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Dokumentenidentifikation DE69300279T2 07.12.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0591114
Titel Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters.
Anmelder AB Akerlund & Rausing, Lund, SE
Erfinder Nilsson, Bertil, S-232 54 Akarp, SE
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69300279
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 27.01.1993
EP-Aktenzeichen 938500188
EP-Offenlegungsdatum 06.04.1994
EP date of grant 19.07.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.12.1995
IPC-Hauptklasse B31B 15/60
IPC-Nebenklasse B65D 5/62   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft trogähnliche Verpackungen und, genauer gesagt, ein Verfahren zur Herstellung einer festen trogähnlichen Verpackung, welche heutzutage im allgemeinen als "Tischverpackung" bekannt ist und insbesondere für Margarine, Kochfett, Aufstrichkäse und andere aufstreichbare Produkte verwendet wird. Tröge bzw. Schalen dieser Art haben die Verpackungen aus gewachstem Papier, Plastikfolien und Folien aus Plastik und Aluminium ersetzt, welche als Verpackungen auf der Konsumentenstufe während der ersten Periode der modernen Distribution bzw. Verteilung von Nahrungsmitteln dieser Art verwendet wurden.

Die bekannten und sogenannten Tischverpackungen weisen einen zusammengesetzten Trog bzw. eine zusammengesetzte Schale auf, welche aus einer äußeren Schale oder Schachtel sowie einer inneren Schale oder Schachtel gebildet ist. In einer aus der Schichtungstechnologie bekannten Weise werden die Eigenschaften der verschiedenen Schichten ausgenutzt, um dem Trog, welcher aus einem zusammengesetzten inneren Trog und einem äußeren Trog gebildet ist, die notwendigen Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Undurchlässigkeit, Verschließbarkeit, Bedruckbarkeit usw. zu geben.

Da die Verbraucherverpackungsbehälter für Nahrungsmittel aus bekannten Gründen als Einwegbehälter gemacht sind, ist es offensichtlicherweise wichtig, daß die Materialwahl optimiert wird, zunächst unter Berücksichtigung der Materialkosten, wobei man gleichzeitig den oben erwähnten möglichen Synergie- Effekten Beachtung schenkt, und zweitens unter Berücksichtigung der verfügbaren Herstellungstechnologie und Techniken.

Seit dem Beginn der Verpackungstechnologie bedeuteten "feste" Verpackungen immer Verpackungen aus Kartonmaterial. Den Techniken zur Behandlung von Verpackungs-Kartonmaterial wurden daher Priorität eingeräumt. Karton ist ein relativ preisgünstiges Material und ist zum Bedrucken und Ausstanzen (beispielsweise Stanzen mit Stempel) geeignet. Beispielsweise bildet plastiküberzogener Karton eine ideale Basis für Offsetdrucken. Da die Herstellung von plastiküberzogenem Karton ausgeführt wird in großen Spritzguß- bzw. Fließpreßanlagen mit hohen Laufgeschwindigkeiten, ist es darüber hinaus kostenmäßig für Verpackungshersteller vorteilhaft, solche Materialien in Rollen zu kaufen und diese selber zu Blättern bzw. Bögen auszustanzen. Auf dem Verpackungsgebiet wird das Bedrucken der dekorierenden bzw. verzierenden äußeren Schicht gewöhnlicherweise durch einfache und billige schlichte Offsetmaschinen ausgeführt.

Bei der bekannten Technologie liegt es jedem Verpackungstechniker am Herzen, Kartonmaterial in möglichst großem Umfang zu verwenden. Da Karton auch ein besonders umweltfreundliches Material ist, ist die gesamte Einstellung zur Verwendung von Karton- soweit möglich - sogar noch positiver, insbesondere für Verpackungen, welche Festigkeit und Stabilität erfordern.

Daher schienen gemäß der bekannten Technologie, wenn das Problem der Materialwahl für eine aus zwei verbundenen Schalen bestehende Tischpackung auftauchte, alle Faktoren zugunsten der Verwendung von Karton als demjenigen Material zu sprechen, welches dem zusammengesetzten Schalenaufbau dessen Stärke verleihen sollte. Darüber hinaus kam man sehr schnell zu dem Schluß, daß derjenige Schalenteil bzw. Trogteil, welcher aus Karton bestand, an der Außenseite der Tisch- bzw. Tafelpackung angeordnet sein muß und daß ein ölundurchlässiges Material erforderlich ist für den inneren Teil des zusammengesetzten Troges bzw. der zusammengesetzten Schale. Es wurde daher, und dies ist immer noch der Fall, entschieden, einfach warmverformbare bzw. thermoformbare Materialien wie PVC, PS (Polystyrol), PP (Polypropylen) oder assoziierte Kunststoffe zu verwenden. Andere warmverformbare Materialien können jedoch auch verwendet werden.

