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Kuns t s t offbehält er Die Erfindung betrifft Behälter., wie Becher
oder dergl. und besonders neue und verbesserte Stapelung.smittel um das Stapeln
der .Behälter zu verbessern.
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Der Markt für wegwerfbare Kunststoffbehälter ist rasch angewachsen,
und heute werden wegwerfbare Kunststoffbehälter gebraucht, uns warme und kalte Speisen
und Getränke in Verkaufsautomaten und Restaurants aller Art zu servieren. Da die
Wirtschaftlichkeit und'Handlichkeit beim Gebrauch solcher Kunststoffbehälter ein
wichtiger Faktor ist, ist es wichtig, dass die Transportkosten für solche Behälter
so klein we möglich gehalten werden und dass Besch'ädigungen beim Transport vermieden
werden. Wirtschaftlichkeit und Handlichkeit erfordern auch, dass eine grosse Anzahl
von Behältern in einem relativ klei'nen Raum untergebracht werden können, um nicht
zuviel Platz zu beanspruchen.
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Um bei der Lagerung Platz zu sparen, werden Kunststoffbehälter so
gebaut, dass sie so dicht wie möglich ineinander gestapelt sind. Wenn sie dicht
ineinander gestapelt werden, so wird ein einer Schlagbelastungausgesetzter .Becherstapel
zusammengepresst. Viele Becher eines solchen Stapels werden so fest an den nächsten
Becher gepresst, dass sie beschädigt werden und nur noch mit grosser Mühe oder überhaupt
nicht getrennt werden können und oft paarweise gebraucht werden. Wenn solche für
Benutzung in Verkaufsautomaten geschaffene Becher so fest ineinander gepresst werden,
können sie nicht mehr einzeln automatisch
ausgegeben werden und
verursachen daher nicht nur Verluste durch paarweises Abgeben, sondern klemmen oft
auch in der Maschine. In Verkaufsautomaten und in vielen Verpackungsmaschinen, die
Kunststoffbecher verwenden, wird der unterste Behälter eines Stapels durch sein
Gewicht einzeln an eine Stelle ausgegeben, wo er mit Nahrungsmitteln oder Getränken
gefüllt wird, und damit die Maschine richtig arbeitet, dürfen die Becher nicht aneinander
haften.
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Es ist ein Zweck der Erfindung, an der Wand eines Behälters Stapelungsmittel
vorzusehen, welche das Loslösen eines Behälters vom Stapel erleichtern, und welche
die Elastizität der ineinander gestapelten Behälter erhöhen.
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Gemäss der Erfindung weisen die Stapelungsmittel eine Innenschulter
auf, die in Längsrichtung des Behälters von einer Aussenschulter distanziert ist,
wobei eine dieser Schultern durch eine kontinuierliche um die Seitenwand herumlaufende
Fläche gebildet ist, welche in der Richtung der Längsachse des Behälters ansteigt
und abfällt.
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Ein Ausführungsbeispiel nach vorliegender Erfindung wird anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bechers, Fig.
2 einen axialen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, in grösserem Massstab, wobei
zwei teleskopartig ineinander gestapelte Becher gezeigt sind, Fig. 3 ein ähnlicher
Schnitt wie Fig. 2, jedoch nach der Linie 3-3 in Fig. 1.
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Der hier beschriebene Becher besteht aus Kunststoff, am besten aus
schlagfestem Polystyrol. Solche Becher haben Vorteile gegenüber imprägnierten oder
mit Wachs überzogenen Pappbechern. Der Kunststoffbecher fühlt sich angenehmer auf
den Lippen und hat einen besseren Geschmack und wird beim Gebrauch nicht aufgeweicht
und hält den Dampf besser zurück.
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Der Becher wird aus Kunststoffolien geformt und ist mit 10 bezeichnet.
Er besitzt einen vorteilhaft vertieften Boden 12 und eine Seitenwand 14. Die Seitenwand
14 hat die Form eines Kegelstumpfs, indem sie sich vom kleinsten Durchmesser am
Boden bis zum oben offenen Ende konisch erweitert, das einen umgerollten
Rand
16 hat. Die Seitenwand ist grösstenteils glatt und verjüngt sich gleichmässig nach
unten. Selbstverständlich kann die Seitenwand Unregelmässigkeiten oder andere Formen
aufweisen.
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Nahe dem oberen offenen Ende des Behälters 10, etwas unterhalb des
Randes 16 befindet sich ein Stapelungsmittel 20.
