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Die Erfindung betrifft einen Deckel zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Verpackung mit einem Behälter und einem solchen Deckel sowie ein Verfahren zum Versiegeln eines Behälters mit einem solchen Deckel.
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Verpackungen von Konsumgütern, wie beispielsweise Lebensmitteln, Kosmetika, Arzneimitteln und dergleichen, werden häufig mit einer Siegelfolie versehen. Diese Siegelfolie dient als Originalitätsverschluss, der nur einmal geöffnet bzw. nicht unzerstörbar geöffnet werden kann, sodass ein unbemerktes Verschließen nach einem vorangegangenen Öffnen dieses Verschlusses nicht möglich ist. Je nach Ausgestaltung der Siegelfolie dient diese zudem als Barriereschicht, um zum Beispiel die Beschaffenheit oder das Aroma der jeweiligen Konsumgüter in der noch versiegelten Verpackung zu bewahren.
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Das Versiegeln der Verpackung erfolgt dabei üblicherweise nach einem von zwei bekannten Verfahren. Zum Beispiel wird die Siegelfolie durch Anwendung von Druck und Wärme direkt auf den Rand einer Behälteröffnung geklebt oder geschweißt, bevor der Deckel auf die Behälteröffnung gesetzt wird. Bei einer anderen Methode wird die Siegelfolie zunächst im Deckel angeordnet und dann bei auf die Behälteröffnung aufgesetztem Deckel gegen den Rand der Behälteröffnung gedrückt, bevor das Verkleben oder das Verschweißen der Siegelfolie mit dem Rand der Behälteröffnung, zum Beispiel induktiv, erfolgt. Das letztgenannte induktive Versiegeln hat den Vorteil, dass es in der Abfülllinie der Produktion mit sehr kurzen Siegelzeiten geschehen kann. Darüber hinaus bietet das induktive Versiegeln von Siegelfolie mit dem Behältnis gegenüber dem Verkleben den Vorteil, dass die Parameter des Verbindungsprozess besser kontrollierbar sind, was insbesondere bei einer Massenproduktion der Qualitätssicherung dient.
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Mit Siegelfolien versiegelte Behälter dieser Art sind zum Beispiel in den Druckschriften
DE 39 20 324 A1 und
DE 91 08 868 U1 beschrieben, welche sich speziell mit der Problematik des Aufreißens der Siegelfolie zum Öffnen des Behälters befassen.
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Bei der Anordnung der Siegelfolie im Deckel und dem anschließenden Aufsetzen des Deckels auf die Behälteröffnung und Ansiegeln der Siegelfolie auf den Rand der Behälteröffnung ist es bisher üblich, die Siegelfolie zunächst auf eine Trägerplatte, üblicherweise aus einem Schaumstoff oder aus Kartonage, zu kaschieren und dann diesen Materialverbund in den Deckel einzulegen. Dieses Verfahren ist zum Beispiel aus der
DE 40 20 371 C1 bekannt. Beim erstmaligen Öffnen der Verpackung durch den Verbraucher löst sich diese Verbindung zwischen der Trägerplatte und der Siegelfolie, während die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung zunächst erhalten bleibt. Der Verbraucher realisiert diesen Lösevorgang zwischen Trägerplatte und Siegelfolie durch einen erhöhten Kraftaufwand bei der Erstöffnung und die damit verbundenen Geräusche.
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Die Trägerplatte für die Siegelfolie wird insbesondere zur Vereinfachung des Handlings der Siegelfolie während des Herstellungsprozesses und des Abfüll- und Versiegelungsprozesses eingesetzt. Die Trägerplatte bewirkt einen steifen Verbund, der die Gefahr des Herausfallens aus dem Deckel (z.B. aufgrund von Luftdüsen in den Produktionslinien) und einer Beschädigung vermindert. Ein Nachteil dieser Trägerplatten besteht jedoch darin, dass diese nach dem Abtrennen der Siegelfolie im Deckel verbleiben. Dies verursacht zum Beispiel beim Recyceln des Deckels, der üblicherweise aus einem anderen Material als die Trägerplatte besteht, einen Mehraufwand, da die Trägerplatte in einem zusätzlichen aufwändigen Arbeitsschritt vom übrigen Deckel getrennt werden muss. Außerdem bildet die Trägerplatte ein zusätzliches Bauteil, was entsprechend zusätzliche Produktions- und Lagerkosten verursacht. Höhere Temperaturen und Feuchtigkeit während der Lagerung des verschlossenen Behälters führen zudem zu einem Quellen der Trägerplatte und zu deren Deformation. Dadurch kann die Siegelfunktion gestört werden. Das Zusammenspiel mit einem nährstoffreichen Inhalt des Behälters birgt ferner das Risiko, dass die Trägerplatte eine Brutstätte für Bakterien wird, was bei der Verpackung von Lebensmitteln, Hygieneprodukten und Pharmazeutika ein ernstes Problem darstellt. Höhere Raumtemperaturen können auch die Verbindung schwächen. Bei bekannten Deckeln mit Trägerplatte wird die Siegelfolie mittels eines Wachses auf die Trägerplatte laminiert. Diese Verbindung ist ebenfalls temperaturempfindlich, so dass sich der Schichtenverbund bei höheren Raumtemperaturen lösen kann.
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Aus der
DE 10 2009 004 235 A1 ist ein Deckel mit einer Siegelfolie bekannt, die ohne die Trägerplatte auskommt. Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung dieses bekannten Systems.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Deckel mit Siegelfolie ohne Trägerplatte mit vereinfachter Versiegelungstechnik für die Siegelfolie zu schaffen sowie eine zugehörige Verpackung und ein zugehöriges Verfahren.
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Diese Aufgabe wird durch einen Deckel mit den Merkmalen von Anspruch 1, durch eine Verpackung mit den Merkmalen von Anspruch 11 und ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters, mit einer Siegelfolie, die an einen Rand der Behälteröffnung ansiegelbar ist, wobei die Siegelfolie aufreißbar ausgebildet und/oder abreißbar an den Rand der Behälteröffnung anbringbar ist, wobei die Siegelfolie unmittelbar am Deckel fixiert ist, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet ist als die beabsichtigte Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung, wobei die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht aufweist und mindestens eine Kunststoffschicht aufweist, die mit der metallhaltigen Schicht verbunden ist.
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Erfindungsgemäß weist die Siegelfolie mindestens eine Haftschicht auf, insbesondere eine erste Haftschicht, welche die Fixierungsverbindung erzeugt, indem sie die Siegelfolie mit der Innenseite des Deckels verbindet, und/oder eine zweite Haftschicht, mit der die Siegelfolie mit dem Rand der Behälteröffnung verbindbar ist.
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Erfindungsgemäß ist die Kunststoffschicht als thermische Isolierschicht mit einer Dicke d1 mit 6 µm <= d1 <= 60 µm, vorzugsweise 10 µm <= d1 <= 60 µm, ausgebildet.
