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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffflasche, insbesondere für dickflüssige oder breiige Nahrungsmittel wie Ketchup, Senf oder Mayonnaise, die eine vom Kreis abweichende Querscbnittsform mit gewölbten Sei-
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bei die Seiten-und Y% antenwande in eimen offnungsstutzen mt krelsfor- migem Querschnitt übergehen. perartige Kunststoffflaschen wurden bisher für breiige oder dickflüssige Nahrungsmittel dann verwendet, wenn sie nicht verderblich sind
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durchKonservierungsstoffe konserviert sind. Bekanntesondere Glasflaschen. Das Vermeiden von Konservierungsstoffen bedeutet, dass der Inhalt heiss in die Flasche abgefüllt werden muss.
Heisses Abfüllen ist bisher nur bei Glasflaschen üblich, da Glasflaschen druckbeständig sind, sich auch bei Hitze nicht verformen und leicht
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des Inhaltes zusammengedrückt werden und sind in der Formgebong beschränkt.
Die Erfindung hat sich das Ziel gestellt, Kunststoffflaschen der eingangs genannten Type so auszubilden und zu verschliessen, dass der In-
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(Beim heissen Abfüllen von Kunststoffflaschen tritt das Problem auf, dass unkontrollierte Verformungen auftreten. Nach dem Verschliessen schrunpft beim Abkühlen das Volumen des Inhalts und es entsteht ein Unterdruck. Durch diesen Unterdruck kcalt es zu unkontrollierten Ein- beulungen der Flasche. Würde die Flasche nicht dicht verschlossen werden, kennen Inngebungskeime mit der Umgeburxgsluft angesaugt werden, wodurch das Produkt nicht lagerfähig wäre.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände in Richtung der Flaschenhohe verlaufende Versteifungsrippen aufweisen. Nach weiteren Kennzeichen sind die Versteifungsrippen an der Innenfläche der Flasche angeordnet. Bevorzugt sind an jeder Seitenwand die Versteifungsrippen paarweise vorgesehen, wobei vom Kreismittelpunkt aus gesehen, die eine Versteifungsrippe in einem Winkel (a 1) von 30-40 und die andere Versteifungsrippe in einem Winkel (a 2) von 15-20 von der Symmetrielinie entfernt angeordnet sind. Bevorzugt wird der Öffnungsstutzen nach dem Befüllen der Flasche mit einem Siegelplättchen oder einem Insert verschlossen.
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Runststoffflasche.
Dieser ist auf dem Öffnungsstutzen befestigbar, insbesondereschraubbarundzumÖffnungsstutzenhinweistderVerschluss einen sich über diesen erstreckenden Aufnahreraum für das Sie-
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ist und der am CffmmxKcpfraum verbleibt, der bevorzugt mit Schutzgas wie Nieder Essigsäure-oder Wasserdampf gefüllt wird, und dass danach der Verschluss mit eingelegtem Siegelplättchen oder Insert auf denöffnungs-
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stutzen aufgeschraubt wird, bzw. das Siegelplättchen mit dem Öffnungsstutzen versiegelt wird.
WeiterevorteilhafteMerkamalederErfindungsinddenPatentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Ansicht einer erfindungsgemässen Flasche mit Verschluss.
Fig. 2 ist der Rreuzriss der Flasche gemäss Fig. l bei abgenommenem Verschluss. Fig. 3a ist schematisch ein Schnitt nach Linie nI-III in Fig. l und Fig. 3b ist eine Aufsicht auf die Flasche. Fig. 4 zeigt ebenfalls schematisch einen Querschnitt durch die Wand der Flasche. Fig. 5 ist eine Ansicht einer Ausfuhrungsart des Verschlusses und Fig. 6 die Aufsicht. Die Fig. 7 und 8 zeigen Schnitte durch zwei Ausfuhrungsformen des Verschlusses bei teilweise geschnittenem Öffnungsstutzen der Flasche. Die Fig. 9 und 10 zeigen einen vergrösserten Ausschnitt des Gelenkes des Verschlusses. Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen zwei weitere Ausführungen des Verschlusses. Fig. 13 und 14 zeigen in zwei Ansichten eine Kunststoffflasc pevorzugten Führung der Rippen.
