DE60114076T2

DE60114076T2 - Kunststoffbehälter

Info

Publication number: DE60114076T2
Application number: DE60114076T
Authority: DE
Inventors: Terry Steven Bagwell; W. John Squire
Original assignee: Dester ACS Holding BV
Current assignee: Dester ACS Holding BV
Priority date: 2000-05-03
Filing date: 2001-02-24
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-02-25
Also published as: HK1041471B; ES2251423T3; HK1041471A1; DE60114076D1; US6572909B1; EP1151933A3; EP1151933A2; ATE307066T1; EP1151933B1; DK1151933T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kunststoffbehälter mit einem Deckel, einer Basis und einem Scharnier, das den Deckel mit der Basis verbindet.
Kunststoffbehälter werden seit langem verwendet, um Lebensmittel von einer Cafeteria, einem Lebensmittelgeschäft oder einem Restaurant zum Verzehr an einem anderen Ort zu tragen. Derartige Behälter wiesen üblicherweise eine Basis und einen Deckel auf, deren Größe und Form so gewählt sind, daß sie über ihre Kanten gegenseitig in Eingriff miteinander stehen, um Lebensmittelartikel sicher zu umschließen, bevor diese Artikel gelagert und transportiert werden. Diese Behälter werden üblicherweise durch Thermoformen aus einer dünnen Lage eines thermoplastischen Materials hergestellt.
Einige dieser Behälter werden in zwei separaten Teilen als individuelle Deckel und individuelle Basis hergestellt, verkauft und benutzt. Oftmals sind Form und Größe des Deckels und der Basis ähnlich, so daß gleichartige Deckel und gleichartige Basen ineinander geschachtelt werden können, wenn sie nicht miteinander entlang ihrer Kanten verbunden sind. Ein Nachteil derartiger zweiteiliger Behälter besteht darin, daß sie ineffizient in der Benutzung sind, weil der Deckel entsprechend der Basis angepaßt und ausgerichtet werden muß, bevor er mit der Basis verbunden wird.
Einige Kunststoffbehälter haben diesen Nachteil dadurch vermieden, daß sie den Deckel und die Basis scharnierartig miteinander verbinden. Diese mit einem Scharnier versehenen Behälter werden als einstückige Einheiten hergestellt, verkauft und benutzt. Die Scharniere derartiger Behälter weisen oftmals eine oder mehrere Faltlinien oder Sicken zwischen dem Deckel und der Basis auf, wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 5,860,549 gezeigt. Die Scharniere ermöglichen es, daß der Deckel wiederholt entlang der Faltlinie auf die Basis gefaltet und zurückgefaltet werden kann. Diese Effizienz der einteiligen Behälter wird insbesondere von Personen geschätzt, die mit dem Packen von Lebensmitteln in die Behälter befaßt sind, da sie in der Lage sind, in effizienter Weise Lebensmittel in die Basis einzubringen, ohne daß sie sich darum kümmern müssen, den Deckel anzupassen und die Kanten des Deckels mit den Kanten der Basis auszurichten, um den befüllten Behälter zu verschließen.
Während derartige einteilige Behälter die Nachteile der zweiteiligen Behälter vermeiden, haben sie nichtsdestotrotz einen anderen Nachteil bewirkt. Insbesondere wird jemand, der in dem Behälter verpackte Lebensmittel konsumieren möchte, üblicherweise die Basis des Behälters als Teller benutzen. Als solches öffnet der Benutzer den Behälter, indem er den Deckel anhebt, um seine oder ihre Mahlzeit freizugeben, die auf der Basis plaziert ist. Obwohl er angehoben ist, bleibt der Deckel des geöffneten Behälters nichtsdestotrotz in lästiger Weise mit der Basis verbunden. Dies ist unglücklich, da sich der Deckel von selbst auf die Basis zurückfalten kann. Selbst dann, wenn der Deckel in seiner ausgefalteten Position verbleibt, führt er dazu, daß er den doppelten Platz auf dem Tisch einnimmt. Oft mals ist solcher Platz sehr begrenzt, beispielsweise in Verkehrsflugzeugen.
