EP0511358A1 - Verfahren und vorrichtung zum verschliessen einer öffnung eines rohrförmigen behälters. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verschliessen einer öffnung eines rohrförmigen behälters.

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EP0511358A1
EP0511358A1 EP91920589A EP91920589A EP0511358A1 EP 0511358 A1 EP0511358 A1 EP 0511358A1 EP 91920589 A EP91920589 A EP 91920589A EP 91920589 A EP91920589 A EP 91920589A EP 0511358 A1 EP0511358 A1 EP 0511358A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
closing element
closure
opening
sides
Prior art date
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EP91920589A
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English (en)
French (fr)
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EP0511358B1 (de
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Wilhelm Kullberg Jr
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ADVANCED LIQUID PACKAGING Co
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0511358A1 publication Critical patent/EP0511358A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0511358B1 publication Critical patent/EP0511358B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/02—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper by folding or erecting a single blank to form a tubular body with or without subsequent folding operations, or the addition of separate elements, to close the ends of the body
    • B65D5/06—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper by folding or erecting a single blank to form a tubular body with or without subsequent folding operations, or the addition of separate elements, to close the ends of the body with end-closing or contents-supporting elements formed by folding inwardly a wall extending from, and continuously around, an end of the tubular body
    • B65D5/061—Rectangular containers having a body with gusset-flaps folded inwardly beneath the closure flaps

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for closing
  • Closing an opening of a tubular container which is intended in particular for liquids and consists of paper or cardboard material which is at least sealed on one side, with an opening wall which, in the region of the opening of the container to be closed, is separated from the container by one or more edge fold lines Wall is divided and surrounds the opening of the container all around, to form a closure along the edge fold lines inwards and on top of each other and glued together in areas and the bond can be released by later pulling up the closure by pulling up at least parts of the opening wall.
  • the invention has particular relevance for a method and the device used in this case, in which the opening wall consists of four sides, which are separated from the container wall by square edge folding lines in the region of the opening of the container to be closed and surround the opening of the container all around , to form a closure along the edge folding lines and a triangular pattern of oblique folding lines on the sides, inwards and on top of one another and glued to one another and when opening the closure later by pulling up and, if necessary, detaching the adhesion of one side, a spout is formed from this side can.
  • the invention relates to a closure which is to be used in the context of the aforementioned methods.
  • a method for closing an opening of a tubular container made of paper material is known from the document EP-Bl-162883, from which a corresponding closure also emerges.
  • This closure which is produced according to the process summarized at the beginning, has considerable advantages over other containers or packaging for liquids, in particular for milk, fruit juices, etc., such as ease of manufacture in the automated production process, good material utilization through suitable shapes for the carton or Paper cutting of the container blank, low container weight in relation to the liquid volume, optimal stackability and space utilization during storage and transportation as well as for storage by the consumer, but above all very good handling when opening the closure and when pouring out the liquid.
  • the closure is made with the container still empty and with the bottom still open, then the container is filled in the opposite position and only then is the top opening of the container now closed in a conventional manner, so that a total Cube-shaped container is created.
  • the invention has for its object to further facilitate the manufacture and handling of the closure, but above all to produce a liquid-tight closure in a simple and reliable manner with the simplest possible means.
  • Adhesive layer can be formed, are glued to one another, in particular the inner edges of the regions first folded inwards are sealingly connected to the adjacent regions by the closing element in such a way that at least the region or regions which are opened when the closure is opened are torn up by tearing the closing element along the corresponding inner edges are detachable from the neighboring areas.
  • the solution for the method which was named second at the outset is that the sides in the folded-on position are glued in from the inside of the container by at least one film-like closing element which can also be applied or sprayed on or the like.
  • an adhesive layer can be formed, are glued to one another, in particular the inner edges of the pages folded first inward are connected by the closing element to the adjacent areas of the later folded pages in such a way that at least the first pulled up side when the closure is opened by tearing the closure ⁇ element along the corresponding inner edges of the neighboring sides is detachable.
  • the second method is a rectangular container, or at least a container with a rectangular cross section, while the cross section in the first method is practically arbitrary.
  • the invention can be used equally for both methods, because the core idea of the invention is to glue a film-like closing element to the inner surface of the closure-side end face of the container, which closes the exposed edges and the adjacent ones Surfaces are connected to one another in such a way that the closure can be produced, namely by sealingly connecting the opening wall parts or the folded sides of the opening to one another without gluing surface to surface.
  • the four sides - in the case of a cuboid-shaped container - for closing the later pouring opening - are of course self-evident at. open container base - folded on top of one another, and in this position the sides folded onto one another are connected to one another from the inside, that is to say from the inside of the container, by gluing or gluing a film-like closing element.
  • an adhesive layer can also be formed by spraying on a suitable adhesive, which connects the adjacent edges and surfaces with one another in such a way that the unwanted unfolding of the folded-up wall parts or sides cannot take place and, above all, the closure is absolutely liquid-tight , because it covers all areas or gaps, openings, slots or the like, through which liquid can accidentally penetrate to the outside.
  • this film-like closing element or the adhesive layer can easily tear correspondingly along the edges of the side when the closure is opened by the consumer, which is the first to be unfolded when the container is opened.
  • the invention thus provides a mechanically high-strength closure and an absolutely liquid-tight sealing of the closure without the opening of the closure being impeded or made difficult by the consumer.
  • the closing element means that only the folded edges of the pages that are first folded inwards, which form triangles with a rectangular container cross section, are included the adjacent areas of the sides subsequently folded onto these triangles in a sealing manner. As a result, the side that later forms the pouring opening can easily be detached from the closure and simply folded up. The areas of this spout side that are folded onto one another and onto the underlying sides are not glued to one another.
  • the other folded edges should also be releasable if other sides of the container opening are pulled up and unfolded.
  • a pull-open tab which is known per se, is preferably used to easily open the closure.
  • the method according to the invention provides an optimal solution to the above problem.
  • a closing element made of sealable film or of a material coated, for example, with a film that is sealable on at least one side, is used and glued to the closing element by heating the closing element and pressing the inner container surfaces to be locked.
  • the welding of such a closing element The outer coating of the container sides can be carried out in production with relatively simple means and at a very high speed and in a reliable manner.
  • the shape of the film-like closing element is arbitrary as long as the function of the closing element is guaranteed.
  • the entire inner surface of the closure-side end face of the container is grasped with the closing element, but at least the edge areas, for connecting adjoining areas or sides.
  • the corners of the inside of the container are first sealed, preferably by heating and pressing, and the remaining areas are sealed by gluing in the closing element, a closing element having a smaller area than the size of the inside of the container being used can be.
  • a closure according to the invention for closing an opening of a tubular container which is intended in particular for liquids and consists of paper or cardboard material which is at least sealed on one side and is manufactured by one of the two known processes mentioned at the outset, is characterized according to the invention that on the inner surface of the closure-side end face of the container, which is formed by the internally exposed areas of the opening wall or sides folded onto one another, a film-like closing element which can be severed when the closure is opened by pulling up at least part of the opening wall or the sides, the can also consist of an applied adhesive layer, glued to the inside of the container in a sealing manner is.
  • a closure produced in this way which can be produced by various and arbitrary methods, ensures an absolutely liquid-tight closure of the later pouring side of the container from the inside of the container, that is, at. still open container bottom, without the folded-together surfaces of the sides of the closure being glued to one another and thereby making it difficult to open.
  • the closing element made of PE film or PE-coated material onto the free end face of a dome, preferably a multi-armed rotor with corresponding Thorns at the outer end, placed there, heated and pressed against the inner surfaces of the four folded-up sides of the upper part of the container, that is to say against the inner surface of the upper part of the container.
  • the upper part of the container - preferably after activating the Corner areas - is folded over and the closing element is heated or already during the folding and is glued to this inner surface under pressure, which is exerted from the outside onto the front outer surface of the upper container part and from the inside with the mandrel onto the front inner surface of the upper container part becomes. It is also conceivable first place the closing element on the free end face of the mandrel and only then pull the tubular container open on both sides onto the mandrel. The result is essentially the same in both cases.
