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1. (WO1986006700) BOTTLE FOR WATER EMERGENCY RATION AND METHOD FOR MAKING A BOTTLE WITH ITS WATER RATION
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Flasche für Wassernotverpflegung und Verfahren zur Herstellung einer Flasche mit Wassernotverpflegung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Flasche für Wassernotverpflegung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Flasche mit Wassernotverpflegung.

Eine als Notkonserve bzw. als Notverpflegung dienende, Wasser enthaltende Flasche wird in Rettungsinseln von einem Flugzeug oder von Schiffen abgeworfen sowie auf Rettungsflößen und in Rettungsbooten verwendet. An eine derartige Flasche werden hohe Anforderungen gestellt. So muß sie beispielsweise, in einer Rettungsinsel verpackt, aus einer Höhe von mindestens 36 Metern ohne Gefahr' einer Beschädigung ins Wasser abwerfbar sein, wobei sie ferner insbesondere gegen Rohöl unempfindlich sein muß und der Tririkwasserinhalt eine Lager-fähigkei-t von bis zu 5 Jahren aufweisen soll.

Es sind bereits zahlreiche Behältnisse für Wasserkonserven zu den genannten Zwecken bekannt. In Rettungsflößen oder dergleichen werden Wasserkonserven in Form von Blechdosen verwendet, in denen das Wasser sterilisiert wird und nach erfolgter Entkeimung die Dosen verschlossen werden. Hier besteht der Nachteil, daß die Behältnisse durch die Einwirkung des Seewassers leicht rostanfällig werden, so daß sie schon nach kurzer Zeit unbrauchbar sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sie bei mechanischer Einwirkung leicht verbeulen und daß ihre Bördel- und Lötnähte aufgehen können, was zur Folge hat, daß Wasser ausläuft. Die zylindrisch gestalteten Konservendosen nehmen auch einen vergleichsweise großen Raum ein, was insbesondere bei abwerfbaren Rettungsinseln nachteilig ist.

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wobei zur Vermeidung dieser Nachteile bisweilen sogenannte "Plastik Packs" verwendet werden. Hierbei handelt es sich um kleine Tütchen, die aus einer Schlauchfolie hergestellt sind, indem man das schlauchförmige Gebilde zunächst mit Wasser füllt und anschließend in vorgegebenen Abständen zuschweißt und abteilt. Solche Wasser beinhaltenden, aus Plastik gebildeten Päckchen besitzen einen Inhalt von ca. 100 ml. Als Material für den Schlauch wird vorzugsweise Polypropylen verwendet, wobei die gefüllten Päckchen unter Verwendung eines UV-Strahlers sterilisiert werden. Zur Sterilisation des der Notverpflegung dienenden Wassers ist es auch bekannt, Silbernitrat zu verwenden, wobei eine derartige Entkeimung vielfach abgelehnt wird und in einzelnen Ländern nur abgekochtes Wasser als Notverpflegung genehmigt ist. Diese kleinen, eine vergleichsweise geringe Menge Wasser enthaltenden, aus Plastik gebildeten Päckchen besitzen den Nachteil, daß sie gegen mechanische Einwirkungen, wie sie beim Abwurf aus einer Höhe von mindestens 36 Metern auftreten, nicht hinreichend widerstandsfähig sind. Diese Päckchen reißen normalerweise auf, so daß das Wasser austritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flasche für eine Wassernotverpflegung zu schaffen, die, in einer Rettungsinsel verpackt, auch bei Abwurf aus Höhen bis zu 40 Metern formstabil bleibt und die eine vergleichsweise hohe Packungsdichte erlaubt. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Flasche mit abgekochtem, sterilisiertem Wasser angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 24 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Flasche für Wassernotver flegung ist aufgrund ihres Materials und ihrer besonderen Raumform sehr formstabil. Das hochdichte Polyethylen ist für den angestrebten Zweck in besonderer Weise geeignet. Es besitzt neben einer vergleichsweise hohen Druck- und Zugfestigkeit eine im Bereich der atmosphärischen Temperaturen hervorragende Beständigkeit. Bedingt dadurch, daß die Flasche als Flachkörper ausgebildet ist und eine abgeschrägte, den Ausguß aufweisende Stirnfläche besitzt, besteht die Möglichkeit, mehrere Flaschen auf engem Raum zu verpacken. Der eingewölbte untere Boden und die Versetzung des Fülltrichters im oberen Boden zur einen Seite dient zur Dämpfung der Stoßenergie beim Auftreffen der Flasche beim Abwurf aus größerer Höhe auf den Wasserspiegel und verhindert ein Anschlagen des Flaschenhalses. Der einseitige Ansatz des Fülltrichters oder Ausgusses an der Flasche dient auch zur besseren Handhabung der Flasche beim Trinken ohne Verschütten von Trinkwasser z.B. bei hohem Seegang.

