DE3750663T2

DE3750663T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen eines Deckels auf einem Behälter.

Info

Publication number: DE3750663T2
Application number: DE3750663T
Authority: DE
Inventors: Martin Frank Ball; Ian Michael Vokins
Original assignee: Odin Developments Ltd
Current assignee: Elopak AS
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1987-12-31
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2008-01-01
Also published as: DK461988A; NO883888L; GB8631049D0; DE3785569T2; MY102657A; NO883888D0; AU623288B2; WO1988005012A3; AU1727788A; ZA879738B; EP0274280A3; AU6482790A; EP0513855B1; JPH01501702A; JP2640773B2; CN87108346A; DE3785569D1; EP0513855A1; IL84997A0; EP0274280A2

Description

Diese Erfindung betrifft die Verpackung verschiedener Substanzen, insbesondere von Nahrungsmitteln, in geschlossenen Behältern.
DE-A-2344620 offenbart ein System zur Herstellung tiefgezogener Vertiefungen in Verpackungsmaterial, die nach der Befüllung mit einer kontinuierlichen metallischen Abdeckfolie dicht verschlossen werden und danach in einzelne Behälter oder Gruppen von Behältern geteilt werden. Das Verpackungsmaterial umfaßt einen Basisstreifen aus thermoplastischen Kunststoffen und einen oberen Streifen aus Metallfolie, die parallel einer Tiefziehvorrichtung zugeführt werden, wobei der thermoplastische Kunststoffstreifen zu dieser über eine Vorwärmvorrichtung zugeleitet wird. Die Tiefziehvorrichtung besteht aus einer Querreihe von Matrizen in Form von kreisförmigen zylindrischen Bechern, die senkrecht zu den Ebenen der Streifen hin- und herbewegbar sind, einer Querreihe von kreisförmigen Zwischenringen und einer Querreihe von kreisförmigen Anpreßringen, welche entsprechende zylindrische Stempel umgeben und von Messern zur Abtrennung von kreisförmigen Scheiben aus Metallfolie von dem Streifen umgeben sind. Die Stempel pressen die Metallfolienscheiben in die Matrizen, und gleichzeitig werden kreisförmige Teile des thermoplastischen Kunststoffstreifen s tiefgezogen. Der so gebildete profilierte Kunststoffstreifen, der querliegende Vertiefungsreihen enthält, welche die Metallfolienschalen aufnehmen, wird dann zu einer Vorrichtung befördert, wo er über den Rand jeder Metallfolienschale glattgestrichen wird, um darauf einen waagrechten Flansch zu bilden, die Schalen werden mit der zu verpackenden Substanz gefüllt, und dann wird die metallische Abdeckfolie über den profilierten Kunststoffstreifen mit seinen Metallfolienschalen gelegt und die Abdeckfolie auf die Flansche heißgesiegelt.
Die so hergestellten Verpackungsbehälter weisen eine Reihe von Nachteilen auf wie zum Beispiel, daß die metallische Abdeckfolie nicht leicht geöffnet werden kann, wie zum Beispiel nicht einfach abgezogen werden kann, sondern durchbohrt werden muß, was ein unsauberer Vorgang sein kann, bei dem der Inhalt über den Behälter und sonstwohin verschüttet wird. Zweitens reißt die metallische Abdeckfolie leicht, wenn sie nicht verhältnismäßig dick ist.
DB-A-2640591 offenbart ein System zur Bildung von schalenförmigen leichten Verpackungsbehältern, von welchen jeder einen vorragenden Kantenflansch und eine ebene Grundfläche aufweist, aus einem Werkstück aus dünnem synthetischen Material und/oder Aluminiumfolie, wobei das ebene Werkstück zwischen zwei ringförmigen Rändern eingeklemmt gehalten wird, wobei eine unter Druck stehende Flüssigkeit auf eine Seite des Werkstückes wirkt und der mittlere Bereich des so gebildeten, sich folglich aufwölbenden Werkstückes durch eine Auflagefläche, die ein Kolbenboden sein kann, abgeflacht wird.
US2615201, US4048781 und US3964237 beschreiben ähnliche Systeme, in welchen Blattmaterial für das Tiefziehen zwischen zwei kreisförmige Ringe einer Tiefziehvorrichtung eingeklemmt wird.
US4141195 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines Wärmeschrumpf-Sekundärverschlusses für einen Behälter, wobei gefüllte, verschlossene Behälter einer Station zur Bildung und Anbringung eines Sekundärverschlusses zugeführt werden, wobei ein Klebebandstreifen aus thermoplastischem Wärmeschrumpfkunststoff um jeden Behälter gewunden wird, so daß die klebrige Seite des Bandes dem Behälter gegenüberliegt, wobei das Band den Saum überlappt, der zwischen dem Umfang des Deckels und der Seitenwand des Behälters gebildet wird. Der Bandstreifen wird von dem während des Umwickelns angebrachten Band getrennt, und eine Heizvorrichtung, die neben dem Behälter angeordnet ist, bewirkt, daß das Band schrumpft und gegen den Umfang des Deckels und die Seitenwand des Behälters gepreßt wird, da das Band dort gewickelt ist. In dem Band werden vor dem Wickeln und Schrumpfen des Bandstreifens integrierte Greiflaschen in beabstandeten Positionen ausgebildet, und sobald der Streifen zur dichten klebenden Verbindung mit dem Behälter geschrumpft wird, ist die Lasche in der Nähe eines äußeren überlappenden Endes des Streifens angeordnet und bildet ein praktisches Mittel zur Entfernung des Bandes von dem Behälter. Das Ende des Bandes über der Grifflasche ist an einem darunterliegenden Teil des Streifens haftend befestigt, um die Grifflasche an Ort und Stelle zu halten.