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Es besteht aus einer inneren Schulter 22, welche on der Seitenwand
14 nach innen verläuft, und aus einer nach aussen an der Seitenwand 14. verlaufenden
äusseren Schulter 24. Die beiden Schultern 22 und 24 laufen rings um den Behälter
herum. Die innere Schulter 22 liegt oberhalb der äusseren Schulter 24, von welcher
sie durch eine um den Behälter 10 umlaufende Zwischenwand 26 getrennt ist.
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Die innere Schulter 22 hat eine in Richtung der Längsachse des Behälters
10 ansteigende und abfallende, gewellte F1äche. Sie verläuft kontinuierlich und
hat beim Herumlaufen um den Behälter Sinusform. Die äussere Schulter 24 hat eine
nicht gewellte, sondern eine ebene, horizontale Fläche. Die Schultern 22 und 24
sind so bemessen, dass die äussere Schulter 24 eines von zwei ineinandergesteckten
Bechern die innere Schulter 22 des anderen Bechers berührt, wobei die Berührung
um den Becher herum immer dort stattfindet, wo die erhöhten Stellen der gewellten
Fläche des äusseren Bechers auf die ebene, horizontale Fläche der äusseren Schulter
24 des inneren Bechers auftreffen.
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Eine dieser erhöhten Stellen der gewellten Fläche ist in Fig. 1 mit
28 bezeichnet, und es ist ersichtlich, dass Fig. 2 einen Schnitt durch eine solche
erhöhte Stelle 28 darstellt, so dass die äussere Schulter 24 des inneren Bechers
10' in Fig. 2 in Berührung mit der inneren Schulter 22 des äusseren Bechers 10 steht.
Daraus geht hervor, dass beim Aufliegen der erhöhten Stellen (z.B. 28) der inneren
Schulter 22 auf. der ebenen Flache der äusseren Schulter 24 zweier ineinandergesteckten
Becher die tieferen Stellen der gewellten Fläche der inneren Schulter 22 eines äusseren
Bechers von der ebenen Fläche der äusseren Schulter eines inneren Bechers der zwei
ineinandergesteckten Becher lO und 10' entfernt sind. Eine der tieferen Stellen
der gewellten Fläche ist in Fig. 1 mit 30 bezeichnet, und es ist ersichtlich,dass
Fig.
3 einen Schnitt durch eine solche tiefere Stelle 30 darstellt, wobei die äussere
Schulter 24 des inneren Bechers 10' in Fig. 3 von der inneren Schulter 22 eines
äusseren Bechers 10 entfernt gezeigt ist.
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Die Stapelmittel geben durch ihre gewellte Schulter dem so gebildeten
Becherstapel zusätzliche Elastizität, hervorgerufen durch die innere Elastizität
der gewellten Struktur und des Kunststoffes, aus welchem die Becher hergestellt
sind. Daraus geht hervor, dass die in Umfangsrichtung distanzierten Berührungsstellen
zwischen den Schultern 22 und 24 zweier ineinandergesteckter Becher eine flexiblere
Struktur erlauben, weil es zwischen den Berührungsstellen einen Zwischenraum hat,
in welchem sich der Kunststoff verbiegen kann. Damit kann ein Stapel grössere Schlagbelastung
absorbieren und es so ermöglichen, solche Stapel mit der normalen Rauheit zu behandeln
und sie dann in einen Verkaufsautomaten einzubringen, ohne dass sie zweifach abgegeben,
oder sonst beschädigt werden.Dazu kommt, dass der Raum zwischen den Berührungsstellen
der Schultern zweier ineinandergestapelter Becher einen Entlüftungs-Zwischenraum
bildet, welcher das Trennen zweier Becher erleichtert und freie Luftzirkulation
zwischen den Bechern erlaubt. Diese Konstruktion ermöglicht einen Druckausgleich,
verhindert das Klemmen von zwei Bechern,und ist somit eine Verbesserung gegenüber
ebenen Schultern, welche mehrfache Becherausgabe oder eine unerwünschte Verzögerung
beim Trennen der Becher durch einen Unterdruck zwischen den Bechern verursachen
können.
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Becher mit sinusförmigen und nicht sinusförmigen ebenen Stapelschultern
wurden auf Widerstanäsfähigkeit gegen Schläge durch Fallenlassen geprüft. Die Fallprobe
wurde mit einem Stapel von 100 Bechern jeder Art durchgeführt. Jeder Stapel wurde
einmal aus jeder Höhe flach auf den Boden fallen gelassen.
