DE3601650A1

DE3601650A1 - Packstoff fuer verpackungsbehaelter

Info

Publication number: DE3601650A1
Application number: DE19863601650
Authority: DE
Inventors: Jörgen Lund Niske
Original assignee: Tetra Pak International AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE3601650C2; SE446175B; SE8500350D0; US4746058A; SE8500350L

Description

Hans-Jürgen Müller Gerhard D. Schupfner

Te_lefo_n:,089)47060₅₅/56

Telex: 523016 Postfach so 13 69

Telegramm/cable: Lucile-Grahn-Straße 38 European Patent Attorneys

Zetapatent® München D-8000 München 80 Mandataires en brevets europeens

3ΈΤΓΓ5~5ΤΪ

21. Januar 1986 3344. PT-DE HJM/Sm

Tetra Pak International Aß

Box 61

S-221 00 Lund

Schweden

Packstoff für Verpackungsbehälter

. ι Hans-Jürgen Müller

ff·* Gerhard D. Schupfner

Hans-Peter Gauger

Telefon: (O 89) 4 70 60 55/56 Patentanwalt*»

Telex: 5 23016 Postfach 80 13 69 ζatentanwalte

Telegramm / cable: Lucile-Grahn-Straße 38 European Patent Attorneys

Zetapatent® München D-δθθΟ München 80 Mandataires en brevets europeens

Packstoff für Verpackungsbehälter

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Packstoff für Verpackungsbehälter, wobei der Packstoff eine Trägerschicht aus Pappe oder Papier, eine Innen- und eine Außenschicht aus einem Thermoplast und eine Lage Aluminiumfolie umfaßt und ausgewählte Abschnitte des Packstoffs durch Überlappungsfalten (sogen. z-Faltung) und Heißsiegeln der Öberlappungsabschnitte verstärkte Bereiche oder Lappen bilden sollen, die aus drei miteinander durch Heißsiegeln verschweißten Packstoffschichten bestehen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Packstoffs.

{/\J In der Verpackungsindustrie werden seit langem Einwegpackungen verwendet, die aus einem Packstoff gefertigt sind, der aus einer Trägerschicht aus Pappe oder Papier sowie einer äußeren und einer inneren Thermoplastbeschichtung besteht. Häufig weist der Packstoff solcher Verpackungen auch Schichten weiterer Werkstoffe auf, z. B. Aluminiumfolie, die ein gasdichter Werkstoff ist und das Heißsiegeln mit Hilfe der sogen. Hochfrequenz erlaubt. Bei diesem Heißsiegelverfahren besteht die Aufgabe, in der Aluminiumfolie elektrische Induktionsströme zu erzeugen, die die Aluminiumfolie erwärmen, und mittels Wärmeleitung Wärme auf die angrenzende Thermoplastschicht zu übertragen, die die Heißsiegelschicht des Packstoffs bildet. Die

_ ϊ_ 360 I ~50 . 5-

für den Heißsiegelvorgang erforderliche Wärmeenergie wird somit in zwei Stufen erzeugt, nämlich einer ersten Stufe, in der die Aluminiumfolie örtlich mit Hilfe von Induktionsströmen erwärmt wird, und einer zweiten Stufe, in der die Wärme der Aluminiumfolie durch Wärmeleitung auf die thermoplastische Heißsiegelschicht übertragen wird.

Die Zusammensetzung eines Packstoffs dient dem Zweck der Schaffung eines optimalen Produktschutzes für das zu verpakkende Gut und verleiht der Packung gleichzeitig einen hinreichenden mechanischen Schutz für das Produkt und soll sicherstellen, daß die Packung vom Benutzer leicht handhabbar ist. Um mechanische Steifigkeit zu erzielen, die einerseits mechanischen Schutz verleiht und es andererseits ermöglicht, daß die Packung so steif ist, daß sie ohne Schwierigkeiten gehandhabt und von Hand ergriffen werden kann, weisen die Packungen dieser Art häufig eine Trägerschicht aus Papier oder Pappe auf. Eine solche Trägerschicht hat jedoch schlechte Dichtheitseigenschaften in bezug auf Gase oder Flüssigkeiten, und die gute Steifigkeit des Materials verschwindet, wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt ist, die von dem Material aufgenommen wird. Um eine gute Flüssigkeitsdichtheit zu erzielen, wird das Material häufig mit einem Kunststoff beschichtet, und wenn dieser Kunststoff ein Thermoplast ist, können die Kunststoffschichten in der. vorgenannten Weise verwendet werden, um sie mit Hilfe von Wärme und Druck miteinander durch Heißsiegeln zu verbinden; auf diese Weise kann der Verpackungsbehälter dicht verschweißt und seine vorgegebene Form dauerhaft gemacht werden, indem die überlappenden oder aneinandergrenzenden Packstofflappen, die mit Thermoplast beschichtet sind, in einer dichten und dauerhaften Siegelverbindung miteinander verbunden werden.