Bei einem derart verschlossenen Behälter erfolgt das Öffnen des Behälters normalerweise, indem die Lasche erfaßt, daran zur vollständigen Abwicklung des Bandes von dem Behälter angezogen und schließlich der Deckel entfernt wird. Dies kann den Nachteil haben, daß zunächst das Band und dann der Deckel getrennt vom Behälter abfallen und dadurch mehr Abfall verursacht wird.
EP-A-0057436 offenbart einen zylindrischen Behälter mit einem wiederverschließbaren Deckel und einer Verschlußmembran, die zwischen dem Behälter und dem Deckel angeordnet ist und die mit der Wand des Behälters verschweißt ist. Die Membran weist die Form einer Scheibe mit einer diametralen Doppelfalte auf. Die Membran ist an den jeweiligen Enden der Falte mit bogenförmigen Einschnitten versehen. Zum Öffnen des Behälters wird der wiederverschließbare Deckel entfernt und die Doppelfalte zwischen Daumen und Zeigefinger erfaßt und hochgezogen, um den Großteil der Membran vom Behälter abzuziehen.
Bei dieser Anordnung können der wiederverschließbare Deckel und die abgezogene Membran zusätzlichen Abfall darstellen.
CH-A-655480 offenbart einen schalenförmigen Behälter, der mit einem Deckel versehen ist, welcher aus Blattmaterial besteht und Kanten aufweist, die zum Umknicken unter einen umgebenden Flansch des Behälters angeordnet sind. Der Deckel aus Blattmaterial ist mit einer Doppelfalte darin ausgebildet und ist mit diametral gegenüberliegenden Ziehlaschen ausgebildet. Ein Konsument kann, wenn er mit beiden Händen die Ziehlaschen ergreift, die Laschen auseinanderziehen, um die Doppelfalte zu öffnen und die umgeknickten Ränder des Deckels von einem Ende des Behälters zu lösen, und kann dann die Ziehlasche an dem einen Ende von dem Behälter weg und zu der anderen Ziehlasche ziehen, so daß der Deckel von dem Behälter abgezogen wird.
Auch hier kann der Deckel zusätzlichen Abfall darstellen.
Andere derartige Anordnungen sind in US3381884 und GB491950 offenbart.
GB1480970 offenbart einen mit Deckel versehenen Behälter, wobei der Behälter becherähnlich ist und aus irgendeinem geeigneten natürlichen oder synthetischen Material einschließlich Papier, Metall oder synthetischem Kunststoff gebildet ist. Solche Kunststoffbehälter können Polyurethan, Polyvihylchlorid oder Polystyrol umfassen. Bin rechteckiger Foliendeckel ist mit einem oberen umgebenden Flansch des Behälters verbunden. Der Deckel kann aus jedem geeigneten Material bestehen, abhängig von dem Material, das für den Behälter verwendet wird und der Art von Substanz, die in den Behälter eingefüllt wird. In einer bevorzugten Form umfaßt der Deckel Aluminiumfolie. Bs wird jeder geeignete Klebstoff zur Verbindung des Deckels mit dem Flansch verwendet und hängt von den Materialien ab, die für den Behälter und für den Deckel verwendet werden. Wenn der Behälter aus synthetischem thermoplastischen Kunststoff gebildet ist und der Deckel aus Aluminiumfolie besteht, wird ein geeigneter thermoplastischer Klebstoff wie Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Acryl oder Polyamid als Beschichtung auf die Oberfläche des Deckels aufgetragen, die mit dem Flansch verbunden wird. Der Deckel wird vor der Anbringung des Deckels auf dem Behälter zur Erweichung des Klebstoffes erwärmt. Der erweichte Klebstoff auf dem Deckel wird dann mit dem Flansch in Verbindung gebracht.
US3557520 offenbart eine Vorrichtung zum Heißsiegeln einer Flaschen- und Ventilanordnung, wobei die Ventilanordnung vor der Befestigung an der Flasche vorgewärmt wird.
US4261502 offenbart ein Verschlußsystem für einen Flüssigkeitsbehälter, der aus einem Behälterkörper mit mindestens einem offenen Ende besteht. Der Behälterkörper ist an seiner Innenseite mit einer Beschichtung aus heißsiegelbarem thermoplastischen Kunststoff versehen. Der Behälter umfaßt auch eine oder mehrere Endverschlußteile, die das oder die offenen Enden des Behälterkörpers verschließen.
Der oder jeder Endverschlußteil weist an seinem Umfang einen Flansch auf, der an einer Außenfläche mit einer Beschichtung aus heißsiegelbarem thermoplastischen Kunststoff versehen ist, wobei der Flansch mit dem Rest des Endverschlußteiles durch eine Knickkante verbunden ist. Der Umfangsflansch des Endverschlußteiles und der Rand des offenen Endes des Behälterkörpers werden aneinander heißgesiegelt. Die Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff auf dem Flansch kann sich über die gesamte Innenfläche des Endverschlußteiles erstrecken. Der Behälterkörper und der oder jeder Endverschlußteil können mit thermoplastischen Kunststoffen beschichtetes Aluminium umfassen.
