Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter, welcher nebst einem Glaskörper mit einer oberen Öffnung an einem Halsteil, der an einer vertikalen, die grösste Querdimension des Glaskörpers bestimmenden Seitenwand anschliesst, die ihrerseits in einen Boden übergeht, eine Schutzhülle aus Kunststoff aufweist, die sich vom Boden bis mindestens zu dem die grösste Querabmessung besitzenden Glaskörperteil erstreckt.
Bei einem solchen Behälter sind durch Verwendung von Glas und Kunststoff grosse funktionelle Vorteile bezüglich Festigkeit, Schutz des Glases, ästhetischen Aussehens, leichter Herstellbarkeit, Bedrucken und Dekorieren erzielt und wird die Bildung einer ringförmigen Abstellfläche am Boden des Behälters ermöglicht, durch welche eine Beschädigung von Oberflächen, auf welche der Behälter gestellt wird, verringert oder verhindert wird.
Es wurden bereits verschiedene Mittel angewendet, um die Beschädigung und die damit verbundene Verringerung der Festigkeit der Aussenseite von Glasflaschen zu verhindern. Diese bekannten Mittel umfassen aufgesprühte, durchsichtige Überzüge aus Metalloxyd, wie Titanoxyd oder Zinnoxyd, welche pyrolisieren und einen dünnen unsichtbaren Überzug bilden, welcher eine Beschädigung der Glasoberfläche verhindert. Es wurden auch schon durchsichtige, aus organischem Material bestehende Überzüge auf Flaschen verwendet, um Sprünge oder Abschürfungen auf der Aussenseite der Flaschen während des Transportes und der Benützung der Flaschen nach ihrer Herstellung zu verhindern. Ein Teil dieser Überzüge macht das Glas schlüpfrig, so dass die Flaschen weniger aneinander oder an anderen Objekten haften und abriebfester sind.
Jedoch ergeben sich bei den verschiedenen bekannten Überzügen, die auf neue Flaschen aufgebracht werden, gewisse Schwierigkeiten. Beispielsweise bereitet das Aufbringen von ,Klebeetiketten auf die Überzüge und die Erzielung von einen ausreichenden Schutz bietenden Überzügen Schwierigkeiten.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurde ein Glasbehälter vorgeschlagen (U.S. Patent Nr. 3 482724), welcher ein am Glas befestigtes Basiselement besitzt, das einen Überzug für die unteren Teile des Behälters bildet, welcher Überzug den Kontakt von Glas zu Glas zwischen den Teilen der Behälter mit dem grössten Durchmesser verhindert, eine Unterlage für die Etikettierung des Behälters bildet und einen stabilen, nicht störenden Verpakkungsträger darstellt.
Der erfindungsgemässe Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche des Bodens mindestens teilweise eine plane Aufstellfläche bildet, die dazu bestimmt ist, den Glaskörper bei Aufstellung auf eine horizontale Tragfläche in aufrechter Lage zu halten, und dass die Schutzhülle aus einem Kunststoff besteht, der in Umfangsrichtung des Schutzh üllenmantel 5 orientiert ist, wobei die Schutzhülle auf dem Glaskörper aufgeschrumpft ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Schaffung eines Behälters zur Aufnahme eines Produkts, welcher mit einer Hülle überzogen ist, die vor dem Aufbringen auf den Glaskörper mittels eines Druckers mit hoher Geschwindigkeit im Flachdruck verziert oder etikettiert werden kann. Die Hülle ist billig herstellbar und einfach anwendbar, schützt den Behälter gegen Abschürfungen und andere Beschädigungen seiner Oberfläche und bildet am Boden des Behälters eine ringförmige Unterlage.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die aufgebrachte Hülle bis zur Öffnung einer Glasflasche auf, deren Oberfläche dadurch vor Beschädigungen geschützt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Hülle aus einem vorgeschäumten, schrumpfbaren Material von geringem Gewicht und bildet ein dichtes, eine Zellenstruktur aufweisendes Schutzpolster für das Glas.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Hülle aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem geschäumten, schrumpfbaren, thermoplastischen Material und wird durch Umhüllen eines zylindrischen Körpers mit einem geradlinigen Stück des plattförmigen Kunststoffmaterials und Verschweissen der einander überlappenden Ränder des Kunststoffmaterials hergestellt. Das Verschweissen der Ränder erfolgt mittels Wärme und Druck und zwar derart, dass die Dicke der einander überlappenden Teile im wesentlichen auf die Dicke der restlichen Hülle verringert wird. Auf diese Weise wird eine feste Verbindung zwischen den Enden des die Hülle bildenden Materialstücks erhalten. Der Überzug auf der Flasche wird durch Aufschrumpfen der Hülle gebildet, wodurch diese dicht an der Flasche anliegt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Kunststoffhülle aus schrumpfbarem, thermoplastischem Material in der Form eines nahtlosen, kontinuierlichen Rohrstücks, das in der Querrichtung (Umfangsrichtung) die grösste Ausrichtung besitzt und höchst vorteilhaft für farbige, opake oder durchsichtige dünnere Folien ist.
Die Erfindung ermöglicht auch den Schutz von Glasbehältern, wenn diese in einem Karton transportiert werden. Glasflaschen werden in einem Karton üblicherweise in Zellen angeordnet, die durch im Karton kreuz und querlaufende Trennelemente gebildet sind. Diese Trennelemente werden aus Wellpappe ausgeschnitten oder ausgesägt, wobei oft Wellpappenstaub oder VVellpappenfrag- mente, kurz Karton staub genannt, mit den Trennelementen in den Karton gelangen. Während des Transports der leeren Flanschen im Karton vom Hersteller zum Empfänger gelangt der Kartonstaub in die Flaschen, so dass der Empfänger zusätzliche Kosten und Arbeit aufwenden muss, um diesen Kartonstaub vor dem Füllen der Flaschen aus den Flaschen zu entfernen.
Bei den Flaschen nach der vorliegenden Erfindung werden keine Trennelemente aus Wellpappe oder Karton benötigt, wodurch Verpackungsmaterial gespart wird und das Kartonstaubproblem eliminiert ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Problem der Verschmutzung von Behältern durch Insekten beseitigt. Kindernährmittel befinden sich üblicherweise in Gläsern, die durch einen mit einem Ansatz versehenen Schraubdeckel verschlossen sind. Der untere Rand des Deckels bildet mit dem Glas einen sich in Umfangsrichtung des Glases erstreckenden Hohlraum, in welchem während der Aufbewahrung des Glases Insekten Eier legen oder Larven ausgebrütet werden können. Da das Nährmittel unter Vakuum verpackt wurde, bewirkt das Lösen des Deckels einen plötzlichen Luftstrom über diesen Hohlraum in das Glas, der die nicht sichtbaren, von Insekten herrührenden Verschmutzungen in das Nährmittel bläst.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die schrumpfbare Kunststoffhülle derart auf dem Nährmittelbehälter aus Glas aufgebracht, das der obere Rand der Hülle in festem Kontakt mit der Seiten wand des Schraubdeckels und der restliche Teil der Hülse fest auf dem Glas aufliegt, dadurch ist der Hohlraum zwischen Deckel und Glas durch die aufgeschrumpfte Hülle ausgefüllt und damit die Möglichkeit der Verschmutzung des Nährmittels durch Insekten beseitigt.
Wenn die schrumpfbare Kunststoffhülle nach dem Verschliessen des Glases aufgebracht wird, kann diese so aufgeschrumpft werden, dass der obere Umfangsbereich der Hülle den unteren Umfangsrand des Deckels überlappt, wodurch der Verbindungsraum zwischen Deckel und Glas vollkommen abgeschlossen ist und seine Unversehrtheit eine Anzeige für die Unberührtheit des Inhalts des Glases bildet.
Der Überzug kann sich vom grössten Durchmesser einer Flasche bis zum Boden der Flasche erstrecken, und dort eine ringförmige tragende Unterlage bilden. Der erfindungsgemässe Überzug kann sich jedoch auch von der Flaschenöffnung mit Überlappung oder Nichtüberlappung des Deckels bis zum Boden der Flasche erstrecken.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung eines hinsichtlich des Aussehens, der Dekorationsmöglichkeit, der Behälterfunktion, der Sicherheit und Festigkeit optimalen Behälters. Die Hülle bedeckt den Bereich des Behälters mit der grössten Ausdehnung des Umfangs die bei einer Flasche gewöhnlich im Übergangsbereich vom Aufnahmeteil zum Halsteil auftritt und erstreckt sich nach unten bis zum Boden, vorzugsweise bis über den unteren Rand des Behälters.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner die Schaffung einer zum Schutz von Behältern geeigneten Hülle, anderen zu einem Blatt geformtes thermoplastisches Material in der Herstellungsrichtung die grösste Ausrichtung (M) und quer zur Herstellungsrichtung die kleinste Ausrichtung (T) besitzt. Das Verhältnis M : T ist grösser als 1 und beträgt vorzugsweise 2 oder mehr. Wenn die Hülle die Form eines nahtlosen Rohres aufweist, hat sie ihre grösste Ausrichtung in Umfangsrichtung.
Die Tiefe der auf dem thermoplastischen Blattmaterial gebildeten Haut kann auch von Bedeutung sein. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Hauttiefen zwischen gegenüberliegenden Oberflächenbereichen auf der der Flasche benachbarten Oberfläche der Hülle 1,2 mal grösser als die Hauttiefe auf der gegenüberliegenden äusseren Oberfläche der Hülle.
Zur Vorbereitung des Bedruckens der erfindungsge mässen Hülle kann auf derjenigen Oberfläche der Hülle, die der zum Bedrucken bestimmten Oberfläche der Hülle (die gewöhnlich die äussere Oberfläche der Hülle ist) gegenüberliegt, eine antistatische Verbindung in Form einer Lösung aufgebracht werden. Die antistatische Lösung vergrössert auch die Kohäsion zwischen dem Kunststoff der Hülle und der Glasoberfläche, wenn die Hülle dicht auf die Flasche aufgeschrumpft ist.
Unter Glasbehälter Flasche und Topf wird hier der Behälter-Teil mit einem Raum zur Aufnahme eines Produkts verstanden, welcher Raum durch eine Glaswand begrenzt ist, die eine Zugangsöffnung zum Raum besitzt. Die Zugangs öffnung ist durch einen Verschluss verschlossen, der auch das Produkt im Raum einschliesst.
