DE102010005019A1

DE102010005019A1 - Verfahren zur Behälterherstellung

Info

Publication number: DE102010005019A1
Application number: DE102010005019A
Authority: DE
Inventors: Rene 01917 Schmidt
Original assignee: Optipack 86850 GmbH; OPTIPACK GmbH
Current assignee: Optipack 86850 GmbH; OPTIPACK GmbH
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Behältern, bei dem ein ein erstes Material aufweisender Behälterteil mit einem ein zweites Material aufweisenden Behälterteil verbunden wird und eine Mehrzahl von so hergestellten zusammenhängenden Behältern unter Bildung von erstes Material und zweites Material aufweisenden Trennabfällen voneinander getrennt wird. Mindestens eines der Materialien wird im Bereich der Trennabfälle mit einer Markierung versehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Behältern, bei dem ein ein erstes Material aufweisender Behälterteil mit einem ein zweites Material aufweisenden Behälterteil verbunden wird und eine Mehrzahl so hergestellter Behälter unter Bildung von erstes Material und zweites Material aufweisenden Trennabfällen voneinander getrennt wird.
Derartige Verfahren zur Behälterherstellung sind aus dem Stand der Technik bekannt Üblicherweise wird dabei in einer Produktionslinie eine Mehrzahl von Behältern gleichzeitig hergestellt, indem die aus einer Bodenfolie hergestellten, zusammenhängenden Bodenteile der Behälter, die aus einem ersten Kunststoffmaterial wie Polystyrol (PS) bestehen können, mit den aus einer Deckelfolie hergestellten, zusammenhängenden Deckelteilen der Behälter verbunden werden, wobei die Deckelfolie aus einem zweiten Material, beispielsweise aus einem zweiten Kunststoffmaterial wie Polyethylenterephtalat (PET) oder aus Aluminium, besteht. Die Deckelteile werden üblicherweise mit den Bodenteilen verbunden, indem die Deckelfolie auf die noch zusammenhängenden Bodenteile aufgelegt und unter Verwendung von Siegellack auf Siegelränder der Bodenteile aufgesiegelt wird. Die Bodenteile können beispielsweise etwa kegelstumpfförmige Becherschalen sein und vor der Aufsiegelung der Deckelteile mit Inhalt, beispielsweise mit Nahrungsprodukten, befüllt werden. Durch die Verbindung eines Bodenteils mit einem Deckelteil wird der Inhalt des Behälters luftdicht eingeschlossen, wobei die Versiegelung durch das Abziehen der Deckelfolie von dem Bodenteil des Behälters durch den Verbraucher aufgebrochen werden kann.
Nach dem Verbinden der beiden Behälterteile werden die zusammenhängenden Behälter üblicherweise voneinander getrennt, indem die einzelnen Behälter ausgestanzt werden. Dabei entstehen neben den Behältern auch Trennabfälle aus den Bereichen von Deckelfolie und Bodenfolie, die zwischen den Behälterteilen liegen. Beispielsweise kann bei der Herstellung von Behältern, deren Deckelteile etwa die Form eines Achtecks oder die Form eines Kreises haben, aus geometrischen Gründen nicht die gesamte Deckelfolie zur Herstellung von Deckelteilen für Behälter genutzt werden, so dass beim Ausstanzen der Behälter Trennabfälle, so genannte Stanzabfälle, anfallen, die jeweils zweischichtig sind und aus Bodenfolie mit darauf aufliegender Deckelfolie bestehen. Zusätzlich können im Randbereich von Deckel- und Bodenfolie sogenannte Randstreifen als Trennabfälle anfallen, wobei auch die Randstreifen sowohl das erste Material als auch das zweite Material aufweisen können.
Die Trennabfälle können nicht direkt wiederverwertet werden, da sie sowohl Bestandteile aus dem ersten Material, beispielsweise Bodenfolienabfälle, als auch Bestandteile aus dem zweiten Material, beispielsweise Deckelfolienabfälle, aufweisen. Insbesondere wenn die Bodenfolie aus PS und die Deckelfolie zumindest teilweise aus PET besteht, ist vor einer Wiederverwertung eine zuverlässige Sortierung der Trennabfälle hinsichtlich deren Materialzusammensetzung notwendig, da bereits kleine Verunreinigungen durch PET beim Wiederverwerten von PS die Qualität des recycelten PS erheblich vermindern würden. Bekannte Sortierverfahren zur Sortierung der Trennabfälle haben sich als nicht ausreichend zuverlässig erwiesen, insbesondere wenn die Trennabfälle zwei verschiedene Kunststoffarten aufweisen. Dasselbe gilt für Behälterteile, die zumindest teilweise aus anderen Materialien wie Metallen, beispielsweise aus Aluminium bestehen. Auch in diesem Fall müssen Polystyrolbestandteile zuverlässig von Aluminiumbestandteilen separiert werden, damit die Trennabfälle, insbesondere die aus PS bestehenden Trennabfälle, aber auch die Aluminiumtrennabfälle wiederverwertet werden können.
Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Qualität eines zumindest teilweise aus bei der Behälterherstellung angefallenen, wiederverwerteten Trennabfällen hergestellten Materials zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung des bekannten Verfahrens zur Herstellung von Behältern gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eines der Materialien im Bereich der Trennabfälle mit einer Markierung versehen wird.
