Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung rohrförmiger Verbundbehälter und insbesondere auf Verfahren zur Herstellung solcher Behälter, indem ein Decklagenstreifen bzw. eine Auskleidungsbahn und mindestens ein Pappestreifen bzw. eine Pappebahn um eine Achse gewickelt und die verschiedenen Bahnen miteinander verklebt werden.

Lebensmittel- und Getränkeprodukte sowie andere verderbliche Erzeugnisse werden häufig in rohrförmigen Behältern verpackt, die an beiden Enden verschlossen sind. Diese rohrförmigen Behälter enthalten typischerweise mindestens eine stützende Körperlage und werden durch Wickeln eines endlosen Streifens des Körperlagenmaterials um einen Dorn mit einer gewünschten Form gebildet, um eine rohrförmige Struktur zu erzeugen. Der Körperlagenstreifen kann spiralförmig um den Dorn gewickelt oder durch eine Reihe Formelemente geführt werden, so dass er in einer gefalteten Form um den Dorn gewickelt wird. Am stromabwärtigen Ende des Dorns wird das Rohr auf bestimmte Längen zugeschnitten und dann mit Verschlusskappen versehen, um den Behälter zu bilden.

Rohrförmige Behälter dieses Typs enthalten typischerweise eine Deck- bzw. Auskleidungslage auf der Innenoberfläche der Körperlage aus Pappe. Die Auskleidungslage verhindert, dass Flüssigkeiten wie Saft aus dem Behälter austreten, wie sie außerdem Flüssigkeiten daran hindert, in den Behälter einzudringen und möglicherweise das darin enthaltene Lebensmittelprodukt zu verunreinigen. Die Auskleidungslage ist vorzugsweise außerdem beständig gegen den Durchtritt von Gasen, um das Entweichen von Gerüchen aus dem Behälter und das Eindringen von Umgebungsluft in den Behälter, durch die das Lebensmittelprodukt verdorben wird, zu verhindern. Die Auskleidungslage stellt also Sperreigenschaften und die Körperlage stützende Eigenschaften bereit.

Herkömmliche Auskleidungslagen enthalten häufig Aluminiumfolie, die gute Sperreigenschaften sowie vorteilhafte Festigkeitseigenschaften hat. Insbesondere wird die Auskleidung vor dem Wickeln der Körperlage auf den Dorn gewickelt und muss hinreichend stark und steif sein, um ohne Dehnung oder Faltenbildung unabhängig auf den Dorn gewickelt werden zu können. Außerdem enthält die Aluminiumfolienschicht typischerweise eine Kraftpapier-Unterlage, die mit der Körperlage aus Pappe verklebt wird. Aufgrund des durch die Folienschicht der Auskleidung mit Kraftpapier-Unterlage bereitgestellten Absteifung sind derartige Auskleidungen als "abgesteifte" Auskleidungen bekannt.

Kleber auf wässriger Basis (oder "Nasskleber") werden zum Verkleben der Auskleidungslage mit der Körperlage bevorzugt, da Kleber auf Lösungsmittelbasis angesichts verschiedener Bedenken bezüglich ihrer umweltverträglichen Anwendung und Entsorgung auf Ablehnung stoßen. Es war bisher jedoch schwierig, ein zuverlässiges Haftenbleiben der wässrigen Kleber auf der glatten und undurchlässigen Oberfläche der Aluminiumfolienschicht zu erreichen. Demzufolge wurde eine Kraftpapier-Unterlage mit der Folienschicht vorverklebt, so dass die Auskleidung mit der Körperlage aus Pappe mit Nassklebern verklebt werden kann. Allerdings wird die Auskleidung durch das Kraftpapier teurer und dicker.

Typischerweise enthält eine Auskleidung mit einer Folienschicht eine Polymerschicht auf der Oberfläche der Folie, die einwärts zum Innern des resultierenden Behälters weist. Die Polymerschicht verhindert, dass das Produkt im Behälter mit der Folienschicht in Kontakt kommt, was in manchen Fällen eine Reaktion verursachen kann, durch die die Folie korrodiert und das Produkt verfärbt oder auf andere Weise verändert. Die Polymerschicht kann auch die Abriebbeständigkeit der Folie verbessern. Die Polymerschicht ist häufig auch ein heißsiegelfähiges Material, wobei ein Randabschnitt der Auskleidungsbahn mit einem darüber liegenden gegenüberliegenden Randabschnitt der Bahn heißgesiegelt werden kann.

Bei der Herstellung rohrförmiger Verbundbehälter wird ein Streifen bzw. eine Bahn eines Auskleidungsmaterials um einen Formdorn gewickelt und über den Dorn vorwärtsbewegt, während der rohrförmige Verbundbehälter gebildet wird. Bei den derzeit in der industriellen Fertigung solcher Behälter üblichen Geschwindigkeiten der Fertigungsstraßen wird die Auskleidungsbahn typischerweise mit einer linearen Geschwindigkeit von 2 ms^–1 (400 Fuß/min) oder darüber vorgeschoben und durch die auf die Auskleidung gewickelten Pappebahnen und durch das Band oder ein anderes Gerät, das den rohrförmigen Behälter über den Dorn vorschiebt, auf den Dorn gepresst. Folglich entsteht eine erhebliche Reibung zwischen dem Dorn und der Auskleidung, durch die Wärme erzeugt wird. Diese Wärme kann eine Erweichung der Polymerschicht der mit dem Dorn in Kontakt stehenden Auskleidung verursachen, mit dem Ergebnis, dass die Auskleidung dazu neigt, am Dorn haften zu bleiben und auf dem Weg über den Dorn "abgescheuert" wird.

Um dieser Tendenz zum Scheuern entgegenzuwirken, wird typischerweise ein Schmiermittel auf die Innenoberfläche der Auskleidung aufgebracht. Außerdem wird der Dorn in manchen Fällen gekühlt, um seine Temperatur hinreichend niedrig zu halten, so dass die Polymerschicht der Auskleidung weniger leicht zum Erweichen und Anhaften am Dorn neigt. Wenn allerdings die Polymerfilmschicht die Funktion einer Heißsiegelschicht zu erfüllen hat, ergibt sich ein gewisser Zwiespalt, da einerseits eine niedrige Dorntemperatur wünschenswert ist, um Scheuern und Haftenbleiben der Auskleidung auf dem Dorn zu verringern, während andererseits eine höhere Dorntemperatur zur Förderung der Aktivierung der heißsiegelfähigen Polymerschicht zur Bildung einer Dichtung wünschenswert ist.