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Durch die Kunststoffschicht wird eine unterstützende Wirkung zwischen der metallhaltigen Schicht der Siegelfolie und dem Deckel erzeugt. Dadurch kann in vielen Anwendungen die metallhaltige Folie dünner ausgebildet sein, als dies bei anderen bekannten Aluminiumsiegelfolien der Fall ist. Man erhält ein effizient gestaltetes Verschlusssystem, bei dem das Ablösen des Deckels vom verschlossenen und versiegelten Behältnis die Fixierungsverbindung zwischen Siegelfolie und Deckel lösen kann, so dass die Behälteröffnung durch die Siegelfolie versiegelt bleibt.
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Die Kunststoffschicht unterstützt die metallhaltige Schicht vorzugsweise gegen eine Torsionsbelastung, bei der z.B. Kräfte in tangentialer Richtung zur Schichtfläche wirken. Die Kombination mit einer Kunststoffschicht kann erhöhte Stabilität gegen Torsion bieten. Die Kunststoffschicht ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass eine Torsion der Siegelfolie in der Ebene der planar anordenbaren Siegelfolie nicht zu deren Beschädigung führt, solange ein maximales Torsionsmoment von MT nicht überschritten wird. Vorzugsweise ist MT ausgewählt aus der Gruppe von bevorzugten Torsionsmomenten, umfassend {300; 350; 400; 450; 500} N*cm. Durch diese Belastbarkeit der Siegelfolie gegen Torsion wird die Funktion der Siegelfolie ermöglicht, dass sich die Fixierungsverbindung beim Drehen des Deckels löst, ohne die Siegelfolie durch das auftretende Torsionsmoment zu beschädigen.
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Die Kunststoffschicht unterstützt die metallhaltige Schicht vorzugsweise gegen Zugbelastung der Siegelfolie. Dies erfolgt vorzugsweise derart, dass die Siegelfolie eine vorbestimmte minimale Zugfestigkeit σm aufweist, die vorzugsweise mit einem Zugversuch gemäß der Industrienorm ISO 527-1 in Verbindung mit ISO 527-3/1B/50 gemessen wird. Die minimale Zugfestigkeit σm ist aus einer Gruppe von jeweils bevorzugten Bereichen ausgewählt, beinhaltend die Bereich {5 ;200}, {10 ;200}, {15 ;200}, {15 ;150}, {15 ; 100}, alle angegebenen Zugfestigkeiten in der Einheit N/mm2.
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Die Belastbarkeit der Siegelfolie gegen Torsion wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Dicke d1 der Kunststoffschicht mindestens d1= 6 µm beträgt. Vorzugsweise weist die Kunststoffschicht eine Dicke d1 auf, wobei erfindungsgemäß 6 µm <= d1 <= 60 µm vorzugsweise 10,0 µm <= d1 <= 60 µm weiter vorzugsweise 15,0 µm <= d1 <= 60 µm und besonders bevorzugt 20,0 µm <= d1 <= 60 µm ist. Diese Bereiche sind jeweils insbesondere dann bevorzugt, wenn die metallhaltige Schicht eine Dicke d3 mit 2,0 µm <= d3 <= 60 µm, insbesondere 8,0 µm <= d3 <= 20 µm aufweist. Dadurch ergibt sich eine geeignete Gesamtdicke der Siegelfolie, die insbesondere ausreichende Stabilität, insbesondere gegen die Torsionsbelastung, besitzen kann, um, vorzugsweise ohne Einreißen der Siegelfolie, manuell vom Benutzer von der versiegelten Behälteröffnung entfernt zu werden. Gleichzeitig wird durch die metallhaltige Schicht eine ausreichende Abdichtung gegen den Durchtritt von Sauerstoff durch die Siegelfolie geboten, was bei vielen verpackten Produkten erwünscht ist, z.B. bei Kaffee.
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Die für eine Schicht der Siegelfolie genannten Werte für deren Dicke beziehen sich, falls nicht anders angegeben, vorzugsweise auf deren im wesentlichen konstante Dicke, oder vorzugsweise auf deren durchschnittliche Dicke, oder auf ihre maximale Dicke, oder auf ihre minimale Dicke, jeweils bezogen auf die Gesamtfläche einer Schichtseite. Eine solche Dicke wird vorzugsweise anhand einer Probe der Siegelfolie ermittelt, bei der die mindestens eine Kunststoffschicht parallel zu der Gesamtfläche einer Seite der metallhaltigen Folie angeordnet ist, insbesondere mit dieser verbunden ist, insbesondere laminiert ist, und wobei die Gesamtfläche einer Seite der Kunststoffschicht und der metallhaltigen Schicht gleich sind. Die Dickenmessung erfolgt vorzugsweise gemäß der Industrienorm DIN 53370:2006-11 oder gemäß DIN 53455.
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Vorzugsweise ist die Siegelfolie im Wesentlichen planar anordenbar und kreisförmig, insbesondere mit einem Durchmesser D mit vorzugsweise 30 mm <= D <= 200 mm, vorzugsweise 50 mm <= D <= 150 mm, vorzugsweise 50 mm <= D <= 100 mm und die Kunststoffschicht besteht vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus Polyethylenterephthalat (PET) und weist ein Dicke von mindestens 20 µm auf. Bei einem Durchmesser D von 80 mm hat sich eine solche Siegelfolie als stabil gegen Torsionsmomente MT von bis zu 400 N*cm als stabil erwiesen.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Kunststoffschicht parallel im wesentlichen zu der gesamten Fläche der metallhaltigen Schicht angeordnet. Dadurch wird die stabilisierende Wirkung optimal erreicht. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die mindestens eine Kunststoffschicht parallel zu mindestens eines Abschnitts der gesamten Fläche der metallhaltigen Schicht angeordnet ist. Dadurch kann Material gespart werden, und dennoch eine ausreichende Stabilisierung der Metallschicht erreicht werden. Es kann insbesondere ausreichend sein, nur einen Anteil f1 = c * A, insbesondere mindestens die Hälfte, der Gesamtfläche A einer Seite der metallhaltigen Schicht, oder beider Seiten der metallhaltigen Schicht, mit einer Kunststoffschicht zu versehen, wobei c aus dem Bereich c1 < c < c2 ausgewählt ist, wobei c1 gewählt ist aus der Gruppe von Zahlen {0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0, 5} und wobei c2 gewählt ist aus der Gruppe von Zahlen {0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0, 9; 1,0}. Vorzugsweise ist das c >= 0,5.
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Vorzugsweise ist auf jeder Seite der metallhaltigen Schicht eine Kunststoffschicht angeordnet und insbesondere mit der metallhaltigen Schicht verbunden. Die zweite Kunststoffschicht kann eine Dicke d2 aufweisen, die gleich, und/oder größer, und/oder kleiner, der Dicke d1 der ersten Kunststoffschicht sein kann. Die zweite Kunststoffschicht kann, wie z.B. auch die erste Kunststoffschicht, im wesentlichen über die gesamte Fläche einer Seite der metallhaltigen Folie parallel zu dieser angeordnet und insbesondere mit dieser verbunden sein. Sie kann auch nur zu einem Anteil f2 = c * A, insbesondere mindestens der Hälfte, der Gesamtfläche der metallhaltigen Folie parallel zu dieser angeordnet und insbesondere mit dieser verbunden sein, wobei c und A bereits oben beschrieben wurden.