Einige Benutzer haben diesen Nachteil erkannt und versucht, den Deckel von der Basis zu entfernen, während Lebensmittel in der Basis aufgenommen sind. Ein Verfahren hierzu erfordert eine Schere oder ein scharfes Messer, um das Scharnier in zwei Teile zu schneiden und dadurch den Deckel von der Basis zu trennen. Ein derartiges Schneiden ist extrem problematisch und gefährlich, da der Kunststoff, aus dem derartige Behälter bestehen, typischerweise widerstandsfähig und schwer zu schneiden ist, insbesondere während man gleichzeitig versucht zu verhindern, daß Lebensmittel aus derartigen Behältern verschüttet werden. Darüber hinaus ist ein Utensil erforderlich, das nicht oft zur Verfügung steht.
Dementsprechend bleibt ein Bedürfnis nach einem Kunststoffbehälter, der den Vorteil bietet, daß er eine Basis und einen Deckel aufweist, die scharnierartig miteinander verbunden sind zur Herstellung, Lagerung und zum Transport, wobei er jedoch nicht den Nachteil aufweist, daß er während des Verzehrs seines Inhaltes intakt bleibt. Auf die Bereitstellung eines solchen Behälters ist die vorliegende Erfindung gerichtet.
Das Dokument GB 2 014 548 offenbart einen Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung genügt dem zuvor beschriebenen Bedürfnis im Stand der Technik, indem sie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Kunststoffbehälter bereitstellt, der eine Basis und einen Deckel aufweist, die durch ein Scharnier scharnierartig miteinander verbunden sind. Das Scharnier weist eine Reihe von relativ dicken Abschnitten auf, die miteinander durch eine Reihe von relativ dünnen Abschnitten verbunden sind. Die dünnen Abschnitte sind ausreichend dünn, um bei einem anfänglichen Falten des genannten Scharniers getrennt zu werden. Die dicken Abschnitte sind ausreichend dick, um während des anfänglichen Faltens wenigstens teilweise intakt zu bleiben. Bei dieser Konstruktion kann der Behälter mit einem Produkt befüllt und verschlossen werden, wobei das Scharnier teilweise durchtrennt und geschwächt wird, und er kann später geöffnet werden, wobei das Scharnier komplett durchtrennt wird, um die Basis und den Deckel voneinander zu trennen.
In einer anderen bevorzugten Form der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Verpacken und Auspacken von Lebensmittelprodukten die Schritte des Plazierens eines Lebensmittels in der Basis eines offenen Kunststoffbehälters, der einen Deckel und eine Basis aufweist, die durch ein Scharnier miteinander verbunden sind, des Schließens des Deckels auf die Basis und des teilweisen Durchtrennens des Scharnieres und des darauffolgenden Wiederöffnens des Behälters und vollständigen Durchtrennens des Scharnieres, wobei dadurch ein Zugang zu dem Produkt in der Basis bei abgenommenem Deckel ermöglicht wird.
1 ist eine Draufsicht auf einen Behälter, der Prinzipien der Erfindung in ihrer bevorzugten Form verkörpert, wobei der Behälter vollständig geöffnet dargestellt ist.
2 ist eine Perspektivansicht einer Klinge, die benutzt wird, um das Scharnier des in 1 dargestellten Behälters zu bilden.
3 ist eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Klinge und zeigt eine dünne Lage von Kunststoffmaterial zwischen der Klinge und einer Gegenplatte.
4a–c sind Teilansichten im Querschnitt des in 1 dargestellten Scharniers.
5 ist eine Perspektivansicht des in 1 dargestellten Behälters, der Lebensmittel enthält, in einer teilweise geschlossenen Position.
6 ist eine Perspektivansicht des in 5 dargestellten Behälters und zeigt den Behälter in einer vollständig geschlossenen Position.
7 ist eine Seitenansicht eines Abschnittes des Behälters in seiner vollständig geschlossenen Position.