Mit großem Vorteil ist vorgesehen, daß die Flasche einen ebenfalls aus hochdichtem Polyethylen gefertigten Verschlußstopfen aufweist, der einen in den Flaschenhals eingreifenden konisch geformten Stopfen und ein in das Gewinde des Ausgusses eingreifendes Gewinde besitzt. Beim Verschließen der Flasche wird dabei durch den Innenkonus des Verschlußstopfens der Flaschenhals geringfügig aufgeweitet und damit sicher abgedichtet, wobei das Gewinde in diesem Zustand selbstsperrend wirkt.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß sowohl der Verschlußstopfen als auch der Ausguß ein Sägegewinde tragen. Dieses besondere Gewinde hat den Vorteil, daß der Schraubverschluß nach erfolgtem Sterilisationsvorgang des eingefüllten Trinkwassers nicht derartig festgeklemmt sein kann, daß das Öffnen der Flasche in unerwünschter Weise erschwert ist.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung können sowohl der Versσhlußstopfen als auch der Ausguß ein Trapezgewinde tragen.

Mit großem Vorteil ist ferner vorgesehen, daß der Ausguß unterhalb des Gewindes einen Flansch aufweist. In der Verschlußstellung ist dabei die untere Ringfläche des Verschlußstopfens von der oberen Ringfläche des Flansches geringfügig beabstandet. Diese Ausbildung ermöglicht eine SchrumpfVersiegelung des Schraubverschlusses der Flasche, wobei hierzu eine Schrumpffolie auf den Verschlußstopfen und den Flansch aufgebracht werden kann oder der Zwischenraum zwischen dem Verschlußstpp-fen und dem Flansch mit einem Farblack versiegelt wird.

Mit großem Vorteil ist ferner vorgesehen, daß das Polyethylen frei von organischen Farbstoffen oder dergleichen gehalten wird. Damit ist sichergestellt, daß der Werkstoff der Flasche keine den Geschmack des Wassers beeinflussenden Stoffe abgibt.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß in einer Seitenwand der Flasche eine in Längsrichtung der Flasche verlaufende glasklare Sichtleiste ausgebildet ist. Die Sichtleiste, die vorzugsweise in einer Schmalseite vorgesehen ist, ermöglicht ein einwandfreies Ablesen des Füllungsgrades der Flasche, was durch die übrigen Wandungsteile hindurch, die nicht unbedingt glasklar sind, nicht ohne weiteres möglich ist. Die Sichtleiste kann zum Zwecke einer genauen Ablesung mit einer entsprechenden Skala versehen sein.

Die Radien der Innenraumkanten der Flasche sind mindestens um ein Maß von 5 mm abgerundet, so daß punktförmige Belastungen, wie sie beim Abwurf der Flasche aus großer Höhe vorkommen können, vermieden sind. Der Ausguß ist ebenfalls mit Radienübergängen an der Schrägfläche angeformt, wodurch die Flasche auch in diesem kritischen Bereich die erforderliche Stabilität erhält.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist auf einer Seitenwand der Flasche ein Textfeld mit in reibungsfester Profilschrift angegebenen Informationen vorgesehen. Die Profilschrift kann in die Seitenwand eingepreßt oder eingefräst sein und enthält unter anderem Informationen über Genehmigungen und Vorschriften der jeweiligen Länder für die Wasserqualität der Wassernotverpflegung.

