<Desc/Clms Page number 1>
Verpackung und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackung, die aus einer äusseren Hülle aus Karton oder einem ähnlichen steifen und faltbaren Material sowie einem in dieser Hülle eingeschlossenen, das Füllmaterial enthaltenden Sack aus einer flexiblen, schweissbaren Plastikfolie besteht, wobei die äussere Hülle die
Form eines Rohres mit einem Boden und einer oberen, über der Öffnung des Rohres zusammengefalteten
Randzone aufweist und der innere Sack einen dem inneren Umfang der Hülle entsprechenden Aussenum- fanghatund zumindest ein Teil der Aussenseite der Sackwand innerhalb der Randzone der äusseren Hülle an der Innenwand des Rohres eng anliegt und haftet. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Her- stellung dieser Verpackung.
Beim Verpacken von fliessenden, flüssigen Füllmaterialien müssen die Eigenschaften der Verpackung sowie des Verpackungsmaterials derart gewählt werden, dass hinsichtlich Dichtheit und Festigkeit volle
Sicherheit erreicht wird. Verpackungen für Flüssigkeiten werden seit langer Zeit aus einem Verpakkungsmaterial gefertigt, das zumindest zwei Schichten enthält, nämlich eine flüssigkeitsdichte Schicht inder Nähe des Füllmaterials, z. B. Polyäthylen, und eine Schicht aus steifem Papier, Karton, Metallfolie od. dgl., die auf der Aussenseite angeordnet ist. Um die Herstellung von Verpackungen zu vereinfachen, sind die flüssigkeitsdichte Schicht und die steife Packungsschicht im voraus aneinander ange- bracht, worauf das so hergestellte Folienmaterial zu Packungen geformt wird.
Es ist auchbekannt, Packungen zu verwenden, in denen Abdichtung und mechanische Festigkeit des Verpackungsmaterials durch zwei getrennte Schichten von Verpackungsmaterialien erreicht werden, von denen nicht jedes die Forderungen nach mechanischer Festigkeit oder Dichtheit erfüllt, die aber gute Ergebnisse liefern, wenn sie kombiniert werden. Diese Packungen, welche aus einem frei stehenden, inneren Sack aus Plastikmaterial und einer äusseren Hülle aus steifem Material bestehen, in welcher der Sack angeordnet ist, haben jedoch gewisse Nachteile gezeigt. So hat sich herausgestellt, dass die Öffnung des Sackes, durch die das Füllmaterial ausgegossen wird, in vielen Fällen zu flexibel ist, so dass der Strahl des Füllmaterials schwer beherrscht wird und sich dadurch ein Verspritzen ergibt.
Darüber hinaus ist es schwierig, den Sack an der äusseren Hülle zu fixieren, um zu verhindern, dass die Ausguss- öffnung des Sackes in die Hülle einsinkt, wenn die Packung nur zum Teil gefüllt ist.
Das Verschliessen einer Packungshülle durch balgförmiges Falten ist an sich von einer Vielzahl von verschiedenen Verpackungstypen bekannt, die für flüssige Füllmaterialien bestimmt sind. Diese Verpackungstypen sind aber nicht mit einem inneren Sack aus Plastikmaterial versehen, sondern z. B. durch Imprägnieren mit Wachs dicht gemacht.
Die Nachteile dieser bekannten Verpackungen werden durch Verwendung einer erfindungsgemässen Verpackung beseitigt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die schmale Zone, längs der der innere Sack verschlossen ist, ausserhalb der äusseren Hülle liegt und durch den Flügel am oberen Ende der äusseren Hülle flachgedrückt gehalten wird.
Durch die Erfindung wird ein erheblicher Vorteil gegenüber dem bisher Bekannten erreicht. Die erfindungsgemässe Ausbildung des Verschlusses sowie der diesen Verschluss enthaltenden Fläche der Verpackung ermöglicht nicht nur den Einsatz von Verpackungsmaschinen mit sehr grosser Kapazität, da der innere Sack auf einfache Weise zwischen den bei der balgförmigen Faltung gebildeten Flügeln eingequetscht werden kann, die von der Oberseite des Behälters wegstehen, sondern ergibt zugleich auch eine
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
tet, bis der Punkt 16 der Faltung längs der Faltlinie 10 liegt.