Der Behälterkörper kann aus Papier bestehen, das an beiden Seiten mit Polyethylen beschichtet ist. Der Endverschlußteil kann aus Papier, Zellophan oder Aluminiumfolie bestehen. Der heißsiegelbare thermoplastische Kunststoff, der an einem Endverschlußteil aufgetragen ist, ist vorzugsweise Polyethylen, Polypropylen, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid. Er kann zum Beispiel aus einem Polyethylenfilm mit einer Dicke von 40 bis 150 Mikron auf Papier, Zellophan oder Aluminiumfolie bestehen. Als Alternative kann der Endverschlußteil ein Laminat von zwei Kunststoffarten sein, wie Polyethylen und Polypropylen, die verschiedene Schmelzpunkte besitzen.
US3191359 offenbart eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Befüllen und Verschweißen von Dosen mit heißgesiegelten Enden. Die Dosen sind nichtmetallisch, vorzugsweise faserig, rum Beispiel aus Papier oder Pappe und werden mit metallischen Verschlüssen verschlossen, welche Teile aufweisen, die in den Dosenkörper eingesetzt werden können und mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff versehen sind, der zur Bildung einer Dosen-Verschluß-Bindung erwärmt wird. Infrarotheizelemente wie Lampen, die über einer zusammengesetzten Dose angeordnet sind, erwärmen den wärmeaktivierbaren Klebstoff, der auf die Flansche der Verschlüsse aufgetragen ist. Da der Verschluß metallisch und somit ein guter Wärmeleiter ist, wird die Wärme leicht übertragen und zu dem Klebstoff geleitet.
Dieses System ist jedoch in Situationen, in welchen die Außenfläche des metallischen Verschlusses mit einer Schicht oder einem Überzug bedeckt ist, wie zum Beispiel einem attraktiven Lack oder Druck, der durch Infraroterwärmung zerstört werden kann oder der die Wärmeübertragung zu dem Klebstoff deutlich verzögern würde, nicht anwendbar.
CH369064 offenbart einen dicht verschlossenen Behälter, der durch eine Innentafel verschlossen wird, die in der Öffnung des Behälters aufgenommen wird, und durch eine Außentafel, die an der Innentafel und dem Rand des Behälters angeklebt wird. Beim Herausziehen der Außentafel wird gleichzeitig die Innentafel entfernt.
In dieser Anordnung können jedoch beide Tafeln vollständig gemeinsam von dem Behälter entfernt werden und somit zusätzlichen Abfall darstellen.
Gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Anbringen eines Deckels auf einem Behälter geschaffen, umfassend das Bereitstellen eines Deckels, der aus einer thermoplastischen ersten Schicht besteht, die eine Außenfläche und auch eine an einer zweiten Schicht aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als das Material der ersten Schicht angebrachte Innenfläche aufweist, das Bereitstellen eines Behälters mit einem Öffnungsrandteil aus einem thermoplastischen Material, dessen Schmelzpunkt tiefer als jener der zweiten Schicht ist, und das Heißsiegeln der ersten Schicht an den Öffnungsrandteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen der ersten Schicht von jener Seite erfolgt, die der zweiten Schicht gegenüberliegt, und bis zu einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten Schicht und dem Schmelzpunkt des Öffnungsrandteiles erfolgt, so daß die Außenfläche der ersten Schicht sterilisiert wird, und daß das Versiegeln der ersten Schicht mit dem Öffnungsrandteil das Anbringen des Deckels auf dem Behälter umfaßt, wobei die erste Schicht den Öffnungsrandteil schmilzt, um nach dem Abkühlen zwischen der ersten Schicht und dem Öffnungsrandteil eine Bindung zu erhalten.
Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Anbringen eines Deckels geschaffen, der aus einer thermoplastischen ersten Schicht besteht, die eine Außenfläche und auch eine an einer zweiten Schicht aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als das Material der ersten Schicht angebrachte Innenfläche aufweist, an einem Behälter mit einem Öffnungsrandteil aus einem thermoplastischen Material, dessen Schmelzpunkt tiefer als jener der zweiten Schicht ist, umfassend ein Heizmittel zum Erwärmen der ersten Schicht und ein Anbringungsmittel zum Anbringen des Deckels auf dem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel zum Erwärmen der ersten Schicht von jener Seite, die der zweiten Schicht gegenüberliegt, auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten Schicht und dem Schmelzpunkt des Öffnungsrandteiles angeordnet ist, so daß die Außenfläche der ersten Schicht sterilisiert wird und so daß, wenn die erste Schicht auf dem Öffnungsrandteil angebracht wird, sie diesen schmilzt, um nach dem Abkühlen zwischen der ersten Schicht und dem Öffnungsrandteil eine Bindung zu erhalten.
Dieses Verfahren und diese Vorrichtung dienen zur Herstellung einer starken und verläßlichen Verbindung zwischen dem Verschluß und dem Behälter am Öffnungsrandteil.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erste Schicht und der Öffnungsrandteil aus demselben thermoplastischen Kunststoffmaterial bestehen, da in diesem Fall eine besonders feste Verbindung erzielbar ist.