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Hier die Resultate der Fallprobe:
Fallhöhe (Fuss)
Erhaltene Doppelbecher nicht sinusförmige sinusförmige flache Schultern Schulter
2 0 0 2,5 0 0 3 0 0 3,5 0 0 4 2 Sätze 0 4,5 -3 Sätze 0 5 2 sätze O 5,5 4 Sätze O
Total 11 Sätze o Es wurde gefunden, dass die -sinusförmige Schulter. eine Stapeleigenschaft
erzeugt, welche wie eine Feder wirkt-.. Der Stapel von Bechern wurde durch den schlag
zusammengedrückt, ging aber wieder auseinander, wenn der Schlag vorbei war.. Jeder
Becher des Stapels hat die Eigenschaft, leicht zusammengedrückt zu werden, bevor
sich die Becher ineinanderschieben,und er absorbiert so den Stoss des Schlages.
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Bei einer anderen Prüfung wurden 10 ineinandergestapelte Becher mit
dem Rand nach unten auf eine Plattform eines Querhauptes einer Zugprüfmaschine gelegt.
Eine Schnur wurde in der Mitte des Bodens des obersten umgekehrten Bechers angeklebt
und mit der Zugvorrichtung der Zugprüfmaschine verbunden. Die Bewegung des Querhauptes
mit programmierter Geschwindigkeit erleichterte die Trennung des obersten Bechers
vom Stapel. Eine aus einem Gewicht von lOOg bestehende Kraft wurde benutzt, um jeden,Stapel
an vier Punkten des Bodens des obersten Bechers vor der Prüfung zu verdichten.
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Das sind die erreichten Punkte:
Bewegung des Querhauptes
Trennbelastung Trennbelastung Trennungsgeschwindigkeit Kunstsfoffbecher Kunststoffb~echer
Zoll pro Minute mit ebenen mit sinusförmig Schultern gewellten Schultern 20 Zoll/Min.
33,2 gr. 17,8 gr.
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10 Tt 36,4 " 13,5 5 II 29,2 tt 11,0 2 If 24,3 It 9,5 1 Ir 21 " 7'3
Die Möglichkeit eines Unterdruckes zwischen zwei ineinandergestapelten Bechern mit
ebenen Stapelschultern wurde untersucht. Wenn der Boden eines solchen Bechers gelocht
wurde, so eliminierte das Luftloch die Saugkraft. Unter dieser Bedingung wurden
die Zugkraft für die Becherabhebung ungefähr 3-fach verringert und es wurde so verhindert,
dass beim Versuch mehrere Becher auf einmal entfernt wurden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wurde ein zweites Stapelmittel
40, das ähnlich dem vorstehend beschriebenen stapelmittel 20 ist, am Boden des Bechers
vorgesehen. Das Stapelmittel 40 weist eine innere Schulter 42 auf, welche sich von
der Seitenwand 14 nach innen erstreckt, und eine äussere Schulter 44, welche die
Bodenkante des Bechers bildet, und mit der inneren Schulter 42 durch den Seitenwandteil
46 verbunden ist.
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Die innere Schulter 42 gleicht der vorstehend beschriebenen inneren
Schulter 22 insofern, als sie ebenfalls eine in Richtung der Längsachse des Bechers
gewellte Fläche hat. Die äussere Schulter 44 ist eine ringförmige Fläche, welche
allgemein eben ist und den Aussenumfang des Becherbodens bildet. Die Schultern 42
und 44 sind so bemessen, dass die äußere Schulter 44 des einen in einen zweiten
gesteckten Bechers die innere Schulter 42 des anderen Bechers berührt, wobei die
Berührung wie beschrieben, an in Umfangsrichtung distanzierten Stellen erfolgt.
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Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine erhöhte Stelle der inneren Schulter
42, so dass die äussere Schulter 44 des inneren
Bechers 10' in Fig.
2 in Berührung mit der inneren Schulter 42 des äusseren Bechers 10 gezeigt ist.
Daraus geht hervor, dass die erhöhten Stellen der äusseren Schultern 42 in Berührung
mit der ebenen Fläche der äusseren Schulter 44 zweier ineinandergestapelten Becher
stehen und dass die tieferen Stellen der gewellten Fläche der inneren Schulter 42
von der ebenen Fläche der äusseren Schulter 44 zweier ineinandergestapelten Becher
distanziert sind.
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Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine tiefere Stelle, so dass die äussere
Schulter 44 des inneren Bechers 10' in Fig. 3 von der inneren Schulter 42 des äusseren
Bechers 10 im Abstand gezeigt ist.
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Daraus geht hervor, dass die Stapelmittel 40 die gleichen Vorteile
wie die Stapelmittel 20 ergeben, und zwar erhöhte Elastizität und einen Entlüftungszwischenraum,
damit die gestapelten Becher sich leichter trennen lassen.
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Obwohl die Becher in der Zeichnung sowohl die Mittel 20 als auch
40 aufw-eisen, ist es selbstverständlich, dass eines der Mittel 20 oder 40 ohne
das andere gebraucht werden kann.