DE3222180C2 - Packung für fließfähige Füllgüter und Verfahren zur Herstellung eines Bodenverschlusses bei dieser Packung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Packung für fließfähige Füllgüter, bestehend aus miteinander über mindestens eine Längssiegelnaht tubusförmig verbundenen Seitenwänden und aus Stirnwänden, die an den Enden des Tubus angebracht sind und Boden sowie Deckel der Packung bilden, wobei die Seitenwände aus einem auf der Innenseite des Tubus mit thermoplastischem Kunststoff beschichteten Trägermaterial, z. B. Karton, bestehen, wobei der Boden der Packung aus einem separaten, mindestens auf einer Oberfläche thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Wandstück gebildet ist und wobei der Rand der tubusförmigen Seitenwände eine Auflage- sowie eine Versiegelungsfläche zur Befestigung des Bodens darstellt.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenverschlusses bei einer solchen Packung, wobei der Rand der Seitenwand nach außen schräg verformt wird und dann der separate Boden auf die Innenseite des verformten Randes aufgelegt und dortversiegelt wird.

Derartige Packungen sind derzeit als Verpackungen von Milch und Fruchtsäften auf dem Markt. Es handelt sich hierbei überwiegend um parallelepipedische Packungen, wenngleich auch schon runde Packungen grundsätzlich bekannt sind.

Bei einer speziellen bekannten Packung besteht der Deckel aus thermoplastischem Kunststoff ohne Trägermaterial und ist längs seiner Außenkante an den Seitenwänden angespritzt, wobei er eine nach innerhalb der Außenkontur der Packung eingeklappte Ausgießeinrichtung aufweist. Hingegen besitzt die gegenüberliegende, den Boden dieser bekannten Packung darstellende Stirnwand auf benachbarte Wandungen umgefaltete Dreiecklappen, weil der Boden als sogenannter Klotzboden mit einer Quersiegelnaht ausgebildet ist. Der Querschnitt dieses Klotzbodens ist selbstverständlich viereckig, während der Querschnitt der bekannten Packung im Bereich des Deckels rund ist.

Es ist bisweilen erwünscht, steifere Packungen zu erhalten, wobei vorzugsweise ein dickerer Packstoff verwendet wird, d. h. ein dickeres Trägermaterial, dickerer Karton. Durch die Knick- und Faltstellen kann dann aber im Bereich des Bodens die Gefahr der Leckage entstehen. Außerdem hat sich der Erfinder überlegt, daß die zur Erstellung des Klotzbodenverschlusses notwendigen toten Flächen der Faltung einen Materialverbrauch darstellen, der möglicherweise eingespart werden könnte. Verbessert werden könnte im übrigen auch die Form der bekannten Packung im Bodenbereich dadurch, daß die durch die Klotzbodenfaltung entstehende Volumenverkleinerung überwunden werden könnte.

Eine Packung der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-AS 12 05 001 bekannt. Auch dort besteht der Tubus aus innen mit Kunststoff beschichtetem Papier. Der aufwendig und teure Boden mit besonderer Profilierung und nur kurzen Rändern ist auf den an den Enden schräg nach außen verformten Tubus aufgelegt und dort verschweißt. Der Tubus wird nur durch aufwendigeres Boden- und Deckelmaterial und entsprechende Gestaltung dieser Endverschlüsse versteift. Die Packung ist außen durch Stöße am Dichtungsrand leichter zu beschädigen, so daß sie nach rauher Behandlung möglicherweise undicht wird.

Aus der US-PS 4,299,350 ist es ferner bekannt, den Rand einer Seitenwand wulstartig nach außen zu bördeln. Dort wird der Rand aber ohne ein Verschweißen für einen Kantenschutz außen nur angelegt. Der bekannte Tubus ist auch außen nicht mit einer Kunststoffschicht versehen, so daß ein solches Verschweißen nicht möglich wäre. Nach dem Anlegen außen wird ein vorgefertigter Kunststoffdeckei aufgeschnappt, und die gebördelte Lippe wird am Tubus zum Verrasten dieses aufgesetzten Kunststoffdeckeis verwendet.

Aus der US-PS 4,157,147 ist es bekannt, den Rand eines Tubus nach innen zu bördeln und einen flachen Zuschnitt für den Deckel von außen über ein Formwerkzeug unter Bildung eines Flansches aufzusetzen. Die bekannte Packung besteht zwar auch aus auf beiden Seiten mit thermoplastischem Kunststoff beschichteten Wandungen, weshalb der Deckeizuschnitt (nicht der Boden) aufgedrückt werden kann. Die Verklebung erfolgt entweder durch Erwärmen des Zuschnittes aus Film oder ähnliche Verfahren. Dort wird nicht der Boden sondern ausschließlich der Deckel für die Packung gestaltet, und der Rand der Seitenwand ist nach innen gebördelt.