Abgesehen davon, daß aus Polyethylen der genannten Art hergestellte Hohlerzeugnisse ein hohes Dehnungsvermögen aufweisen, wird jedoch das Volumen der Flasche nicht voll zur Füllung genutzt werden. Die Erfindung schlägt daher vor, daß der Füllungsgrad der Flasche mit Wasser etwa 95 % beträgt. Aufgrund der vorteilhaften Form der Flasche ist der Verpackungsbedarf einer gefüllten Flasche nur um 20 bis 25 % größer als das.
Flaschenvolumen, so daß der in einer Re ungsinsel verfügbare Raum sehr gut ausgenutzt wird. Die bisher verwendeten Dosen benötigen einen größeren Verpackungsraum für eine vergleichbare Trinkwassermenge.

Die Flasche ist petroleumfest und beständig gegenüber Temperaturen von -35°C bis 125°C, so daß der Sterilisationsvorgang des eingefüllten Wassers ohne Beschädigung der Flasche erfolgen kann und diese unter den verschiedensten klimatischen Verhältnissen einsatzbereit ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß zur Herstellung der Flasche ein hochdichtes, von organischen Farbstoffen freies Polyethylen verwendet wird, daß im fertigen Zustand der Flasche das Polyethylen mittels UV-Licht stabilisiert wird und daß daraufhin die Flasche mit Wasser gefüllt, verschlossen und sterilisiert wird. Wesentlich ist dabei, daß das frei von organischen Farbstoffen oder dergleichen gehaltene Polyethylen keine den Geschmack des Wassers beeinflussenden Stoffe abgibt.

Aus diesem Grunde wird das Material der gefertigten Flasche nochmals mit UV-Licht stabilisiert, wodurch verhindert wird, daß Spuren der im Polyethylen enthaltenen Stoffe in das Trinkwasser übertreten können.

Die Sterilisation des Trinkwassers erfolgt in der fertigen Flasche derart, daß die Flasche mit gefiltertem Trinkwasser gefüllt, verschlossen und anschließend in einem Überdruckwasserbad auf .20°C erhitzt wird. Die Dauer der Erhitzung ist nicht kritisch, sie sollte jedoch mindestens 10 Minuten betragen.
Beim Sterilisieren des Wassers in der Flasche ist die hohe Formbeständigkeit des stabilisierten Polyethylens der genannten Art besonders dienlich. Wie weiter oben bereits gesagt, wurde das Material der Flasche vor dem Sterilisieren stabilisiert, so daß während des Erhitzungsprozesses vermieden wird, daß aus dem Material der Flasche geschmacksverfälschende Komponenten in das Trinkwasser gelangen. Nach dem Abkühlen der -Flasche, was vorzugsweise unter Anwendung von Druckluft geschieht, werden die Flaschen gekennzeichnet, wobei insbesondere das Datum der Abfüllung und der letzte Verbrauchstag neben dem Ausguß der Flasche angebracht wird.

Bedingt dadurch, daß der 'verschlußstopfen aus demselben Material wie die Flasche besteht, wird ebenfalls gewährleistet, daß keine gesσhmacksverändernden Stoffe von dem Verschlußstopfen ins Trinkwasser übertreten können. Darüberhinaus braucht der Verschluß keine besondere Dichtung, die im übrigen hochfest sein müßte. Dabei versteht sich, daß auch das Material des Stopfens nach seiner Fertigung mittels UV-Strahlung stabilisiert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung zum Teil schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1A bis F verschiedene Verfahrensstationen bei der Herstellung der Trinkwasser enthaltenden Notkon-,
serve;

Fig. 2 die als Notverpflegung dienende Flasche;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Boden der Flasche
gemäß Fig. 2;

Fig. 4 den Ausguß der Flasche mit dem Verschlußstopfen, zum Teil geschnitten dargestellt;

Fig. '5 ein Schaubild über das Stapeln der Flasche gemäß Fig . 2 ;

Fig. 6 eine weitere Ausführurigsform der erfindungsgemäßen Flasche in einer Seitenansicht;

Fig. 7 eine Ansicht einer Schmalseite der Flasche gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 einen Querschnitt durch das Sägegewinde der Flasche gemäß Fig. 6.

