DE2559155A1

DE2559155A1 - Flaschenartiger einweg-behaelter und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2559155A1
Application number: DE19752559155
Authority: DE
Inventors: Anders Ruben Rausing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-03
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1976-07-15
Also published as: SE7514253L; GB1507572A; NL7600021A; SE420473B; DE2559155B2; FR2296570A1; CH590760A5; CA1040558A; DE2559155C3; FR2296570B1; US4014724A; DE7541733U

Description

Patentanwälte « _ - q ^ - ™

Dipl. Insr. Hans-Jürson Müller Z O O C7 IOD

' RK 313125 HJM/H

Dipl. Insr. Hans-Jürson Müller

Dr. rer.'nat Thomas Berendt RK 313-125 - HJM/H

D 8 München 80 Luaie-Grahn-Straße 38

Anders Ruben Rausing, Via Kenia 22 - 24, Rom (Italien^

Flaschenartiger Einweg-Behälter und Verfahren zu dessen

Herstellung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen flaschenartigen Einweg-Behälter sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

In der Verpackungstechnik ist es bekannt, Glasflaschen durch ähnliche, aus Kunststoff hergestellte Flaschen zu ersetzen. Besonders für billige Weine stellt man oft Flaschen aus Kunststoff bzw. Plastik her, und zur Herstellung einer solchen Flasche, die genügend steif und gasdicht ist, wird meistens PolyvinylChlorid verwendet, das durch Blasen oder Tiefziehen relativ leicht formbar ist. Polyvinylchlorid hat aber hinsichtlich des Umweltschutzes große Nachteile, weil bei Verbrennung von Polyvinylchlorid giftiger und aggressiver Chlorwasserstoff gebildet wird. Wegen der Nachteile des Polyvinylchlorids hat man diesen Stoff in gewissen Ländern als Verpackungsmaterial verboten, und daher ist es wichtig, zu versuchen, ein Ersatzmaterial für Polyvinylchlorid zu finden. Andere Kunststoffe, die ebenso gute oder bessere Dichtigkeitseigenschaften als Polyvinylchlorid haben und durch Blasen oder Tiefziehen geformt werden können, sind zwar vorhanden, ihre Benutzung ist aber bisher kommerziell nicht möglich gewesen, weil sie sehr teuer sind und das Material außerdem eine relativ große Sprödigkeit aufweist, wordurch das Risiko aufkommt, daß aus diesem Material hergestellte Flaschen, wenn sie bei Transport und Hantierung Schläge oder Stöße auszuhalten haben, zerplatzen.

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Die vorerwähnten Nachteile werden bei einem erfinchingsgemässeii Behälter· vermieden., der dadurch g-ekermzelehnet ist, dass der Behälterkörper einen zylindrischen Mantelteil mit hauptsächlich kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, einen Bodenteil mit einem mit dem Mantelteil zusammenhängenden, eingebogenen Flansch, eine dem erwähnten Flansch angesiegelte, zentrale Platte und einen oberen, flaschenhalsähnlichen, sich verjüngenden Teil mit einer Öffnungsfläche, die wesentlich kleiner ist, als die Durchschnittsfläche des zylindrischen Behälterteils, aufweist. Die Erfindung ist auch durch die Art der Herstellung des erwähnten Behälters gekennzeichnet, indem ein planer Zuschnitt aus Verpackungsschichtstoff, der drei Zonen aufweist, nämlich teils eine Zwischenzone, zu der mindestens zwei bei Wärme schrumpfbare Schaumstoffschichten gehören, denen bei Herstellung eine solche Streckung beigebracht worden ist, dass die einzelnen Zellen des Schaumstoffes länglich oder linsenförmig sind und dass zwischen den erwähnten Schaumstoffschichten Schichten aus homogenem oder fibrösem Material, beispielsweise Plast, Papier, Metallfolie oder Glas, angeordnet sind, und teils zwei äussere Zonen, die schrumpfbaren Schaumstoff ohne zwischenliegende Schichtstoffe aufweisen, wobei der erwähnte, drei Schichtstoffzonen aufweisende Zuschnitt mit Hilfe eines ersten Dorns zu einem Rohr mit gewünschteem Querschnitt und gewünschter Form umgebogen wird und das Rohr dadurch zustandekommt, dass überlappende Kantenzonen des Zuschnitts miteinander versiegelt werden, wonach der Zuschnitt von ersten Dorn abgezogen und einem zweiten Dorn aufgesetzt wird, der so profiliert ist, dass er einen oberen, flaschenhalsähnlichen leil eines Behälters mit entsprechender Form und Grosse aufweist, wobei das erwähnte Rohr so auf dem erwähnten zweiten Dorn angebracht wird, dass die Teile des Verpackungs schichtstoifes, die keine Zwischenschicht aufweisen, sich an den Zonen des erwähnten zweiten Dorns befinden, dem die gleiche Form beigebracht worden ist, wie sie der obere flaschenähnliche Teil der Verpackung hat, und dass schliesslich die Teile des gebildeten Rohres, die den profilierten Teil des zweiten Dorns decken, soweit erwärmt werden, dass der Schaumstoff bis zum genauen Anschluss an die Kontur des Dorns eingeschrumpft wird.