Verpackungsbehälter der genannten Art werden entweder aus vorgestanzten Zuschnitten oder aus einer fortlaufenden Packstoffbahn, die mit geeigneten Mustern und mit einem das Faltformen vereinfachenden Muster von Falzlinien versehen ist, herge-

stellt. Die Verpackungsbehälter werden aus einer solchen Bahn durch Verbinden der Bahnlängsränder in einer Überlappungsverbindung hergestellt, wodurch ein Schlauch gebildet wird, der anschließend mit dem gewünschten Füllgut gefüllt und durch wiederholtes Heißsiegeln in Querrichtung senkrecht zur Schlauchlängsachse in geschlossene Behältereinheiten unterteilt wird. Nach geeignetem Paltformen des Packstoffs im Schlauch wird der Packstoff in den genannten Behältereinheiten in die erwünschte geometrische Form, normalerweise ein Quader, überführt, indem der Schlauch mit längsverlaufenden Faltlinien und mit doppelwandigen Dreieckslaschen an den Ecken des Verpackungsbehälters versehen wird. Unabhängig davon, ob die Verpackungsbehälter aus vorgefertigten Zuschnitten oder aus einer fortlaufenden Packstoffbahn hergestellt werden, hat der Packstoff aus Gründen der Zweckmäßigkeit gleichmäßige Stärke. Das bedeutet, daß der Packstoff und insbesondere die Trägerschicht aus Papier oder Pappe in bestimmten Bereichen, die während der normalen Benutzung und Handhabung keinen erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, eine zu hohe Festigkeit hat bzw. überdimensioniert ist, wogegen andere Teile des Packstoffs in dem Verpackungsbehälter stärker oder steifer sein sollten, um den mechanischen Beanspruchungen standzuhalten, denen sie ausgesetzt sind. Das heißt also, daß es zweckmäßig wäre, wenn der Packstoff unterschiedliche Stärke hätte, um dadurch eine kostenmäßig bessere Nutzung des Packstoffs zu erreichen.

Es ist bekannt, daß ein solcher Packstoff unterschiedlicher Stärke dadurch herstellbar ist, daß er unter Bildung einer Doppelfaltung bzw. eines Falzes (einer sogen. z-Faltung) gefaltet wird, wobei die überlappenden Abschnitte des Packstoffs anschließend dicht miteinander verbunden werden, so daß ein steifer Wandteil dreifacher Packstoffstärke erhalten wird. Ferner ist es aus der SE-Patentanmeldung 8405539-1 bekannt, daß die Stärke bestimmter Abschnitte eines solchen Packstoffs verringerbar ist, um das Falten und Heißsiegeln des Packstoffs zu ermöglichen.

3601550

Wenn das Heißsiegeln mit Hilfe eines hochfrequenten elektromagnetischen Felds erfolgt, das in einem ausgewählten Heißsiegelbereich Ströme induziert, kann ein solches Heißsiegeln nicht an einem z-gefalteten Material durchgeführt werden, da dieses im Bereich der z-Faltung drei Packstofflagen übereinander aufweist, die selbst bei reduzierter Stärke jeweils eine Aluminiumfolienschicht aufweisen. Das bedeutet, daß die das Magnetfeld erzeugenden äußeren Wicklungen, die zur Erzeugung der erwünschten Induktionsströme in der Aluminiumfolie eingesetzt werden, einen Induktionsstrom in der zunächstliegenden, also der äußersten, Aluminiumfolienschicht erzeugen, während in den beiden daran angrenzenden Aluminiumschichten kein bzw. nur ein vernachlässigbarer Strom erzeugt wird, wobei die innerste Aluminiumschicht diejenige ist, die sich in direktem Kontakt mit der Thermoplastschicht befindet, die auf Heißsiegeltemperatur erwärmt werden sollte. Es ist somit in einem Heißsiegelbereich nicht möglich, mehrere parallele Aluminiumfolienschichten aufeinander anzuordnen, sondern das Aluminiummaterial in den beiden oberen Packstoffschichten im z-Bereich muß innerhalb des Heißsiegelbereichs entfernt werden, da sonst auf den Heißsiegelbereich keine Heißsiegelwärme Überträgen wird.

Dieser Nachteil wird durch Anwendung eines Packstoffs gemäß der Erfindung ausgeschaltet, dessen Eigenschaften und Merkmale aus den beigefügten Patentansprüchen ersichtlich sind.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung beschrieben, die die dem Packungsinneren zugewandte Seite eines Zuschnitts für einen Verpackungsbehälter zeigt.

