Ineinander­ nestens.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine andere Konstruktion, wel­ che sich von den Fig. 5 und 6 darin unterscheidet, daß eine zusammenhängende äußere, von Flächen 14, 16 gebildete Rippe vorhanden ist, jedoch von unterbrochenen Umfangs­ flächen 44 b, 8 b Rippenabschnitte gebildet sind. Hier findet das örtlich begrenzte Eindrücken in dem zusammengenesteten Zustand hauptsächlich in den Flächen 8 b statt.

Fig. 9 zeigt eine weitere Variante, in welcher die Fläche 10 durch eine zylindrische Fläche 10 c ersetzt ist. Dies ermöglicht eine größere radiale Ausdehnung der Dich­ tungszone zwischen den Flächen 12 und 18. Für diese Ausführung wird die Fläche 16 der Fig. 1 und 3 durch eine zylindrische Fläche ersetzt, die sich von dem Kamm der Rippe nach unten erstreckt.

Fig. 10 zeigt eine wahlweise mögliche Konstruktion, bei welcher die Dichtung sich zwischen einer schrägen Fläche 46 an der unteren Wand des oberen Bechers und einer Schulter 48 befindet, die durch die Verbindung zwischen der waagerechten Fläche 12 und einer nach unten gerich­ teten Fläche 50 auf der Seitenwand des unteren Bechers gebildet ist.

Die gezeigten Becher können nach üblichen hinreichend be­ kannten Techniken zur Herstellung von Gegenständen aus zellularem Kunststoffmaterial mittels geschlossener Form hergestellt werden. Die Unterbrechung einer Rippe, wie in den Fig. 5 und 7 gezeigt, kann die Entfernung eines frisch geformten warmen Bechers auf einer Form erleichtern. Unterbrechungen von Rippen können auch den Vorteil haben, daß sie das Entweichen der Luft beim Nesten der Becher zu einem Stapel und den Eintritt von Luft in den Aufnahmeraum 20 beim Entfernen eines Bechers von dem Stapel erleichtern. Eine derartige Unterbrechung kann vollständig sein, d. h. die volle radiale Höhe der Rippe einnehmen, oder sie kann teilweise sein, d. h. nur eine örtliche Verminderung der ra­ dialen Höhe der Rippe darstellen. Das letztere ist wünschens­ wert, wenn die Rippe eine Dichtungsfläche trägt (nicht gezeigt).

Claims (10)

1. Stapelbarer Becher aus verformbarem geschäumtem Kunst­ stoffmaterial mit einem Boden und einer Seitenwand von größerer Dicke, einer inneren Umfangsfläche oder -linie und einer äußeren Umfangsfläche an der Seitenwand, wobei bei ineinander genesteten Bechern die innere Umfangsfläche oder -linie des unteren Bechers eng an der äußeren Umfangs­ fläche des oberen Bechers anliegt, so daß der obere Becher von unten abgestützt und zwischen den Böden der Becher ein abgedichteter Aufnahmeraum gebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine innere und mindestens eine äußere sich in Umfangsrichtung der Seitenwand (4) erstrec­ kende Fläche (8, 14) so geformt ist und daß diese Flächen beim Ineinandernesten von zwei Bechern so zusammenwirken, daß die Seitenwand (4) des unteren Bechers im Bereich der inneren Fläche (8) und/oder die Seitenwand (4) des oberen Bechers im Be­ reich der äußeren Fläche des oberen Bechers durch Ein­ drücken des geschäumten Materials lokal verformt wird, derart, daß die durch die Flächen (8, 14) verriegelten Becher anschließend nur durch Aufbringen einer vorgege­ benen axialen Trennkraft voneinander getrennt werden können, wobei die ineinander genesteten Becher im übri­ gen Bereich ohne wesentliche Reibungsberührung sind.

2. Becher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die innere und die äußere Fläche (8, 14) durchgehend über den gesamten Umfang der Seitenwand (4) erstrecken.

3. Becher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung von sich gegeneinander abstützenden Umfangsflächen (12, 18) gebildet ist.

4. Becher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (18) von einer nach unten gerichte­ ten Bodenfläche und die innere Umfangsfläche (12) von einer nach oben gerichteten Fläche einer Stufe gebildet ist.

5. Becher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verriegelnden Flächen (8, 14) von den dichtenden Umfangsflächen (12, 18) verschieden sind.

6. Becher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenwand (4) in Höhe des Bodens (2) eine äußere Ringrippe aufweist, die die verriegelnde Fläche (14) trägt, wobei diese Fläche (14) nach oben gerichtet ist.

7. Becher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Seitenwand eine Umfangsnut geformt ist, die mit der Ringrippe zusammenwirkt.

8. Becher nach Anspruch 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut unmittelbar an der Stufe geformt ist.

9. Becher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Seitenwand in Umfangsrichtung eine durchgehende Rippe (44) oder beabstandete Rippenab­ schnitte (44 b) geformt sind zwecks Zusammenwirkung mit der äußeren Ringrippe des oberen Bechers.

10. Becher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Abschnitt in der oberen Hälfte der Seitenwand eine äußere (30) und axial beabstandet darüber eine innere zylindrische Fläche (28) aufweist, wobei deren axialer Abstand gleich dem axialen Abstand der genesteten Becher ist und wobei die zylindrischen Flächen (28, 30) annähernd den gleichen Durchmesser auf­ weisen.