Die Erfindung ist unter anderem auf runde, ovale, quadratische, gerippte sowie eine weite Zugangsöffnung, einen engen Hals, einen Verschlussring oder eine Schraubkappe aufweisende Glasbehälter anwendbar.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsgemässen Behälters in vertikaler Lage,
Fig. 2 einen "Längsschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 6,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Glasflaschenteils des Behälters nach der Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht eines ebenen, bedruckten Stücks Kunststoff vor dem Aufbringen und Verschweissen auf einem Dorn zur Bildung einer den Glasflaschenteil nach der Fig. 3 bedeckenden Hülle,
Fig. 5 eine perspektivische Vorderansicht einer nahtlosen, dekorierten Hülle zum Umhüllen des in der Fig. 3 dargestellten Glasflaschenteils,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Behälters nach der Fig. 1 in horizontaler Lage auf einer horizontalen Oberfläche,
Fig.
7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Nahrungsmittelbehälters mit einem erfindungsgemässen Kunststoffüberzug,
Fig. 8 eine Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 9 eine perspektivische Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung in Form einer Glasflasche mit einem sich über die ganze Höhe der Flasche erstreckenden Überzug,
Fig. 10 eine perspektivische Vorderansicht eines Behälters ähnlich demjenigen der Fig. 1, wobei die Hülle teilweise von der Flasche weggebogen dargestellt ist, um die Aufbringung eines Dekorationsbildes auf die Innenseite der transparenten Hülle zu zeigen,
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Dorns zur Herstellung einer endlosen Hülle aus einem bedruckten, ebenen Stück Blattmaterial,
Fig. 12 eine schematische Ansicht des Apparates nach der Fig.
11, in welcher die Wärmeschweissung einer auf dem Dorn gebildeten Hülle dargestellt ist,
Fig. 13 das Aufbringen der hergestellten Hülle auf die Flasche,
Fig. 14 einen Querschnitt längs der Linie 14-14 der Fig. 13,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der Flasche mit aufgebrachter Hülle,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Flasche mit der Hülle und mit Mitteln zum Transportieren und Drehen der Flasche,
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht der Flasche nach der Fig. 16 während der Wärmebehandlung,
Fig. 18 eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsgemässen Behälters mit unregelmässiger Oberfläche und darauf aufgebrachter Hülle und
Fig. 19 eine perspektivische Vorderansicht eines weiteren erfindungsgemässen Behälters mit unregelmässiger Oberfläche und auf dieser Oberfläche aufgebrachten Hülle.
Wie am besten aus der Fig. 3 ersichtlich ist, besteht der Glasfiaschentell des Behälters nach der Fig. 1 aus einer Glasflasche 10 mit einer Öffnung 11, die durch einen Rand 12 am oberen Ende des sich nach einwärts verjüngenden Halses 13 gebildet ist. Der Hals 13 geht in die sich nach auswärts erweiternde Schulter 14 über, die ihrerseits in den im wesentlichen zylindrischen Flaschenkörper 15 übergeht. Der Körper 15 ist der Flaschenteil mit dem grössten Durchmesser (grösster Umfang l5a).
Das untere Ende 16 des Körpers 15 ist abgerundet und geht in den Boden 17 der Flasche 10 über. Der Krümmungsradius des unteren Endes 16 ist relativ gross, so dass das Ende 16 bis zum Boden 17 der Flasche gebogen ist. Der Boden 17 der Flasche 10 hat eine konkave Oberfläche, so dass ein ringförmiger Teil (Abstellring) des unteren Endes der Flasche eine Abstellfläche bildet, wenn die Flasche 10 auf eine ebene horizontale Fläche gestellt wird. Dieser Abstellring ist in der Fig. 3 der mit Erhebungen versehene Bereich 18. Auf die Flasche 10 ist eine Hülle 19 aus Kunststoff auf eine später beschriebene Weise aufgebracht. Die Hülle 19 ist aus einem rechteckigen Blatt aus wärmeschrumpfbarem Kunststoffmaterial (Fig. 4) gebildet, mit sich überlappenden und miteinander verschweissten Rändern 20 und 21.
Die Länge der Ränder 20, 21 ist so gewählt, dass sie etwas länger sind als der Abstand von oberhalb des Flaschenkörpers 15 um den Bodenrand 16 herum bis zum inneren Rand des vorspringenden Bodenteils 18 (siehe Fig. 2). Die Hülle 19 bildet im wesentlichen einen hohlen Zylinder mit einer Überlappungsschweissung, d.h. die Ränder 20, 21 überlappen einander, wobei die Ränder auf eine später beschriebene Weise miteinander durch Wärme verschweisst sind. Die Hülle 19 wird über das Bodenende 17 der Flasche 10 gezogen, bis der obere Rand 22 der Hülle sich über das obere Ende des Körpers 15 der Flasche erstreckt.
(Fig. 3). Dann wird die Flasche 10 mit der Hülle 19 in eine erhitzte Atmosphäre gebracht, deren Temperatur zum Schrumpfen des Kunststoffmaterials der Hülle ausreicht und in dieser Atmosphäre gelassen, bis die Hülle 19 von ihrer Zylinderform in eine vom unteren Rand 23 (Fig. 2) bis zum oberen Rand 22 dicht an der Flasche anliegende Form geschrumpft ist.
Die Hülle 19 kann aus einem blattförmigen Material hergestellt sein, das von einer aus einem schrumpfbaren Kunststoff bestehenden ebenen Folienbahn geschnitten wurde. Das blattförmige Material kann die in der Fig. 4 dargestellte Form besitzen und zwischen den Enden 20, 21 auf einer Seite mit einer dekorativen Darstellung 24 von vorgewählter Form bedruckt sein.
Das Bedrucken des Blattmaterials kann auf jede geeignete Weise erfolgen, wobei die Farbe oder Zeichnung an das Blattmaterial angepasst werden kann. Das Bedrucken des Materials mit dem Bild 24 kann vor dem Formen der Hülle 19 erfolgen oder es können die Hüllen 19 nacheinander erzeugt und dann die fertigen Hüllen bedruckt werden. Die Hüllen 19 müssen nicht bedruckt oder mit einem Bild versehen sein, jedoch ist einer der wesentlichen Vorteile der Hülle 19 der, dass sie getrennt vom Behälter bedruckt werden kann, wodurch auf billige Weise eine Dekoration von hoher Qualität erhalten wird und die Kosten für das Aufbringen einer Dekoration auf die Flasche eingespart werden.
In der Fig. 5 ist eine Kunststoffhülle von anderer Form dargestellt. Zum Herstellen dieser Hüllen wird ein nahtloses Kunststoffrohr oder Schlauch in Stücke 25 von der gewünschten Länge mit den Enden 25a und 25b geschnitten. Das den richtigen Durchmesser aufweisende Kunststoffrohr wird unmittelbar nach dem Extrudieren durch Strecken in diametraler Richtung in der Umfangsrichtung, d.h. Querrichtung hochorientiert. In der axialen Richtung erfolgt keine Streckung, so dass das Kunststoffrohr nur einaxial orientiert ist. Das Rohr kann flach zusammengedrückt und dann mit der gewünschten Beschriftung oder dem Muster 24 bedruckt werden. Anschliessend wird das Rohr in Stücke 25 geschnitten und jede der so hergestellten Hüllen 25 auf einen Behälter 10 aufgebracht, derart, dass sich die rohrförmige Hülle bis unter das Ende der Flasche 10 erstreckt, wie es in der Fig. 16 dargestellt ist.
Anschliessend wird die Hülle auf die Flasche aufgeschrumpft.
Obgleich es nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, kann die Flasche ein undurchsichtiges dekoratives Bild auf ihrer Oberfläche, beispielsweise auf der Oberfläche des Flaschenteils 15 besitzen und auf die Flasche eine warmschrumpfbare Hülle mit der Form 19 oder 25 aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material aufgebracht werden, so dass dass Bild durch die Hülle hindurch sichtbar ist. Die Hülle dient dann sowohl als Schutzüberzug für das Bild auf dem Flaschenteil 15 als auch als Schutz für die Flasche 10 gegen Beschädigungen der Glaswand von aussen.
In der Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, mit dem sich ein weiterer De korationseffekt erzielen lässt. Bei Verwendung einer aus durchsichtigem oder durchscheinendem schrumpfbaren Kunststoff bestehenden Hülle 19 kann ein Spiegelbild 24' der gewünschten Dekoration auf die Innenseite der Hülle 19, d.h. auf die der Aussenwand der Flasche benachbarte Innenwand der Hülle 19, aufgebracht werden, so dass die Dekoration 24' ebenfalls durch die Hülle hindurch sichtbar ist und diese die Dekoration schützt.
Der Behälter nach den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist besonders als Rückgabeflasche geeignet, und kann für den mehrmaligen Transport von Bier oder anderen Getränken verwendet werden. Der Schutz der Dekoration und der Flasche durch die Hülle 19 verlängert die Lebensdauer des Behälters, so dass dieser wiederholt dem Zyklus Füllen, Verschliessen, Transport zum Verkäufer, Handhabung durch den Konsumenten und Rückgabe zur neuerlichen Verwendung durchlaufen kann, welcher Zyklus auch das Waschen und Spülen des Behälters vor der Wiederverwendng umfasst.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Wahl der Höhe der Hülle 19 auf der Flasche 10. Wenn, wie in der Fig. 6 dargestellt, sich die Hülle bis über den Flaschenteil 15, d.h. bis zum Halsteil oberhalb des grössten Durchmessers der Flasche 10 erstreckt, kommt kein Punkt der Glaswand der Flasche in Berührung mit der horizontalen Fläche 26, d.h. dem Boden, dem Tisch od. dgl., wenn die Flasche umfällt. Der Hals und die Öffnung der Flasche sind durch einen Verschluss 27 verschlossen, der die Stossbelastung beim Umfallen der Flasche absorbiert.
Zur Erzielung des beschriebenen Schutzes ist es wichtig, dass mindestens der Bereich auf dem Flaschenteil mit dem grössten Durchmesser und die Abstellfläche am unteren Ende der Flasche mit dem Kunststoff bedeckt sind. Diese Bereiche können den Zeichnungen entnommen werden. Bei dem Behälter nach der Fig. 3 befinden sich diese Bereiche auf der Schulter am oberen Ende des Flaschenteils 15, am unteren Randbereich 16 und auf der ringförmigen Abstellfläche 18 am Boden der Flasche 10.
Bei dem Behälter nach der Fig. 7 befinden sich diese Bereiche auf der Schulter 37, dem unteren Rand 43 und der Abstellfläche 44 am Boden des Behälters. Bei dem Behälter 45 der Fig. 8 liegen diese Bereiche auf der vergrösserten Schulter 47, der vergrösserten unteren Seitenwand 48, dem unteren Rand 49 und auf dem Teil 53 des Bodens des Behälters. Bei dem Behälter nach der Fig. 18 wird der Schutz durch den Kunststoff im Scheitelpunkt der Rippen 52 und auf der Abstellfläche am Boden des Behälters 50 benötigt. Bei dem Behälter nach dem Fig. 19 ist der Schutz von Bereichen der ausgebauchten Schulter 61, dem ausgebauchten unteren Rand 62 und dem Boden des Behälters 60 wichtig.