Die Fig. 15,16 sind Schnittdarstellungen nach den Linien XV-XV und XVI-XVI in Fig. 13. Fig. 17 zeigt vergrössert eine Ausführungsform
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undAn jeder der zwei Seitenflächen 25 sind vier Versteifungsrippen 29 an- geordnet. Diese Versteifungsrippen 29 sind bevorzugt an der Innenfläche der Flasche 1 angeordnete sodass sie von aussen nicht sichtbar sind.
Die Versteifungsrippen 29 sind jeweils paarweise angeordnet und es wird auf die Erläuterungen zur Fig. 3b verwiesen. Diese Anordnung der Versteifungsrippen 29 bewirkt, dass die relativ schwach gebogenen Sei-
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: 1 nicht unkontrolliert einbeu1en. Es kommt viel mehr zu einer grossflächigen Kontraktion der gesamten Flasche 1, die die Formgestaltung im wesentlichen unverändert lässt. Dadurch ist die Weiterverarbeitung mit herkömmlichen Maschinen wie zB. das Etikettieren möglich und die Fla-
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Dennoch bleibt diesche 1 für ein Zusammendrücken erhalten, wodurch das dosierte Abgeben des Inhalts durch Zusammendrücken der Flasche l möglich ist.
EineWandverstärkungüberdiegesamteFlaschenoberflächewürdediese Vorteile nicht bringen. Die Wandeverstärkung hätte ein erhöhtes Gewicht der Leerflasche bei verringertem Fullvolumen zur Folge. Weiters ware die Biegsamkeit fur die dosierte Abgabe verringert.
Wie den Fig. 1 und 2 zuenbTehmen ist, erstrecken sich die verstei- fungsrippen ppen 29 nicht nur über die Seiterwände 25, sondern auch abschnittsweiseüberdieKanterwände26. DadieKanterwände26einen kleineren Biegeradius aufweisen und überdies das Flaschenmaterial in
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ein koextrudierter Schlauch, der über seine gesamte Länge die Verstei- : furgsrippen 29 aufweist.
Der Fig. 3b ist schematisch ein Querschnitt durch die Flasche nach Fig. 1 zu entnehmen. Die Seitenwände 25 weisen einen grossen Bogenradius
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! sich eine handliche, griffige Form der Flasche, die auch bei grösserem Inhaltsvolumen wiez. B. 750 oder 1. 000 g ein leichtes Fassen erm5g-
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licht. Die Versteifungsrippen 29 liegen an der Innenfläche der Flasche und sind sehr flachliegende Rippen, die nur eine geringfugige Vergro- Berung der Wandstärke ausmachen. Im Bodenbereich 27 sind die Verstei- fungsrippen 29 mehr zur Mitte gezogen, was sich bei der Schliessung des Bodens ergibt, der ebenfalls aus dem zuvor genannten Extrusionsschlauch gebildet ist.
Die Fig. 3b zeigt die Aufsicht auf die Flasche. Die Versteifungsrippen 29 sind an jeder Seitenwand 25 paarweise vorgesehen. Vom Kreismittelpunkt 35 des Öffnungsstutzens 12 aus gesehen, ist die eine Verstei- fungsrippe in einem Winkel a 1 von 30-400 und die zweite Verstei- fungsrippe in einem Winkel a 2 von 1. 5 - 200 von der Symmetrielinie 36 entfernt angeordnet. Insgesamt sind somit acht Versteifungsrippen vorgesehen, die nach dem Ausformen der Flasche sich im wesentlichen entlang der Randbereiche der Seitenflächen 25 erstrecken. Dadurch ergibt sich die gewünschte Versteifung auch des gesamten zwischen den Rippenpaaren einer Seitenfläche 25 liegenden Bereiches (Fig. l).
