DE3623568C2

DE3623568C2 -

Info

Publication number: DE3623568C2
Application number: DE3623568A
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dr. 4802 Halle De Sengewald
Original assignee: Individual
Current assignee: SENGEWALD VERPACKUNGEN GmbH 33790 HALLE DE
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1986-07-12
Publication date: 1989-12-07
Also published as: US4884694A; US4884694B1; DE3623568A1

Description

Die Erfindung betrifft eine gassterilisierbare Verpackung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine gassterilisierbare Verpackung, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht und die bekannt ist aus US-34 35 948, weist eine tiefgezogene Unterfolie auf, die mit einer Oberfolie aus Papier oder einem Faservlies bedeckt ist. An der gesamten Unterseite der Oberfolie liegt eine Polyethylenfolie an, die auf der gesamten Fläche fest mit der Oberfolie verbunden ist. Unter die Polyethylenfolie ist eine Aluminiumfolie kaschiert und diese ist mit einer dem Innenraum zugewandten Kunststoffbeschichtung aus Vinylchlorid-Polymer bedeckt. Die Aluminiumschicht und die Kunststoffschicht sind mit Lochungen versehen, so daß ein zur Sterilisation dienendes Gas, das die Oberfolie und die Polyethylenschicht passiert hat, durch die Löcher der beiden unteren Schichten in den Packungsraum gelangen kann. Die Polyethylenschicht ist für Feuchtigkeit undurchlässig, jedoch für bestimmte trockene Gase durchlässig. Zum Sterilisieren der geschlossenen Verpackung wird diese mit einem Sterilisationsgas beaufschlagt, das durch die Oberfolie und die Polyethylenschicht hindurchdringt und durch die Löcher der beiden unteren Schichten in den Packungsraum gelangt. Die Verpackung kann also nur mit bestimmten Gasen sterilisiert werden, die die Polyethylenschicht durchdringen können.

Bei der bekannten Verpackung ist ferner der vierschichtige Laminataufbau mit dem Rand der Unterfolie durch eine umlaufende Schweißnaht verbunden. Diese Schweißverbindung ist schwächer als die Verbindung der Polyethylenfolie mit der Oberfolie sowie mit der Aluminiumfolie, so daß beim Öffnen der Verpackung gewährleistet ist, daß die obere Verbundfolie sich insgesamt von der Unterfolie löst und nicht an einzelnen Trennschichten undefiniert reißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sterilisierbare Verpackung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art dahingehend zu verbessern, daß es auch möglich ist, eine von mehreren Sterilisationsarten, wie z. B. eine einfache und schnelle Wasserdampfsterilisation oberhalb 100°C aber auch unterhalb 100°C, im Autoklaven durchzuführen und eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Verpackung anzugegeben.

Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei der erfindungsgemäßen Verpackung ist die Oberfolie mit der perforierten thermoplastischen Kunststoffolie locker unterlegt, so daß kein vollflächiger Verbund zwischen beiden Folien vorhanden ist. Die Kunststoffolie liegt somit nur lose an der Oberfolie an, so daß sich zwischen beiden Folien ein Hohlraum ergeben kann, durch den Gas oder auch Dampf in den Packungsraum gelangen kann. Die beispielsweise aus einer Papierlage bestehende Oberfolie ist feuchtigkeitsdurchlässig, hält jedoch Bakterien zurück. Die Zwischenfolie aus Kunststoff läßt infolge der Perforation das Sterilisationsmittel in den Packungsraum durch. Es sind somit viele Arten der Sterilisation möglich, nämlich mit Wasserdampf, überhitztem Dampf oder Gas. Das Sterilisierungsmedium dringt zunächst in den Zwischenraum zwischen der Oberfolie und der Kunststoffolie ein, verteilt sich dort und gelangt durch die Öffnungen der Kunststoffolie in den Packungsraum.