Bei Verwendung einer abgesteiften Auskleidung kann dieses Dilemma weitgehend vermieden werden, indem die Auskleidung oder zumindest die Randabschnitte, die zur Bildung einer Dichtung überlappt sind, unmittelbar vor dem Wickeln der Auskleidung um den Dorn auf eine Temperatur über der Siegeltemperatur für die Polymerschicht erwärmt werden. Die relativ große Masse der Folie und der Kraftpapierschichten wirkt als Kühlkörper bzw. Wärmeschild, der die Wärme lang genug hält, so dass die Randabschnitte der Auskleidung miteinander heißgesiegelt werden können, wenn die Auskleidungsbahn auf den Dorn gewickelt wird. Ein Verfahren dieses Typs ist in der EP 0,952,087 A beschrieben.

Folien sind jedoch teuer, so dass es wünschenswert ist, einen Behälter und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters bereitzustellen, der eine "nicht abgesteifte" Auskleidung mit den erforderlichen Sperreigenschaften ohne die Aluminiumfolien- und die Kraftpapierschicht enthält. Wird jedoch eine nicht abgesteifte Auskleidung verwendet, entfällt die Wärmeschildfunktion der Folien- und Kraftpapierschichten. Die relativ dünne Polymerfilmauskleidung ist folglich schwer zu erwärmen, da ihre geringe Masse die Wärme rasch abführt.

Die Verwendung nicht abgesteifter Auskleidungen bringt auch andere technische Herausforderungen mit sich. So war es beispielsweise aufgrund der Probleme im Zusammenhang mit dem Wickeln einer nicht abgesteiften Auskleidung auf den Dorn wie Dehnung, Faltenbildung oder eine sonstige Verformung der Auskleidung mit herkömmlichen Wickelvorrichtungen und -verfahren nicht wirtschaftlich oder in wirtschaftlicher Weise durchführbar, einen Behälter mit einer nicht abgesteiften Auskleidungslage herzustellen. Angesichts der erheblichen Einsparungen an Material und Kosten, die solche nicht abgesteiften Auskleidungen bieten, wäre es trotzdem äußerst erstrebenswert, Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung rohrförmiger Verbundbehälter mit nicht abgesteiften Auskleidungen bereitzustellen.

Nicht abgesteifte Auskleidungen bieten außer den Material- und Kosteneinsparungen noch weitere Vorteile. Im Einzelnen ermöglicht der Wegfall der Kraftpapier- und Folienschichten gerade Überlappungsnähte der Auskleidung anstelle der herkömmlichen "schlangenartigen Faltung", die traditionell für Auskleidungen mit Kraftpapier-Unterlage verwendet wurde. Die schlangenartige Faltung ermöglicht ein Heißsiegeln der Polymerschichten auf der Oberfläche der Folienschicht miteinander. Alternativ kann ein Schmelzkleber verwendet werden, um den unten liegenden Rand der Auskleidungslage mit dem darüber liegenden Rand zu verkleben. Der Rand des Kraftpapiers wird also nicht dem Innern des Behälters ausgesetzt und somit werden Flüssigkeiten im Behälter nicht vom Kraftpapier aufgesaugt. Ein Beispiel einer solchen Faltung ist in U.S.-Patent Nr. 5,084,284, erteilt an McDilda et al., dargestellt.

Ein anderes Beispiel eines Behälters mit einer schlangenartigen Faltung ist in der US 5,318,499 beschrieben. Schlangenartige Faltungen sind jedoch wegen ihrer größeren Dicke unerwünscht. Die Dicke einer schlangenartig gefalteten Naht ist gleich der dreifachen Dicke der Auskleidungslage. Bei relativ dicken abgesteiften Auskleidungen bedeutet also die schlangenartige Faltung eine erhebliche Dicke und verursacht Schwierigkeiten, wenn die Enden des rohrförmigen Behälters hermetisch abgedichtet werden sollen. Insbesondere werden die Enden des Rohrs nach dem Abschneiden häufig nach außen umgestülpt, um eine gerollte kreisförmige Wulst oder einen gerollten kreisförmigen Flansch an einem oder beiden Enden des Rohrs zu bilden, auf die bzw. den dann Verschlusskappen oder Membranen angebracht und normalerweise mit der Wulst mittels eines Kleberdichtmittels, Heißsiegeln oder einer anderen Technik gesiegelt werden. In dem Bereich jedoch, in dem die schlangenartig gefaltete Naht einen Abschnitt der Kantenoberfläche bildet, kann die Stirnfläche der Wulst oder des Flansches stark uneben sein und berg- und/oder talartige Unregelmäßigkeiten bilden. Demzufolge ist eine zusätzliche Menge Kleberdichtmittel oder Heißsiegelmaterial erforderlich, um diese Unregelmäßigkeiten auszufüllen und das Verschlusselement hermetisch mit dem rohrförmigen Behälter abzudichten. Das zusätzliche Aufbringen von Kleberdichtmittel oder Heißsiegelmaterial ist nachteilig, da zusätzliches Dichtmittel verwendet werden muss, und es für den Verbraucher schwieriger ist, die Dichtung wegen des zusätzlichen Dichtmittels zu entfernen. Enthält beispielsweise eine Membran eine Heißsiegelschicht, muss die gesamte Heißsiegelschicht dicker ausgeführt werden, obwohl die größere Dicke eigentlich nur um den Umfang der Membran, wo sie mit der Wulst in Kontakt kommt, benötigt wird.

Aufgrund der oben beschriebenen Probleme in Zusammenhang mit abgesteiften Auskleidungen sind Anstrengungen zur Entwicklung von Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung rohrförmiger Verbundbehälter mit nicht abgesteiften Auskleidungen unternommen worden, bei denen die Folien- und Kraftpapierschichten der Auskleidung weggelassen worden sind. Außerdem wurde nach Verfahren und Vorrichtungen gesucht, um Verbundbehälter mit Auskleidungen ohne schlangenartig gefaltete Naht herzustellen.

Eine Auskleidung, die vollständig aus einer oder mehreren relativ dünnen Polymerschichten besteht, wäre besonders vorteilhaft, da die zusätzlichen Folien- und Kraftpapierschichten mit den entsprechenden Kosten entfallen würden, und die Auskleidungsnaht am umgestülpten Ende des Behälters einen relativ kleinen Buckel darstellen würde, so dass die Probleme in Zusammenhang mit der hermetischen Abdichtung von Verschlüssen an den Behälterenden deutlich vermindert werden würden. Demzufolge hat der Inhaber der vorliegenden Anmeldung Anstrengungen zur Entwicklung durchführbarer Verfahren und funktionsfähiger Vorrichtungen zur Herstellung von Behältern mit solchen nicht abgesteiften Filmauskleidungen unternommen. Der Inhaber der vorliegenden Anmeldung hat z.B. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Verbundbehältern mit nicht abgesteiften Auskleidungen aus Polymerfilm und ohne schlangenartig gefaltete Nähte entwickelt. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist in der US 4,717,374 beschrieben. In diesem Fall wird eine Polymerfilm-Auskleidung vor dem Wickeln der Körperlagen auf einen Dorn gewickelt. Die Auskleidung wird so gewickelt, dass eine überlagerte Verbindung durch wärmeaktiviertes Siegeln gebildet wird. Andere Beispiele für Verfahren zur Ausbildung nicht abgesteifter Auskleidungen sind in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0857567, veröffentlicht am 12. August 1998, mit dem Titel "Polymeric Liner Ply for Tubular Containers and Methods and Apparatus for Manufacturing Same" und in US-Patent Nr. 5,829,669 mit dem Titel "Tubular Container and Methods and Apparatus for Manufacturing Same", erteilt am 3. November 1998, offenbart worden.