Wenn der Behälteröffnungsrand an der Innenseite eine Diskontinuität aufweist und der Verschluß eine Innenschicht aus einer thermoplastischen Substanz enthält, die so angeordnet ist, daß sie der Diskontinuität gegenüber zu liegen kommt, weist diese thermoplastische Substanz vorzugsweise eine ausreichende Dicke auf, um die Diskontinuität während des Heißsiegelns des Verschlusses an den Behälter auszufüllen. Durch diese Anordnung wird das Risiko eines Leckens aus oder in den Behälter über die Diskontinuität verringert.
Die Diskontinuität kann eine Rille sein, die von einer Längsschnittfläche einer Umschlaglasche an einer Ecke des Behälters begrenzt wird, oder kann eine Rille zwischen Stegen der Kante der Behälteröffnung sein, wobei sich die Stege quer zu der Öffnungskante erstrecken.
Wenn der Verschluß ein Laminat umfaßt, welches eine verhältnismäßig reflektierende. Schicht und auf dieser eine Außenschicht umfaßt, die aus einer verhältnismäßig transparenten thermoplastischen Substanz besteht, die durch Infrarotstrahlung erwärmt wird, enthält das Laminat vorzugsweise Material, das die Infrarotstrahlung verhältnismäßig gut absorbiert. Der Einschluß von Infrarot absorbierendem Material fördert die Erwärmung der verhältnismäßig transparenten thermoplastischen Substanz im Gegensatz zu der Reflexion der Infrarotstrahlung durch die reflektierende Schicht.
Die thermoplastische Schicht enthält vorzugsweise ein zusätzliches Material, das die Infrarotstrahlung verhältnismäßig gut reflektiert. Dadurch wird die Streuung der Strahlung gefördert und diese somit besser absorbiert.
Der Verschluß umfaßt vorzugsweise eine Umrandung und eine Klappe, die eine von der Umrandung umgebene Öffnung versteift, welche Klappe direkt entlang einer der Seiten an der Umrandung befestigt ist und eine Membran der Klappe gegenüberliegend befestigt ist und auch an ihren Umfang mit . der Umrandung verschweißt ist, wobei die Anordnung derart ist, daß, wenn an der Membran beginnend von der Seite der Umrandung gezogen wird, welche dieser einen Seiten gegenüberliegt, die Membran sich zunehmend von der Umrandung löst und die Klappe fortlaufend geöffnet wird, bis die Klappe im wesentlichen vollständig offen ist.
Bei dieser Anordnung wird der Abfall verringert, da ein Konsument wahrscheinlich nach dem Verzehr des Inhalts die Membran an der Klappe befestigt läßt.
Für ein besseres Verständnis und zur Durchführung der Erfindung wird nun in Form eines Beispiels auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, von welchen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Bildung von Behälterverschlüssen aus Blattmaterial zeigt,
Fig. 2 eine Draufsicht der Bildung von Verschlüssen aus Blattmaterial durch eine modifizierte Version der Vorrichtung zeigt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines der Verschlüsse vor dem Heißsiegeln an einen Behälter zeigt,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Behälters mit geöffnetem Verschluß zeigt,
Fig. 5 eine modifizierte Version des Behälters zeigt,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Maschine zur Herstellung der Verschlüsse zeigt, welche die modifizierte Version der Vorrichtung darstellt,
Fig. 7 eine Draufsicht der in Fig. 6 gezeigten Maschine zeigt,
Fig. 8 einen Aufriß der Maschine in Richtung des Pfeils VIII von Fig. 7 5 zeigt,
Fig. 9 einen Aufriß der Maschine in Richtung des Pfeils IX von Fig. 7 zeigt,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht von oben einer Loch- und Formungsvorrichtung der Maschine zeigt,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht von unten der Loch- und Formungsvorrichtung zeigt,
Fig. 12 einen schematischen Seitenriß einer sterilen Verpackungsmaschine zeigt, in der die Verschlüsse an den Behältern angebracht werden,
Fig. 13 einen ausschnittsweisen Seitenriß einer Verschluß-Zufuhrvorrichtung und einer Verschluß-Anbringungsvorrichtung zeigt, die in der in Fig. 12 dargestellten Maschine enthalten sind,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der Verschluß-Anbringungsvorrichtung zeigt, und
Fig. 15 einen fragmentarischen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Verschlusses zeigt.
Das System, das anhand der Zeichnungen beschrieben wird, dient zur Verpackung verschiedener Substanzen, insbesondere von Nahrungsmitteln, in geschlossenen Behältern mit einem rechteckigen waagrechten Querschnitt. In dem System wird ein oben offener Behälter 12 sterilisiert, dann mit der Substanz gefüllt, und anschließend wird oben die Öffnung mit einem sterilisierten Verschluß 1 verschlossen.
Der Behälter 12 wurde aus Blattmaterial gebildet, das aus Pappe, die an beiden Seiten mit thermoplastischem Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen, beschichtet ist, besteht. Durch Schneiden und Kerben des Blattmaterials wurde ein Rohling gebildet, der aus vier Hauptfeldern und einer schmalen Umschlaglasche besteht, dann wurde der Rohling gefaltet und heißgesiegelt, um eine Hülse mit rechteckigem Querschnitt herzustellen, die mit einem Saum an einer Ecke ausgebildet ist, und dann wurde der Boden der Hülse geschlossen, indem die Bodenverschluß-Teilfelder der Hülse nach innen gefaltet und heißgesiegelt wurden.
