Stapelbare Verpackung

Abstract

 Eine stapelbare Verpackung aus aufgeschäumtem Material weist einen oberen und einen unteren Stapelrand (3, 3a, 4, 4a) auf. Zumindest im Bereich der Auflagefläche(n) (5, 6, 13) des oberen Stapelrandes (3, 3a) ist eine sich über einen Teilbereich des jeweiligen Wandquerschnitts erstreckende, einstückige Material-Verdichtungszone (8) mit gegenüber dem benachbarten Material der Verpackung höherer spezifischer Dichte vorgesehen.
Die Material-Verdichtungszone läßt sich mit geringem Aufwand bei der Herstellung der Verpackung mit einbringen, indem der zu verstärkende Bereich mit erhöhter Temperatur und höherem Druck beaufschlagt wird. Im Stapelrandbereich sind keinerlei Nacharbeiten nach dem Entformen der Verpackung notwendig, so daß der Herstellungsaufwand entsprechend reduziert ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine stapelbare Verpackung aus aufgeschäumtem Material, die einen oberen und einen unteren Stapelrand aufweist.
Stapelbare Verpackungen sind in der Regel Behälter zur Aufnahme bestimmter Gegenstände. Zur platzsparenden Aufbewahrung und dem Transport werden diese Verpackungen mit ihren Seiten- oder Außenwänden aufeinander gestellt. Die Stapelränder müssen die auftretenden Lasten, also die Druckbelastung durch das Gewicht der beladenen Behälter sowie auch Seitenkräfte aufnehmen können. Außerdem können sich beim Stapelvorgang auch punktuelle Belastungen ergeben, durch die Beschädigungen auftreten können. Die Stapelränder sind somit in der Regel die am meisten belasteten Bereiche der Stapelverpackung und deren Haltbarkeit bestimmt somit im wesentlichen die Standzeit der gesamten Stapelverpackung. Diese Standzeit soll möglichst groß sein, da solche Stapelbehälter als Mehrwegbehälter möglichst oft eingesetzt werden sollen.
Man hat deshalb auch schon Verstärkungsprofile vorgesehen, die üblicherweise auf den oberen Stapelrand aufgesetzt werden. Damit können auch bei hohen Belastungen Beschädigungen vermieden und eine höhere Lebensdauer erzielt werden.
Verstärkungsprofile erfordern jedoch zum einen durch ihre Herstellung und zum anderen auch durch die notwendige Montage an dem Stapelbehälter einen erhöhten Aufwand. Bei der Montage müssen die Verstärkungsprofile auf Länge geschnitten und dann auf die vier Stapelränder aufgesetzt werden. Zum Sichern der Verbindung werden die Verstärkungsprofile mit dem Stapelrand verrastet und/oder verklebt. Um ein vorgegebenes Umrißprofii des Stapelrandes bei aufgesetztem Verstärkungsprofii zu wahren, muß der Stapelrand entsprechend der Dicke der Verstärkungsprofile Rücksprünge aufweisen, die jedoch in nachteiliger Weise bereichsweise insbesondere durch Kerbwirkung zu Schwächungen und damit zu einer erhöhten Bruchgefahr führen.

[0002] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine stapelbare Verpackung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, deren Stapelränder insbesondere im Bereich der miteinander kontaktierenden Flächen eine gute Stabilität aufweisen, wobei der Herstellungsaufwand insgesamt reduziert ist.