Die Patentanmeldung '567 und das Patent '669 offenbaren Verfahren und Vorrichtungen zum Formen von Verbundbehältern, bei denen gemäß einer Ausführungsform eine Polymerauskleidungsbahn mit einer einen Körper formenden Pappebahn vor dem Wickeln um einen Formdorn verklebt wird. Durch "Vorlaminieren" der Polymerauskleidungsbahn und der Pappebahn wird die Auskleidung wirksam durch die Pappebahn abgesteift, so dass sie sich relativ leicht zum Dorn vorwärtsbewegen lässt, ohne bei diesem Prozess übermäßig gedehnt oder anderweitig verformt zu werden. Die Polymerauskleidungsbahn ist relativ zur Pappe, mit der sie verklebt wird, so versetzt, dass sich ein Grenzrandbereich der Auskleidungsbahn über einen Rand der Pappebahn hinaus erstreckt. Die laminierte Pappe-/Polymerbahn wird um den Dorn gewickelt, so dass die Ränder der Pappebahn einander überlappen und die Grenzrandbereiche der Polymerauskleidung einander überlappen. Einer der Grenzrandbereiche der Auskleidungsbahn enthält eine nicht wässrige Kleberschicht, die durch Wärme aktivierbar ist. Vor und/oder während die laminierte Pappe-/Polymerbahn um den Dorn gewickelt wird, wird die nicht wässrige Kleberschicht auf dem Grenzrandbereich auf mindestens ihre Aktivierungstemperatur erwärmt und die überlappenden Ränder miteinander heißgesiegelt. Der resultierende Verbundbehälter hat also eine Polymerauskleidung ohne schlangenartig gefaltete Nähte.

Die Vorrichtung zum Laminieren der Körper- und Auskleidungslagen miteinander vor dem Aufwickeln der Lagen auf den Dorn ist jedoch bei manchen Anwendungen möglicherweise nicht die vorteilhafteste. So ist beispielsweise in manchen Fällen ein getrennter Satz Andruckwalzen erforderlich, um die Laminierung vorzunehmen. Außerdem dürfte klar sein, dass die Vorratsrollen sowohl der Auskleidungs- als auch der Körperlage auf derselben Seite des Dorns angeordnet werden müssen, was die Anordnung der Vorratsrollen und die Führung der Lagen zum Dorn komplizierter macht als dies der Fall wäre, wenn die Auskleidungs- und Körperlagen dem Dorn nicht von derselben Seite aus zugeführt werden müssten. Das Auswechseln der Rollen kann ebenfalls erschwert sein, wenn die beiden Rollen nahe beieinander liegen, was wahrscheinlich ist, um den Platz wirksam zu nutzen.

Angesichts des oben Gesagten wäre es äußerst wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbehälters mit einer nicht abgesteiften Polymerfilmauskleidung bereitzustellen. Ferner wäre es wünschenswert, ein Verfahren bereitzustellen, das die Bildung eines solchen Behälters ohne Vorlaminieren der Körper- und Auskleidungslagen gestattet. Es wäre weiterhin wünschenswert, ein Verfahren bereitzustellen, das die Wicklung der Körper- und Auskleidungslagen entweder von derselben Seite oder von gegenüberliegenden Seiten auf den Dorn zulässt, um die Flexibilität für den Konstrukteur und den Benutzer bei der Anordnung der Vorratsrollen der Körper- und Auskleidungslagen zu erhöhen.

Die obigen und andere Aufgaben werden von der vorliegenden Erfindung erfüllt und weitere Vorteile durch die vorliegende Erfindung erzielt, die ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Verbundbehälters enthält, der eine Pappekörperbahn und eine mit dieser verklebte nicht abgesteifte Polymerfilm-Auskleidungsbahn aufweist, wobei die nicht abgesteifte Auskleidungsbahn um den Dorn gewickelt wird, ohne dass sie zuvor mit der Pappebahn verklebt oder vorlaminiert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Auskleidungsbahn bzw. der Decklagenstreifen eine Schicht aus wärmeaktiviertem heißsiegelfähigem Material, die zumindest einen ersten Randabschnitt der Auskleidungsbahn bedeckt, und eine Schicht aus einem kompatiblen Polymermaterial, die zumindest einen gegenüberliegenden zweiten Randabschnitt der Auskleidungsbahn bedeckt. Das heißsiegelfähige Material hat eine vorgegebene Siegeltemperatur, bei der das Material aktiviert wird, um eine Bindung mit dem kompatiblen Polymermaterial zu bilden. Die Auskleidungsbahn wird um den Dorn gewickelt, wobei das heißsiegelfähige Material auf dem ersten Randabschnitt der Auskleidungsbahn nach außen weist, und das kompatible Polymermaterial auf dem zweiten Randabschnitt nach innen zum Dorn weist, und der ersten Randabschnitt vom zweiten Randabschnitt überlappt wird, um dazwischen eine Überlappungsnaht zu bilden, bei der die Schicht des heißsiegelfähigen Materials auf dem ersten Randabschnitt in Kontakt mit dem kompatiblen Material auf dem zweiten Randabschnitt steht. Zumindest die Randabschnitte der Auskleidungsbahn werden in einer ersten Erwärmungsstation vorerwärmt, so dass das heißsiegelfähige Material eine erhöhte Temperatur unter seiner vorgegebenen Siegeltemperatur erreicht, wenn die Randabschnitte zur Bildung der Überlappungsnaht überlappt sind. In einer am Dorn befindlichen zweiten Erwärmungsstation wird weitere Wärme lokal zugeführt, um die Temperatur des heißsiegelfähigen Materials weiter auf mindestens die vorgegebene Siegeltemperatur zu erhöhen und die Schichten des heißsiegelfähigen Materials mit dem kompatiblen Material zu verbinden. Schließlich wird eine Endlos-Körperlage aus Pappe um die rohrförmige Auskleidung auf dem Dorn gewickelt und mit dieser verklebt, um einen rohrförmigen Behälter zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vorerwärmung der Auskleidungsbahn durch Erhöhung der Temperatur zumindest eines Abschnitts des Dorns auf eine höhere Temperatur, wobei die Auskleidungsbahn so auf den Dorn gewickelt wird, dass sie über den Dornabschnitt mit erhöhter Temperatur geführt wird, bevor sie die zweite Erwärmungsstation erreicht. Auf diese Weise kann die Dorntemperatur auf einer relativ niedrigeren Temperatur gehalten werden, als sie erforderlich wäre, müsste die gesamte Erwärmung zur Aktivierung des heißsiegelfähigen Materials durch den Dorn erfolgen. Somit wird ein Scheuern der Auskleidungsbahn am Dorn auf ein Minimum gesenkt. Der Dornabschnitt mit erhöhter Temperatur kann durch Umwälzen eines erwärmten Fluids durch den Dornabschnitt, durch Anordnen von Widerstandsheizelementen im Dorn oder durch andere in der Heizungstechnik bekannte Mittel erwärmt werden.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zusätzliche wärme zur Aktivierung des heißsiegelfähigen Materials lokal auf die Überlappungsnaht der Auskleidung aufgebracht, indem ein Abschnitt des Dorns, über den die Überlappungsnaht geführt wird, auf eine höhere Temperatur erwärmt wird als die des Dornabschnitts mit erhöhter Temperatur. Vorteilhafterweise wird Infrarotstrahlurg auf die Überlappungsnaht fokussiert und durchdringt die Randabschnitte der Auskleidung in der Weise, dass die Dornoberfläche unter der Überlappungsnaht auf eine Temperatur über der Siegeltemperatur des heißsiegelfähigen Materials erwärmt wird. Zusätzlich zu oder anstelle des Infrarotstrahlers können jedoch auch andere Heizgeräte verwendet werden, einschließlich Umluft-Heißluftgeräte, die auf die Überlappungsnaht gerichtet werden, im Dorn angeordnete elektrische Heizgeräte oder andere in der Heizungstechnik bekannte Heizgeräte.