Der in den Fig. 2 und 6 dargestellte Verschluss besteht aus einer äusseren Metallkappe 28 aus Aluminium, die einen Ring 29 zum Öffnen des Verschlusses trägt, welcher Ring auf einem vorgekerbten Aufreisstreifen auf der Oberseite der Kappe befestigt ist, welcher Streifen sich bis in den Seitenteil der Kappe erstreckt. Unter der Kappe 28 ist eine Dichtung 30 aus einem elastomeren Material, wie Polyäthylen, angeordnet. Die Dichtung 30 liegt auf dem Öffnungsrand 12 der Flasche 10 auf, und erstreckt sich bei dem dargestellten, bevorzugten Aus führungsbeispiel über die ganze Flaschenöffnung 11. Die Form des Flaschenrandes 12 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Der Flaschenrand 12 kann jede beliebige geeignete Form haben.
Bei dem dargestellten Verschluss ist die äussere Kappe dicht auf den Flaschenrand 12 gepresst und dichtet den Verschluss gegen den Flaschenrand und längs des schrägen Halses 13 des Behälters ab. Die Dichtung 30 des Verschlusses der Flasche
10 dichtet nicht nur die Öffnung 11 gegen aussen ab, sondern bildet auch ein Schutzpolster gegen Stossbelastungen, wie es durch den liegenden Behälter in der Fig. 6 gezeigt ist.
Die Fig. 7 bis 19 zeigen weitere wichtige Vorteile von erfindungsgemässen Behältern. Der Behälter nach der Fig. 7 ist ein Glasgefäss 26 für ein Kindemährmittel mit einer weiten Öffnung. Das Glasgefäss hat einen mit einem Gewinde 35 in Form schräger Vorsprünge versehenen Öffnungsrand 34 und einen an diesen anschliessenden schmalen zylindrischen Hals 36. Die Glaswand des Gefässes 26 bildet eine an den Hals 36 anschliessende Schulter 37, die sich in radialer Richtung erstreckt. Die Seitenwand des Gefässes ist zylindrisch und hat etwa den gleichen Durchmesser wie die Schulter 37. Das untere Ende des Gefässes besitzt einen gekrümmten Randbereich 43 mit relativ grossem Krümmungsradius, welcher Randbereich in eine Abstellfläche 44 am Boden des Gefässes übergeht. Die Kunststoffhülle 25 ist auf die bereits beschriebene Weise auf das Gefäss aufgebracht.
Der Hüllenrohling (Fig. 5) hat vom Ende 25a bis zum Ende 25b eine solche axiale Abmessung, dass sich das obere Ende 25a oberhalb der Schulter 37 und das untere Ende 25b unterhalb der Ebene des Bodens 44 des Gefässes 26 befindet. Durch das Aufschrumpfen des rohrförmigen, aus Kunststoff bestehenden Hüllenrohlings 25 bedeckt der Kunststoff dicht das Glas der zylindrischen Halsteils 26, die Seitenwand, den Randteil 43 und einen Teil des Bodens 44 des Gefässes.
Wenn der Schraubverschluss (nicht dargestellt) auf das Gefäss geschraubt wird, schneidet der untere Rand des als Kappe ausgebildeten Schraubverschlusses benachbart der zylindrischen Wand 36 in den Kunststoffüberzug, wodurch der untere Rand der Kappe und der Raum zwischen der Unterseite des Kappenrandes und der zylindrischen Glaswand gegen Verschmutzung durch Fremdmaterial oder Insekten geschützt ist. Die oben genannten, gegen Berührung oder Anstossen zu schützenden Bereiche auf der Gefässwand mit grösserem Durchmesser und dem unteren Abstellende des Gefässes sind ebenfalls durch den Kunststoff der Hülle 25 bedeckt. Als Hülle kann entweder die nahtlose Hülle 25 oder die eine Schweissnaht aufweisende Hülle 19 verwendet Werden.
Bei dem Behälter nach der Fig. 9 ist die ganze Wand des-Flaschenteils 10 und die Abstellfläche am Flaschenboden durch die Kunststoffhülle 19b bedeckt. Die Hülle 19b hat solche Abmessungen, dass, wenn sie auf die Flasche 10 aufgebracht und dann geschrumpft wird, sie sich vom Hals 13, rund um die untere Kante bis zum Boden der Flasche erstreckt. Die die volle Höhe der Flasche aufweisende Hülle wird auf die bereits beschriebene Weise durch Schrumpfen in engen und genauen Kontakt mit der Flaschenwand gebracht.
Die einen engen Hals aufweisende Flasche 45 nach der Fig. 8 hat auf ihrer Öffnung den üblichen zum Aufbringen eines Verschlusses dienenden Ring 46. Der lange Hals der Flasche verläuft sich aufweitend nach abwärts und geht in die ausgebauchte Schulter 47 über. An die Schulter 47 schliesst sich ein eingesetzter zylindrischer Flaschenteil an, der in einen nach aussen ausgebauchten Fuss 48 übergeht, der an seinem unteren Ende 49 zum Boden 53 mit der ringförmigen Abstellfläche hin gekrümmt ist Auf die Glasflasche 45 ist eine nahtlose Hülle 25 aufgeschrumpft, die sich vom Bereich, in dem der Hals in die Schulter 47 übergeht, längs des eingesetzten Flaschenteils über den Fuss 48, den gekrümmten Rand 49 bis auf die ringförmige Abstellfläche 53 erstreckt.
Die Hülle 25 dient ausser zum Schutz des Glases auch als Träger einer Beschriftung oder Dekoration, die sich auf dem Hüllenteil befindet, der auf dem zwischen den ausgebauchten Flaschenteilen 47 und 48 eingesetzten Flaschenteil aufliegt.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 und 9, bei denen fast die ganze Glaswand der Gefässes 26 und der Flasche 10 vom schützenden Kunststoff bedeckt sind, bleiben bei einem Bruch des Behälters bis zu 85% der Glasbruchstücke in der Kunststoffhülle zurück. Im Falle des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 8 bleiben bis zu 75% der Glasbruchstücke in der Hülle. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit beim Transport der erfindungsgemässen Glasbehälter erzielt.
Im folgenden werden Materialien beschrieben, die sich für die Herstellung der erfindungsgemässen Behälter mit Schutzhülle eignen.
Die Flaschen 10, 50, 60, 45 und das Glasgefäss 26 bestehen aus einem Alkali-Kalk-Quarzglas, wie es allgemein zur Herstellung von Flaschen verwendet wird. Die genannten Flaschen und dass genannte Glasgefäss können auch aus diesem Glas auf bekannte Weise hergestellt werden.
Der Kunststoff für die Hüllen wird so behandelt, dass der Hüllenrohling 19 oder 25 entweder eine einaxiale oder in einer Richtung eine grosse und in einer anderen Richtung eine kleine Streckung aufweist. Das thermoplastische Kunststoffmaterial wird nach dem Extrudieren und Formen in einer Richtung quer zu der Achse der aus dem Material herzustellenden Hülle um einen gewünschten Betrag gestreckt. Der Kunststoff kann nach dem Extrudieren und Abkühlen auch um einen kleinen Betrag quer zur Herstellungsrichtung, d.h. quer zur Richtung der erstgenannten Streckung gestreckt werden.
Wenn die grosse Streckung mit M und die kleinste Strekkung mit T bezeichnet wird, hat das fertige Kunststoffrohr dann das Streckungsverhältnis M:T welches vorzugsweise 2 oder grösser sein kann. Das extrudierte Rohr kann aufgeschlitzt und zu einem Blattmaterial geformt werden, welches das vorstehend genannte Strekkungsverhältnis besitzt. Das Blattmaterial kann für die Verwendung bei einigen der beschriebenen Ausführungsbeispiele bedruckt und in Längsrichtung in Stücke geschnitten werden, deren Breite gleich der Länge der Ränder 20, 21 des Hüllenrohlings nach der Fig. 4 oder gleich der Umfangslänge des Hüllenrohlings nach der Fig. 5 ist.
Die Hüllenrohlinge können mit mehrfarbigen Bildern auf einer flexographischen presse mit hoher IGeschwindig- keit bedruckt werden. Wie gefunden wurde, ist es vor teilhaft, die Rohlinge auf derjenigen Seite, die der zu bedruckenden Seite gegenüberliegt, mit einem Überzug aus einer anti statischen Verbindung zu versehen. Ein
Beispiel einer solchen Verbindung ist in einer Mischung aus Alkohol und Wasser gelöstes Lauryltrimethylammo niumchlorid. Diese Verbindung wird kommenrziell hergestellt und unter dem Handelsnamen Arquad 12 von der Armour Chemical Division, Armour, Incorporated, Chicago, Illinois verkauft. Die mit der genannten Verbindung bedeckte Oberfläche bewirkt zudem eine besse re Haftung des Kunststoffs auf der Glasflasche, wenn die Hülle auf der Glasflasche aufgeschrumpft ist.
Es ist wichtig, dass die grosse Streckung und die Schrumpfwirkung bei dem Rohling 19 mit der Richtung seiner Längsränder 22, 23 und bei dem nahtlosen Rohr 25 mit seiner Umfangsrichtung zusammenfallen. Nach dem Schneiden des Blattmaterials auf die gewünschte Höhe kann dieses in Form von Rollen gelagert werden.
Die bedruckten Rollen werden dann einer Schneidvorrichtung zugeführt und in dieser die Rohlinge 29 mit den Abmessungen 22, 23 von den Rollen abgeschnitten. Die Rohlinge 19 werden dann zur Herstellung der Hüllen auf den in der Fig. 11 dargestellten Dorn gewickelt.
Die Dichte und die Wandstärke von geschäumten Thermoplasten können bei der Herstellung der Blätter oder Folien eingestellt werden. Die genannten Grössen können jedoch auch bei der weiteren Bearbeitung der fertigen Blätter oder Folien beeinflusst werden. Beispielsweise kann eine Polystyrenbahn, je nach dem Verwendungszweck mit einer Dichte von bis zu 1041,2 kg/m3 (65 Pfund pro Kubikfuss) hergestellt werden.
Durch Erwärmen des geschäumten Kunststoffes während des Aufbringens auf den Behälter kann eine weitere Ausdehnung des Kunststoffes und dadurch eine kleinere Materialdichte des fertigen Überzugs auf dem Behälter erzielt werden.
Beispiel 1
Die Rohlinge werden aus einem aus geschäumtem Kunststoff bestehenden Blattmaterial mit der oben genannten Streckung hergestellt. Beispiele von geeigneten Kunststoffen sind: Kopolymere von Karboxylsäure mit Monomeren und Äthylen, welches Material in einer Form unter dem Handelsnamen Surlyn verkauft wird, Polyäthylen von mittlerer oder geringer Dichte, Polypropylen, Polystyren, Zellulosepropionat und Zeltlulosebuty- rat. Die Dicke des Blattmaterials liegt vorzugsweise im Bereich von 0,25 bis0,75 mm (0,01 bis 0,03 Zoll).