Bezüglich des Verbindens der inneren und äußeren Schalen wird normalerweise Klebstoff, im allgemeinen geschmolzener bzw. flüssiger Klebstoff, als eine getrennte Schicht zwischen der warmgeformten inneren Schale und dem plastiküberzogenen Karton verwendet, welcher normalerweise mit durch Temperatur und Druck aktiviertem Material überzogen wird. Ursprünglich wurde selbst der Flansch der Innenschale zur Befestigung der Innenschale an die äußere Kartonschale verwendet.

Da das Kunststoffmaterial, wenn es aus einem relativ dünnen Bogen oder von einem Film in Rollenform gebildet ist, ein sogenanntes mechanisches Gedächtnis besitzen kann, d.h. die Neigung bei erneutem Erhitzen zurückzukehren, insbesondere, falls eine Schale unterhalb einer Temperatur gebildet wurde, welche der Verglasungstemperatur (Glastemperatur) des Plastiks entspricht, wurde es als angemessen nachgewiesen, Befestigungen oder Verklebungen zwischen der Innenschale und der Außenschale an möglichst vielen Stellen oder in einem bestimmten Muster zwischen den zwei Schalen anzubringen. Dies wird normalerweise mit Hilfe einer dicken Schicht an flüssigem Klebstoff auf dem Karton, d.h. auf dessen nicht verzierten Flächen, erreicht.

Ein solcher bekannter Schalenaufbau kann daher vier (oder mehr) verschiedene Materialschichten aufweisen, nämlich eine Plastikschicht, gewöhnlicherweise auf die Kartonschicht geschichtetes Polyethylen, eine dicke Schicht aus flüssigem Kleber auf der anderen Seite des Kartons sowie die warmverformbare Schicht. Die äußere Plastikschicht wird heutzutage oft durch Lacke ersetzt, welche mittels Offset aufgebracht sind.

Bekannte Verpackungen sind besonders für ihre Zwecke geeignet und ferner sehr kostenökonomisch, jedoch verursachen sie Probleme beim Umgang, welche beim Recyclen der unterschiedlichen Materialschichten in der Verpackung auftreten, Schwierigkeiten und Kosten. Recyclen ist natürlicherweise aus energetischer Sicht, d.h. durch Verbrennen, nicht ausgeschlossen, und die bekannten Schalen bzw. Tröge haben in dieser Hinsicht eine Zukunftsberechtigung.

Zur Ermöglichung der Trennung der Materialschichten war die oben erwähnte mechanische Klebverbindung in letzter Zeit der Gegenstand einer Weiterentwicklung, und es gibt einen Aufbau, welcher an sich die Trennung der Schichten aus verschiedenen Materialien erlaubt. Die Technik erfordert jedoch die Störung der gegenwärtig bestehenden Hochgeschwindigkeitsvefahren, und auf diese Weise der Produktionslinien in einem beträchtlichen Ausmaß und/oder die Möglichkeit, in der Lage zu sein, dasselbe oder ähnliche Materialien für beide Schichten zu verwenden.

Das Ziel der Erfindung ist es, einen Schalenaufbau zu erreichen, welcher nicht nur die Anforderungen für Materialrecycling in jeder Hinsicht erfüllt, sondern auch die Anforderungen für die Herstellung, ohne auf eine zu weit reichende Veränderung der bestehenden Herstellungslinien für Tischverpackungen zurückzugreifen.

Das letztere impliziert u.a. ein kostenökonomisches Bedrucken hoher Qualität der äußeren Schale für dessen Dekoration in Rollen oder blattgespeisten Offsetdruckmaschinen oder dergleichen. Die Grundidee der Erfindung in bezug auf das zu lösende Problem liegt in der völligen Umkehrung der Philosophie in bezug auf die Quelle bzw. den Ursprung der Festigkeit der fertigen Verpackung, und diese Idee hat zu dem Ergebnis geführt, daß ein vorher ungetestetes Verfahren nun verwendet wird, nämlich, daß der warmverformbaren Schicht die Aufgabe zufällt, dasjenige Element zu sein, welches den zusammengesetzten Schalen die Festigkeit verleiht. Eine Anzahl an Arten von sogenannten Komplett-Plastikschalen sind natürlich bereits bekannt, welche an sich Festigkeit und Formstabilität besitzen, aber selbst in ihrer Grundform sind diese Schalen bzw.