[0003] Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zumindest im Bereich der Auflagefläche des oberen Stapelrandes eine sich über einen Teilbereich des jeweiligen Wandquerschnitts erstreckende, einstückige Material-Verdichtungszone mit gegenüber dem benachbarten Material der Verpackung höherer spezifischer Dichte vorgesehen ist. Diese Material-Verdichtungszone läßt sich mit geringem Aufwand bei der Herstellung der Verpackung, insbesondere aus Partikelschaum, mit einbringen, indem der zu verstärkende Bereich mit erhöhter Temperatur und höherem Druck als im übrigen Bereich der Verpackung beaufschlagt wird. Vorteilhaft ist weiterhin, daß im Stapelrandbereich keinerlei Nacharbeiten nach dem Entformen der Verpackung notwendig sind, so daß der Herstellungsaufwand entsprechend reduziert ist. Durch die Einstückigkeit der Verdichtungszone mit dem übrigen, angrenzenden Wandungsmaterial der Verpackung ist auch keine Kerbwirkung und damit keine Materialschwächung vorhanden. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Form, die Erstreckungsbereiche und das Maß der Versteifung in weiten Grenzen frei wählbar sind. Dies ist möglich durch Variationen im Beaufschlagungsbereich innerhalb der Form, in dem mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur gearbeitet wird. Das Maß der Versteifung läßt sich auch über die Tiefe beziehungsweise Dicke der Verdichtungszone steuern, die wiederum durch entsprechende Temperatur-/Druckbeaufschlagung und die Einwirkdauer veränderbar ist.
Dabei kann sich die Verdichtungszone von der äußeren Oberfläche bis in eine Wandungstiefe von bis zu 2 mm und vorzugsweise über einen Wandungstiefenbereich von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm erstrecken. In praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß bereits vergleichsweise dünne Außenschichten als Verdichtungszonen von wenigen Zehntel Millimeter Dicke genügen, um einen hohen Stabilisierungseffekt zu erzielen. Je nach gewünschter Festigkeit und beispielsweise auch punktueller Belastbarkeit kann die Dicke der Verdichtungszone auch zum Beispiel 1 mm betragen.
Vorzugsweise ist die Verdichtungszone lückenlos am jeweiligen Stapelrand umlaufend vorgesehen.
Dadurch ergibt sich nicht nur eine den Stapeldruck besser aufnehmende, höhere Druckbelastbarkeit, sondern die Stabilität des Stapelrandes bezüglich seitlicher Druck- und Zugbelastung ist ebenfalls durch den dann vorhandenen Ringverbund wesentlich verbessert.

[0004] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Verpackung vorgesehen, die eine Außenwand mit einer unterseitigen Stapelrand-Auflage aufweist, neben der innenseitig Seitenanschläge vorgesehen sind, wobei benachbart übereinander gestapelte Verpackungen mit dem oberseitigen Rand der unteren Verpackung und der unterseitigen Auflage der oberen Verpackung aufeinander liegen und sich die Seitenanschläge in dieser Stapellage innen seitlich neben dem oberseitigen Rand der unteren Verpackung befinden. Bei einer solchen Verpackung ist vorgesehen, daß die eine Verdichtungszone aufweisende Auflagefläche des oberseitigen Randes zumindest über einen Teilbereich ihrer Quererstreckung zur inneren Seitenanschlagsseite ansteigend ausgebildet ist und daß die unterseitige Auflage eine etwa entsprechende Gegenformung aufweist.

[0005] Das freie obere Ende der Außenwand ist dadurch sowohl bei einer Querbelastung nach innen als auch nach außen formschlüssig gehalten, so daß insgesamt eine erhöhte Stapelstabilität erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn sich die oberseitige Auflagefläche über die gesamte Breite der Außenwand erstreckt und wenn sich die innenseitigen Seitenanschläge neben der Auflagefläche befinden.
Die Auflagefläche ist somit praktisch durchgehend glatt ausgebildet, so daß sie besonders einfach sauber zu halten ist. Außerdem ist dadurch auch eine einfache Herstellung möglich und schließlich ist die größtmögliche Druckbelastbarkeit vorhanden, da der gesamte Wandquerschnitt als Auflagefläche zur Verfügung steht.
In Verbindung mit der in dem oder den Auflagebereichen vorgesehenen, einstückigen Verdichtungszone(n) zur Stabilisierung ergibt sich bei einfachem Aufbau und einfacher Formgebung eine hohe Stabilität und Haltbarkeit der Verpackung.

[0006] Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

[0007] Es zeigt:

Fig. 1

eine Teilquerschnittdarstellung zweier übereinander gestapelter Behälter,

Fig. 2

eine Teilquerschnittdarstellung eines Stapel-Behälters in gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelter Ausführungsform und

Fig.3

eine Teilquerschnittdarstellung zweier übereinander gestapelter Behälter mit Stapelrändern in anderer Ausführungsform.