Fig. 4 zeigt stark vergrössert einen Querschnitt durch die Flaschenwand im Bereich einer Versteifungsrippe 29. Die Wand ist mehrschichtig aufgebaut. Innen liegt eine Polypropylenschicht 31. Nach aussen hin folgen dann die Dampfsperrschicht 32, z. B. aus einem EthylenvinylalkoholCopolymer (EvAL), weiters die Zwischenschicht 33 aus Polypropylen- Recyclingsmaterial und als Aussenschicht 34 eine eingefärbte Polypropylenschicht. Zwischen den Schichten können Haftvermittler vorgesehen sein. Durch die Aussenschicht 34 wird die Rippe 29 ausgebildet, die sich durch die innenliegenden Schichten nach innen fortsetzt. Im Bereich der Rippen sind die Schichten proportional verstärkt.
Gemäss Fig. 1. sitzt auf dem Behälter 1 eine erste Ausbildung des Verschlusses 2. Der Verschluss 2 besteht im wesentlichen aus dem Verschlussunterteil 3 und der Verschlussklappe 4. Der Verschluss ist im wesentlichen als mehrkantig ausgebildet. Die Verschlussklappe 4 weist in. einer der Seitenflächen eine Griffausnehmung 5 auf. Zwischen Ver- schlussunterteil 3 und Verschlussklappe 4 liegt die Trennebene 24.
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Fig. 5 zeigtVerschlusses von der gegenüberliegenden Seite mit dem Gelenk 6, das in der Seitenfläche 7 liegt. Das Gelenk 6 umfasst ein Scharnier 8 und zu beiden Seiten des Scharniers je einen Federhaltesteg 9. Das Scharnier 8 ist aus Kunststoff aufgespritzt und die Schwenklinie liegt etwas au- sserhalb der Seitenfläche 7.
Die zu beiden Seiten des Scharniers angeordneten Federhaltestege 9 sin : i durch die Wand gebildet, die die Seitenfläche 7 bilden. Die Funktion dieses Gelenkes wird weiter unten anhand der Fig. 9 und 10 näher erläutert. Diese das Scharnier tragende Seitenfläche 7 ist gegenkonisch zu den anderen Seitenflächen ausgebildet, um die Entfernung zu erleichtern.
Fig. 6 zeigt die Aufsicht auf den Verschluss. Man sieht den achteckigen Querschnitt des achtkantigen Verschlusses. Der rund ausgebildete Rand 10 ergibt einen optisch schonen udn eine Verschmutzung verhindernden Übergang zur Flaschenform. Der Mittelteil 11 der Verschlussklappe 4 ist etwas vertieft angeordnet, wodurch die Verschlussklappe versteift wird und überdies ein vertiefter Raum für etwaige Aufkleber geschaffen ist.
Fig. 7 zeigt im Querschnitt das Ausführungsbeispiel des Verschlusses gemäss den Fig. 5 und 6.
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l endet nach oben dm Öffnungsstutzensetzt. DerAusgusstrichter 17 endet in der Ausgussöffnung 18. Der Ver- schlussunterteil weist am Übergang vom Gewindestutzen 16 zum Ausgussrichter 17 einen umlaufenden, planen Dichtungsrand 19 auf, der am Öff- nungsrand 13 des Öffnungs- stutzens 12 dichtend anliegt.
Im dargestellten Aus : führun3sbeispiel wird der Öffnungstutzen durch ein Dichtungsplättchen 20 nach Aufdrehen und Versie- gelung des Verschlusses abgedichtet. Dieses Dichtucpisplättdhen 20 wird mit dem öffnungsranci 13 des Öffnungsstutzens 12 versiegelt, z. B. durch
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Hochfrequenzversiegelung, sodass der Inhalt der Flasche 1 keimfrei und
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abgeschlossen ist, bevor esDichtheit.