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass Trennabfälle nur schwer nach Materialzusammensetzung sortierbar sind, wenn die Bestandteile der Trennabfälle ähnlich geformt und/oder ähnlich gefärbt sind, insbesondere wenn die Trennabfälle zwei verschiedene Materialien aufweisen, die in ihrem chemischen Aufbau ähnlich sind wie zwei Kunststoffe. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß vorgesehen, eines der Materialien mit einer Markierung zu versehen, die in einem sich an das Abtrennen der Trennabfälle anschließenden Sortierverfahren eine Materialzuordnung der einzelnen Trennabfallbestandteile erleichtert. Die Unterscheidbarkeit von Trennabfallbestandteilen, die unterschiedliche Materialien aufweisen, wird so verbessert. Die Markierung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Abtrennung der Trennabfälle von den Behältern auf mindestens eines der Materialen aufgebracht werden. Beispielsweise kann ein Material gleichzeitig mit einer ohnehin vorgesehenen Bedruckung des Materials mit der Markierung versehen werden, wobei die Bedruckung bereits vor der Verbindung der beiden Behälterteile, ggf. in einer von der Verbindungseinrichtung getrennten Bedruckungseinrichtung geschieht. Die Markierung kann auch bereits bei der Herstellung eines der beiden Materialien auf das Material aufgebracht werden. Infolge der Markierung kann eine zuverlässigere und praktisch fehlerfreie Sortierung der Trennabfälle erfolgen, wodurch das aus wiederverwerteten Trennabfällen hergestellte Material eine bessere Qualität aufweist, da keine materialfremden Bestandteile für der Herstellung dieses Materials verwendet wurden.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Verfahren ein Sortierverfahren zum Sortieren von Bestandteilen der Trennabfälle hinsichtlich deren Materialzusammensetzung auf, wobei ein die Markierung zumindest teilweise aufweisender Trennabfallbestandteil in dem Sortierverfahren aussortierbar ist. Das Sortierverfahren schließt sich an die Trennung der Trennabfälle von den Behältern mittelbar oder unmittelbar an und kann durch eine automatische Sortiereinrichtung, beispielsweise in Form eines maschinellen Sortiersystems ausgeführt werden. Die Markierung ist derart gestaltet, dass sie von der Sortiereinrichtung detektierbar ist, so dass eine Aussortierung eines die Markierung aufweisenden Trennabfallbestandteils durch die Sortiereinrichtung möglich ist. Beispielsweise kann die Markierung in Form einer Farbmarkierung gebildet sein, wenn die Sortiereinrichtung Mittel zur Farbdetektion wie einen Farbsensor und Mittel zur Aussortierung eines die Farbmarkierung aufweisenden Trennabfallbestandteils aufweist.
Insbesondere bei der Herstellung von Behältern, deren aus dem ersten Material bestehender Behälterteil ein aus einer Bodenfolie aus Polystyrol gebildeter Bodenteil und deren aus dem zweiten Material bestehender Behälterteil eine Deckelfolie ist, ist die zuverlässige Separation von nur Polystyrol aufweisenden Trennabfällen von den restlichen Trennabfällen für die Wiederverwertung des Polystyrols notwendig. Die Bodenfolie weist üblicherweise eine höhere Stärke auf als die wesentlich dünnere Deckelfolie, so dass ein Recycling der Bodenfolienbestandteile der Trennabfälle aufgrund deren größeren Volumens sinnvoller sein kann als eine Wiederverwertung der dünnen Deckelfolienbestandteile. Wenn Trennabfallbestandteile aus dem zweiten Material, also der Deckelfolie, eine Markierung aufweisen, können diese zuverlässig in dem Sortierverfahren von Bodenfolienbestandteilen der Trennabfälle, die keine Markierung aufweisen, aussortiert werden.
Vorzugsweise werden das erste Material und das zweite Material, bevorzugt zeitgleich mit der Verbindung des ersten Behälterteils mit dem zweiten Behälterteil, im Bereich der Trennabfälle an mindestens einer Verbindungsstelle miteinander verbunden, wobei die Verbindungsstelle die Markierung aufweist. Wenn bei der Trennung der Behälter von den Trennabfällen mehrere unzusammenhängende Trennabfälle gebildet werden, weist vorzugsweise jeder dieser Trennabfälle mindestens eine Verbindungsstelle auf, an der erstes Material und zweites Material miteinander verbunden sind. Auf diese Weise haftet nach dem Trennungsvorgang das zweite Material eines Trennabfalls an dem ersten Material des Trennabfalls. Wenn eines der beiden Materialien in Form einer dünnen Folie gebildet ist, kann so das unkontrollierte Herumfliegen von dünnen und somit leichten Folienabfällen verhindert werden, da diese leichten Trennungsabfälle jeweils mit den schwereren, aus dem anderen Material bestehenden Trennabfällen über die Verbindungsstellen fest verbunden sind. Beispielsweise ist die Deckelfolie eines Behälters üblicherweise deutlich dünner als die Bodenfolie, so dass durch die Verbindung der Deckelfolie mit der Bodenfolie im Bereich der Trennabfälle die Deckelfolienbestandteile der Trennabfälle nicht unkontrolliert herumfliegen können, da sie an Verbindungsstellen fest an der Bodenfolie angesiegelt sind.
Ein stoffschlüssiges Verbinden der beiden Materialien hat sich als besonders wirksam erwiesen. Beispielsweise können die Materialien an den Verbindungsstellen durch Versiegelung mithilfe eines Siegellacks miteinander verbunden werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die Sortierbarkeit verbessert wird, wenn die Trennabfälle nach dem Trennen von dem Behälter zerkleinert, insbesondere kleingemahlen werden. Vorzugsweise geschieht die Zerkleinerung unmittelbar vor der Sortierung, so dass das Herumfliegen zerkleinerter Trennabfallbestandteile weitgehend verhindert wird. Durch das Zerkleinern eines eine Verbindungsstelle aufweisenden Trennabfalls können Trennabfallbestandteile, die nur das erste Material aufweisen (Trennabfälle erster Art), Trennabfallbestandteile, die nur das zweite Material aufweisen (Trennabfälle zweiter Art), und Trennabfallbestandteile, an denen erstes und zweites Material miteinander an der Verbindungsstelle verbunden sind und die somit eine Verbindungsstelle zumindest teilweise aufweisen (Trennabfälle dritter Art), entstehen. Trennabfälle dritter Art bereiten besondere Schwierigkeiten in einem Sortierverfahren, da deren eindeutige Zuordnung zu einem Material nicht möglich ist.