Der Aufbau dieser bekannten Packung stößt auch hinsichtlich flüssigen Füllgütern auf Bedenken. Es handelt sich im bekannten Fall um ein Tubusmaterial aus preiswertem, zuerst beschichtetem und dann auf die richtige Größe abgeschnittenen Material, die Tubuskanten sind aber ohne Beschichtung, und die Poren des Kartonmaterials sind daher der eindringenden Flüssigkeit offen ausgesetzt. Hier hilft auch das beschriebene Umbördeln mit dem Werkzeug nichts, denn die ungeschützte Papierkante ist nach wie vor ohne Beschichtung frei dem Füllgut im Inneren der Packung ausgesetzt. Dadurch dringt Flüssigkeit im Randbereich in das Kartonmaterial ein, weicht dieses auf und zerstört nach einiger Zeit die Packung.

Aus der DE-PS 1,088,866 ist eine Packung für fließfähige Füllgüter bekannt, bei welcher der obere Rand der Seitenwände des becherförmigen Teiles wulstartig nach außen gebördelt ist. Für den becherförmigen Teil ist es weniger von Bedeutung, aus weichem Material er besteht, z. B. Plastik, Aluminium oder Papier, während es unerläßlich ist, daß der äußere Durchmesser des becherförmigen Teils unterhalb dessen oberen Randes abnimmt. Zum Verschließen wird bei dieser bekannten Packung ein wärmeschrumpfbarer Film verwendet, der außen über den Behälterrand vorsteht. Der Film wird so erwärmt, daß er selektiv schrumpft und sich der Rand des Films unterhalb des Behälterrandes abdichtend festklemmt. Das Schrumpfen ist nicht eine Materialverbindung wie das Siegeln oder Schweißen. Vielmehr wird beim Schrumpfen eine Form hergestellt, bei der sich der äußere Rand der Folie mit einem gewissen Anpreßdruck gegen die Oberfläche des becherförmigen Behälters anlegt und damit die gewünschte Klemmkraft entwickelt. Eine auf diese Art erstellte Abdichtung ist nicht derart zuverlässig, daß die Packung als Flüssigkeitspackung mit Seitenwänden aus Karton eingesetzt werden könnte. Ein einwandfreier Kantenschutz ist durch das Schrumpfverfahren nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Packung der eingangs genannten Art im Bodenbereich stabiler, steifer und auch dichter auszubilden, wobei sie auch bei einfachem, preiswertem Bodenmaterial insbesondere gegen von außen eindringende Feuchtigkeit geschützt sein soll.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rand der Seitenwand nach außen um 180° auf sich selbst umgefaltet ist, daß die Seitenwand auch auf der Außenseite eine Kunststoffschicht aufweist und daß der Rand des Bodens den umgefalteten Rand der Seitenwand übergreift und mit der äußeren Kunststoffschicht der Seitenwand versiegelt ist. Eine mit einem derartigen Boden versehene Packung bietet für alle im Bodenbereich vorhandenen Materialarten einen einwandfreien Kantenschutz, so daß die Packung dichter ausgebildet ist und gegen von außen eindringende Feuchtigkeit geschützt ist.

Das Material des Bodens kann eine Kunststoffolie sein, wobei die Seitenwände aus Karton durch den stramm darüber gespannten Boden eine hervorragende Steifigkeit vorgeben und sogar den Bodenbereich stabil gestalten, obgleich das Material des Bodens selbst keine Eigensteifigkeit hat. Besonders stabil wird der Bodenbereich der Packung, wenn das Material des Bodens wenigstens einseitig mit Kunststoff beschichteter Karton ist.

Das Aufsiegeln eines Wandstückes bzw. Bodens geschieht mit Vorteil unter der Ausnutzung der Steifigkeit des Tubus. Mit anderen Worten, es kann bei einer Ausführungsform, bei welcher das Material des Bodens eine Kunststoffolie ist, der Boden oben auf den Rand ohne Gegenstempel aufgedrückt werden.

