Aussenmantel für einen doppelwandigen Becher und Verfahren zu dessen Herstellung

Abstract

 Es ist ein Außenmantel (1) für einen doppelwandige Becher (2) und ein Verfahren zum Herstellen des Außenmantels beschrieben, bei dem ein flachliegender Zuschnitt (4) aus einem Papiermaterial durch eine Überlappung (7) zweier Längskanten des Zuschnitts hülsenförmig verbunden wird, und bei dem der so gebildete Außenmantel mit einer nach innen gerichteten Einrollung (3) versehen wird. Die Einrollung ist im Bereich der Überlappung innen am Außenmantel angeleimt oder angesiegelt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Außenmantel für einen doppelwandigen Becher, der aus einem Zuschnitt aus einem Papiermaterial geformt und mit einer nach innen gerichteten Einrollung versehen ist, wobei der Zuschnitt durch eine Überlappung zweier Längskanten des Zuschnitts hülsenförmig verbunden ist.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Außenmantels.

[0003] Außenmäntel der eingangs genannten Art werden in der Praxis in großer Zahl eingesetzt, um die Isoliereigenschaften von Papierbechern zu verbessern. Durch die Anbringung des Außenmantels an einem Becher aus Papiermaterial entsteht ein doppelwandiger Isolierbecher mit einem im Wesentlichen ringförmigen Hohlraum zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel des bechers, der dem Becher gute Isoliereigenschaften verleiht. Um einen genügend großen Abstand zwischen Innenmantel und Außenmantel zu gewährleisten, ist es bekannt, an dem Außenmantel wenigstens eine nach innen gerichtete Einrollung anzubringen. Die Einrollung kann in unterschiedlicher Weise gestaltet sein.

[0004] Bei der Herstellung des Außenmantels wird ein flach liegender Zuschnitt aus einem Papiermaterial durch eine Überlappung zwei Längskanten des Zuschnitts hülsenförmig verbunden. An dem so gebildeten Außenmantel wird eine nach innen gerichtete Einrollung angebracht. Anschließend wird der vorgefertigte Außenmantel in axialer Richtung auf einen ebenfalls vorgefertigten Becher aufgeschoben und daran befestigt. Es entsteht dadurch ein doppelwandiger Becher.

[0005] Beim axialen Aufschieben des Außenmantels auf den Innenbecher kann es vorkommen, dass sich der Außenmantel mit der nach innen gerichteten Einrollung an der Zarge des Innenbechers verhakt.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Außenmantel für einen doppelwandigen Becher zu schaffen, der sich beim Aufschieben auf einen Innenbecher nicht so leicht verhaken kann.

[0007] Die Aufgabe wir dadurch gelöst, dass die Einrollung wenigstens im Bereich der Überlappung innen am Außenmantel angeleimt oder angesiegelt ist.

[0008] Durch die vergrößerte Dicke des Außenmantels im Bereich der Überlappung sind die rückfedernden Eigenschaften in diesem Bereich besonders groß. Bei relativ steifem Papiermaterial wird die nach innen gerichtete Einrollung am Außenmantel im Bereich der Überlappung nicht exakt geformt, sondern hat durch die Steifigkeit des Papiermaterials das Bestreben sich wieder aufzurollen. Der Innendurchmesser des Außenmantels innerhalb der Einrollung ist dadurch im Bereich der Überlappung verkleinert und kann zu einem Verhaken des Außenmantels an der Zarge des Innenbechers führen, wenn der Außenmantel axial auf den Innenbecher aufgeschoben wird. Durch ein Anleimen oder Ansiegeln der Einrollung im Bereich der Überlappung wird wirkungsvoll verhindert, dass die Einrollung durch die hohe Steifigkeit im Bereich der Überlappung teilweise wieder aufgeht. Ein Verhaken des Außenmantels beim Aufschieben auf den Innenbecher aufgrund eines zu geringen lichten Innendurchmessers im Bereich der Einrollung kann dadurch wirkungsvoll verhindert werden.

[0009] Ein Anleimen oder Ansiegeln der Einrollung innen am Außenmantel ist insbesondere vorteilhaft wenn die Einrollung einen parallel zum Außenmantel verlaufenden Bereich aufweist, indem das Material der Einrollung flächig auf der Innenseite des Außenmantels anliegt.