Beim Aufreißen der Verpackung reißt die Schweißung oder Siegelung der Kunststoffolie mit der Unterfolie, da diese Schweißung oder Versiegelung schwächer ist als diejenige mit der Oberfolie. Auf diese Weise wird ein Ausfasern der faserigen Oberfolie vermieden und ein glatter Abriß sichergestellt.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 5 wird erreicht, daß die verbundenen Folien aus Oberfolie und Kunststoffolie zum Zwecke der Trennung von der Unterfolie durch Abschälen in der Schweiß- oder Siegelnaht überstehen und getrennt von der Unterfolie von Hand anfaßbar sind.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung der sterilisierbaren Verpackung, mit den Merkmalen des Anspruchs 7.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Verpackung,

Fig. 2 die Verpackung nach Fig. 1 im Schnitt und in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Verpackung,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Verpackung,

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Verpackung,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung und im wesentlichen schematisch das Herstellen der Oberfolie mit der Zwischenfolie,

Fig. 7 in perspektivischer und im wesentlichen schematisch das Herstellen einer Verpackung,

Fig. 8 in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt, eine Vorrichtung zum Herstel len von Verpackungen mit tiefgezogener Unterfolie,

Fig. 9 und 10 in größerer Darstellung Ausschnitte der Vorrichtung,

Fig. 11 eine Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackung mit flacher Unterfolie,

Fig. 12 eine weitere Verpackung, teilweise im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Verpackung 10. Sie besteht aus der Ober folie 11 aus Papier oder einem Vlies, auch aus Kunststoffasern. Vorhanden ist eine thermoplastische Kunststoffolie 12, die zahlreiche Durchbrechungen 13, 13 a usw. aufweist. Weiterhin ist vorhanden die thermoplastische Kunststoffolie als Unterfolie 14, die nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zu einer Schale tiefgezogen ist, aber auch flach sein kann.

Fig. 2 zeigt die Oberfolie 11 mit der daran locker befestig ten Zwischenfolie 12 aus thermoplastischem Kunststoff, die zum Zwecke der Veranschaulichung verschiedenartige Perfo rationen hat. Im linken Teil bestehen diese aus kleinen runden Lochungen. Im mittleren Teil sind kreuzförmige Ein schnitte vorhanden. Im rechten Teil sind größere, in einem entsprechend größeren Abstand vorhandene Lochungen darge stellt. Mit 15 ist ein verpacktes Produkt bezeichnet, das vielfach ein Operationswerkzeug ist.

Fig. 3 zeigt, daß die Folienlagen 11, 12 und 14, herge stellt in einem einzigen Schweißvorgang, durch zwei umlau fende Verschweißungen 16 und 17 verbunden sind, wobei die Verschweißung 16 die Oberfolie mit der perforierten Zwischenfolie 12 und die Verschweißung 17 die perforierte Zwischenfolie 12 mit der Unterfolie 14 verbindet. Die Schweißung 16 zur umlaufenden Verbindung der Oberfolie mit der Zwischenfolie 12 ist stärker als die Verschwei ßung 17 der Zwischenfolie 12 mit der Unterfolie 14, damit gewährleistet ist, daß sich, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Deckenlage aus den Folien 11 und 12 von der Unterfolie 14 abschält. Um diese Wirkung zu erreichen, kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 die Auswahl der Folien 11 und 14 zur Zwischenfolie 12 in der Weise geschehen, daß die vorge nannte Bedingung eintritt.

Besonders vorteilhaft ist die in Fig. 4 dargestellte Lösung, daß die perforierte Zwischenfolie 12 aus zwei Folienlagen 12 a, 12 b besteht, wobei die Folienlage 12 b eine dünne Be schichtung darstellt, in der ein Stoff vorhanden ist, der die Stärke der Schweißverbindung mindert. Diese Schicht 12 b kann beispielsweise aus Polyäthylen mit einem Zusatz von 3 bis 6% Polybutylen bestehen. Sie ist dann bevorzugt mit einer Folie 12 a, ebenfalls aus Polyäthylen, verbunden, ohne jedoch den Zusatz an Polybutylen bzw. auch Polybuten genannt. Dadurch ist gewährleistet, daß die Verschweißung 17 schwächer ist als die Verschweißung 16.

Fig. 5 zeigt die Maßgabe, daß die Zwischenfolie 12 ein heitlich ist und die Unterfolie 15 mit einer Beschichtung 14 a versehen ist, die beispielsweise aus Polyäthylen mit einem Anteil von 2 bis 6% Polybutylen besteht. Dadurch wird ebenfalls gewährleistet, daß die Verschweißung 17 schwächer ist und sich dadurch die aus den beiden Folien 11 und 12 bestehende Deckelfolie zum Öffnen der Verpackung von der Unterfolie leicht abschälen läßt.