[0008] In Fig. 1 sind zwei nur zum Teil und im Schnitt dargestellte Behälter 1 als stapelbare Verpackungen übereinander gestapelt. Die Behälter 1 weisen eine insbesondere umlaufende Außenwand 2 auf, die einen oberen und einen unteren Stapelrand 3 und 4 hat.
Der obere Stapelrand 3 hat einen etwa Z-förmigen Querschnitt mit zwei höhenversetzten Auflageflächen 5 und 6 sowie einer diese beiden Auflageflächen verbindenden Seitenanschlagfläche 7. Der untere Stapelrand 4 ist im wesentlichen komplementär dazu geformt, so daß oberer und unterer Stapelrand bei übereinander gestapelten Behältern 1 ineinandergreifen und gegen seitliches Verschieben gesichert sind. Zur Stabilisierung und zur Druckbelastungserhöhung ist der obere Stapelrand und/oder der untere Stapelrand (vgl. Fig. 2 und 3) mit einer einstückigen Material-Verdichtungszone 8 versehen, die eine gegenüber dem angrenzenden gleichartigen Material eine höhere spezifische Dichte aufweist. Die Verdichtungszone 8 bildet eine Außenschicht, die eine Dicke d von wenigen Zehntel Millimetern aufweisen kann. Sie erstreckt sich somit nur über einen Teilbereich des jeweiligen Wandquerschnittes. Die flächige Erstreckung der Verdichtungszone 8 kann sich auf den Bereich der miteinander kontaktierenden Auflageflächen begrenzen, falls es in erster Linie um eine Erhöhung der Druckbelastbarkeit, unter anderem auch der punktuellen Druckbelastbarkeit geht. Bevorzugt erstreckt sich jedoch die Verdichtungszone 8, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt, über einen Höhenbereich von einigen Zentimetern, beispielsweise über etwa 5 Zentimeter. Damit erfolgt auch eine Stabilisierung des gesamten Randes, so daß dieser auch widerstandsfähiger gegen seitliche Zug- und Druckbelastung ist. In Figur 2 ist strichliniert noch angedeutet, daß sich die Verdichtungszone 8 auch über die gesamte Außenwand erstrecken kann, so daß insgesamt eine höhere punktuelle Belastbarkeit erreicht wird. Die Beschädigungsgefahr wird dadurch verringert und insgesamt eine erhöhte Lebensdauer der Verpackung erreicht. Erwähnt sei noch, daß eine solche Stabilisierung gerade im Bereich des oberen Stapelrandes 3 sinnvoll ist, da dieser in der Regel nach innen hin keine Abstützung hat. Dagegen ist der untere Stapelrand 4 direkt mit dem Bodenteil 9 verbunden, so daß hier angeordnete Material-Verdichtungszonen sich tatsächlich auf den kontaktierenden Auflagebereich begrenzen können, wie dies in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist.

[0009] Die Materialverdichtungszone(n) 8 werden durch einen thermodynamischen Prozeß erzeugt, wobei in den Bereichen, in denen eine Verdichtungszone vorgesehen ist, eine höhere Temperatur- und Druckbeaufschlagung beim Formen erfolgt als in den benachbarten Bereichen, wo eine geringere spezifische Dichte des gleichen Materiales erzielt werden soll. Durch die Temperaturbeaufschlagung von außen ergibt sich in den Eckbereichen eine etwas größere Dicke d der Verdichtungszone 8, weil hier praktisch von zwei Seiten gleichzeitig eine Wärmezufuhr erfolgt. Deutlich ist dies in den Figuren beispielsweise im Übergangsbereich zwischen der oberen Auflagefläche 5 und der Außenfläche der Wand 2 erkennbar. Damit sind die am höchsten belasteten Eck- oder Kantenbereiche auch am meisten verstärkt und weisen dementsprechend eine erhöhte Stabilität auf.

[0010] Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt eines Behälters 1a, in dessen Innerem eine Bodenprofilierung 10 vorgesehen ist, die ebenfalls eine Material-Verdichtungszone 8 an ihrer Oberfläche aufweisen. Anstatt der gezeigten Bodenprofilierung 10 zum Beispiel zur Aufnahme von einzelnen Gegenständen oder Rändern dieser Gegenstände, können auch Stapeldome oder anderweitig geformte Aufnahmen vorgesehen sein, die zur Erhöhung ihrer Belastbarkeit ebenfalls mit Verdichtungszonen 8 versehen sein können. Auch besteht die Möglichkeit, beispielsweise die gesamte innenseitige Oberfläche des Behälters 1, 1a mit einer Verdichtungszone 8 zu versehen, um eine dichte, praktisch porenfreie Oberfläche zum Beispiel aus hygienischen Gründen zu erhalten.