[0010] Oftmals wird für den Außenmantel ein unbeschichtetes Papiermaterial verwendet, da der Außenmantel nicht mit der in den Becher einzufüllenden Flüssigkeit in Kontakt kommt. Bei der Verwendung eines unbeschichteten Papiermaterials wird an einer Längskante des Zuschnitts eine Leimspur aufgetragen, bevor der Zuschnitt hülsenförmig verbunden wird. Erfindungsgemäß wird in einem solchen Fall die Einrollung ebenfalls innen am Außenmantel angeleimt. Es können verschiedene Leimarten verwendet werden. Geeignet ist beispielsweise ein Kaltleim, ein Heißleim oder insbesondere ein Heißschmelzklebstoff ("Hot-Melt").

[0011] Für gewisse Anwendungsfälle kann es auch vorteilhaft sein, den Außenmantel aus einem Papiermaterial herzustellen, das wenigstens auf einer Seite eine Beschichtung, beispielsweise aus Polyethylen, aufweist. Die Einrollung kann hierbei durch Erwärmen der Kunststoffbeschichtung innen am Außenmantel angesiegelt werden. Das Ansiegeln oder Anleimen der Einrollung kann auch entlang des kompletten Umfangs des Außenmantels umlaufend ausgeführt werden.

[0012] Zur effizienten Herstellung des Außenmantels ist es vorteilhaft, wenn der Zuschnitt an einer Längskante eine Aussparung enthält, die in den Bereich der Überlappung zu liegen kommt. Die Aussparung ist dabei so gestaltet, dass bei Überlappung der beiden Längskanten ein Teil der Leimspur nicht abgedeckt wird. Der nicht abgedeckte Teil der Leimspur dient bei der Formung der nach innen gerichteten Einrollung zum Anleimen der Einrollung im Bereich der Überlappung innen am Außenmantel.

[0013] Die Aussparung des Zuschnitts im Bereich der Überlappung ist bevorzugt so gestaltet, dass die Einrollung in einem Bereich der Überlappung nur zu einer Gesamtdicke des Außenmantels führt, die in etwa der dreifachen Materialdicke des Zuschnitts entspricht. Im Gegensatz zu einer herkömmlicher Weise mindestens vierfachen Materialdicke im Bereich der Überlappung verringert auch die verringerte Gesamtdicke im Bereich der Überlappung die Gefahr eines Verhakens des Außenmantels beim Aufschieben auf den Innenbecher.

[0014] Ein erfindungsgemäßer Außenmantel ist insbesondere für Becher geeignet, die eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form haben. Der Außenmantel kann dementsprechend ebenfalls konisch ausgeführt sein. Die innen am Außenmantel angeleimte oder angesiegelte Einrollung ist dabei an dem Ende des Außenmantels angebracht, das den kleineren Umfang aufweist. Ein erfindungsgemäßer Außenmantel ist jedoch nicht nur für Becher aus Papiermaterial geeignet, sondern kann sehr vorteilhaft auch als Außenmantel für Becher aus Kunststoffmaterial eingesetzt werden.

[0015] Des Weiteren ist ein erfindungsgemäßer Außenmantel besonders für einen Innenbecher geeignet, der an seiner Zarge eine Aufweitung aufweist, wobei ein unterer Rand der Aufweitung eine Standfläche für den Becher bildet. Bei Innenbechern mit aufgeweiteter Zarge ist das Aufschieben eines Außenmantels besonders kritisch, da der die Aufweitung umschließende Durchmesser gleich groß oder sogar etwas größer als der Innendurchmesser der Einrollung des Außenmantels sein kann. Auch bei derartigen Innenbechern kann mit einem erfindungsgemäßen Außenmantel ein Verhaken des Außenmantels beim axialen Aufschieben wirkungsvoll verhindert werden.

[0016] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren. Einzelmerkmale der unterschiedlichen dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Es zeigen:

[0017] 

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Außenmantel für einen doppelwandigen Becher im Längsschnitt,

Figur 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Figur 1 auf den Außenmantel,

Figur 3 einen flach liegenden Zuschnitt für einen Außenmantel der Figur 1,

Figur 4 einen teilweise dargestellten Längsschnitt eines doppelwandigen Bechers mit einem Außenmantel der Figur 1,

Figur 5 eine Ansicht ähnlich Figur 4 auf eine Variante eines doppelwandigen Bechers.

[0018] In den Figuren 1 und 2 ist ein Außenmantel 1 für einen doppelwandigen Becher 2 dargestellt. Der doppelwandige Becher 2 ist weiter unten mit Hilfe der Figur 5 näher beschrieben. Der Außenmantel 1 besteht aus einem Papiermaterial und hat eine hülsenförmige, konische Form. An dem Ende mit dem kleineren Umfang ist eine nach innen gerichtete Einrollung 3 angebracht.