Zum Verkleben der Auskleidungs- mit den Pappebahnen wird ein Kleber auf die Oberfläche der Pappebahn aufgebracht, die zur Außenoberfläche der rohrförmigen Auskleidung weist. Vorteilhafterweise wird die Oberfläche der Auskleidungsbahn, die die Außenoberfläche der rohrförmigen Auskleidung bildet, behandelt, um die Adhäsion des Klebers daran zu verbessern. Die Oberfläche der rohrförmigen Auskleidung wird zur Verbesserung der Adhäsion des Klebers darauf behandelt. Die Oberflächenbehandlung bei einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Koronaentladungsbehandlung auf. Alternativ kann Beflammen angewendet werden.

Dünne Polymerfilme sind dehnbar und deshalb wird die Spannung der Polymerfilm-Auskleidungsbahn vorzugsweise gesteuert, um sie hinreichend niedrig zu halten, so dass eine Dehnung der Auskleidungsbahn im Wesentlichen vermieden wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird deshalb die Spannung der Auskleidungsbahn so gesteuert, dass sie unter ca. 17,9 kgm^–1 (1 lb./in.) der Breite der Auskleidungsbahn liegt, womit Filme mit Dicken bis herunter zu 12,7 &mgr;m (0,0005 Inch) als Auskleidungsbahn verwendet werden können.

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen weiter verdeutlicht; es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines rohrförmigen Verbundbehälters mit einer nicht abgesteiften Auskleidung;

2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1 durch die Auskleidungs-Überlappungsnaht des Behälters;

3 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in 2, die den mehrlagigen Aufbau der Polymerfilmauskleidung zeigt;

4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Verbundbehälter mit nicht abgesteiften Polymerfilmauskleidungen;

5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in 4, die das Infrarotheizgerät und das Umluftheizgerät in der Nähe der Überlappungsnaht der Polymerfilmauskleidung zum Versiegeln der Überlappungsnaht detaillierter darstellt;

6 eine Querschnittsansicht ähnlich der von 2, die eine Überlappungsverbindung des Typs mit schlangenartiger Faltung zeigt;

7 eine schematische Querschnittsansicht eines Behälters; und

8 eine schematische Ansicht des Behälters von 7, nachdem dieser in Längsrichtung aufgeschnitten und aufgeklappt bzw. abgewickelt worden ist, so dass die Behälterwand flach liegt.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern andere Formen innerhalb des Gültigkeitsbereichs der beigefügten Ansprüche annehmen kann.

1 und 2 zeigen einen Verbundbehälter 10 mit einer nicht abgesteiften Auskleidung. Obwohl der rohrförmige Behälter 10 mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt ist, kann er jede Querschnittsform haben, die sich durch Wickeln des Rohrs um einen entsprechend geformten Dorn herstellen lässt. Das Rohr kann beispielsweise rechteckig mit abgerundeten Ecken geformt werden. Die in 1 dargestellte Ausführungsform ist besonders vorteilhaft zur Verpackung von Kartoffel-Chips und enthält eine flexible Membrandichtung 11 sowie eine wieder verwendbare Kunststoffverschlusskappe 12 über der Dichtung. Je nach Art des zu verpackenden Produkts können jedoch verschiedene andere Endverschlüsse verwendet werden. Ist z.B. Teig zu verpacken, bestehen die Verschlusskappen typischerweise aus Metall und werden durch Bördeln abdichtend an den Enden des Behälters angebracht.

Wie detaillierter in 2 dargestellt enthält der rohrförmige Behälter 10 eine Wand mit einer Körperlage 13, die vorzugsweise aus Pappe gebildet ist, und eine Auskleidungslage 14, die vorzugsweise aus einem Polymermaterial gebildet ist, das mit der Innenoberfläche der Körperlage 13 verklebt wird. Das obere Ende des rohrförmigen Behälters 10 wird umgestülpt, um eine Wulst 15 oder einen Flansch zu bilden, und die Membrandichtung 11 wird hermetisch dicht auf der Oberfläche der Wulst mit einem Dichtmittel (nicht dargestellt) angebracht. Die Verschlusskappe 12 wird dann über der Wulst 15 eingerastet und kann wieder verwendet werden, nachdem den Membrandichtung 11 entfernt worden ist. Ein Metallverschluss (nicht dargestellt) kann am gegenüberliegenden Ende des Behälters 10 befestigt werden.

Die Nähte, mit denen die verschiedenen Lagen miteinander verbunden werden, sind in 2 dargestellt. Die Pappekörperlage 13 besteht aus einer relativ dicken und steifen Pappe. Demzufolge werden bei manchen Behältertypen wie selbstöffnenden Behältern die Kanten zuerst abgeschrägt und dann während des Rohrformungsprozesses mit einem Kleber 20 zusammengefügt, um eine starke Naht zu bilden. Die Auskleidungslage 14 wird mit der Innenoberfläche der Körperlage 13 mittels Nasskleber 21 verklebt und die überlappenden Ränder der Auskleidungslage werden miteinander verklebt, um sicherzustellen, dass der Behälter 10 vollkommen dicht ist. Mit der Außenoberfläche der Körperlage 13 wird vorzugsweise eine Etikettenlage 22 verklebt, auf der sich grafische Darstellungen und/oder gedruckte Angaben bezüglich des Produktes im Behälter befinden.