Die Verschlussklappe 4 weist, wie schon zuvor beschrieben, einerseits das mit dem Scharnier 8 und andererseits die Griffausnehmung 5 auf. Der Mittelteil 11 trägt einen nach unten in die Ausgussöffrning 18 des Ausgusstrichters 17 ragenden Stopfen 21.
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Gebrauch und nachdem schon vorher das Dichtungsplättchen 20 ent-halt gut dosierbar und ohne Verschmutzung der Verschlussteile abgegeben. Danach kann die Verschlussklappe wieder geschlossen werden, wobei der Stopfen 21 die Ausgussöffnung 18 wieder dicht verschliesst.
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einer Verschmutzung der Verschlussklappe cder des Aus-Gehdndestutzen 16 bildet hier gleichzeitig auch die Aussenwand des Ver- schlusses, die aussen bevorzugt gerippt ausgebildet ist.
Anhand der Fig. 9 und 10 wird die Funktionsweise des Gelenkes 6 er-
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sind nur die Aussenwände der Teile 3 und 4 und das Gelenkdargestellt.
Die Fig. 9 zeigt die geometrischen Verhältnisse beim Beginn des Aufklappens der Verschlussklappe 4. Das Scharnier 8 weist einen Drehpunkt
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22 auf, der ausserhalb der Aussenfläche 23 der beiden Verschlussteile liegt. Die Federhaltestege 9, von denen in den Fig. 9, 10 jeweils einer zu sehen ist, liegen jedoch in der Materialebene der beiden Teile 3 und 4.
Zu Beginn der Klappbewegung müssen die Federhaltestege 9 etwas gedehnt werden, wodurch ein Zug in Geschlossenstellung der Verschlussklappe entsteht. Wird dieser Zug überwunden, gelangen die Federhaltestege 9 über den Drehpunkt 22, sodass die Zugkraft der Federhaltestege 9 nunmehr die Verschlusslappe 4 in weit geöffneter Stellung hält. Somit ist bei geöffneter Stellung gemäss Fig. 10 die Verschlussklappe nicht hinderlich, wenndieFlascheinumgedrehtenZustandgehaltenunderInhalt abgegeben wird.
Beim Verschliessen wird aus der Stellung gemäss Fig. 10 die Verschluss- klappe wieder zuruckbewegt, wobei vorerst der Zug des Federhaltesteges 9 überwunden wird, bis dieser wieder auf die andere Seite des Drehpunktes 22 gelangt und der Zug wieder in Richtung geschlossener Stellung wirkt.
Die Fig. 11 und 12 zeigen zwei weitere Ausführungsformen eines Verschlusses, wie er für die erfindungsgemässe Flasche vorteilhaft eingesetzt werden kann.
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durchgussspitze 38 ist vor dem erstmaligen Gebrauch durch eine Verschlussspitze 39 abgeschlossen. Durch Abschneiden der Verschlussspitze entlang der Linie 46 wird die Ausgussspitze geöffnet, sodass bei abgenomr nem Verschluss 47 das Füllgut dosiert abgegeben werden kann.
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In Fig. 11 ist der Verschluss 47 fest auf dem Öffnungsstutzen 12 aufgeschraubt. Die Pressfläche 42 presst den Kragen 41 auf den öffnungsrand 1. 3, wodurch ein dichter Verschluss gewährleistet ist.
Im Bereich der Ausgussspitze weist der Verschluss 47 einen Dichtungsring 48 auf, der hinter einen umlaufenden Schnappring 49 der Ausgussspitze 38 einrastet und die AusguBspitze abdichtet. Die umlaufende Nut 50 dient zur Freistellung des Dichtungsringes 48 und auch zur weiteren Verbesserung der Dichtwirkung.
Beim Aufschrauben des Verschlusses 47 kommt es somit zu einer doppelten Abdichtung, nämlich im Bereich des Kragens 41 und im Bereich der Ausgussspitze 38.
