DE2546590A1

DE2546590A1 - Verpackungsbehaelter und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2546590A1
Application number: DE19752546590
Authority: DE
Inventors: Kent Knutsson
Original assignee: Ziristor AB
Current assignee: Ziristor AB
Priority date: 1974-10-18
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DK139420C; ES441881A1; GB1515859A; GB1515858A; FR2334572A1; CA1065753A; AU8580875A; IT1043350B; JPS5164573A; JPS5317946B2; BE834634A; SU563906A3; FI752903A; DK466275A; FR2334572B1; SE7413152L; DE2546590B2; DK139420B; NL7512074A; SE381442B

Description

AB ZIRISTOR, Fact, S-221 01 Lund 1 (Schweden)

Verpackungsbehälter und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verpackungsbehälter mit einem im wesentlichen rohrförmigen Teil und mindestens einer Stirnplatte, der aus einem durch Warmschrumpfen formbaren, laminierten Material mit einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff hergestellt ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Bei der Herstellung von Einweg- oder Wegwerf-Verpackungsbehältern, beispielsweise für flüssige Füllgüter, wird bisher u.a. ein laminiertes Material verwendet, das aus einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff mit dünneren homogenen Kunststoff schichten an einer oder beiden Seiten besteht. Dieses Material hat zahlreiche Vorteile. Beispielsweise ist es dank der geschichteten Konstruktion erhöhter Biegesteifigkeit ("joist construction") sehr starr. Ferner ist es leicht und billig und zeichnet sich durch gute Wärmedämmeigenschaften aus. Ein Nachteil dieses Materials besteht jedoch darin, daß es nicht warmforjnbar, sondern nur durch Falten formbar ist, weil das Material bei gleichzeitiger Einwirkung von Wärme und

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Druck zusammengedrückt wird und die Zellenstruktur der Trägerschicht zerstört wird» Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bisher das Verpackungsmaterial nach dem Extrudieren desselben in einem Streckverfahren derart behandelt, daß die Zellen des Schaumkunststoffes linsenförmig oder länglich ausgebildet werden . Da die Zellen normalerweise kugelförmig sind und bestrebt sind, ihre normale Form wieder anzunehmen, kehren die Zellen bei abermaligem Erhitzen des fertigen Materials bis zum Erweichen so weit wie möglich zu ihrer Kugelform zurück, wodurch ein Schrumpfen des Materials verursacht wird. Dies bedeutet, daß ein Warmformen des Materials, beispielsweise um einen profilierten Dorn herum, ausgeführt werden kann, ohne daß die Zellenstruktur verändert wird oder größere Dickenänderungen zu beobachten sind.

Ein solches Material wird bisher beispielsweise bei der Herstellung einer Schutzhülle für Glasflaschen verwendet. In diesem Fall wird aus dem Material eine Hülse gebildet, die um den gewünschten Teil der Flasche herum angebracht wird, worauf anschließend diese Einheit erwärmt wird, so daß die Hülse auf die Flasche aufgeschrumpft wird und der Form derselben angepaßt wird.

Es sind jedoch bisher keine Verpackungsbehälter bekannt, bei denen von der Warmformbarkeit des genannten Materials in optimaler Weise, beispiels-weise zur Herstellung einer Verpackung? deren Rumpf ausschließlich aus diesem Material besteht, Gebrauch gemacht wird. Ein solcher Behälter müßte Herstellern, Verteilern und Verbrauchern in gleicher Weise zahlreiche Vorteile bieten, denn er wäre kräftig, leicht und billig. Abgesehen von den Regeln, die normalerweise beim Formen von Verpackungen zu beachten sind, nämlich Regeln hinsichtlich der Stapelbarkeit, Handlichkeit, Standfestigkeit, Bequemlichkeit beim Öffnen, Dauerhaftigkeit usw., müssen bei der Herstellung

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einer Verpackung aus dem genannten Kunststoffmaterial folgende zwei Gesichtspunkte beachtet werden, nämlich erstens, daß das Falten des Materials vermieden werden muß, da scharfe Faltlinien'zu einer Schwächung des Materials führen und außerdem eine nachteilige Wirkung auf die Stabilität der Verpackung haben, und zweitens, daß Maßnahmen vermieden werden müssen, die eine bleibende Druckverformung des Materials verursachen könnten, da sonst die Biegesteifigkeit (das Widerstandsmoment) des Materials verloren geht, was zu einer Verminderung der Steifigkeit und Verschlechterung der Wärmedämmfähigkeit führt. Diese beiden Punkte wurden bei der Konstruktion bisher bekannter Behälter in keiner Weise beachtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus warmformbarem Material hergestellten Verpackungsbehälter von solcher Konstruktion zu schaffen, daß die bisherigen Nachteile vermieden und die vorhandenen Vorzüge des Materials vollständig genutzt werden können.