Wie bereits erwähnt, besteht eine Aufgabe darin, den Packstoff in einem Verpackungsbehälter optimal zu nutzen, und dies ist vielleicht besonders bei der Herstellung der massengefertigten Einwegpackungen erwünscht, die zum Verpacken von Milch und

Fruchtsäften verwendet werden. Wegen des hohen Mechanisierungsgrads und der hohen Produktionsgeschwindigkeit bei der Herstellung dieser Packungsart stellen die Packstoffkosten einen erheblichen Teil der Gesamtkosten der Packung dar, so daß durch Packstoffeinsparung große Gewinne erzielbar sind, z. B. wenn die Nutzung des Packstoffs effektiver gemacht werden kann. Eine solche effektivere Nutzung des Packstoffs kann erreicht werden, wenn die verwendete Packstoffmenge so gewählt ist, daß in denjenigen Teilen der Verpackung, die fest oder steif sein sollen, mehr Packstoff verwendet wird, während geringere Packstoffmengen, also dünnerer Packstoff, in den Teilen der Packung verwendet werden, die keine größere Steifigkeit oder Festigkeit verlangen. Das bedeutet, daß der Packstoff unterschiedliche Stärke haben sollte, was z. B. dadurch erreichbar ist, daß auf die Packstoffzuschnitte gesonderte Verstärkungslappen aufgeleimt werden. Ein solches bekanntes Verfahren ist jedoch umständlich zu realisieren und ferner so teuer, daß der durch eine effektivere Nutzung der Packstoffeigenschaften erzielte Gewinn durch die Extrakosten der Packstoff herstellung aufgebraucht wird.

Ein weiteres Verfahren zur Lösung des Problems unterschiedlicher Stärken eines Verpackungsbehälters sieht vor, den Packstoff in einer Überlappungsfaltung unter Bildung einer sogenannten z-Faltung zu falten, wobei drei Packstoffschichten einander überlappen. Ein Teil der Wandung eines Verpackungsbehälters mit einem solchen z-gefalteten Abschnitt hat eine erheblich höhere Steifigkeit als umgebende Abschnitte der Verpackungsbehälterwand, aber der Nachteil besteht darin, daß der Packstoff innerhalb des Faltbereichs ebenfalls dreifache Stärke hat, was bei der Herstellung flüssigkeitsdichter Heißsiegelverbindungen des Packstoffs große Probleme aufwirft. Das Problem besteht darin, daß in den Siegelverbindungsstellen am übergang zwischen den dünneren und den dickeren Packstoffteilen Leckagekanäle auftreten, so daß es nicht möglich was, die sogenannte z-Faltung bei Flüssigkeits-Verpackungsbehältern in größerem Umfang anzuwenden. Ein weiteres Problem in Verbindung

mit 2-Faltungen besteht darin, daß das Falten des Packstoffs nur unter großen Schwierigkeiten in denjenigen Abschnitten des Packstoffs erfolgen kann, die durch z-Faltung verstärkt wurden.

Eine Lösung dieses technischen Problems besteht darin, den Packstoff zwar mit z-Faltung zu versehen, um die erwünschten Vorteile hinsichtlich der Festigkeit zu erzielen, ihn aber durch aktive Bearbeitung, bevorzugt Schleifen oder Fräsen, selektiv entlang denjenigen Abschnitten des Packstoffs dünner zu machen, wo Faltungen erfolgen oder Heißsiegelverbindungen angebracht werden sollen.

Wie bereits erwähnt, ist es beim Heißsiegeln kombinierter Packstoffschichten, die Aluminiumfolie enthalten, möglich, eine gute und schnelle Heißsiegelverbindung dadurch zu erhalten, daß die guten elektrischen Leitereigenschaften des Aluminiums genutzt werden. Durch Beaufschlagen des Teils des Packstoffs, der heißzusiegeln ist, mit einem starken hochfrequenten elektromagnetischen Feld können schnell und effektiv in den erwünschten Bereichen der Aluminiumfolienschicht Induktionsströme erzeugt werden, die ihrerseits Wärme erzeugen, die durch Wärmeleitung auf angrenzende Heißsiegelschichten aus Thermoplast übertragen wird, die sehr schnell schmelzen und dabei mit einer weiteren gleichartigen angrenzenden Kunststoffschicht verschmelzen, so daß eine dichte und dauerhafte Verbindung erhalten wird. Diese Art des Heißsiegeins wird am häufigsten in automatischen Verpackungsmaschinen verwendet; wie bereits erwähnt, war es jedoch im i>es<:hriebenen Fall, in' dem der Packstoff derart zusammengefaltet wird, daß drei Packstoff schichten aufeinander zu liegen kommen, erforderlich, die Aluminiumschicht im Heißsiegelbereich von zwei der Heißsiegelschichten zu entfernen, da sonst in der inneren Aluminiumfolienschicht keine Wärme erzeugt werden würde, wogegen die gesamte Wärme in der äußeren Schicht erzeugt werden würde, die keine Heißsiegelwärme auf die thermoplastische Siegelschicht überträgt. Wenn jedoch die Aluminiumfolie im Siegelbereich an