8 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Behälters im Schnitt entlang der Ebene 8-8.
9 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Behälters im Schnitt entlang der Ebene 9-9.
10 ist eine Ansicht von oben des in 1 gezeigten Behälters und verdeutlicht die Durchtrennung des Scharniers.
Es wird nunmehr in größeren Einzelheiten auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile bezeichnen. 1 zeigt einen Behälter 10, der eine Basis 12, einen Deckel 14 und ein Scharnier 16 aufweist, das den Deckel mit der Basis verbindet. Der Behälter 10 ist aus einer dünnen Lage eines thermoplastischen Materials durch Thermoformen hergestellt, das vorzugsweise ein Polypropylen oder Polyethylenharz umfaßt. Die Basis 12 weist einen Boden 18 und Seiten 20 auf, die an den Boden angrenzen. Eine Bodenlippe 22 erstreckt sich von dem unteren Abschnitt der Seiten 20. Ein Vorsprung 24 ist in der Bodenlippe 22 gebildet. Deckel 14 weist ein Oberteil 26 und Seiten 28 auf, die an das Oberteil angrenzen. Eine obere Lippe 30 erstreckt sich von einem oberen Abschnitt der Seiten 28.
Eine Nut 32 ist in der oberen Lippe 30 gebildet. Der Vorsprung 24 und die Nut 32 sind hinsichtlich Größe und Form aneinander angepaßt, um nach Art einer Nut/Feder-Verbindung miteinander in Eingriff zu gelangen.
Das Scharnier 16 ist einstückig mit einer Seitenkante 34 der Basis 12 und einer Seitenkante 36 des Deckels 14 ausgebildet. Das Scharnier 16 weist eine Reihe von dünnen Abschnitten 38 und eine Reihe von dicken Abschnitten 40 auf. Das Scharnier 16 erstreckt sich entlang einer Achse 42 zwischen der Basis 12 und dem Deckel 14. Die Achse 42 ist das Gelenk, um das die Basis 12 und der Deckel 14 verschwenken. Die Achse 42 ist vorzugsweise so positioniert, daß sie es dem Flansch 24 der Basis 12 ermöglicht, in Eingriff mit der Nut 30 des Deckels 14 zu gelangen.
Eine kurze Beschreibung einiger der zur Bildung des Scharniers 16 benutzten Werkzeuge erleichtert ein Verständnis der Konstruktion des Scharniers. 2 zeigt eine Klinge 44, die verwendet wird, um eine dünne Lage eines Kunststoffmateriales zu stanzen oder prägen, um das Scharnier 16 zu bilden. Die Klinge 44 weist einen Reihe von oberen Zähnen 46 und eine Reihe von unteren Zähnen 48 auf, die mit einer Rippe 50 verbunden ist. Die Rippe 50 ist mit einem Block 52 verbunden. Die oberen Zähne 46 weisen vorzugsweise eine Höhe von 1,4 mm, gemessen von dem Block 52, auf. Die unteren Zähne 48 weisen vorzugsweise eine Höhe von 1,1 mm, gemessen von dem Block 52, auf.
3 zeigt eine Seitenansicht der Klinge 44 und einer Gegenplatte 54, gegen die die Klinge eine dünne Lage eines Kunststoffmateriales 56 prägt. Während des Prozesses des Thermoformens des Behälters 10 wird das Kunststoffmaterial 56 zwischen der Klinge 44 und der Gegenplatte 54 gequetscht, Die Druckkraft der oberen Zähne 46 gegen die Gegenplatte 54 bildet die dünnen Abschnitte 38 des Scharniers 16. Die Druckkraft der unteren Zähne 48 gegen die Gegenplatte 54 bildet die dicken Abschnitte 40 des Scharniers 16. Zusätzlich bildet die Zusammendrückung der Zähne 46 und 48 an der Gegenplatte 54 große und kleine Vertiefungen in der dünnen Kunststofflage 56 aus, wie am besten in den 4a–c dargestellt.
