DE7917687U1

DE7917687U1 - Papierbehaelter der aus einem Mantelteil und einem Bodenteil zusammengesetzt ist

Info

Publication number: DE7917687U1
Application number: DE19797917687
Authority: DE
Original assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1983-09-29

Description

Glawe, Delfs, Molj;.&'eartVier' V ρ 9282/79 - Seite 3

Beschreibung

t>ie Erfindung bezieht sich auf einen Papierbehälter, der aus einem Mantelteil und einem Bodenteil längs einer Bodennaht zusammengesetzt ist, in welcher ein Hantel rand um einen aus der Bodenebene im wesentlichen eenkrecht herausgefalteten Bodenrand herumgelegt und damit verpreßt ist.

(Bekannte Papierbehälter dieser Art, wie sie als Papierbecher im Gebrauch sind, haben einen zylindrischen oder schwach konischen Mantel und einen Boden, der in demjenigen stadium, in welchem er in den Mantel eingesetzt wird, einen senkrecht von der Bodenfläche nach unten vorstehenden Rand, eine sog. gezogene Zarge, aufweist. Er wird in das Ende des Mantels mit nach Außen weisendem Rand so eingesetzt, daß der Mantel über den Bodenrand ein wenig hinaussteht. Danach wird dieser hinausstehende Mantelrand nach innen um den IBodenrand herumgefaltet. Anschließend werden beide !Ränder in radialer Richtung miteinander verpreßt, wobei ein auf der Materialoberfläche befindliches Klebmittel aktiviert werden kann. Die radiale Verpressung lhat verschiedene maschinentechnische und verfahrensmäßige Nachteile.

Ferner ist es bekannt, eine einfache, flache Bodenscheibe mit dem Mantel dadurch zu verbinden, daß ein unten über die Bodenscheibe überstehender Mantelrand radial nach innen geschlagen wird und durch in Axialrichtung wirkende Pressung mit der Bodenscheibe ver-

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bunden wird. Eine solche Verbindung ist jedoch unschön und läßt die Schnittkante der Bodenscheibe gegenüber dem Behälterinhalt ungeschützt. Sie eignet sich daher nur für Behälter für trockenes Gut und geringe Ansprüche an das Aussehen und die Festigkeit des Behälters.

Schließlich ist es bekannt, den Mantelrand und den senkrecht vom Boden nach unten vorstehenden Bodenrand miteinander zu verbördeln, ohne diese Teile jedoch miteinander zu verpressen. Eine solche Verbindung ist nicht dicht und hat auch nur begrenzte Stabilität. Jedoch eieht sie gut aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Papierbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Bodennaht eine feste und dichte Verbindung von Boden und Mantel, gutes Aussehen, gute Stabilität auch gegenüber von außen auf die Bodenkante einwirkenden Kräften bei einfacher und leichter Herstellbarkeit gewährt .

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Danach verlaufen der Mantelrand und der Bodenrand, ausgehend von der Bodenebene, zunächst parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur Bodenebene nach unten, krümmen sich dann nach innen und zur Unterseite des Bodens hin, bevor zumindest der Mantelrand eine Biegung im entgegengesetzten Krümmungssinn macht, um etwa parallel zum Boden nach innen zu verlaufen, bis er schließlich eine Wendung um 18o° macht, um am Boden

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anliegend nach außen zu verlaufen. Dabei ist zweckmäßigerweise ein Teil des Bodenrandes zwischen den in entgegengesetzter Richtung im wesentlichen parallel zum Boden verlaufenden Mantelrandabschnitten eingeschlossen und mit diesen preßverbunden. Wenigstens soll der vom Boden entfernte Mantelrandabschnitt mit dem eingeschlossenen Bodenrandteil preßverbunden sein. In diesem Bereich liegt nämlich die im allgemeinen plastbeschichtete Innenseite des Mantelmaterials an der im allgemeinen ebenfalls plastbeschichteten, der Bodenoberseite entsprechenden Fläche des Bodenrands an, wobei die beiden Thermoplastschichten durch Wärme-, Ultraschall- oder Hochfrequenzeinfluß unter Pressung miteinander verbunden werden können. Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Behälterausbildung für die Verbindung mittels Ultraschall, da diese im allgemeinen eine Ultraschallrichtung senkrecht zu den Sonotroden und senkrecht zu den miteinander zu verbindenden Schichten verlangt.