zwei der drei z-gefalteten Packstofflappen (32) entfernt werden kann, kann ein Hochfrequenz/Induktionssiegelverfahren in der üblichen Weise und mit dem bekannten guten Ergebnis durchgeführt werden. In der Figur, die das Innere eines Verpakkungsbehälterzuschnitts darstellt, sind daher die doppeltschraffierten bzw. karierten Flächen 100 von Aluminiumfolienschichten befreit, während die Aluminiumfolienschichten auf den Bereichen 101 des z-gefalteten Bereichs B verbleiben. Im übrigen zeigt die Figur einen Originalzuschnitt für einen Verpackungsbehälter. Dieser Zuschnitt ist aus einer aus Pappe bestehenden Bahn gleichbleibender Dicke gestanzt und mit 1 bezeichnet. Der Zuschnitt 1 ist durch ein Muster von Falzlinien 12 in Seitenwandlappen 2 und 3, obere Abschlußlappen 4 und 13 und untere Siegellappen 8 und 9 unterteilt. Die oberen und unteren Siegellappen 13 und 8 sind dreieckig und so angeordnet, daß sie zwischen den oberen Abschlußlappen 4 bzw. den unteren Abschlußlappen 9 balgenartig zusammengefaltet sind. Beim Nach-Innen-Falten der dreieckigen Lappen 13 und 8 werden die angrenzenden Lappen 49 derart nach rückwärts gefaltet, daß sie zwischen die Lappen 4 und 13 bzw. Abschnitte 9 und 8 zu liegen komnmen. Diese Ober- und Unterkonstruktion findet sich im allgemeinen an einer Anzahl sogenannter "Giebeldach"-Packungen.

Der Zuschnitt 1 wird im Prinzip dadurch zu einer Packung geformt, daß er zu einem Rohr von quadratischem oder Rechteckquerschnitt geformt wird und die kurzen Seiten des Zuschnitts 1 miteinander dadurch verbunden werden, daß der Längsverbindungslappen 7 in einer Überlappungsverbindung mit der entgegengesetzten kurzen Seite des Zuschnitts 1 kombiniert wird. Nachdem der Zuschnitt zu einem Rohr mit quadratischem oder Rechteckquerschnitt geformt ist, wird er in einer nicht gezeigten Verpackungsmaschine auf einen Dorn aufgezogen. Während sich der rohrförmige Zuschnitt auf dem Dorn befindet, werden die unteren Wandlappen 8 und 9 nach innen übereinander in der vorstehend angedeuteten Weise gefaltet, wonach die unteren Lappen miteinander heißgesiegelt werden, indem man die

_*_ 3601350 • M-

thermoplastischen Beschichtungen von aneinanderliegenden Teilen durch Zufuhr von Wärme und Druck zum Verschmelzen bringt. Um die Bodensiegelung zu stabilisieren, ist der eine Bodenwandlappen 9 mit einer Siegellasche 10 versehen, die während des Siegeins des Bodens den Außenrand des anderen Bodenwandlappens 9 überlappt.

Wenn die Bodensiegelung ausgeführt ist, wird der gebildete Behälter vom Dorn abgezogen und mit dem erwünschten Füllgut gefüllt, wonach das Oberende verschlossen wird, indem die oberen Verschlußlappen 13 und 4 nach innen über die Öffnung des Behälters gebracht werden, wobei die dreieckigen Lappen 13 zwischen den äußeren Rechtecklappen 4 positioniert sind.

Bei der Realisierung dieses Einfaltens der oberen Lappen werden die Siegellappen 5 nebeneinander in einer Siegelrippe, die vier Packstofflagen umfaßt, angeordnet. Durch Zusammendrücken dieser Siegellappen unter gleichzeitiger Zufuhr von Wärme werden die auf den Oberflächen der Lappen befindlichen thermoplastischen Schichten zum Schmelzen gebracht und miteinander so verbunden, daß eine flüssigkeitsdichte und dauerhafte Siegelverbindung gebildet wird. Die oberen Siegellappen 6/ die an die Rechtecklappen 4 angrenzen, werden ebenfalls miteinander in einer Siegelverbindung zusammengefügt, die über der Siegel*- verbindung 5 liegt.

Der in der Figur gezeigte Zuschnitt 1 kann nicht direkt zu einer Packung geformt werden, sondern nur in der vorstehend erläuterten Weise. Im vorliegend angenommenen Fall ist eine größere Griffestigkeit der Packung erwünscht, was im Prinzip bedeutet, daß eine oder beide "Greifseiten" der Packung (also die Seiten, über denen ein Greifen von Hand während der Handhabung der Packung erfolgt und die normalerweise die Seitenwände 3 sind, die an die dreieckigen oberen Verschlußlappen 13 angrenzen) mit Versteifungsträgern in Form von z-gefalteten Siegelabschnitten versehen sind.

Es ist in anderen Fällen und für andere Zwecke auch möglich, die verstärkenden z-Faltabschnitte an anderen Teilen der Packung vorzusehen, aber bei der vorliegenden Ausführungsform geht es um die Aufgabe, die Versteifungsabschnitte oder Träger so anzuordnen, daß gegenüberliegende Seiten verstärkt werden. Um dies zu erreichen, wird der Packungszuschnitt 1 wie folgt realisiert und behandelt:

Die Teile des Zuschnitts 1, die in einem z-Muster so zusammenzufalten sind, daß entlang den z-gefalteten Abschnitten drei Packstofflagen gebildet werden, müssen so dimensioniert sein, daß sie eine Breite B aufweisen, die das Dreifache der Breite des z-gefalteten Abschnitts des fertigen Packungszuschnitts aufweist. In der Figur sind diese z-förmig zu faltenden Abschnitte mit B bezeichnet, und die Wandlappen, die zusammenzufalten und durch Heißsiegeln miteinander zu verbinden sind, sind mit 32 bezeichnet. Zur Realisierung der z-Faltlinien müssen im Packstoff sogen. Falzlinien 11 vorgesehen werden, und diese Falzlinien 11 werden entweder so gebildet, daß der Packstoff durch lineare Eindrückungen "gequetscht" oder dauerhaft verformt wird, oder die Falzlinien können so gebildet werden, daß während des Schleifens oder Fräsens Packstoff abgetragen wird.