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Vorzugsweise ist mindestens eine Kunststoffschicht vorgesehen, die die metallhaltige Schicht auf der dem Deckel abgewandten Seite überzieht und insbesondere die metallhaltige Schicht so einerseits vor Oxidation bzw. Korrosion schützt und andererseits das Füllgut vor einer Kontamination mit Bestandteilen der metallhaltigen Schicht, z.B. Korrosionsprodukten schützt.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Kunststoffschicht der Siegelfolie zur Fixierung, insbesondere zur induktiven Fixierung der Folie ausgebildet, d.h. die Kunststoffschicht erhält adhäsive Eigenschaften oder erhöht ihre adhäsive Eigenschaft, z.B. durch ein zumindest teilweises oder vollständiges Schmelzen des Kunststoffs im Erwärmungsbereich, wenn z.B. die metallhaltige Folie durch elektrische Induktion erwärmt wird. Auf dies Weise lässt sich die Siegelfolie insbesondere induktiv mit dem Deckel und/oder dem Behälter bzw. dem Rand einer Behälteröffnung verbinden. Es ist bevorzugt, dass die Fixierungsverbindung zwischen Siegelfolie und Deckel durch die Einwirkung von Ultraschall erfolgt, der z.B. mittels einer Sonotrode auf die den Deckel kontaktierende Siegelfolie aufgebracht wird.
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Erfindungsgemäß weist die Siegelfolie mindestens eine Haftschicht auf. Bevorzugt ist, dass die Kunststoffschicht mit der mindestens einen Haftschicht versehen wird, die, je nach Orientierung der Kunststoffschicht in Richtung Behälteröffnung oder Deckelboden, als Siegelverbindungsschicht dient oder als Fixierungsverbindungsschicht. Die Siegelverbindungsschicht erzeugt gegebenenfalls die Siegelverbindung und die Fixierungsverbindungsschicht erzeugt gegebenenfalls die Fixierungsverbindung. Die Haftschicht kann eine Schmelzklebstoffschicht sein, kann also aus einem Schmelzklebstoff (englisch: hotmelt) gebildet sein oder einen solchen aufweisen, wobei die Schmelztemperatur des Schmelzklebstoffs z.B. zwischen 170°C und 210°C liegen kann. Eine solche Schmelzklebstoffschicht kann durch Erwärmen, z.B. induktives, konduktives oder strahlungsinduziertes Erwärmen, zumindest teilweise oder im Wesentlichen vollständig aufgeweicht und/oder geschmolzen werden, um die Verbindung mit dem Behälterrand bzw. dem Deckelboden zu ermöglichen.
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Durch eine Kunststoffschicht zur induktiven Fixierung oder durch eine solche induktiv erwärmte Schmelzklebstoffschicht kann insbesondere die Ausbildung der Fixierungsverbindung besser kontrolliert werden, und/oder die Ausbildung der Siegelverbindung besser kontrolliert werden. Die elektrische Induktion bietet den Vorteil, dass sie insbesondere für eine Massenfertigung der Deckel bei hoher konstanter Qualität geeignet ist. Das induktive Verbinden und das Überprüfen dieser induktiven Verbindung können innerhalb weniger als 1 Sekunde erfolgen, insbesondere kann das induktive Verbinden, bzw. induktive Verschweißen, und das Überprüfen dieser Verbindung innerhalb von ein bis zehn Zehntel Sekunden erfolgen. Zum Prüfen wird z.B. die im Schweißvorgang erfasste Energiemenge erfasst, insbesondere die elektrische Leistung eines Verbindungsschritts. Auf diese Weise wird eine gleichbleibende Qualität der Deckel bei hohem Durchsatz der Herstellung erreicht.
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Vorzugsweise weist die Siegelfolie genau - oder mindestens - eine erste Kunststoffschicht auf, die zur induktiven Fixierung ausgebildet ist und/oder genau - oder mindestens - eine zweite Kunststoffschicht auf, die zur induktiven Fixierung ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Siegelfolie mindestens zwei Kunststoffschichten zur induktiven Fixierung auf, wobei vorzugsweise genau oder vorzugsweise mindestens eine solche Kunststoffschicht auf jeder Seite der metallhaltigen Schicht angeordnet ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine erste Kunststoffschicht auf der dem Deckel zugewandten Seite der metallhaltigen Schicht angeordnet und vorzugsweise ist die mindestens eine zweite Kunststoffschicht auf der dem Deckel abgewandten Seite der metallhaltigen Schicht angeordnet. Es ist auf diese Weise insbesondere möglich, in einem einzigen Induktionsvorgang sowohl die Fixierungsverbindung als auch die Siegelverbindung herzustellen.
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Vorzugsweise weisen die genau- oder mindestens - eine erste und die genau - oder mindestens - eine zweite Kunststoffschicht zur induktiven Fixierung jeweils unterschiedliche Dicken aus, und bestehen dabei vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien oder weisen unterschiedliche Materialien auf. Es ist aber auch möglich, dass diese Kunststoffschichten aus demselben Material bestehen oder dasselbe Material aufweisen. Vorzugsweise weist die erste Kunststoffschicht eine größere Dicke d1_1 auf als die Dicke d1_2 der zweiten Kunststoffschicht, d1_1> d1_2, wobei in einem solchen Fall generell vorzugsweise 0,2*d1_1 < d1_2 < 0,8*d1_1 gilt. Die Unterschiede in der Verbindungskraft zwischen der Fixierungsverbindung und der Siegelverbindung werden dann vorzugsweise im wesentlichen über die unterschiedlichen Materialdicken erzeugt. Erhitzt sich die metallhaltige Schicht induktiv, so werden Schichtanteile einer Kunststoffschicht, die einen größeren Abstand d4 von der metallhaltigen Schicht aufweisen, weniger erwärmt, insbesondere weniger geschmolzen, als Schichtanteile, die einen geringeren Abstand d5 < d4 von der metallhaltigen Schicht aufweisen. Dadurch lässt sich eine Schmelzverbindung unterschiedlich stark ausprägen. Das gilt insbesondere dann, wenn die erste Verbindungsfläche A1 zwischen erster Kunststoffschicht und Deckel im wesentlichen dieselbe Größe aufweist wie die zweite Verbindungsfläche A2 zwischen zweiter Kunststoffschicht und Behälter. Es ist aber auch möglich und bevorzugt dass A1 ungleich A2, insbesondere A1<A2 oder A2<A1. Die beiden Kunststoffschichten können ferner vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien bestehen oder unterschiedliche Materialien aufweisen. Auch dadurch kann, in Kombination mit der unterschiedlichen Dicke der beiden Kunststoffschichten oder unabhängig davon, die Fixierungsverbindung die im Vergleich zur Siegelkraft geringere Verbindungskraft aufweisen, wobei sich dieser Vergleich insbesondere auf die Wirkung bezieht, dass sich beim Lösen des Deckels vom Behälter erst die Fixierungsverbindung löst und die Siegelverbindung nicht löst.