Fig. 6 zeigt das Herstellen der Deckelfolie bestehend aus der aus Papier oder Vlies bestehenden Folie 11, die von einer Rolle 18 abgewickelt wird. Sie wird aufgebracht auf die Kunststoffolie 12, die durch eine mit Stacheln 19 ver sehene Walze fortlaufend mit Perforationen 13 versehen wird. Durch erhitzte Dorne 21 und 21 a in Verbindung mit einer Ge genauflage wird die Oberfolie 11 mit der Folie 12 punktför mig und somit locker durch Schweißungen 22, 22 a verbunden. Es kann auch eine punktförmige oder jedenfalls lediglich an örtlichen Stellen vorhandene Verklebung stattfinden und somit eine Verbindung, die die geforderte Gasdurchlässig keit nicht behindert und gewährleistet, daß der Folienver bund 11 und 12 sich leicht verarbeiten läßt.

Fig. 7 zeigt, daß die Unterfolie 14 zu Mulden verformt wird, in die jeweils ein Produkt 15 automatisch eingelegt wird. Dann wird die Folienkombination 11, 12 über eine Um lenkwalze 23 zugeführt und mit der umlaufenden Verschwei ßung 16, 17 versehen. Schließlich wird ein Quertrennschnitt 24, insbesondere in Gestalt einer aufreißbaren Perforation angebracht. Anschließend gelangt das Band zur Sterilisation in einen Autoklaven.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß das Verformen der Unterfolie mit dem Einlegen der Gegenstände und das Verschließen mit der doppellagigen Deckelfolie automatisch erfolgt.

Fig. 8 zeigt die Vorratsrolle der Unterfolie 14. Diese ge langt in eine Formstation 26, bestehend aus einer Deckel platte 27 und einem Untergesenk 28, in dem über eine Unter druckkammer 29 in Verbindung mit siebartigen Öffnungen 29 a 29 b usw. die Unterfolie zu Mulden geformt wird, wie das in der Zeichnung dargestellt und an sich bekannt ist. Durch eine Einfüllvorrichtung, die an sich bekannt und daher in der Zeichnung nicht ausdrücklich dargestellt ist, werden die zu verpackenden Gegenstände in die zugeordneten Mulden eingelegt. Oberhalb der Bahn 14 mit den Mulden ist eine Vorratsrolle 30 für die Kunststoffolie vorhanden, die über eine Umlenkrolle 31, die auch eine Antriebswalze sein kann, durch die Perforiereinrichtung 32, 32 a geführt wird, die auch, wie in Fig. 6 dargestellt ist, aus einer mit Stacheln 19 versehenen Walze bestehen könnte. Über eine Umlenkwalze 33 wird die perforierte Kunststoffolienbahn nach unten geführt.

Die Walze 33 wirkt zusammen mit einer Walze 34, die die von der Rolle 18 abgewickelte Papierbahn 11 ebenfalls nach unten führt. Es ist vorteilhaft, die Walzen 33 und 34 als Vorzugswalzen auszubilden und dieses Walzenpaar 33 und 34 anzutreiben. Weiterhin ist es vorteilhaft, dieses Walzenpaar mit einem gemeinsamen Antrieb zu versehen, damit die gleichmäßige Zufuhr der Papierbahn 11 und der perforier ten Folienbahn 12 gewährleistet ist.

Unterhalb dieses Vorzugswalzenpaares 33, 34 sind in einem Abstand zueinander jeweils gegenüberliegende Schweißbalken 35, 35 a und 36 (der gegenüberliegende Schweißbalken 36 a ist nicht sichtbar) vorhanden, um im Bereich der Seiten kanten die Papierbahn 11 und die perforierte Kunststoffolie 12 durch Schweißung miteinander zu verbinden.

Über eine Umlenkwalze 23 gelangt diese Folienkombination 11 und 12 dann auf die mit dem Füllgut versehene Unterbahn 14. Eine Schweißeinrichtung aus einem oberen Schweißbalken 37 und unterem, im Querschnitt U-förmigen, d.h. kastenförmi gen Schweißbalken 38 bewirkt eine zu einem rechteckigen Ring geschlossene Schweißnaht 16, 17, wie das zu Fig. 7 beschrieben ist. Zugleich erfolgt ein Querabschneiden 24, wie das ebenfalls zu Fig. 7 beschrieben worden ist.