Um ein Siegeln des z-gefalteten Packstoffs mit Hilfe der Induktionswärme zu ermöglichen, ist es erforderlich, in der bereits erläuterten Weise die Aluminiumfolienschicht entlang den Abschnitten 100 innerhalb des z-Faltbereichs 32 zu entfernen, wogegen die Aluminiumfolienschicht entlang dem Abschnitt 101 des Teils des z-Faltbereichs, der der Siegelfläche zunächstliegen wird, intakt bleiben muß.

Das Verfahren zum Entfernen der Aluminiumfolienschicht innerhalb des Bereichs 100 kann verschieden sein, ein Verfahren, das sich als effektiv erwiesen hat, ist Schleifen. Eine weitere Methode besteht im Stanzen von Ausschnitten in die Aluminiumfolienbahn, bevorzugt unmittelbar vor dem Kaschieren der Aluminiumfolienbahn auf die Packstoffbahn. Es ist jedoch

3601550

erforderlichr daß die ausgestanzten Abschnitte ekakt positioniert sind, da sie exakt mit den Siegelabschnitten überein*- stimmen müssen. Eine einfachere Lösung wäre es, die Tragerschicht im voraus wenigstens mit Teilen eines Fälzlinienmusters 12, 11 zu versehen und in Verbindung mit dem Kaschieren dieses Falzlinienmuster abzutasten und die Stanze derart zu führen, daß die ausgestanzten Abschnitte exakt der Position des Falzlinienmusters sowohl seitlich wie auch in Langsrich*- tung entsprechen, da es von großer Wichtigkeit ist, daß die ausgestanzten Abschnitte genau in denjenigen Bereichen liegen, in denen doppelte Aluminiumfolienschichten nicht vorhanden sein dürfen.

Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft bei der Herstellung des Packstoffs gemäß der SE-Patentanmeldung 8405539-1 anwendbar, die angibt, wie die Dicke der Trägerschicht innerhalb der z-Faltbereiche 15, 16, 17, 18, 19, die in dem Faltmuster oder den Siegelbereichen der Packungsbehälter vorhanden sein sollen, reduziert werden kann. Im hier gezeigten Fall sind die durch Schleifen dickenreduzierten Bereiche schraffiert gezeichnet. In diesem Fall sollte die dickenreduzierende Bearbeitung von der Packstoffaußenseite erfolgen, wahrend daä Entfernen der Aluminiumfolie durch maschinelles Bearbeiten in Richtung der Innenseite des Packstoffs, auf die die thermoplastische Siegelschicht aufgebracht wurde, erfolgen solltei Nach der maschinellen Bearbeitung, durch die die Aluminiumfolienschicht innerhalb der ausgewählten Bereiche 100 entfernt wird, und natürlich auch nach dem Aufkaschieren der Aluminiumschicht mit den ausgestanzten Abschnitten muß die Innenseite der Packung mit einer thermoplastischen Siegelschicht bedeckt werden, die die Aluminiumfolie und die genannten entfernten oder ausgestanzten Abschnitte 100 überdeckt. Wenn der Packstoff nicht aus einzelnen Zuschnitten, sondern stattdessen aus einer Packstoffbahn besteht, die von einer Rolle abgezogen wird, wird im Prinzip das gleiche Verfahren angewandt, das vorstehend in Verbindung mit dem Fall erläutert wurde, in dem der Packstoff mit einer Aluminiumfolienschicht versehen ist,

•Λ

die nahe der thermoplastischen Siegelschicht des Packstoffs liegt, die die Innenseite der fertigen Packung bilden soll.