Tröge im Vergleich zu früher bekannten Schalen kostenintensiv, welche durch innere und äußere zusammengesetzte Schalen gebildet werden.

Die GB-A-1 232 783 beschreibt ein Beispiel einer zusammengesetzten Schale mit einer Innenschale aus Plastikmaterial, welche Formstabilität aufweist und wobei die Innenschale entweder vakuumgeformt oder durch Spritzgußverfahren hergestellt ist. Die Außenschicht wird aus einem flexiblen Material gebildet und durch Kleben an die Innenschale angebracht. Das hierbei beteiligte Verfahren ist offensichtlicherweise aufgrund der Art, in welcher die zwei Schichten aneinander angebracht werden, sehr zeitraubend.

Ein weiterer, aus zwei Elementen bestehender zusammengesetzter Behälter ist aus der EP-A-0 442 720 bekannt, bei der eine zusammengesetzte Schale aufgebaut wird, indem man eine Außenschale aus einem unelastischen oder semi-steifen Material aufrichtet und dann darin eine dünne innere Deckschicht warmformt. Ein solches Warm- bzw. Thermoformen einer dünnen Innenschicht ist jedoch mit bestimmten Problemen verbunden, da, wenn die Bahn in die aufgerichtete äußere Schale gezogen wird, es schwierig ist, sicherzustellen, daß die innere Schicht völlig die Eck- und Randbereiche auf der Grundfläche der äußeren Schale verschließen bzw. versiegeln wird. Dies liegt an dem Strecken während dem Warmformen, welches an diesen bestimmten Stellen bzw. Flächen seinen Maximalwert erreicht. Dieses Problem wird gelöst, indem man die Dicke der Innenschichtbahn derart erhöht, daß ausreichend Material an diesen Stellen nach dem Thermoformen vorhanden ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es wurde gezeigt, daß es möglich ist, das Konzept der Innenschale/Außenschale und der damit verknüpften Herstellungstechnologie beizubehalten, während man dennoch die wirtschaftlichen Überlegungen erfüllt, obwohl man nunmehr ein thermo- bzw.

warmgeformtes inneres Plastikschalenteil einer zusammengesetzten Schale anstatt der vorigen Lösung verwendet, bei der dafür eine Außenschale aus Karton verwendet wurde.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in dem beigefügten unabhangigen Verfahrensanspruch, bevorzugte Merkmale in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Darüber hinaus können die Anforderungen für Recycling völlig erfüllt werden, indem man die Außenschale aus einem dünnen Material gemäß der Erfindung herstellt, im Gegensatz zur Herstellung der Außenschale aus dickem Kartonmaterial, auch wenn die Außenschale aus demselben Material besteht wie die Innenschale. Gleichzeitig wird die Bedruckbarkeit durch eine einfache Offsetdruckmaschine beibehalten.

Gemäß der Erfindung wird eine Einsparung an dem Gesamtmaterial erreicht, da die Funktionen der Festigkeit und Dekoration in der Art getrennt werden, daß die Außenschachtel bzw. Außenschale lediglich eine dekorative Funktion erfüllt und daher sehr dünn im Vergleich zu der Innenschale gehalten werden kann. Die Wandungsdicke der Außenschale bzw. Außenschachtel braucht jedoch nicht über einen Maximalwert von ungefähr 10% der Wandungsdicke der Innenschale oder sogar darunter gemessen nach Warmverformung liegen. Das einzige Kriterium für die Außenschicht besteht darin, daß sie eine Dicke aufweisen muß, welche ausreicht zum Bedrucken in einer Offsetmaschine, Anilindruckmaschine oder weiteren entsprechenden Maschinen, mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit und hoher Druckqualität.

Zur Sicherstellung eines ästhetischen Erscheinungsbildes der zusammengesetzten Schale ohne das Vorhandensein von Blasen und Falten werden die Außen- und Innenschichten direkt miteinander hitzeversiegelt bzw. -vergossen. Diese Möglichkeit des direkten Vergießens ohne eine Zwischenschicht aus einem unterschiedlichen Material, beispielsweise aus hitzegeschmolzenem Klebstoff, steht darüber hinaus völlig in Einklang mit der Recycling-Fähigkeit des Materials in dessen Gesamtheit.