[0011] Fig. 3 zeigt schließlich noch Behälter 1b, deren Stapelränder 3a, 4a gegenüber den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 anders ausgebildet sind. Auch hier weist der untere Stapelrand 4a eine unterseitige Auflage 11 auf, neben der innenseitig Seitenanschläge 12 durch ein nach unten vorspringendes Bodenteil 9 angrenzen.
Der obere Stapelrand 3a weist außenseitig und innenseitig bis zur oberen Auflagefläche 13 durchgehende Außenseiten auf, wobei erkennbar ist, daß die obere Auflagefläche über ihre Quererstreckung zur inneren Seitenanschlagseite schräg ansteigend verläuft. Die unterseitige Auflage 11 weist eine im wesentlichen entsprechende Gegenformung auf. Durch diese schräge Ausbildung der Auflagefläche 13 und der unterseitigen Auflage 11 ist jeweils das obere Wandende beziehungsweise der obere Stapelrand 3a formschlüssig auch bei einer Belastung der Wand 2 nach außen hin gehalten. Dies ergibt eine höhere Stapelstabilität und einen besseren Stapelverbund. Durch den schrägen Verlauf der Auflagefläche 13 und die etwa komplementäre Formung der unterseitigen Auflage 11 besteht für das freie Ende der Außenwand keine Ausweichmöglichkeit mehr nach außen, weil hierdurch ein Formschluß gebildet ist.
Sowohl der obere Stapelrand 3a als auch der untere Stapelrand 4a sind jeweils mit Material-Verdichtungszonen 8 versehen, durch die eine zusätzliche Stabilisierung vorhanden ist.
Die oberseitige Auflagefläche 13 und die etwa komplementär verlaufende, unterseitige Auflage 11 weisen einen Schrägwinkel von wenigen Grad, beispielsweise etwa 5° auf. In Fig. 3 ist auch gut erkennbar, daß der Schrägwinkel der unterseitigen Auflage 11 größer ist als der der oberseitigen Auflage 13. Der Differenzwinkel kann dabei etwa 1° betragen. Dadurch wird bewirkt, daß bei Beladung der Behälter und entsprechender Durchbiegung ihrer Bodenteile 9, wodurch sich auch die Lage der jeweiligen unterseitigen Auflagen 11 verändert, diese flächig auf der jeweiligen Auflagefläche 13 zu liegen kommen. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform verbindet mit einfacher Formgebung den Vorteil einer hohen Stabilität in den Kontaktbereichen durch die Material-Verdichtungszonen 8. Außerdem ist durch die praktisch durchgehend glatt verlaufende Auflagefläche 13 eine größtmögliche Druckbelastbarkeit vorhanden, da der gesamte Wandquerschnitt als Auflagefläche zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die glatte Fläche diese einfach sauber zu halten ist.

[0012] Insgesamt ergeben sich bei stapelbaren Verpackungen, insbesondere Behältern aus Partikelschaumstoff durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Material-Verdichtungszonen 8 in den Bereichen, wo eine erhöhte Belastung vorhanden ist oder eine erhöhte Belastbarkeit gegeben sein soll, nachfolgende, stichwortartig aufgeführte Vorteile:

• Einstofflösung durch einstückige Verdichtungszone
• geschlossener Verlauf der gegebenenfalls profilierten Stapelränder
• umlaufend verdichteter Stapelrand
• keine Kerbwirkung
• höhere Einreißfestigkeit
• höhere Zugfestigkeit
• höhere Druckbelastbarkeit
• keine offenen Übergänge
• Oberflächendesign frei gestaltbar
• Einzelbereiche oder die gesamte Oberfläche insbesondere im Innenbehälter können mit einer Verdichtungszone versehen sein
• Inserts können formschlüssig umkleidet sein
• einstellbare Festigkeit des Verdichtungsbereiches durch Variation der Dicke und/oder der flächigen Ausdehnung
• keine nachträgliche Montage von Verstärkungsprofilen erforderlich.