In der Praxis werden die beiden genannten Packstoffarten tatsächlich als Bahn gefertigt, die nacheinander mit einer Anzahl unterschiedlicher Schichten kaschiert wird. Die Trägerschicht, die die dickste Schicht ist, besteht normalerweise aus einer Papier- oder Pappschicht, die auf der einen Seite mit einer Aluminiumfolien kaschiert und auf der anderen mit einer dünnen thermoplastischen Schicht beschichtet ist, die die Außenbeschichtung der Packung bilden soll und diese gegen das Eindringen von Feuchtigkeit von außen und den Durchtritt von Flüssigkeit schützt. Um das Anbringen der Aluminiumfolienschicht zu ermöglichen, wird ein Kleber benötigt, der normalerweise eine sehr dünne thermoplastische Schicht ist, die als Schmelze auf die Papierträgerschicht gleichzeitig mit dem Aufbringen der Aluminiumfolie aufgebracht und unter gleichzeitiger Kühlung gegen die Trägerschicht gepreßt wird. Die aufgebrachte Aluminiumfolienschicht muß durch eine Kunststoffschicht geschützt werden, die außerdem eine Siegelschicht darstellen sollte, die die Innenseite des fertigen Verpackungsbehälters bildet. Eine solche Kunststoffschicht wird durch Extrudieren aufgebracht, d. h. eine Thermoplastschmelze wird durch eine schlitzartige Düse ausgepreßt unter Bildung eines kohärenten Kunststoffschmelzefilms, der auf die Aluminiumfolienschicht aufgebracht wird, während gleichzeitig der Kunststoffschmelzefilm gegen die Aluminiumfolienschicht durch eine Kühlwalze gepreßt wird, die die Kunststoffschicht kühlt und stabilisiert. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird eine gute Haftung zwischen Kunststoffschicht und Aluminiumfolie erzielt. Die vorstehend angegebenen Arbeitsschritte, mit denen die verschiedenen Schichten des Packstoffs aufgebaut und miteinander kombiniert werden, werden in einer allgemein als Laminator bezeichneten Maschine ausgeführt, und die Herstellung des Packstoffs nach der Erfindung erfolgt bevorzugt in diesem Laminator, der Vorrichtungen zum Schleifen des Packstoffs oder Stanzen zum Ausstanzen von Aluminiumfolie auf-

weist. Das Ausstanzen von Teilen der AluminiumfbliensehiCht, die auf die Trägerschicht kaschiert ist, muß so erfolgen, daß die ausgestanzten Teile genau den Siegelbereiöhen in dem z-Faltbereich entsprechen, in dem die Aluminiumfolienschicht entfernt sein muß, um ein Siegeln mit Hilfe der Induktionsheizung zu ermöglichen. Das bedeutet, daß der Stahzvorcjang durch das eingedrückte Falzlinienmuster geführt werden muß, das auf dem Packstoff so angeordnet ist, daß das Formen der Packung erleichtert wird. Es ist somit notwendig/ durch einen Fühler, z. B. eine Fotozelle oder einen Falzlinienfuhler, die Lage der Siegellappen zu erfassen und die Stanze zum Ausstanzen von Teilen der Aluminiumfolienschicht so zu fuhren, daß die Aluminiumfolie, wenn sie die Trägerschicht kontaktiert und darauf befestigt wird, in genau den Bereichen mit Ausschnitten versehen wird, wo dies erforderlich ist, um das Siegeln mit Hilfe der Induktionsheizung zu ermöglichen. Solche Fuhlervorrichtungen sind für sich bekannt, und es ist möglich, irgendwelche bekannten oder handelsüblichen Führungsmittel einzusetzen, vorausgesetzt, daß die Steuergenäuigkeit ausreichend groß ist. Wie bereits erwähnt, wird in einem letzten Schritt eine Kunststofflage auf die Außenseite der Aluminiumfolie aufgebracht, die somit die Aluminiumfolie sowie die Ausschrtitte aus dieser überdeckt. Das vorher in Verbindung mit dem Ausstanzen der Aluminiumfolie entlang Abschnitten, die keine Aluminiumfolienüberdeckung aufweisen dürfen, Gesagte gilt ebenso für das Schleifverfahren, das ebenfalls anwendbar ist. In diesem Fall wird die Trägerschicht mit einer kontinuierlichen Lage Aluminiumfolie belegt, wonach die Abschnitte, an denen keine Aluminiumfolie vorhanden sein darf, mit Hilfe eines SchleifVerfahrens, das im Prinzip früher beschrieben wurde, abgetragen werden. Kurz gesagt, besteht dieses Schleifverfahren darin, daß die Bahn über eine Werkzeiugwalze geführt wird, die lokale Erhebungen aufweist, die mit denjenigen Teilen der Packstoffbahn kontaktiert werden, an denen ein Abschleifen erfolgen soll, und die Schleiftiefe ist durch die Dicke der lokalen Erhebungen bzw. richtiger dadurch bestimmt, wie weit die lokalen Erhebungen von der Nominalkontur der

Werkzeugwalze nach außen vorspringen. Angrenzend an die Werkzeugwalze ist eine schnell umlaufende Schleifwalze angeordnet, wobei der Abstand zwischen der Schleiffläche der Schleifwalze und der Nennoberfläche der Werkzeugwalze der Dicke des Packstoffs entspricht/ d. h. der Packstoff kann zwischen der Werkzeugwalze und der Schleifwalze durchlaufen, ohne von der Schleifwalze beeinflußt zu werden. Wenn jedoch lokale Erhebungen auf der Werkzeugwalze vorhanden sind, drücken diese den Packstoff gegen die Schleifwalze, und diese schleift ein Stück der Packstoffbahn ab, das der Größe und dem Flächenbereich der lokalen Erhebung entspricht. Somit werden die Erhebungen gegen eine Seite des Packstoffs gepreßt, während seine andere Seite mit Hilfe der Schleifwalze abgetragen wird.