Es ist natürlich immer noch möglich, die an sich dickere innere Schale mit einem an sich bekannten umfassenden Flansch zu versehen, welcher als eine Befestigungseinrichtung für einen Deckel dient. Der Flansch kann darüber hinaus mit Anformungen versehen sein, welche hin zum Schalengrund gerichtet sind zur Verhinderung aller rundum wechselseitigen Flanschberührungen, wenn die Schalen bzw. Tröge ineinander gestapelt werden, wobei auf diese Weise ein Verklemmen verhindert wird.

Zur zusätzlichen Unterstützung des Strebens nach Gleichförmigkeit des Materials, d.h. zur Erfüllung der Anforderung der Recycling-Fähigkeit in jeder Hinsicht, wird der Deckel vorzugsweise aus derselben Materialart wie die Innen- und Außenschalen hergestellt. Zu diesem Zweck können Materialien aus Polypropylen, Polyester oder anderen warmverformbaren, hitzeversiegelbaren Thermokunststoffen verwendet werden.

Zur weiteren Erlangung von wirtschaftlichen Vorteilen in der Verpackungsindustrie wird, wie bereits erwähnt, die Außenschachtel bzw. Außenschale einschließlich der Grundflächen und Seitenflächen aus einem dekorierten Band oder einer aus dem Außenschalenmaterial bestehenden Bahn gestanzt.

Die Erfindung schafft auf diese Weise ein Verfahren zur Herstellung einer festen trogähnlichen Verpackung, welche mit oder ohne Inhalt formstabil ist, mit einem Außengehäuse bzw. einer Außenschale, welche aus einem ebenen Zuschnitt mit Grund- und Seitenwandflächen aufgerichtet ist. Das Verfahren ist derart, daß das Innengehäuse bzw. die Innenschale sowie das Außengehäuse bzw. die Außenschale in einer veränderten Produktionslinie in der erwähnten Weise aus zusammengesetzten Schalen hergestellt werden, wobei das Material für die Innenschale und das Warmverformen so ausgeführt werden, daß die Innenschale dasjenige Teil ist, welches der zusammengesetzten Schale die Festigkeit verleiht, und wobei das Thermoverformen direkt in dem aufgerichteten Außenschalenmaterial ausgeführt wird, und wobei die Materialart der Innenschale und der Außenschale so ausgewählt wird, daß sie aus dem Gesichtspunkt des Versiegelns bzw. Vergießens ähnlich und kompatibel sind.

Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 einen ebenen, dekorierten Außenzuschnitt für die zusammengesetzte Schale,

Fig. 2 eine Variante A des aufgerichteten Außenzuschnitts, und

Fig. 3 eine Variante B des aufgerichteten Außenzuschnitts, und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zusammengesetzte Schale bzw. Trog gemäß der Erfindung.

Der Außenschalenzuschnitt in Fig. 1 weist eine Grundfläche 10, zwei Seitenwandflächen 11, 12 sowie Verschlußklappen 13, 14 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Zuschnitt aus Polypropylen und weist eine Dicke von ungefähr 20 bis zu 60 u oder mehr auf und wird aus einer Bahn von diesem Material gestanzt. Die Bahn wird mittels Anilindruck oder alternativ dazu durch Offsetdrucken auf derjenigen Seite bedruckt, welche die Außenseite der Schale bzw. des Troges bilden soll. Es können natürlich andere Materialien verwendet werden, wie beispielsweise Polyester, welcher in geeigneter Weise verändert werden kann, sowie Polyethylen und andere hitze-einschmelzbare thermoplastische Materialien.

Der Zuschnitt wird in einer Form einer modifizierten Produktionslinie für zusammengesetzte Schalen in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand aufgerichtet, wobei die Seitenwandflächen 11, 12 gemäß der in der Figur durch die Bezugszeichen 15 und 16 angezeigten Weise wechselseitig Rand-an-Rand positioniert sind. Fig. 3 zeigt eine umgekehrte Alternative, bei der die Seitenwände sich innerhalb der Klappen befinden.