  • a device for heating and gluing the closing element, a device is therefore proposed according to the invention which is characterized in that the head of the mandrel consists of insulating material such as ceramic or plastic, the end face of which is coated with an extremely fine coating of ferritic material, the one with an anti-adhesive layer e.g. is covered with a PTFE skin, and that for pressing the end face of the container upper part against the end face of the mandrel head, on which the closing element can be placed, a press ram is provided, in which an induction coil for extremely brief inductive heating, e.g.
  • the ferritic coating of the mandrel head is arranged.
  • a very thin metal plate can also be provided, which can be heated electrically by means of a current pulse. If necessary, the area of the mandrel head located below the ferritic coating or the plate can also be cooled in order to avoid heating to an undesirably high temperature level and thus to ensure the heating cycle - heating / cooling - with a short cycle time.
  • This device allows a very high number of working cycles by heating and gluing the closing element in a very short time. Since only the thin ferri- 'diagram coating on the end face of the mandrel head inductively or the thin plate is briefly electrically heated because of their ohmic resistance, and since the sec during a Schutaktdauer of, for example 0.4. Mediated heat immediately from which PE Existing closing element and film is removed from the adjacent inner surface of the upper container part or used for heating, there is practically a thermal or temperature vibration, in particular during the temperature peaks in the ferritic coating or
  • the press ram is pressed onto the front outer surface of the upper part of the container, the heated closing element, preferably the PE closing element, completely passes over to the inner surface of the upper side of the container and brings about the desired complete liquid-tight sealing of this inner surface.
  • Bores to which vacuum can be applied are preferably provided in the end face of the mandrel head to hold the closing element in place during heating, etc. It goes without saying that the duration of the negative pressure supply as well as the respective duration of action of the inductive or other heating must be precisely matched to the individual phases of the working cycle provided for gluing in the closing element.
  • a device which is characterized in that a plate which is heatable for heating the closing element and which is coated on the outside with an antiadhesive layer, for example with PTFE, closes off the end of the mandrel and the end face of the plate provides the receiving surface for the closing element and forms during gluing.
  • an antiadhesive layer for example with PTFE
  • the plate is easily interchangeable with a snap lock or other quick attachment.
  • a temperature level on the free end face of the plate is achieved and kept constant in this plate with a heater arranged in the plate, which at least brings about a softening of a closing element made of PE film placed on the plate.
  • the closing element can be pressed in the same way as an inductively heated closing element against the front inner surface of the upper container part and glued there in a sealing manner.
  • the PTFE coating of the plate which is preferably made of light metal such as aluminum, prevents PE film from sticking to the end face of the plate. After softening and pressing onto the front inner surface of the upper part of the container, the closing element, which is made of PE film, rather completely merges with this inner surface.
  • Figure 1 is a perspective view of an upper part of a tubular container blank with the opening still open, but with a pull tab already glued in place.
  • Figure 2 is a perspective view of the top of the container after the four sides surrounding the opening of the container have been unfolded;
  • FIG. 3 is a plan view of the inner surface of the front side of the container from FIG. 2, ie viewed from the inside of the container;
  • FIG. 7 shows a plan view of the punched-out blank of the container blank in order to show activatable areas of a PE coating
  • FIG. 8 shows a plan view of the inner surface of the container end face as in FIG. 3, but after the film-like closing element has been glued in
  • FIGS. 3 and 8 again shows a plan view of the inner surface of the end face of the container as in FIGS. 3 and 8, but after opening the container by pulling up the so-called spout side of the container opening to open the closure;
  • Fig. 10 is a plan view of the closure of the container as opened in Fig. 9, but seen from the outside and from above.
  • FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of a heating and pressing device at the outer end of a mandrel for heating and gluing in a closing element made of PE film;
  • FIG. 12 shows a detail of the device from FIG. 11 marked with X in FIG. 11;
  • FIG. 13 is a sectional view of a further heating and pressing device. direction for the same purpose as the device shown in Figures 11 and 12;
  • Fig. 14 is a plan view of the device of Fig. 13 in
  • FIG. 1 shows an upper part, based on the later use position, of a container, generally designated 1, which consists of a container blank 2 made of paper material coated on both sides with PE, which is partially shown in FIG.
  • the container wall 3 which is unfolded tubularly and connected along a seam 9, has in the upper region a correspondingly circumferential edge folding line 4, above which the four sides involved in the closure lie, namely a spout side 5, from which a spout is formed when the closure is opened can be a rear neighboring side 6, a front neighboring side 7 and a side 8 opposite the pouring side 5, along which the seam 9 runs.
  • a spout side 5 from which a spout is formed when the closure is opened can be a rear neighboring side 6, a front neighboring side 7 and a side 8 opposite the pouring side 5, along which the seam 9 runs.
  • Edge folding line practically embossed triangular folding lines 11. Corresponding fold lines
  • the container blank 2 in Fig. 7 shows that the pouring side 5 is longer than the opposite side 8, so that the conditions shown in FIG. 2, for example, result later when folding.
  • the upper edge of the neighboring sides 6, 7 also has a profile that rises to the pouring side 5.
  • An air outlet opening 14 is created when the closure is opened, which is shown in FIG. 10 and is intended to facilitate the inflow of air when liquid flows out of the container 1.
  • a pull tab 20 is already glued to the inner surface of the pouring side 5, which, when the container 1 is closed at its upper opening 10, assumes the position shown in FIGS. 2 and 3, for example, so that it opens the container is easy to pull up.
  • a closure element which is shown in different forms in FIGS. 4, 5 and 6 and is generally designated 15 is to be integrated into the closure. It consists of a piece of PE film as a square 16 according to the figure
  • edges 31, 32, 33, 34 of the inner surfaces of the sides 6, 7, as shown in FIG. 3, are connected in an absolutely sealing manner to the respectively adjacent inner surfaces of the two sides 5, 8.
  • the closing element 15 covers the square inner surface of FIG upper end of the container. As will be explained below, narrow edge strips of the inner surface can possibly remain free if the corners of the inner surface are otherwise closed and sealed, as will be explained. If the closing element 15, irrespective of whether the embodiment according to FIG. 4, 5 or 6 is selected, is glued in this way, the triangular regions of the sides 5, 6, 7 and 8 which are exposed inside the container become (see FIG. 3 ) mechanically fixed and sealed together along the edges 31, 32, 33, 34.
  • the opening 10 is expediently closed in the following steps:
  • FIG. 7 shows a fold line pattern of a development of the container with vertical hatching.
  • the activated areas are the lower tips of the hatched triangles.
  • the neighboring pages 6, 7 are then folded first along their oblique fold lines 12 and folded inwards along their edge fold lines 4. This is followed by folding of the side 8 opposite the pouring side 5, whereupon the pouring side 5, as the last of the four sides, is folded over along the edge folding line 4 and folded with the arcuate edge 13 and the pull tab 20 onto the outer surface of the opposite side 8.
  • the heated closing element 15 is pressed and glued from the inside of the container onto the inner surface of the front side of the container, as shown in FIG. 3, so that the image according to FIG. 8 is obtained.
  • the activated corner areas E are also pressed together and glued to seal the four corners. As I said, the corner areas and if necessary. generally the edge strips of the inner surface of the container end face not to be covered with the closing element 15 when the corners are first glued in a sealing manner.
  • the status according to FIG. 8 results in the course of the method - possibly with the release of edge strips all around - where the closing element 15, by connecting the edges 31, 32, 33, 34 to the adjacent surface areas, the gaps or spaces present there closes slot-shaped openings in a sealing manner and at the same time firmly connects the four sides 5, 6, 7, 8 to one another from the inside of the container.
  • the pull tab 20 is expediently glued onto the outer surface of the side 8 during the production of the adhesive bond or at another time so that it lies as flat as possible on the outer surface of the side 8 during transport.
  • the container 1 After filling in a liquid and after closing the bottom of the container 1 in any conventional manner, the container 1 reaches the store and from there to the consumer, who opens the container 1 again.
  • the pull tab 20 is easily released from the side 8 with two fingers and the spout side 5 is pulled up with it.
  • the triangular inner surface (cf. FIG. 3 or 8) of the pourer side 5 progressively tears along the edges 31, 32 from the center outwards from these inner folded edges of the two neighboring sides 6, 7. Only this tearing off of the inner folded edges 31, 32 of the neighboring sides 6, 7 consequently forms the pull-up resistance, which is thus easy to overcome.
  • the folded surfaces are namely only in the Corner areas glued together and otherwise lie unglued on top of each other.
  • a spout 30 can easily be formed, as shown in FIGS. 9 and 10, by correspondingly folding the spout side 5 along the oblique fold lines 11.
  • air outlet opening 14 air has easy access to the interior of the container, so that the liquid can flow out is not hindered from the container 1.
  • the pull tab 20 can easily be torn off from the pourer side 5, so that it does not form an obstacle when pouring the liquid out of the pourer 30.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate the shape of the opened container and, in particular, of the spout 30, both from the inside of the container (FIG. 9) and from the outside when looking at the upper part of the container.
  • the mechanical production of the closure can proceed as follows:
  • a multi-armed rotor is arranged in a machine system for processing the container blanks for filling and closing the containers, which rotates driven in cycles and closes the upper opening when the container is in use in a sealing manner during a revolution.
  • the container unfolded in tubular form is in each case drawn in a lower angular position onto a correspondingly square mandrel which corresponds in cross section to the container blank.
  • the corner regions of the sides forming the opening of the container are now activated.
  • the four sides in the manner described is folded on top of one another, and now the likewise activated closing element made of PE film is guided to the inside surface of the container front side and pressed there firmly, the folded sides being held on the back by corresponding counterpressure.
  • the closing element is firmly and sealingly adhered to the inner surface of the container front side.
  • the process of activating the corner areas of the triangular surfaces and folding the sides can, as already stated above, take place in reverse order. In any case, the closure is finished after the closing element has been glued into the container.
  • the container can now be removed from the mandrel and automatically transported to fill the liquid.
  • FIGS. 11 and 12 or 13 and 14 Two devices for activating or heating and gluing the closing element 15 made of PE film during the above-described work cycle are shown in FIGS. 11 and 12 or 13 and 14.
  • the head 38 of the mandrel on which the container 1 is received is made of ceramic or plastic, in any case from an electrically insulating material.
  • the end face 39 of the mandrel head 38 is provided with a coating 40 made of ferritic metal with a thickness of approximately 20 ⁇ m, which in turn is covered with a PTFE skin 41.
  • the surface of the PTFE skin 41 forms a receiving surface 42 for the closing element 15.
  • the mandrel head 38 is opposite a press ram 43, in which an induction coil 44 is arranged and provided with a corresponding power supply .
  • the closing element 15 is placed on the receiving surface 42 of the PTFE skin 41 and held in place by means of negative pressure, which is effective via bores 45 in the end region of the mandrel head 38 which can be subjected to negative pressure.
  • the closing element 15 consisting of PE film 15-20 ⁇ m is now heated by the inductive heat generated in the coating 40 made of ferritic metal, whereupon the The ram 43 is guided further against the mandrel head 38 and the end faces of the container 1 and the closing element 15 are compressed between the lower surface 47 of the ram 43 and the receiving surface 42 such that the heated and activated closing element 15 is firmly attached to the likewise activated one PE coating of the inner surface 37 of the end face of the container 1 sticks. After removing the press ram 43 from the mandrel head 38, the closing element 15 is glued sealingly in the container ter 1.
  • the head 52 has a shaft 60 at the bottom which can be inserted into a bore 61 and there by means of screws
  • the head 52 can be quickly replaced.
  • a heater 59 is arranged in the plate 50 in order to maintain the PTFE-coated end face of the plate 50, which forms the receiving surface 57 for the closing element 15, at a temperature level with which a closing element 15 placed on the receiving surface 57 can be made so largely to soften or made sticky that it is glued to the end-side inner surface 37 of the container 1 under appropriate pressure (press ram not shown).
  • the closing element 15 placed on the receiving surface 57 can be held in place by means of bores 56 in the plate 50 which can be subjected to negative pressure.
  • this second heating and pressing device and also the work cycle that can be carried out by gluing in the closing element 15 is similar to that in the case of the above-described first heating and pressing device, so that a further description is dispensed with.

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Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen einer Öffnung eines ι?ohrförmigen Behälters Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Verschließen einer Öffnung eines rohrförmigen Behälters, der insbesondere für Flüssigkeiten bestimmt ist und aus mindestens einseitig siegelfähig beschichtetem Papier- bzw. Karton¬ material besteht, wobei eine Öffnungswandung, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behälters durch eine oder mehrere Randfaltlinien von der Behälter¬ wandung abgeteilt wird und die Öffnung des Behälters ringsum umgibt, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien nach innen sowie aufeinandergefaltet und bereichsweise miteinander verklebt wird und wobei die Verklebung beim späteren öffnen des Verschlusses durch Hochziehen mindestens von Teilen der Öffnungswandung gelöst werden kann.
Besondere Bewandnis hat die Erfindung für ein Verfahren und die dabei benutzte Vorrichtung, bei dem die Öffnungswandung aus vier Seiten besteht, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behälters durch viereckig verlaufende Randfalt¬ linien von der Behälterwandung abgeteilt werden und die Öffnung des Behälters ringsum umgeben, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien sowie einem Dreieckmuster aus schrägen Faltlinien auf den Seiten folgend nach innen sowie aufeinan- dergefaltet und miteinander verklebt werden und beim späteren Öffnen des Verschlusses durch Hochziehen und gegebenenfalls Lösen der Verklebung einer Seite ein Ausgießer aus dieser Seite gebildet werden kann.
Schließlich betrifft die Erfindung einen Verschluß, der im Rahmen der vorgenannten Verfahren Verwendung finden soll.
Ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung eines rohrförmigen Behälters aus Papiermaterial ist aus der Druckschrift EP-Bl-162883 bekannt, aus der auch ein entsprechender Verschluß hervorgeht. Dieser Verschluß, der nach dem eingangs zusammenfassend dargestellten Verfahren hergestellt wird, weist zwar gegenüber anderen Behältern bzw. Verpackungen für Flüssigkeiten insbesondere für Milch, Fruchtsäfte etc. erhebliche Vorteile auf wie leichte Herstellbarkeit im automatisierten Fertigungs¬ prozeß, gute Materialausnutzung durch geeignete Formen für den Karton- bzw. Papierzuschnitt des Behälterroh¬ lings, geringes Behältergewicht im Verhältnis zu dem Flüssigkeitsvolumen, optimale Stapelbarkeit und Raum¬ ausnutzung beim Lagern und beim Transport sowie zum Aufbewahren beim Verbraucher, vor allem aber eine sehr gute Handhabbarkeit beim Öffnen des Verschlusses und beim Ausgießen der Flüssigkeit. Zur Erläuterung sei hinzugefügt, daß der Verschluß bei noch leerem Behälter und bei noch offenem Boden hergestellt wird, anschließend das Füllen des Behälters in umgekehrter Lage desselben erfolgt und erst danach die nun oben liegende Bodenöffnung des Behälters in konventioneller Weise verschlossen wird, so daß ein insgesamt würfelförmiger Behälter entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung und Handhabung des Verschlusses weiter zu erleichtern, vor allem aber einen flüssigkeitsdichten Verschluß in einfacher und zuverlässiger Weise mit möglichst einfachen Mitteln herzustellen. Außerdem soll die Ferti¬ gung der Behälterteile und die Herstellung des Ver¬ schlusses automatisierbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß - ausgehend von dem eingangs als ersten genannten Verfahren - die aufeinander gefalteten Bereiche der Öffnungswandung durch vom Behälterinnern her erfolgendes Einkleben mindestens eines folienhaften Schließelementes, das auch durch Auftragen bzw. Aufsprühen od. dgl. einer Klebschicht gebildet werden kann, miteinander verklebt werden, wobei insbesondere die inneren Kanten der zuerst einwärts gefalteten Bereiche durch das Schließelement derart mit den angrenzenden Bereichen abdichtend verbunden werden, daß zumindest der oder die beim Öffnen des Verschlusse als erste hochgezogenen Bereiche durch Einreißen des Schließelementes längs der entsprechenden inneren Kanten von den Nachbarbereichen lösbar sind.
Entsprechend lautet die Lösung für das Verfahren, das eingangs als zweites benannt worden ist, daß die Seiten in der aufeinander gefalteten Lage durch vom Behälter¬ innern her erfolgendes Einkleben mindestens eines folien- haften Schließelementes, das auch durch Auftragen bzw. Aufsprühen od. dgl. einer Klebschicht gebildet werden kann, miteinander verklebt werden, wobei insbesondere die inneren Kanten der zuerst einwärts gefalteten Seiten durch das Schließelement derart mit den angrenzenden Bereichen der später gefalteten Seiten verbunden werden, daß zumindest die beim Öffnen des Verschlusses als erste hochgezogene Seite durch Einreißen des Schlie߬ elementes längs der entsprechenden inneren Kanten von den Nachbarseiten lösbar ist.
Der Unterschied der beiden vorstehend beschriebenen Verfahren besteht vor allem darin, daß es sich bei dem zweiten Verfahren um einen quaderförmigen Behälter, zumindest aber um einen Behälter mit rechteckigem Quer¬ schnitt, handelt, während der Querschnitt bei dem erst¬ genannten Verfahren praktisch beliebig ist. Die Erfindung ist für beide Verfahren gleichermaßen anwendbar, weil der Kerngedanke der Erfindung darin besteht, auf die Innenfläche der verschlußseitigen Stirnfläche des Be¬ hälters ein folienhaftes Schließelement aufzukleben, das die innen freiliegenden Kanten und die angrenzenden Flächen so miteinander verbindet, daß damit der Verschluß herstellbar ist, nämlich dadurch die aufeinander gefalte¬ ten Öffnungswandungsteile bzw. die aufeinander gefalteten Seiten der Öffnung abdichtend miteinander verbunden, ohne dabei Fläche an Fläche zu verkleben.
Mit anderen Worten werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die - bei einem quaderförmigen Behälter - vier Seiten wie bisher zum Verschließen der späteren Ausgießöffnung - selbstve ständlich bei noch. offenem Behälterboden - aufeinander- gefaltet, und in dieser Lage werden die aufeinanderge- falteten Seiten von innen, also vom Behälterinnern her, miteinander verbunden durch Einkleben bzw. Aufkleben eines folienhaften Schließelementes. Statt des Schlie߬ elementes kann man auch durch Aufsprühen eines geeigneten Klebers eine Klebschicht bilden, die die benachbarten Kanten und Flächen so miteinander verbindet, daß eine ungewollte Entfaltung der aufeinandergefalteten Wandungs- teile bzw. Seiten nicht erfolgen kann und vor allem der Verschluß absolut flüssigkeitsdicht ist, weil er sämtliche Bereiche bzw. Zwischenräume, Öffnungen, Schlitze od. dgl. erfaßt, durch die Flüssigkeit ungewollt nach außen dringen kann.
Sehr wesentlich ist, daß dieses folienhafte Schließelement bzw. die Klebschicht beim Öffnen des Verschlusses durch den Verbraucher ohne weiteres entlang der Kanten der Seite ent¬ sprechend einreißen kann, die beim Öffnen des Behälters als erste aufgefaltet wird. Durch die Erfindung erfolgt also ein mechanisch hochfestes Schließen sowie ein absolut flüs¬ sigkeitsdichtes Abdichten des Verschlusses, ohne daß das Öffnen des Verschlusses beim Verbraucher behindert oder erschwert ist. Denn durch das Schließelement werden nur die Faltkanten der zuerst einwärts gefalteten Seiten, die bei rechteckigem Behälterquerschnitt Dreiecke bilden, mit den angrenzenden Bereichen der nachfolgend auf diese Drei¬ ecke gefalteten Seiten abdichtend verbunden. Dadurch kann die später die Ausgießöffnung bildende Seite leicht durch • bloßes Hochziehen vom Verschluß gelöst und hochgeklappt werden. Die aufeinander und auf die darunter liegenden Sei¬ ten gefalteten Bereiche dieser Ausgießerseite sind nicht miteinander verklebt.
Auch die anderen Faltkanten sollen entsprechend lösbar sein, wenn noch weitere Seiten der Behälteröffnung hochgezogen und aufgefaltet werden.
Das Einbringen und An- bzw. Einkleben eines solchen Schließelementes oder auch die Bildung einer entsprechen¬ den Klebschicht ist fertigungsmäßig ohne weiteres möglich, vor allem dann, wenn der rohrförmige Behälterrohling beim Herstellen des Verschlusses auf einem Dorn gehalten ist, an dessen äußerer Stirnfläche ein entsprechendes Schließelement angeordnet und so gehalten werden kann, daß die Seiten der Behälteröffnung an dem Dorn aufeinander faltbar und so mit dem Schließelement in Kontakt bring¬ bar sind.
Zum leichten Öffnen des Verschlusses dient vorzugsweise eine Aufziehlasche, die an sich bekannt ist.
Auf jeden Fall liegt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine optimale Lösung der oben genannten Aufgabe vor.
Vorzugsweise wird ein Schließelement aus siegelbarer Folie oder aus einem mit mindestens auf einer Seite siegelfähiger Folie beschichtetem z.B. PE-beschichtetem Material verwendet und durch Erhitzen des Schließelementes und Andrücken der zu verriegelnden Behälterinnenflächen auf das Schließelement eingeklebt. Das Verschweißen eines solchen Schließelementes it der äußeren Beschichtung der Behälterseiten läßt sich in der Fertigung mit verhältnismäßig einfachen Mitteln sowie mit sehr hoher Geschwindigkeit und in zuverlässiger Weise durch ühren.
Die Form des folienhaften Schließelementes ist beliebig, solange die Funktion des Schließelementes gewährleistet ist. Vorzugsweise wird mit dem Schließelement die gesamte Innenfläche der verschlußseitigen Stirnfläche des Behäl¬ ters erfaßt, zumindest aber die Kantenbereiche, zum Ver¬ binden aneinander angrenzender Bereiche bzw. Seiten.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, daß zunächst die Ecken der Behälterinnenseite abgedichtet werden, vor¬ zugsweise durch Erhitzen und Anpressen, und die ver¬ bleibenden Bereiche durch Einkleben des Schließelementes abgedichtet werden, wobei ein Schließelement mit kleinerer Fläche, als der Größe der Behälterinnenfläche entspricht, verwendet werden kann.
Ein erfindungsgemäßer Verschluß zum Verschließen einer Öffnung eines rohrförmigen Behälters, der insbesondere für Flüssigkeiten bestimmt ist und aus mindestens einsei- tig siegelfähig beschichtetem Papier- bzw. Kartonmaterial besteht, und zwar hergestellt nach einem der beiden eingangs genannten bekannten Verfahren, ist erfindungsge¬ mäß dadurch gekennzeichnet, daß auf die Innenfläche der verschlußseitigen Stirnseite des Behälters, die durch die innen freiliegenden Bereiche der aufeinander- gefalteten Öffnungswandung bzw. Seiten gebildet ist, ein beim Öffnen des Verschlusses durch Hochziehen min¬ destens eines Teils der Öffnungswandung oder der Seiten durchtrennbares folienhaftes Schließelement, das auch aus einer aufgebrachten Klebeschicht bestehen kann, das Behälterinnere verschlußseitig abdichtend aufgeklebt ist. Ein in dieser Weise hergestellter Verschluß, der durch verschiedene und beliebige Verfahren herstellbar ist, gewährleistet ein absolut flüssigkeitsdichtes Verschließen der späteren Ausgießseite des Behälters vom Behälterinnern her, also bei. noch offenem Behälter¬ boden, ohne daß aufeinandergefaltete Flächen der Seiten des Verschlusses miteinander verklebt sind und dadurch das Öffnen erschwert werden könnte.
Für das taktweise Einkleben des Schließelementes zum Ver¬ schließen der Öffnung des rohrförmigen Behälters ist nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung vorgesehen, daß das aus PE-Folie oder PE-beschichtetem Material bestehende Schließelement auf die freie Stirnfläche eines Doms, vor¬ zugsweise eines mehrarmigen Rotors mit entsprechenden Dornen am äußeren Ende, aufgelegt, dort erhitzt und an die Innen¬ flächen der vier aufeinandergefalteten Seiten des Behälter¬ oberteils, also an die stirnseitige Innenfläche des Behälter- Oberteils, angedrückt wird. Auf diese Weise läßt sich bei entsprechender Ausgestaltung des Verfahrens und der dabei benutzten Einrichtungen eine hohe Arbeitstaktzahl ebenso er¬ reichen wie ein absolut flüssigkeitsdichtes Verschließen des Behälteroberteils.
Im einzelnen wird für das Einkleben des Schließelementes er¬ findungsgemäß bevorzugt, daß nach dem Aufziehen des rohrför¬ migen, beidseitig offenen Behälters auf den Dorn und nach dem Auflegen des Schließelementes auf die freie Stirnfläche des Doms das Behälteroberteil - vorzugsweise nach dem Akti¬ vieren der Eckbereiche - zugefaltet wird und das Schlie߬ element nun oder bereits während des Zufaltens erhitzt und unter Druck, der von außen auf die stirnseitige Außenfläche des Behälteroberteils und von innen mit dem Dorn auf die stirn¬ seitige Innenfläche des Behälteroberteils ausgeübt wird, auf diese Innenfläche geklebt wird. Ebenso ist denkbar, zuerst das Schließelement auf die freie Stirnfläche des Dorns .aufzu- legen und erst dann den beidseitig offenen rohrförmigen Behälter auf den Dorn aufzuziehen. Das Ergebnis ist in beiden Fällen im wesentlichen das gleiche.
Die Arbeitsgeschwindigkeit bei Ausübung des Verfahrens hängt maßgeblich von den verwendeten Vorrichtungen ab. Für das Er¬ hitzen und Einkleben des Schließelementes wird daher erfin- dungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekenn zeichnet ist, daß der Kopf des Dorns aus Isolierstoff wie Keramik oder Kunststoff besteht, dessen Stirnfläche mit einem äußerst feinen Überzug aus ferritischem Material beschichtet ist, der mit einer antiadhäsiven Schicht z.B. mit einer PTFE- Haut überzogen ist, und daß zum Anpressen der Stirnseite des Behälteroberteils an die Stirnfläche des Dornkopfes, auf die das Schließelement auflegbar ist, ein Preßstempel vorgesehen ist, in dem eine Induktionsspule zum äußerst kurzzeitigen induktiven Erhitzen, z.B. für eine Zeitdauer von 0,4 sec, des ferritischen Überzugs des Dornkopfes angeordnet ist. Statt des Überzugs kann auch eine sehr dünne Metallplatte vorgesehen sein, die elektrisch mittels Stromimpuls erwärm¬ bar ist. Gegebenenfalls kann der unterhalb des ferritischen Überzugs oder der Platte liegende Bereich des Dornkopfes auch gekühlt werden, um eine Aufheizung auf ein unerwünscht hohes Temperaturniveau zu vermeiden und um so den Heiztakt - Auf¬ heizen/Abkühlen - mit kurzer Taktzeit zu gewährleisten.
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine sehr hohe Arbeitstaktzahl durch Erhitzen und Einkleben des Schlie߬ elementes in kürzester Zeit. Da nur der hauchdünne ferri-' tische Überzug an der Stirnfläche des Dornkopfes induktiv oder die dünne Platte aufgrund ihres ohmschen Widerstands kurzzeitig elektrisch erwärmt wird, und da die während einer Heiztaktdauer von z.B. 0,4 sec. vermittelte Wärme sofort wieder von dem aus PE-Folie bestehenden Schließelement und der angrenzenden Innenfläche des Behälteroberteils abgenommen bzw. zum Aufheizen verbraucht wird, entsteht praktisch eine Wärme- bzw. TemperaturSchwingung, wobei insbesondere während der Temperaturspitzen in dem ferritischen Überzug bzw. der
Platte die Erhitzung der PE-Foli'e des Schließelementes erfolgt während, wenn die Induktionsspule abgeschaltet ist und keine Wärme in dem ferritischem Überzug erzeugt wird, die Temperatur des ferritischen Metalls oder der Platte stark abfällt. Durch die antiadhäsive Haut, mit der der ferritische Überzug oder die Platte überzogen ist, wird ein Ankleben des Schlie߬ elementes oder von Teilen der das Schließelement bildenden siegelbaren Folie an dieser Aufnahmefläche für das Schlie߬ element vermieden. Beim Anpressen des Preßstempels an die stirnseitige Außenfläche des Behälteroberteils geht das erhitzte Schließelement vorzugsweise PE-Schließelement voll¬ ständig auf die stirnseitige Innenfläche des Behälteroberteils über und führt die gewünschte vollständige flüssigkeitsdichte Abdichtung dieser Innenfläche herbei.
Vorzugsweise sind mit Unterdruck beaufschlagbare Bohrungen in der Stirnfläche des Dornkopfes zum Festhalten des Schlie߬ elementes während des Erhitzen etc. vorgesehen. Es versteht sich von selbst, daß die Zeitdauer der Unterdruckzuführung ebenso wie die jeweilige Wirkungsdauer der induktiven oder sonstigen Beheizung genau auf die einzelnen Phasen des für das Einkleben des Schließelementes vorgesehenen Arbeitstaktes abgestimmt sein muß.
Alternativ zu dem vorstehenden Verfahren zum Erhitzen des
Schließelementes mittels induktiver Wärme ist erfindungsge¬ mäß eine Vorrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine zum Erhitzen des Schließelementes beheizbare, außen mit einer antiadhasiven Schicht z.B. mit PTFE überzogene Platte stirnseitig den Dorn abschließt und die Stirnfläche der Platte die Aufnahmefläche für das Schließelement vor und während des Einklebens bildet.
Vorzugsweise ist die Platte durch einen Schnappverschluß oder eine anderweitige Schnellbefestigung leicht austauschbar.
Im Gegensatz zu der induktiven Beheizung wird bei dieser Platte mit einer in der Platte angeordneten Heizung ein Temperaturniveau an der freien Stirnfläche der Platte erreicht und konstant gehalten, das zumindest ein Erweichen eines auf die Platte aufgelegten Schließelementes aus PE-Folie herbei¬ führt. In diesem Zustand läßt sich das Schließelement in der gleichen Weise wie ein induktiv erhitztes Schließelement gegen die stirnseitige Innenfläche des Behälteroberteils drücken und dort abdichtend einkleben. Die PTFE-Beschichtung der vorzugsweise aus Leichtmetall wie Aluminium bestehenden Platt verhindert ein Ankleben von PE-Folie an der Stirnfläche der Platte. Nach dem Erweichen und Andrücken an die stirnseitige Innenfläche des Behälteroberteils geht das aus PE-Folie bestehende Schließelement vielmehr vollständig auf diese Innenfläche über.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Oberteils eines rohrförmigen Behälterrohlings mit noch offener Öffnung, aber mit bereits eingeklebter Aufziehlasche;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Oberteils des Behälters nach dem Aufeinanderfalten der die Öffnung des Behälters umgebenden vier Seiten;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Innenfläche der Stirn- seite des Behälters von Fig. 2, also vom Behälter¬ innern her betrachtet;
Fig. 4, 5' und 6
Draufsichten eines folienhaften Schließelementes mit verschiedener Formgebung;
Fig. 7 eine Draufsicht auf den ausgestanzten Zuschnitt des Behälterrohlings zwecks Darstellung von aktivierbaren Bereichen einer PE-Beschichtung;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Innenfläche der Behälter¬ stirnfläche wie in Fig. 3, jedoch nach dem Ein- kleben des folienhaften Schließelementes nach
Fig. 4;
Fig. 9 wiederum eine Draufsicht auf die Innenfläche der Stirnfläche des Behälters wie in Fig. 3 und 8, jedoch nach dem Öffnen des Behälters durch Hochziehen der sog. Ausgießerseite der Behälteröffnung zum öffnen des Verschlusses;
Fig. 10 eine Draufsicht auf den wie in Fig. 9 geöffneten Verschluß des Behälters, jedoch von außen sowie von oben gesehen.
Fig. 11 eine schematische Querschnittsansicht einer Heiz- und Preßvorrichtung am äußeren Ende eines Dorns zum Er¬ hitzen und Einkleben eines aus PE-Folie bestehenden Schließelementes;
Fig. 12 eine mit X in Fig. 11 gekennzeichnete Einzelheit der Vorrichtung von Fig. 11;
Fig. 13 eine Schnittansicht einer weiteren Heiz- und Preßvor- richtung zum gleichen Zweck wie die in Fig. 11 und 12 dargestellte Vorrichtung;
Fig. 14 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 13 im
Schnitt entlang der Linie XIV-XIV von Fig. 13.
In Figur 1 ist ein Oberteil, bezogen auf die spätere Gebrauchsläge, eines allgemein mit 1 bezeichneten Behäl- ters dargestellt, der aus einem Behälterzuschnitt 2 aus beidseitig PE-beschichtetem Papiermaterial besteht, der teilweise in Figur 7 gezeigt ist.
Die rohrförmig aufgefaltete und längs einer Naht 9 verbundene Behälterwandung 3 weist im oberen Bereich eine entsprechend viereckig umlaufende Randfaltlinie 4 auf, oberhalb derer die am Verschluß beteiligten vier Seiten liegen, nämlich eine Ausgießerseite 5, aus der nämlich beim Öffnen des Verschlusses ein Aus¬ gießer gebildet werden kann, eine hintere Nachbarseite 6, eine vordere Nachbarseite 7 und eine der Ausgießer¬ seite 5 gegenüberliegende Seite 8, längs deren die Naht 9 verläuft. Diese vier Seiten bilden die allgemein mit 10 bezeichnete Öffnung des Behälters 1.
In die Ausgießerseite 5 sind mit der entsprechenden
Randfaltlinie praktisch ein Dreieck bildende schräge Faltlinien 11 eingeprägt. Entsprechende Faltlinien
12 weisen beide Nachbarseiten 6 , 7 auf. Besonders hervorzuheben ist der bogenförmig vorgewölbte Rand
13 der Ausgießerseite 5, der nämlich beim Aufeinander- falten die notwendige Überdeckung zu der Seite 8 herbei¬ führt und darüber hinaus eine günstige Form für den späteren Ausgießer vorgibt.
Der Behälterzuschnitt 2 in Fig. 7 läßt erkennen, daß die Ausgießerseite 5 länger als die gegenüberliegende Seite 8 ist, so daß sich später beim Falten die bei¬ spielsweise aus Figur 2 ersichtlichen Verhältnisse ergeben. Entsprechend weist auch der obere Rand der Nachbarseiten 6, 7 einen zu der Ausgießerseite 5 an¬ steigenden Verlauf auf. Es entsteht eine Luftaustritts¬ öffnung 14 beim Öffnen des Verschlusses, die in Figur 10 dargestellt ist und das Zuströmen von Luft beim Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Behälter 1 erleichtern soll.
Auf die Innenfläche der Ausgießerseite 5 ist in der in Figur 1 dargestellten Lage bereits eine Aufziehlasche 20 geklebt, die, wenn der Behälter 1 an seiner oberen Öffnung 10 geschlossen ist, die beispielsweise aus Figur 2 und 3 ersichtliche Lage einnimmt, so daß sie zum Öffnen des Behälters leicht hochziehbar ist.
In den Verschluß zu integrieren ist ein in Figur 4, 5 und 6 in verschiedener Form dargestelltes und allge¬ mein mit 15 bezeichnetes Schließelement. Es besteht aus einem PE-Folienstück als Quadrat 16 nach Figur
4, mit Ausnehmungen 17 an den Rändern nach Figur 5 und als gekreuzte Bänderstreifen 18, 19 nach Figur 6. Wesentlich für die Form des Schließelementes 15 ist, daß die beim Aufeinanderfalten der vier Seiten
5, 6, 7, 8 entstehenden Kanten 31, 32, 33, 34 der Innen¬ flächen der Seiten 6, 7, wie in Figur 3 dargestellt ist, mit den jeweils angrenzenden Innenflächen der beiden Seiten 5, 8 absolut abdichtend verbunden sind. Dadurch werden die Spalte, die die Kanten 31, 32, 33,
34 mit den angrenzenden Bereichen der Seiten 5, 8 bilden, durch das Schließelement 15 überbrückt und verschlossen. Im Falle des Quadrats 16 von Figur 4 bedeckt das Schließelemen 15 die viereckige in Figur 3 dargestellte Innenfläche der oberen Behälterstirnseite. Wie noch nachstehend erläutert wird, können schmale Randstreifen der Innenfläche ggfs. frei bleiben, wenn die Ecken der Innenfläche anderweitig verschlossen und abgedichtet werden, wie noch erläutert wird. Wenn das Schließelement 15, ganz gleich ob die Aus¬ führungsform nach Figur 4, 5 oder 6 gewählt wird, in dieser Weise eingeklebt wird, werden die im Behälterinnern frei¬ liegenden Dreiecksbereiche der Seiten 5, 6, 7 und 8 (vgl. Figur 3) mechanisch fest und längs der Kanten 31, 32, 33, 34 abdichtend miteinander verbunden.
Das Verschließen der Öffnung 10 wird zweckmäßig in folgenden Schritten vollzogen:
Zunächst werden die Eckbereiche E der Seiten 5, 6, 7 und 8 innen durch Heißluft aktiviert. In Figur 7 ist ein Falt¬ linienmuster einer Abwicklung des Behälters mit senkrech¬ ter Schraffur dargestellt. Die aktivierten Bereiche sind die unteren Spitzen der schraffiert dargestellten Dreiecke.
Anschließend werden die Nachbarseiten 6, 7 als erste längs ihrer schrägen Faltlinien 12 gefaltet und längs ihrer Randfaltlinien 4 nach innen geklappt. Es folgt das Falten der der Ausgießerseite 5 gegenüberliegenden Seite 8, worauf die Ausgießerseite 5 als letzte der vier Seiten längs der Randfaltlinie 4 umgeklappt und mit dem bogenförmigen Rand 13 sowie der Aufziehlasche 20 auf die Außenfläche der gegenüberliegenden Seite 8 gefaltet wird. In dieser Lage wird das erhitzte Schlie߬ element 15 vom Behälterinnern her auf die Innenfläche der Behälterstirnseite, wie sie Figur 3 zeigt, aufge¬ preßt und aufgeklebt, so daß sich das Bild nach Figur 8 ergibt. Dabei werden auch die aktivierten Eckbereiche E miteinander verpreßt und verklebt zwecks Abdichtung der vier Ecken. Wie gesagt, brauchen die Eckbereiche und ggfs. allgemein die Randstreifen der Innenfläche der Behälter¬ stirnseite nicht mit dem Schließelement 15 bedeckt zu sein, wenn die Ecken zunächst abdichtend verklebt werden.
Auf jeden Fall ergibt sich im Laufe des Verfahrens der Stand nach Figur 8 - ggfs. unter Freilassung von Rand¬ streifen ringsum -, wo das Schließelement 15 durch Verbinden der Kanten 31, 32, 33, 34 mit den angrenzenden Flächenbereichen die dort vorhandenen Zwischenräume bzw. schlitzförmige Öffnungen durchgehend abdichtend verschließt und dabei gleichzeitig die vier Seiten 5, 6, 7, 8 vom Behälterinnern her fest miteinander verbindet.
Zweckmäßig wird die Aufziehlasche 20 bei der Herstellung der Verklebung oder auch zu einem anderen Zeitpunkt auf die Außenfläche der Seite 8 im Sinne eines Anheftens aufgeklebt, damit sie während des Transports möglichst flach auf der Außenfläche der Seite 8 aufliegt.
Nach dem Einfüllen einer Flüssigkeit sowie nach dem Verschließen des Bodens des Behälters 1 in beliebiger herkömmlicher Weise gelangt der Behälter 1 in den Handel und von dort zum Verbraucher, der den Behälter 1 wieder öffnet. Hierzu wird die Aufziehlasche 20 leicht mit zwei Fingern von der Seite 8 gelöst und mit ihr die Ausgießerseite 5 hochgezogen. Beim Hochziehen der Aus¬ gießerseite 5 reißt die dreieckförmige Innenfläche (vgl. Fig. 3 oder 8) der Ausgießerseite 5 längs der Kanten 31, 32 von der Mitte her nach außen fortschreitend von diesen inneren Faltkanten der beiden Nachbarseiten 6, 7 ab. Nur dieses Abreißen der inneren Faltkanten 31, 32 der NachbarSeiten 6, 7 bildet folglich den Auf¬ ziehwiderstand der somit leicht zu überwinden ist. Die aufeinandergefalteten Flächen sind nämlich nur in den Eckbereichen miteinander verklebt und liegen sonst unver- klebt aufeinander.
Aus der Ausgießerseite 5 läßt sich leicht, wie in Figur 9 und 10 dargestellt ist, ein Ausgießer 30 formen durch entsprechendes Falten der Ausgießerseite 5 längs der schrägen Faltlinien 11. Durch die Luftaustrittsöffnung 14 hat Luft leichten Zutritt zum Behälterinnern, so daß das Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Behälter 1 nicht behindert wird.
Die Aufziehlasche 20 läßt sich leicht von der Ausgießer¬ seite 5 abreißen, so daß sie kein Hindernis beim Ausgießen der Flüssigkeit aus dem Ausgießer 30 bildet.
Figur 9 und 10 verdeutlichen die Form des geöffneten Behälters sowie insbesondere des Ausgießers 30, und zwar sowohl vom Behälterinnern her betrachtet (Fig.9) als auch von außen auf das Behälteroberteil gesehen.
Das maschinelle Herstellen des Verschlusses kann wie folgt ablaufen:
In einer maschinellen Anlage zum Verarbeiten der Behälter¬ rohlinge zum Füllen und Verschließen der Behälter ist ein mehrarmiger Rotor angeordnet, der taktweise ange¬ trieben umläuft und während eines Umlaufs die im Gebrauch der Behälter obere Öffnung sicher abdichtend verschließt.
Hierzu wird der rohrförmig aufgefaltete Behälter jeweils in einer unteren Winkelstellung auf einen entsprechend vierkantigen Dorn aufgezogen, der im Querschnitt dem Behälterrohling entspricht. Es erfolgt nun die Akti- vierung der Eckbereiche der die Öffnung des Behälters bildenden Seiten. Anschließend werden die vier Seiten in der beschriebenen Weise aufeinandergefaltet, und nun wird das ebenfalls aktivierte Schließelement aus PE-Folie an die Innenfläche der Behälterstirnseite geführt und dort fest angedrückt, wobei rückseitig die aufeinandergefalteten Seiten durch entsprechenden Gegendruck gehalten werden. Auf diese Weise wird das Schließelement fest und dichtend an der Innenfläche der Behälterstirnseite angeklebt. Der Vorgang des Aktivierens der Eckbereiche der Dreiecksflächen und das Falten der Seiten kann jedoch, wie oben bereits angegeben, in umgekehrter Reihenfolge ablaufen. Auf jeden Fall ist der Verschluß nach Einkleben des Schließelements in den Behälter fertig hergestellt.
Der Behälter kann nunmehr von dem Dorn abgenommen und automatisch zum Einfüllen der Flüssigkeit weitertrans¬ portiert werden.
Zwei Vorrichtungen zum Aktivieren bzw. Erhitzen und Einkleben des aus PE-Folie bestehenden Schließelementes 15 während des vorbeschriebenen Arbeitstaktes sind in Fig. 11 und 12 bzw. 13 und 14 dargestellt.
Bei der ersten Vorrichtung gemäß Fig. 11 und 12 besteht der Kopf 38 des Dorns, auf dem der Behälter 1 aufgenommen wird, aus Keramik oder Kunststoff, auf jeden Fall aus einem elek¬ trisch isolierenden Material. Die Stirnfläche 39 des Dorn¬ kopfs 38 ist mit einem Überzug 40 aus ferritischem Metall mit einer Dicke von ca. 20 mμ versehen, der wiederum mit ei¬ ner PTFE-Haut 41 überzogen ist. Die Oberfläche der PTFE-Haut 41 bildet eine Aufnahmefläche 42 für das Schließelement 15. Während des Arbeitstaktes des Einklebens des Schließelementes 15 in den Behälter 1 liegt dem Dornkopf 38 ein Preßstempel 43 gegenüber, in dem eine Induktionsspule 44 angeordnet und mit einer entsprechenden Stromzuführung versehen ist. Zum Einkleben des Schließelementes 15 in den Behälter 1 wird das Schließelement 15 auf die Aufnahmefläche 42 der PTFE-Haut 41 aufgelegt und mittels Unterdruck festgehalten, der über mit Unterdruck beaufschlagbare Bohrungen 45 im Stirnbereich des Dornkopfes 38 wirksam wird.
Sobald nun der Behälter 1 in der schematisch dargestellten Weise auf den Dornkopf 38 aufgezogen ist oder der rohrförmi- ST©' beidseitig offene Behälter 1 auf den Dornkopf 38 aufge¬ zogen und an seinem äußeren Ende in der vorstehend bereits beschriebenen Weise zugefaltet worden ist, und zwar mit gleichzeitigem Aktivieren der dreieckförmigen Innenseiten ■ 5, 6, 7, 8, wird der Preßstempel 43 gegen den Dornkopf 38 geführt (vgl. Pfeil 46) . Durch Aktivierung der Induktions¬ spule 44 für eine kurze Heizzeit von beispielsweise 0,4 sec. wird nun das aus PE-Folie 15-20 mμ bestehende Schließelement 15 durch die in dem Überzug 40 aus ferritischem Metall er¬ zeugte induktive Wärme erhitzt, worauf der Preßstempel 43 weiter gegen den Dornkopf 38 geführt wird und dabei die Stirn flächen des Behälters 1 und des Schließelementes 15 zwischen der Unterfläche 47 des Preßstempels 43 und der Aufnahmefläche 42 derart zusammengedrückt werden, daß das erhitzte und akti¬ vierte Schließelement 15 fest an der ebenfalls aktivierten PE-Beschichtung der Innenfläche 37 der Stirnseite des Behäl¬ ters 1 anklebt. Nach dem Entfernen des Preßstempels 43 von de Dornkopf 38 ist das Schließelement 15 abdichtend in den Behäl ter 1 eingeklebt.
Bei der zweiten alternativ zu verwendenden Heiz- und Preßvor¬ richtung gemäß Fig. 13 und 14 befindet sich am äußeren Ende des Dorns 58 eine Platte 50, die mittels Schrauben 51 am Kopf
52 des Dorns 58 unter Zwischenschaltung einer Isolierplatte
53 befestigt ist. Der Kopf 52 weist unten einen Schaft 60 auf der in eine Bohrung 61 einsetzbar und dort mittels Schrauben
54 befestigbar ist, deren innere Enden in entsprechende Aus- nehmungen 55 in der Wandung des Schafts 60 greifen. Mit der auf diese Weise gebildeten Schnellbefestigung läßt sich der Kopf 52 rasch austauschen.
In der Platte 50 ist eine Heizung 59 angeordnet, um die mit PTFE überzogene Stirnfläche der Platte 50, die die Aufnahme¬ fläche 57 für das Schließelement 15 bildet, auf einem Tempe¬ raturniveau zu halten, mit dem ein auf die Aufnahmefläche 57 aufgelegtes Schließelement 15 so weitgehend zum Erweichen ge¬ bracht bzw. klebrig gemacht werden kann, daß es an der stirn¬ seitigen Innenfläche 37 des Behälters 1 unter entsprechender Druckanwendung (Preßstempel nicht dargestellt) angeklebt wird. Über mit Unterdruck beaufschlagbare Bohrungen 56 in der Plat- te 50 läßt sich das auf die Aufnahmefläche 57 aufgelegte Schließelement 15 festhalten.
Im übrigen ist die Funktion dieser zweiten Heiz- und Preßvor¬ richtung und ebenso der damit durchführbare Arbeitstakt des Einklebens des Schließelementes 15 ähnlich wie im Falle der vorbeschriebenen ersten Heiz- und Preßvorrichtung, so daß auf eine weitergehende Beschreibung verzichtet wird.
Erläuterungsbedürftige Bezugszeichen in Fig. 11 und 12:
15 - PE-Folie
47 - PTFE
40 - Ferritisches Metall
1 - Karton PE-beschichtet
38 - Werkstoff: Keramik/Kunststoff
43 - Preßstempel
44 - Induktionsspule zur Verfügung stehende Heizzeit 0 , 4 sec .