Fig. 9 zeigt die Folienkombination 11 und 12, in der über die Schweißbalken 30, 35 a und 36 die Schweißnähte 39, 39 a an den Rändern der Folienkombination angebracht sind und somit in einem Bereich, der bei der fertigen Verpackung ohne Wirkung ist und damit auch fehlen kann, weil die zu einem Ring geschlossene Schweißnaht nach Fig. 8 oder die U-förmige Schweißnaht, wie sie nachfolgend noch zu Fig. 11 beschrieben wird, die Papierbahn mit der perforierten Kunst stoffolienbahn und zugleich mit der Unterfolie 14 durch Schweißung verbindet, so daß bei der in Fig. 8 dargestell ten fertigen, gefüllten Verpackung oder der in Fig. 11 dar gestellten, noch nicht gefüllten Verpackung eine ausreichen de Sicherung der Folienlagen vorhanden ist.

Die in Fig. 9 dargestellte Verbindung über die Schweißbalken 35 und 36 der Randzonen der Papierbahn 11 und der perforier ten Folienbahn 12 ist angebracht, sofern diese Folienkom bination eine Verkaufseinheit darstellt und transportiert wird. Sofern jedoch entsprechend der Darstellung in Fig. 8 die Vorrichtung zur Zufuhr der Unterfolienbahn 14 und zu gleich der Folienbahnen 11 und 12 eine bauliche Einheit ist, dann ist eine Verschweißung oder Versiegelung oder Verklebung der Papierbahn 11 mit der perforierten Kunst stoffolienbahn 12 nicht notwendig, weil die Verschweißung 16 und 17 zur Bildung der fertigen oder lediglich mit einer Einfüllöffnung versehenen Verpackung die Folienlagen 11 und 12 einerseits und 14 andererseits in ihrer Ortslage aus reichend sichert.

Fig. 10 zeigt, daß auf die mit Mulden versehene untere Folienbahn 14 die Folienkombination 11, 12 aufgelegt wird und nach dem Einlegen des Füllgutes 15 die zu einem Ring geschlossene Schweißnaht 16 und 17 vorhanden ist. Fig. 10 zeigt auch, daß die Folienkombination 11, 12 an der einen Kante über die Unterfolie 14 vorsteht und der Scheitel punkt 39 der umlaufenden Schweißnaht 16, 17 zur Kante 40 der unteren Folienbahn 14 einen Abstand hat, so daß die Folienbahn 14 einerseits und die Folienkombination 11, 12 andererseits einzeln von Hand erfaßbar sind, um durch Ab schälen in der Schweißverbindung 16, 17 die Verpackung durch Abheben der Folienkombination 11 und 12 von der Unterbahn 14 zu öffnen.

Fig. 11 zeigt die Vorratsrolle 30 der Kunststoffolienbahn 12 in Verbindung mit einer ebenfalls in Fig. 6 dargestellten Walze 20 mit zahlreichen Stacheln 19, um die Löcher in der Folienbahn 12 zu erhalten. Mit 18 ist die Vorratsrolle der Papierbahn 11 bezeichnet. Über das Vorzugswalzenpaar 33, 34 werden beide Rollen 18 und 35 abgewickelt. In Fig. 11 fehlt die Schweißeinrichtung 35, 35 a und 36 zum Verbinden der Bahnen 11 und 12, weil dies nicht notwendig ist, da die beiden Bahnen durch die Umlenkwalze 23 der Unterbahn 14 zugeführt und durch die U-förmige Verschweißung 16, 17 mit dieser Unter bahn 14 verbunden werden. Auch in Fig. 11 ist dargestellt, daß die Bahnkombination 11, 12 an der einen Längskante über die Unterbahn 14 vorsteht. Weiterhin ist dargestellt, daß der Scheitelpunkt 39 der U-förmigen Schweißnaht 16, 17 zur Kante 40 der Unterfolie 14 einen Abstand hat. Dies ist in Fig. 12 im einzelnen und im größeren Maßstab dar gestellt. Dadurch kann die Kombination 11, 12 einerseits und die Unterfolie 14 andererseits leicht von Hand erfaßt werden, damit die Schweißverbindung 16, 17 durch Abschälen gelöst werden kann.