Die Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt des Bereiches der Ausgussspitze 43, die durch einen Zapfen 51 des Verschlusses 40 verschliessbar ist. Der Zapfen 51 ist bevorzugt zu seinem freien Ende hin etwas erweitert, sodass eine gute Abdichtung der geöffneten Ausgussspitze gewährleistet ist. Die übrige Ausbildung des Inserts und des Verschlusses kann jener der Fig. 11 entsprechen.
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Das Abfüllen der erfindungsgemässen Flaschen erfolgt bei verderblicher Ware, die keine Konservierungsstoffe enthalten soll, etwa bei einer Temperatur zwischen 50 und 100 C. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 70 bis 90 C.
Beim Einfüllen wird das saure Füllgut beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 95 und 1000C erhitzt-, wodurch weitgehende Keimfreiheit gegeben ist. Die Einfülltemperatur selbst liegt bevorzugt im Bereich von 70 bis 90 C. Nach dem Verschliessen bilden sich im Kopfraum Wasserund Essigdämpfe. Erforderlichenfalls kann der Kopfraum nacherhitzt werden.
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Weiters kann gegebenenfalls das Verschliessen durch Aufschrauben des
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unter Inertgasatmode cdBr unter Zufuhr von Essigsäu-an den Grenzflächen im Kopfraum bzw. in der obersten Schicht des Füll- gutes verhindert wilamgsvoll die Keimentwicklung, falls aus der Umgebung doch Keime eindringen sollten.
Bei den zwar genannten relativ hohen Abfülltemperaturen ist eine weitgehende Keimfreiheit gegeben. Das Flaschenmaterial beginnt dabei bereits weich zu werden. Der Kopfraum, das ist der Hohlraum oberhalb des Füllgutes im Öffnungsstutzen, wird nicht zur Gänze aufgefüllt, damit das Füllgut bei der Weiterverarbeitung der Flasche nicht austritt. So-
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den.
Nach dem Versiegeln wird das Füllgut abkühlen gelassen. Dabei kommt es zu einer Kontraktion des Füllgutes. Diese Kontraktion wird weitgehend
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die Flaschenkontraktion aufgefangen, sodass es nurvergrössern zu können, kann die Flasche vor dem Füllen vorgewärmt werden.
Die Figuren 13 und 14 zeigen jeweils in der linken Hälfte einer Ausfuhrung der Kunststoffflasche eine bevorzugte Ausgestaltung der Verrippung. In Fig. 13 ist der Verschluss 52 aufgeschraubt und in Fig. 14 abgeschraubt, sodass der öffnungsstutzen 53 sichtbar ist.
Die Verrippung der Kunststoffflasche erstreckt sich von der Flaschenschulter 54 bis zum Boden 55. Durch die beiden strichliert eingezeich-
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neten Linien 56,57 ist jeweils eine Versteifungszone begrenzt, inner- halb der sich die beiden Rippen 58,59 erstrecken. Solche Verstefungszonen sind bei dieser Flasche auch an den jeweils anderen Flä- chernälften angeordnet, insgesamt also 4 mal.
In die Schnittdarstellungen der Figuren 15 und 16 ist die winkelmässige Anordnung der Linien und Rippen 56,57, 58 und 59 eingezeichnet, bezo- gen auf die Symmetrieachsen 60,61 der Flasche. Die Versteifungszone überstreicht insgesamt den Winkelbereich von 12 bis 48 . Die Rippe 58
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Flasche das Material unter Ausbildung des Bodens 55 zusammengequetscht wird. Dadurch werden auch die Rippen 58,59 mit der gesamten Verste- fungszone in Richtung zur Symmetrielinie 60 gequetscht.