Der Verpackungsbehälter gemäß der Erfindung soll durch Aufschrumpfen des Materials auf einen Dorn formbar sein.

Die Erfindung schafft einen Verpackungsbehälter, bei dessen Herstellung das Material der Nutzung ohne nennenswerten Abfall zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst, und andere Vorteile werden erreicht, indem gemäß der Erfindung bei einem Verpackungsbehälter der eingangs beschriebenen Gattung die Stirnplatte des Behälters aus einer Materialplatte besteht, die in dem rohrförmigen Behälterteil in der Nähe des e inen Endes desselben angeordnet ist und de- ren Rand an einem Bereich des rohrförmigen Behälterteiles angeschweißt ist, der durch Aufschrumpfen gegen die

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Unterseite der Materialplatte schmiegend umgefaltet ist.

Ein Verfahren zur Herstellung dieses Verpackungbehälters ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Materialstreifen zu einem Zylinder geformt wird, dann die Enden des Streifens zur Bildung des rohrförmigen Teiles des Behälters aneinandergeschweißt werden, daß in das eine Ende des Zylinders eine in Form und Größe diesem Behälterteil angepaßte Materialplatte eingeführt wird, diesesEnde durch Erhitzen veranlaßt wird, zu schrumpfen und sich teilweise um die Materialplatte zu schließen, worauf anschließend die Platte und das Ende des rohrförmigen Behälterteiles miteinander verschweißt werden.

In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und das Verfahren zu dessen Herstellung veran s chauli cht.

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Verpackungsbehälter gemäß der Erfindung mit einem Deckel;

FIg₀ 2 zeigt den Verpackungsbehälter gemäß Fig_o 1 im Schnitt ; und

Fig. 3 veranschaulicht ein Stadium der Herstellung eines Verpackungsbehälters nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.

Der Verpackungsbehälter gemäß der Erfindung ist aus einem laminierten Material hergestellt, das in der Mitte eine Trägerschicht aus Schaumkunststoff und je eine homogone Kunststoffschicht an beiden Seiten derselben aufweist. Das Kunststoffmaterial kann beispielsweise aus Polyäthylen oder Polystyrol bestehen. Das Material ist durch Schrumpfen unter der

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Wirkung von Wärme formbar sowie unter Erhitzen mindestens der Oberflächenschicht in zu verschweißenden Teilen und anschließendes Gegeneinanderdrücken dieser Teile schweißbar.

Der Verpackungsbehälter gemäß Fig. 1 weist einen im wesentlichen rohrförmigen Wandteil 1 sowie zwei Stirnplatten oder Böden 2 und 3 auf. Der rohrförmige Wandteil 1 hat einen oberen, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 4 und einen unteren, im wesentlichen kegelförmigen Abschnitt 5» der abwärts in Richtung gegen die Stirnplatte 3, die den Boden der Verpackung bildet, verjüngt ist. Der rohrförmige Behälterteil 1 ist aus einem rechteckigen Materialstreifen hergestellt, dessen kurze Seiten aneinandergeschweißt sind, und die Verpakkung hat daher eine überlappte vertikale Naht 6, die sich ' über die ganze Höhe der Verpackung erstreckt (Fig. ■ 1). Am oberen Ende der Naht 6 befindet sich ein Lappen J, der an dem darunterliegenden Material nicht angeheftet ist und von der überlappten Naht auswärts vorspringt und im wesentlichen anschließend an das darunterliegende Material verläuft. Dieser Lappen 7 dient zum Öffnen der Verpackung als Aufreißzunge und ist daher mit einer Reißschnur 8 verbunden, die direkt unterhalb der Stirn- oder Deckelplatte 2 rund um das obere Ende der Verpackung herumläuft. Die Reißschnur 8 ist teilweise in der inneren homogenen Schicht eingebettet, die den rohrförmigen Behälterteil 1 bildet, und erstreckt sich daher auch nach außen in die aus dem Verpackungsmaterial gebildete Aufreißzunge 7·

Das untere kegelige Ende 5 des rohrförmigen Behälterteiles 1 ist am Boden durch eine Schrumpfkante 9 verschlossen, die sich an eine in das Bodenende des rohrförmigen Behälterteiles 1 eingeführte Materialplatte 10 schmiegend anlegt und an dieser angeschweißt ist. Die aufgeschrumpfte Kante 9 ist mit überlappter Naht 11 an einem Randbereich der unteren Fläche

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der Materialplatte 10 angeschweißt.