Ansprüche

1. Stapelbare Verpackung aus aufgeschäumtem Material, die einen oberen und einen unteren Stapelrand (3,3a;4,4a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Auflagefläche(n) (5,6,13) des oberen Stapelrandes (3,3a) eine sich über einen Teilbereich des jeweiligen Wandquerschnitts erstreckende, einstückige Material-Verdichtungszone (8) mit gegenüber dem benachbarten Material der Verpackung höherer spezifischer Dichte vorgesehen ist.

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verdichtungszone (8) von der äußeren Oberfläche bis in eine Wandungstiefe von bis zu 2mm und vorzugsweise über einen Wandungstiefenbereich von etwa 0,1mm bis 0,2mm erstreckt.

3. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungszone (8) lückenlos am jeweiligen Stapelrand umlaufend vorgesehen ist.

4. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verdichtungszone (8) innen- und außenseitig des Stapelrandes (3,3a;4,4a) vorzugsweise über etwa gleiche Höhenbereiche (h) erstreckt.

5. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verdichtungszone (8) über einen Höhenbereich (h) von einigen Zentimetern, vorzugsweise über etwa 5cm erstreckt.

6. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche(n) (11) des unteren Stapelrandes (4,4a) eine einstückige Verdichtungszone (8) mit gegenüber dem benachbarten Material der Verpackung höherer spezifischer Dichte aufweist.

7. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum und/oder die Außenwand einer behälterförmigen Verpackung wenigstens partiell eine oder mehrere einstückige Verdichtungszonen (8) mit gegenüber dem benachbarten Material der Verpackung höherer spezifischer Dichte aufweist.

8. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Stapelrand (3,3a) einen etwa Z-förmigen Querschnitt mit zwei höhenversetzten Auflageflächen (5,6) sowie einer diese beiden Auflageflächen verbindenden Seitenanschlagfläche (7) aufweist und daß zumindest die Auflageflächen und die Seitenanschlagfläche einstückige Material-Verdichtungszonen (8) aufweisen.

9. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die eine Außenwand mit einer unterseitigen Stapelrand-Auflage (11) aufweist, neben der innenseitig Seitenanschläge (12) vorgesehen sind, wobei benachbart übereinander gestapelte Verpackungen mit dem oberseitigen Rand der unteren Verpackung und der unterseitigen Auflage der oberen Verpackung aufeinander liegen und sich die Seitenanschläge in dieser Stapellage innen seitlich neben dem oberseitigen Rand der unteren Verpackung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Verdichtungszone (8) aufweisende Auflagefläche (13) des oberseitigen Stapelrandes (3a) zumindest über einen Teilbereich ihrer Quererstreckung zur inneren Seitenanschlagseite ansteigend ausgebildet ist und daß die unterseitige Auflage (11) eine etwa entsprechende Gegenformung aufweist.

10. Verpackung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die oberseitige Auflagefläche (13) über die gesamte Breite der Außenwand (2) erstreckt und daß sich die innenseitigen Seitenanschläge (12) neben der Auflagefläche befinden.

11. Verpackung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oberseitige Auflagefläche (13) und die etwa komplementär geformte, unterseitige Auflage (11) einen zumindest bereichsweise geraden Verlauf aufweisen und sich vorzugsweise durchgehend schräg ansteigend von der Außenkante bis zur Innenkante des oberseitigen Stapelrandes (3a) beziehungsweise der unterseitigen Auflage erstrecken.

12. Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß die oberseitige Auflagefläche (13) und die etwa komplementär verlaufende, unterseitige Auflage (11) zur Stapelebene beziehungsweise der von den Rändern aufgespannten Ebene, einen Schrägwinkel von wenigen Grad, vorzugsweise von etwa 2 bis 10 Grad, insbesondere etwa 5 Grad aufweisen.

13. Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägwinkel der unterseitigen Auflage (11) größer ist als der der oberseitige Auflagefläche (13), daß der Differenzwinkel insbesondere auf die bei Beladung der Verpackung auftretende Verformung der unterseitigen Auflage abgestimmt ist und daß der Differenzwinkel insbesondere etwa ein Grad beträgt.

Zeichnung