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Erfindungsgemäß weist die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht auf, die mit der Kunststoffschicht verbunden ist, und weist mindestens eine Haftschicht auf. Eine erste Haftschicht ist vorzugsweise mit der metallhaltigen Schicht verbunden. Diese Haftschicht kann eine Schmelzklebstoffschicht sein. Vorzugsweise ist dann die Kunststoffschicht zur induktiven Fixierung oder zur Fixierung mittels Ultraschall, Laser oder konduktiver Wärmeübertragung ausgebildet, wobei die Schmelztemperatur der Kunststoffschicht der Schmelztemperatur der Haftschicht entsprechen kann oder diese überschreiten kann, oder alternativ, unterschreiten kann. Durch die Übertragung von Wärme, insbesondere mittels Induktion, können dann die Haftschicht und die Kunststoffschicht gleichzeitig oder zeitlich getrennt voneinander zumindest teilweise geschmolzen werden, um die Siegelverbindung und die Fixierverbindung gleichzeitig oder zeitlich getrennt voneinander zu erzeugen. Dies kann durch geeignete Wahl der Schmelztemperatur und der durch die Wärmeübertragung erzeugten Temperatur der metallhaltigen Schicht gesteuert werden.
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Vorzugsweise ist die Kunststoffschicht durch zumindest teilweises Schmelzen der Kunststoffschicht am Deckel fixiert. Dadurch weist die Kunststoffschicht einerseits eine stabilisierende Wirkung für die Siegelfolie auf und erfüllt andererseits die Funktion als Mittel zur stoffschlüssigen Verbindung der Siegelfolie mit dem Deckel.
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Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die Siegelfolie eine zweite Haftschicht aufweist, die mit der Kunststoffschicht verbunden ist und die vorzugsweise als Schmelzklebstoffschicht ausgebildet ist, oder aber als andere Klebstoffschicht, z.B. als Leim. Dabei weist die Kunststoffschicht vorzugsweise eine Schmelztemperatur auf, die höher ist als jeweils die Schmelztemperatur der als Schmelzklebstoffschicht ausgebildeten ersten und zweiten Haftschicht. Dadurch kann eine Temperatur der Kunststoffschicht und der Haftschicht erzeugt werden, z.B. mittels Induktion, die oberhalb der Schmelztemperatur der Haftschicht liegt, diese also zumindest teilweise schmelzen lässt, und die unterhalb der Schmelztemperatur der Kunststoffschicht liegt, diese also im Wesentlichen nicht schmelzen lässt. Durch eine solche erzeugte Temperatur kann die Siegelverbindung und/oder die Fixierungsverbindung bewirkt werden, insbesondere gleichzeitig und/oder zeitlich getrennt, insbesondere ohne dass die Kunststoffschicht geschmolzen wird.
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Erfindungsgemäß ist die Kunststoffschicht als thermische Isolierschicht ausgebildet, indem sie eine geeignete Dicke d1 aufweist und so als Abstandshalter dient. Erfindungsgemäß ist diese Dicke 6 µm <= d1 <= 60 µm, vorzugsweise 10 µm <= d1 <= 60 µm. Die Übertragung einer induktiv, konduktiv oder durch Strahlung aufgebrachten Wärme durch diese Kunststoffschicht hindurch lässt sich auf diese Weise verzögern. Es ist so z.B. folgendes Vorgehen möglich: die Siegelfolie weist eine Schichtabfolge auf, die aufweist: eine erste Haftschicht, die metallhaltige Schicht, die Kunststoffschicht, optional eine zweite Haftschicht, optional mindestens eine weitere Klebstoffschicht zwischen mindestens zwei dieser Schichten. Bei Vorliegen einer solchen Schichtabfolge kann eine Wärme derart übertragen und eine Temperatur von zumindest Bereichen der Siegelfolie erzeugt werden, dass im Erwärmungsbereich die erste Haftschicht schmilzt, zeitlich bevor die Kunststoffschicht oder die zweite Haftschicht schmelzen kann, oder alternativ, dass die Kunststoffschicht oder die zweite Haftschicht schmilzt, zeitlich bevor die erste Haftschicht schmelzen kann. Die Wärme kann z.B. induktiv, konduktiv oder durch Strahlung eingebracht werden und diese Temperatur der Siegelfolie erzeugen. Durch die als thermische Isolierschicht ausgebildete Kunststoffschicht kann die Erwärmung der ersten Haftschicht und der Außenseite der Kunststoffschicht bzw. der dort optional vorgesehenen zweiten Haftschicht verzögert werden.
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Vorzugsweise unterscheiden sich die Schmelztemperaturen der ersten Haftschicht und die Schmelztemperatur der Kunststoffschicht und/oder die Schmelztemperatur der zweiten Haftschicht voneinander. Vorzugsweise unterscheiden sich die Schmelztemperatur der ersten Haftschicht und die Schmelztemperatur der Kunststoffschicht zumindest um einen Temperaturabstand dT. Vorzugsweise unterscheidet sich die Schmelztemperatur der ersten Haftschicht und die Schmelztemperatur der zweiten Haftschicht zumindest um einen Temperaturabstand dT. Die Differenz dT kann z.B. aus einem Temperaturbereich von vorzugsweise 0,5°C <=dT <= 50°C, vorzugsweise 5°C <=dT <= 50°C gewählt sein.
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Grundsätzlich können die Fixierungsverbindung und/oder die Siegelverbindung konduktiv über eine wärmeübertragendes Werkzeug, z.B. ein Stempelwerkzeug, konvektiv über ein wärmetransportierendes Fluid, mechanisch über Druck, über die Einwirkung von Ultraschall, durch Bestrahlung, z.B. durch einen Laser, oder durch elektrische Induktion bewirkt werden. Es wird so vorzugsweise Wärme in den Bereich zwischen der Kunststoffschicht und dem Deckel übertragen.
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Vorzugsweise weist die Kunststoffschicht einen Polyesterkunststoff auf oder besteht daraus. Besonders bevorzugt ist dieses Polyesterkunststoff Polyethylenterephthalat (PET). Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die Kunststoffschicht Polyethylen (PE) oder vorzugsweise Polypropylen (PP) aufweist oder daraus besteht. Vorzugsweise ist das Material der Kunststoffschicht geeignet, um durch konduktives Erwärmen, vorzugsweise Erwärmen mittels Laser oder Ultraschall, oder induktives Erwärmen mit dem Material des Deckels verbunden zu werden.
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Vorzugsweise weist die Kunststoffschicht ein Material auf, dass der Deckel nicht aufweist, und/oder vorzugsweise bestehen der Deckel und die Kunststoffschicht aus unterschiedlichen Materialien. Vorzugsweise weisen der Deckel und/oder die Siegelfolie zumindest auf ihrer jeweils unmittelbar gegenüberliegenden und/oder kontaktierenden Seite unterschiedliche Materialien auf oder bestehen zumindest in diesen Verbindungsbereichen aus diesen Materialien, während die abgewandte Seite dasselbe Material oder ein anderes Material aufweisen kann. Vorzugsweise weisen der Deckel und/oder die Siegelfolie zumindest in dem einen oder mehreren Verbindungsbereichen, in denen sich die Siegelfolie und der Deckel verbunden werden, unterschiedliche Materialien auf oder bestehen zumindest in diesen Verbindungsbereichen aus diesen Materialien. Die Verwendung unterschiedlicher Materialien hat den Vorteil, dass die entstehende Fixierverbindung weniger stark ist, als dies bei gleichen Materialien der Fall wäre, so dass die Stärke der Fixierverbindung über die Materialwahl beeinflusst werden kann. Insbesondere ist bevorzugt, dass ein Verbinden von Kunststoffschicht und Deckel durch vorzugsweise konduktives Erwärmen, vorzugsweise Erwärmen mittels Laser oder Ultraschall, oder induktives Erwärmen möglich ist. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass der Deckel vorzugsweise dasselbe Material aufweist, das auch die Kunststoffschicht aufweist, oder dass vorzugsweise der Deckel und die Kunststoffschicht aus demselben Material bestehen.
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Vorzugsweise ist die Kunststoffschicht auf der Seite der metallhaltigen Schicht angeordnet, die dem Deckel zugewandt ist, und/oder auf der Seite der metallhaltigen Schicht angeordnet, die dem Deckel abgewandt ist. Insbesondere weist die Kunststoffschicht oder die optional vorgesehene erste Haftschicht oder die optional vorgesehene zweite Haftschicht vorzugsweise dasselbe Material auf, das auch die Kontaktfläche des Deckels und/oder die Kontaktfläche des Behälters aufweist. Im Bereich dieser Kontaktfläche erfolgt auch die Verbindung, d.h. die Siegelverbindung und/oder Fixierungsverbindung. Diese Verbindung kann besonders vorteilhaft durch eine Schmelzverbindung bzw. Schweißverbindung der beiden kontaktierenden Bereiche von Kunststoffschicht und Deckel bzw. Kunststoffschicht und Behälter realisiert werden, wobei der Behälter im Bereich der Kontaktfläche vorzugsweise diesen Kunststoff aufweist oder im wesentlichen aus diesem Kunststoff besteht. Schmelzverbindungen zwischen gleichen Materialien, insbesondere Kunststoffen, sind meist wirksamer als Schmelzverbindungen zwischen unterschiedlichen Materialien.
Vorzugsweise ist eine Haftschicht, insbesondere eine Schmelzklebstoffschicht, durch eine erste Klebstoffschicht mit der metallhaltigen Schicht verbunden und/oder vorzugsweise ist die Kunststoffschicht durch eine zweite Klebstoffschicht mit der metallhaltigen Schicht verbunden. Die Funktion der Klebstoffschicht ist vorzugsweise temperatur-unabhängig, insbesondere in der Weise temperatur-unabhängig, dass die Schmelztemperatur der Klebstoffschicht über der Schmelztemperatur des Materials der mindestens einen Kunststoffschicht und/oder der ersten Haftschicht und/oder der zweiten Haftschicht liegt, und/oder die klebende Funktion der Klebstoffschicht beim Schmelzen der Schmelzklebstoffschicht im wesentlichen nicht gemindert wird. Eine Klebstoffschicht kann ein organisches Material sein oder aufweisen, kann insbesondere ein Kunststoff sein oder diesen aufweisen, wobei unter Kunststoff ein organisches Polymer verstanden wird. Eine Haftschicht oder eine Klebstoffschicht können aber auch ein Lack sein, oder können ein anorganisches Material aufweisen oder daraus bestehen.
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Vorzugsweise weist die metallhaltige Schicht eine Dicke d2 auf, wobei vorzugsweise 2,0 µm <= d2 <= 40 µm und vorzugsweise 8,0 µm <= d2 <= 20,0 µm.
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Vorzugsweise weist die Siegelfolie eine Gesamtdicke dmax von 30 µm <= dmax <= 500 µm auf, vorzugsweise 30 µm<= dmax <= 200 µm, vorzugsweise 30 µm<= dmax <= 100 µm vorzugsweise 60 µm<= dmax <= 80 µm. Es ist insbesondere möglich, dass die Siegelfolie eine porenhaltige Schicht aufweist, insbesondere eine porenhaltige Kunststoffschicht, insbesondere eine geschäumte Kunststoffschicht. Dadurch kann die Gesamtdicke erhöht werden, eine thermische Isolation von Ebenen bzw. Schichten der Siegelfolie kann erhöht werden, und/oder akustische Effekte, die durch Schwingen der Siegelfolie bewirkt werden, können in der gewünschten Weise beeinflusst werden.
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Vorzugsweise weist die Siegelfolie mindestens einen Fixierbereich auf, in dem sie vollflächig am Deckel fixiert ist. Vorzugsweise weist die Siegelfolie mindestens einen Siegelverbindungsbereich auf, in dem sie vollflächig am Behälter fixierbar ist. In Bezug auf eine Richtung senkrecht zur Hauptebene der planaren Siegelfolie liegen der mindestens eine Fixierbereich und der mindestens eine Siegelverbindungsbereich vorzugsweise nicht übereinander.
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Vorzugsweise weist die Siegelfolie einen kreisförmigen radial inneren Bereich auf, der insbesondere vom geometrischen Zentrum der Siegelfolie bis zu einem Radius ri < R reicht. Vorzugsweise ist ri <= f* R, wobei R der maximale Durchmesser oder die maximale Kantenlänge der Siegelfolie ist und vorzugsweise der Faktor f in einem Bereich liegt, vorzugsweise 0,1 <= f <= 0,9, vorzugsweise 0,2 <= f <= 0,8, vorzugsweise 0,4 <= f <= 0,8. Vorzugsweise ist der mindestens eine Fixierbereich innerhalb des radial inneren Bereichs angeordnet. Da der mindestens eine Siegelverbindungsbereich vorzugsweise im Randbereich des radial äußeren Bereichs der Siegelfolie angeordnet ist, sind der mindestens eine Fixierbereich und der mindestens eine Siegelverbindungsbereich mit Bezug auf die Hauptebene der Siegelfolie in einem Abstand voneinander angeordnet. Durch diesen Abstand ist es einfacher, die Fixierverbindung und die Siegelverbindung ohne gegenseitige Beeinflussung durchzuführen, falls dies gewünscht ist.
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Z.B. kann in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Versiegeln eines Behälters die Fixierverbindung durch Kontaktieren und/oder Anpressen mithilfe eines Stempelwerkzeugs erzeugt werden, wobei insbesondere - vorzugsweise ausschließlich - der radial innere Bereich kontaktiert wird, und die Siegelverbindung kann - insbesondere durch elektrische Induktion - erzeugt werden, wobei dazu vorzugsweise - vorzugsweise im wesentlichen ausschließlich - der radial äußere Bereich der Siegelfolie bearbeitet wird, insbesondere mit einem magnetischen Wechselfeld zur induktiven Erzeugung von Wärme.
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Die Erfindung betrifft auch eine Verpackung mit einem Behälter mit einer Öffnung; einem Deckel zum Verschließen der Behälteröffnung, insbesondere einem erfindungsgemäßen Deckel; und einer Siegelfolie, die an einen Rand der Behälteröffnung angesiegelt ist, wobei die Siegelfolie aufreißbar ausgebildet und/oder abreißbar an dem Rand der Behälteröffnung angebracht ist, wobei die Siegelfolie unmittelbar an dem Deckel fixiert ist, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet ist als die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung, sodass zumindest beim erstmaligen Entfernen des Deckels von der Behälteröffnung die Siegelfolie vom Deckel getrennt wird, aber die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung erhalten bleibt, und wobei die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht aufweist und mindestens eine Kunststoffschicht aufweist, die mit der metallhaltigen Schicht verbunden ist.
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Erfindungsgemäß weist die Siegelfolie mindestens eine Haftschicht auf, insbesondere eine erste Haftschicht, welche die Fixierungsverbindung erzeugt, indem sie die Siegelfolie mit der Innenseite des Deckels verbindet, und/oder eine zweite Haftschicht, mit der die Siegelfolie mit dem Rand der Behälteröffnung verbindbar ist.
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Erfindungsgemäß ist die Kunststoffschicht als thermische Isolierschicht mit einer Dicke d1 mit 6 µm <= d1 <= 60 µm, vorzugsweise 10 µm <= d1 <= 60 µm, ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Versiegeln eines Behälters mit einer Öffnung, die durch einen erfindungsgemäßen Deckel verschließbar ist, mit den Schritten: Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Deckels; Fixieren einer Siegelfolie unmittelbar an dem Deckel; Verschließen der Behälteröffnung mit dem Deckel; und Ansiegeln der Siegelfolie an einen Rand der Behälteröffnung, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet wird als die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist der Deckel zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters vorgesehen, der mit einer Siegelfolie versehen ist, die an einen Rand der Behälteröffnung ansiegelbar ist, wobei die Siegelfolie aufreißbar ausgebildet und/oder abreißbar an dem Rand der Behälteröffnung anbringbar ist, wobei die Siegelfolie unmittelbar an dem Deckel fixiert ist, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet ist als die beabsichtigte Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung.
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Dabei weist die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht auf und weist mindestens eine Kunststoffschicht auf, die mit der metallhaltigen Schicht verbunden ist.
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Weiterhin weist die Siegelfolie mindestens eine Haftschicht auf, insbesondere eine erste Haftschicht, welche die Fixierungsverbindung erzeugt, indem sie die Siegelfolie mit der Innenseite des Deckels verbindet, und/oder eine zweite Haftschicht, mit der die Siegelfolie mit dem Rand der Behälteröffnung verbindbar ist.
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Außerdem ist die Kunststoffschicht als thermische Isolierschicht mit einer Dicke d1 mit 6 µm <= d1 <= 60 µm, vorzugsweise 10 µm <= d1 <= 60 µm, ausgebildet.
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Gemäß der Erfindung ist die Siegelfolie nicht mit Hilfe einer Trägerplatte im Deckel angeordnet, sondern unmittelbar an dem Deckel fixiert. Durch diese Maßnahme entfällt eine Trägerplatte oder dergleichen für die Siegelfolie als zusätzliches Bauteil. Hierdurch wiederum werden Aufwand und Kosten bei Herstellung, Lagerhaltung sowie Recycling des Deckels verringert. Damit der Verbraucher beim erstmaligen Öffnen des Behälters einen ähnlichen Eindruck erhält wie bei dem herkömmlichen System mit der auf eine Trägerplatte kaschierten Siegelfolie im Deckel, ist die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet als die beabsichtigte Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass beim erstmaligen Entfernen des Deckels von der Behälteröffnung die Siegelfolie vom Deckel getrennt wird, aber die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung erhalten bleibt, und der Benutzer den Lösevorgang der Siegelfolie vom Deckel durch einen erhöhten Kraftaufwand sowie die damit verbundenen Geräusche realisiert.
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Die vorliegende Erfindung umfasst grundsätzlich alle Arten von Behältern mit beliebigen Formen und Größen, aus beliebigen Materialien (Glas, Kunststoff, Metall, etc.) und mit beliebigen Formen, Größen und Anordnungen von Behälteröffnungen. Die Behälter können zur Aufnahme unterschiedlicher Gegenstände bzw. Stoffe verwendet werden, wie beispielsweise Lebensmittel, Arzneimittel, Kosmetika, usw. Ebenso umfasst die vorliegende Erfindung grundsätzlich alle Arten von Deckeln mit beliebigen Formen und Größen, aus beliebigen Materialien (Glas, Kunststoff, Metall, etc.) und mit verschiedenen Schließmechanismen (Schraubverschluss, Schnappverschluss, Stülpverschluss, etc.), wobei der Deckel natürlich an die jeweilige zu verschließende Öffnung des Behälters angepasst sein muss. Behälter und Deckel können dabei aus den gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Außerdem kann der Deckel wahlweise zum mehrmaligen oder nur zum einmaligen Verschließen des Behälters konzipiert sein.
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Der Begriff der „Siegelfolie“ meint sowohl beschichtete einschichtige als auch mehrschichtige Folienaufbauten sowie Folienaufbauten aus einem oder aus mehreren Werkstoffen. Die Beschaffenheit der Siegelfolie ist entsprechend ihrer Verträglichkeit mit den im Behälter aufzunehmenden Stoffen und ihrer gewünschten Barriereschichtwirkung (z.B. Dampfsperre, Sauerstoffsperre, fluiddicht, gasdicht, kondensationsverhindernd, etc.) frei gestaltbar. Ferner kann die „Siegelfolie“ eine Siegelfolie mit oder ohne Aufreißlasche zum einfacheren Öffnen der Versiegelung des Behälters sein.
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Der Begriff der „Fixierungsverbindung“ zwischen der Siegelfolie und dem Deckel meint im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle Arten von lösbaren Verbindungen. Die Fixierungsverbindung wird insbesondere durch kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen erzielt, wobei speziell stoffschlüssige Verbindungen wie Schweiß- oder Klebeverbindungen bevorzugt sind.
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Der Begriff der „Siegelverbindung“ zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung meint im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle Arten von lösbaren und unlösbaren Verbindungen, die eine Verbindung mit an den jeweiligen Anwendungszweck der Verpackung angepassten Dichtheitseigenschaften bilden. Die Siegelverbindung wird bevorzugt durch stoffschlüssige Verbindungen wie Schweiß- oder Klebeverbindungen erzielt. Dabei kann die Siegelverbindung zum Beispiel durch Wärme und/oder Druck sowie induktiv oder durch Wärmestrahlung und/oder -leitung hergestellt werden.
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Die Siegelfolie weist eine metallhaltige Schicht auf, auch als Metallschicht bezeichnet, deren Metall vorzugsweise eine Aluminiumlegierung ist, bzw. Aluminium enthält. Die Metallschicht kann vollständig oder teilweise aus Metall bestehen.
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Besonders bevorzugt ist die Siegelfolie eine Metallfolie, die insbesondere Aluminium enthält, die vorzugsweise beidseitig mit einer Kunststoffschicht zur induktiven Fixierung der Folie versehen ist. Vorzugsweise ist die Siegelfolie eine Aluminiumverbundfolie, bei der mindestens eine metallhaltige Schicht und mindestens eine Kunststoffschicht miteinander laminiert sind.
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Vorzugsweise wird die Siegelfolie zum Beispiel mit ihrer der Behälteröffnung abgewandten Seitenfläche und/oder mit ihrer radialen Umfangsfläche an dem Deckel fixiert.