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Eine Ausführungsart dez¹ Erfindung wird nachstehend unter Hi auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen stark vergrösserten, gebrochenen Querschnitt eines Schichtstoffzuschnitts für den erfindungsgemässen Verpackung^behälter,

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Zuschnitt, der zu einem fubu;: mit zirkularzylindrischem Querschnitt umgebogen ist, Fig. 3 im Durchschnitt, wie der zirkularzylindrische Tubus- auf einem Dorn angebracht worden ist, um einen Teil des Zylinders durch Schrumpfung zu einem flaschenhalsähnlichen Teil zu formen, Fig* M- einen stark vergrösserten Querschnitt eines Schaumstoffes, der bei Herstellung zu dem Zwecke gestreckt worden ist, um den einzelnen Zellen eine längliche oder linsenartige Form zu geben, Fig. 5, wie dem Zylinder, der einen flaschenhalsähnlichen Teil erhalten hat, durch Einschrumpfung der Kantenzone des Zylinders über einem zusammenlegbaren Dorn ein Bodenflansch beigebracht worden ist,

Fig. 6 einen Durchschnitt des Verpackungsbehälters, nachdem dieser eine Bodendeckplatte erhalten hat,

Fig. 7, wie die Mündung des flaschenhalsähnlichen Teiles mit einem vorzugsweise planen Werkzeug bearbeitet wird, um einen planen und für alle derartigen Verpackungsbehälter gleichartigen Mündungsteil zustandezubringen,

Fig. 8 einen Durchschnitt des fertigen Verpackungsbehälters, nachdem dieser gefüllt worden ist und eine Verschlusskapsel erhalten hat.

In Fig. 1, die einen stark vergrösserten, gebrochenen Zuschnitt eines zur Herstellung des erfindungsgemässen Verpackungsbehälters vorgesehenen Schichtstoffes zeigt, ist eine äussere Schaumstoffschicht des Schichtstoffes mit 1 und eine innere, zwischenliegende Schicht, die Teil I des Schichtstoffes bedeckt, mit 2 bezeichnet worden. Zwischenschicht 2 kann aus einem homogenen oder fibrösen Material bestehen, beispielsweise homogenem Plast, Metallfolie, Glasfolie oder Papier, und die erwähnte Zwischenschicht 2 dient dazu, dem Schichtstoff Festigkeit zu geben, wobei gleichzeitig die Zugfestigkeit von Schaumstoffschicht 1 wesentlich verbessert

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wird, unter der Voraussetzung, dass zwischen Zwischenschicht 2 und den äusseren Schaumstoffschichten 1 gute Adsorption besteht.

Nachfolgend wird angenommen, dass Schaumstoffschicht 1 aus Polystyrol-Schaumstoff besteht, der im Strangpressverfahren hergestellt und dem bei Herstellung in der Absicht eine Streckung beigebracht worden ist, die zum Schaumstoff gehörenden Blasen oder Zellen so zu formen, dass sie länglich oder linsenartig werden, abhängig davon, ob die Streckung in einer oder in zwei Richtungen erfolgt ist. Schaumstoff 1 wird aus dem Grunde so gestreikt weil das Material hierdurch unter Wärmeeinwirkung schrumpfbar wird, was zu bedeuten hat, dass das Material leicht über einem Dorn formbar ist, falls man gleichmässig und soviel Wärme zuführt, dass der Plaststoff erweicht, wobei die länglichen oder linsenförmigen Zellen bestrebt sind, eine sphärische Form anzunehmen. Dieses Phänomen ist in Fig. H veranschaulicht worden, die eine der Schichten 1 aus Schaumstoff zeigt, die längliche oder linsenförmige Zellen 7 hat, die in Fig. H in starker Vergrösserum· und nicht masstabsgemäss wiedergegeben sind. Aus Fig. 4 geht hervor, dass ein Teil von Schaumstoffschicht 1 zu einem Flansch 17 eingeschrumpft worden ist und dass die einzelnen Zellen in diesem eingeschrumpften Flansch sphärische Form haben.