Die Verbindung zwischen Boden- und Mantelrand in dem erwähnten Bereich ist auch deshalb vorteilhaft, weil dieser Bereich in dem durch die Bodennaht gebildeten Labyrinth vom Becherinnern aus vor der Schnittkante des Bodens liegt und diese daher vor dem möglicherweise flüssigen Behälterinhalt geschützt wird. Jedoch können Selbstverständlich auch noch an anderer Stelle Oberflächenverbindungen zwischen den beteiligten Werkstoffen vorgesehen sein, beispielsweise zwischen dem Mantelrand und der Unterfläche des Bodens.

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Die erfindungsgemäße Bodenverbindung läßt sich sehr leicht herstellen, nämlich dadurch, daß zunächst ein Bördelwulst gebildet wird, in welchem der Mantelrand den Bodenrand umfaßt, und anschließend der radial innenliegende Teil des Bör-delwulsts axial verpreßt wied. Daher begrenzt sich die Preßverbindung auf diesen verpreßten, radial innen liegenden Teil der Bodennaht, dessen Materialschichten im wesentlichen parallel zur Bodenfläche verlaufen. Demgegenüber erhalten die weiter außen liegenden Teile der Bodennaht die Gestalt eines Wulstes_# der vom Preßdruck nicht unmittelbar erfaßt wurde und daher eine äußerst glatte, abgerundete und ansehnliche Oberfläche bildet. Dabei können die Maßverhältnisse so getroffen werden, daß dieser stehenbleibende Wulst gleichwohl in sich stark verdichtet wird und die in ihm enthaltenen Schichten sich eng aneinander legen, um dadurch ein die Dichtheit des Behälters verbesserndes Labyrinth zu bilden und außerdem ein Bauelement hoher Festigkeit gegenüber Kräften aller Richtungen zu bilden.

Zweckmäßigerweise übergreift der am Boden anliegende Abschnitt des Mantelrands den Bodenrand, um diesen auch formschlüssig gegenüber einem Anheben des Bodens gegenüber dem Mantel zu sichern.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel veranschaulicht.

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Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Behälter,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Bodennaht in demjenigen Herstellungsstadiuin_f in welchem der Mantelrand und der Bodenrand miteinander verbördelt sind, während

Fig. 3 und 4 unterschiedliche Endquerschnitte dieser Bodennaht veranschaulichen.

Der Behälter besteht aus einem Mantel 1 und einem Boden 2, die im Bereich der Bodennaht 3 miteinander verbunden sind. Mantel und Boden bestehen aus Papier oder einem ähnlich verarbeitbaren Flachmaterial wie beispielsweise Polystyrolschaumfolie. Bei der Verwendung von Papier ist dieses zweckmäßigerweise mit thermoplastischem Material beschichtet, und zwar zumindest auf der Innenseite von Mantel und Boden. Häufig ist eine solche Beschichtung auch auf der Außenseite vorgesehen. Bei der Verwendung von Polystyrolschaumfolie ist eine solche Beschichtung nicht erforderlich, da das Material als solches thermoplastisch ist und daher seine Oberflächen miteinander thermoplastisch verschweißt werden können.

Der Mantel 1 mag gewickelt oder auf andere Weise hergestellt sein. Im Beispiel ist er zylindrisch. Der Boden ist aus einem gesonderten Zuschnitt hergestellt, der am Umfang mit einem gezogenen Rand versehen wird. Nach dem Einsetzen des Bodens in den Mantel werden der Mantelrand und der Bodenrand gemäß Fig. 2 in bekannter Weise miteinander verbördelt, so daß der Mantelrand 4 den Bodenrand 5