Zur Sortierung der Trennabfälle hinsichtlich deren Materialzusammensetzung werden vorzugsweise in einem ersten Schritt des Sortierverfahrens leichte Trennabfallbestandteile von schwereren Trennabfallbestandteilen separiert, was insbesondere mithilfe eines Sichters, ggf. eines Windsichters, geschehen kann. Wenn das zweite Material in Form einer dünnen und somit pro Flächeneinheit leichteren Folie gebildet ist als das erste Material, sind Trennabfälle zweiter Art jedenfalls pro Flächeneinheit leichter als Trennabfälle erster und dritter Art, die jeweils zumindest teilweise aus dem ersten Material bestehen. Trennabfälle zweiter Art können dann durch eine Windsichtung oder eine damit verwandte Sortiermethode, die auf der Separation leichter und/oder weniger träger Partikel von schwereren und/oder trägen Partikeln beruht, von den übrigen Trennabfällen separiert werden, wobei die übrigen Trennabfälle aus Trennabfällen erster und dritter Art bestehen.
In einem zweiten Schritt des Sortierverfahrens können Verbindungsstellen zumindest teilweise aufweisende Trennabfallbestandteile von den übrigen Trennabfallbestandteilen separiert werden, indem die Markierung aufweisende Trennabfallbestandteile in einer Sortiereinrichtung aussortiert werden. Insbesondere wenn Trennabfälle zweiter Art bereits in dem ersten Schritt des Sortierverfahrens von den übrigen Trennabfällen aussortiert sind, können anschließend Trennabfälle dritter Art von Trennabfälle erster Art wirksam separiert werden, weil sie eine die Markierung aufweisende Verbindungsstelle aufweisen und somit durch eine Sortiereinrichtung, die die Markierung detektieren kann, von Trennabfällen erster Art separiert werden können. Auf diese Weise werden Trennabfälle, die nur das erste Material aufweisen, erhalten. Diese Trennabfälle können im Anschluss an das Sortierverfahren wiederverwertet werden und zum Erhalt eines der Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Behälterteilen recycelt werden.
Die Reihenfolge der beiden beschriebenen Schritte des Sortierverfahrens ist jedoch nicht festgelegt. Beispielsweise können auch zunächst eine Markierung aufweisende Trennabfälle von den übrigen Trennabfällen getrennt werden und anschließend kann eine Windsichtung zur Aussortierung der leichteren Trennabfallbestandteile durchgeführt werden.
Auch ist es denkbar, dass nicht nur die Verbindungsstelle, sondern die gesamte Oberfläche eines der beiden Materialien, insbesondere des zweiten Materials, im Bereich der Trennabfälle markiert ist. Trennabfälle zweiter und dritter Art können dann in einem einzigen Verfahrensschritt von Trennabfällen erster Art separiert werden, da dann sowohl Trennabfälle zweiter als auch dritter Art die Markierung aufweisen und durch eine Sortiereinrichtung von Trennabfällen erster Art separierbar sind.
Wie bereits beschrieben, kann das Trennen der Behälter voneinander unter Bildung der Trennabfälle durch Ausschneiden und/oder Ausstanzen der Behälter erfolgen. Zu diesem Zweck ist bevorzugt eine Ausstanzeinrichtung vorhanden.
Die Aussortierung eine Markierung aufweisender Trennabfälle kann besonders zuverlässig erfolgen, wenn die Markierung in einer durch optische Sensoren detektierbaren Form gebildet ist und bevorzugt eine Farbmarkierung aufweist. Optische Sensoren arbeiten besonders zuverlässig und sind besonders einfach und kostengünstig. Außerdem sind Farbmarkierungen besonders einfach generierbar. Beispielsweise kann eines der Materialien im Rahmen eines ohnehin vorgesehenen Bedruckungsvorganges mit einer oder mehreren Farbmarkierungen im Bereich der Trennabfälle bedruckt werden.
Die Markierung hebt sich vorzugsweise durch Kontrast, Helligkeit und/oder Farbton von der Struktur und/oder dem Farbton des ersten Materials und/oder des zweiten Materials im Bereich der Trennabfälle kontrastierend ab, wobei der Farbton von erstem Material und/oder zweitem Material im Bereich der Trennabfälle bevorzugt zumindest teilweise weiß und/oder grau und der Farbton der Farbmarkierung bevorzugt zumindest teilweise rot und/oder blau, insbesondere magenta ist. Hierdurch kann die Sortierzuverlässigkeit weiter erhöht werden. Beispielsweise ist die Bodenfolie eines Behälters üblicherweise im Wesentlichen weiß. Wenn nun die Deckelfolie mit einer blauen, roten und/oder magentafarbenen Farbmarkierung bedruckt ist, lässt sich ein die Farbmarkierung aufweisender Bestandteil der Deckelfolie zuverlässig von weißen Bestandteilen der Bodenfolie separieren. Magenta zeichnet sich durch besonders hohen Kontrast zu dem weißen Farbton einer Polystyrolfolie aus.
Falls die Trennabfälle mehr als zwei verschiedene Materialien aufweisen, ist es ebenso denkbar, zwei oder mehr verschiedene Materialien im Bereich der Trennabfälle mit jeweils unterschiedlichen Markierungen zu versehen und auf diese Weise in dem Sortierverfahren mehr als zwei verschiedene Materialien zuverlässig voneinander zu separieren. Beispielsweise können sich die jeweils einem Material zugeordneten Markierungen durch Farbton, Gestalt und/oder Größe unterscheiden.
Vorzugsweise ist das erste Material und/oder das zweite Material in Form einer ggf. beschichteten Kunststoff- oder Metallfolie gebildet. Wie bereits beschrieben, können zur Behälterherstellung eine PS-folie zur Herstellung der Bodenteile und eine PET- oder Aluminiumfolie zur Herstellung der Deckelteile gebraucht werden. Bevorzugt ist das erste Material in Form einer PS-folie einer Stärke im Bereich von 0,2 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,4 mm bis 1,5 mm, insbesondere 0,8 mm bis 1 mm gebildet. Eine derartige PS-Folie eignet sich besonders zur Behälterherstellung, beispielsweise durch Tiefziehen von Becherschalen im Rahmen eines Thermoformvorgangs. Bevorzugt ist das zweite Material in Form einer ggf. beschichteten PET- oder Aluminiumfolie einer Stärke im Bereich von 0,01 bis 0,2 mm, bevorzugt 0,06 bis 0,1 mm gebildet. Eine derartige Folie eignet sich besonders zur Herstellung von Deckelfolien für Behälter wie Becher, beispielsweise Joghurtbecher.
Ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellter Behälter ist vorzugsweise ein Becher, wobei der erste Behälterteil eine ggf. mit Inhalt gefüllte Becherschale und der zweite Behälterteil ein aus einer Deckelfolie gebildeter Becherdeckel ist. Ein Becherdeckel weist üblicherweise ein anderes Material auf als der Bodenteil eines Bechers, die Becherschale, so dass das erfindungsgemäße Verfahren bei der Becherherstellung besonders wirksam zum Einsatz kommen kann. Außerdem sind die Siegelränder und Deckelteile von Bechern üblicherweise derart geformt, dass aus geometrischen Gründen nicht die gesamte Deckelfolie und Bodenfolie, aus der die Becherdeckel und Becherschalen ausgestanzt werden, zur Becherherstellung verwertbar ist, so dass beim Ausstanzen der Becher aus den Folien Trennabfälle anfallen.
Die Erfindung umfasst ferner eine Materialbahn zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Behältern. Die erfindungsgemäße Materialbahn weist eine Markierung im Bereich von Trennabfallbereichen der Materialbahn auf, deren Abtrennung von Behälterteilbereichen der Materialbahn bei der Behälterherstellung vorgesehen ist. Aus den Behälterteilbereichen der Materialbahn sind jeweils Behälterteile, beispielsweise Deckelteile oder Bodenteile, herstellbar.
Aus einem vorgegebenen Längenabschnitt der Materialbahn ist üblicherweise eine vorgegebene Anzahl von Behälterteilen herstellbar. Falls die Materialbahn eine Deckelfolie zur Herstellung von Deckelteilen der Behälter ist, wird ein vorgegebener Längenabschnitt der Materialbahn auf bereits tiefgezogene, noch zusammenhängende Behälterbodenteile, die ggf. in Form von zusammenhängenden Becherschalen vorliegen, aufgelegt und in einer Verbindungseinrichtung auf Siegelränder der Bodenteile aufgesiegelt. Anschließend können die mit den Deckelteilen verschlossenen, zusammenhängenden Behälter in einer Ausstanzeinrichtung voneinander getrennt werden, wobei auch Trennabfälle in Form von Stanzabfällen anfallen. Die einzelnen Herstellungsschritte werden üblicherweise taktweise vorgenommen. Bereits vor der Verbindung der Deckelfolie mit der Bodenfolie sind diejenigen Bereiche von Deckel- und Bodenfolie, aus denen Behälterteile hergestellt werden, und Bereiche, die bei der Behälterherstellung als Trennabfälle anfallen, als solche festgelegt, beispielsweise weil durch Tiefzieh- und/oder Ausstanzeinrichtung pro Materialbahnabschnitt jeweils an gleicher Position befindliche Bereiche tiefgezogen und/oder ausgestanzt werden. Bereits durch die Position der jeweiligen Bereiche auf der Materialbahn können also Trennabfallbereiche und Behälterteilbereiche als solche festgelegt sein. Zusätzlich können ggf. durch eine Bedruckung der Materialbahn mit Bildern oder Beschriftungen Trennabfallbereiche und Becherteilbereiche auch optisch unterscheidbar sein.
Eine erfindungsgemäße Materialbahn weist im Bereich der Trennabfallbereiche mindestens eine Markierung auf, die die Aussortierung des die Markierung aufweisenden Trennabfalls nach dessen Trennung von den Behälterteilbereichen in einem Sortierverfahren erleichtert.
Ferner kann die Materialbahn in den Trennabfallbereichen mindestens eine Verbindungsstelle aufweisen, an der die Materialbahn bei der Herstellung der Behälter mit einem zweiten Material verbindbar ist, wobei die Verbindungsstelle die Markierung aufweist.
Die Materialbahn eignet sich besonders zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn eine Oberfläche der Materialbahn in den Behälterteilbereichen zumindest teilweise bevorzugt mehrfarbig bedruckt ist und in den Trennabfallbereichen, abgesehen von Stellen, die eine Markierung aufweisen, im Wesentlichen unbedruckt und/oder einfarbig, insbesondere weiß und/oder grau ist. Die Bedruckung in den Behälterteilbereichen kann Bilder, Beschriftungen und/oder Hinweise für den Verbraucher aufweisen. In den Trennabfallbereichen ist eine derartige Bedruckung nicht vorgesehen, da die Trennabfälle nicht dem Verbraucher zugehen und eine Bedruckung überflüssig wäre, aber zusätzliche Kosten für Bedruckung und Farbe verursachen würde. In einer bevorzugten Ausführungsform der Materialbahn ist diese in den Trennabfallbereichen nur an den Verbindungsstellen ggf. farbig markiert, so dass nur geringe Kosten für Farbe und Bedruckung im Bereich der Trennabfälle anfallen.
Eine Markierung aufweisende Bestandteile der Trennabfälle können besonders zuverlässig aussortiert werden, wenn die Markierung in Form einer Farbmarkierung gebildet ist. Zusätzlich lässt sich eine Farbmarkierung besonders einfach und kostengünstig ggf. im Rahmen eines ohnehin vorgesehenen Bedruckungsvorgangs auf einer Materialbahnoberfläche aufbringen, insbesondere aufdrucken. Bevorzugt hebt sich die Farbmarkierung insbesondere durch Farbton und/oder Kontrast von dem optischen Hintergrund der Restoberfläche des Trennabfallbereichs besonders ab. Es kann jedoch auch erwünscht sein, dass sich die Farbmarkierung, insbesondere durch Farbton und/oder Kontrast von dem optischen Hintergrund einer Oberfläche eines zweiten Materials, das bei der Behälterherstellung mit der erfindungsgemäßen Materialbahn verbunden wird, besonders abhebt. Auf diese Weise können eine Markierung aufweisende Trennabfallbestandteile der Materialbahn von Trennabfallbestandteilen des zweiten Materials später wirkungsvoll separiert werden. Wenn beispielsweise das zweite Material im Wesentlichen eine weiße Oberfläche aufweist, ist der Farbton der Farbmarkierung besonders bevorzugt rot und/oder blau, insbesondere magenta, da sich diese Farbtöne besonders kontraststark von einem weißen Farbton abheben.
Die Materialbahn eignet sich besonders zur Behälterherstellung, wenn sie in Form einer zumindest teilweise aus PET oder PS bestehenden, ggf. beschichteten Kunststofffolie oder einer Metallfolie gebildet ist. Derartige Folien werden nämlich zur Behälterherstellung als Deckelfolie oder als Bodenfolie eingesetzt.
Vorzugsweise ist die Materialbahn in Form einer PET-Folie oder Aluminiumfolie einer Stärke im Bereich von 0,02 bis 0,2 mm, bevorzugt 0,06 bis 0,1 mm gebildet. Eine derartige PET-Folie wird nämlich als Deckelfolie zur Herstellung von Behälterdeckelteilen, insbesondere von Becherdeckeln eingesetzt.
Die Materialbahn kann mindestens zwei, bevorzugt drei, vier oder mehr Markierungen in jedem Trennabfallbereich aufweisen. Insbesondere wenn in einem Trennabfallbereich der Materialbahn mehrere Verbindungsstellen vorgesehen sind, weist der Trennabfallbereich an jeder Verbindungsstelle vorzugsweise eine Markierung auf.
Aus der Materialbahn lassen sich ansprechende Deckel- oder Bodenteile für Behälter besonders wirksam herstellen, wenn die Behälterteilbereiche achteckig sind, insbesondere etwa die Form eines regelmäßigen Achtecks haben, und die Trennabfallbereiche im Wesentlichen die gesamte restliche Materialbahn abdecken und viereckig, bevorzugt rechteckig, besonders bevorzugt etwa quadratisch sind. Zusätzlich können am Rand der Materialbahn auch Trennabfallbereiche in Form von Randstreifen vorliegen. Auch die Randstreifen sind nicht zur Herstellung der Behälter verwertbar und fallen als Trennabfälle an. Ebenso sind jedoch auch andersgeformte, beispielsweise kreisförmige, ovale oder drei- oder mehreckige Behälterteilbereiche denkbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Behältern kann in einer Produktionslinie ausgeführt werden, die eine Sortiereinrichtung zum Sortieren von bei der Herstellung der Behälter von den Behältern abgetrennten, ein erstes und zweites Material aufweisenden Trennabfällen aufweist, wobei durch die Sortiereinrichtung Trennabfallbestandteile, die eine Markierung aufweisen, aussortierbar sind.
Die Produktionslinie weist vorzugsweise eine Verbindungseinrichtung zur stoff-, form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung eines das erste Material aufweisenden Behälterteils mit einem das zweite Material aufweisenden Behälterteil auf, wobei erstes und zweites Material von der Verbindungseinrichtung an einer Verbindungsstelle im Bereich der Trennabfälle miteinander verbunden werden und die Verbindungsstelle die Markierung aufweist. Die Verbindungseinrichtung kann beispielsweise eine Versiegelungseinrichtung sein, durch die Bodenteile der Behälter mit Deckelteilen verbunden werden, indem die Deckelfolie auf Siegelränder der zusammenhängenden Bodenteile aufgesiegelt wird. Gleichzeitig wird die Deckelfolie im Bereich von Trennabfallbereichen an Verbindungsstellen auf die Bodenfolie aufgesiegelt. Auf diese Weise haften Trennabfälle der Deckelfolie auch nach der Abtrennung der Trennabfälle von den Behältern an Trennabfällen der Bodenfolie, so dass das unkontrollierte Herumfliegen von Bestandteilen der Deckelfolie wirkungsvoll verhindert wird.
Die Trennung der Trennabfälle von den Behältern kann durch Ausstanzen der einzelnen Behälter in einer Trenneinrichtung der Produktionslinie erfolgen, bevorzugt einer Ausstanz- oder Ausschneideinrichtung. In der Trenneinrichtung werden die zusammenhängenden Behälter voneinander getrennt, wobei die Trennabfälle anfallen.
Zur Zerkleinerung der Trennabfälle nach deren Abtrennung von den Behältern kann die Produktionslinie eine Zerkleinerungseinrichtung, beispielsweise eine Mahleinrichtung oder einen Schredder (inline oder offline) aufweisen.
Es hat sich herausgestellt, dass eine Sortierung der Trennabfallbestandteile hinsichtlich deren Materialzusammensetzung in der Sortiereinrichtung besonders zuverlässig vorgenommen wird, wenn die Sortiereinrichtung mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr Sensoren, mit denen die Markierung detektierbar ist, und Mittel zum Aussortieren eine Markierung aufweisender Trennabfallbestandteile von den übrigen Trennabfallbestandteilen, beispielsweise ein Ausblassystem, aufweist.
Falls die Markierung in Form einer Farbmarkierung gebildet ist, sind die Sensoren bevorzugt als optische Sensoren ausgebildet. Die optischen Sensoren können Graustufensensoren und/oder Echtfarbsensoren sein.
Die Produktionslinie kann eine zweite Sortiereinrichtung zum Aussortieren leichter Trennabfallbestandteile von schweren Trennabfallbestandteilen, beispielsweise einen Windsichter, aufweisen.
In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen eine Mehrzahl von Behälterteilbereichen aufweisenden Teilbereich einer erfindungsgemäßen Materialbahn zur Herstellung von Behältern,
2 einen Trennabfallbereich einer erfindungsgemäßen Materialbahn zur Herstellung von Behältern,
3 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Materialbahn zur Herstellung von Behältern mit ausgestanztem Trennabfallbereich,
4 eine Vielzahl von Trennabfallbestandteilen nach Zerkleinerung der Trennabfälle,
5 das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Behältern in einer schematischen Darstellung.
In 1 ist ein eine Mehrzahl von zusammenhängenden Behälterteilbereichen 30 einer erfindungsgemäßen Materialbahn dargestellt. Die einzelnen Behälterteilbereiche weisen jeweils etwa die Form eines regelmäßigen Achtecks auf und sind mit Bildern, Beschriftungen und Hinweisen 32 bedruckt. Aus jedem dargestellten Behälterteilbereich 30 ist jeweils der Deckel eines Joghurtbechers herstellbar. Alle Bereiche der Materialbahn, die nicht Behälterteilbereiche sind, stellen Trennabfallbereiche (nicht in 1 dargestellt) dar. Die Mehrzahl der Trennabfallbereiche der gezeigten Materialbahn ist etwa quadratisch. Diese Bereiche befinden sich beispielsweise an den durch 34 gekennzeichneten Positionen. Am Rand der Materialbahn fallen bei der Behälterherstellung auch streifenförmige Trennabfallbereiche in Form sogenannter Randstreifen an den beispielsweise durch 36 gekennzeichneten Positionen an. Die gezeigte Materialbahn ist in Form einer dünnen, aus PET oder Aluminium bestehenden Folie einer Stärke von etwa 0,08 mm gebildet.
Bei der Behälterherstellung werden die Behälterteilbereiche 30 in deren Randbereich 38 auf Siegelränder von aus einem anderen Material bestehenden zusammenhängenden Bodenteilen aufgesiegelt. Die Bodenteile können durch Tiefziehen in einem Thermoformverfahren aus einer Bodenfolie aus Polystyrol hergestellt werden und die Form von Becherschalen haben. Anschließend werden die Behälter durch Ausstanzen entlang der mit 31 beispielhaft gekennzeichneten Linie voneinander getrennt, wodurch die Trennabfälle von den Behältern abgetrennt werden. In 2 ist beispielhaft einer der quadratischen Trennabfallbereiche 34', die in 1 nicht dargestellt sind, gezeigt. Denkbar sind jedoch auch beliebige andere geometrische Formen. Am Rand des Trennabfallbereichs 34' ist die geringfügig über den Rand der Behälterteilbereiche überstehende Bedruckung 41 der an den Trennabfallbereich angrenzenden Behälterteilbereiche 30 sichtbar. Der Trennabfallbereich 34' ist jedoch im Wesentlichen unbedruckt. Insbesondere der zentrale Bereich 42 des Trennabfallbereichs ist unbedruckt und weiß. Nach dem Ausstanzen der Behälter aus der Materialbahn und der gleichzeitigen Abtrennung der Trennabfallbereiche wird der Trennabfallbereich 34' zu einem Trennabfall 50. Der in 2 gezeigte Trennabfall 50 weist vier Farbmarkierungen 40 auf. Denkbar sind jedoch auch weniger Farbmarkierungen pro Trennabfall oder mehr als 4 Farbmarkierungen pro Trennabfall. Die Farbmarkierungen können bereits bei der Bedruckung der Materialbahn auf die Materialbahn im Bereich der Trennabfallbereiche aufgedruckt werden, sie können jedoch auch später in einer separaten Markiereinrichtung auf die Materialbahn aufgebracht werden. Der in 2 dargestellte Trennabfall weist ferner vier Verbindungsstellen 45 auf, die jeweils durch einen Kreis gekennzeichnet sind. Ein Trennabfall kann auch weniger oder mehr als 4 Verbindungsstellen aufweisen. An jeder Verbindungsstelle ist die stoffschlüssige Verbindung des Trennabfallbereichs 34' mit der Bodenfolie vorgesehen. Insbesondere kann die Deckelfolie zeitgleich mit der Verbindung der Deckelteile mit den Bodenteilen an den Verbindungsstellen stoffschlüssig mit der Bodenfolie verbunden werden, bevorzugt in einer Siegelungseinrichtung aufgesiegelt werden. Ein eine Verbindungsstelle aufweisender Trennabfall ist zweischichtig und besteht aus einem Trennabfallbereich der Bodenfolie mit einem daran angesiegelten Trennabfallbereich der Deckelfolie. Jede Verbindungsstelle 45 weist eine Markierung 40 auf, wobei die gezeigten Markierungen 40 eine größere Fläche einnehmen als die Verbindungsstellen 45. Die Markierungen könnten auch eine andere Größe haben, sie sind jedoch bevorzugt jedenfalls etwas größer als die Verbindungsstellen. Die Markierungen könnten auch anders geformt sein und die Form einer beliebigen geometrischen Fläche, beispielsweise einer farbigen Kreisfläche haben.
In 3 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Materialbahn 10 zur Herstellung von Behältern mit ausgestanztem Trennabfallbereich 34' und vier zusammenhängenden Behälterteilbereichen 30 gezeigt. Der Trennabfall 50 weist vier mit jeweils einer Markierung 40 versehene Verbindungsstellen 45 auf. Weniger oder mehr als vier Verbindungsstellen und/oder Markierungen sind ebenso möglich.
Bei der taktweisen Herstellung von Behältern in einer Produktionslinie entsteht bei der Trennung zusammenhängender Behälter durch eine Ausstanzeinrichtung bei jedem Ausstanzvorgang eine Vielzahl von Trennabfällen 50. Die Trennabfälle werden anschließend in einer Zerkleinerungseinrichtung zerkleinert. 4 zeigt eine Vielzahl von Trennabfallbestandteilen 51 nach Zerkleinerung. Bei der Zerkleinerung des Trennabfalls 50 entstehen nur das erste Material aufweisende Trennabfallbestandteile (Trennabfälle erster Art), nur das zweite Material aufweisende Trennabfallbestandteile (Trennabfälle zweiter Art) und Trennabfallbestandteile, an denen erstes und zweites Material an einer Verbindungsstelle verbunden sind und die somit zumindest teilweise eine Verbindungsstelle aufweisen (Trennabfälle dritter Art). Die eine Markierung aufweisenden Trennabfallbestandteile werden durch eine Sortiereinrichtung von keine Markierung aufweisenden Trennabfallbestandteilen getrennt, wobei die Sortiereinrichtung Mittel zur Detektion einer Markierung und Mittel zur Aussortierung eine Markierung aufweisender Trennabfallbestandteile aufweist.
In 5 ist in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Behältern dargestellt. Eine aus einem ersten Material bestehende Bodenfolie 110 zur Herstellung von Bodenteilen von Bechern wird von einer Rolle 112 abgewickelt und durchläuft eine Ober- und Unterheizung 114, wo sie auf Tiefziehtemperatur erwärmt wird. Anschließend werden die Becher in einer Thermoformeinrichtung 116 tiefgezogen, so dass eine Mehrzahl zusammenhängender Becherschalen 118 entsteht. Die Becherschalen werden in einer Fülleinrichtung 120 mit einem Produkt, beispielsweise mit Nahrung befüllt.
Von einer zweiten Rolle 122 wird eine erfindungsgemäße Materialbahn 124, aus der Deckelteile herstellbar sind, abgewickelt, auf die zusammenhängenden, befüllten Becherschalen 126 aufgelegt (128) und in einer Verbindungseinrichtung 130 auf Siegelränder der befüllten Becherschalen aufgesiegelt, wodurch die befüllten Behälter luftdicht verschlossen werden. Gleichzeitig wird die Deckelfolie 124 an Verbindungsstellen, die sich im Bereich von Trennabfallbereichen der Deckelfolie 124 befinden, auf die Bodenfolie 110 aufgesiegelt. In einer Ausstanzeinrichtung 132 werden die noch zusammenhängenden, befüllten und mit der Deckefolie luftdicht verschlossenen Behälter voneinander getrennt, wobei Trennabfällen anfallen, die von den fertigen Behältern 134 abgetrennt werden. In einer Verpackungsstation 136 werden die Behälter verpackt, während die Trennabfälle, die aus Randstreifen und aus anderen Stanzabfällen bestehen, in eine Abfallsammeleinrichtung 138 fallen. Die Trennabfälle werden in einer Zerkleinerungseinrichtung 139 zerkleinert und anschließend einer Sortiereinrichtung 140 zugeführt, in der die Trennabfälle hinsichtlich ihrer Materialzusammensetzung sortiert werden. Das Sortierverfahren kann dabei aus zwei Schritten zusammengesetzt sein, wobei in einem ersten Sortierschritt leichte Trennabfallbestandteile von schwereren Trennabfallbestandteilen separiert werden, was beispielsweise durch Windsichtung geschehen kann, und anschließend eine Markierung aufweisende Trennabfallbestandteile von keine Markierung aufweisenden Trennabfallbestandteilen getrennt werden. Da die Deckelfolie 124 an den Verbindungsstellen Markierungen aufweist, werden so eine Verbindungsstelle aufweisende Trennabfallbestandteile von den übrigen Trennabfallbestandteilen getrennt.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Behältern, bei dem ein ein erstes Material aufweisender Behälterteil mit einem ein zweites Material aufweisenden Behälterteil verbunden wird und eine Mehrzahl von so hergestellten zusammenhängenden Behältern unter Bildung von erstes Material und zweites Material aufweisenden Trennabfällen voneinander getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Materialien im Bereich der Trennabfälle mit einer Markierung versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Sortierverfahren zum Sortieren von Bestandteilen der Trennabfälle hinsichtlich deren Materialzusammensetzung, durch das ein die Markierung zumindest teilweise aufweisender Trennabfallbestandteil aussortierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material und das zweite Material, bevorzugt zeitgleich mit der Verbindung des ersten Behälterteils mit dem zweiten Behälterteil, im Bereich der Trennabfälle an mindestens einer Verbindungsstelle insbesondere stoffschlüssig miteinander verbunden werden und die Verbindungsstelle die Markierung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt des Sortierverfahrens leichte Trennabfallbestandteile von schwereren Trennabfallbestandteilen separiert werden, was insbesondere mithilfe eines Sichters, ggf. eines Windsichters geschehen kann.