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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Einwegflasche beziehungsweise einen Einwegbehälter mit
einer schrittweise faltbaren, erholungsfreien Struktur ihrer/seiner
Seitenwände.
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Genauer gesagt, ist die Einwegflasche
gemäß der Erfindung
mit ziehharmonikaartigen Seitenwänden
versehen, die Schritt für
Schritt zusammengefaltet werden können, wenn der innen befindliche Inhalt
der Flasche aufgebraucht wird, um das Luftvolumen an der Oberseite
der Flasche praktisch konstant zu halten. Gleichzeitig wird das
Volumen der Flasche im Verhältnis
zu seinem Ist-Inhalt reduziert, was Platz an den Orten spart, wo
die Flasche beziehungsweise der Behälter gelagert wird. Wenn der
Inhalt der Flasche vollständig
aufgebraucht ist, hat die Flasche schließlich ihr minimales Volumen
erreicht und kann sie somit, ohne irgendeinen weiteren Zusammepreßvorgang,
wie dies gewöhnlich
für leere Behälter erforderlich
ist, um die Sperrigkeit des Mülls zu
reduzieren, unmittelbar weggeworfen werden.
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Flaschen und Behälter mit dieser allgemeinen
Bauart sind im Stand der Technik vorgeschlagen worden, ohne daß jedoch
technische Lösungen
bereitgestellt worden sind, die geeignet sind, um für die obengenannten
Zwecke zufriedenstellend verwendet zu werden. Gegenwärtig fehlt
daher eine Einwegflasche, die tatsächlich – und nicht nur in der Theorie -die vorangehend beschriebenen
positiven Eigenschaften aufweist, unverändert auf dem Markt aus den
Gründen,
die nachfolgend im Detail erläutert werden.
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Eine erste Flasche mit dieser Bauart,
die im Stand der Technik vorgeschlagen worden ist, war, in der Tat,
eine Flasche, die aus einem Kunststoffmaterial mit im wesentlichen
elastischen Eigenschaften bei Zimmertemperatur geformt und, über mindestens einen
Teil ihrer Höhe,
wie eine Ziehharmonika gestaltet ist; jedes Balgenelement der Ziehharmonika (nachfolgend
einfach als "Falte" bezeichnet), wurde von
gegenüberliegenden
konischen Flächen
mit derselben Breite geformt. Dieser Behältertyp wurde zur Aufnahme
von Flüssigkeiten
bereitgestellt, die einer schnellen Degradation bei Kontakt mit
Luft unterliegen, wie zum Beispiel fotografische Entwickler. Nachdem
eine Flüssigkeitsmenge
aus dieser Flasche abgezapft worden ist und bevor sie wieder verschlossen
wird, mußte
der ziehharmonikaartige Abschnitt der Flasche in einem Maße zusammengedrückt werden,
das ausreicht, um den flüssigen
Inhalt, der weiterhin darin aufbewahrt wird, den Hals der Flasche
erreichen zu lassen, wonach die in der Flasche eingeschlossene Luftmenge
auf einen minimalen Wert reduziert wird. Aufgrund der elastischen Eigenschaften
des Flaschenmaterials und, vor allem, der symmetrischen Gestalt
jeder Falte der ziehharmonikaartigen Struktur muß dieser Vorgang zu jedem Zeitpunkt
durchgeführt
werden, bei dem etwas Flüssigkeit
aus der Flasche abgezogen werden muß, da die ziehharmonikaartige
Struktur nur eine Position des stabilen Gleichgewichts, das heißt seine
ausgezogene Position, aufweist. Der oben beschriebene Flaschentyp
ist somit nicht geeignet, um in Anwendungen verwendet zu werden,
bei denen ein häufiger Gebrauch
des Flascheninhalts gewünscht
wird, wie zum Beispiel im Falle von Getränken.
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Ein weiterer Typ von faltbarer Flasche
ist daher im Stand der Technik vorgeschlagen worden, bei dem jede
Falte der ziehharmonikaartigen Seitenwände der Flasche mit zwei Positionen
eines stabilen Gleichgewichts, das heißt einer ausgezogenen Position
und einer gefalteten Position, aufgrund der Tatsache, daß die zwei
gegenüberliegenden
konischen Oberflächen
jede Falte mit einer anderen Breite bilden, versehen ist und die
kleinere Fläche
somit stabil, in einer gefalteten Konfiguration, innerhalb der benachbarten
größeren Fläche untergebracht
werden kann. Wenn der Inhalt der Flasche aufgebraucht wird, kann
der Verbraucher das voranschreitende Zusammenfalten jeder Falte
bewirken und bleibt die Flasche stabil in der zusammengefalteten
Konfiguration, zumindest bis eine äußere Kraft ausgeübt wird, um
die zusammengefalteten Falten in die ausgefahrene Gleichgewichtsposition
zurückzubringen.