[0019] Der Außenmantel 1 ist aus einem Zuschnitt 4 aus Papiermaterial geformt. Der flach liegende Zuschnitt 4 als Ausgangsmaterial für den Außenmantel 1 ist in Figur 3 dargestellt. Der Zuschnitt 4 hat im Wesentlichen die Form eines Segments aus einem Kreisring. Der Zuschnitt weist zwei Längskanten 5 und 6 auf, die unter Bildung einer Überlappung 7 mit einander verbunden werden, so dass der hülsenförmige Außenmantel 1 entsteht. Zum Verbinden der Längskanten 5 und 6 im Bereich der Überlappung 7 wird auf den flach liegenden Zuschnitt 4 an der Längskante 6 eine Leimspur 8 aufgetragen. Die Leimspur 8 wird dabei auf die Seite des Zuschnitts 4 aufgetragen, die nachher die Innenseite 9 des Außenmantels 1 bildet. Der flach liegende Zuschnitt 4 wird nach dem Auftragen der Leimspur 8 um einen nicht dargestellten konischen Dorn gewickelt. Beim Wickeln des Zuschnitts 4 auf den Dorn wird die Längskante 6 mit der Leimspur 8 auf die Längskante 5 gelegt und angedrückt, so dass die Überlappung 7 entsteht. Anschließend wird durch ein nicht dargestelltes Formwerkzeug die Einrollung 3 geformt. Die kreisförmige Kante 10 des Außenmantels 1 wird durch das parallel zur Mittelachse 11 des Außenmantels 1 zugestellte Formwerkzeug nach innen umgelegt und an die Innenseite 9 angelegt.

[0020] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einrollung 3 im Bereich der Überlappung 7 auf der Innenseite 9 angeleimt wird. Hierzu ist am Zuschnitt 4 an der Längskante 5 eine Aussparung 12 vorgesehen, die in den Bereich der Überlappung 7 zu liegen kommt. Die Aussparung 12 ist in Figur 3 erkennbar. Die Aussparung 12 ist so gestaltet, dass sie bis dicht an die Faltlinie 13 für die Einrollung 3 heranreicht. Die Leimspur 8 an der Längskante 6 wird über die Faltlinie 13 hinaus bis in den Bereich des Zuschnitts 4 aufgetragen, der nachher die Einrollung 3 bildet. Durch die Aussparung 12 wird bei Bildung der Überlappung 7 der beiden Längskanten 5 und 6 ein Teil 14 der Leimspur nicht abgedeckt. Der nicht abgedeckte Teil 14 der Leimspur 8 befindet sich im Bereich des Zuschnitts 4, der nachher einen parallel zum Außenmantel 1 verlaufenden Bereich 15 der Einrollung 3 bildet. Der nicht abgedeckte Teil 14 der Leimspur 8 befindet sich zwischen der Faltlinie 13 für die Einrollung 3 und der Kante 10. Bei der Formung der nach innen gerichteten Einrollung 3, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, kommt nun der nicht abgedeckte Teil 14 der Leimspur 8 gegen die Innenseite 9 des Außenmantels 1 zu liegen und leimt dadurch die Einrollung 3 im Bereich der Überlappung 7 innen am Außenmantel 1 an.

[0021] Die Aussparung 12 hat den Vorteil, dass das Anleimen der Einrollung 3 auf der Innenseite 9 des Außenmantels 1 ohne zusätzlichen Arbeitsschritt und ohne zusätzliche Leimauftrag realisiert werden kann. Außerdem hat die Aussparung 12 den Vorteil, dass die Einrollung 3 in dem Bereich der Überlappung 7 nur eine Gesamtdicke aufweist, die in etwa der dreifachen Materialdicke des Zuschnitts entspricht. Die Einrollung 3 ist also im Bereich der Überlappung 7 kaum dicker als im übrigen Bereich des Umfangs der Kante 10. Es wird dadurch ein praktisch gleich bleibend großer Innendurchmesser C im Bereich der Einrollung 3 gewährleistet.

[0022] In Figur 4 ist ein doppelwandiger Becher 2 dargestellt, der einen erfindungsgemäßen Außenmantel 1 aufweist. Der Außenmantel 1 ist an einem vorgefertigten Innenbecher 16 angebracht. Der Innenbecher 16 besteht im Wesentlichen aus einem konischen Mantel 17, der in Bezug auf den doppelwandigen Becher 2 auch als Innenmantel bezeichnet wird, und einem topfförmigen Boden 18. Die offene Seite des topfförmigen Bodens 18 ist so angeordnet, dass sie von der Füllöffnung des Bechers 2 abgewandt ist. Der Boden 3 ist mit seiner Wandung im Bereich des geringeren Umfangs des Mantels 17 flüssigkeitsdicht mit diesem durch Bildung einer Zarge 19 verbunden. Im Bereich der Zarge 19 ist das Material des Mantels 17 um die Wandung des Bodens 3 herumgelegt und nach innen eingeschlagen. Der Mantel 17 und der Boden 18 bilden einen befüllbaren Innenraum 20 des Bechers 2. Der den Innenraum 20 begrenzende Mantel 17 weist an seinem oberen Rand, also in dem Bereich des größeren Umfangs, eine nach Außen gebördelte Mundrolle 21 auf, die die Füllöffnung umgibt. Der Innenbecher 16 hat bevorzugt einen rund Querschnitt und somit eine im Wesentlichen kegelstumpfähnliche Form.