Die verstärkten Zonen werden dadurch ausgebildet, dass bei der Herstellung des mehrschichtigen Kunststoffschlauches in der äusseren Form eine flache verlaufende Nut vorgesehen wird (für die gesamte Form somit 4 derartige Nuten), wodurch am Kunststoffschlauch aussen die Verstärkung auftritt. Bei der schichtweisen Ausbildung des Kunststoffschlauches
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der nachfolger en Verfonmmg mittels BlasexI : rusion zurKunststoffflasche kommt es zur Ausbildung der zwei zueinander im wesentlichen parallelen Versteifungsrippen 58 und 59 entlang der Linien 56 und 57. Herstellungsmässig wird also eine Aussenverrippung vorgesehen, wobei aber dann bei der Ausbildung der Flasche diese Aussenrippen nach innen gedrückt werden, sodass bei der fertigen Flasche die Rippen nur an der Innenseite feststellbar sind.
Die Fig. 18 zeigt etwa die massstäblichen Verhältnisse der einzelnen Wandschichten. Das Flascheninnere wird durch die innere Polypropylenschicht 62 gebildet. Nach aussen hin schliessen sich die Haftvermittlungsschicht 63, die Dampfsperrschicht 64 (EVAL), eine weitere Haft- vermittlungEschicht63, die Zwischenschicht 65 und die äussere Polypropylenschicht 66 an. Die Zwischenschicht 65 besteht bevorzugt aus wie-
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derverwertetem Polypropylen. Die äussere Polypropylenschicht 66 ist bevcrzugt gefärbt.
Die Fig. 19 zeigt in vergrössertem Massstab den Querschnitt durch eine der Versteifungszonen der Flasdsnwand zwischen den Linien 56 und 57.
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dieser Vc'Tkommt es zu einer Verstärkung von Rippen (58,59) durch Vergrösserung der Materialstärke der Schichten 62,65 und 66. Bevorzugt wird die äussere Schicht überproportional verstärkt. Die ursprüngliche Schlauch-
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einczeichnet.in Richtung Flaschenmitte innerhalb der Linie 56 in Abhängigkeit von Flaschengeonetrie und Flaschengewicht bevorzugt um 9-12% und gegen-
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pe 58 und 59 in Abhängigkeit von der Flaschengeometrie und dem Flaschengeweicht bevorzugt um 4 - 6 % und gegenüber dem Segment in Richtung zur Linie 57 bevorzugt um 25-35% erhöht.
Im Bereich der Rippen tritt eine strukturelle Umformung ein, wodurch thermischeSpannungenaufgefangenwerdenundderschwachgewölbteMittelbereich der Flaschenseitenwände formmässig stabilisiert wird.
Die Rippe 59 ist durch an der Flascheninnenseite sichtbare Kanten nach beiden Seiten abgegrenzt. Sie dient bevorzugt zur Stabilisierung der Etikettierfläche.
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Das Segment zwichen den Rippen 59 und 58 dient bevorzugt der Stabilisierung von thermischen Spannungen, die in der Flasche im Verlauf der Erhitzungs- und Kühlphase auftreten.
Die Rippe 58 dient bevorzugt der Verstärkung des Randbereiches der gedehnten Seitenfläche.
Fig. 17 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Öffnungsstutzens für jene Ausbildung des Flaschenverschlusses, wie er in den Fig. 1 bis 8 beschrieben ist. Nach unten hin setzt sich die Flasche im wesentlichen fort, wie in den Fig. 2 und 14 dargestellt ist.
Oberhalb des Gewindeabschnittes 67 erstreckt sich ein zylindrischer Abschnitt 68, der mit einem Kragen 69 aI : schliesst. Der Kragen 69 bildet eine erweiterte plane Dichtfläche 70, mit der das Siegelplättd1en 20 (Fig. 7) versà1weisst werden kann. Der Übergang'vom zylinderischen Abschnitt 68 zum Kragen 69 erfolgt in einem etwa 300 Winkel, wobei die Ausdehnung des Kragens 69 etwas geringer ist, als der Durchmesser des
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