Eine Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Behälter ist in 4 dargestellt. Eine kontinuierliche Bahn aus Pappekörperlagematerial 13 wird der Vorrichtung zugeführt und durchläuft zuerst ein Paar einander gegenüberliegender Kantenschneider 31. Die Kantenschneider entfernen einen Teil der quadratischen Kante der Körperlage 13, um erste 32 und zweite 33 Kanten mit abgefaster Ausführung zu erzeugen. Bei der Herstellung mancher Behältertypen, wo abgeschrägte Kanten nicht erforderlich sind, können die Kantenschneider 31 natürlich entfallen.

Die Körperlage 13 wird dann durch einen Kleber-Applikator 34 geführt, der einen Kleber 21 auf die obere Oberfläche der Körperlage aufbringt. Der Kleber 21 ist vorteilhafterweise ein wässriger Kleber, durch den die zahlreichen Probleme in Zusammenhang mit Klebern auf Lösungsmittelbasis überwunden werden. Aus dem Kleber verdampfende Lösungsmittel brauchen nicht mit einer Spezialausrüstung gesammelt zu werden, um Umweltvorschriften zu genügen. Ein bevorzugter Kleber ist Nr. 72-4172 von der National Starch and Chemical Company. Ein anderer Kleber, der ebenfalls verwendet werden kann, ist Nr. 33-4060, der ebenfalls von der National Starch and Chemical Company verfügbar ist.

Die Körperlage 13 und der darauf aufgebrachte Nasskleber 21 werden dann unter einem Heizgerät 35 durchgeführt, das zumindest einen Teil des Wassergehaltes des wässrigen Klebers 21 verdampft, um den Kleber im Wesentlichen klebrig zu machen. Es ist wichtig, dass dem Kleber die korrekte Wärmemenge zugeführt wird. Zu wenig Wärme verdampft nicht genug Wasser in einer ausreichend kurzen Zeitdauer, was dazu führt, dass der Kleber nicht ausreichend klebrig wird. Umgekehrt trocknet zu viel Wärme den Kleber aus, so dass er an Klebrigkeit verliert. Es wurde festgestellt, dass mindestens etwa 100.000 Jm^–2 eine geeignete Wärmemenge ist, um den Nasskleber klebrig zu machen. Genauer gesagt wird eine Erwärmung des Klebers mit mindestens ca. 460.000 Jm^–2 bevorzugt. Es wurde festgestellt, dass bei einer Geschwindigkeit der Körperlage 13 von ca. 0,25 ms^–1 (50 Fuß/min) (oder bei einer Erwärmungsdauer unter ca. 3 Sekunden) die Erwärmung des Klebers 21 mit einem Heizgerät 35, das einen Wärmefluss von 200.000 Wm^–2 hat, die Temperatur der Pappekörperlage 13 mindestens auf den Siedepunkt von Wasser, d.h. 100°C (212°F) in Meereshöhe, und maximal auf 160°C (320°F) erhöht. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich jedoch, dass diese Parameter in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren einschließlich der Dicke der Kleberlage, des Wirkungsgrades der Wärmequelle, der Geschwindigkeit der Körperlage (bei Geschwindigkeiten der Fertigungsstraße von bis zu 2 ms^–2 (400 Fuß/min)) und der Art des verwendeten Klebers variieren können. Eine ausreichende Wärmemenge ist also dafür maßgeblich, dass der Kleber in einer kurzen Zeitspanne klebrig wird ohne auszutrocknen. Ein bevorzugter Typ Wärmequelle ist ein Infrarotheizgerät, obwohl auch verschiedene andere Wärmequellen z.B. Umlufterwärmung oder dgl. verwendet werden können.

3 zeigt einen bevorzugten Aufbau der Auskleidung, die eine Heißsiegelschicht 60, eine Sperrschicht 61 gegen Feuchtigkeit und eine Kleberschicht 63 enthält. Die Sperrschicht 61 ist undurchlässig für Flüssigkeiten und Gase wie Sauerstoff. Wird eine Sperre sowohl für Flüssigkeiten als auch vorzugsweise für Gase gefordert, ist Polyester ein bevorzugtes Sperrmaterial. So stellt beispielsweise metallisiertes Polyethylenterephthalat (PET) eine gute Sperre gegen den Durchgang von Flüssigkeiten und Gasen bereit. Für manche Lebensmittelprodukte z.B. verschiedene Säfte ist jedoch keine Gassperre erforderlich und andere Sperrmaterialien können verwendet werden (obwohl die Sperre grundsätzlich auch undurchlässig für Gase sein kann). Es versteht sich, dass verschiedene Sperrmaterialien oder -eigenschaften je nachdem zu verpackenden Produkt eingesetzt werden können.

Alternative Sperrschichtmaterialien enthalten Nylon, EVOH (Ethylenvinylalkoholpolymer und -copolymer), Polyvinylidenchlorid, Polyethylen und Polypropylen und dgl., was für den Fachmann deutlich sein wird. Eine Oberfläche der Sperrschicht 61 kann eine dünne metallisierte Beschichtung 62 enthalten, um ein metallisches Ausleben zu erzielen und um außerdem die Sperreigenschaften zu verbessern. Die metallisierte Beschichtung 62, die aus Aluminium gebildet werden kann, ist jedoch wesentlich dünner als eine Folienlage und ist bei bestimmten Anwendungen nicht erforderlich, um Festigkeits- oder Sperreigenschaften bereitzustellen. Somit kann auf eine dicke und teure Folienlage in vorteilhafter Weise verzichtet werden. Die Auskleidungslage 14 hat vorzugsweise eine Gesamtdicke von weniger als ca. 75 &mgr;m (3 mil) und beträgt mehr bevorzugt eher 25 &mgr;m (1 mil) oder weniger.

Die Kleberschicht 63, die nachstehend detaillierter beschrieben wird, weist ein Material auf, das zum Verkleben mit sich selbst oder mit anderen kompatiblen Materialien aktiviert wird, wenn es auf eine vorgegebene Siegeltemperatur des Materials erwärmt wird. Die heißsiegelfähige Schicht 60 weist ein solches kompatibles Material auf, das problemlos an der Kleberschicht 63 haftet, wenn diese auf ihre Siegeltemperatur erwärmt wird.