Wenn man aber ein Material ähnlich dem der Seitenwände verwendet, können zusätzlich sogar äußere Stützkörper eingesetzt werden, z. B. wenn nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung der Rand der tubusförmigen Seitenwände aus der Vertikalen in die Horizontale umgebördelt ist und die Auflage- sowie die Versiegelungsfläche zur Befestigung des Bodens darstellt. Das Aufbördeln ist ein Umbiegen des zunächst in der Vertikalen hochstehenden Randes der Seitenwände in die Horizontale, während das Umbördein das Herumiegen dieses Randes von der Vertikalen um 180° in die Vertikale auf der gegenüberliegenden Seite der Seitenwand ist. Wenn durch die Maßnahme der vorstehend genannten Ausführungsform der Erfindung eine horizontale Komponente am Rand der Seitenwände vorhanden ist, läßt sich erst mit Vorteil ein äußerer Stützkörper ansetzen, der als Gegenbacke für eine Siegelbacke wirkt, so daß alle geeigneten Materialien längs der genannten Auflage- bzw. Versiegelungsfläche verbunden werden können. Bei einer solchen Ausführungsform liegt die Ebene des Bodens in der Ebene des nach außen in die Horizontale aufgebördelten Randes, so daß die gesamte Bodenfläche trägt. Hierdurch ergibt sich eine hervorragende Standfestigkeit, die sogar noch dadurch verbessert wird, daß beim Aufbördeln des Randes der Seitenwände nach außen die Standfläche, d. h. die Gesamtfläche des Bodens, gegenüber der Fläche der Seitenwände selbst vergrößert ist.

Durch das Umfalten des wulstartig gebördeiten Randes der Seitenwände um auf sich selbst erreicht man eine zusätzliche Versteifung sogar des oberen Randes der Seitenwände, z. B. für den Fall, daß der Boden nicht ein Trägermaterial hat sondern lediglich aus einer Kunststoffolie besteht. Auch in einem solchen Falle ist dann ein sehr steifes Bodenende der beschriebenen Packung erreicht.

Wenn der Rand des Bodens um die freie Außenkante des aufgebördelten Randes der Seitenwände um etwa 180° herumgelegt wird, ist die Außenkante, im Falle des beschichteten Kartons die nach außen unbeschichtete offene Schnittkante des Randes der Seitenwände abgedeckt. In einem solchen Falle ist es möglich, nicht wasserfestes Papier, d. h. preiswerteres Material einzusetzen. Außerdem ergibt sich beim Umlegen des Bodenrandes um die freie Außenkante eine zusätzliche Steifigkeit, und man vermeidet einen radial nach außen - bezogen auf den Tubus der Seitenwände - herausstehenden Rand, falls dies vom Verbraucher nicht gewünscht wird.

Setzt man einen Boden aus mit Kunststoff beschichtetem Karton voraus, dann ist es besonders zweckmäßig, wenn der Rand des Bodens Einschnitte aufweist. Hierbei handelt es sich um etwa radiale Einschnitte, bevor der Kreisrand des Bodens herumgelegt wird. Durch die Einschnitte kann das Umlegen des Randes einfach und sicher durchgeführt werden, die Einschnitte beeinträchtigen auch keineswegs die Dichtigkeit, denn die Versiegelungsfläche liegt ja längs der oben erwähnten Linie innerhalb des hochstehenden freien Randes der tubusförmigen Seitenwände, also längs eines Bereiches, in welchem Einschnitte keineswegs vorhanden sind.

Es kann weiterhin zweckmäßig sein, wenn der Boden aus einer aus thermoplastischem Kunststoff gebildeten Folie besteht, so daß der Rand durch Aufschrumpfen verriegelbar ist. Dadurch sind auch bei der Verwendung eines nicht wasserfesten Papiers alle Schnittkanten geschützt und gegen Feuchtigkeit abgedeckt.

Günstig ist es auch, wenn der Boden innerhalb seines Randes eben ist. Die neue Packung erhält damit auch eine besondere Standfestigkeit, und die Hygiene wird verbessert, weil sich nicht Schmutzpartikel in Winkeln, Nuten oder Vertiefungen ansammeln können.

Die Herstellung eines Deckels der Packung aus thermoplastischem Kunststoff ohne Trägermaterial ist vorzugsweise mit einem Werkzeug mit Innendorn und Umfassungsteilen möglich, wobei die Maschinenteile insgesamt unter hohem Druck dicht verschließend sein müssen. Es ist verständlich, daß man einen solchen Deckel nur an eine leere Packung anspritzen kann. Wünscht man nun auch das Anspritzen eines Bodens, so erlaubt der Inhalt hier nicht den Einsatz vergleichsweise komplizierter Werkzeuge. Erfindungsgemäß ist also eine Packung geschaffen, bei welcher zwar der Deckel mit Dorn hergestellt ist, der Boden aber nur durch äußere Stützkörper und dennoch dichtend verschweißt ist. Der neue Boden gemäß der Erfindung ist also ohne einen Dorn geformt.