Wenn der Zuschnitt auf diese Weise aufgerichtet ist, wird er einer letzten Produktionsstufe zugeführt, bei der in einer an sich bekannten Weise eine Bahn aus thermoverformbarem Material über der aufgerichteten äußeren Schale angebracht wird - in der Produktionsmaschine befinden sich tatsächlich eine Vielzahl an aufgerichteten Außenschalen, welche parallel zu dieser liegen - und mit Hilfe von Druck und/oder Unterdruck bzw. Vakuum wird die Bahn in die Aushöhlungen entsprechend der Endform der Innenschale 17 gebildet. Die Bahn wird hierbei idealerweise derart ausgewählt, daß sie aus demselben Material besteht wie das Material der Außenschale, und die Dicke der Bahn ist derart, daß die Innenschale 17 in dem letztendlichen Zustand gemäß Fig. 4 der zusammengesetzten Schale ihre notwendige Festigkeit und Formstabilität mit oder ohne Inhalt verleiht. Durch Zuführen von Wärme bzw. Hitze zu der Innenseite der aufgerichteten Innenschale und/oder der Unterseite der warmverformbaren Bahn werden die Oberflächen der Innen- und Außenschalen, welche miteinander in Berührung kommen, hitzeverschmolzen bzw. hitzeversiegelt, und das Verschmelzen bzw. das Verbinden wird durch Druck in der Form zusammen mit sich einstellendem Abkühlen vervollständigt.

In der beschriebenen Ausführungsform ist die tragende Innenschale 17 mit Flanschen 18 geformt, welche sich um den gesamten oberen Rand der Schale 17 herum erstrecken und welche sich nach unten entlang der Außenseite der Schale 17 ausdehnen können. Anformungen, welche als Druckaufnahmeflächen wirken, werden an wenigstens zwei Stellen gebildet, wobei diese Anformungen als Abstandshalter für den Fall dienen, wenn die vollendeten Schalen bzw. Tröge übereinandergestapelt werden. Ein imaginärer Trog ist als gestrichelte Linie 20 dargestellt, und es ist daher klar ersichtlich, daß ein Spalt bzw. eine Lücke zwischen den nebeneinanderliegenden Troggrundflächen 20 entsteht und auf diese Weise ein Verklemmen verhindert wird.

Die Innenschale 17 ist derart ausgelegt, daß das Lagerelement eine Dicke im Bereich von ca. 80-200 u oder mehr aufweisen kann.

Der umgebende Flansch 18 an der Außenseite der Schale bildet einen spitzen Winkel mit der Vertikalebene und dient als eine Schnappverschlußeinrichtung für einen zugehörigen Deckel 21, wodurch die zusammengesetzte Schale wieder verschließbar wird. Der Deckel wird darüber hinaus aus derselben Materialart wie die Innen- und Außenschalen hergestellt.

Auch wenn lediglich wenig mögliche Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist es offensichtlich, daß zahlreiche Modifikationen innerhalb des Umfanges der Erfindung, welche durch die folgenden Patentansprüche bestimmt wird, möglich sind.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung einer festen trogähnlichen Verpackung, die sowohl mit als auch ohne darin befindlichem Inhalt formstabil ist und ein Außengehäuse, das aus einem ebenen Zuschnitt mit Grund- und Seitenwandflächen aufgebaut ist, sowie ein Innengehäuse aus einem warmformbaren Material aufweist, wobei das Innengehäuse und das Außengehäuse zusammengefügt sind, und wobei weiterhin das Innengehäuse unmittelbar in das aufgerichtete äußere Gehäuse ohne Zwischenklebematerial warmverformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse aus einem solchen Material und derart dimensioniert wird, daß es der Verpackung dessen Festigkeit und Formstabilität verleiht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse und das Außengehäuse aus dem selben Material bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgerichtete Außengehäuse derart erhitzt wird, daß die Verbundwirkung des Außengehäuses mit dem Innengehäuse während des Kontaktierens mit dem Außengehäuse und durch das sich einstellende Abkühlen erreicht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse vorzugsweise dünner als das Innengehäuse ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Außengehäusewände etwa 10% der Dicke der Innengehäusewände bei Messung nach dem Warmverformen beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse in an sich bekannter Weise mit einem umgebenden Flansch (18) geformt wird, der als Befestigungseinrichtung für einen zugehörigen Deckel dient.

7. Verfahren nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel vorgesehen wird, und wobei der Deckel aus der selben Materialart wie das Innen- und das Außengehäuse warmverformt wird.

8. Verfahren nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Außengehäusezuschnitt, der Boden- und Seitenwandflächen besitzt, aus einer Materialbahn mit darauf befindlicher Dekoration gestanzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog im Querschnitt gesehen konisch ist und wobei der Flansch mit Anformungen zur Vermeidung eines wechselseitigen Flanschkontaktes um den gesamten Umfang, wenn die Tröge ineinander gestapelt werden, versehen wird.







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