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Dabei kann die Siegelfolie wahlweise im Wesentlichen vollflächig an dem Deckel fixiert sein oder nur abschnittweise an dem Deckel fixiert sein. Im letztgenannten Fall kann die Siegelfolie zum Beispiel über eine(n) oder mehrere Verbindungspunkte, - streifen und/oder -flächen an dem Deckel fixiert sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Deckel einen Steg aufweisen, der insbesondere die Siegelfolie gegen den Rand der Behälteröffnung drückt, wenn der Deckel die Behälteröffnung verschließt. Durch den Anpressdruck der Siegelfolie gegen den Rand der Behälteröffnung mit Hilfe des Steges kann die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung verbessert bzw. verstärkt werden.
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Dabei kann der Steg am Deckel bezüglich Form und Größe in radialer Richtung des Deckels im Wesentlichen dem Rand der Behälteröffnung entsprechen, sodass der Anpressdruck der Siegelfolie an den Rand der Behälteröffnung im Wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Randverbindungsfläche aufgebracht werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Siegelfolie an diesem Steg des Deckels fixiert sein. Der Steg kann sich von der Kopfplatte, bzw. der Verschlussplatte axial in Richtung des Behälters erstrecken, oder er kann sich von einem in eine axiale Richtung weisenden Randabschnitt des Deckels in radialer Richtung erstrecken.
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In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, keinen Steg zu verwenden, der insbesondere die Siegelfolie gegen den Rand der Behälteröffnung drückt, wenn der Deckel die Behälteröffnung verschließt. Vorzugsweise weist der Deckel keinen Steg auf, der sich von der Kopfplatte, bzw. der Verschlussplatte axial in Richtung des Behälters erstreckt, oder der sich von einem in eine axiale Richtung weisenden Randabschnitt des Deckels in radialer Richtung erstreckt. Vorzugsweise ist, unabhhängig davon, ob ein Steg vorgesehen ist oder nicht, die Siegelfolie nicht am Steg fixiert. Vorzugsweise weist der Deckel keinen Steg auf, an dem die Siegelfolie fixiert ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Verpackung gelöst, mit einem Behälter mit einer Öffnung; einem Deckel zum Verschließen der Behälteröffnung; und einer Siegelfolie, die an einen Rand der Behälteröffnung angesiegelt ist, wobei die Siegelfolie aufreißbar ausgebildet und/oder abreißbar an den Rand der Behälteröffnung angebracht ist, wobei die Siegelfolie unmittelbar an dem Deckel fixiert ist, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet ist als die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung, sodass zumindest beim erstmaligen Entfernen des Deckels von der Behälteröffnung die Siegelfolie vom Deckel getrennt wird, aber die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung erhalten bleibt.
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Dabei weist die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht auf und weist mindestens eine Kunststoffschicht auf, die mit der metallhaltigen Schicht verbunden ist.
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Weiterhin weist die Siegelfolie mindestens eine Haftschicht auf, insbesondere eine erste Haftschicht, welche die Fixierungsverbindung erzeugt, indem sie die Siegelfolie mit der Innenseite des Deckels verbindet, und/oder eine zweite Haftschicht, mit der die Siegelfolie mit dem Rand der Behälteröffnung verbindbar ist.
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Außerdem ist die Kunststoffschicht als thermische Isolierschicht mit einer Dicke d1 mit 6 µm <= d1 <= 60 µm, vorzugsweise 10 µm <= d1 <= 60 µm, ausgebildet.
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Die Unterschiede in der Fixierungsverbindung können dadurch bewirkt werden, dass eine Metallfolie mit Kunststoffschichten auf beiden Seiten versehen ist, wobei die Kunststoffschichten unterschiedliche Zusammensetzungen und/oder Dicke aufweisen.
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Die Vorteile und Begriffsdefinitionen zu dieser Verpackung gemäß der Erfindung entsprechen jenen des oben erläuterten Deckels gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
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In vorteilhafter Ausgestaltung sind der Deckel und die Siegelfolie für diese Verpackung in der oben beschriebenen Weise ausgebildet bzw. angeordnet.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Versiegeln eines Behälters mit einer Öffnung, die durch einen Deckel verschließbar ist, gelöst mit den Schritten: Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Deckels; Fixieren einer Siegelfolie unmittelbar an dem Deckel, wobei die Siegelfolie eine metallhaltige Schicht aufweist und mindestens eine Kunststoffschicht aufweist, die mit der metallhaltigen Schicht verbunden ist; Verschließen der Behälteröffnung mit dem Deckel; und Ansiegeln der Siegelfolie an einen Rand der Behälteröffnung, wobei die Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel schwächer ausgebildet wird als die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung.
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Die Vorteile, bevorzugten Ausgestaltungen und Begriffsdefinitionen zu diesem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechen jenen des oben erläuterten Deckels gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung kann beim Verschließen der Behälteröffnung mit dem Deckel die Siegelfolie gegen den Rand der Behälteröffnung gedrückt werden. Auf diese Weise kann die Siegelverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Rand der Behälteröffnung verbessert bzw. verstärkt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung werden der Deckel und die Siegelfolie für dieses Verfahren in der oben beschriebenen Weise ausgebildet bzw. angeordnet.
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Von der Erfindung weiter zu bildende Verpackungen und Deckel aus dem Stand der Technik bzw. obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
- 1A eine schematische Schnittansicht einer Verpackung aus dem Stand der Technik, vor dem Verschließen der Behälteröffnung mit dem Deckel;
- 1B eine schematische Schnittansicht der Verpackung aus dem Stand der Technik gemäß 1A, nach dem Versiegeln des Behälters;
- 2 eine schematische Schnittansicht eines Deckels mit Siegelfolie aus dem Stand der Technik;
- 3A bis C schematische Darstellungen zum Erläutern verschiedener abschnittsweiser Fixierungsverbindungen zwischen der Siegelfolie und dem Deckel aus dem Stand der Technik gemäß 2;
- 4 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Deckels mit Siegelfolie aus dem Stand der Technik;
- 5 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Deckels mit Siegelfolie aus dem Stand der Technik;
- 6 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Deckels mit Siegelfolie aus dem Stand der Technik;
- 7A bis C jeweils im Querschnitt und schematisch einige bevorzugte Ausführungsformen der Siegelfolie eines erfindungsgemäßen Deckels;
- 8 eine schematische Darstellung zum Erläutern einer weiteren Ausgestaltung der abschnittsweisen Fixierungsverbindung zwischen der Siegelfolie und dem Deckel aus dem Stand der Technik gemäß 2.
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7A zeigt eine Siegelfolie 101 eines erfindungsgemäßen Deckels. Die Siegelfolie 101 weist eine metallhaltige Schicht 102 auf, bestehend aus Aluminium, und mit einer Dicke von z.B. d3=48 µm. Über eine erste Klebstoffschicht 104a von z.B. 2 µm Dicke ist eine Kunststoffschicht 103 mit der metallhaltigen Schicht 102 verklebt. Die Kunststoffschicht 103 besteht vorliegend aus PET und weist vorliegend eine Dicke von d1 =12 µm auf. Sie schützt die metallhaltige Schicht 102 und unterstützt diese, vor allem gegen eine Torsionsbelastung der Siegelfolie 26 mit Kräften parallel zu der Schichtebene, und ferner gegen Zugbelastung der Siegelfolie 26 und gegen Einreißen. Über eine zweite Klebstoffschicht 104b von z.B. 2 µm Dicke ist eine als (erste) Haftschicht und Siegelverbindungsschicht dienende Schmelzklebstoffschicht 105 mit der metallhaltigen Schicht 102 verklebt. Die Dicke der Schmelzklebstoffschicht 105 liegt hier bei 5 µm. Die Schmelztemperatur der Schmelzklebstoffschicht 105, z.B. 230°, liegt unter jener der Klebstoffschichten. Die maximale Gesamtdicke der Siegelfolie 101 liegt im Beispiel bei ca. dmax=70 µm.