Wie festgestellt wurde, ergeben Rohre, die aus einem Blattmaterial aus geschäumten Polysteren mit der oben beschriebenen Streckung, einer Dicke von angenähert 0,5 mm (0,02 Zoll) und einer Dichte von 240,3 kg/m3 (15 Pfund/Kubikfuss) hergestellt werden, sehr gute Überzüge auf Bierflaschen und andere Getränkeflaschen mit einem Inhalt bis zu einem halben Liter 1(10 bis 12 Unzen Flüssigkeit). Die eine Oberfläche des geschäumten Materials, die eine 1,2 mal grössere Hauttiefe als die gegenüberliegende Oberfläche des Materials hat, wird bei der Herstellung des Rohlings benachbart dem Dorn 31 angeordnet, so dass die Oberfläche mit der grösseren Hauttiefe die Innenseitte der fertigen Hülle bildet.
Beispiel II
Die Rohlinge werden aus einem Blattmaterial aus nichtgeschäumtem Kunststoff hergestellt, der die oben genannte Streckung und Schrumpfeigenschaft besitzt. Es können auch die im Beispiel I genannten Kunststoffe verwendet werden. Die bevorzugte Dicke des Blattmaterials beträgt 0,06 bis 0,18 mm (0,0025 bis 0,007 Zoll) und wird entsprechend der Funktion des Überzugs und der Wirtschaftlichkeit des fertigen Behälters gewählt. In der Praxis wird ein durchsichtiges Blattmaterial aus Polystyren-Schrumpffolie von angenähert 0,125 mm ,(0,005 Zoll) Dicke als Überzug von Bierflaschen und anderen Getränkeflaschen bis zu einem halben Liter Inhalt verwendet.
In den Fig. 11 bis 17 sind Verfahrensschritte bei der Herstellung von erfindungsgemässen Behältern mit einer nahtlosen Schutzhülle dargestellt. Das Blattmaterial (beispielsweise eines der im vorstehenden Beispiel genannten Blattmaterialien) wird in die Form des Rohlings für die Hülle 19 geschnitten (d.h. in eine geradlinige Form), mit einem Bild 24 versehen (entweder vor oder nach dem Schneiden des Rohlings) und auf einen drehbaren Dorn 31 aufgewickelt. Der Dorn 31 ist mittels einer Kragenschraube 33 und einer Madenschraube 34 auf einer antreibbaren Welle 32 befestigt. Der Rohling
19 wird durch eine vertikale Reihe von Vakuumöffnungen 35, die über den vertikalen Durchlass 36 und den radialen Durchlass 37 mit dem hohlen Zentrum der Welle 32 verbunden sind, festgehalten.
Der Dom 31 ist konzentrisch zu einer Abstreifhülse 38 angeordnet, die von einem Träger und einer vertikalen Spindel 39 (Fig. 12) getragen wird. Der Rohling 19 wird mit seinem voreilenden Rand 21 mittels Vauum auf dem Dorn 31 festgehalten, so dass, wenn sich der Dorn 31 dreht, der Rohling 19 um die Oberfläche des Zylinders gewickelt wird, welcher die äussere Oberfläche des Dorns 31 bildet. Die Abstreifhülse 38 ist in ihrer untersten Stellung mit dem Rohling 19 ausser Kontakt. Der Dorn 31 hat die gewünschte Grösse (Durchmesser) in bezug auf die Flasche 10, auf die die fertige Hülse aufgebracht werden soll.
Wenn der Dorn 31 eine Umdrehung ausgeführt hat, überlappt der nacheilende Rand den voreilenden Rand des Rohlings, so dass ein Zylinder mit überlappenden Rändern gebildet ist. Auf die einander überlappenden Bereiche des Kunststoffrohlings wird eine Heizvorrichtung 40 gedrückt und werden diese Bereiche mittels Wärme und Druck miteinander verschweisst. Die mit dem Rohling in Kontakt kommende Nase der Heizvorrichtung 40 ist mit Teflon beschichtet, um ein Haften der Nase auf dem Rohling 19 zu verhindern. Die Heizvorrichtung 40 wird auf die einander überlappenden Bereiche gedrückt, und diese Bereiche werden durch die Hitze und den Druck, der von der Heizvorrichtung ausgeübt wird, miteinander verschweisst, wobei die Dicke der Schweissnaht wesentlich kleiner ist als die doppelte Dicke der Überlappung.
Dadurch wird eine endlose oder kontinuierliche Hülle mit einer scharfen Kante in der Überlappschweissung erhalten, deren Dicke etwa der Dicke des übrigen Teils der Hülle 19 entspricht. Die Heizvorrichtung 40 wird zum Verschweissen des Rohlings 19 mittels eines Wagens zur richtigen Zeit und in der richtigen Drehstellung des Kerns 31 in und ausser Kontakt mit dem Rohling 19 gebracht. In der fertigen Hülle etwa vorhandene Beulen, beispielsweise eine Beule längs der Schweissnaht der Hülle, können nach dem Aufschrumpfen der Hülle auf die Flasche durch Pressen des unteren Endes der umhüllten Flasche gegen eine ebene feste Fläche, beispielsweise gegen eine ebene Stahlplatte, ausgebügelt werden.
Die einander übrlappenden Ränder des Rohlings können auch mittels eines heissen, geschmolzenen Klebemittels verbunden werden, das auf der Innenseite des Rohlings 19 im Bereich zwischen dem Rand 20 (Fig. 11) und der gestrichelten Linie A aufgebracht wird. Die Heizvorrichtung 40 aktiviert dabei den Klebebereich und erzeugt eine geklebte Verbindung zwischen den einander überlappenden Enden des Materials auf dem Dorn 31.
Wie in der Fig. 13 dargestellt, wird eine auf eine erhöhte Temperatur (höher als 800C) erwärmte Flasche 10 in axialer Ausrichtung über die Hülle 19 auf den Dorn 31 gebracht und die Abstreifhülse 38 gehoben, so dass sie auf den unteren Rand der Hülse 19 trifft und diese nach oben vom Dorn 31 ab streift. Wenn die zylindrische Hülle 19 den Dorn 31 verlässt, nimmt sie infolge der Schweissnaht eine elliptische Form an. Die Hülle 19 ist so dimmensioniert, dass sie bei kreiszylindrischer Form einen Durchmesser besitzt, der grösser ist als der grösste Durchmesser der Flasche, so dass sie bei kreiszylindrischer Form nur sehr lose auf der Flasche sitzen würde.
Durch die elliptische Form der Hülle infolge des Vor handonseinslder Schweissnaht wird jedoch eine solche Haftung zwischen Hülle und Flasche erhalten, dass die Hülle an ihrem Platz auf der Flasche festgehalten wird.
In der Fig. 14 ist der Sitz der Hülle 19 auf der Flasche 10 dargestellt.
Die besten Resultate beim Aufschrumpfen der Hülle auf die Flasche werden bei Verwendung einer heissen Flasche, d.h. einer auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 1490C (175 bis 3000F) vorgewärmten Flasche erhalten. Wenn eine Hülle aus dem in den Beispielen I und II genannten Polystyrenmaterial verwendet wird, beträgt die Temperatur der heissen Flasche etwa 1040C (2200F).
Bei dieser Temperatur lässt sich auch die Kontur der aufgeschrumpften Hülle besser einstellen.
Die Temperatur der heissen Flasche ist bei einer vorgegebenen speziellen Hülle unter Berücksichtigung des Kunststoffmaterials und der Dicke der Hülle zu wählen.
Es kann aber auch die Dicke der Folie, aus der die Hülle besteht, unter Berücksichtigung der Temperatur der heissen Flasche gewählt werden, die bei der lHerstellung des erfindugsgemässen Behälters mit den vorhandenen Mitteln erzielbar ist. Auf diese Art lässt sich die gewünschte Schutzfunktion des Überzugs auf der Flasche mit vernünftigen Kosten für die spezielle Verpackung erzielen, für die der fertige Behälter verwendet werden soll.
Die Fig. 15 zeigt die Lage der Hülle 19 auf der Flasche 10 nach dem Abstreifen der Hülle vom Dorn 31, in welcher Lage sich der untere Rand der Hülle im Abstand 0 unterhalb des Bodens 17 der Flasche erstreckt.
Der Abstand 0 beträgt normalerweise etwa 12 mm, was zur Bildung des Abstellrings 18 am Boden 17 der Flasche genügt.
Die Abstreifhülse 38 wird dann aus der in der Fig. 15 dargestellten Stellung nach unten gezogen und die Flasche 10 mit der aufgebrachten Hülle 19 an Transportzangen 41 (Fig. 16) hängend in und durch einen Ofen 42 (Fig. 17) transportiert. Der Ofen 42 ist als langgestreckter Tunnelofen ausgebildet, durch den während der Durchgangs der mit den Hüllen versehenen Flaschen verti kal von oben nach unten heisse Luft geblasen wird.
Bei Verwendung der im Beispiel I beschriebenen Hülle ausgeschäumtem Polystyren beträgt die Lufttemperatur im Ofen angenähert 2050C (400 F), bei welcher Temperatur die Hülle innerhalb 4 bis 15 Sekunden unter Bildung des Abstellrings dicht auf die Flasche 10 aufschrumpft, so dass der in der Fig. 1 dargestellte zusammengesetzte Behälter erhalten wird. Wenn im Tunnelofen 42 zurkulie- rende heisse Luft verwendet wird, genügt zum Aufschrumpfen der Hülle auf die Flasche die kürzere Zeit des vorstehend genannten Zeitbereichs. Wird die Hülle auf eine erhitzte Flasche in einem Ofen mit ruhender Luft von 2050C (4000F) aufgeschrumpft, so werden dazu 6 bis 15 Sekunden benötigt.
Die Lufttemperatur im Ofen 42 ist entsprechend der gewünschten Produktionsge schwindigkeit und dem Kunststoffmaterial der aufzuschrumpfenden Hülle zu wählen. Beispielsweise wird für die im Beispiel II genannte Hülle aus Polyäthylen bei ruhender Luft von 315cm (6000F) im Ofen eine Wärmebehandlung von 30 Sekunden benötigt. Die meisten schrumpfbaren thermoplastischen Kunststoffe können mit vernünftigen Produktionsgeschwindigkeiten bei Ofentemperaturen von 80 bis 4270C (175 bis 8000F) aufgeschrumpft werden. Durch Verwendung von vorgeheizten Flaschen kann die Produktion gesteigert und ein besseres Resultat erhalten werden. Die Flaschentemperatur beträgt je nach Kunststoffmaterial und Hüllendicke 80 bis 1490C (175 bis 3000C).