Der obere Verschluß 1 besteht aus einem Blattmaterial 2, das aus einem - Laminat aus Metall und thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, und einem Blattmaterial 3, das aus Metall mit Klebstoff an einer Seite und Lack oder Harz an der anderen Seite gebildet ist. Das Laminat ist zum Beispiel ein thermisch stabiler Lack oder ein Anstrich, z. B. ein Epoxidharz, und darunter 200 Mikron dickes Aluminium und darunter Polymer, z. B. ein 200 Mikron dickes Polyethylen niedriger Dichte. In einer alternativen Version, die in Fig. 15 dargestellt ist, besteht das Blattmaterial 2 aus einem Laminat aus Lack (oder Polymer)/Metall/thermoplastischem Kunststoff, und das Blattmaterial 3 besteht aus Metall, zum Beispiel Aluminium, mit thermoplastischem Kunststoff (zum Beispiel Polypropylen) an einer Seite und Lack oder Harz an der anderen Seite. Das Material 2 besteht aus einer Lack- (oder Polymer-) Schicht 2A, die 5 bis 10 Mikron dick ist, einer 200 Mikron Aluminiumschicht 2B, einer 30 Mikron nichtpigmentierten EAA- (Ethylenacrylsäurepolymer-) Schicht 2C und einer 130 Mikron graupigmentierten LLDPE- (lineares Polyethylen niedriger Dichte) Schicht 2D, wobei das graue Pigment die Infrarotstrahlung absorbiert. Das Material 3 besteht aus einem 5 Mikron Lack 3A, einer 40 Mikron Aluminiumschicht 3B und einer 50 Mikron Polypropylenschicht 3C. In dieser alternativen Version werden der Lack (oder das Polymer) 2A und der thermoplastische Kunststoff 3C so gewählt, daß sie auf lösbare Weise aneinander heißgesiegelt werden. Bei der Bildung des Verschlusses, wie in Fig. 1 dargestellt, wird das Laminat zur Bildung einer Klappe 5 entlang einer offenen Schleife 4 geschnitten. Dann wird eine Membran 7, die von dem Material 3 abgetrennt wurde und eine Ziehlasche 8 enthält, an das Laminat geheftet, so daß sie die Schleife 4 an allen vier Seiten überlappt, aber nur örtlich an die Mitte der Klappe geheftet ist. Diese Membran 7 mit ihrer Ziehlasche 8 wurde gebildet, indem ein einziger Kantenbereich 9 des Materials 2 zur Bildung der Ziehlasche 8 zweimal aufeinandergefaltet wurde. Diese Doppelfalte ergibt eine stärkere Ziehlasche, deren Reißen weniger wahrscheinlich ist. Dann werden die gewünschten Kanten des Verschlusses zwischen zwei rechteckigen die Membran 7 mit Abstand umgebenden Ringen (nicht dargestellt) eingeklemmt, und der von den Ringen eingekreiste Bereich wird nach unten und von der Mitte nach außen gezogen, um scharfe Kanten zu erhalten und ein Knittern zu vermeiden, wobei ein Spalt 6 entsteht. Die Lasche 5 wird aus drei Gründen beibehalten, nämlich um dem Verschluß mechanische Stärke zu verleihen, um auch eine verhältnismäßig steife Wand zu erhalten, die leichter zu sterilisieren ist als eine dünne Membran, und um im Vergleich zu jenem Fall, in dem die Klappe leicht vollständig an der Öffnung des Behälters ablösbar ist, den Abfall zu verringern. Dann wird der Verschluß 1 aus dem Laminat 2 geschnitten, wobei die Kanten des Verschlusses die Form von waagrechten Flanschen 10 aufweisen und die Ecken des Verschlusses die Form von 90º Kerben 11 aufweisen.
Die in Fig. 2 dargestellte Version, die eigentlich die bevorzugte Version ist, unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß die Membran 7 an der Klappe und ihrer Umrandung nach dem Ziehen und nicht vor dem Ziehen angebracht wird. Sie unterscheidet sich auch darin, daß unter den Schleifen 4 und den Tiefziehbereichen quergerichtete rechteckige Schlitze 14 angebracht sind, die zusätzlich zu den Schleifen 4 das Ziehen des Materials 2 trotz der scharfen Ecken der rechteckigen Form jedes Tiefziehbereichs ohne Reißen erleichtern, wodurch ein gutes Verschweißen des Verschlusses mit dem Behälter unterstützt wird.
Zur Befestigung des so gebildeten Verschlusses 1 an einem gefüllten Behälter 12 wird der Verschluß mit der Lack- oder Anstrichfläche voran auf das Ende eines gekühlten Dornes aufgesetzt und von unten über seine gesamte Unterseite über den Schmelzpunkt des Kunststoffes erwärmt, um die Unterseite des Verschlusses zu sterilisieren und eine ausreichende Übererwärmung des Verschlusses zu erzielen, um eine ausreichende gespeicherte Wärme zu erhalten, um dem Verschluß zu ermöglichen, sich beim Anbringen an dem Behälter mit dem Behälter dicht zu verbinden. Dann wird der Tiefziehbereich in die rechteckige Öffnung des Behälters eingesetzt, und die vier Flansche 10 werden an der Außenseite des Öffnungsrandes nach unten gefaltet, wobei der geschmolzene Kunststoff des Verschlusses über den Polyethylenbelag des Behälters fließt und somit eine gute Verbindung mit diesem herstellt.