4a ist eine Schnittansicht eines Abschnittes des Scharniers 16 entlang der Ebene 4a-4a in 1. Jeder der dünnen Abschnitte 38 umfaßt ein Paar von oberen geneigten Wandungen 62, die sich an einer oberen Sicke 64 schneiden. Jeder der dünnen Abschnitte 38 erstreckt sich zwischen den oberen geneigten Wandungen 62 und einer oberen Scharnierfläche 66. Die obere Scharnierfläche 66 ist vorzugsweise eine ebene Fläche, die durch die Gegenplatte 54 gebildet wird. Jeder der dicken Abschnitte 40 weist ein Paar von unteren geneigten Wandungen 68, die sich an einer unteren Sicke 70 schneiden, und ein Paar von Seitenwandungen 72 auf. Jeder der dicken Abschnitte 40 erstreckt sich zwischen der unteren geneigten Wandung und der oberen Scharnierfläche 66.
Die Dicke der Lage von Kunststoff 56, aus der der Behälter gebildet wird, ist vorzugsweise 25 bis 70μ. Die Dicke d₁ der dünnen Abschnitte 38 zwischen den oberen Sicken 64 und der oberen Scharnierfläche 66 beträgt vorzugsweise ungefähr 25–50% der Dicke der thermoplastischen Lage 56. Die Dicke d₂ der dicken Abschnitte 40 zwischen den unteren Faltlinien 70 und der oberen Scharnierfläche 66 ist vorzugsweise zwischen ungefähr 75 und 95% der Dicke der thermoplastischen Lage 56. Die Längen l₁ der dünnen Abschnitte 38 zwischen den Seitenwandungen 72 betragen vorzugsweise ungefähr 4 mm. Die Längen l₂ der dicken Abschnitte 40 zwischen den Seitenwandungen 72 betragen vorzugsweise ungefähr 2 mm.
Selbstverständlich variieren die Dicken d₁ und d₂ und die Längen l₁ und l₂ in Abhängigkeit von dem Typ, der Widerstandsfähigkeit und der Dicke des thermoplastischen Materials, das verwendet wird, um das Scharnier 16 zu bilden. Ferner variieren die exakten Maße des thermoplastischen Materials, aus dem die Behälter 10 hergestellt werden. Basierend auf den Abweichungen in den Dimensionen der Zähne 46 und 48 der Klinge 44 sind die Dicken d₁ der dünnen Abschnitte 38 vorzugsweise ungefähr 15–25% geringer als die Dicken d₂ der dicken Abschnitte 40. Die Längen l₁ der dünnen Abschnitte 38 sind vorzugsweise ungefähr zweimal so groß wie die Längen l₂ der dicken Abschnitte 40.
Die 4b und 4c sind Schnittansichten des Scharniers entlang der Ebenen 4b-4b und 4c-4c in 1. Die dünnen Abschnitte 48 und die dicken Abschnitte 40 sind entlang der Achse 42 ausgerichtet. Die Breiten w₁ der dünnen Abschnitte 38 und die Breiten w₂ der dünnen Abschnitte 40 betragen vorzugsweise 1,2 mm. Die Breiten w₁ der dünnen Abschnitte 38 und die Breiten w₂ der dicken Abschnitte 40 müssen jedoch nicht gleich sein. Die oberen geneigten Wandungen 62 der dünnen Abschnitte 38 bilden eine V-Form. Die unteren geneigten Wandungen 68 der dicken Abschnitte bilden eine V-Form. Die Seitenwandungen 72 der dicken Abschnitte 40 definieren zusammen mit den oberen geneigten Wandungen 62 der dünnen Abschnitte 38 die großen Vertiefungen 58. Die unteren geneigten Wandungen 68 definieren die kleinen Vertiefungen 60.
Die Funktionsweise des Behälters 10 wird unter Bezugnahme auf die 1 und 5 bis 10 verständlich. Beginnend mit 1 wird der Behälter 10 typischer weise ausgehend von seiner in 1 dargestellten offenen Position benutzt.