Auf Fig. 1 zurückkommend, so wird hier gezeigt, dass der Zuschnitt in drei Zonen aufgeteilt ist, nämlich eine Zwischenzone 1, die sowohl die äussere Polystyrolschaumstoffschicht 1, als auch die zwischenliegende Schicht 2 enthält, sowie die äusseren Zonen II und II-I, die keine Zwischenschicht 2 enthalten» Um die Gasdichtigkeit des Zuschnittes zu verbessern, wird gezeigt, dass die eine Aussenseite des Zuschnitts einen gasdichten Belag, beispielsweise aus Polyvinylidenchlorid hat, das unter der Warenbezeichnung SARAN im Handel ist, oder aus einem Acrylnitrilplast des Typs, der unter der Warenbezeichnung BAREX verkauft wird. Da sich diese Stoffe durch Flächenverschmelzung nicht direkt mit der Polystyrolschaumstoffschicht 1 vereinen lassen, müssen sie mittels einer Art Bindemittel angebracht werden, das sowohl am Schaumstoff, als auch an Belagschicht 21 anhaftet.

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In Fig. 2 ist dargestellt, wie der Zuschnitt gemäss Fig. 1 ^u einem Rohr mit zirkularzylindrischem Querschnitt umgebogen wird. Diesen Arbeitsvorgang führt man zweckmässigst mit Hilfe eines zirkularzylindrischen Dorns aus, wonach die überlappenden Kanten teile 4 des Zuschnitts durch Wärmeversiegelung in einer dichten und mechanisch haltbaren Naht miteinander versiegelt werden. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das gebildete Rohr 3 in die bereits erwähnten Zonen I, II und III aufgeteilt, wobei der zwischenliegende Teil I eine zwischen den Schaumstoffschichten 1 angeordnete Zzwischenschicht 2 aus einem homogenen oder fibröst-r Material aufweist, was bereits im Beispiel erklärt worden ist. Nach Formung und Versiegelung wird Rohr 3 von seinem Spuldorn abgezogen und einem zweiten Dorn 18 aufgesetzt, der einen profilierten, flaschenhalsartigen Teil 6 hat. Bei Aufsetzung von R(Ii: 3 auf Dorn 18 wird dafür gesorgt, dass Rohr 3 so am Dorn angebracht ist, dass Zone II von Rohr 3 den erwähnten, profilierten Teil 6 des Dornes 18 umgibt, während die Zonen I und III dicht an den übrigen Teilen des Dorns anliegen. Nach Aufsetzung von Rohr 3 auf Dorn 18 wird Zone II mit Hilfe von Wärmequellen, vorzugsweise Heissluftdüsen 9, gleichmässig erwärmt, wobei Zone II von Rohr 3 zum genauen Anschluss an den profilierten Teil 6 des Dorns 18 eingeschrumpft wird. In Fig. 3 ist die eingeschrumpfte Lage der zu Rohrteil 5 gehörenden Zone II mit der Markierung 5' gekennzeichnet. Nach Formung des flaschenhalsähnlichen Teils Ό' wird Rohr 3 von Dorn 18 abgezogen und statt dessen ein zusammenlegbarer Dorn 13 in den Teil von Rohr 3 eingesetzt, der mit III gekennzeichnet ist. Bei Einführung des Dorns 13 sorgt man dafür, dass sich der abstehende Teil 12 von Rohr 3, entsprechend Zone III, ausserhalb von Dorn 13 befindet, wonach Kantenzone 12 mit Hilfe von Heissluftdüsen 9 soweit erwärmt wird, dass die Kantenzone 12, die keine Zwischenschicht 2 enthält, zur Bildung eines Flansches 12', der an der Aussenseite des zusammenlegbaren Dorns 13 anliegt, zum Schrumpfen gebracht wird. Nach Abschluss des Schrumpfvorganges wird Dorn 13 zusammengelegt, indem seine Teile zur Lage 13' zusammengeführt werden, wonach Dorn 13 durch Loch 18, das von Flansch 12' begrenzt ist, herausgezogen wird. Am zentralen Teil 11 des Rohres, der Zone I des Zuschnitts entspricht, ist keine Schrumpfungsdeformation erfolgt, die von

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der zwischenliegenden Schicht 2 erschwert, oder ganz unmöglich gemacht würde.