Die Dicke des Verschlußkunststoffes ist ausreichend groß, um mögliche Leckspalten zwischen dem Verschluß und dem Behälter, insbesondere an der geschnittenen Längskante 12'' der Umschlaglasche, abzudichten. Wenn der Verschlußkunststoff verhältnismäßig transparent und das Metall reflektierend ist, dann kann das Laminat zur Unterstützung der Erwärmung des Kunststoffes ein Material enthalten, das Infrarotstrahlung absorbiert, so daß das Laminat durch Infrarotstrahlung erwärmt werden kann. Bin solches Material kann die Form von Infrarot absorbierenden Teilchen in dem Kunststoff aufweisen. Zur Streuung der Infrarotstrahlung in dem Laminat kann die Kunststoffschicht auch Infrarot reflektierende Teilchen zur Reflexion der Strahlung enthalten.
Zur Öffnung des Behälters wird die Ziehlasche 8 zwischen Daumen und Zeigefinger erfaßt und gezogen. Da der angrenzende äußere Rand des Spaltes 6 zu der angrenzenden Seite ,des Öffnungsrandes geneigt ist, beginnt das Lösen der Membran 7 an dem scharfwinkeligen Ende dieser Kante und setzt sich zu dem schiefwinkeligen Ende dieser Kante fort. Da die Membran 7 an der Klappe 5 haftet, wird die Klappe mit der Membran zurückgezogen. Da ferner die Klappe an der Umrandung der so erzeugten Öffnung befestigt ist, können die Membran 7 und die Klappe 5 nicht getrennt vom Behälter weggeworfen werden, wodurch Abfall verringert wird. Die scharfwinkelige Ecke der so erzeugten Öffnung stellt eine Ausgußecke für die in dem Behälter enthaltene Substanz dar.
Obwohl in dieser bevorzugten Version des Verschlusses die Klappe 5 an dem Rest des Verschlusses befestigt bleibt, wird in einer alternativen Version die Klappe 5 vollständig und nicht nur teilweise abgetrennt und wird vor der Befestigung der Membran 7 an der Umrandung der Öffnung vollständig entfernt.
Mit Bezugnahme auf Fig. 5 kann der Behälterrand 12' eine wellige Form wie dargestellt aufweisen und innerhalb und außerhalb des Randes senkrechte Stege und Rillen aufweisen, um während der Herstellung des Verschlusses und des Behälters deutliche Toleranzen zu gestatten und dennoch ein festes Verschweißen zu gewährleisten. Aus diesem Grund und auch wegen des Vorhandenseins der Kante 12'' besitzt der laminierte Verschluß 1 wieder eine verhältnismäßig dicke Schicht (etwa 200 Mikron) von Polyethylen.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 11 wird in dieser Maschine das Material 2 von einer Spule 20 auf einem Zuführstander 21 und durch einen Schleifenregulierungsständer 22 und eine schrittweise Zuführvorrichtung 23 zu einer Loch- und Formgebungsvorrichtung 24 für das Material 2 zugeführt. Das Material 2 gelangt mit seiner verhältnismäßig dicken Polymerschicht nach unten zu der Vorrichtung 24. Der erste Schritt ist das Lochen des Materials 2 zur Bildung des Schlitzes 14 und bei 4 zur Bildung der Klappe 5. Zu diesem Zweck enthält die Vorrichtung 24 einen ersten Satz von Formen, von welchen die Matrize 15 ein senkrechter Querschlitz ist und der Stempel ein rechteckiger senkrechter plattenförmiger Lochstempel ist, der in einem senkrechten Schlitz 16 geführt wird, und einen zweiten Satz von Formen 25, 26, von welchen die Matrize 25 waagrecht angeordnet ist und eine passend geformte scharfe Kante 27 aufweist. Der Stempel 26 ist ebenso passend geformt mit einer scharfen Kante um den Großteil seines Umfangs und ist in einer passend geformten, hohlen, senkrechten Führung 28 senkrecht hin- und herbewegbar. Der nächste Satze von Formen 29 und 30 bildet den Tiefziehbereich, der die Membran 7 aufnimmt. Die Matrize 29 weist für diesen Zweck eine rechteckige Schalenform auf, während der Stempel 30 mit rechteckigem Querschnitt in einer rechteckigen Führung 31 senkrecht hin- und herbewegbar ist.
Der nächste Satz von Formen besteht aus einer Matrize 32 und einem Stempel 33.
Die Matrize 32 ist ähnlich wie die Form 29, mit der Ausnahme, daß sie schärfere Innenecken aufweist und auch spitze dreieckige Zähne 34 an den entsprechenden vier Ecken besitzt, um die 90º V-förmigen Kerben zu bilden, von welchen die Scheitel sich an den entsprechenden Ecken des Tiefziehbereichs befinden und von welchen die Seiten mit den entsprechenden Kanten des Tiefziehbereichs kolinear sind. Der Stempel 33 ist ähnlich mit scharfen Ecken versehen und ist in einer rechteckigen Führung 35 senkrecht hin- und herbewegbar, die mit Vertiefungen 36 zur Aufnahme der entsprechenden Zähne 34 ausgebildet ist. Die Matrizen 15, 25, 29 und 32 sind in einem unteren Gestell 37 lösbar befestigt. Die Führungen sind an einem oberen Gestell 38 befestigt, während die Stempel an einem obersten Gestell 39 befestigt sind, das senkrecht hin- und herbewegbar ist. Das Gestell 38 ist durch Federn 40 elastisch unterhalb des Gestells 39 befestigt. Das Gestell 39 ist an einem Pressentisch 41 befestigt, der auf Säulen 42 senkrecht hin- und herbewegbar ist.