Die obere Stirnplatte oder der Deckel 2 des Verpackungsbehäl·-·* ters weist einen versenkten inneren Teil auf, der dem oberen zylindrischen Abschnitt k des Verpackungsbehalters im Durchmesser entspricht. Dieser Deckel ist auf die Oberkante des rohrförmigen Behälterteils 1 stumpf aufgeschweißt. Beim Öffnen des Verpackungsbehälters durch Ziehen an der vorspringenden Aufreißzunge 7 werden der Deckel und der zwischen diesem und der Reißschnur 8 liegende Teil der Verpackung gelöst.

Bei der Herstellung des soeben beschriebenen Verpackungsbehalters unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der Behälter um einen Dorn 12 (Fig, 3) herum geformt. Der Dorn hat eine Form entsprechend der des rohrförmigen Behälterteiles 1, doh. er hat einen oberen zylindrischen Abschnitt 13 und einen unteren kegeligen Abschnitt 14. Das untere Ende des Dornes 12 ist im wesentlichen eben und schließt sich an den kegeligen Teil Ik des Dornes mit gerundeter Umfangskante an. Der Durchmesser des zylindrischen Dornabschnittes 13 entspricht dem gewünschten Innendurchmesser der fertigen Verpackung.

Der Vorgang der Herstellung selbst beginnt damit, daß ein rechteckiger Materialstreifen erhitzt und um den zylindrischen Abschnitt I3 des Dornes 12 herumgelegt wird. Die Länge des Materialstreifens ist dem Umfang des Dornes 12 derart angepaßt, daß die Streifenenden nach dem Umwickeln des Dornes einander überlappen. Die einander überlappenden Enden werden dann erhitzt, so daß die Oberflächenschicht des Materials erweicht wird, und dann werden sie zur Bildung der überlappten Vertikalnaht 6 gegeneinandergepreßt. Der so gebildete zylindrische rohrförmige Teil 1 wird dann in bezug auf den Dorn derart verschoben, daß ein Abschnitt am einen Ende des

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zylindrischen Teiles 1 sich über das untere Ende des Domes 12 hinaus erstreckt. Dann wird die bereits erwähnte Materialplatte 10 mittels einer geeigneten Vorrichtung 15 mit einem Saugkopf an dieses untere Stirnende des üornes angelegt und dort in geeigneter Weise, z.B. unter Saugwirkung, festgehalten. Dann werden der rohrförmige Teil 1 und der Umfangsbereich der Materialplatte 10 erhitzt. Dabei wird der rohrförmige Teil 1 zum Schrumpfen gebracht, und dies hat zur Folge, daß sein auf dem zylindrischen Abschnitt des Domes 12 liegender oberer Teil dem Dorn knapp angepaßt wird. Der unter dem Übergang zwischen dem zylindrischen Abschnitt 13 und dem kegeligen Abschnitt i4 des Domes 12 liegende untere Teil des Behälterteiles 1 wird infolge der Erwärmung ebenfalls zum Schrumpfen gebracht und dabei dem kegeligen Abschnitt 14 genau angepaßt. Der an die Unterkante angrenzende Abschnitt wird besonders stark erhitzt und infolge des Schrumpfens über den Hand der an die untere Stirnfläche des Dornes 12 angelegten Materialplatte 10 umgefaltet.

Um eine mediumdichte Naht zwischen der Randfläche der Materialplatte 10 und der umgefalteten Kante des Behälterteiles 1 zu gewährleisten und eine geeignete Ausbildung der Bodenfläche des Verpackungsbehälters zu erzielen, empfiehlt es sich, gegen die umgefaltete Kante eine Vorrichtung zum Formen der Außenseite des Behälterbodens anzupressen. Da die Kante sowie auch der Handbereich der Platte besonders heftig erhitzt werden, wird zwischen der Platte 10 und dem Behälterteil 1 eine undurchlässige überlappte Umfangsnaht hergestellt und gleichzeitig der umgefalteten Kante 9 eine ebene Fläche gegeben, auf der der Verpackungsbehälter standfest ruhen kann.