In Fig. 6 wird gezeigt, wie am flaschenähnlichen Behälter, der den eingeschrumpften Flansch 12' erhalten hat, eine Bodendeckplatte 14 angebracht wird, die mittels Wärmeeinwirkung an Flansch 12' angesiegelt, oder mit Hilfe einer Art Bindemittel mit diesem verbunden wird. Zur Verstärkung der Gasdichtigkeit kann es angebracht sein, Deckplatte 14 aus dem gleichen Schichtstoff herzustellen, der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist, wobei die zwischenliegende Schicht aus einem gasdichten Material , beispielsweise Glasfolie oder Metallfolie, bestehen kann. Die in Fig. 6 dargestellte Flasche hat nun ihre äussere Form erhalten, bei Einschrumpfung von Halsteil 10 ist jedoch eine etwas ungleichmässige Mündungskante gebildet worden, die zur direkten Anbringung von Deckstreifen oder Kapseln ungeeignet ist. Daher muss der geformte flaschenähnliche Verpackungsbehälter weiterbearbeitet werden, was gemäss Fig. 7 erfolgt, indem ein erhitztes Werkzeug 16 an Mündungsteil 1.0 angepresst wird, wobei der Schaumstoff zu einem wulstartigen Ringi5vorzugsweise mit planer Oberseite, geformt wird. Durch diese Formung erfolgt auch eine Verdichtung des Materials, indem etliche Zellen zum Kollaps gebracht werden, was zu bedeuten hat, dass die Mündung fest wird und sich nun auch gut zur Aufsetzung von gefalzten Kapseln eignet. In Fig. 8 wird schliesslich dargestellt, wie dem flasehen'ihn L i ulu-u Verpackungsbehälter eine Kapsel 19 aufgesetzt worden ist, die im gezeigten Falle um die Mündung herum gefalzt, mit Hilfe eintm unbrechbaren Versiegelungslackes aber auch mit der oberen, planen Zone des Mündungsteiles wärmeversiegelt ist. Um die Entfernung der Kapsel zu erleichtern, wenn der.Inhalt des Verpackungsbehäiters zugängig gemacht werden soll, weist die Kapsel ein Abzugende 20 auf, mit dessen Hilfe sich Kapsel 19· abreissen lässt.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass die hier gezeigte Ausführungsart der Erfindung nur eine mögliche Ausführungsart veranschaulichen soll und dass man, ohne Abweichung vom Rahmen des Erfindungsgedankens, sowohl die Flaschenform, als auch die Art der Verpackungsherstellung abändern kann. Somit kann die Flasche, je nach Bedarf, einen längeren oder kürzeren Hals erhalten, und es ist auch möglich, den Bodenteil anders als hier angegeben zu formen, beispielsweise durch direkte Wärmeversiegelung einer

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Deckplatte an den unteren Teil der Flasche ohne vorherige Einschrumpfung eines Flansches. Es ist jedoch erwiesen, dass eine bedeutend grössere Steifheit und Festigkeit erzielt werden kann, wenn man zuerst den gezeigten und beschriebenen Flansch zustandebringt. Der zusammenlegbare Dorn 13 kann in vielfacher Weise konstruiert sein, zum Beispiel von einer schirmartigen Vorrichtung bis zu einer Anordnung, die nahezu mit einer Kamerablende vergleichbar ist, da aber die praktische Formung von Dorn 13 für die vorliegende Erfindung überhauptkeine Bedeutung hat, ist hier nur ein schematisches Beispiel angeführt worden. Auch die gezeigte Kapsel soll nur als Beispiel für eine möglieh.' Lösung dienen, und an und für sich besteht die Möglichkeit, jede beliebige Kapselvorrichtung im flaschenähnlichen Behälter anzubringen.

Es ist erwiesen, dass der hier beschriebene, flaschenähnliche Behälter sehr leicht ist, was beim Transport vorteilhaft ist, und dass er in automatischen Maschinen mit grosser Produktionskapazität hergestellt werden kann. Da ausserdem Polystyrolschaunr stoff relativ billig ist, hat der Verpackungsbehälter gute Konkurrenzkraft im Vergleich zu anderen Einweg-Verpackungsarten für Wein,und ausserdem steht fest, dass der Verpackungsbehälter dem Wein einen genügenden Gasschutz bietet und dass sich der Verpackungsbehälter so formen lässt, dass sein Aussehen ansprechend wirkt. Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Verpackungsbehälter zur Verpackung anderer Produkte als Wein benutzt werden, und im Prinzip können alle flüssigen und auch pulverförmigen Produkte in dem Verpackungsbehälter zur Verpackung kommen.