[0023] Die Zarge 19 weist wenigstens in einem Bereich entlang ihres Umfangs eine nach außen ragende Aufweitung 22 auf. Unter Aufweitung ist dabei zu verstehen, dass die Zarge 19 bezogen auf einen Kreiszylinder um die Mittelachse des Innenbechers 16 nach außen ausgestellt ist, so dass die Zarge 19 eine sich nach unten, zur Standfläche hin erweiternde Querschnittsfläche einschließt. Ein untere Rand 23 der Aufweitung 22 an der Zarge 19 bildet die Standfläche für den Becher 2. Der Becher 2 steht bei Gebrauch auf seiner Standfläche, die durch die Aufweitung 22 vergrößert ist. Dadurch ist ein Umkippen des Bechers 2 erschwert. Die Aufweitung 22 ist bevorzugt entlang des Umfangs der Zarge 19 umlaufend gestaltet. Der die Aufweitung 22 umschließende Außendurchmesser ist als Durchmesser A bezeichnet.

[0024] Es kann vorgesehen sein, dass der den Innenraum 20 begrenzende Mantel 17 eine Rippe oder Sicke 24 enthält, die in Richtung der Mittelachse des Bechers 2 wirkende Kräfte, also Kräfte die beim Stapeln zwischen zwei Bechern wirken, aufnehmen kann. Ein Durchmesser B im Bereich der Sicke 24 ist auf den Durchmesser A der Aufweitung 22 an der Zarge 19 abgestimmt, so dass sich der untere Rand 23 eines ersten Bechers 2 auf der Sicke 24 eines zweiten Bechers 2 abstützen kann und ein stabiles Stapeln mehrerer gleichartiger Becher 2 gewährleistet wird. Auch wenn beim Stapeln sehr hohe Kräfte in Richtung der Mittelachse des Bechers 2 auftreten, kommt es nicht zu einem Verkeilen von zwei Bechern ineinander, so dass eine leichte Entnehmbarkeit der Becher 2 beim Entstapeln gewährleistet ist.

[0025] Damit der Außenmantel 1 die Stapeleigenschaften des doppelwandigen Bechers 2 nicht beeinträchtigt, ist vorgesehen, dass sich die Außenkontur des Außenmantels 1 innerhalb einer Parallelen 25 zu dem Innenmantel 17 befindet, wobei die Parallele 25 an der Aufweitung 22 der Zarge 19 angelegt wird.

[0026] Der Innenmantel 17 weist im Bereich der Mundrolle 21 eine sprunghafte Größenveränderung Form einer Schulter 26 auf, die sich vom Boden 18 zur Mundrolle 21 gesehen als sprunghafte Querschnittserweiterung darstellt. Durch die Schulter 26 entsteht zwischen dem Innenmantel 17 und dem Außenmantel 1 ein im Wesentlichen ringförmiger Hohlraum 27, der dem doppelwandigen Becher 2 eine sehr gute Wärmeisolierung verleit. Der Außenmantel 1 liegt im Bereich zwischen der Mundrolle 21 und der Schulter 26 am Innenmantel 17 an und kann dort, beispielsweise durch Siegeln oder Leimen, fixiert sein. Die am unteren Rand des Außenmantels 1 angebrachte Einrollung 3 liegt mit ihrem kleinsten Durchmesser C an dem Innenbecher 16 an.

[0027] Es ist vorgesehen, dass der kleinste Durchmesser C der Einrollung 3 kleiner als der Durchmesser A der Aufweitung 22 an der Zarge 19 ist. Bei der Herstellung des doppelwandigen Bechers 2 wird der vorgefertigte Außenmantel über einen ebenfalls komplett vorgefertigten Innenbecher 16 von unten in axialer Richtung aufgeschoben. Das Papiermaterial des Innenbechers 16 und das Papiermaterial des Außenmantels 1 sind elastisch genug, dass der Außenmantel 1 ohne Beschädigung mit seinem kleinsten Durchmesser C an der Einrollung 3 über den Durchmesser A der Aufweitung 22 hinüber geschoben werden kann.