Nunmehr sei erneut auf 4 verwiesen, aus der ersichtlich ist, wie die Auskleidung 14 von einer Auskleidungsvorratsrolle 36 über ein Spannungssteuerungsgerät 37 auf ihrem Weg zum Wickeln um den Dorn 47 vorwärts transportiert wird. Zur Steuerung der Auskleidungsspannung können verschiedene Typen von Geräten verwendet werden. Wie dargestellt enthält das Spannungssteuerungsgerät 37 einen Motor 38 und eine Bremse 39 zur Beschleunigung bzw. Verzögerung der Auskleidungsvorratsrolle 36 sowie einen Bahnspeicher, die eine Mehrzahl senkrecht beabstandeter Walzen 40 aufweist, so dass die Auskleidung 14 serpentinenartig um die Walzen 40 gewickelt wird. Mindestens eine der Walzen 40 ist relativ zu den anderen Walzen 40 senkrecht beweglich, so dass die im Bahnspeicher angesammelte Bahnlänge variiert werden kann. Ein Sensor (nicht dargestellt) erfasst die Länge der im Speicher angesammelten Bahn und auf Basis des Signals vom Sensor wird der Motor 38 betätigt oder die Bremse 39 angelegt, um die Länge der angesammelten Bahn innerhalb vorgegebener Grenzwerte zu halten. Ungeachtet des spezifischen zur Steuerung der Auskleidungsspannung gewählten Geräts ist jedoch vorteilhafterweise das Spannungssteuerungsgerät 37 in der Lage, die Auskleidungsspannung unter ca. 17,9 kg/m (1 lb./in.) der Breite der Auskleidung 14 und mehr bevorzugt unter ca. 9 kg/m (0,5 lb./in.) der Breite zu halten. Bei einer Auskleidung 14 mit einer Breite von beispielsweise 0,18 m (7 Inch) sollte das Spannungssteuerungsgerät 37 vorzugsweise die Auskleidungsspannung je nach Dicke des Films auf ca. 0,45 bis 1,35 kg (1 bis 3 lbs.) halten, wobei für dünnere Filme ein niedrigerer Spannungswert erforderlich ist.

Nach dem Spannungssteuerungsgerät 37 durchläuft die Auskleidung 14 eine Oberflächenbehandlungseinheit 42, in der die Außenoberfläche der Auskleidung 14 (d.h. die nach außen vom Dorn 47 weg weisende und mit der Pappekörperbahn 13 zu verklebende Oberfläche) behandelt wird, um die Benetzung und die Adhäsion des Klebers darauf zu verbessern. Die Oberflächenbehandlungseinheit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Koronaentladungseinheit auf. Es können jedoch statt dessen andere Geräte wie Beflammungsbehandlungsgeräte verwendet werden. Nach dem Durchgang durch die Oberflächenbehandlungseinheit 42 durchläuft die Auskleidung 14 ein optionales Schmiergerät 44, in der ein Schmiermittel auf die Innenoberfläche der Auskleidung 14 (d.h. auf die Oberfläche, die mit dem Dorn 47 in Kontakt kommt) mit Ausnahme des heißzusiegelnden Randabschnitts aufgebracht wird, um den Vorschub der Auskleidung 14 über den Dorn 47 zu unterstützen. Bei manchen Anwendungen ist möglicherweise kein Schmiermittel erforderlich, so dass das Schmiergerät 44 entfallen kann. Hat beispielsweise die Auskleidung 14 eine innere Oberfläche aus einem Material mit einer Schmelztemperatur, die erheblich höher als die Dorntemperatur ist, stellt ein Scheuern der Auskleidung auf dem Dorn wahrscheinlich kein nennenswertes Problem dar, so dass das Schmiermittel eventuell entfallen kann.

Nach dem Durch an durch das Schmiergerät 44 wird die Auskleidung 14 spiralförmig um den Dorn 47 gewickelt, so dass ein Grenzrandbereich bzw. -abschnitt 45 der Auskleidung 14 einen gegenüberliegenden Grenzrandbereich bzw. -abschnitt 46 einer zuvor aufgewickelten Spirallage der Auskleidung 14 überlappt, um dazwischen eine Überlappungsverbindung 48 (2) zu bilden. Die Überlappungsverbindung 48 wird gesiegelt, indem die Auskleidung 14 zur Erhöhung der Temperatur der Auskleidung 14 auf mindestens die Siegeltemperatur der Kleberschicht 63 erwärmt wird, die die äußere Oberfläche der Auskleidung 14 definiert. Die Kleberschicht 63 enthält einen nicht wässrigen Polymerkleber, der bei einer vorgegebenen Siegeltemperatur aktiviert wird. Solche Kleber, die als "Kontakt (dry-bond)"-Kleber bekannt sind, können eines oder mehrere der folgenden Polymere oder davon modifizierten Copolymere enthalten:

Ethylenvinylacetat, Ethylenacrylsäure, Methylenacrylsäure, Ethylmethylacrylat, Metallozene und Mischungen aus diesen oder mit kostengünstigeren Polyolefinen. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in 3 dargestellt und enthält eine aus zwei Teilschichten 63a,b bestehende Kleberschicht 63, die gemeinsam extrudiert werden. Die innere Teilschicht 63a besteht vorzugsweise aus Methylenacrylsäure, die gut an der Polyestersperrschicht 61 haftet, und die äußere Teilschicht 63b besteht vorzugsweise aus Ethylmethylacrylat, das gut an der Körperlage 13 aus Pappe haftet. Die Kleberschicht 63 wird als Teil der Auskleidungslage hergestellt.

Eine Dichtschicht 60 kann ebenfalls einen Bestandteil der Auskleidungslage 14 bilden und die innere Oberfläche der Auskleidungslage definieren. Die Dichtschicht 60 stellt eine Oberfläche bereit, auf der die Kleberschicht 63 haftet, wenn der erste Grenzrandbereich 45 der Auskleidungslage 14 mit dem zweiten Grenzrandbereich 46 in eine Überlappungsbeziehung gebracht wird. Die Dichtschicht 60 enthält ein Polyolefinpolymer, bei dem es sich vorzugsweise um ein Polyethylen hoher Dichte oder ein Gemisch aus Polyethylen hoher und niedriger Dichte handelt.

Ein vorteilhaftes Merkmal der Dichtschicht 60 ist, dass sie eine höhere Schmelztemperatur hat als die Kleberschicht 63. Wie oben erwähnt wird der erste Grenzrandbereich 45 der Auskleidungslage 14 auf eine Temperatur erwärmt, bei der die Kleberschicht 63 aktiviert wird. Bestünde jedoch die Dichtschicht 60 aus dem gleichen Polymer wie die Kleberschicht 63 oder hätte sie eine Schmelztemperatur gleich der oder unter der der Kleberschicht 63, würde die Dichtschicht 60 schmelzen und wahrscheinlich am Dorn 47 haften bleiben, was den Wickelprozess stark beeinträchtigen würde. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht mit diesem Problem behaftet, da die Schmelztemperatur der Dichtschicht 60 höher ist als die Siegeltemperatur der Kleberschicht 63.

Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren, mit dem die überlappenden Grenzrandbereiche 45 und 46 der Auskleidung 14 erwärmt werden, um die Kleberschicht 63 zu aktivieren und die versiegelte Überlappungsverbindung 48 zu bilden. Da die Auskleidung 14 sehr dünn ist, hat sie eine sehr geringe Wärmespeicherungskapazität. Ein Erwärmen der Auskleidung 14, bevor diese auf den Dorn 47 gewickelt wird, wäre, deshalb angesichts der raschen Abkühlung nach dem Heizgerät und vor dem Wickeln um den Dorn unwirksam und außerdem schwer durchführbar. Demzufolge erfolgt die Erwärmung der Auskleidung 14 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweistufigen Prozess, während sich die Auskleidung 14 auf dem Dorn 47 befindet, indem der Dorn als Kühlkörper bzw. Abstrahlkörper zur wirksamen Erwärmung der Überlappungsverbindung der Auskleidung wirkt. Im Einzelnen hat ein Abschnitt 48 des Dorns einen Fluidkanal 49, durch den ein erwärmtes Fluid zirkuliert, um die Temperatur des Abschnitts 48 auf eine Temperatur unterhalb der Siegeltemperatur der Kleberschicht 63 der Auskleidung zu erhöhen. Beträgt beispielsweise die Siegeltemperatur der Kleberschicht 63 ca. 82 bis 104°C (180–220°F), wird der erwärmte Abschnitt 48 des Dorns auf ca. 54 bis 77°C (130–170°F) erwärmt (also etwa 10°C (50°F) unter der Siegeltemperatur der Kleberschicht). Die Auskleidung 14 verläuft dann über den erwärmten Dornabschnitt 48, während sie um den Dorn gewickelt wird, und wird somit auf eine Temperatur vorerwärmt, die der des Dornabschnitts 48 im Wesentlichen gleich ist. Die überlappenden Randabschnitte 45 und 46 der Auskleidung 14 werden dann durch ein Paar lokaler Heizgeräte, insbesondere durch ein Infrarotheizgerät 50a und ein Umluftheizgerät 50b, die die Wärme lokal auf die Überlappungsverbindung 48 der Auskleidung richten, auf mindestens die Siegeltemperatur der Kleberschicht 63 weiter erwärmt. Wie auch aus 5 zu ersehen ist, richtet das Infrarotheizgerät 50a die Infrarotstrahlung auf die Überlappungsverbindung 48. Die Infrarotstrahlung durchdringt die überlappenden Randabschnitte 45 und 46 der Auskleidung und erwärmt einen unter den Randabschnitten 45, 46 liegenden Abschnitt der Oberfläche des Dorns 47 lokal auf eine Temperatur, die mindestens so hoch ist wie und vorzugsweise höher ist als die Siegeltemperatur der Kleberschicht 63. Das Infrarotheizgerät 50a und/oder das Umluftheizgerät 50b können in Spiralrichtung verlängert ausgeführt werden. Als Alternative zum Einsatz der Infrarot- oder Umlufterwärmung kann ein Laser verwendet werden, um die Überlappungsverbindung zum Siegeln der Randabschnitte der Auskleidung miteinander zu erwärmen.

Nachdem die Auskleidungsränder gesiegelt worden sind, um ein Polymerfilmrohr auf dem Dorn 47 zu bilden, wird die Pappebahn 13 (oder mehrere Pappebahnen im Falle einer mehrlagigen Körperwand) auf die Auskleidung 14 gewickelt und mit dieser durch den Kleber 21 auf der Pappebahn 13 verklebt. Das Rohr wird dann über den Dorn 47 durch einen Rohrförderer wie ein um ein Paar gegenüberliegende Riemenscheiben 52 gewickeltes Wicklungsband 51 vorgeschoben. Das Wicklungsband bzw. der Wickelriemen 51 hat nicht nur die Funktion, das Rohr zu drehen und vorzuschieben, sondern übt auch Druck auf die überlappenden Ränder der Körperlage 13 und der Auskleidungslage 14 aus, um eine feste Verbindung zwischen den jeweiligen Rändern der Lagen sicherzustellen.

Eine äußere Etikettenlage 22 wird dann vorzugsweise über einen Kleber-Applikator 53 geführt und um die Körperlage 13 gewickelt. Die Etikettenlage 22 könnte vor dem Wicklungsband 51 aufgebracht werden. In einer Schneidestation 54 wird das kontinuierliche Rohr auf bestimmte Längen zugeschnitten und vom Dorn 47 abgenommen.

Ein vorteilhaftes Merkmal eines Behälters wie des gemäß der vorliegenden Erfindung geformten Behälters 10 ist, dass durch das Wickeln der Auskleidung 14 auf den Dorn, bevor sie mit der Körperlage 13 laminiert wird, die Auskleidung 14 spannungsfrei (d.h. ohne nennenswerte Spannung oder nennenswerten Druck in Umfangsrichtung) eben auf der angrenzenden Körperlage 13 anliegen kann. Dieses Merkmal wird anhand von 7 und 8 erläutert, die einen Behälter 10 in einer Querschnittsendansicht schematisch zeigen, in der zur Verdeutlichung die Dicke der Auskleidung 14 relativ zur Körperlage 13 unverhältnismäßig groß dargestellt ist. 7 zeigt den Behälter 10 in seinem normalen Zustand. In 8 ist der Behälter 10 in Längsrichtung aufgeschnitten und aufgeklappt bzw. abgewickelt worden, so dass die Behälterseitenwand flach liegt. Wie aus 7 zu ersehen ist, ist der Innenradius RL der Auskleidung 14 unvermeidlich kleiner als der Innenradius RB der Körperlage 13 und ist speziell um die Dicke der Auskleidung 14 plus die Dicke des Klebers (in 7 und 8 nicht dargestellt; siehe jedoch Bezugszeichen 21 in 2), der die Auskleidung mit der Körperlage verklebt, kleiner. Folglich muss die Auskleidung 14 notwendigerweise eine Umfangslänge 2&pgr;RL haben, die kleiner ist als die Umfangslänge 2&pgr;RB der Körperlage 13. Das Gleiche muss für jeden Behälter gelten, der eine mit der Innenoberfläche einer Körperlage verklebte Auskleidung hat. Bei dem gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Behälter 10 ist jedoch die Umfangslänge der Auskleidung 14 selbst dann noch kleiner als die der Körperlage 13, wenn der Behälter aufgeschnitten und aufgeklappt wird und die Auskleidung 14 sowie die Körperlage 13 entspannt sind wie in 8 dargestellt. Damit der in 8 dargestellte Zustand der Lagen erzielt werden kann, muss angenommen werden, dass die Auskleidung 14 nicht mit der Körperlage 13 verklebt ist und deshalb relativ zur Körperlage 13 frei gleiten kann, wenn der Behälter aufgeklappt wird. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt im Wesentlichen eine Umkehr des soeben beschriebenen Aufklappvorgangs dar. Das heißt, die Auskleidung 14 wird zuerst um den Dorn gewickelt und befindet sich in einem Zustand, in dem sie im Wesentlichen frei von Druck in Umfangsrichtung ist (und in dem sie tatsächlich unter einer geringen vom Spannungssteuerungsgerät 37 gesteuerten Spannung steht), und dann wird die den Kleber auf ihrer inneren Oberfläche tragende Körperlage 13 über der Auskleidung um den Dorn gewickelt, so dass sie sich in einem Zustand befindet, im dem sie im Wesentlichen frei von Druck in Umfangsrichtung ist (und in dem sie tatsächlich ebenfalls unter einer durch die Reibung der verschiedenen Walzen und Geräte, die die Körperlage auf ihrem Weg zum Dorn durchläuft, verursachten Spannung steht). Da die Auskleidung 14 und die Körperlage 13 getrennt auf den Dorn gewickelt und nicht im ebenen Zustand vorlaminiert und dann um den Dorn gewickelt werden, können sie relative Bewegungen ausführen, so dass die Auskleidung im druckfreien Zustand eben auf der Körperlage liegen kann. Werden im Gegensatz dazu die Körperlage und die Auskleidung vorlaminiert und dann gewickelt, muss die Auskleidung notwendigerweise in Umfangsrichtung verkürzt werden, da die Auskleidung und die Körperlänge im ebenen Zustand zunächst dieselbe Länge haben, es sei denn, zwischen der Auskleidung und der Körperlage findet eine spätere relative Bewegung statt. Deshalb können derartige Vorlaminierungsverfahren manchmal dazu führen, dass die Auskleidungen nicht eben und glatt auf der Körperlage liegen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch, dass die Auskleidung eben und glatt an der Körperlage in einem im Wesentlichen von Druck in Umfangsrichtung freien Zustand anliegt.