Gemäß Fig. 1 wird bei A das als Granulat vorliegende hoσhdich- te Polyethylen aufgeschmolzen und mittels einer eine Ringdüse aufweisenden Spritz- und Blasmaschine 1 in eine mehrteilige Form 2 getrieben. Nach dem Erkalten der. Form wird, wie- bei B angezeigt, des Formteil, im vorliegenden Falle die zur Aufnahme der Notverpflegung dienende Flasche 3, der Form entnommen. In der Station C wird das Material der Flasche mittels UV-Strahlen stabilisiert. Hierzu dient die Kammer 5, durch welche die Flaschen 3 sukzessive hindurchgeführt werden, wobei man sie vorteilhaft um ihre Mittelachse 6 dreht, damit alle Flächen gleichmäßig dem UV-Licht ausgesetzt werden. In der nächsten Station D wird aus einem gereinigtes Trinkwasser enthaltenden Tank 7 Wasser in die Flasche 3 geleitet, worauf sie mittels eines Verschlußstopfens 8 verschlossen werden. Es erfolgt nunmehr das Entkeimen bzw. Sterilisieren des Trinkwassers, wie bei E angezeigt. Die einzelnen Flaschen 3 werden in ein Wasserbad 9 abgestellt, welches daraufhin durch den Deckel 10 verschlossen wird und, wie bei 11 angezeigt, unter Druck bis auf 120° aufgeheizt wird. Diese Temperatur muß mindestens 10 Minuten, jedoch nicht länger als 20 Minuten eingehalten werden. Damit wird sichergestellt/ daß alle virulenten Keime und Algen im Trinkwasser und an der- Flasche abgetötet sind. Länger als 20 Minuten soll dieser Prozeß nicht dauern, es besteht ansonsten die Gefahr, daß durch die Dauerbelastung bleibende Verformungen auftreten. Die nunmehr fertigen Flaschen werden, wie bei F dargestellt, nunmehr mittels Druck-Blasluft 12 gekühlt, und anschließend mit einer dünnen Kunststoffhaut umgeben und zum Versand gelagert.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der in Flaschenform gebildete Behälter 3 als Flachkörper gebildet mit einem- Kantenverhältnis der Hochkante 13, 13' zur Bodenkante 14 und Tiefenkante 15 von 1:0, 6:0,4. Die Hochkante 13 ist etwas länger als die Kante 13', wobei für die Hochkante der Mittelwert zu nehmen ist. Der Innenraum 17 der Flasche 3 ist um 5 % größer als das Wasservolumen 16 der Flasche. Dadurch entsteht über der Flasche ein Hohlraum 18 , der als Luftpolster beim Abwurf der
Flasche und Auftreffen z.B. auf die Oberfläche des Meeres dient.

Wie auch aus Fig. 3 hervorgeht, besitzt der Boden 19 der Flasche eine Innenwölbung 20, wobei diese Innenwölbung dazu dient, bei einer heftigen Stoßbewegung des Wassers z.B. in Richtung der Pfeile 21 unter Verformung die Stoßbewegung aufzufangen. Die Wandstärke der Wandung 22 beträgt je nach Rauminhalt 1 bis 1,5 mm; bei einer 500 ml beinhaltenden Flasche 1 mm.

Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist auch der Ansatz 23' des Ausgusses 23 gut gerundet, so daß auch in diesem kritischen Bereich punktförmige Belastungen vermieden werden. Der Ausguß 23 ist nahe dem Bereich der Langkante 13 angeordnet. Er trägt ein Trapezgewinde 25, in das das Gewinde 26 des Verschlußstopfens 27 eingreift. Wie gestrichelt angedeutet, kommt dieser Konus etwa im Bereich 24 zur Anlage an den Ausguß.
Dies hat zur Folge, daß bei weiterer Schraubbewegung der Flaschenhals des Ausgusses geringfügig aufgeweitet und somit das Gewinde 25, 26 selbstsperrend wirkt.