In der beschriebenen Weise kann die auf die Packstoffbahn aufgebrachte Aluminiumfolienlage entlang denjenigen Bereichen abgeschliffen werden, an denen keine Aluminiumfolie vorhanden sein darf, und zwar infolge der Erhebungen auf der Werkzeugwalze, die so bemessen sind, daß die Aluminiumfolienlage abgeschliffen wird, während das Trägermaterial durch den Schleifvorgang praktisch nicht beeinträchtigt wird. Wie in dem früher beschriebenen Fall muß die Lage der Werkzeugwalze in bezug auf die Packstoffbahn so eingestellt sein, daß das Schleifen entlang den richtigen Bereichen stattfindet, und es ist damit auch bei diesem Beispiel notwendig, daß die Lage der Werkzeugwalze in bezug auf die Packstoffbahn mit Hilfe einer Steuervorrichtung eingestellt wird, die die Lage des eingepreßten Falzlinienmusters erfaßt.

Wie bereits erwähnt, muß auch der z-Faltbereich abgeschliffen werden, um eine Dickenreduzierung solcher Größenordnung zu erzielen, daß die drei Wandlappen 32, die in dem z-Faltbereich B aufeinandergelegt sind, nur der Dicke einer Packstofflage in den Bereichen, in denen das Heißsiegeln erfolgen soll, sowie den Bereichen, in denen der Packstoff gefaltet werden soll, entsprechen. Eine solche Dickenreduzierung kann auch vorteilhaft durch Schleifen erzielt werden, und zwar stärkeres

^ I 650

Schleifen, als für das Abtragen der Aluminiumfolienädiiciht erforderlich ist. Im Prinzip müssen 2/3 jeder¹ Paöfc^tofflage innerhalb der genannten Bereiche 15, 16, 19 dur<*h Schleifen abgetragen werden, was bedeutet, daß das Schleifen bevorzugt von derjenigen Seite des Packstoffs aus erfolgeil sollte, die der die Aluminiumfolienlage aufweisenden Seite gegenüberliegt, und daß also die Aluminiumfolienlage auf dem einen Slegel*- lappen innerhalb des z-Faltungsbereichs intakt gehalten werden muß. Dieses Schleifen zum Zweck der Dickenreduzierung sollte also mit einer gesonderten Schleifeinheit ausgeführt werden, die der vorher beschriebenen im Prinzip ähnlich iät* Da die Schleiftiefe größer ist, wenn die Dicke des PadkStoffs reduziert werden soll, müssen die lokalen Erhebungen auf der Werkzeugwalze höher sein und der erwünschten Schleiftiefe entsprechen. Auch in diesem Fall muß die Werkzeugwalze so geführt werden, daß die zu schleifenden Abschnitte 15, 16, 17, 18, 19 richtig auf dem Packstoff positioniert sind. Diese Werkzeugwalze muß daher auch von einer Steuervorrichtung der genannten Art geführt werden. Das Schleifen sollte vor dem Aufbringen der äußeren Kunststoffbeschichtung der Trägerschicht erfolgen, die diejenige Schicht ist, die durch Schleifen im wesentlichen abgetragen wird, und wenn dies nicht möglich ist, öoilte eine anschließende Kunststoffbeschichtung aufgebracht werden, so daß die abgetragenen Abschnitte von einer Kunststoffsehidht überdeckt sind.

Es ist grundsätzlich denkbar, daß das dickenreduzierende Schleifen des Packstoffs nur in Richtung derjenigen Seite der Trägerschicht erfolgt, die später dem Inneren der Packung zugewandt ist. In diesem Fall müßte das Schleifen vor dem Aufbringen der Aluminiumfolienlage erfolgen, und nach deren Aufbringen müßte ein zweiter Schleifschritt durchgeführt werden, in dem jedoch nur diejenigen Teile abgetragen worden, an denen keine Aluminiumfolie vorhanden sein sollte, so daß Siegeln durch Induktionswärme erfolgen kann. Der Vorteil dieses letztgenannten Vorgehens besteht darin, daß die Außenseite äeä Packstoffs durch das Schleifen vollständig unbeeinflußt

bleibt, so daß eine attraktive Oberfläche erhalten wird. Der Nachteil besteht darin, daß die Aluminiumfolienschicht auf einen Packstoff aufgebracht werden muß, der "Vertiefungen" aufweist, die durch Schleifen gebildet sind, und dies bedeutet, daß es schwieriger ist, ein gutes Kaschierungsergebnis in den "vertieften" oder abgeschliffenen Abschnitten zu erhalten. Es wurde jedoch gefunden, daß mit Hilfe weicher Gummiwalzen eine relativ gute Haftung und Kaschierung der Aluminiumfolienlage auch auf den abgetragenen Abschnitten erzielbar ist, und in diesem Fall ist ein Schleifen in zwei Schritten in Richtung derjenigen Seite des Packstoffs, der die Innenseite der Packung bildet, wahrscheinlich vorzuziehen. Dabei wird im ersten SchleifVorgang die Dicke der Trägerschicht verringert, während der zweite Schleifvorgang erst nach dem Aufbringen der Aluminiumfolienlage durchgeführt wird; dieses zweite Schleifen hat nur das Abtragen der Aluminiumfolienlage entlang den Teilen zum Ziel, an denen keine Aluminiumfolie vorhanden sein darf, da sonst ein Heißsiegeln mit Hilfe von Induktionswärme unmöglich wäre.

