DE69515843T2

DE69515843T2 - Behälter mit Abfüllstutzen, insbesondere für aseptische Verpackungssysteme und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE69515843T2
Application number: DE69515843T
Authority: DE
Inventors: Franco Goglio
Original assignee: Goglio Luigi Milano SpA
Current assignee: Goglio Luigi Milano SpA
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-05-02
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2015-05-03
Also published as: GR3033689T3; ES2145891T3; PT741087E; CN1071690C; DE69515843D1; CN1146966A; EP0741087B1; EP0741087A1; TR199600321A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen insbesondere für aseptische Verpackungssysteme geeigneten, mit einem Einfüllstutzen versehenen Behälter, und ein Herstellungsverfahren für einen solchen Behälter.
Behälter der obengenannten Art bestehen aus Beuteln mit Wänden aus mehreren Schichten oder Folien, wobei zumindest eine metallisierte Schicht vorhanden ist, oder jedenfalls mit einer Sperrwirkung.
Um ein konkretes Beispiel zu nennen, hat jede Wand des Beutels eine metallisierte äußere Lage, mit dem folgenden Schichtensystem, von außen nach innen arbeitend: Polyethylen - metallisiertes Polyester - Polyethylen, und eine doppelte innere Lage, die aus Polyethylen-Schlauchmaterial hergestellt wird. Der Beutel wird daher insgesamt sechs Folien aufweisen: zwei äußere Laminate und zwei rohrartige innere Folien.
Ein solcher Beutel wird erhalten, indem die Folien jeder Wand separat zusammenfügt und dann der Länge nach entlang der Kanten heißversiegelt werden sowie quer, um einen Beutel vom nächsten zu trennen, nachdem ein Einfüllstutzen in eine Wand des Beutels eingesetzt und befestigt worden ist.
Natürlich kann die Zusammensetzung der Wände von der oben beispielhaft dargestellten abweichen, genau wie das Herstellungsverfahren für den Beutel, d. h. die verschiedenen Schritte beim Zusammenfügen der Folien, abweichen kann.
In jedem Fall wird der Einfüllstutzen, der einen im wesentlichen röhrenförmigen Körper mit einem ringförmigen Flansch an der Basis hat, von innen in die entsprechende Wand des Beutels eingesetzt, bevor dieser geschlossen wird, und dabei wird ein Loch gemacht, das durch die gesamte Wand durchgeht. Der Flansch des Stutzens stößt demnach an die Innenseite der entsprechenden Beutelwand und wird von außen mit ihr entlang einer kreisförmigen Spur heißversiegelt.
Der so erhaltene Beutel, bei dem der Stutzen durch eine außenliegende Kappe verschlossen ist, wird normalerweise einer Gammastrahlen-Sterilisation unterzogen, bevor er den Benutzern zugesandt wird, insbesondere der Konservierungs- oder Ernährungsindustrie im allgemeinen, die sie zum Verpacken von Tomatenpürree und gehackten Tomaten, Fruchtsäften u. ä. verwendet.
Die Beutel werden mittels spezieller Systeme für das aseptische Verpacken befüllt, wobei das Produkt, nachdem es einer Hitzebehandlung mittels Rohrbündeln unterzogen wurde, zum Ladekopf befördert wird, der eine sterilisierte Kammer umfaßt, die sich selbst so positioniert, dass sie den Stutzen umfaßt, einen Strom aus Dampf oder einer geeigneten Sterilisationslösung ausstößt, so dass der Stutzenbereich sterilisiert wird, die Kappe von dem Stutzen entfernt und schließlich ein Produktförderungsrohr in den Stutzen positioniert, um das Befüllen des Beutels durchzuführen.
Unter Berücksichtigung der Verwendung, für die die erfindungsgemäßen Beutel vorgesehen sind, ist es daher für eine gute Konservierung des Produkts extrem wichtig, dass deren Sterilität erhalten bleibt, bis sie befüllt sind.
Dies ist bei den zur Zeit hergestellten Beuteln nicht gänzlich garantiert aufgrund der Art und Weise, wie der Einfüllstutzen an die Beutel angebracht wird.
Wie oben ausgeführt, müssen tatsächlich all die verschiedenen Schichten der entsprechenden Wand des Beutels durchbohrt werden, um die Kappe anzubringen, wobei der ringförmige Flansch an der Basis des Stutzens innen im Beutel verbleibt. Dies führt zu zwei Nachteilen.
Erstens macht das Einsetzen des ringförmigen Flanschmaterials des Stutzens innen in den Beutel die Sterilisierung der inneren Wand des Beutels schwierig, aber trotzdem notwendig.
Außerdem liefert die Tatsache, dass ein Loch durch die entsprechende Wand des Beutels gemacht werden muß, einen weiteren Grund für eine mögliche Verschmutzung des Beutelinneren. Wenn beispielsweise die dichte Versiegelung der Kappe aus irgendeinem Grund zwischen der Sterilisierungsstufe und der Befüllungsstufe des Beutels verloren ginge, wäre eine direkte Verbindung zwischen der inneren Kammer des Beutels und der äußeren Umgebung gegeben, was eine unabänderliche Verschmutzung zur Folge hätte.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die obengenannten Probleme zu beseitigen, während die Unversehrtheit der inneren Kammer des Beutels und damit ihr sterilisierter Zustand garantiert bleibt, sowohl während als auch nach der Anbringung des Einfüllstutzens.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Anbringung des Einfüllstutzens an den Beutel einfacher und sicherer zu machen.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung dank der Merkmale der anliegenden Ansprüche gelöst.
Insbesondere wird der Einfüllstutzen gemäß der Erfindung so an die entsprechende Wand des Beutels angebracht, dass zumindest eine innere Schicht des Beutels bis zum Zeitpunkt des Befüllens intakt bleibt. Das heißt, der Stutzen wir von der Außenseite an diese Schicht oder diese Folie der Beutelwand angebracht und beispielsweise durch Heißsiegeln an einer solchen Schicht befestigt. Die anderen äußeren Schichten der Beutelwand, die vorher durchbohrt worden sind, um dem Stutzen zu erlauben, durch sie hindurchzutreten, werden anschließend verbunden. Dann folgt eine weitere äußere Versiegelung um den Stutzen, der damit fest mit dem Beutel verbunden wird, herum mit zumindest einer inneren nicht durchbohrten Folie, die zu dem Zeitpunkt geöffnet wird, zu dem der Beutel durch den Produktstrom befüllt wird, der in den Beutel unter Druck befördert wird, oder durch einen vorangehenden Strom aus Dampf, oder durch andere Mittel.
Weitere Merkmale der Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung verdeutlicht, die sich auf eine rein beispielhafte und daher nicht beschränkende Ausführungsform bezieht, die durch die anliegenden Zeichnungen veranschaulicht wird, wobei:
Fig. 1 ein schematischer Querschnitt eines erfindungsgemäßen Behälters ist, der in dem Bereich liegt, wo der Einfüllstutzen angebracht ist,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Herstellungsanlage für den erfindungsgemäßen Behälter ist.
In der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Behälter für aseptische Verpackungssysteme als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
In dem gezeigten Beispiel umfaßt jede Wand des Behälters 1 ein äußeres Laminat 2, das beispielsweise eine Reihe von Schichten aufweist, die von außen nach innen aus Polyethylen, metallisiertem Polyester, Polyethylen bestehen, und eine innere Polyethylenfolie 3.
Selbstverständlich sind jedoch andere Arten des Schichtens der Wände des Behälters 1 möglich. Beispielsweise kann eine weitere Schicht aus Polyethylen zwischen dem äußeren Laminat 2 und der inneren Folie 3 vorgesehen werden, gemäß den an sich bekannten Verfahren zur Herstellung von Behältern für aseptische Verpackungssysteme, auf die sich die Erfindung bezieht.
Die Fig. 1 zeigt einen Stutzen 4, der an der entsprechenden Wand des Behälters 1 befestigt ist. Der Stutzen 4 umfaßt, in einer an sich bekannten Art und Weise, einen ringförmigen Flansch 5 und einen im Wesentlichen rohrförmigen Körper 6, der von der Wand des Behälters hervorsteht und an der Außenseite mit einer Kappe 7 versiegelt ist.
Gemäß der bekannten Technik wird der Stutzen eingesetzt, indem ein durchgehendes Loch in die entsprechende Wand des Behälters 1 gemacht wird, das durch beide Schichten 2, 3 durchgeht, wobei der Flansch in dem Behälter 1 platziert wird. Eine solche Anordnung hat all die oben beschriebenen Nachteile.
Gemäß der Erfindung wird dagegen, wie in Fig. 1 gezeigt, der Stutzen 4 von außen angebracht, wobei die Folie 3 intakt bleibt, und der Basisflansch 5 wird mit dieser Folie 3 heißversiegelt, verklebt oder auf eine andere Art an der Folie befestigt.
Das äußere Laminat 2, das zuvor durchbohrt wurde, wird anschließend mit der Folie 3 verbunden, um den Durchtritt des rohrförmigen Körpers des Stutzens 4 zu erlauben, und schließlich wird oberhalb des Laminats 2 eine weitere Versiegelung an dem ringförmigen Flansch hergestellt.
Auf diese Weise wird der Stutzen 4 dank der doppelten Versiegelung sehr sicher an der entsprechenden Wand des Behälters befestigt, ohne die innere Kammer des Behälters anzugreifen, denn zumindest der innere Film 3 bleibt intakt. Auf diese Weise bleibt die innere Kammer des Behälters immer völlig getrennt von der äußeren Umgebung, sogar wenn die Versiegelung der Kappe 7 und des Stutzens 4 verloren gingen, bevor der Behälter 1 befüllt würde.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es sogar möglich, die nachfolgende Gammastrahlen-Sterilisation des Behälters nicht auszuführen, wenn er in einer sterilen Umgebung verschlossen wird, da keine Möglichkeit zur Verschmutzung der inneren Kammer des Behälters besteht. Dies ist sogar noch eher durchführbar, wenn eine abnehmbare Abdeckung über dem Stutzen 4 und der Kappe 7 angeordnet wird, wie sie in einer separaten italienischen Patentanmeldung desselben Anmelders, Goglio Luigi Milano S. p.A., eingereicht am 8. März 1995 mit der Nr. MI 95 A 000447, beschrieben ist.
Zum Zeitpunkt des Befüllens wird der Behälter 1 unter den Befüllkopf gebracht, und der Produktstrom bringt den Polyethylenfilm zum Durchbrechen, um den Zugang zur inneren Kammer des Behälters 1 freizulegen.
Alternativ kann die Polyethylenschicht 3 vorher von einem Dampfdruckstrom durchbrochen werden.
Andernfalls kann die Folie 3 vorher mit mechanischen Mitteln durchbrochen werden, beispielsweise von dem Rohr selbst, das mit einer schrägen Spitze mit speziellen Zähnen zum Zerschneiden der Polyethylenfolie 3 versehen werden kann.
Aus diesen Ausführungen werden die durch den Behälter erzielten Vorteile offensichtlich, insbesondere für aseptische Verpackungssysteme gemäß der Erfindung.
Mit Bezug auf die Fig. 2 werden nun eine Anlage und ein entsprechendes Herstellungsverfahren für den Behälter 1 beschrieben, wobei selbstverständlich andere Anlagen und Verfahren innerhalb des Erfindungskonzepts verwendet werden können, das darin besteht, den Stutzen 4 anzubringen, wobei zumindest eine Schicht der entsprechenden Wand des Behälters 1 intakt gelassen wird.
In Fig. 2 bezeichnet 10 einen Haspel, von dem Schlauchmaterial abgewickelt wird, das zwei Polyethylen- Folien 3-3 umfaßt, die aufeinander liegend angeordnet sind und die dazu dienen, die inneren Schichten der Wände des Behälters 1 zu formen.
Das Schlauchmaterial 3-3 passiert eine Anzahl von Übertragungswalzen 11, die an sich bekannte Funktionen ausführen, und erreicht eine Station 12, wo die Stutzen 4 angebracht werden. Der Stutzen 4, der in der Fig. 2 absichtlich vergrößert gezeigt ist, wird möglicherweise unter sterilisierten Bedingungen an die äußere Oberfläche der oberen Folie des Schlauchmaterials angebracht, vorzugsweise durch Heißversiegeln seines ringförmigen Basisflansches 5.
Natürlich können jedoch andere Befestigungsarten eingesetzt werden, zum Beispiel Kleben oder ähnliches.
Nicht gezeigte Mittel können ebenso in der Station 12 vorgesehen werden, um die beiden Folien 3-3 des Schlauchmaterials während der Anbringung des Stutzens 4 voneinander getrennt zu halten.
Anschließend bewegt sich das Schlauchmaterial 3-3 mit dem angebrachten Stutzen 4 vorwärts und erreicht eine Station 13, wo das äußere Laminat 2 mit der Wand verbunden wird, die den Stutzen 4 trägt.
Das Laminat 2 wird von einem Haspel 20 abgewickelt, passiert eine Anzahl von Führungsrollen 21, wird an einer Stanzstation 14 in regelmäßigen Abständen durchbohrt, um die Fügungsstation 13 mit einem Loch in perfekter Paßgenauigkeit zu dem Stutzen 4 zu erreichen, um ihm zu erlauben, eingesetzt zu werden. In dieser Stufe wird eine weitere Versiegelung am Basisflansch 5 des Stutzens 4 hergestellt.
Das Schlauchmaterial 3-3 bewegt sich dann mit dem auf der selben Seite wie die Wand, die den Stutzen 4 trägt, darauf befestigten Laminat 2 weiter vorwärts und läuft zwischen den Zugwalzen 22, bis es an einer Station 15 ankommt, wo die Verbindung mit dem anderen Laminat 2 ausgeführt wird, das von einem Haspel 30 abläuft und eine Anzahl von Führungsrollen 31 passiert.
Längs- und Querversiegelungen werden dann hergestellt, zusammen mit quer verlaufenden Schnitten, um nach einer letzten Schneidestation 35 die erfindungsgemäßen Behälter 1 zu erhalten.

Claims

1. Behälter mit einem Einfüllstutzen (4) für aseptische Verpackungssysteme, dessen Wände durch das Zusammenfügen von zumindest zwei Schichten (2, 3) aus Kunststoff erhalten werden, wobei zumindest eine dieser Schichten (2) möglicherweise metallisiert ist oder eine Sperrwirkung hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (4) an der entsprechenden Wand des Behälters (1) so befestigt wird, dass zumindest eine erste Materialschicht (3) intakt bleibt, wobei diese zu dem Zeitpunkt durchbrochen wird, wenn der Behälter (1) mit dem Produkt befüllt wird.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (3) die innerste Schicht der entsprechenden Wand des Behälters (1) ist und eine Polyethylen-Folie aufweist, während die zweite Schicht (2) die äußerste Schicht ist und ein Laminat aufweist, das, von außen nach innen, aus Polyethylen, metallisiertem Polyester und Polyethylen besteht.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (4) mittels Heißversiegeln, Verkleben o. ä. eines Flansches (5) an seiner Basis an der Außenseite der ersten Schicht (3) befestigt ist, die dabei intakt bleibt, während die zweite Schicht (2) zum Einsetzen des Stutzens (4) durchbohrt ist und weiter an dem Flansch (5) des Stutzens (4) durch Heißversiegeln o. ä. befestigt ist.

4. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten (2, 3) zumindest eine andere Materialschicht angeordnet ist, die mit der ersten inneren Schicht (3) verbunden und daher nicht durchbohrt ist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten (2, 3) zumindest eine andere Materialschicht angeordnet ist, die mit der zweiten äußeren Schicht verbunden und daher durchbohrt ist, um dem Stutzen (4) zu erlauben, durch sie hindurchzutreten.

6. Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuindest eine innere nicht durchbohrte erste Schicht (3) während des Befüllens mittels eines Produktstroms durchbrochen wird, der durch den Stutzen (4) eingeführt wird.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine nicht durchbrochene erste Schicht (3) durch einen Dampfdruckstrom durchbrochen wird, der gerade bevor das Produkt eingeführt wird durch den Stutzen (4) eingebracht wird.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine innere nicht durchbrochene erste Schicht (3) mit mechanischen Mitteln durchbrochen wird, wenn der Behälter befüllt wird.

9. Verfahren zur Herstellung von Behältern mit einem Einfüllstutzen für aseptische Verpackungssysteme, umfassend die folgenden Schritte:

Zuführen von Schlauchmaterial, das zwei Polyethylenfolien umfaßt, die aufeinander liegend angeordnet sind (3), zu einer Station (12), wo der Stutzen (4) an der Außenseite einer dieser Folien (3) angebracht wird, wobei die Folie intakt bleibt;

Zusammenfügen eines Laminats (2) aus Polyethylen, metallisiertem Polyester, Polyethlyen, das zuvor in einer Stanzstation (14) durchborht worden ist, um den Durchtritt des Stutzens (4) zu erlauben, in einer nachfolgenden Station (13);

Befestigen eines weiteren Laminats (2), das aus Polyethylen, metallisiertem Polyester, Polyethylen besteht, auf der anderen Oberfläche des Schlauchmaterials (3-3), in einer Station (15);

Längs- und Querversiegeln und Schneiden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Station (12) zur Anbringung des Stutzens (4) an einer der Folien (3) ein Heißversiegeln um einen Flansch (5) an der Basis des Stutzens herum ausgeführt wird, und dass in der Station (13) zum Zusammenfügen des durchbrochenen Laminats (2) weiter ein Versiegeln dieses Laminats mit dem Basisflansch (5) des Stutzens (4) ausgeführt wird.