Ein Beispiel für
diesen zweiten Typ von faltbarer Falsche ist in der US-A-4 492 313
offenbart.
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Ungeachtet der oben beschriebenen
Verbesserung hat selbst dieser zweite Typ von faltbarer Flasche
jedoch keine befriedigende industrielle Anwendung erreicht aufgrund
der Tatsache, daß er
weiterhin den wesentlichen Nachteil eines geringen Widerstands gegen
die Rückkehr
der zusammengefalteten Falten zur ursprünglichen ausgefahrenen Position, wie
nachfolgend beschrieben, mit sich bringt.
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Dieser Nachteil ergibt sich tatsächlich aufgrund
der Tatsache, daß die
stabile Gleichgewichtsposition jeder Falte der ziehharmonikaartigen
Seitenwände
der Flasche, in der zusammengefalteten Konfiguration, im Durchschnitt
einen recht geringen Stabilitätsgrad
aufweist. Es ist somit zu jeder Zeit möglich, die Flasche von der
zusammengefalteten zur ausgefahrenen Position zurückzubringen
durch einfaches Anwenden einer Kraft mit ausreichender Intensität in einer
geeigneten Richtung, wie dies zum Beispiel erfolgt, wenn eine Flasche
mit einer gasführenden
Flüssigkeit
gefüllt
ist, oder wenn sie umgedreht wird, um ihren Inhalt auszugießen, oder
bei der Handhabung derselben.
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Die oben beschriebene Beschränkung des Gebrauchs
hinsichtlich gasführender
Getränke
ist besonders unvorteilhaft. In der Tat sollte beachtet werden,
daß gasführende Getränke einen
wichtigen Teil von Produkten bilden, die möglicherweise und vorteilhafterweise
in einem faltbaren Behälter
verpackt werden könnten.
Der Geschmack und der Gasgehalt der Getränke könnte in der Tat für eine lange Zeit
bewahrt werden, selbst wenn selbige teilweise aufgebraucht werden.
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Dieses Ergebnis ist jedoch, obwohl
es theoretisch erwartet wird, bis heute nicht in der Praxis erzielt
worden. In der Tat ist der innerhalb der Flasche entwickelte Gasdruck,
wenn selbige in einer zusammengefalteten oder teilweise zusammengefalteten Konfiguration
verschlossen worden ist, ausreichend hoch, um früher oder später die Flasche in eine ausgezogenere
oder vollständig
ausgezogene Konfiguration zurückzubringen,
wodurch in der Flasche der leere Raum gebildet wird, der, wie man
sagt, vermieden werden sollte.
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Dieselbe Schwierigkeit tritt jedoch
auch auf, wenn der Inhalt der Flasche eine flache Flüssigkeit, speziell
eine viskose, oder feste Partikeln ist, jedes Mal wenn die Flasche
für Lagerzwecke
oder einfach zum Ausgießen
ihres Inhalts umgedreht wird. In diesem Fall ist in der Tat das
Gewicht des Flascheninhalts, das auf den oberen Abschnitt derselben
drückt, ausreichend,
um die Flasche in ihre ausgezogene Konfiguration zurückzubringen.
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In der EP-A-850 842 ist ein faltbarer
Behälter beschrieben,
worin jedes der Balgenelemente durch gegenüberliegende konische Flächen mit
derselben Breite gebildet ist, um irgendeine stabile zusammengefaltete
Konfiguration des Behälters
unmöglich
zu machen. Außerdem
sind die in einer der Flächen
vorgesehenen Einkerbungen nicht geeignet, um eine spezielle und
gewünschte
zusammengefaltete Konfiguration der Balgen regelmäßig zu bestimmen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht somit darin, eine Einwegflasche mit einer schrittweise faltbaren
ziehharmonikaartigen Struktur ihrer Seitenwände zu liefern, worin jede
Falte der Struktur, wenn sie zusammengefaltet worden ist, mit einem
hohen Stabilitätsgrad
versehen ist, das heißt unter
normalen Gebrauchs- und Lagerbedingungen, selbst mit gasführenden
Flüssigkeiten,
im wesentlichen daran gehindert wird, in eine ausgezogene Position
zurückzukehren
(erholungsfrei).