Nachdem die Behälter 10 geformt worden sind, werden die Enden der Behälter 10 nach außen gestülpt, um die Wulst 15 oder einen Flansch zu bilden. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Polymerauskleidungslage gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass die Elastizität des Polymers dafür sorgt, dass die Wulst 15 nach dem Umstülpen in diesem Zustand verbleibt. Herkömmliche nicht elastische Folienauskleidungen können dazu neigen, dass sich die Wulst 15 wieder zurückrollt oder reißt, was beim Verschließen der Enden problematisch sein kann.

Nach dem Befüllen mit dem Lebensmittelprodukt wird bzw. werden ein oder beide Enden des Behälters 10 vorzugsweise mit einer Membrandichtung 11 verschlossen. Über die Dichtung 11 kann dann eine Verschlusskappe 12 gesetzt werden. Die nicht abgesteifte Auskleidungslage 14 ist erheblich dünner als herkömmliche Folienauskleidungen, und somit kann anstelle einer schlangenartig gefalteten Naht eine gerade Überlappungsnaht verwendet werden. Deshalb sind an der Stelle, an der die Naht die Wulst schneidet, wesentlich kleinere Unregelmäßigkeiten vorhanden. Die Membrandichtung 11 kann also auf preiswerte und einfache Weise mit einer minimalen Menge Kleberdichtmittel an der Wulst 15 angebracht und Sitz sowie Abnehmbarkeit der Kappe können verbessert werden.

Die Erfindung ist nicht auf ein Verfahren zur Herstellung von Behältern beschränkt, bei denen die Auskleidung eine gerade Überlappungsnaht hat, sondern gilt auch für Behälter, bei denen die Auskleidung eine gefaltete Naht ähnlich einer schlangenartigen Faltung hat. 6 zeigt einen Querschnitt durch den Überlappungsbereich einer alternativen bevorzugten Ausführungsform eines Behälters 10', bei dem ein gefalteter Grenzrandbereich 45' der Auskleidung 14' von einem gegenüberliegenden Grenzrandbereich 46' der Auskleidung überlappt und mit diesem versiegelt wird. Es versteht sich, dass die innere Oberfläche des Grenzrandbereichs 46' somit mit der inneren Oberfläche des gefalteten Teils des anderen Grenzrandbereichs 45' in Kontakt steht. Wird also die Auskleidung 14' mit einer die innere Oberfläche der Auskleidung 14' bildenden siegelfähigen Schicht ähnlich der Dichtschicht 60 der Auskleidung 14 gemäß 3 versehen, wird die Überlappungsverbindung 48' durch Erhöhen der Temperatur der Auskleidung im Überlappungsbereich auf mindestens die Siegeltemperatur der Dichtschicht versiegelt. Die heißsiegelfähige Schicht darf nur auf die inneren Oberflächen der Grenzrandbereiche 45' und 46' und nicht auf die restliche innere Oberfläche der Auskleidung 14' aufgebracht werden, um Probleme durch Scheuern der Auskleidung auf ein Minimum zu senken, die auftreten würden, wenn die heißsiegelfähige Schicht auf ihre Siegeltemperatur erwärmt wird. Derartige heißsiegelfähige Schichten im Randbereich könnten durch Koextrusion des Auskleidungsmaterials oder mit aufgebrachten Blasfolien gebildet werden. Alternativ könnte ein wärmeaktivierbarer Kleber ähnlich der Kleberlage 63 des Auskleidung 14 auf die innere Oberfläche des gefalteten Teils des Randes 45' aufgebracht werden, wobei jedoch der Rest der inneren Oberfläche des Auskleidung 14' nicht damit beschichtet wird.

Zahlreiche Modifikationen und andere Ausführungsformen der Erfindung, die die Vorteile der in den vorstehenden Beschreibungen und den zugehörigen Zeichnungen dargelegten Lehren aufweisen, werden sich für einen Fachmann, den diese Erfindung betrifft, ergeben. Es versteht sich deshalb, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen vom Gültigkeitsbereich der beiliegenden Ansprüche abgedeckt sein sollen. So sind beispielsweise die rohrförmigen Behälter nicht notwendigerweise spiralförmig gewickelt, sondern können statt dessen in Längsrichtung gewickelt werden, um ein "übereinandergerolltes (convolute)" Rohr mit einer sich axial erstreckenden Naht zu bilden. Obwohl die rohrförmigen Behälter vor allem in Zusammenhang mit Lebensmittelprodukten beschrieben worden sind, versteht es sich außerdem, dass die Behälter auch für andere Produkte verwendet werden könnten, für die die Auskleidungslage von Vorteil ist, wie z.B. Tusche oder Dichtmaterial. Obwohl hierin spezielle Begriffe verwendet worden sind, sind sie nur im allgemeinen und beschreibenden und nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen.