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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verpackung, die aus
Bahnmaterial hergestellt wird, sowie auf ein Verfahren zu deren
Herstellung.
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Bei
dem Verpacken von verderblichen Gütern wie z.B. Lebensmitteln
ist es bekannt, diese in Verpackungen einzupacken, die in einer
Verpackungsmaschine aus Folienbahnen durch Tiefziehen hergestellt
werden.
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Bei
solchen Verpackungen besteht die Anforderung, eine zuverlässige und
dichte Verpackung bereitzustellen, die eine lange Haltbarkeit des
Inhalts gewährleistet
und dabei ein ansprechendes Aussehen für den Verkauf und eine einfache
Handhabung für
den Verbraucher bietet. Um die Haltbarkeit der verpackten Güter zu erhöhen, werden
die Verpackungen vor dem Versiegeln bei den bekannten Verfahren
evakuiert und mit einem Austauschgas wie z.B. CO2 befüllt.
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Solche
Verpackungen werden oftmals zum Verpacken von Lebensmitteln verwendet,
die bereits vorportioniert sind, wie z.B. in Scheiben geschnittener
Käse oder
in Scheiben geschnittene Wurst. Besonders in Zeiten kleiner werdender
Haushalte wird der Inhalt solcher Verpackungen oft nicht zu einem bestimmten
Zeitpunkt vollständig
konsumiert, sondern es wird nur ein Teil des Inhalts entnommen und der
Rest soll zu einem späteren
Zeitpunkt entnommen werden. Dies führt zu dem Bedürfnis, wiederverschließbare Verpackungen
herzustellen.
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Aus
der
EP 994 021 A1 ist
ein Verfahren zum Erzeugen einer Verpackung bekannt, bei dem ein Verpackungsoberteil
und ein Verpackungsunterteil aus einer einzigen Folienbahn hergestellt
werden. Nach dem Befüllen
des Verpackungsunterteils wird das Verpackungsoberteil über das
Verpackungsoberteil geklappt, wobei zwischen den beiden Teilen eine Knickstelle
erzeugt wird, die als eine Art Scharnier dient. Anschließend werden
Verpackungsoberteil und Verpackungsunterteil miteinander versiegelt.
Da das Verpackungsoberteil und das Verpackungsunterteil aus derselben
Folienbahn erzeugt werden, ist es bei der Verpackung nicht möglich, unterschiedliche Materialien
für diese
beiden Teile zu verwenden. Es ist jedoch oft z.B. ein durchsichtiges
Verpackungsoberteil und ein farbiges Verpackungsunterteil gewünscht. Außerdem ist
es oft notwendig, z.B. das Verpackungsunterteil aus einer dicken
Folie herzustellen, wohingegen für
das Verpackungsoberteil eine dünnere
Folie ausreichend wäre.
Da beide aus derselben Folienbahn erzeugt werden, wird somit auch
für das
Verpackungsoberteil die teurere dicke Folie verwendet, was nachteilig
für die
Herstellungskosten ist.
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Aus
der
EP 652 155 A1 ist
ein Verfahren zum Erzeugen einer Verpackung bekannt, bei dem ebenfalls
das Verpackungsoberteil und das Verpackungsunterteil aus derselben
Bahn gefertigt werden. Um einen hermetischen Verschluss zu erzielen,
wird eine zweite Folienbahn zwischen Verpackungsunterteil und Verpackungsober teil
eingebracht und aufgesiegelt. Auch dieses Verfahren weist den Nachteil
auf, dass für
das Verpackungsoberteil und das Verpackungsunterteil zwangsläufig dasselbe
Material verwendet wird.
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Ferner
sind Verpackungen bekannt, bei denen das Verpackungsoberteil und
das Verpackungsunterteil jeweils aus separaten Folienbahnen hergestellt
sind und diese anschließend
durch Versiegeln miteinander verbunden werden. Bei diesen Packungen
können
unterschiedliche Folienmaterialien für das Verpackungsoberteil und
das Verpackungsunterteil verwendet werden. Bei den bekannten Packungen
erfolgt eine Versiegelung zwischen dem Verpackungsoberteil und dem
Verpackungsunterteil entlang einer umlaufenden Kontur. Bei diesen
Verpackungen erfolgt entweder beim erstmaligen Öffnen eine vollständige Trennung
von Verpackungsoberteil und Verpackungsunterteil oder die Versiegelung
wird entlang mehreren Seiten gelöst
und verbleibt auf einer Seite der Verpackung. In dem Fall, dass
die Versiegelung auf einer Seite der Verpackung verbleibt, ergibt
sich das Problem, dass einerseits das Verpackungsoberteil gegenüber dem
Verpackungsunterteil nicht oft auf- und wieder zugeklappt werden
kann, ohne dass sich die Versiegelung löst, und andererseits beim Öffnen eine
Spannung auf der weiterhin versiegelten Seite der Verpackung auftritt,
die verhindert, dass das Verpackungsoberteil gegenüber dem Verpackungsunterteil
in einer aufgeklappten Stellung verbleibt. D.h. die Verpackung klappt
immer unerwünscht
von selbst zu. Es ist also kein zuverlässiges wiederholtes Öffnen und
Schließen
der Verpackung möglich.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackung, sowie ein
Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, die es ermöglichen,
dass das Verpackungsoberteil und das Verpackungsunterteil unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen und dass ein zuverlässiges mehrmaliges Öffnen und
Wiederverschließen
der Verpackung ermöglicht
ist, ohne dass sich die Verpackung in ih re Einzelteile auftrennt. Ferner
soll die Verpackung zuverlässig
in geöffneter Stellung
verbleiben.
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Die
Aufgabe wird durch eine Verpackung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein
Verfahren nach Anspruch 16 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
erfindungsgemäße Verpackung
weist den Vorteil auf, dass eine hermetische Versiegelung vor dem
ersten Öffnen
ermöglicht
ist und zudem unterschiedliche Materialien für das Verpackungsoberteil und
das Verpackungsunterteil verwendet werden können. Ferner kann die Verpackung
wiederholt zuverlässig
geöffnet
und geschlossen werden und es ist gewährleistet, dass die Verpackung
in einem geöffneten
Zustand verbleibt, wenn dies gewünscht
ist.
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Ferner
kann die Verpackung mit höherer
Produktivität
mit einer Tiefziehverpackungsmaschine hergestellt werden, als Verpackungen,
deren Verpackungsoberteil und Verpackungsunterteil aus einer einzigen
Bahn eines bahnförmigen
Materials hergestellt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
das Erzeugen der vorteilhaften Verpackung und gleichzeitig einen
produktiven Betrieb der Verpackungsmaschine.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten Zeichnungen.
Von den Figuren zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer geschlossenen Verpackung;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer geöffneten
Verpackung mit einem darin befindlichen Produkt;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer leeren geöffneten Verpackung;
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4 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Teils der geöffneten
Verpackung zur Erläuterung
des Klappmechanismus;
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5 eine
Seitenansicht der geschlossenen Verpackung;
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6 eine
Schnittansicht der geschlossenen Verpackung mit einem darin befindlichen
Produkt; und
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7 eine
schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine.
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 6 eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie
am besten in 3 zu sehen ist, besteht die
Verpackung 1 aus einem Verpackungsoberteil 2 und
einem Verpackungsunterteil 3. Das Verpackungsoberteil 2 ist
durch Tiefziehen aus einem ersten bahnförmigen Material in Form einer
thermoplastisch verformbaren Kunststofffolie geformt. Das Verpackungsunterteil 3 ist
durch Tiefziehen aus einem zweiten bahnförmigen Material in Form einer
zweiten thermoplastisch verformbaren Kunststofffolie geformt.
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Das
Verpackungsoberteil 2 weist einen ebenen umlaufenden Rand 20 auf,
der eine Konkavität oder
Mulde 21 umgrenzt, die dadurch gebildet ist, dass das Material
des Verpackungsoberteils 2 durch Tiefziehen zu einer Seite
von dem umlaufenden Rand 20 weg geformt ist. Weiterhin
ist auf einer Seite innerhalb des umlaufenden Randes 20 eine
Auswölbung 22 ausgebildet,
die in entgegengesetzter Richtung von dem umlaufenden Rand 20 weg
geformt ist. Die Auswölbung 22 weist
eine Seitenfläche 23 auf, die
sich im Wesentlichen in senkrechter Richtung von einer Seite des
umlaufenden Randes 20 weg erstreckt. Auf der Seitenfläche 23 ist
ein Vorsprung 24 ausgebildet. Die Mulde 21 des
Verpackungsoberteils 2 weist eine weitere Formgebung auf,
die im Wesentlichen an die Form eines zu verpackenden Produktes angepasst
ist. Sie kann auch Rillen oder Vorsprünge aufweisen, die die Steifigkeit
des Verpackungsoberteils 2 erhöhen.
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Das
Verpackungsunterteil 3 weist ebenfalls einen ebenen umlaufenden
Rand 30 auf, der eine Konkavität oder Schale 31 umgrenzt,
die dadurch gebildet ist, dass das Material des Verpackungsunterteils 3 durch
Tiefziehen zu einer Seite von dem umlaufenden Rand 30 weg
verformt ist, sodass das Verpackungsunterteil 3 im Wesentlichen
die Form einer Schale aufweist. Der Boden 32 der Schale 31 ist
mit Rillen 33 versehen, die die Steifigkeit des Verpackungsunterteils 3 erhöhen und
eine gewisse Gaszirkulation an das Produkt hin von unten ermöglichen. Es
kann auch eine weitergehende Formgebung vorgesehen werden, die an
die Form des zu verpackenden Produktes angepasst ist. Eine Seitenwand 34 der
Schale 31, die sich im Wesentlichen senkrecht zu dem umlaufenden
Rand 30 erstreckt, ist mit einer Einwölbung 35 zum Zusammenwirken
mit dem Vorsprung 24 versehen, wie am Besten in den 5 und 6 zu
sehen ist.
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Das
Verpackungsoberteil 2 und das Verpackungsunterteil 3 sind
so zusammengeführt,
dass der umlaufende Rand 20 des Verpackungsoberteils 2 und
der umlaufende Rand 30 des Verpackungsun terteils 3 flach
aufeinander liegen, wenn die Verpackung geschlossen ist, wie in
den 1, 5 und 6 dargestellt
ist. Wie in 6 dargestellt ist, greift der Vorsprung 24 des
Verpackungsoberteils 2 bei geschlossener Verpackung 1 in
die Einwölbung 35 des Verpackungsunterteils 3 ein.
Das Verpackungsoberteil 2 und das Verpackungsunterteil 3 schließen bei geschlossener
Verpackung einen Hohlraum 4 ein, in den ein Produkt 5 eingebracht
werden kann.
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Auf
der der Einwölbung 35 und
dem Vorsprung 24 gegenüberliegenden
Seite der Verpackung sind ein Abschnitt 20a des umlaufenden
Randes 20 des Verpackungsoberteils 2 und ein Abschnitt 30a des
umlaufenden Randes 30 des Verpackungsunterteils 3 fest
miteinander verschweißt,
wie in der vergrößerten Seitenansicht
in 4 für
eine geöffnete
Packung dargestellt ist. Fest verschweißt bedeutet, dass die erzeugte
Verbindung bei der normalen Verwendung der Verpackung nicht lösbar ist.
Ferner ist in dem umlaufenden Rand 30 des Verpackungsunterteils 3 auf
der Seite der festen Verschweißung eine
Schwächung 30b des
Materials vorgesehen. Die Schwächung 30b des
Materials ist durch eine Verringerung der Querschnittsfläche des
Materials in Richtung der Foliendicke gegeben. Diese Schwächung bedeutet,
dass das Material im Vergleich zu den anderen Seiten des umlaufenden
Randes geschwächt
ist. Ein Verbiegen oder Umknicken des Materials ist im Bereich der
Schwächung
gegenüber
den anderen Bereichen des Materials erleichtert.
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Die
Schwächung
des Materials ist in der dargestellten Ausführungsform durch eine Kerbe
bzw. Rille 30b in der Schweißnaht der festen Verschweißung zwischen
den Abschnitten 20a und 30a auf der Seite des
Verpackungsunterteils 3 gebildet. Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist die Kerbe durch ein Einschmelzen einer Vertiefung in die Unterseite des
Abschnitts 20a bei dem festen Verschweißen von Verpackungsoberteil 2 und
Verpackungsunterteil 3 zwischen den Abschnitten 20a und 30a gebil det.
Alternativ kann die Kerbe auch auf der Seite des Verpackungsoberteils 2 gebildet
sein.
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Im
Betrieb sind das Verpackungsoberteil 2 und das Verpackungsunterteil 3 zunächst bei
eingefülltem
Produkt entlang der umlaufenden Ränder 20, 30 miteinander
versiegelt und in dem Bereich der Abschnitte 20a und 30a unlösbar verschweißt, sodass das
Innere der Verpackung hermetisch verschlossen ist. Dabei kann die
Atmosphäre
im Inneren der Verpackung durch ein Schutzgas, wie z.B. CO2 oder ähnliches,
ersetzt sein, um ein Verderben des eingefüllten Produktes zu verhindern.
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Beim
erstmaligen Öffnen
der Verpackung wird die Versiegelung zwischen Verpackungsoberteil 2 und
Verpackungsunterteil 3 durch Auseinanderziehen von diesen
gelöst.
Um diesen Schritt zu erleichtern, sind bei der in den Figuren dargestellten
Ausführungsform
die der Seite der festen Verschweißung gegenüberliegenden Ecken 1a und 1b der
Verpackung speziell geformt, wie in den 1, 2 und 3 dargestellt
ist. Wie in 1 und 2 zu sehen
ist, weist das Verpackungsunterteil 3 in den Ecken 1a und 1b einen
Versatz 3a bzw. 3b auf, der bewirkt, dass das
Verpackungsunterteil 3 und das Verpackungsoberteil 2 bei
geschlossener Verpackung in den Ecken 1a und 1b nicht
vollständig
aufeinander liegen und somit von diesen ausgehend leicht auseinander
gezogen werden können.
Ein solcher Versatz kann alternativ an dem Verpackungsoberteil 2 ausgebildet
sein. Auf der Seite der festen Verschweißung lösen sich die Abschnitte 20a und 30a jedoch
nicht voneinander. Wie in 4 dargestellt
ist, ist durch die Schwächung
des Materials auf der Seite der festen Verschweißung ein Knickfalz gebildet,
der wie ein Scharnier ein Aufklappen der Verpackung ermöglicht.
In 4 ist zu sehen, dass die dargestellte Schwächung im
Bereich des Verpackungsunterteils 3 ein Abknicken in dessen
Material bewirkt.
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Bei
dem Wiederverschließen
der Verpackung klappt die Verpackung wieder um die Stelle der Schwächung zu.
Auf der gegenüberliegenden
Seite der Verpackung ist eine leichte elastische Verformung der
Seitenfläche 23 mit
dem Vorsprung 24 und der Seitenwand 34 mit der
Einwölbung 35 ermöglicht. Die
Verpackung kann so geschlossen werden, dass der Vorsprung 24 in
die Einwölbung 35 einrastet. Durch
diesen Einrastmechanismus wird die Verpackung sicher in der wiederverschlossenen
Stellung gehalten.
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Dadurch,
dass auf einer Seite des umlaufenden Randes die Schwächung des
Materials vorliegt, tritt in dem Material beim Öffnen nur eine geringe Spannung
auf. Aus diesem Grund verbleibt die Verpackung in der geöffneten
Stellung und klappt nicht von alleine ungewollt zu.
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Da
das Verpackungsoberteil 2 und das Verpackungsunterteil 3 aus
voneinander verschiedenen bahnförmigen
Materialien gebildet sind, können
z.B. unterschiedlich farbige Materialien gewählt werden oder ein Teil der
Verpackung kann durchsichtig gestaltet werden. Ferner können auch
unterschiedlich dicke Materialien verwendet werden und somit kann die
Verpackung gleichzeitig kostengünstig
realisiert werden und an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden.
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Das
feste Verbinden und der Aufklappmechanismus ermöglichen ein häufiges Öffnen und Wiederverschließen der
Verpackung. Somit kann die Verpackung als Serviereinheit für Nahrungsmittel
zur portionsweisen Entnahme, wie z.B. von Käse oder Wurstwaren in Scheibenform,
von Stückware
in fester Form oder auch von Ware in streichfähiger Form usw., verwendet
werden. Durch das Verformen auch des Verpackungsoberteils 2 können in
der Verpackung Produkte aufgenommen werden, die aus dem Verpackungsunterteil 3 über den
umlaufenden Rand 30 nach oben hervorstehen.
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Weitere Ausführungsformen
und Abwandlungen
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Alternativ
zu der beschriebenen Ausführungsform
kann die Schwächung
des Materials zum Bilden eines Knickfalzes auch getrennt von der
festen Verschweißung
vorgesehen sein. So kann die Stelle der Schwächung auch zwischen der Schweißnaht der
festen Versiegelung und dem Hohlraum 4 angeordnet sein
und sich je nach den jeweiligen Erfordernissen in dem Material des
Verpackungsoberteils 2 oder des Verpackungsunterteils 3 befinden. Die
Schwächung
kann alternativ zu dem oben beschriebenen Einschmelzen auch durch
eine Perforation, eine Quetschung des Materials oder ähnliche Bearbeitung
erzeugt sein. Wichtig ist es jedoch, dass die Schwächung derart
ausgebildet ist, dass ein Aufklappen der Verpackung dadurch erleichtert
ist.
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Auch
der Einrastmechanismus, der bei der beschriebenen Ausführungsform
durch den Vorsprung 24 und die Einwölbung 35 gebildet
ist, die einen Hinterzug bilden, kann anders gebildet werden. Z.B.
kann ein Vorsprung an dem Verpackungsunterteil 3 ausgebildet
werden und eine dazu passende Einwölbung an dem Verpackungsoberteil 2.
Auch sind andere Rastmechanismen möglich, von Vorteil sind aber
Formgebungen, die sich in einem üblichen Tiefziehverfahren
erzeugen lassen. Der Rastmechanismus muss einen stabilen Wiederverschluss
erlauben. In der beschriebenen Ausführungsform befindet sich der
Rastmechanismus auf der der festen Verschweißung gegenüberliegenden Seite, was zu
einem besonders stabilen Verschluss führt, jedoch ist es auch möglich, einen
Einrastmechanismus seitlich anzuordnen.
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Es
kann auch eine Klebeschicht im Bereich der umlaufenden Ränder 20 und 30 zwischen
Verpackungsoberteil 2 und Verpackungsunterteil 3 eingefügt sein,
die eine dichtes Wiederverschließen der Verpackung nach dem Öffnen ermöglicht.
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Wichtig
für den
Wiederverschluss ist, dass eine Zuhaltung vorgesehen ist, die die
wiederverschlossene Verpackung geschlossen hält und ein ungewolltes Aufklappen
der Verpackung verhindert.
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Obwohl
die Verpackung der beschriebenen Ausführungsform einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt aufweist, kann sie je nach den Erfordernissen
auch andere Formgebungen aufweisen, z.B. dreieckig, mehreckig, rund,
oval etc. sein.
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Anhand
der 7 wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Verpackung
beschrieben.
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Wie
in 7 schematisch dargestellt ist, werden bei der
Verpackungsmaschine in einer Formstation 11 mittels Tiefziehen
Verpackungsoberteile 2 aus einem ersten bahnförmigen Material 6 in
Form einer thermoplastisch verformbaren Kunststofffolie erzeugt,
die von einer Folienrolle 9 abgezogen wird. In einer davor
angeordneten Formstation 10 werden mittels Tiefziehen Verpackungsunterteile 3 aus
einem zweiten bahnförmigen
Material 7 in Form einer thermoplastisch verformbaren Kunststofffolie
geformt, die ebenfalls von einer Folienrolle 8 abgezogen
wird. Anschließend
werden die Verpackungsoberteile 2 und die Verpackungsunterteile 3 zusammengeführt und
in einer Siegelstation 12 wird die wieder lösbare Versiegelung
entlang der umlaufenden Kontur der Verpackung erzeugt. Vor der Siegelstation 12 ist
eine Befüllstation
angeordnet, die in der Darstellung von 7 der Einfachheit
halber nicht gezeigt ist. In der Befüllstation werden die Verpackungen
mit Produkten befüllt
und eventuell werden die Verpackungen evakuiert und die Atmosphäre darin durch
Schutzgas ersetzt.
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Der
Siegelstation nachfolgend ist eine Schweißstation 13 angeordnet,
in der die feste Verschweißung
von Verpackungsoberteil 2 und Verpackungsunterteil 3 in
den Abschnitten 20a und 30a erzeugt wird und die
Schwächung
des Materials zum Erzeugen des Knickfalzes durchgeführt wird.
Anschließend
wird in einer Querschneidestation 14 eine Querschneidung
der Verpackungen durchgeführt und
in einer folgenden Längsschneidestation 15 werden
die erzeugten Verpackungen 1 vollständig aus dem bahnförmigen Material
herausgetrennt und auf einer Transportvorrichtung 16 in
Form eines Transportbandes abgesetzt.
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In
der dargestellten Ausführungsform
erfolgt das wieder lösbare
Versiegeln entlang der umlaufenden Kontur in der Siegelstation 12 und
anschließend gleichzeitig
das feste Verschweißen
und Erzeugen der Schwächung
als eingeschmolzene Rille bei einer höheren Temperatur und einem
höheren
Druck in der Schweißstation 13.
Diese beiden Schritte können
alternativ auch in einer Station kombiniert durchgeführt werden,
oder nacheinander in umgekehrter Reihenfolge. Das feste Verschweißen muss
dabei nicht durch Einbringung von thermischer Energie erfolgen, sondern
kann z.B. auch durch Ultraschallschweißung oder ähnliches erfolgen.
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Ferner
kann die Schneidung der Verpackung auch anders erfolgen, z.B. in
Form einer vollständigen
Stanzung in einem Schritt.
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Ebenso
kann die Schwächung
auch durch Erzeugen einer Perforation oder Quetschung, wie bezüglich der
Verpackung beschrieben ist, erzeugt werden. Dazu ist dann die Siegelstation 12 oder
die Schweißstation 13 entsprechend
ausgebildet oder es ist eine entsprechende separate Station vorgesehen.
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Mit
der beschriebenen Verpackungsmaschine ist die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ermöglicht
und es kann eine Verpackung erzeugt werden, die die Merkmale und
Vorteile der erfindungsgemäßen Verpackung
aufweist. Die einzelnen Stationen der Verpackungsmaschine sind dabei derart
ausgebildet, dass sämtliche
zuvor beschriebene Merkmale der Verpackung erzeugt werden können.