Wenn die Hülle 19 dicht auf die Flasche 10 aufgeschrumpft ist, wird der aus Flasche und Hülle bestehende Behälter dem Ofen entnommen. Da die vertikale überlappungsschweissnaht längs der axialen Abmessung der Hülle eine andere Dicke und/oder Dichte als die benachbarten aus einer einzelnen Folienschicht bestehenden Bereiche hat, tritt am Absteliring 18 auf dem Boden 17 des Behälters eine Beule oder Verdikkung auf. Durch Pressen des Abstellrings nach unten gegen eine ebene starre Fläche, wie eine ebene Stahlplatte, kann diese Beule oder Verdickung ausgebügelt und ein ebener, ringförmiger Abstellbereich für den Behälter erhalten werden. Der auf diese Weise erzeugte erfindungsgemässe Behälter kann nun mit dem zu transportierenden Produkt gefüllt und mit einem Verschluss verschlossen werden, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist.
Die nahtlos Hülle 25 kann auf die gleiche Weise auf die Flasche 10 aufgebracht und aufgeschrutrnpft werden wie die Hülle le 19 mit der Schweissnaht.
Die erfindungsgemässen Behälter wurden geprüft und mit anderen bekannten Glasbehältern verglichen.
Die nachfolgend angegebenen Resultate zeigen, dass die erfindungsgemässen Behälter gegenüber den bekannten Behältern eine wesentlich grössere Festigkeit besitzen.
Es wurden Behälter mit einem Fassungsvermögen von 283 gr (10 Unzen) von der in der Fig. 1 dargestellten Form mit einer mit Kohlensäure versetzten Flüssigkeit gefüllt und unter einem Druck verschlossen, der gleich dem 4,5 fachen Gasvolumen war. Die Eigenschaften dieser erfindungsgemässen Behälter wurden mit denjenigen von bekannten Glasflaschen verglichen, die auf die gleiche Weise hergestellt waren und aus dem gleichen Material bestanden sowie die gleiche Grösse hatten und mit dem gleichen Produkt gefüllt waren wie die Glasflaschenkörper 10 der erfindungsgemässen Behälter. Zum Vergleich erhielten die bekannten Glasflaschen auf der Aussenseite den bekannten Metalloxydüberzug. Die erfindungsgemässen Behälter erhielten keinen solchen Überzug. Es wurden 24 Flaschen, 12 von jeder Art, geprüft.
Die gefüllten Flaschen wurden bis zum Bruch von immer grösserer Höhe auf eine 18 mm (3/4 Zoll) dicke Stahlplatte fallen gelassen. Das Fallen erfolgte so, dass die Flaschen mit bestimmten Stellen ihrer Aussenwand auf die Stahlplatte auftrafen. Die nachfolgenden Ergebnisse sind Mittelwerte.
Mittelwert der Überlebenshöte Auftreffstelle Glasflaschen Glasflaschen ohne Hülle mit Hülle Boden 109,2 cm 135,1 cm Seitenwand 63,9 cm 103,6 cm
Bei den Prüfungen wurde festgestellt, dass beim Brechen der Flaschen die Hüllen 19 der erfindungsgemässen Flaschen 34 bis 37% mehr Glas an seinem Platz hielten als dies bei den bekannten maschen der Fall war. Dies zeigt, dass durch die vorliegende Erfindung die Sicherheit beim Brechen von Glasflaschen vergrössert wird.
Andere erfindungsgemässe 'Behälter wurden dem Standard CONBUR IMPAC IEST (dieser Test ist im ASTM Part 15, April 1970 D-880-68 beschrieben) unterworfen. Eine Anzahl von runden mit Wasser gefüllten Liqueurflaschen mit einem tFassungsvermögen von 0,9 Liter (4/ Quart) wurden nebeneinander ohne Trennelemente in übliche Kartons gestellt. Die Flaschen waren mit Hüllen 25 (Fig. 5) versehen, die einen Wandbereich ähnlich dem der Flasche nach der Fig. 8 bedeckten. Die Ergebnisse zeigten die grössere Festigkeit der erfindungsgemässen Behälter verglichen mit Behältern in mit Trennelementen versehenen Kartons.
In den Fig. 18 und 19 sind weitere Formen von erfindungsgemässen Behältern dargestellt. Die in der Fig. 18 dargestellte Glasflasche 50 hat einen Flaschenteil 51 mit erhabenen Rippen 52. Der Hüllenrohling 19' für diese Flasche hat eine geradlinige Form, ähnlich der des früher beschriebenen Rohlings 19. Der Rohling 19' wird auf die bereits beschriebene Weise derart auf die Flasche 15 aufgebracht, dass die fertige Hülle 19' dicht auf den Rippen und auf den zwischen den Rippen gebildeten Vertiefungen des Flaschenteils 51 aufliegt. Die Hülle 19' unterliegt dabei einer relativ starken Schrumpfung, so dass sich der ursprüngliche, durch den Dorn 31 bestimmte Durchmesser der Hülle auf die verschiedenen Durchmesser des Halsteils, des Flaschenteils mit den Rippen 52, der Krümmung am unteren Rand und des Bodens der Flasche 50 verringert.
Dieses grosse Ausmass der Schrumpfung bewirkt, dass die Hülle dicht auf der Flasche sitzt, jedoch ohne dass die Höhenabmessung 20, 21 des Rohlings verringert wird. Dies wird durch die beschriebene Streckung der Folie erzielt, aus der die Hülle hergestellt ist.
Die Fig. 19 zeigt einen anderen erfindungsgemässen Behälter mit einem unregelmässig geformten Flaschenkörper 60, welcher einen Flaschenteil mit einer Schulter 61 umfasst. Die Schulter 61 hat den grössten Durchmesser der Flasche. Nahe dem unteren Ende der Flasche befindet sich ein ringförmiger Flaschenbereich 62 mit einem dem Durchmesser der Schulter 61 ähnlichen Durchmesser. Zwischen der Schulter 61 und dem unteren konvexen Flaschenbereich 62 befindet sich ein konkaver Bereich 63 von kleinerem Durchmesser. Im we wesentlichen hat die Flasche 60 die Form eines Stundenglases. Die Hülle 19a ist wieder aus einem geradlinig begrenzten Rohling aus einem geschäumten oder nichtgeschäumten, schrumpfbaren blattförmigen Kunststoffmaterial hergestellt.
Die Hülle 19a ist für Flaschen mit Stundenglasform, wie die Flasche 60, oder für quadratische oder flache Flaschen geeignet" wie sie für bestimmte Produkte verwendet werden. Bei der Flasche 60 bewirken die Bereiche 64 einen Einschnüreffekt längs der Behälterwand, u.
die Hülle 19a ist dicht auf die Seitenwand und die Bodenwand der Flasche 60 aufgeschrumpft.
Bei dem Behälter nach der Fig. 9 kann auf der Innenseite der Hülle 19b ein klebender Überzug verwendet werden. Wenn der Rohling für die Hülle 19b erzeugt wird, wird diejenige Seite des Rohlings, die später die Innenseite der Hülle bildet, mit einem heissen, geschmolzenen Klebstoff überzogen. Dadurch wird bei der Herstellung der Hülle (siehe Fig. 12) eine feste überlappte Naht erhalten, wobei anstellte der Heizvorrichtung 40 ein Presschuh auf die zu verbindenden Ränder gedrückt werden kann.
Wenn auf die noch von der Herstellung her eine Temperatur von etwa 1040C (22001) aufweisende warme Flasche die Hülle bis zur vollen, in der Fig. 9 gezeigten Höhe aufgebracht ist, wird die Flasche in den Ofen gebracht, wobei durch die Resthitze der Flasche 10 und die Ofenhitze (2050C) beim Aufschrumpfen der Hülle der Klebstoff auf der Innenseite der Hülle aktiviert wird und die geschrumpfte Hülle fest mit der Flasche verbindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel bleiben beim Brechen der Flasche 60 bis 70% der Glasbruchstücke an ihrem Ort innerhalb der Hülle, wodurch eine grössere Sicherheit gegen lose Glasbruchstücke erhalten wird als bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1.
Es können für jede Art von Flaschen und für jeden Verwendungszweck dieser Flaschen geeignete folienförmige oder geschäumte Thermoplaste mit einem solchen Durchmesser, Länge, Breite, Oberflächenhärte und/oder Dicke gewählt werden, dass wirksame, ökonomische und praktische Schutzüberzüge erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung von Schutzüberzügen aus einem ringförmigen, schrumpfbaren, thermoplastischen Material auf Flaschen, welche Überzüge zumindest die sogenannten Kontaktstellen der Flaschen (die grössten oder ausgebauchten Seitenwandteile) und die Aufstellfläche am Boden der Flaschen schützen. Bei Verwendung von grössere Teile der Flaschenoberfläche bedecken den Überzügen ergeben sich zusätzliche Vorteile, zum Beispiel die Möglichkeit des Vorbedruckens der Überzüge, die Eliminierung des Problems des Kartonstaubes sowie der Insektenverschmutzung und der Fremdstoffe bei unter Vakuum verpackten Behältern, die Unnötigkeit von Trennelementen in Transportkartons und schliesslich und nicht von kleinster Wichtigkeit das Zurückhalten von Glasstücken bei Flaschenbrüchen.
The invention relates to a container which, in addition to a glass body with an upper opening on a neck part that adjoins a vertical side wall which determines the largest transverse dimension of the glass body and which in turn merges into a base, has a plastic protective cover that extends from the The bottom extends at least to the part of the glass body having the largest transverse dimension.
In such a container, large functional advantages in terms of strength, protection of the glass, aesthetic appearance, ease of manufacture, printing and decorating are achieved by using glass and plastic and the formation of an annular storage area at the bottom of the container is made possible, through which surfaces can be damaged on which the container is placed is reduced or prevented.
Various means have already been used to prevent the damage and the associated reduction in strength of the outside of glass bottles. These known means comprise sprayed-on, transparent coatings of metal oxide, such as titanium oxide or tin oxide, which pyrolyze and form a thin, invisible coating which prevents damage to the glass surface. Transparent coatings made of organic material have also been used on bottles to prevent cracks or abrasions on the outside of the bottles during transport and the use of the bottles after their manufacture. Some of these coatings make the glass slippery, so the bottles are less sticky to each other or other objects and are more resistant to abrasion.
However, the various known coatings that are applied to new bottles present certain difficulties. For example, it is difficult to apply adhesive labels to the coatings and to obtain coatings that offer adequate protection.
To overcome these difficulties a glass container has been proposed (US Patent No. 3,482,724) which has a base member attached to the glass which forms a coating for the lower parts of the container, which coating provides glass to glass contact between the parts of the container prevents the largest diameter, forms a base for labeling the container and represents a stable, non-disruptive packaging carrier.