Nach diesem Verfahrensschritt wird der Verpackungsbehälter vom Dorn abgezogen und auf ein Förderband aufgelegt, auf dem er zu einer Abfüllstation geführt wird, an der er mit einer entsprechenden Menge des gewünschten Füllgutes gefüllt wird,,

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Schließlich durchläuft der gefüllte Verpackungsbehälter eine Deckelaufsetzstation, an der die Oberkante des Behälters erhitzt und der vorfabrizierte Deckel aufgesetzt und stumpf aufgeschweißt wird. Abschließend werden die fertigen gefüllten Verpackungsbehälter in Transportbehälter o.dgl. eingelegt.

Das allgemeine, verhältmismäßig sanfte Erwärmen des Material, durch das der rechteckige Materialzuschnitt biegsam und formbar gemacht wird, sowie das heftigere Erhitzen bei der Herstellung der überlappten Nähte und der Formung des Bodens können durch Zuführen erhitzter Luft zu den zu erhitzenden Teilen erfolgen. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, Strahlungswärme o.dgl. zu verwenden.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie das Verfahren zu deren Herstellung haben sich als sehr vorteilhaft erwiesen, doch besteht natürlich die Möglichkeit der Abwandlung sowohl der Verpackung als auch des Herstellungsverfahrens im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche.

Die Materialplatte 10 erleichtert die Bildung eines flüssigkeitsfesten Bodenteiles und ermöglicht das Formen von Verpackungen mit beträchtlichen Durchmessern, da die Umfaltzone unverändert schmal bleibt. Hiedurch wird auch die Herstellung eines ebenen undurchlässigen Boden vereinfacht.

Die am oberen Ende der Verpackung angeordnete Reißschnur kann von vornherein in der inneren homogenen Kunststoffschicht untergebracht werden und beeinträchtigt weder die formgebenden Arbeitsschritte gemäß der Erfindung, noch wird sie durch diese beschädigt. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die Reißschnur fortzulassen, wenn eine andere Anordnung zum Öffnen der Verpackung, beispieleweise ein Abreißstreifen, der auf dem

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Deckel angeordnet ist und eine daraus ausgestanzte Entnahmeöffnung verdeckt, geeignet erscheint.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Verpackungsbehälter mit einem im wesentlichen rohrförmigen Teil (i) und mindestens einer Stirnplatte (3)» der aus einem durch Warmschrumpfen formbaren laminierten Material mit einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnplatte (3) des Behälters aus einer Materialplatte (1O) besteht, die in dem rohrförmigen Behälterteil (i) in der Nähe des einen Endes desselben angeordnet ist und dessen Rand an einem Bereich des rohrförmigen Behälterteiles (i) angeschweißt ist, der durch Huß£ schrumpfen gegen die Unterseite der Materialplatte (1O) schmiegend umgefaltet ist.

Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die an die Unterseite der Materialplatte (1O) angeschrumpfte Zone aus dem einen Endabschnitt des rohrförmigen Behälterteiles (1) besteht.

3» Verpackungsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Materialplatte (lO)mit dem rohrförmigen Behälterteil (i) durch Verschmelzen der Oberflächenschichten der beiden Teile verbunden ist.

k. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Materialstreifen zu einem Zylinder geformt wird, dann die Enden des Strei-

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fens zur Bildung des rohrförmigen Teiles (i) des Behälters aneinandergeschweißt werden, daß in das eine Ende des Zylinders eine in Form und Größe diesem Behälterteil (1) angepaßte Materialplatte (1O) eingeführt wird, dieses Ende durch Erhitzen veranlaßt wird, zu schrumpfen und sich teilweise um die Materialplatte zu schließen, worauf anschließend die Platte und das Ende des
rohrförmigen Behälterteiles (1) miteinander verschweißt werden.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Materialstreifen um einen
Dorn (12) herumgelegt wird und dann die Enden des Streifens bis zur Erweichung erhitzt und zur :Bildung einer überlappten Naht (6) aneinandergedrückt werden.

6„ Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß der rohrförmige Behälterteil (1) entlang des Dornes (12) verschoben wird, so daß ein
Teil am einen Ende des Behälterteiles (i) über das
Stirnende des Dornes (12) vorspringt, und daß dann die Materialplatte (IG) an das Stirnende des Dornes angelegt wird und der Endteil des Behälterteile» (i) erwärmt
wird, so daß er schrumpft und den Dorn und die Materialplatte (1O) umschließt.

7« Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

gekennzeichnet , daß das Ende des rohrförmigen Behälterteiles (i) sowie die Platte (1O) bis
zum Erweichen erhitzt werden Und dann eine Vorrichtung zum Formen der Außenseite des Behälterbedens (3) gegen die Platte (1O) und den die Platte umschließenden Endabschnitt des Behälters angedrückt wird.

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Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Material durch Anwendung von Heißluft erhitzt wird.

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