Die zuvor genannte Aufgabe wird bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Bodenverschlusses bei einer Packung der eingangs genannten Art, bei dem der Rand der Seitenwand nach außen schräg verformt wird und dann der separate Boden auf die Innenseite des verformten Randes aufgelegt und dort versiegelt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß anschließend der verformte Rand nach außen um 180° auf sich selbst umgefaltet wird und der überstehende Rand des Bodens auf die äußere Kunststoffschicht der Seitenwand aufgesiegelt wird. Man hat durch das Aufbördeln der Seitenwände eine Horizontalkomponente für die äußeren Stützkörper geschaffen, so daß starke Drücke zur Ausbildung einer guten Siegelnaht aufgebracht werden können.

Wenn dann der Rand der tubusförmigen Seitenwände um 180° auf sich selbst umgefaltet wird, erreicht man eine Versteifung des Materials der Seitenwände, so daß selbst bei Verwendung einer Kunststoffolie als Boden ein steifer Rand und damit eine sichere Packung gewährleistet sind. Weiterhin ist vorgesehen, daß der Boden aus einer aus thermoplastischem Kunststoff gebildeten Folie besteht, deren Rand durch Aufschrumpfen vorzugsweise mit der Außenlinie der Seitenwand verbunden wird. Man verwendet in diesem Falle vorzugsweise eine gereckte oder doppelt orientierte Folie, die hierdurch schrumpffähig gemacht ist. Wenn man nun Heißluft außen aufbläst, wird der Bodenrand auf der Oberfläche der Seitenwände aufgeschrumpft und verbindet sich dabei mit der Thermoplastschicht des Tubus dichtend. Dadurch werden jegliche Schnittkanten abgedichtet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch die Unterseite einer verschlossenen Packung mit einem Boden, dessen Material thermopiastischer Kunststoff ohne Karton ist,

Fig. 2 bei der Herstellung des Bodenverschlusses den Zwischenschritt, bei weichem der aus mit thermopiastischem Kunststoff beschichtete Karton als Boden auf die aufgebördelten Ränder der Seitenwände aufgelegt ist und nach außen übersteht,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform, bei welcher der Deckel über die Außenkante des Seitenwandrades hinaus aufgelegt und im Falle der Thermoplastfolie aufge­ schrumpft ist,

Fig. 4 einen Herstellungszustand vor der Fertigstellung des Bodenverschlusses und

Fig. 5 eine abgebrochene Teilschnittansicht der Bodenverschlußeinrichtung nach Fig. 3, jedoch weiter abgebrochen und vergrößert.

Die vorzugsweise für Flüssigkeiten vorgesehene Packung hat Seitenwände 1, die aus beidseitig mit thermoplastischem Kunststoff beschichtetem Karton bestehen. Das Füllgut ist nicht dargestellt, ist im Zustand der Fig. 1 aber als eingefüllt anzunehmen. Bei der gesamten Beschreibung wird die Packung als vertikal hochstehend mit kreisrundem Querschnitt angenommen. Der Boden ist allgemein mit 2 bezeichnet, der bei der Ausführungsform der Fig. 1 aus einer aus thermoplasti­ schem Kunststoff gebildeten Folie besteht. Die tubusförmigen Seitenwände 1 haben einen oberen Rand 3 mit einer Außenkante 4, und auch der Boden 2 hat einen Rand 5 mit Außenkante 6. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 sieht man, daß der Rand 3 der Seitenwände 1 ähnlich wie bei der schematischen Darstellung der Fig. 3 und 5 um 180° auf sich selbst, und zwar nach außen, umgefaltet ist. Der Außenrand 5 des Bodens 2 ist auf die Außenfläche der Seitenwände 1 aufgeschrumpft, weshalb man in der perspektivischen Darstellung der Fig. 1 den Rand 5 eingezogen sieht.

Wenn der Boden 2 ein beschichteter Karton ist, wie z. B. bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 dargestellt, dann wird der Rand 5 mit Einschnitten 7 versehen, die etwa radial verlaufen und letztlich bei dem fertig bearbeiteten Zuschnitt des Bodens 2 an dessen Umfang eine Zahnform ergeben, wie in Fig. 2 rechts oben gezeigt ist. Dieser Rand 5 mit den Einschnitten 7 steht über den aufgebördelten Rand 3 der Seitenwände 1 in der in Fig. 2 gezeigten Weise radial vor, um später um 180° um den Seitenwandrand 3 herumgelegt zu werden.