Die Fig. 11 und 12 zeigen noch, daß die Unterfolie 14 aus zwei Folienlagen besteht, nämlich der inneren Folien lage 14 a aus Polyäthylen und äußeren Folienlage 14 b aus Polyamid.

Claims

1. Gassterilisierbare Verpackung, bestehend aus einer Oberfolie aus Papier oder einem Vlies und einer Unterfolie aus einer thermoplastischen Kunststoffolie, die auch aus einer tiefgezogenen Schale bestehen kann, wobei die Oberfolie und der zur Unterfolie gerichteten Seite mit einer perforierten thermoplastischen Kunststoffolie versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Kunststoffolie (12) locker zwischen der Oberfolie (11) und der Unterfolie (14) liegt und lediglich an ihrem umlaufenden Rand durch eine gleichzeitige und umlaufende Schweißung oder Siegelung (16) an ihrer Oberseite mit der Oberfolie (11) und Schweißung oder Versiegelung (17) an ihrer unteren Seite mit der Unterfolie (14) verbunden ist und die Schweißung oder Siegelung (16) mit der Oberfolie (11) stärker ist als die Schweißung oder Siegelung (17) mit der Unterfolie (14).

2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Kunststoffolie (12) mit der Oberfolie (11) an punktförmigen Stellen durch Schweißung oder Klebung (22, 22 a) verbunden ist.

3. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte thermoplastische Kunststoffolie (12) an ihrer zur Unterfolie (14) gerichteten Seite mit einer die Stärke der Schweißverbindung (17) mit der Unterfolie (14) mindernden Beschichtung (12 a) versehen ist, die aus einer dünnen Folie aus Polyethylen, besteht, welche einen Anteil von 2 bis 6% Polybutylen enthält.

4. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterfolie (14) an ihrer zur perforierten Folie (12) gerichteten Seite mit einer die Stärke der Schweißverbindung (17) mit der perforierten Folie (12) mindernden Beschichtung (14 a) versehen ist, die aus einer dünnen Folie aus Polyethylen, besteht, welche einen Anteil von 2 bis 6% Polybutylen enthält.

5. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verbundenen Folien aus Oberfolie (11) und Kunststoffolie (12) an einer Kante der Verpackung zu der Unterfolie (14) versetzt angeordnet sind.

6. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfolie aus Papier und die damit verbundene, mit Perforationen versehene Kunststoffolie aus Polyethylen und die Unterfolie (14) aus einer Verbundfolie mit einer inneren Folienlage aus Polyethylen und einer äußere Folienlage aus Polyamid besteht.

7. Vorrichtung zur Herstellung der Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Tiefzieheinrichtung (27, 28) zum nacheinander folgenden Herstellen von Mulden in der Unterfolienbahn (14) und einer Fülleinrichtung zum Einbringen von Füllgut (15) in die Mulden, einer oberhalb der Unterfolienbahn angeordneten Abwickeleinrichtung für eine Kunststoffolienbahn (33), einer Abwickeleinrichtung für eine Oberfolienbahn (11) und einer Umlenkwalze (12), die die Oberfolienbahn (11) an die perforierte Kunststoffolienbahn (12) anlegt, einer Umlenkwalze (23), die die verbundenen Folien aus Oberfolienbahn (11) und Kunststoffolienbahn (12) an die Unterfolienbahn (14) anlegt, und einer Schweiß- und Trenneinrichtung (37, 38), die durch eine zu einem Ring geschlossene Schweißnaht (16, 17) die verbundenen Folien aus Oberfolienbahn (11) und Kunststoffolienbahn (12) mit der Unterfolienbahn (14) verbindet und die fertigen Verpackungen abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwickeleinrichtung für die Kunststoffolienbahn (12) eine Perforiereinrichtung (32, 32 a; 19) zum Anbringen zahlreicher, verteilt angeordneter Löcher in der Kunststoffolienbahn nachgeordnet ist und daß die Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Oberfolienbahn (11) mit der Kunststoffolienbahn (12) zwei nur den längslaufenden Seitenkanten dieser Bahnen zugeordnete Schweißeinrichtungen (35, 35 a; 36, 36 a) aufweist, die nur die Kantenbereiche miteinander verbinden.