Auf der oberen, etwas geneigten Stirnfläche 28 der Flasche gemäß Fig. 2 befindet sich eine Marke 29, welche das Abfülldatum und das Datum des letzten Verbrauchs der Flasche aufaufweist. Die geneigte Stirnfläche hat den Vorteil, daß sie die -Handhabung der Flasche beim Trinken erleichtert, aber-auch eine größere Packungsdichte beim Verpacken mehrerer
Flaschen in der Rettungsinsel ermöglicht.

Wie Fig. 5 zeigt, werden zum Versand, aber auch bei Ausrüstung einer Rettungsinsel, eines Schlauchbootes, Rettungsfloßes oder dergleichen, die Flaschen 3 mit ihren Verschlußstopfen 27 gegeneinander gerichtet gestapelt. Durch diese Maßnahme wird eine höhere Stapeldichte ermöglicht.

Es sei bemerkt, daß es bei der Ausbildung der Flasche weniger auf die Einzelheiten der gekennzeichneten Merkmale als vielmehr auf die Gesamtheit ankommt. So steht z-.-B. der Füllungsgrad der Flasche in einem Zusammenhang mit der Ausbildung des Bodens . Ist nämlich die Flasche bis zur Ausnutzung des Volumens mit Wasser gefüllt, so wird schon bei einer geringen Belastung der Boden deformiert. Er kann dann bei Stoßbelastung nicht mehr wirksam werden. Alle Innen-, Eck-, und Kantenradien 30 betragen mindestens 5 mm, so daß punktförmige Belastungen in diesem Bereich vermieden werden. Jeder flaschenförmige Behälter 3 wird nach seiner Fertigung und Abkühlung und Versehen mit seiner Abfüllmarke 29 mit einer dünnen Schutzhülle 32 umhüllt. Werden wie in Fig. 5 gezeigt, mehrere Flaschen 3 gegeneinander gepackt, so kann zwischen jeden Stopfen und benachbarte Flasche ein Polster 31 gelegt werden, um die Stabilität der Gesamtpackung zu erhöhen.

Zu der Fig. 2 sei noch bemerkt, daß die schräge Fläche 28 dazu dient, bei einem Stoß des Wassers in Richtung des Pfeiles R eine Querkomponente S zu erzeugen. Dies hat zur Folge, daß durch den sich ausbildenden Querstrom S das Wasser im Bereich des kritischen Querschnittes bzw. Ansatzes des Verschlusses am Behälter 3 Wirbel entstehen, welche die Stoßenergie im gefährdeten Bereich mildern.

In den Fig. 6 und 7 ist eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flasche mit den wichtigsten Maßangaben dargestellt, wobei diese Flasche zur Aufnahme von 500 ml Trinkwasser vorgesehen ist. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform trägt der Ausguß ein Sägegewinde 33, das in Fig. 8 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt ist. Durch die Anordnung dieses Sägegewindes ist sichergestellt, daß der Schraubverschluß nach dem Sterilisationsvorgang nicht in einen derartigen Klemmsitz gerät, daß ein öffnen der Flasche nur unter einem großen Kraftaufwand möglich ist.

Unterhalb des Sägegewindes 33 ist der Ausguß mit einem Flansch 34 versehen, von dem die untere Ringfläche des Verschlußstopfens in der Verschlußstellung geringfügig beabstandet ist. Im Bereich des Flansches 34 wird nach Herstellung und Füllung der Flasche 3 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schrumpfversiegelung aufgebracht.

Auf einer Breitseite der Flasche 3 ist ein Textfeld 35 vorgesehen (Fig. 6) , das in Profilschrift unter anderem Genehmigungsangaben für die Wasserfüllung enthält, die von den einzelnen, in Betracht kommenden Ländern erlassen sind. In einer Schmalseite der Flasche ist eine glasklare Sichtleiste 36 ausgebildet, die eine Skala enthält, womit der Füllungsgrad des Wasserinhalts der Flasche 3 ablesbar ist.