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umfaßt. Anschließend gelangt der Becher in ein axiales Preßwerkzeug, dessen beide gegeneinander wirkenden Preßelemente 6 und 7 in Fig. 1 schematisch angedeutet sind. Dabei hat die Preßfläche des Preßelements 6, die am Boden 2 anliegt, nahezu dieselbe Querschnittsfläche wie der Boden selbst. Sie reicht also ohne wesentlichen Abstand bis an die Mantelinnenfläche heran. Demgegenüber ist der Durchmesser des Preßelements 7, das von der Unterseite her wirkt, etwas kleiner, so daß der Bördelwulst gemäß Fig. 2 nicht über seine gesamte Breite erfaßt wird, sondern nur in einem inneren, konzentrisch umlaufenden Streifen, dessen Breite in Fig. 3 bei 8 angedeutet ist. Hingegen bleibt die äußere Breite 9 vom Preßwerkzeug unbeaufschlagt. Sie kann, falls erforderlich, radial außen abgestützt werden, um sich nicht unerwünscht auszuweiten. Im Normalfall wird dies jedoch nicht erforderlich sein.

Durch die Pressung im Bereich 8 werden die in diesem Bereich liegenden Teile des Bördelwulsts im wesentlichen parallel zum Beden 2 zusammengequetscht, so daß sich im Beispiel gemäß Fig. 3 schließlich drei Abschnitte unterscheiden lassen, nämlich ein etwa parallel zum Boden 2 verlaufender, zum Bodenzentrum gerichteter Abschnitt 1o des Mantelrands, dessen an der Bodenunterseite anliegende Fortsetzung 11, wobei diese beiden Abschnitte durch den Kurvenabschnitt 12 miteinander verbunden sind, sowie der zwischen den Abschnitten 1o und 11 eingeschlossene Teil 13 des Bodenrands. Dabei wird zumindest zwischen den Abschnitten 1o und 13 eine oberflächliche Siegelungsverbindung geschaffen, die die

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Schnittkante des Bodenrands vor den Inhaltstoffen des Behälters schützt. Es kann aber auch, je nach Materialbeschichtung, eine Siegelungsverbindung zwischen den Abschnitten 11 und 13 und/oder zwischen dem Abschnitt 11 und der ünterflache des Bodens 2 zustande kommen. Insbesondere die letztere Siegelungsverbindung kann für die Stabilität der Bodennaht besondere Bedeutung haben. Sie schützt auch die Schnittkanten des Mantelrc^ids und des Bodenrands vor von außen einwirkender Feuchtigkeit.

Im Bereich 9 findet eine gewisse Verdichtung mit dem Ergebnis eines engen Aneinanderliegens der beteiligten Schichten statt, jedoch keine Verpressung. Die in diesem Bereich außenliegende Oberfläche des Mantelrands wird unter Zugspannung gesetzt, wodurch sie eine schöne und gleichmäßige Glätte erhält.

An dieser Stelle muß allerdings angemerkt werden, daß das Preßwerkzeug 7 mit einem Abschnitt 9 übergreifenden, im Querschnitt entsprechend gerundeten Profilteil versehen sein kann, wenn erwünscht ist, daß auch der Abschnitt der Bodennaht in sich stärker verpreßt wird, aus es lediglich durch die Einwirkung der in Abschnitt 8 stattfindenden Pressung möglich wäre.

In der praktischen Ausführung haben die in der Bodennaht eingeschlossenen Materialteile nicht die in Fig. 3 erscheinende ideale Querschnittsgestalt. Es ergeben sich vielmehr gewisse Verformungen, wie sie beispielsweise in Fig. 4 angedeutet wird. Man erkennt darin, daß der zwischen die Abschnitte 1o und 11 des Mantelrands eip,-

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geschlosBene Teil 13 des Bodenrands lediglich die Form eines eingequetschten Zipfels hat, weil der Hauptteil des Bodenrandquerschnitts infolge der Pressung nach außen weggequetscht wurde. Dies schadet nichts, weil es lediglich darauf ankommt, daß ein gewisser, wenn auch kleiner Teil des Bodenrands von der im Abschnitt 8 wirkenden Pressung erfaßt wird und daß dadurch in einem schmalen Bereich eine Versiegelung zustande kommt. Wenn eine Versiegelung nicht für notwendig gehalten wird, kann sogar auf diesen Zipfel verzichtet werden. Der Bodenrand ist dann lediglich formschlüssig in dem durch die Verpressung stark verfestigten Profil des Mantelrands eingeschlossen, indem nämlich der Abschnitt 11 des Mantelprofils den nach innen und oben gebogenen Teil des Bodenrands übergreift.