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
gelöst
mittels einer Einwegflasche mit einer schrittweise faltbaren Struktur,
vom Typ, bei dem die Seitenwände
der Flasche eine ziehharmonikaartige Struktur aufweisen, die mehrere
benachbarte Falten umfaßt,
wobei jede Falte von zwei gegenüberliegenden
Flächen
mit unterschiedlicher Breite gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Falten bildenden Flächen
Hemmittel aufweisen, die zur Verhinderung der Erholung der Falte,
unter einer vorab festgelegten Kraft, wenn dieselbe Falte das erste
Mal zusammengefaltet worden ist, ausgebildet sind.
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Gemäß der Erfindung werden besagte
Hemmittel durch Vorsehen, daß zumindest
die kleinere Fläche
der jede Falte bildenden beiden Flächen eine bogenförmige Gestalt
aufweist und daß die
Ausbuchtung besagter Fläche
in Richtung zur benachbarten größeren Fläche gerichtet
ist, gegen die sie sich faltet, erhalten.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung
sind außerdem
ein oder mehrere zylindrische ringförmige Abschnitte an den Flaschenseitenwänden ausgebildet,
die sich zum Unterbrechen der ziehharmonikaartigen Struktur derselben
eignet, um die Flasche steif zu machen und irgendeine mögliche ovale
Ausbildung derselben während
des Faltprozesses zu verhindern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden sich anhand der folgenden ausführlichen
Beschreibung von einigen bevorzugten Ausführungsformen derselben, die
in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind, in klarer Weise ergeben, worin:
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1 ein
Diagramm ist, das eine mögliche Erklärung des
Faltmechanismus einer Flasche mit einer ziehharmonikaartigen Struktur
von deren Seitenwänden
gemäß dem in
der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erörterten Standes der Technik zeigt;
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2 eine
schematische Vorderansicht einer Flasche gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, in einer ausgezogenen Konfiguration zeigt;
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3 eine
schematische Vorderansicht der Flasche von 2, in einer teilweise gefalteten Konfiguration,
zeigt; und
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4A, 4B und 4C drei schematische Vorderansichten
einer Flasche gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigen, die mit ringförmigen
Versteifungsabschnitten, die in unterschiedlichen Anzahlen und Arten
angeordnet sind, versehen ist.
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In den Zeichnungen und in der folgenden
Beschreibung wird ausschließlich
auf Flaschen mit einem kreisförmigen
Querschnitt Bezug genommen werden. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf diese Flaschengestalt begrenzt und kann gleichermaßen auf Flaschen
mit pseudokreisförmigen,
vieleckigen, quadratischen mit abgerundeten Ecken und anderen ähnlichen
Querschnitten angewandt werden.
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In der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe, ein stabiles Zusammenfalten
der Einzelfalten der ziehharmonikaartigen Struktur durch einfaches
Ausbilden der kleineren Fläche
jeder Falte als eine bogenförmige
Fläche
anstelle einer konischen Fläche
wie bei Flaschen gemäß dem Stand
der Technik (in einem diametralen Querschnitt wird besagte Fläche somit
durch ein bogenförmiges Segment
anstelle eines geradlinigen Segments wiedergegeben) gelöst. Zum
Lösen dieser
Aufgabe ist es ferner notwendig, daß die Ausbuchtung besagter bogenförmiger Fläche in Richtung
zur benachbarten größeren Fläche, gegen
die sich die bogenförmige Fläche faltet,
gerichtet wird.
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Eine Flasche entsprechend dieser
ersten Ausführungsform
ist in 2 gezeigt. Die
Flasche 1 umfaßt
ziehharmonikaartige Seitenwände 2,
einen oberen Abschnitt 3 mit einem Hals 4, auf
den ein Deckel geschraubt ist, und einen unteren Abschnitt 5. Die
ziehharmonikaartigen Seitenwände 2 werden von
einer Anzahl von Balgenelementen 6 – die, wie bereits gesagt,
nachfolgend einfach als "Falten" bezeichnet, und
deren Anzahl im Verhältnis
zur Höhe der
Flasche steht – mit
zwei gegenüberliegenden
Flächen,
jeweils einer größeren Fläche 7 und
einer kleineren Fläche 8,
gebildet.