The container according to the invention is characterized in that the outer surface of the base at least partially forms a flat installation surface, which is intended to hold the glass body in an upright position when it is placed on a horizontal support surface, and that the protective cover consists of a plastic that extends in the circumferential direction of the protective shell jacket 5 is oriented, the protective shell being shrunk onto the glass body.
The present invention thus makes it possible to provide a container for holding a product which is covered with a sleeve which, before being applied to the glass body, can be decorated or labeled using a printer at high speed in planographic printing. The casing is inexpensive to manufacture and easy to use, protects the container against abrasions and other damage to its surface and forms an annular support at the bottom of the container.
In a preferred exemplary embodiment of the invention, the applied casing lies up to the opening of a glass bottle, the surface of which is thereby protected from damage.
In a preferred embodiment of the invention, the envelope consists of a pre-expanded, shrinkable material of low weight and forms a dense protective cushion for the glass which has a cell structure.
In a further embodiment of the invention, the envelope consists of a plastic, preferably a foamed, shrinkable, thermoplastic material and is produced by enveloping a cylindrical body with a straight piece of the plate-shaped plastic material and welding the overlapping edges of the plastic material. The edges are welded by means of heat and pressure in such a way that the thickness of the overlapping parts is reduced essentially to the thickness of the rest of the casing. In this way, a firm connection between the ends of the piece of material forming the shell is obtained. The coating on the bottle is formed by shrinking the sleeve so that it rests tightly on the bottle.
In another embodiment of the invention, the plastic shell is made of shrinkable, thermoplastic material in the form of a seamless, continuous piece of pipe which has the greatest orientation in the transverse direction (circumferential direction) and is highly advantageous for colored, opaque or transparent thinner films.
The invention also enables the protection of glass containers when they are transported in a cardboard box. In a cardboard box, glass bottles are usually arranged in cells which are formed by dividing elements that run across the cardboard box. These dividing elements are cut out or sawn out of corrugated cardboard, whereby corrugated cardboard dust or Vellboard fragments, or cardboard dust for short, often get into the box with the separating elements. During the transport of the empty flanges in the box from the manufacturer to the recipient, the cardboard dust gets into the bottles, so the recipient has to expend additional costs and labor to remove this cardboard dust from the bottles before filling the bottles.
The bottles of the present invention do not require corrugated or cardboard dividers, which saves packaging material and eliminates the problem of cardboard dust.
In one embodiment of the invention, the problem of containers being soiled by insects is eliminated. Children's foods are usually in jars that are closed by a screw cap provided with a shoulder. The lower edge of the lid and the glass form a cavity extending in the circumferential direction of the glass, in which insects can lay eggs or larvae can be hatched while the glass is in storage. Since the food was packed under vacuum, loosening the lid causes a sudden flow of air through this cavity into the jar, blowing the invisible, insect-derived contaminants into the food.
In the embodiment of the invention, the shrinkable plastic sleeve is applied to the food container made of glass that the upper edge of the sleeve in firm contact with the side wall of the screw cap and the remaining part of the sleeve rests firmly on the glass, thereby creating the cavity between the lid and glass is filled by the shrunk-on cover, thereby eliminating the possibility of insect contamination of the nutrient.
If the shrinkable plastic cover is applied after the glass has been closed, it can be shrunk on in such a way that the upper peripheral area of the cover overlaps the lower peripheral edge of the lid, whereby the connection space between the lid and the glass is completely closed and its intactness an indication of the intactness of the Content of the glass forms.
The coating can extend from the largest diameter of a bottle to the bottom of the bottle, where it can form an annular supporting base. The coating according to the invention can, however, also extend from the bottle opening with an overlap or non-overlap of the lid to the bottom of the bottle.
The present invention enables the creation of an optimal container in terms of appearance, decoration, container function, safety and strength. The shell covers the area of the container with the greatest extent of the circumference, which usually occurs in a bottle in the transition area from the receiving part to the neck part and extends down to the bottom, preferably over the lower edge of the container.
The present invention also enables the creation of a sleeve suitable for protecting containers, other thermoplastic material formed into a sheet having the greatest orientation (M) in the direction of manufacture and the smallest orientation (T) transverse to the direction of manufacture. The ratio M: T is greater than 1 and is preferably 2 or more. If the shell has the shape of a seamless tube, it has its greatest orientation in the circumferential direction.
The depth of skin formed on the thermoplastic sheet material can also be important. In a practical embodiment, the ratio of the skin depths between opposite surface areas on the surface of the casing adjacent to the bottle is 1.2 times greater than the skin depth on the opposite outer surface of the casing.
In preparation for printing the envelope according to the invention, an antistatic compound in the form of a solution can be applied to that surface of the envelope which is opposite the surface of the envelope intended for printing (which is usually the outer surface of the envelope). The antistatic solution also increases the cohesion between the plastic of the sleeve and the glass surface when the sleeve is shrunk tightly onto the bottle.
The term “bottle and pot” glass container is understood here to mean the container part with a space for receiving a product, which space is delimited by a glass wall which has an access opening to the space. The access opening is closed by a closure that also encloses the product in the room.
The invention is applicable, inter alia, to round, oval, square, ribbed and a wide access opening, a narrow neck, a locking ring or a screw cap having glass containers.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:
1 shows a perspective front view of a container according to the invention in a vertical position,
FIG. 2 shows a "longitudinal section along the line 2-2 in FIG. 6,
3 shows a perspective view of the glass bottle part of the container according to FIG. 1,
4 shows a perspective front view of a flat, printed piece of plastic before it is applied and welded on a mandrel to form a sleeve covering the glass bottle part according to FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective front view of a seamless, decorated envelope for enveloping the glass bottle part shown in FIG. 3;
6 is a perspective view of the container according to FIG. 1 in a horizontal position on a horizontal surface;
Fig.
7 is a partially sectioned side view of a food container with a plastic coating according to the invention;
8 is a front view of another embodiment of the invention,
9 shows a perspective front view of a further exemplary embodiment of the invention in the form of a glass bottle with a coating extending over the entire height of the bottle;
Fig. 10 is a front perspective view of a container similar to that of Fig. 1, with the shell shown partially bent away from the bottle to show the application of a decorative image to the inside of the transparent shell;
11 is a schematic view of a mandrel for producing an endless casing from a printed, flat piece of sheet material;
FIG. 12 is a schematic view of the apparatus according to FIG.
11, in which the heat welding of a shell formed on the mandrel is shown,
13 shows the application of the sleeve produced to the bottle,
Fig. 14 is a cross-section along line 14-14 of Fig. 13;
15 is a perspective view of the bottle with the cover applied;
16 shows a perspective view of the bottle with the casing and with means for transporting and rotating the bottle,
FIG. 17 shows a perspective view of the bottle according to FIG. 16 during the heat treatment,
18 shows a perspective front view of a container according to the invention with an irregular surface and a cover applied to it, and FIG
19 shows a perspective front view of a further container according to the invention with an irregular surface and a casing applied to this surface.
As can best be seen from FIG. 3, the glass bottle plate of the container according to FIG. 1 consists of a glass bottle 10 with an opening 11 which is formed by a rim 12 at the upper end of the neck 13 which tapers inwards. The neck 13 merges into the outwardly widening shoulder 14 which in turn merges into the essentially cylindrical bottle body 15. The body 15 is the bottle part with the largest diameter (largest circumference l5a).
The lower end 16 of the body 15 is rounded and merges into the bottom 17 of the bottle 10. The radius of curvature of the lower end 16 is relatively large, so that the end 16 is bent to the bottom 17 of the bottle. The bottom 17 of the bottle 10 has a concave surface so that an annular part (support ring) of the lower end of the bottle forms a support surface when the bottle 10 is placed on a flat horizontal surface. This storage ring is the area 18 provided with elevations in FIG. 3. A sleeve 19 made of plastic is applied to the bottle 10 in a manner described later. The envelope 19 is formed from a rectangular sheet of heat-shrinkable plastic material (FIG. 4), with edges 20 and 21 which overlap and are welded together.
The length of the edges 20, 21 is chosen so that they are slightly longer than the distance from above the bottle body 15 around the bottom edge 16 to the inner edge of the protruding bottom part 18 (see FIG. 2). The shell 19 essentially forms a hollow cylinder with an overlap weld, i. the edges 20, 21 overlap one another, the edges being heat-welded to one another in a manner to be described later. The sleeve 19 is pulled over the bottom end 17 of the bottle 10 until the top edge 22 of the sleeve extends over the top of the body 15 of the bottle.
(Fig. 3). Then the bottle 10 with the sleeve 19 is brought into a heated atmosphere, the temperature of which is sufficient to shrink the plastic material of the sleeve and left in this atmosphere until the sleeve 19 from its cylindrical shape in one of the lower edge 23 (Fig. 2) to upper edge 22 is shrunk tightly against the bottle shape.
The sheath 19 can be made of a sheet-like material which has been cut from a flat sheet of film made of a shrinkable plastic. The sheet-like material can have the shape shown in FIG. 4 and can be printed between the ends 20, 21 on one side with a decorative representation 24 of a preselected shape.
The sheet material can be printed on in any suitable manner, and the color or drawing can be adapted to the sheet material. The image 24 can be printed on the material before the envelope 19 is formed, or the envelopes 19 can be produced one after the other and then the finished envelopes can be printed. The envelopes 19 do not need to be printed or imaged, but one of the main advantages of the envelope 19 is that it can be printed separately from the container, thereby obtaining a high quality decoration in an inexpensive manner and the cost of application a decoration on the bottle can be saved.
In Fig. 5, a plastic shell of a different shape is shown. To produce these sleeves, a seamless plastic pipe or hose is cut into pieces 25 of the desired length with ends 25a and 25b. The plastic pipe of the correct diameter is immediately after being extruded by stretching in a diametrical direction in the circumferential direction, i. Highly oriented transverse direction. There is no stretching in the axial direction, so that the plastic pipe is only oriented uniaxially. The tube can be pressed flat and then printed with the desired lettering or pattern 24. The tube is then cut into pieces 25 and each of the casings 25 produced in this way is placed on a container 10 in such a way that the tubular casing extends below the end of the bottle 10, as shown in FIG. 16.
The sleeve is then shrunk onto the bottle.
Although it is not shown in the drawings, the bottle can have an opaque decorative image on its surface, for example on the surface of the bottle part 15, and a heat-shrinkable sleeve with the shape 19 or 25 made of a transparent or translucent material can be applied to the bottle, so that the image is visible through the cover. The sleeve then serves both as a protective coating for the image on the bottle part 15 and as protection for the bottle 10 against damage to the glass wall from the outside.
In FIG. 10, a further exemplary embodiment of the invention is shown, with which a further decorative effect can be achieved. Using a transparent or translucent shrinkable plastic cover 19, a mirror image 24 'of the desired decoration can be placed on the inside of the cover 19, i. on the inner wall of the sleeve 19 adjacent to the outer wall of the bottle, so that the decoration 24 'is also visible through the sleeve and this protects the decoration.