Lebensmittel oder andere Artikel werden in der Basis 12 plaziert, und der Deckel 14 wird um die Achse 42 schwenkend aus einer offenen Position in eine teilweise geschlossene Position, die in 5 dargestellt ist, bewegt. Wenn der Deckel 14 weiter um die Achse schwenkend in eine vollständig geschlossene Position auf die Basis 12 bewegt wird, wie in 6 dargestellt, wirkt eine Zugspannung auf das Scharnier 16 quer zu der Achse 16 quer zu der Achse 42. Die dünnen Abschnitte 38 sind ausreichend dünn, so daß die durch diese Schwenkbewegung des Deckels 14 auf die Basis 12 erzeugte Zugspannung sie schwächt und in zwei Teile 38a und 38b trennt, wie in den 7 und 8 dargestellt, wenn der Behälter geschlossen ist. Die dicken Abschnitte 40 sind ausreichend dick, so daß die auf sie ausgeübte Zugspannung quer zur der Achse 42 während des anfänglichen Verschließens des Deckels 14 auf die Basis sie nicht durchtrennt.
In der in den 6 bis 9 gezeigten vollständig geschlossenen Position sind die dicken Abschnitte 40 des Scharniers 16 wenigstens teilweise intakt. Obwohl die dünnen Abschnitte 38 beim Schließen des Behälters durchtrennt werden, bewirken die dicken Abschnitte 40 einige Stabilität des Behälters 10, so daß die Zunge 24 zu der Nut 32 ausgerichtet und mit dieser in Eingriff gebracht werden kann, bevor das Scharnier 16 vollständig durchtrennt wird.
Beim Wiederöffnen des Behälters 10 durch Außereingriffbringen der Zunge 24 aus der Nut 32 und schwenkendes Bewegen des Deckels 14 weg von der Basis 12, werden die dicken Abschnitte 40 in zwei Teile 40a und 40b durchtrennt, wie in 10 dargestellt. Die dicken Abschnitte 40 sind ausreichend dünn, so daß sie der Kraft nicht widerstehen können, die durch das schwenkende Wiederöffnen des Behälters 10 verursacht wird. Es sollte beachtet werden, daß der ursprüngliche Verschließvorgang des Behälters 10 die dicken Abschnitte 40 teilweise schwächt. Daher werden die dicken Abschnitte 10 beim Wiederöffnen des Behälters 10 weiter geschwächt und in zwei Teile 40a und 40b durchtrennt.
Auf diese Weise wandelt sich der Behälter 10 von einem einteiligen Behälter in einen zweiteiligen Behälter nach einem vollen Zyklus des Verschließens und Wiederöffnens. Wenn der Behälter wiedergeöffnet ist, können der separate Deckel und die separate Basis 12 ineinander gepaßt oder gestapelt werden, wobei der Deckel unmittelbar unter der Basis plaziert werden kann. In der ineinander geschachtelten Konfiguration liegen die obere Lippe 30 und die untere Lippe 22, die oberen Seiten 28 und die unteren Seiten 20, die Oberseite 26 und der Boden 18 in im wesentlichen zueinander parallelen Ebenen. Auf diese Weise kann der Deckel 14 kompakt unter der Basis 12 verstaut werden, um die doppelte Trägfähigkeit und die doppelte Isolierung der Basis zu bieten. Dies ist besonders nützlich, wenn der Behälter 10 benutzt wird, um heiße oder schwere Lebensmittel zu tragen. Ferner kann die Basis 12 getrennt mit dem Deckel 14 oder zusammen mit diesem benutzt werden, um Lebensmittel aufzunehmen und zu erwärmen, wie beispielsweise in einer Mikrowelle.
Vorzugsweise werden die dicken Abschnitte 40 vollständig durchtrennt, wenn der Deckel 14 in eine vollständig geöffnete Position bewegt wird, wie in 10 dargestellt. Aufgrund der Variationen hinsichtlich des thermoplastischen Materials und des Herstellungsverfahrens ist es jedoch möglich, daß die dicken Abschnitte 40 nicht vollständig durchtrennt werden, wie in 10 dargestellt. Unter diesen Umständen können die Basis 14 und der Deckel 12 leicht auseinandergezogen werden, um das Durchtrennen der dicken Abschnitte 40 zu vollenden.