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Die kleinere Fläche 8 – die, vorzugsweise aber
nicht notwendig, die untere Fläche
jeder Falte 6 ist – ist
eine bogenförmige
Fläche,
vorzugsweise entsprechend einem kreisförmigen Bogen, wobei die Ausbuchtung
besagter Fläche 8 in
Richtung zur korrespondierenden größeren Fläche 7 derselben Falte, gegen
die sie sich faltet, gerichtet ist.
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Besagte größere Fläche 7 ist normalerweise eine
herkömmliche
konische Fläche,
aber kann gleichviel eine bogenförmige
Fläche
sein. In diesem letzten Fall muß die
Höhlung
der Fläche 7 in
Richtung zur kleineren Fläche 8,
die sich gegen dieselbige faltet, gerichtet sein.
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Die oberen und unteren Abschnitte 3 und 5 der
Flasche können,
in Abhängigkeit
von dem letztendlichen Gebrauch der Flasche beziehungsweise des
Behälters
gemäß der Erfindung,
irgendeine bekannte Gestalt aufweisen. Es wird jedoch bevorzugt, daß der obere
Abschnitt 3 nicht direkt mit der ersten Falte 6 verbunden
ist, sondern eine bogenförmige Fläche 8 zwischen
diesen angeordnet ist, so daß, wenn
die Flasche zusammengefaltet wird, besagte dazwischen angeordnete
Fläche 8 innerhalb
des oberen Abschnittes 3 gefaltet wird, wodurch der Faltvorgang
der Flasche verbessert wird.
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Aufgrund dieser besonderen Konfiguration der
ziehharmonikaartigen Seitenwände 2 der
Flasche 1 werden die Falten 6, wenn besagte Flasche schrittweise
gefaltet wird, wenn ihr Inhalt aufgebraucht wird, leicht eine, wie
in 3 gezeigt, sehr stabile
gefaltete Konfiguration bilden. Wenn in der Tat eine Kraft auf die
Flasche in einer Richtung ihrer Erstreckung ausgeübt wird,
zum Beispiel aufgrund des innerhalb der Flasche ausgebildeten Gasdrucks
oder aufgrund des Gewichts ihres Inhalts, wenn die Flasche umgedreht
wird, unterliegen die zusammengefalteten Falten 6 keiner
Erholung. Aufgrund der besonderen "geschlossenen" Konfiguration der zusammengefalteten
Falten 6 werden die Falten 6 unter Wirkung besagter
Kraft in der Tat gezwungen, sich weiter zusammenzuziehen, statt
neu zu öffnen,
wodurch die Aufgabe der Erfindung vollständig gelöst wird.
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Die obigen Ausführungen gelten natürlich für Kräfte, die
nicht besonders hoch sind, genau wie die Kräfte, die unter den oben beschriebenen
Umständen,
die bei normalem Gebrauch der Flasche auftreten, entwickelt werden
können.
Der von den Falten 6 entgegengebrachte Widerstand gegen
deren erneute Öffnung
kann durch Erhöhen
des Biegerades der Fläche 8 oder
durch Ausbilden beider Flächen 7 und 8 als
bogenförmige
Flächen,
in der vorangehend beschriebenen Weise, so daß in einer zusammengefalteten
Konfiguration die beiden Flächen
einer Falte 6 vollkommen überlagert und zusammengezogen
sind, erhöht
werden.
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Ein mögliche technische Erläuterung
des mit der obengenannten Ausführungsform
erzielten überraschenderweise
positiven Ergebnisses wird nun unter Bezugnahme auf 1 gebracht, wobei aber diese Erklärung in
keinerlei Form als den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
begrenzend angesehen werden darf.
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1A zeigt
schematisch eine Falte 6 mit einer ziehharmonikaartigen
Struktur gemäß dem Stand der
Technik in einer ausgezogenen Konfiguration, währen die 1B und 1C dieselbe Falte in aufeinanderfolgenden
Schritten von zwischen- und vollständigem Zusammenfalten unter
der Wirkung einer Kompressionskraft F darstellen. Die Höhe der Falte 6,
die durch Bezugszeichen d gekennzeichnet ist, wird durch die geometrischen
Eigenschaften der Flasche und ist, ausgenommen lokale Verformungen,
im wesentlichen konstant, wenn die Flasche gefaltet wird.