Ausserdem werden die gegenüber- liegenden, rechteckigen Wandstreifen 6 über dem Rohr einwärts gefaltet, während gleichzeitig die beiden verbleibenden Wandstreifen längs den Faltlinien 8 und 9 gefaltet werden, um drei dreieckige
Lappen zu bilden, von denen jene zu beiden Seiten des mittleren Lappens, der durch die Linien 8, 9 und 4 begrenzt wird, über diesen mittleren Lappen gefaltet werden. Die in Fig. 3 gezeigte Hülle 1 ist mit einer im wesentlichen ebenen Oberseite versehen und mit einem Flügel 21, der von der Ober- seite wegsteht und durch die balgförmig gefaltete Randzone 5 gebildet ist. Es ist jedoch auch mög- lich, eine giebelförmige Oberseite herzustellen, indem der Winkel zwischen den Faltlinien 8 und 9 verringert wird, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit etwa 900 gewählt wurde. Dieser
Winkel gibt eine ebene Oberseite.
Beim Schliessen des Rohrendes wird nicht nur die Randzone 5 des Rohres, sondern auch der an dem Rohr befestigte Sack 2 balgförmig gefaltet und im gefalteten Zustand durch dieTeile des Sackes 2 befestigt, die von dem Flügel 21 der Hülle wegstehen, indem er mit einer sich im we- sentlichen parallel zum Rand des Flügels erstreckenden Naht 17 verschlossen wird. Damit sich die Punkte 16 der Falten beim balgförmigen Zusammenfalten nicht treffen, wenn die Packung verschlossen ist, müssen jene Streifen der Randzone 5, welche die Faltlinien 10 zur Erleichterung der Faltung enthalten, in Umfangsrichtung kürzer als die Randzonenstreifen 5 sein, die nicht gefaltet werden sollen ; auf keinen Fall dürfen sie länger sein.
Es ist nicht erforderlich, dass der in Fig. 3 gezeigte Flügel 21 von der Packungswand vorsteht.
Zweckmässig wird der Flügel auf den Wandstreifen 6 umgelegt. So entsteht die in Fig. 4 dargestellte Packung mit im wesentlichen ebener Oberseite.
Damit der Flügel 21 in der umgebogenen Lage hält, muss er an dem Wandstreifen 6 befestigt werden. Diese Befestigung kann natürlich durch Kleben mit üblichem Klebstoff ausgeführt werden, doch ist es in Anbetracht der Tatsache, dass die Packungen in Verpackungsmaschinen grosser Kapazität ausgeführt werden, wichtig, dass die Verbindung des Flügels mit dem Wandstreifen 6 rasch eine solche Festigkeit erreicht, dass der Flügel in der bei der Faltung eingenommenen Lage ohne mechanische Unterstützung von aussen verbleibt. Um eine rasche Fixierung des Wandstreifens der Hülle l und des Flügels zu ermöglichen, kann die Hülle mit einem äusseren Überzug von thermoplastischem Material, z. B.
Polyäthylen, versehen sein, der die Eigenschaft besitzt, durch Wärmebehandlung an einer andern Polyäthylenfläche unter Bildung einer dichten Verbindung zu haften, die sehr fest ist und sehr rasch stabil wird. Der Polyäthylenüberzug ist überdies flüssigkeitsdicht und schützt infolgedessen die Hülle der Pakkung wirksam gegen äussere Feuchtigkeit.
Die oben beschriebene Packung wird in der Weise hergestellt, dass die Hülle 1 durch Formen einer ebenen Materialbahn zu einem Rohr mit rechteckigem Querschnitt vorgefertigt und mit einem Boden beliebiger Konstruktion versehen wird. Weiters wird ein Faltlinienmuster von dem oben beschriebenen Aussehen in der Rohrwand ausgeführt. Das so hergestellte Rohr, das die Hülle 1 bilden soll, wird unter eine ringförmige Ziehdüse gestellt, durch welche ein Schlauch 20 aus dünnem, schweissbarem Plastikmaterial gezogen wird. An seinem unteren Ende wird der gezogene Schlauch 20 durch eine Schweissnaht 17 verschlossen, die sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schlauches 20 erstreckt. In dem gezogenen Schlauch 20 befindet sich Füllmaterial, das durch ein Füllrohr 19 zugeführt wird. das konzentrisch zur Ziehdüse angeordnet ist.
Gleichzeitig wird der Schlauch mit Hilfe des Gewichtes des Füllmaterials selbst in die rohrförmige Hülle 1 eingeschoben. Da das Einschieben des Schlauches 20 in die Hülle 1 beginnt, bevor er die bestimmte Menge von Füllmaterial aufgenommenhat, bestehen beim Einschieben des Schlauches in die Hülle keine Schwierigkeiten. Der Schlauch nimmt zwar selbst nicht denselben Querschnitt wie die Hülle 1 an, doch nimmt der untere Teil des Schlauches 20 die Form der rohrförmigen Öffnung an, da er beim Einschieben nur eine verhältnismässig kleine Menge Füllmaterial aufgenommen hat. Wenn der Aussenumfang des Schlauches 20 im wesentlichen mit dem Innenumfang der Hülle 1 übereinstimmt, wird dann automatisch der Querschnitt der Hülle 1 erreicht.
Sobald sich der Schlauch 20 durch das Gewicht des Füllma- terials vollständigin die Hülle l gesenkt hat, wird eine so grosse zusätzliche Menge Füllmaterial zugeführt, dass der Druck des Füllmaterials den Schlauch gegen die Innenwand der Hülle presst. Vorher oder gleichzeitig mit dem letzten Füllvorgang wird eine Haftzone 14 der Randzone 5, die sich in Umfangsrichtung des Rohres schliesst, so weit erhitzt, dass der gegen diese Zone 14 gedrückte Schlauch 20 zum Schmelzen gebracht wird und längs eines Teiles seiner Oberfläche an der Innensei- te der Hülle an dieser Zone haftet. Um einen guten Kontakt zwischen der erwärmten Haftzone 14 und dem Schlauch 20 sicherzustellen, ist es empfehlenswert, z. B.
Luft zuzuführen, damit der
<Desc/Clms Page number 4>
Schlauch 20 unter einem inneren Druck über Atmosphärendruck zwischen 0,001 und 1 atü, vorzugs- weise 0, 01 und 0, 1 atü, gehalten wird.
Die zwischen dem Schlauch 20 und der Hülle 1 gelegene Zone, die an der Innenseite der Randzone 5 haften soll, kann entweder nur nach dem vollständigen Einschieben des Schlauches 20 indieHülle 1 erhitzt oder schon vorgewärmt werden. In letzterem Fall muss der Schlauch 20 beim Einschieben indieHülle l natürlich vor der Berührung mit der erwärmten Haftzone 14 geschützt werden, da der Schlauch 20 sonst an der Zone 14 haften würde, ohne zuerst vollständig in die Hülle 1 eingeschoben zu sein.
Um die Oberflächenberührung zwischen der Schlauchwand und der erwärmten Zone 14 zu verhindern, kann ein Schirm über dem Bereich 14 angeordnet werden, während der Schlauch 20 in die Hülle 1 eingeschoben wird. Wenn der Schlauch 20 vollständig eingeschoben ist, wird der Schirm entfernt, die Wand des Sackes kommt mit der erwärmten Zone 14 in Berührung und wird fixiert. DieHaftzone 14 der Randzone 5 des Rohres kann z. B. durch Heissluft erwärmt werden, die gegen die Innenseite des Rohres geblasen wird, oder durch geheizte Klauen, die gegen die Aussenseite des Rohres gedrückt werden. Es ist natürlich auch möglich, das Zuführen der Wärme zur Haftzone 14 aufzuschieben, bis der Schlauch 20 vollständig in die Hülle 1 eingebracht ist.