Das Blattmaterial 3 wird von einer Spule 43, die auf einem Zuführständer 44 befestigt ist, zugeleitet und läuft durch eine Schleifenregulierungsvorrichtung 45 zu einer schrittweisen Zuführvorrichtung 46 und einer Formgebungs- und Faltvorrichtung 47, die zunächst durch Schneiden eine sich seitlich erstreckende Lasche bildet und dann die Lasche in zwei Schritten umfaltet, um die Ziehlasche 8 zu bilden, die aufeinandergefaltet ist. Das Material 3 wird nun horizontal, in rechten Winkel zu dem Material 2 so zugeführt, daß es in einer Schneide- und Klebvorrichtung 48 unmittelbar über dem Material 2 liegt, wo die Membran 7 aus dem Material 3 geschnitten, in den schalenförmigen Tiefziehbereich des Materials 2 eingesetzt und an das Material 2 heißgeklebt wird, um die Membran auf dem Material 2 in Position zu halten, während sich dieses von der Vorrichtung zur nächsten Bearbeitungsstufe bewegt. Dies wird mit erwärmten Formen in einer Heißsiegelvorrichtung 49 ausgeführt, wo die Membran über im wesentlichen ihre gesamte Unterseite an die Grundfläche des schalenförmigen Bereichs des Materials 2 heißgesiegelt wird. Danach bewegt sich das Material 2 stufenweise von der Vorrichtung 49 zu einer Schneidvorrichtung 50, wo der Verschluß aus dem Material 2 geschnitten wird und von wo es durch ein Förderband 51 befördert wird, um in Schachteln verpackt zu werden, die zu dem Maschinenbediener geleitet werden, wie in den Fig. 12 bis 14 dargestellt ist. Im wesentlichen sind alle beweglichen Teile der Vorrichtungen 47, 48, 49 und 50 an dem Rahmen 41 befestigt.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 umfaßt die sterile Verpackungsmaschine eine herkömmliche Vorrichtung 60 zum Zuführen von gefalzten Kartonhülsen zu einer drehenden schrittweisen Dornvorrichtung 61, welche Hülsen jeweils aus dem Blattmaterial gebildet wurden, das aus Pappe besteht, die an beiden Seiten mit einem geeigneten thermoplastischen Kunststoffmaterial beschichtet ist. Nach dem Verschließen des Bodens auf der Dornvorrichtung 61 durch Heißsiegeln auf herkömmliche Weise werden die so gebildeten, oben offenen Kartons 12 von einem Schrittförderer 68 schrittweise durch eine Reihe von Stationen befördert. Die erste Station ist eine Sterilisierungsstation 62, an der eine Wasserstoffperoxidlösung in die Kartons 12 gesprüht wird. Die nächste Station ist eine Trocknungsstation 63, an der eine Reihe von Verteilern 64 warme Luft zur Verdampfung der Wasserstoffperoxidlösung in das Innere der Kartons 12 leiten. Die nächste Station ist eine Füllstation 65, an der die Kartons 12 mit der zu verpackenden Substanz gefüllt werden, die ein Nahrungsmittel sein kann, wie zum Beispiel in eine Flüssigkeit eingemischte Feststoffe. Danach folgt eine Verschlußstation 66, an der eine Schritttrommel 67, die sich um ihre waagrechte Achse dreht, die Verschlüsse auf den Kartons anbringt, während letztere von dem Förderband 68 schrittweise unter der Trommel vorbewegt werden. Die mit Deckel versehenen Kartons 12 werden nun mit dem Förderband 68 vorgeschoben, bis sie durch eine Umladevorrichtung 69 auf ein Förderband 70 umgeladen werden. Die Verschlüsse 1 werden durch eine Lager- und Zuführvorrichtung 71 der Trommel 67 zugeführt. Die Verschlüsse 1 werden aus, den Schachteln in einen Lagerabschnitt 72 der Vorrichtung 71 geladen und von dort durch einen Zuführabschnitt 73 zu der drehenden Trommel 68 geführt. Die Trommel 67 ist um eine waagrechte Achse drehbar und trägt, um ihre Umfangsfläche verteilt, waagrechte Reihen von rechteckigen gekühlten kolbenförmigen Dornen 74, die in rechteckigen Führungshülsen 75 befestigt sind. In der Mitte jedes Dorns 74 ist ein Saugnapf 76 befestigt. Die Vorrichtung 73 gibt eine Mehrzahl von Verschlüssen, in diesem Fall vier Verschlüsse, gleichzeitig an die entsprechenden Dome 74 in der richtigen Position und Ausrichtung ab. In den Näpfen 76 wird ein Unterdruck angelegt, um die Verschlüsse auf die Dorne zu ziehen und dort zu halten. Die verhältnismäßig dicken Polymerschichten der Verschlüsse liegen in bezug auf die Achse der Trommel 67 radial ganz außen. Während die Verschlüsse in einer Reihe schrittweise um die Achse der Trommel bewegt werden, gelangen sie zunächst zu einem Infrarot-Heizelement 77, welches das Polymer auf die Schmelztemperatur des Polymers erwärmt, und dann werden sie schrittweise in einer Reihe zu einem zweiten Infrarot-Heizelement 78 vorgeschoben, welches das Polymer gerade über seine Schmelztemperatur erwärmt. Im nächsten Schritt werden die Dorne 74 radial nach außen bewegt, um die Verschlüsse senkrecht nach unten auf der Reihe von vier Kartons 12 direkt unter der Trommel 67 anzubringen, und dann wird das Gestell 75, das mit dieser Reihe von Dornen ?4 verbunden ist, senkrecht nach unten gesenkt, um die Flansche 10 an der Außenseite der Öffnungsränder der Kartons 12 nach unten zu falten. Dann wird der Unterdruck in den Näpfen 76 beendet, so daß der verschlossene Karton durch das Förderband 68 auf der Station 66 bewegt werden kann.