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Die in Schritt B gezeigte Verformungsart
ist die einzige, die von den Anmeldern in deren Untersuchungen als
wünschenswert
ermittelt wurde, da sie zu einer Endkonfiguration C führt, bei
der die verbleibende Biegung der kleineren Fläche 8 derart ist,
daß sie
einen größeren Formwiderstand
gegen eine Neuöffnungskraft
G mit einer zur Kraft F entgegengesetzten Richtung bietet. In der
von konischen Flächen
gemäß dem Stand
der Technik gebildeten Falte 6 sind jedoch mindestens weitere
drei Verformungstypen sicherlich möglich, die als Schritte B1,
B2 und B3 schematisch gezeigt sind. Besagte Verformungstypen führen zu
unerwünschten
Endkonfigurationen C1, C2 und C3 der zusammengefalteten Falte 6.
Diese Konfigurationen weisen in der Tat eine Stabilität gegen Erholung
auf, die für
die C1-Konfiguration
weit niedriger als für
die C-Konfiguration ist; und für
die C2- und C3-Konfigurationen
praktisch Null ist, da die Verformung nur in der größeren oberen
Fläche 7 aufgetreten
ist.
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Durch Vorabausbilden der kleineren
Fläche 8 als
eine bogenförmige
Fläche,
gemäß den Lehren der
vorliegenden Erfindung und wie in 1X gezeigt,
tritt die Verformung der Falte 6 immer entsprechend der
Verformungsschritt Y- und der End-Z-Konfiguration auf. Diese letzte
Konfiguration ist weiterhin stabiler als die obengenannte C-Konfiguration,
sowohl aufgrund der höheren
Endbiegung der Fläche 8 als
auch, daß diese
Oberfläche,
die als eine bogenförmige
Fläche
im voraus ausgebildet worden ist, einem geringeren Nachgeben in
dem Verformungsschritt Y unterliegt. Es ist auch möglich, das
gewünschte
Ziel einer zusammenfaltbaren Flasche zu erreichen, die, in ihrer
zusammengefalteten Konfiguration, eine hohe Stabilität aufweist
und erholungsfrei ist.
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Die Flasche gemäß der Erfindung kann letztendlich,
wie in 6 gezeigt, einen oder mehrere
zylindrische ringförmige
Versteifungsabschnitte aufweisen. Das Einführen besagter Versteifungsabschnitte läßt zu, die
zur Herstellung der Flasche erforderliche Kunststoffmaterialmenge
stark zu reduzieren, ohne irgendeine unvorteilhafte Folge, wie Biegen
der Flasche während
ihres Gebrauchs oder ovale Ausbildung der Flasche während des
Faltens derselben.
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In 4A weist
eine Flasche 20 eine Vielzahl von Versteifungsabschnitten 21 mit
geringem Gewicht auf, die an der Unterseite jeder Falte 26 positioniert
sind.
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In 4B weist
eine Flasche 30 eine ähnliche
Vielzahl von Versteifungsabschnitten 31 auf, die an der
Oberseite jeder Falte 36 positioniert sind. In besagter
Ausführungsform
ist das Falten der Flasche weiterhin effizienter und stabiler, da
das Bereitstellen der Abschnitte 31 einen besseren "Verschluß" der Fläche 38 durch
die Fläche 37 zuläßt. Wenn
sich die Flasche in ihrer ausgefahrenen Konfiguration befindet,
können
außerdem
mehrere Abschnitte 31 als ein Halt, von einer herkömmlichen
Etikettieranlage, zum Aufbringen eines Flaschenetiketts auf selbiger
verwendet werden.
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Schließlich weist die Flasche 40 in 4C nur einen Versteifungsabschnitt 41 auf,
wobei besagter Abschnitt höher
als der Abschnitt 31 oder 21 ist und somit ein
Etikett in einer herkömmlichen
Weise tragen kann. Die Position besagten Abschnittes 41 kann
ersichtlicherweise nach Belieben entlang der gesamten Flasche 40 entsprechend
den speziellen Bedürfnissen
des Herstellers gewählt
werden.
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Die Flasche beziehungsweise der Behälter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist vorzugsweise durch Blasformen eines geeigneten Kunststoffmaterials,
wie zum Beispiel PET, PE, PVC oder andere ähnliche Materialien, geformt.
Diese Flasche kann jedoch durch andere Herstellverfahren erfolgreich
geformt oder in anderen Materialien, wie zum Beispiel Metalle, Papier,
Pappe oder andere Materialien, hergestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist unter
besonderer Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben
worden, aber es sollte klar sein, daß eine Zahl von Variationen
im Bereich eines Fachmanns an besagten Ausführungsformen vorgenommen werden
können,
ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung zu gelangen, wie er in den
beigefügten
Ansprüchen
definiert ist.