Das bevorzugte thermoplastische Material 56, das benutzt wird, um den Behälter 10 zu bilden, umfaßt eine Polypropylen- oder Polyethylen-Mischung von Harzen. Einige dieser thermoplastischen Materialien umfassen Polystyren, orientiertes Polystyren, Polyethylenterephthalat, amorphes Polyethylenterephthalat (APET) und kristallisiertes Polyethylenterephthalat (CPET). Zum Bilden des Behälters können jedoch auch Kunststofflagen verwendet werden, die andere Kunststoffharze enthalten.
Es ist daher deutlich geworden, daß nunmehr ein Kunststoffbehälter bereitgestellt ist, der die Probleme überwindet, die lange mit den Behältern gemäß dem Stand der Technik verbunden waren.

Claims

Kunststoffbehälter, mit einer Basis (12) und einem Deckel (14), die mittels eines Scharnieres (16) scharnierartig miteinander verbunden sind, wobei das Scharnier eine Reihe von relativ dicken Abschnitten (40) aufweist, die miteinander durch eine Reihe von relativ dünnen Abschnitten (38) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen Abschnitte (38) ausreichend dünn sind, um bei einem anfänglichen Falten des genannten Scharnieres (6) durchtrennt zu werden, und die dicken Abschnitte (40) ausreichend dick sind, um während des anfänglichen Faltens wenigstens teilweise intakt zu bleiben, wodurch der Behälter (12) mit einem Produkt befüllt und verschlossen werden kann, wobei das Scharnier (16) teilweise durchtrennt und geschwächt wird, und später geöffnet werden kann, wobei das Scharnier (16) vollständig durchtrennt wird, um die Basis (12) und den Deckel (14) voneinander zu trennen.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei das Scharnier (16) sich entlang einer Achse zwischen der Basis (12) dem Deckel (14) erstreckt und die dünnen Abschnitte (38) und die dicken Abschnitte (40) entlang der Achse ausgerichtet sind.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, der ein thermoplastisches Harz aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen und Polystyren besteht.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei die Längen der dünnen Abschnitte (38) ungefähr zweimal so groß sind wie die Längen der dicken Abschnitte (40).
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei die dicken Abschnitte (40) eine Dicke aufweisen, die ungefähr 50% bis 70% größer ist als die Dicke der dünnen Abschnitte (38).
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei die dünnen Abschnitte (38) einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, wobei die dicken Abschnitte (40) einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
Verfahren zum Verpacken und Auspacken von Lebensmittelprodukten unter Verwendung eines Kunststoffbehälters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte aufweist des Plazierens eines Lebensmittels in der Basis (12) eines offenen Kunststoffbehälters, der einen Deckel (14) und eine Basis (12) aufweist, die durch ein Scharnier (16) miteinander verbunden sind, des Schließens des Deckels (14) auf die Basis (12) und des teilweisen Durchtrennens des Scharnieres (16) und des darauffolgenden Wiederöffnens des Behälters und vollständigen Durchtrennen des Scharnieres (16), wobei dadurch ein Zugang zu dem Produkt in der Basis (12) bei abgenommenem Deckel (14) ermöglicht wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Lebensmittel erwärmt wird und das Verfahren einen zusätzlichen Schritt aufweist des Ineinanderschachtelns der Basis (12), die das erwärmte Lebensmittel enthält, in den Deckel (14), um ein Warmhalten des Lebensmittels zu unterstützen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Basis und das Lebensmittel erwärmt werden und das Verfahren ferner einen zusätzlichen Schritt aufweist des Ineinanderschachtelns der erwärmten Basis (12) mit dem Lebensmittel in den Deckel (14), um ein Warmhalten des Lebensmittels zu unterstützen.