Die Vorteile des zuvor mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Systems liegen darin, daß die erzeugten Verschlüsse scharfe Ecken besitzen und somit gut in rechteckige Behälter passen, ein angenehmes Erscheinungsbild aufweisen können und dennoch abziehbar zu öffnen sind und bei Gebrauch weniger Abfall erzeugt wird.

Claims

1. Verfahren zum Anbringen eines Deckels (1) auf einem Behälter (12), umfassend das Bereitstellen eines Deckels (1), der aus einer thermoplastischen ersten Schicht (2C, 2D) besteht, die eine Außenfläche und eine an einer zweiten Schicht (2B) aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als das Material der ersten Schicht (2C, 2D) angebrachte Innenfläche aufweist, das Bereitstellen eines Behälters (12) mit einem Öffnungsrandteil aus einem thermoplastischen Material, dessen Schmelzpunkt tiefer als jener der zweiten Schicht (2B) ist, das Erwärmen der ersten Schicht (2C, 2D) von jener Seite, die der zweiten Schicht (2B) gegenüberliegt, auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten Schicht (2C, 2D) und dem Schmelzpunkt des Öffnungsrandteiles, so daß die Außenfläche der ersten Schicht (2C, 2D) sterilisiert wird, und das Anbringen des Deckels (1) auf dem Behälter (12), wobei die erste Schicht (2C, 2D) an dem Öffnungsrandteil angebracht wird, und das Schmelzen desselben, um nach dem Abkühlen zwischen der ersten Schicht (2C, 2D) und dem Öffnungsrandteil eine Bindung zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die erste Schicht (2C, 2D) eine thermoplastische Substanz (2D) umfaßt, der Öffnungsrandteil eine Öffnung ist, deren Kante innen eine Diskontinuität (12', 12'') aufweist, und der Deckel (1) auf den Behälter (12) mit der thermoplastischen Substanz (2D) an der Innenseite angebracht wird, wobei die Substanz (2D) der Diskontinuität (12', 12'') gegenüberliegt und diese auffüllt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Diskontinuität eine Rille (12'') ist, die von einer Längsschnittfläche einer Umschlaglasche an einer Ecke des Behälters (12) begrenzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Diskontinuität eine Rille (12') zwischen Stegen der Kante der Behälteröffnung ist, wobei sich die Stege quer zu der Kante erstrecken.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Heißsiegeln des Deckels (1) an dem Behälter (12) die Infraroterwärmung der ersten Schicht (2C, 2D) umfaßt, wobei die erste Schicht (2C, 2D) Material enthält, das für Infrarotstrahlung relativ absorptionsfähig ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die erste Schicht (2C, 2D) und der Öffnungsrandteil aus demselben thermoplastischen Material bestehen.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Dicke der ersten Schicht (2C, 2D) in der Größenordnung von 200 Mikron liegt und annähernd gleich der Dicke der zweiten Schicht (2B) ist.

8. Vorrichtung zum Anbringen eines Deckels (1), der aus einer thermoplastischen ersten Schicht (2C, 2D) besteht, die eine Außenfläche wie auch eine an einer zweiten Schicht (2B) aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als das Material der ersten Schicht (2C, 2D) angebrachte Innenfläche aufweist, auf einem Behälter (12) mit einem Öffnungsrandteil aus einem thermoplastischen Material, dessen Schmelzpunkt tiefer als jener der zweiten Schicht (2B) ist, umfassend ein Heizmittel (77, 78) zum Erwärmen der ersten Schicht (2C, 2D) und ein Anbringungsmittel (67, 74) zum Anbringen des Deckels (1) auf dem Behälter (12), wobei das Heizmittel (77, 78) angeordnet ist zum Erwärmen der ersten Schicht (2C, 2D) von jener Seite, die der zweiten Schicht (2B) gegenüberliegt, auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der ersten Schicht (2C, 2D) und dem Schmelzpunkt des Öffnungsrandteiles, so daß die Außenfläche der ersten Schicht (2C, 2D) sterilisiert wird und so daß, wenn die erste Schicht (2C, 2D) auf dem Öffnungsrandteil angebracht wird, sie diesen schmilzt, um nach dem, Abkühlen zwischen der ersten Schicht (2C, 2D) und dem Öffnungsrandteil eine Bindung zu erhalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin das Mittel (77, 78) zum Erwärmen Infrarotheizorgane (77, 78) umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, worin das Mittel (67, 74) zum Anbringen einen gekühlten Dorn (74) umfaßt.