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verf hren zum Verschließen einer Ö fnung eines rohr- förmigen Behälters, der insbesondere für Flüssigkeiten bestimmt ist und aus mindestens einseitig siegelfähig beschichtetem Papier- bzw. Kartonmaterial besteht, wobei eine Öffnungswandung, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behälters durch eine oder mehrere Randfaltlinien von der Behälter¬ wandung abgeteilt wird und die Öffnung des Behälters ringsum umgibt, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien nach innen sowie aufeinander- gefaltet und bereichsweise miteinander verklebt wird, und wobei die Verklebung beim späteren öffnen des Verschlusses durch Hochziehen mindestens von Teilen der Öffnungswandung gelöst werden kann, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die auf- einandergefalteten Bereiche der Öffnungswandung durch vom Behälterinnern her erfolgendes Einkleben mindestens eines folienhaften Schließelementes, das auch durch Auftragen bzw. Aufsprühen od. dgl. einer Klebschicht gebildet werden kann, miteinander verklebt werden, wobei die inneren Faltkanten der zuerst einwärts gefalteten Bereiche durch das Schließelement derart mit den angrenzenden Bereichen abdichtend verbunden werden, daß zumindest der oder die beim Öffnen des Verschlusses als erste hochge¬ zogenen Bereiche durch Einreißen des Schließelementes längs der entsprechenden inneren Faltkanten von den Nachbarbereichen lösbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei vier Seiten, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behäl¬ ters durch viereckig verlaufende Randfaltlinien von der Behälterwandung abgeteilt werden und die Öffnung des Behälters ringsum umgeben, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien sowie einem Dreieckmuster aus schrägen Faltlinien auf den Seiten folgend nach innen sowie aufeinandergefaltet und miteinander verklebt werden und beim späteren Öffnen des Verschlusses durch Hochziehen und gegebenenfalls Lösen der Verklebung einer Seite ein Ausgießer aus dieser Seite gebildet werden kann, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Seiten in der aufeinandergefalteten Lage durch vom Behälter¬ innern her erfolgendes Einkleben mindestens eines folienhaften Schließelementes, das auch durch Auf- tragen bzw. AufSprüchen od. dgl. einer Klebschicht gebildet werden kann, miteinander verklebt werden, wobei insbesondere die inneren Faltkanten der zuerst einwärts gefalteten Seiten durch das Schließelement derart mit den angrenzenden Bereichen der später . gefalteten Seiten verbunden werden, daß zumindest die beim Öffnen des Verschlusses als erste hochge¬ zogene Seite durch Einreißen des Schließelementes längs der entsprechenden inneren Faltkanten von den Nachbarseiten lösbar ist.
3. Verf hren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n¬ z e i c h n e t, daß ein Schließelement aus siegelbarer Folie oder aus einem mit mindestens auf einer Seite siegel fähiger Folie beschichtetem z.B. PE-beschichtetem Material verwendet und durch Erhitzen des Schließelementes und durc Andrücken der zu versiegelnden Behälterinnenflächen auf das Schließelement eingeklebt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mit dem Schlie߬ element die Innenfläche der verschlußseitigen Stirnseite des Behälters erfaßt wird, zumindest aber die Faltkan¬ tenbereiche, zum Verbinden und Abdichten aneinander angrenzender Bereiche bzw. Seiten.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ecken der Behälterinnenseite abgedichtet werden, vorzugsweise durch Erhitzen und Anpressen, und die die verbleibenden Bereiche gleichzeitig durch Einkleben des Schließelementes abgedichtet werden, wobei ein Schließelement mit kleinerer Fläche, als der Größe der Behälterinnenfläche entspricht, verwendet werden kann.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das aus PE- Folie oder PE-beschichtetem Material bestehende Schlie߬ element auf die freie Stirnfläche eines Dorns aufgelegt, dort erhitzt und an die Innenflächen der vier aufein- andergefalteten Seiten des Behälteroberteils, also an die stirnseitige Innenfläche des Behälteroberteils, an¬ gedrückt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß nach dem Aufziehen des rohrformigen, beidseiti offenen Behälters auf den Dorn und nach dem Auflegen des Schließelementes auf die freie Stirnfläche des Dorns das Behälteroberteil zugefaltet wird und das Schließelement nun oder bereits während des Zufaltens erhitzt und unter Druck, der außen auf die stirnseitige Außenfläche des Be¬ hälteroberteils und von innen mit dem Dorn auf die stirn¬ seitige Innenfläche des Behälteroberteils ausgeübt wird, auf diese Innenfläche geklebt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruc 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Dornkopf (38) aus Isolierstoff wie Keramik oder Kunst¬ stoff besteht, dessen Stirnfläche (39) mit einem äußerst feinen Überzug (40) aus ferritischem metallischen Mate- rial beschichtet ist, der mit einer antiadhasiven Schicht z.B. mit einer PTFE-Haut (41) überzogen ist, und daß zum Anpressen der Stirnseite des Behälters (1) an die Stirn¬ flächen (39) des Dornkopfes, auf die das Schließelement (15) auflegbar ist, ein Preßstempel (43) vorgesehen ist, in dem eine Induktionsspule (44) zum äußerst kurzzeitigen induktiven Erhitzen des ferritisch metallischen Überzugs (40) des Dornkopfes (38) angeordnet ist, oder daß sich am Dornkopf (38) statt des Überzugs (40) eine elektrisch mittels Stromimpuls erwärmbare Metallplatte befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t durch mit Unterdruck beaufschlagbare Bohrungen (45) in der Stirnfläche des Dornkopfes (38) zum Festhalten des Schließelementes (15) .
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine zum Erhitzen des Schließelementes (15) beheizbare, außen mit einer antiadhasiven Schicht z.B. mit PTFE überzogene und vorzugsweise aus Leichtmetall wie Aluminium bestehend Platte (50) stirnseitig den Dorn (58) abschließt und die Stirnfläche der Platte (50) die Aufnahmefläche (57) für das Schließelement (15) vor und während des Einklebens bildet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Platte (50) mit dem Kopf (52) mittels einer Schnellbefestigung (54, 55) leicht von dem Dorn (58) lösbar und damit schnell austauschbar ist.
12. Verschluß zum Verschließen einer Öffnung eines rohrförmigen Behälters, der insbesondere für Flüssig¬ keiten bestimmt ist und aus mindestens einseitig siegel¬ fähig beschichtetem Papier- bzw. Kartonmaterial besteht, wobei eine Öffnungswandung, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behälters durch eine oder mehrere Randfaltlinien von der Behälterwandung abgeteilt wird und die Öffnung des Behälters ringsum umgibt, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien nach innen sowie aufeinandergefaltet und bereichsweise miteinander verklebt wird, und wobei die Verklebung beim späteren Öffnen des Ver¬ schlusses durch Hochziehen mindestens von Teilen der Wandung durchtrennbar ist, insbesondere wenn die Öffnung des rohrformigen Behälters in quadra¬ tischer oder rechteckiger Anordnung von vier Seiten gebildet wird, die im Bereich der zu verschließenden Öffnung des Behälters durch viereckig verlaufende Randfaltlinien von der Behälterwandung abgeteilt werden und die Öffnung des Behälters ringsum um¬ geben, zur Bildung eines Verschlusses längs der Randfaltlinien sowie einem Dreieckmuster aus schrägen Faltlinien auf den Seiten folgend nach innen sowie aufeinandergefaltet und miteinander verklebt werden und beim späteren Öffnen des Verschlusses durch
Hochziehen und gegebenenfalls Lösen der Verklebung einer Seite ein Ausgießer aus dieser Seite gebildet werden kann, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß auf die Innenfläche der verschlußseitigen Stirn- seite des Behälters, die durch die innen freiliegen¬ den Bereiche der aufeinandergefalteten Öffnungswandung bzw. der aufeinandergefalteten Seiten gebildet ist, ein beim Öffnen des Verschlusses durch Hochziehen mindestens eines Teils der Öffnungswandung oder der aufeinandergefalteten Seiten durchtrennbares folienhaftes Schließelement, das auch aus einer aufgebrachten Klebschicht bestehen kann, das Behälter¬ innere verschlußseitig abdichtend aufgeklebt ist.
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