The container according to the two last-described exemplary embodiments of the invention is particularly suitable as a return bottle and can be used for the repeated transport of beer or other beverages. The protection of the decoration and the bottle by the cover 19 extends the life of the container so that it can repeatedly go through the cycle of filling, sealing, transport to the seller, handling by the consumer and return for reuse, which cycle also includes washing and rinsing of the container before reuse.
Another important point is the choice of the height of the envelope 19 on the bottle 10. If, as shown in Fig. 6, the envelope extends to over the bottle part 15, i. extends to the neck portion above the largest diameter of the bottle 10, no point on the glass wall of the bottle comes into contact with the horizontal surface 26, i.e. the floor, the table or the like if the bottle falls over. The neck and the opening of the bottle are closed by a closure 27 which absorbs the shock load when the bottle falls over.
To achieve the protection described, it is important that at least the area on the bottle part with the largest diameter and the storage area at the lower end of the bottle are covered with the plastic. These areas can be seen in the drawings. In the case of the container according to FIG. 3, these areas are located on the shoulder at the upper end of the bottle part 15, on the lower edge area 16 and on the annular storage surface 18 at the bottom of the bottle 10.
In the case of the container according to FIG. 7, these areas are located on the shoulder 37, the lower edge 43 and the storage surface 44 at the bottom of the container. In the case of the container 45 of FIG. 8, these areas lie on the enlarged shoulder 47, the enlarged lower side wall 48, the lower edge 49 and on the part 53 of the bottom of the container. In the case of the container according to FIG. 18, the protection provided by the plastic at the apex of the ribs 52 and on the storage area at the bottom of the container 50 is required. In the case of the container of FIG. 19, the protection of areas of the bulged shoulder 61, the bulged lower edge 62 and the bottom of the container 60 is important.
The closure shown in FIGS. 2 and 6 consists of an outer metal cap 28 made of aluminum, which carries a ring 29 for opening the closure, which ring is attached to a pre-notched tear strip on the top of the cap, which strip extends into the side part the cap extends. A seal 30 made of an elastomeric material such as polyethylene is disposed under the cap 28. The seal 30 rests on the opening edge 12 of the bottle 10, and in the illustrated, preferred exemplary embodiment extends over the entire bottle opening 11. The shape of the bottle edge 12 is not the subject of the present invention. The bottle rim 12 can have any suitable shape.
In the illustrated closure, the outer cap is pressed tightly onto the bottle rim 12 and seals the closure against the bottle rim and along the inclined neck 13 of the container. The seal 30 of the closure of the bottle
10 not only seals the opening 11 from the outside, but also forms a protective cushion against impact loads, as is shown by the lying container in FIG. 6.
7 to 19 show further important advantages of containers according to the invention. The container of Fig. 7 is a glass jar 26 for a child nutrition with a wide opening. The glass vessel has an opening edge 34 provided with a thread 35 in the form of inclined projections and a narrow cylindrical neck 36 adjoining this. The glass wall of the vessel 26 forms a shoulder 37 adjoining the neck 36 and extending in the radial direction. The side wall of the vessel is cylindrical and has approximately the same diameter as the shoulder 37. The lower end of the vessel has a curved edge region 43 with a relatively large radius of curvature, which edge region merges into a storage surface 44 at the bottom of the vessel. The plastic sleeve 25 is applied to the vessel in the manner already described.
The envelope blank (FIG. 5) has such an axial dimension from end 25a to end 25b that the upper end 25a is above the shoulder 37 and the lower end 25b is below the level of the bottom 44 of the vessel 26. By shrinking the tubular sleeve blank 25 made of plastic, the plastic tightly covers the glass of the cylindrical neck part 26, the side wall, the edge part 43 and part of the bottom 44 of the vessel.
When the screw cap (not shown) is screwed onto the vessel, the lower edge of the screw cap formed as a cap cuts into the plastic coating adjacent to the cylindrical wall 36, whereby the lower edge of the cap and the space between the underside of the cap edge and the cylindrical glass wall counteract Pollution by foreign material or insects is protected. The above-mentioned areas on the vessel wall with a larger diameter and the lower end of the vessel to be protected against contact or knocks are also covered by the plastic of the casing 25. Either the seamless cover 25 or the cover 19 having a weld seam can be used as the cover.
In the case of the container according to FIG. 9, the entire wall of the bottle part 10 and the storage area on the bottom of the bottle are covered by the plastic sleeve 19b. The envelope 19b is dimensioned such that when it is applied to the bottle 10 and then shrunk, it extends from the neck 13, around the lower edge, to the bottom of the bottle. The sleeve, which has the full height of the bottle, is brought into close and precise contact with the bottle wall in the manner already described by shrinking.
The bottle 45 according to FIG. 8, which has a narrow neck, has the usual ring 46 on its opening, which is used to apply a closure. The long neck of the bottle expands downwards and merges into the bulged shoulder 47. The shoulder 47 is followed by an inserted cylindrical bottle part, which merges into an outwardly bulging foot 48, which is curved at its lower end 49 towards the bottom 53 with the annular storage surface. A seamless sleeve 25 is shrunk onto the glass bottle 45, which extends from the area in which the neck merges into the shoulder 47, along the inserted bottle part over the foot 48, the curved edge 49 to the annular storage surface 53.
In addition to protecting the glass, the cover 25 also serves as a carrier for lettering or decoration, which is located on the cover part that rests on the bottle part inserted between the bulged bottle parts 47 and 48.
In the embodiments according to FIGS. 7 and 9, in which almost the entire glass wall of the vessel 26 and the bottle 10 are covered by the protective plastic, up to 85% of the glass fragments remain in the plastic casing if the container breaks. In the case of the embodiment according to FIG. 8, up to 75% of the glass fragments remain in the envelope. As a result, additional safety is achieved when transporting the glass containers according to the invention.
In the following, materials are described which are suitable for the production of the containers according to the invention with a protective cover.
The bottles 10, 50, 60, 45 and the glass vessel 26 consist of an alkali-lime-quartz glass, as it is generally used for the production of bottles. The bottles mentioned and the glass vessel mentioned can also be produced from this glass in a known manner.
The plastic for the covers is treated in such a way that the cover blank 19 or 25 has either a uniaxial or a large stretch in one direction and a small stretch in another direction. The thermoplastic plastic material, after being extruded and shaped, is stretched by a desired amount in a direction transverse to the axis of the casing to be made from the material. The plastic, after extruding and cooling, can also be used a small amount across the direction of manufacture, i.e. be stretched transversely to the direction of the former stretching.
If the large aspect ratio is designated by M and the smallest aspect ratio by T, the finished plastic pipe then has the aspect ratio M: T, which can preferably be 2 or greater. The extruded tube can be slit and formed into a sheet material having the above aspect ratio. For use in some of the described embodiments, the sheet material can be printed and cut lengthways into pieces the width of which is equal to the length of the edges 20, 21 of the envelope blank of FIG. 4 or the circumferential length of the envelope blank of FIG.
The envelope blanks can be printed with multicolored images on a flexographic press at high speed. As has been found, it is advantageous to provide the blanks on the side opposite the side to be printed with a coating of an anti-static compound. One
An example of such a compound is lauryltrimethylammonium chloride dissolved in a mixture of alcohol and water. This compound is commercially made and sold under the tradename Arquad 12 by the Armor Chemical Division, Armor, Incorporated, Chicago, Illinois. The surface covered with the compound mentioned also causes better adhesion of the plastic to the glass bottle when the sleeve is shrunk onto the glass bottle.
It is important that the great stretching and the shrinking effect coincide with the blank 19 with the direction of its longitudinal edges 22, 23 and with the seamless tube 25 with its circumferential direction. After cutting the sheet material to the desired height, it can be stored in the form of rolls.
The printed rolls are then fed to a cutting device and in this the blanks 29 with the dimensions 22, 23 are cut from the rolls. The blanks 19 are then wound onto the mandrel shown in FIG. 11 to produce the casings.
The density and wall thickness of foamed thermoplastics can be adjusted when the sheets or foils are manufactured. However, the variables mentioned can also be influenced in the further processing of the finished sheets or foils. For example, a polystyrene sheet can be made at a density of up to 1041.2 kg / m3 (65 pounds per cubic foot) depending on the application.
By heating the foamed plastic while it is being applied to the container, further expansion of the plastic and thus a lower material density of the finished coating on the container can be achieved.
example 1
The blanks are made from a sheet material made of foamed plastic with the above-mentioned stretch. Examples of suitable plastics are: copolymers of carboxylic acid with monomers and ethylene, which material is sold in one form under the trade name Surlyn, medium and low density polyethylene, polypropylene, polystyrene, cellulose propionate and cellulose butrate. The thickness of the sheet material is preferably in the range of 0.25 to 0.75 mm (0.01 to 0.03 inches).
It has been found that pipes constructed from a sheet of expanded polystyrene having the elongation described above, a thickness of approximately 0.5 mm (0.02 inch) and a density of 240.3 kg / m3 (15 pounds / cubic foot) very good coatings on beer bottles and other beverage bottles with a capacity of up to half a liter 1 (10 to 12 ounces of liquid). One surface of the foamed material, which has a skin depth of 1.2 times greater than the opposite surface of the material, is arranged adjacent to the mandrel 31 during manufacture of the blank, so that the surface with the greater skin depth forms the inside of the finished casing.
Example II
The blanks are made from a sheet material made of non-foamed plastic, which has the above-mentioned stretching and shrinking properties. The plastics mentioned in Example I can also be used. The preferred thickness of the sheet material is 0.06 to 0.18 mm (0.0025 to 0.007 inches) and is selected according to the function of the coating and the economics of the finished container. In practice, a clear sheet of polystyrene shrink film approximately 0.125 mm (0.005 inch) thick is used to cover beer bottles and other beverage bottles up to one-half liter.
In FIGS. 11 to 17, process steps in the production of containers according to the invention with a seamless protective cover are shown. The sheet material (e.g. one of the sheet materials mentioned in the previous example) is cut into the shape of the blank for the envelope 19 (ie, in a rectilinear shape), provided with an image 24 (either before or after cutting the blank) and on a rotatable Mandrel 31 wound up. The mandrel 31 is attached to a drivable shaft 32 by means of a collar screw 33 and a grub screw 34. The blank
19 is held in place by a vertical series of vacuum ports 35 connected to the hollow center of shaft 32 via vertical passage 36 and radial passage 37.