In den Schleifverlauf kann auch das Schleifen von Perforationslinien, Löchern, Falzlinien usw. einbezogen sein, und dies kann gleichzeitig mit jedem der vorgenannten Schleifvorgänge durchgeführt werden. Somit ist es z. B. möglich, das Schleifen des gesamten Falzlinienmusters in einem Arbeitsgang auszuführen und dadurch eine automatisch richtige Anpassung z. B. der hinsichtlich der Dicke zu reduzierenden Bereiche zu erzielen, da die Erhebungen auf der Werkzeugwalze, die dem Falzlinienmuster entsprechen, und die hinsichtlich Dicke zu reduzierenden Bereiche auf derselben Werkzeugwalze angeordnet sind. Das gleiche gilt für die Öffnungsmuster in Form von Löchern, Perforationslinien oder anderer Schwächungslinien. Bisher wurden jedoch die Falzlinien, die das Faltformen der Packung erleichtern, so gebildet, daß der Packstoff preßgeformt oder "gequetscht" wird, während er zwischen zusammenwirkenden Walzen bearbeitet wird, wobei die eine dieser Walzen vorspringende Rippen und die andere Walze entsprechende Ver-

i- 3601350

■ A-

tiefungen aufweist, so daß der Packstoff in die Vertiefungen gepreßt und ein das Paltformen erleichterndes Muster erzeugt wird.

Mit Hilfe der Erfindung wird das technische Problem gelost, das sich stellt, wenn gleichzeitig verstärkte z-Faltbereiche an einer Packung mit Alurtiiniumfolienlage erhalten werden sollen und die Packung rationell und schnell mit Hilfe von Induktionswärme gesiegelt werden soll.

- Leerseite -

Claims

Patentansp r üche

1. Packstoff für Verpackungsbehälter, mit einer Trägerschicht aus Pappe oder Papier, einer Innen- und einer Außenschicht aus einem Thermoplast und einer Lage Aluminiumfolie, wobei ausgewählte Abschnitte des Packstoffs durch Überlappungsfalten (sogen. z-Falten) und Heißsiegeln von Öberlappungsabschnitten Verstärkungsbereiche oder -lappen bilden sollen, die aus drei miteinander durch Siegeln verbundenen Packstofflagen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolienschicht in zwei der drei im z-Faltbereich enthaltenen Packstofflagen innerhalb derjenigen Teile des Packstoffs, die in einer Siegelverbindung enthalten sein sollen, entfernt ist.

2. Packstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolienschicht durch Schleifen abgetragen ist.

3. Packstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolienschicht durch Ausstanzen ausgewählter Abschnitte entfernt ist.

4. Packstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Packstoff nach dem z-Falten miteinander zu siegelnde Abschnitte aufweist, wobei drei Packstofflagen miteinander gesiegelt sind, diese jedoch nur eine Aluminiumschicht aufweisen, die sich bevorzugt auf der dem Siegelbereich zunächstliegenden Packstofflage befindet.

5. Packstoff nach Anspruch 1, wobei die Überlappungsabschnitte in z-Faltbereichen dadurch dickenreduziert sind, daß innerhalb dieser Bereiche die Trägerschicht teilweise z. B. durch Schleifen abgetragen ist derart, daß die Gesamtdicke der dickenreduzierten Bereiche, die in der z-Faltung zusammengefaßt sind, der Normaldicke des Packstoffs entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß jede der entgegengesetzten Seiten des Packstoffs in getrennten Bearbeitungsschritten zum Zweck der Dickenreduzierung der Trägerschicht und der Abtragung der Aluminiumfolienschicht maschinell bearbeitet ist, wobei der Bereich zum Abtragen der Aluminiumfolienschicht von dem Bereich für die Dickenreduzierung der Trägerschicht vollständig eingeschlossen und umschlossen ist.

6. Verfahren zur Herstellung des Packstoffs nach Anspruch 1, wobei die Trägerschicht und eine Aluminiumfolienbahn mit Hilfe einer Kleberschicht aus extrudiertem Thermoplast aufeinanderkaschiert sind,

dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Abschnitte der Aluminiumfolienschicht entweder vor oder in Verbindung mit dem Kaschierungsschritt ausgestanzt werden, wobei diese ausgewählten Abschnitte so gewählt sind, daß sie mit den Bereichen des Packstoffs zusammenfallen, die einerseits in einer Siegelverbindung enthalten sein sollen und andererseits innerhalb eines Bereichs liegen, in dem der Packstoff zum Zweck der Verstärkung in einer sogen. z-Faltung zu falten ist, in der drei überlappende Packstofflagen miteinander durch Siegeln verbunden werden.