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt des Sortierverfahrens, Verbindungsstellen zumindest teilweise aufweisende Trennabfallbestandteile von übrigen Trennabfallbestandteilen separiert werden, indem eine Markierung aufweisende Trennabfallbestandteile aussortiert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennabfälle nach dem Trennen von dem Behälter und vor dem Sortierverfahren zerkleinert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen der Behälter unter Bildung der Trennabfälle durch Ausschneiden und/oder Ausstanzen der Behälter, insbesondere mithilfe einer Ausstanzeinrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung in einer durch optische Sensoren detektierbaren Form gebildet wird und bevorzugt eine Farbmarkierung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Markierung durch Kontrast, Helligkeit und/oder Farbton von der Struktur und/oder dem Farbton des ersten Materials und/oder des zweiten Materials kontrastierend hervorhebt, wobei der Farbton von erstem Material und/oder zweitem Material bevorzugt zumindest teilweise weiß und/oder grau und der Farbton der Farbmarkierung bevorzugt zumindest teilweise rot und/oder blau, insbesondere magenta ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material und/oder das zweite Material in Form einer ggf. beschichteten Kunststoff- oder Metallfolie gebildet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material aus Polystyrol (PS) besteht und das zweite Material zumindest teilweise aus Polyethylenterephtalat (PET) und/oder Aluminium besteht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Becher ist, wobei der erste Behälterteil eine ggf. mit Inhalt gefüllte Becherschale und der zweite Behälterteil ein aus einer Deckelfolie gebildeter Becherdeckel ist.
Materialbahn zur Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen von Behältern, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Markierung im Bereich von Trennabfallbereichen der Materialbahn, deren Abtrennung von Behälterteilbereichen der Materialbahn bei der Behälterherstellung vorgesehen ist.
Materialbahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn in den Trennabfallbereichen mindestens eine Verbindungsstelle aufweist, an der die Materialbahn bei der Herstellung der Behälter mit einem zweiten Material verbunden werden kann, wobei die Verbindungsstelle die Markierung aufweist.
Materialbahn nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche der Materialbahn in den Behälterteilbereichen zumindest teilweise bevorzugt mehrfarbig bedruckt ist und in den Trennabfallbereichen an den Stellen, die nicht die Markierung aufweisen, zumindest teilweise unbedruckt und/oder einfarbig, insbesondere weiß und/oder grau ist.
Materialbahn nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung in Form einer Farbmarkierung gebildet ist und bevorzugt auf eine Oberfläche der Materialbahn in einem Trennabfallbereich aufgedruckt ist.
Materialbahn nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn in Form einer bevorzugt zumindest teilweise aus PET und/oder PS bestehenden, ggf. beschichteten Kunststofffolie und/oder Metallfolie gebildet ist.
Materialbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn eine ggf. beschichtete PET- oder Aluminiumfolie einer Stärke im Bereich von 0,02 bis 0,2 mm, bevorzugt 0,06 bis 0,1 mm ist.
Materialbahn nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeichnet durch mindestens eine, bevorzugt zwei, drei, vier oder mehr Markierungen in jedem Trennabfallbereich.
Materialbahn nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterteilbereiche achteckig sind, insbesondere etwa die Form eines regelmäßigen Achtecks haben, und die Trennabfallbereiche im Wesentlichen die gesamte restliche Materialbahn abdecken und bevorzugt viereckig, besonders bevorzugt etwa rechteckig, insbesondere etwa quadratisch sind.
Produktionslinie zur Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen von Behältern, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Sortiereinrichtung zum Sortieren von bei der Herstellung der Behälter von den Behältern abgetrennten, ein erstes und zweites Material aufweisenden Trennabfällen, wobei durch die Sortiereinrichtung Trennabfallbestandteile, die eine Markierung aufweisen, aussortierbar sind.
Produktionslinie nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Verbindungseinrichtung zur stoff-, form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung eines das erste Material aufweisenden Behälterteils mit einem das zweite Material aufweisenden Behälterteil, wobei erstes und zweites Material von der Verbindungseinrichtung an einer Verbindungsstelle im Bereich der Trennabfälle miteinander verbunden werden und die Verbindungsstelle die Markierung aufweist.
Produktionslinie nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung, bevorzugt eine Ausstanz- oder Ausschneideinrichtung, zum Trennen der Trennabfälle von den Behältern.
Produktionslinie nach einem der Ansprüche 21 bis 23, gekennzeichnet durch eine Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern der Trennabfälle.
Produktionslinie nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinrichtung mindestens einen Sensor, mit dem die Markierung detektierbar ist, und Mittel zum Aussortieren eine Markierung aufweisender Trennabfallbestandteile von den übrigen Trennabfallbestandteilen aufweist.
Produktionslinie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren optische Sensoren, bevorzugt Graustufensensoren und/oder Echtfarbsensoren sind.
Produktionslinie nach einem der Ansprüche 21 bis 26, gekennzeichnet durch eine zweite Sortiereinrichtung zum Aussortieren leichter Trennabfallbestandteile von schweren Trennabfallbestandteilen.