The dome 31 is arranged concentrically to a stripping sleeve 38 which is carried by a carrier and a vertical spindle 39 (FIG. 12). The blank 19 is held by its leading edge 21 on the mandrel 31 by means of vauum so that when the mandrel 31 rotates, the blank 19 is wrapped around the surface of the cylinder which forms the outer surface of the mandrel 31. The stripping sleeve 38 is out of contact with the blank 19 in its lowest position. The mandrel 31 has the desired size (diameter) in relation to the bottle 10 to which the finished sleeve is to be applied.
When the mandrel 31 has made one revolution, the trailing edge overlaps the leading edge of the blank, so that a cylinder with overlapping edges is formed. A heating device 40 is pressed onto the overlapping areas of the plastic blank and these areas are welded to one another by means of heat and pressure. The nose of the heating device 40 that comes into contact with the blank is coated with Teflon in order to prevent the nose from sticking to the blank 19. The heating device 40 is pressed onto the overlapping areas, and these areas are welded together by the heat and pressure exerted by the heating device, the thickness of the weld seam being substantially less than twice the thickness of the overlap.
This gives an endless or continuous casing with a sharp edge in the overlap weld, the thickness of which corresponds approximately to the thickness of the remaining part of the casing 19. For welding the blank 19, the heating device 40 is brought into and out of contact with the blank 19 at the correct time and in the correct rotational position of the core 31 by means of a carriage. Any dents present in the finished shell, for example a bulge along the weld seam of the shell, can be ironed out after the shell has been shrunk onto the bottle by pressing the lower end of the wrapped bottle against a flat, solid surface, for example against a flat steel plate.
The overlapping edges of the blank can also be connected by means of a hot, molten adhesive which is applied to the inside of the blank 19 in the area between the edge 20 (FIG. 11) and the dashed line A. The heating device 40 activates the adhesive area and creates a glued connection between the overlapping ends of the material on the mandrel 31.
As shown in FIG. 13, a bottle 10 heated to an elevated temperature (higher than 800 ° C.) is brought in axial alignment over the sleeve 19 onto the mandrel 31 and the stripping sleeve 38 is raised so that it is on the lower edge of the sleeve 19 meets and this strips up from the mandrel 31. When the cylindrical shell 19 leaves the mandrel 31, it assumes an elliptical shape as a result of the weld seam. The sleeve 19 is dimensioned such that, in the case of a circular cylindrical shape, it has a diameter which is larger than the largest diameter of the bottle, so that in the case of a circular cylindrical shape it would only sit very loosely on the bottle.
However, due to the elliptical shape of the envelope as a result of the weld seam being in front of it, such an adhesion is obtained between the envelope and the bottle that the envelope is held in place on the bottle.
In Fig. 14, the seat of the sleeve 19 on the bottle 10 is shown.
The best results when shrinking the sleeve onto the bottle are obtained when using a hot bottle, i. a bottle preheated to a temperature in the range of 80 to 1490C (175 to 3000F). When a sleeve made from the polystyrene material mentioned in Examples I and II is used, the temperature of the hot bottle is about 1040C (2200F).
At this temperature, the contour of the shrunk-on casing can also be better adjusted.
The temperature of the hot bottle is to be selected with a given special cover taking into account the plastic material and the thickness of the cover.
However, the thickness of the film from which the casing is made can also be selected, taking into account the temperature of the hot bottle, which can be achieved with the means available in the manufacture of the container according to the invention. In this way, the desired protective function of the coating on the bottle can be achieved at a reasonable cost for the particular packaging for which the finished container is to be used.
15 shows the position of the sleeve 19 on the bottle 10 after the sleeve has been stripped off the mandrel 31, in which position the lower edge of the sleeve extends at a distance 0 below the bottom 17 of the bottle.
The distance 0 is normally about 12 mm, which is sufficient to form the parking ring 18 on the bottom 17 of the bottle.
The stripping sleeve 38 is then pulled down from the position shown in FIG. 15 and the bottle 10 with the applied cover 19 is transported in and through an oven 42 (FIG. 17) hanging on transport tongs 41 (FIG. 16). The oven 42 is designed as an elongated tunnel oven through which hot air is blown vertically from top to bottom during the passage of the bottles provided with the sleeves.
When using the foamed polystyrene shell described in Example I, the air temperature in the oven is approximately 2050C (400 F), at which temperature the shell shrinks tightly onto the bottle 10 within 4 to 15 seconds, forming the stop ring, so that the temperature shown in FIG. 1 assembled container is obtained. If hot air is used to cool the tunnel oven 42, the shorter time of the above-mentioned time range is sufficient to shrink the casing onto the bottle. If the sleeve is shrunk onto a heated bottle in an oven with still air at 2050C (4000F), it takes 6 to 15 seconds.
The air temperature in the oven 42 is to be selected according to the desired production speed and the plastic material of the shell to be shrunk on. For example, the polyethylene envelope mentioned in Example II requires a heat treatment of 30 seconds with still air at 315 cm (6000 ° F) in the oven. Most shrinkable thermoplastics can be shrunk on at reasonable production speeds at oven temperatures of 80 to 4270C (175 to 8000F). By using preheated bottles, production can be increased and a better result can be obtained. The bottle temperature is 80 to 1490C (175 to 3000C) depending on the plastic material and case thickness.
When the sleeve 19 has been shrunk tightly onto the bottle 10, the container consisting of bottle and sleeve is removed from the oven. Since the vertical overlap weld seam along the axial dimension of the casing has a different thickness and / or density than the adjacent areas consisting of a single film layer, a bulge or thickening occurs at the abutment ring 18 on the bottom 17 of the container. By pressing the parking ring downwards against a flat, rigid surface, such as a flat steel plate, this bulge or thickening can be ironed out and a flat, ring-shaped parking area for the container can be obtained. The container according to the invention produced in this way can now be filled with the product to be transported and closed with a closure, as is shown in FIG.
The seamless sleeve 25 can be applied and shredded onto the bottle 10 in the same way as the sleeve 19 with the weld seam.
The containers according to the invention were tested and compared with other known glass containers.
The results given below show that the containers according to the invention have a significantly greater strength than the known containers.
283 gr (10 ounce) capacity containers of the form shown in Figure 1 were filled with carbonated liquid and sealed under a pressure equal to 4.5 times the volume of gas. The properties of these containers according to the invention were compared with those of known glass bottles which were produced in the same way and consisted of the same material, had the same size and were filled with the same product as the glass bottle bodies 10 of the containers according to the invention. For comparison, the known glass bottles received the known metal oxide coating on the outside. The containers according to the invention did not receive such a coating. 24 bottles, 12 of each type, were tested.
The filled bottles were dropped from ever greater heights onto an 18 mm (3/4 inch) thick steel plate until they broke. The falling took place in such a way that the bottles hit the steel plate at certain points on their outer wall. The following results are mean values.
Mean value of the highest survival points of impact glass bottles glass bottles without cover with cover bottom 109.2 cm 135.1 cm side wall 63.9 cm 103.6 cm
During the tests it was found that when the bottles were broken, the casings 19 of the bottles according to the invention held 34 to 37% more glass in place than was the case with the known meshes. This shows that the present invention increases the safety when breaking glass bottles.
Other containers according to the invention were subjected to the CONBUR IMPAC IEST standard (this test is described in ASTM Part 15, April 1970 D-880-68). A number of round liqueur bottles filled with water with a capacity of 0.9 liters (4 / quart) were placed next to one another without dividers in conventional cardboard boxes. The bottles were provided with sleeves 25 (FIG. 5) which covered a wall area similar to that of the bottle according to FIG. The results showed the greater strength of the containers according to the invention compared with containers in cardboard boxes provided with separating elements.
18 and 19 show further forms of containers according to the invention. The glass bottle 50 shown in FIG. 18 has a bottle part 51 with raised ribs 52. The sleeve blank 19 'for this bottle has a rectilinear shape, similar to that of the previously described blank 19. The blank 19' is opened in the manner already described the bottle 15 is applied so that the finished casing 19 ′ rests tightly on the ribs and on the depressions of the bottle part 51 formed between the ribs. The sleeve 19 'is subject to a relatively strong shrinkage, so that the original diameter of the sleeve determined by the mandrel 31 is based on the different diameters of the neck part, the bottle part with the ribs 52, the curvature at the lower edge and the bottom of the bottle 50 decreased.
This large amount of shrinkage has the effect that the casing sits tightly on the bottle, but without reducing the height dimension 20, 21 of the blank. This is achieved by the described stretching of the film from which the casing is made.
19 shows another container according to the invention with an irregularly shaped bottle body 60 which comprises a bottle part with a shoulder 61. The shoulder 61 has the largest diameter of the bottle. Near the bottom of the bottle is an annular bottle area 62 with a diameter similar to the diameter of the shoulder 61. Between the shoulder 61 and the lower convex bottle area 62 there is a concave area 63 of smaller diameter. Essentially, the bottle 60 is in the shape of an hour glass. The sheath 19a is again made from a rectilinearly delimited blank made of a foamed or non-foamed, shrinkable sheet-shaped plastic material.
The sleeve 19a is suitable for bottles with an hourglass shape, such as bottle 60, or for square or flat bottles, such as are used for certain products. In the case of the bottle 60, the areas 64 cause a constricting effect along the container wall, and the like.
the sleeve 19a is tightly shrunk onto the side wall and the bottom wall of the bottle 60.
In the case of the container according to FIG. 9, an adhesive coating can be used on the inside of the envelope 19b. When the blank for the shell 19b is produced, that side of the blank which later forms the inside of the shell is coated with a hot, molten adhesive. As a result, a firm, overlapped seam is obtained during the production of the casing (see FIG. 12), wherein instead of the heating device 40, a press shoe can be pressed onto the edges to be connected.
When the warm bottle, which was still at a temperature of about 1040C (22001) from the time of manufacture, has been wrapped up to the full height shown in FIG. 9, the bottle is placed in the oven, whereby the residual heat of the bottle 10 and the oven heat (2050C) during the shrinking of the sleeve activates the adhesive on the inside of the sleeve and bonds the shrunk sleeve firmly to the bottle. In this embodiment, when the bottle is broken, 60 to 70% of the glass fragments remain in their place within the envelope, which provides greater security against loose glass fragments than in the embodiment according to FIG. 1.
Suitable film-shaped or foamed thermoplastics with a diameter, length, width, surface hardness and / or thickness such that effective, economical and practical protective coatings are obtained can be selected for every type of bottle and for every intended use of these bottles.
The present invention enables the creation of protective coatings made of a ring-shaped, shrinkable, thermoplastic material on bottles, which coatings protect at least the so-called contact points of the bottles (the largest or bulged side wall parts) and the installation surface at the bottom of the bottles. The use of the covers covering larger parts of the bottle surface results in additional advantages, for example the possibility of preprinting the covers, the elimination of the problem of cardboard dust as well as insect contamination and foreign matter in the case of containers packed under vacuum, the need for separating elements in transport cartons and finally and not of the least importance, the holding back of pieces of glass when a bottle breaks.