Die Ausführungsform der Fig. 3 zeigt einen Boden 2 aus reiner Kunststoffolie ohne Trägermateri­ al. Der Rand 3 der Seitenwand 1 ist zwar auch um 180° auf sich selbst umgebördelt, der Rand 5 des Bodens 2 ragt aber über die Außenkante 4 hinaus und ist auf die Außenfläche der Seitenwände 1 aufgeschrumpft.

Gemäß Fig. 4 wird der obere freie Rand 3 der tubusförmigen Seitenwände 1 zunächst um einen gewissen Winkel nach außen aufgebördelt, vorzugsweise 20°-40°, insbesondere 30°, gegenüber der Vertikalen, um hierdurch eine horizontale Komponente für die Werkzeuge (Gegendruck) zu erreichen. Dieses Aufbördein geschieht mit dem schematisch in Fig. 4 gezeigten Werkzeug 8, welches gleichzeitig auch den Boden 2 trägt, dessen Rand 5 unter demselben Winkel gegenüber der Vertikalen angestellt wird. Der Gegenbacken ist nicht gezeigt, es ist aber leicht für jeden Fachmann ersichtlich, daß auf diese Art der Herstellung (Fig. 4) auf der Innenseite des Randes 3 unter Aufbringen eines erheblichen Druckes eine gute Siegelnaht zwischen den Rändern 3 und erreichbar ist. Nach Abziehen des Werkzeuges 8 wird dann der Außenrand 5 des Deckels 2 über die freie Kante 4 des Seitenwandrandes 3 umgelegt und um 180° gegenüber der Innenseite nach außen auf die Außenfläche der Seitenwände 1 umgelegt und dort verschweißt.

Vergrößert ist die schematische Ausbildung des Randes in Fig. 5 nochmals dargestellt, sie entspricht Fig. 3. Vorstellbar ist zwar auch die Ausgestaltung des Randes 3 der Seitenwände 1 in Form eines Wulstes oder einer Rolle, über welche der Rand 5 des Bodens 2 mehr oder weniger hinüberreichend aufgelegt und dort versiegelt wird, bevorzugt ist aber die in den Fig. 3 und 5 dargestellte Ausführungsform.

Claims (7)

1. Packung für fließfähige Füllgüter, bestehend aus miteinander über mindestens eine Längssiegelnaht tubusförmig verbundenen Seitenwänden und aus Stirnwänden, die an den Enden des Tubus angebracht sind und Boden sowie Deckel der Packung bilden, wobei die Seitenwände (1) aus einem auf der Innenseite des Tubus mit thermoplasti­ schem Kunststoff beschichteten Trägermaterial, zum Beispiel Karton, bestehen, wobei der Boden (2) der Packung aus einem separaten, mindestens auf einer Oberfläche thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Wandstück gebildet ist und wobei der Rand (3) der tubusförmigen Seitenwände (1) eine Auflage- sowie eine Versiegelungsfläche zur Befestigung des Bodens (2) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (3) der Seitenwand (1) ach außen um 180° auf sich selbst umgefaltet ist, daß die Seitenwand (1) auch auf der Außenseite eine Kunststoffschicht aufweist und daß der Rand (5) des Bodens (2) den umgefalteten Rand (3) der Seitenwand (1) übergreift und mit der äußeren Kunststoffschicht der Seitenwand (1) versiegelt ist.

2. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) aus mit Kunststoff beschichtetem Karton besteht.

3. Packung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (5) des Bodens (2) Einschnitte (7) aufweist.

4. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) aus einer aus thermoplastischem Kunststoff gebildeten Folie besteht, deren Rand (5) durch Auf­ schrumpfen versiegelt ist.

5. Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) innerhalb seines Randes (5) eben ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Bodenverschlusses bei der Packung nach Anspruch 1, wobei der Rand (3) der Seitenwand (1) nach außen schräg verformt wird und dann der separate Boden auf die Innenseite des verformten Randes (3) aufgelegt und dort versiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend der verformte Rand (3) nach außen um 180° auf sich selbst umgefaltet wird und der überstehende Rand (5) des Bodens (2) auf die äußere Kunststoffschicht der Seitenwand (1) aufgesiegelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) aus einer aus thermoplastischem Kunststoff gebildeten Folie besteht, deren Rand (5) durch Auf­ schrumpfen mit der Außenfläche der Seitenwand (1) versiegelt wird.