Unter der Varpressung des Materials ist in den Ansprüchen ein Vorgang zu verstehen, bei welchem das Material durch Preßdruck verformt und in innige, jedoch nicht unbedingt klebende Verbindung gebracht wird. Die durch Verpressung mit Hilfe von Klebmaterial und Erhitzung oder dergleichen erzielte Verbindung wird in den Ansprüchen als Preßverbindung bezeichnet.

Der Preßbereich 8 ist derjenige Bereich, in welchem die Preßfläche des Preßelements 7 etwa parallel zur Bodenfläche 2 verläuft und in welchem daher die Pressung einschließlich einer etwaigen Siegelung besonders intensiv ist. Zu dieser Fläche läßt sich eine gewisse Kantenabrundung hinzurechnen.

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Wenn im Bereich 9 keinerlei Pressung vorgesehen ist, ist die radiale Breite (wie mit dem Pfeil 9 in Fig. 3 angegeben) vorzugsweise mindestens so groß wie vier Schichtdicken, damit sich der Wulst gut ausbilden kann. Mindestens sollte der Wulst etwa zwei Schichtdicken betragen, obwohl man bei so geringer radialer Breite des ungepreßten Teils keine sehr klare Wulstausbildung mehr erzielen kann. Immerhin erhält man auch bei derartig geringen radialen Breiten des Abschnitts 9 (und auch noch bei geringeren Breiten) den Vorteil, daß der an die Außenfläche des Behälters angrenzende Teil der Bodennaht, der in besonderer Weise den ästhetischen Eindruck der Bodennaht bestimmt, nicht durch Pressungserscheinungen in seinem Aussehen beeinträchtigt ist. Unter einer Schichtdicke ist die Dicke des Mantel- bzw. Bodenmaterials zu verstehen. Wenn die Dicke des Mantel- bzw. Bodenmaterials unterschiedlich ist, kommt es auf das arithmetische Mittel an.

Claims

1. Behälter aus Papier oder dergleichen, der aus einem Mantelteil und einem Bodenteil längs einer Bodennaht zusammengesetzt ist, in welcher ein Mantelrand um einen aus der Bodenebene im wesentlichen senkrecht herausgefalteten Bodenrand herumgelegt und damit verpreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelrand (3) nach einem zu der Bodenunterseite gerichteten Krümmungsverlauf einen im wesentlichen parallel zum Boden (2) und zu dessen Mitte gerichteten Verlauf (1o) und anschließend einen zum Boden (2) parallelen, von der Bodenmitte sich entfernenden Verlauf (11) aufweist, wobei der Mantelrand in seinem zum Boden parallelen Verlauf mit diesem verpreßt ist.

BANK; DRESONEn BANK. HAMBURQ. 4030 44* ¹^LZ 200 8» Mt · PqSTSCHECK: HAMBURQ 147607-200 · TELEGRAMM: SPECHTZIES

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2. Papierbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den in entgegengesetzter Richtung im wesentlichen parallel zum Boden (2) verlaufenden Mantelrandabschnitten (1o, 11) ein Teil C3) des Bodenrends eingeschlossen ist.

3. Papierbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der im wesentlichen parallel zum Boden verlaufenden Mantelrandabschnitte (lo, 11) mit dem zwischen ihnen eingeschlossenen Bodenrandteil (13) preßverbunden ist.

4. Papierbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Boden (2) entfernte Mantelrandabschnitt (1o) mit dem eingeschlossenen Bodenrandteil (13) preßverbunden ist.

5. Papierbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelrand (3) mit seinem an dem Boden (2) anliegenden Abschnitt (11) den Bodenrand (5) übergreift.

6. Papierbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) mit dem an ihn anliegenden Mantelrandabschnitt (11) preßverbunden ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Papierbehälters nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bördelwulst, in welchem der Mantelrand (4) den Bodenrand (5) umfaßt, in seinem radial innenliegenden Teil (8) axial verpreßt wird.

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8. Papierbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite (9) des nicht oder weniger gepreßte Teils der Bodennaht radial außerhalb des im wesentlichen parallel zum Boden (2) gepreßten Mantelrandabschnitts (1o) mindestens etwa vier Schichtdicken entspricht.