[0028] Damit sich die Einrollung 3 des Außenmantels 1 nicht am unteren Rand 32 der Aufweitung 22 an der Zarge 19 verhakt, ist der parallel zum Außenmantel 1 verlaufende Bereich 15 der Einrollung 3 vorgesehen. Der Durchmesser am oberen Rand der Einrollung 3 ist mit dem Bezugszeichen D bezeichnet und ist größer als der Durchmesser A an der Aufweitung 22. Außerdem ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Einrollung 3 im Bereich der Überlappung 7 auf der Innenseite 9 des Außenmantels 1 angeleimt ist. Durch das Anleimen der Einrollung 3 im Bereich der Überlappung 7 wird verhindert, dass sich die Einrollung 3 durch die hohe Steifigkeit im Bereich der Überlappung 7 wieder leicht aufrollt und der Bereich 15 der Einrollung 3 nicht dicht an der Innenseite 9 anliegt.

[0029] Aufgrund der im Bereich der Überlappung 7 angeleimten Einrollung 3 ist ein Verhaken des Außenmantels 1 beim axialen Aufschieben auf den Innenbecher 16 wirkungsvoll verhindert und die Produktionsgeschwindigkeit bei der Herstellung des doppelwandigen Bechers 2 lässt sich steigern.

[0030] In Figur 5 ist eine Variante eines doppelwandigen Isolierbechers 2 der Figur 4 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Teile des Bechers 2, so dass auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann. Der Innenbecher 16 der Figur 5 weist unterhalb der Mundrolle 21 keine Schulter 26 auf. Zur Sicherstellung eines ausreichend breiten Hohlraumes 27 zwischen Innenmantel 17 und Außenmantel 1 ist am oberen Rand des Außenmantels 1 eine nach innen gerichtete Einrollung 28 vorgesehen, die sich auf dem Innenmantel 17 abstützt. Die Einrollung 3 am unteren Rand des Außenmantels 1 weist wiederum einen parallel zum Außenmantel 1 verlaufenden Bereich 15 auf und ist damit im Bereich der - in Figur 5 nicht dargestellten - Überlappung 7 auf der Innenseite 9 angeleimt. In Abwandlung zur der in den Figuren 1 und 4 dargestellten Einrollung 3 ist die Einrollung 3 nach Figur 5 unterhalb des Bereichs 15 nicht platt gedrückt, sondern stattdessen mit einem vergrößerten Krümmungsradius eingerollt. Die Gestaltung der Einrollung 3 wird vorteilhafter Weise an die Steifigkeit und Dicke des für den Außenmantel 1 verwendeten Papiermaterials angepasst.

Ansprüche

1. Außenmantel (1) für einen doppelwandigen Becher (2), der aus einem Zuschnitt (4) aus einem Papiermaterial geformt und mit einer nach innen gerichteten Einrollung (3) versehen ist, wobei der Zuschnitt (4) durch eine Überlappung (7) zweier Längskanten (5, 6) des Zuschnitts (4) hülsenförmig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrollung (3) wenigstens im Bereich der Überlappung (7) auf der Innenseite (9) des Außenmantels (1) angeleimt oder angesiegelt ist.

2. Außenmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (4) im Bereich der Überlappung (7) eine Aussparung (12) enthält, so dass an der Überlappung (7) ein parallel zum Außenmantel (1) verlaufender Bereich (15) der Einrollung (3) nur zu einer Gesamtdicke führt, die in etwa der dreifachen Materialdicke des Zuschnitts (4) entspricht.

3. Verfahren zum Herstellen eines Außenmantels für einen doppelwandigen Becher, bei dem ein flach liegender Zuschnitt aus einem Papiermaterial durch eine Überlappung zweier Längskanten des Zuschnitts hülsenförmig verbunden wird, und bei dem der so gebildete Außenmantel mit einer nach gerichteten Einrollung versehen wird, dadurch gekennzeichnet, das die Einrollung im Bereich der Überlappung innen am Außenmantel angeleimt oder angesiegelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt an einer Längskante einer Aussparung enthält, die in den Bereich der Überlappung zu liegen kommt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der anderen Längskante des Zuschnitts eine Leimspur aufgetragen wird, bevor der Zuschnitt hülsenförmig verbunden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überlappung der beiden Längskanten durch die Aussparung ein Teil der Leimspur nicht abgedeckt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Formung der nach innen gerichteten Einrollung der nicht abgedeckte Teil der Leimspur die Einrollung im Bereich der Überlappung innen am Außenmantel anleimt.

Zeichnung