- Patentansprüche

- Schutzansprtiche

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Claims

Patentansprüche

1. Flaschenähnlicher Einweg-Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterkörper einen zylindrischen Mantelteil mit hauptsächlich kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, einen Bodenteil mit einem mit dem Mantelteil zusammenhängenden, eingebogenen Flansch, eine dem erwähnten Flansch angesiegelte, zentrale Platte und einen oberen, flaschenhalsähnlichen, sich verjüngenden Teil mit einer Öffnungsfläche, die wesentlich kleiner ist, als die DurchschnittsflächeyÖes zylindrischen Behälterteils aufweist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erwähnte Bodenteil sowie der obere, flaschenartige Teil durch Schrumpfmg über Dorne geformt ist.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte obere, flaschenhalsähnliche Teil eine EntleerungsÖffnung aufweist, die dichtend mit einer Kapsel oder einem Verschlußdeckel überdeckt ist.

4. Verfahren zur Herstellung des Behälters nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

schicht ein planer Zuschnitt aus VerpackünfeS^stoff verwendet wird, der drei- Zonen aufweist, nämlich teils eine Zwischenzone, zu der wenigstens zwei bei Wärme schrumpfbare Schäumstoffschichten gehören, denen bei Herstellung eine solche Streckung beigebracht worden ist, daß die einzelnen Zellen des Schaumstoffs länglich oder linsenförmig sind, und daß zwischen den erwähnten Schaumstoffschichten Schichten aus homogenem oder fibrösen Material, beispielsweise Kunststoff, Metallfolie, Glas, Gläsfaser oder Papier, angeordnet sind und teils zwei äußere Zonen, die schrumpfbaren Schaumstoff

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ohne zwischenliegende Schichtstoffe aufweisen, wobei der erwähnte, drei Schichtstoffzonen aufweisende Zuschnitt mit Hilfe eines ersten Domes zu einem Rohr mit gewünschtem Querschnitt und gewünschter Form umgebogen wird und das Rohr dadurch zustandekommt, daß überlappende Kantenzonen des Zuschnitts miteinander versiegelt werden, wonach der Zuschnitt vom ersten Dorn abgezogen und einem zweiten Dorn aufgesetzt wird, der so profiliert ist, daß er eine dem oberen, flaschenhalsähnlichen Teil eines Behälters entsprechende Form und Größe aufweist, wobei das erwähnte Rohr so auf dem genannten zweiten Dorn angebracht wird, daß sich die Teile des Verpackungsschichtstoffes, die keine Zwischenschicht aufweisen, an den Zonen des erwähnten zweiten Dorns befinden, denen die gleiche Form beigebracht worden ist, wie die des oberen, flaschenähnlichen Teils der Verpackung, und daß schließlich die Teile des gebildeten Rohres, die den profilierten Teil des zweiten Dorns decken, soweit erwärmt werden, daß der Schaumstoff bis zum genauen Anschluß an die Kontur des Dorns eingeschrumpft wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Schrumpfformung hergestellte, flaschenhalsähnliche Oberteil des Behälters zur Bildung einer planen, Begrenzungskantenflächen aufweisenden Entleerungsöffnung abgeschnitten wird, die durch einen Deckelverschluß, der den erwähnten planen Flaschen aufgeklebt oder an diese angesiegelt wird, verschlossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Schrumpfformung hergestellte, flaschenhälsähnliche Oberteil des Behälters zur Bildung einer Behältermündung in gewünschter Form und Größe mit Hilfe eines erhitzten Formstempels formgepreßt wird.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil des Behälters dadurch gebildet wird, daß das vom zweiten Formdorn abgezogene, mit flaschenhalsähnlichem Teil versehene Rohr mit einem in den Endteil des Rohres einführbaren und zusammenlegbaren Dorn zusammengeführt wird, mit dessen Hilfe eine äußere Zone des Schichtstoffzuschnittes durch Schrumpfung zu einem nach innen gehenden Flansch geformt wird, indem der erwähnten Randzone Wärme zugeführt wird, wonach der Dorn zusammengeklappt und durch das von den Flanschkanten abgegrenzte Loch herausgenommen wird, das danach mit einer an dem erwähnten Flansch angesiegelten Deckplatte überdeckt wird.

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