In diesem Fall muss die Wärme jedoch von aussen zugeführt werden und durch die Rohrwand gelangen, was eine verhältnismässig lange Anheizzeit und folglich eine längere Gesamtzeit für die Herstellung der Packung bedingt.
Wenn der Schlauch 20 in die Hülle 1 eingebracht und an ihr längs der Haftzone 14 befestigt, sowie mit der entsprechenden Menge Füllmaterial gefüllt ist, werden die oberen Wandteile der Hülle 1 durch Falten der Wandstreifen 6 und der Randzonenstreifen 5 über dem Querschnitt des die Hülle 1 bildenden Rohres verschlossen. Dieser Schliessvorgang ist in Fig. 7 gezeigt und wird mit Hilfe üblicher Falteinrichtungen ausgeführt. Wenn die Wandstreifen 6 nach unten in eine Ebene gefaltet sind und die Randzonenstreifen 5 zu einem Flügel 21 vereinigt sind, wird der gefaltete Schlauch 20 längs der Linie 17 verschlossen. Hierauf wird der aus dem unteren Teil des Schlauches 20 gebildete, inderHülle 1 eingeschlossene Sack 2 durch einen Schnitt durch die Schweisszone 17 vom Schlauch 20 abgetrennt, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Nachdem der Flügel 21 auf die ebene Wand 6 umgelegt und an dieser Wand durch eine leicht zu lösende Warmschweissung befestigt wurde, besitzt die Packung das in Fig. 4 gezeigte Aussehen und ist sodann für die Verteilung fertig.
Die balgförmige Faltung 16 kann natürlich im flachen Zustand verklebt oder an der Aussenseite des Flügels 21, wo sich die Flächen der Balgfalten 16 gegenüberliegen, verschweisst werden, da die Faltung zufolge der elastischen Eigenschaften des Packungsmaterials eine natürliche Tendenz zum Öffnen besitzt. Es ist jedoch in diesem Fall darauf zu achten, dass der verschweisste oder geklebte Bereich nur in dem oberhalb des Öffnungssclüitzes 15 gelegenen Teil des Flügels 21 liegt, da die Öffnung der Packung sonst nicht auf normale Weise entfaltet werden kann.
Die oben beschriebene Packung ist auch zur Verwendung als Verpackung von sterilen Produkten, wie sterilisierte Milch, geeignet, da das Wandmaterial des Sackes 2 für Bakterien undurchlässig ist und die Hülle einen guten Schutz gegen mechanische Einflüsse auf den Sack 2 bietet, die eine Beschädigung des Sackes und Gefährdung der bakteriensicheren Eigenschaft der Packung bewirken könnten, ohne dass die flüssigkeitsdichten Eigenschaften beeinträchtigt werden. Auch die Art der Herstellung und Füllung der Packung ist für die Verwendung als Verpackung steriler flüssiger Produkte vorteilhaft.
Wenn ein steriles Produkt verpackt werden soll, müssen gewisse Massnahmen beachtet werden. So ist zuerst der gezogene Schlauch 20 zu sterilisieren. Das wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass der Schlauch längs seines unteren Endes verschlossen wird und der Raum zwischen der Ziehdüse und dem ververschlossenen Schlauch der Wirkung von heissem Dampf oder einem andern sterilisierenden Medium ausgesetzt wird. Nachdem dieser Raum gut sterilisiert wurde, wird die Sterilität des Innenraumes des Schlauches durch die Ziehtemperatur des Schlauches automatisch aufrechterhalten, die so hoch ist, dass alle Bakterien und in der Plastikmasse vorhandenen Mikroorganismen zerstört werden und keine neuerliche Infektion des Schlauches 20 stattfinden kann, da sein unteres Ende immer verschlossen ist.
Das sterile Produkt wird dem innen sterilen Schlauch 20 durch das Füllrohr 19 zugeführt, das selbstverständlich auch vor Beginn des Füllvorganges sterilisiert werden muss. Nachdem der innen sterile Schlauch 20 in die Hülle 1 eingebracht, mit sterilem Füllmaterial gefüllt und durch eine bakteriensichere Naht 17 verschlossen wurde, befindet sich das Füllmaterial in einer bakteriensicheren Packung. Das sterile Füllmaterial wird bei keiner Gelegenheit während des Verpackungsprozesses der Gefahr ausgesetzt, mit einer Oberfläche oder durch Bakterien verseuchten Atmosphäre in Berührung
<Desc/Clms Page number 5>
zu kommen.
Es ist ersichtlich, dass dieses Verfahren im Vergleich zu andern Verfahren, bei denen der Verpak- kungsvorgang in einem besonders sterilen Raum ausgeführt werden muss, wo es schwierig ist, absolute
Sterilität zu garantieren, beachtliche Vorteile besitzt.
Diehiersowohl bei der Packung als auch bei dem Verfahren zu ihrer Herstellung gezeigten und be- schriebenenAusführungsformen haben sich vom funktionellen wie auch ökonomischen Standpunkt als be- sonders vorteilhaft erwiesen. Natürlich ist es möglich, sowohl die Packung als auch das Verfahren zu ihrer Herstellung innerhalb des Rahmens der Erfindung abzuändern. So ist es möglich, jedoch weder praktisch noch notwendig, den inneren Sack längs grösserer Bereiche der Innenwand der Packungshülle ) zu befestigen, als in dem Ausführungsbeispiel durch die Haftzone 14 gezeigt wurde. Weiters ist es selbstverständlich nicht notwendig, die Wandteile 6 so weit über den Querschnitt der Hülle einzu- falten, dass eine ebene Deckwand gebildet wird.
Das Verschliessen des inneren Sackes längs einer Zone 17 ausserhalb des Flügels 21 hat einen absolut praktischen Grund, da es leichter ist, eine wirksame Abdichtung zwischen Plastikschichten allein i zu schaffen, als zwischen Plastikschichten, die auf beiden Seiten von wärmeisolierenden Kartonschich- ten umgeben sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Sack 2 längs einer Zone innerhalb des Flügels 21 zu verschliessen, doch besitzt diese Methode gewisse Nachteile und wurde daher bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht verwendet.
Manchmal wird es schwierig sein, die Rohrwand so zu erwärmen, dass der Schlauch an der Rohr- wand haftet, ohne dass die Schlauchwand zerstört wird, da sie leicht durchschmelzen kann, wenn sie zu dünn ist. Darum könnte es notwendig sein, den Schlauch an der Innenseite der Rohrwand durch ein
Klebemittel zu befestigen. Da es fast unmöglich ist, für diesen Zweck gewöhnlichen Klebstoff zu ver- wenden, wurde versucht, warmschmelzenden Klebstoff zu benutzen, der durch Hitze aktiviert wird.
Zufolgeder Tatsache, dass der heissschmelzende Klebstoff durch Hitze aktiviert wird, kann die erwähnte Massnahme zum Befestigen des Schlauches an der Rohrwand sogar ausgeführt werden, wenn das Be- festigen mittels heissschmelzenden Klebstoffes erreicht wird. Das Ausmass der Erwärmung muss aber selbstverständlich den Eigenschaften des Materials angepasst werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verpackung, die aus einer äusseren Hülle aus Karton oder einem ähnlichen steifen und faltbaren
Material sowie einem in dieser Hülle eingeschlossenen, das Füllmaterial enthaltenden Sack aus einer flexiblen, schweissbaren Plastikfolie besteht, wobei die äussere Hülle die Form eines Rohres mit einem
Boden und einer oberen, über der Öffnung des Rohres zusammengefalteten Randzone aufweist und der innere Sack einen dem inneren Umfang der Hülle entsprechenden Aussenumfang hat und zumindest ein Teilder Aussenseite der Sackwand innerhalb der Randzone der äusseren Hülle an der Innenwand des Roh- res eng anliegt und haftet, dadurch gekennzeichnet, dass die schmale Zone (17), längs der
EMI5.1
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.