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Die als Siegelfolie 141 (7C) weitergebildete Siegelfolie 101 kann auch eine weitere, als zweite Haftschicht und Fixierverbindungsschicht dienende Schmelzklebstoffschicht 105` aufweisen, die wie die untere Schmelzklebstoffschicht 105 gestaltet sein kann und die mit der Kunststoffschicht 103 verbunden sein kann, insbesondere über eine Klebstoffschicht 104b von ca. 2 µm Dicke. Die Schichten der Siegelfolie, insbesondere die metallhaltige Schicht und die Kunststoffschicht, sind vorzugsweise vollflächig miteinander verbunden oder zumindest abschnittsweise miteinander verbunden. Die Schmelztemperatur der Schmelzklebstoffschicht 105', z.B. 230°, liegt unter jener der Klebstoffschichten.
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7B zeigt eine Siegelfolie 111 eines erfindungsgemäßen Deckels. Die Siegelfolie 111 weist eine metallhaltige Schicht 102 auf. Über eine Klebstoffschicht 104a ist eine Kunststoffschicht 103 mit der metallhaltigen Schicht 102 verklebt. Über eine zweite Klebstoffschicht 104b ist eine Kunststoffschicht 103b mit der metallhaltigen Schicht 102 verklebt. Eine oder beide Kunststoffschichten können als Schmelzklebstoffschicht ausgebildet sein, um über eine Schmelzverbindung mit dem Deckel bzw. dem Behälter verbindbar zu sein. Vorzugsweise sind beide als Schmelzklebstoffschicht ausgebildet, und die Kunststoffschicht 103 weist ein größere Dicke d1_1 auf als die Dicke d1_2 der Kunststoffschicht 103b, d1_1> d1_2, wobei in einem solchen Fall generell vorzugsweise 0,2*d1_1 < d1_2 < 0,8*d1_1 gilt. Beide Kunststoffschichten sind vorzugsweise zur induktiven Verbindung der Siegelfolie vorgesehen, nämlich zu induktiven Ausbildung der Siegelverbindung und der Fixierungsverbindung. Es ist aber auch bevorzugt, dass die Fixierungsverbindung anders ausgebildet wird, wie oben allgemein beschrieben. Die Siegelverbindung und die Fixierungsverbindung können unabhängig voneinander hergestellt werden, z.B. in separaten Prozessen oder mittels unterschiedlicher Verbindungstechniken. Sie können aber auch abhängig voneinander durchgeführt werden, insbesondere gleichzeitig. Es können zum Beispiel mittels eines einzigen Induktionsvorgangs bzw. eines einzigen induktiven Erwärmens der metallhaltigen Schicht beide Verbindungen kontrolliert und simultan hergestellt werden. Die Kunststoffschichten schützen ferner die metallhaltige Schicht und unterstützen diese, insbesondere gegen Torsions- und Zugbelastung der Siegelfolie und gegen Einreißen. Die Schichten der Siegelfolie, insbesondere die metallhaltige Schicht und die Kunststoffschicht, sind vorzugsweise vollflächig miteinander verbunden oder zumindest abschnittsweise miteinander verbunden.
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Bezug nehmend auf 1A und 1B wird zunächst eine Verpackung aus dem Stand der Technik näher beschrieben. Die 1A bis 6 und 8 betreffen Verpackungen und Deckel aus dem Stand der Technik, die z.B. durch eine Siegelfolie gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung in 7A bis C weitergebildet werden können.
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Die Verpackung enthält einen Behälter 10, zum Beispiel in Form eines Glases, mit einer Öffnung 12, die durch einen Rand 14 begrenzt ist. Die Behälteröffnung 12 dient einerseits zum Befüllen des Behälters 10 mit zum Beispiel einem Lebensmittel und andererseits zum Entnehmen des Lebensmittels aus dem Behälter 10.
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Die Behälteröffnung 12 ist durch einen Deckel 16, zum Beispiel aus Kunststoff, verschließbar. Der Deckel 16 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und weist eine scheibenfömige Verschlussplatte 18 und einen vom radialen Umfang dieser Verschlussplatte 18 in Richtung zum Behälter 10 vorstehenden Randabschnitt 20 auf. Der Innendurchmesser dieses Randabschnitts 20 ist größer bemessen als der Außendurchmesser der den Öffnungsrand 14 bildenden Behälterwandung, sodass der Deckel 16 auf den Behälter 10 aufgesetzt werden kann und dabei sein Randabschnitt 20 die Behälterwandung der Öffnung 12 umgreift.
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Wie in 1A und 1B veranschaulicht, ist die den Öffnungsrand 14 bildende Behälterwandung mit einem Außengewinde 22 ausgebildet und ist der Randabschnitt 20 des Deckels 16 mit einem Innengewinde 24 ausgebildet, das mit dem Außengewinde 22 der Behälteröffnung 12 in Eingriff gebracht werden kann. In 1A und 1B ist der Deckel 16 somit auf den Behälter 10 aufschraubbar. Die vorliegende Erfindung soll aber weder auf das in 1A und 1B skizzierte Gewinde noch auf einen Schraubdeckel an sich beschränkt sein.
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Im Innern des Deckels 16, genauer an der dem Behälter 10 zugewandten Seite seiner Verschlussplatte 18, ist eine Siegelfolie 26 angeordnet. Diese Siegelfolie 26 ist über eine Schweiß- oder Klebeverbindung 28 unmittelbar am Deckel 16 fixiert. Wie in 1A und 1B zu sehen, ist der Deckel 16 an der dem Behälter 10 zugewandten Seite seiner Verschlussplatte 18 zudem mit einem zum Beispiel im Wesentlichen ringförmig ausgestalteten Steg 30 versehen und die Siegelfolie 26 ist mit ihrer dem Behälter 10 abgewandten Seitenfläche an diesem Steg 30 fixiert. Diese Fixierungsverbindung 28 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Steg 30 des Deckels 16 kann wahlweise im Wesentlichen über den gesamten Stegbereich oder nur abschnittsweise (z.B. Klebepunkte) ausgeführt sein.
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Wie insbesondere in 1B zu erkennen, wird die Siegelfolie 26 durch den Steg 30 des Deckels 16 gegen den Rand 14 der Behälteröffnung 12 gedrückt, wenn der Deckel 16 ganz auf den Behälter 10 aufgeschraubt ist. In diesem Zustand wird dann eine Siegelverbindung 34 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Rand 14 der Behälteröffnung 12 hergestellt. Diese Siegelverbindung 34 wird zum Beispiel als Schweiß- oder Klebeverbindung ausgeführt und erfolgt vorzugsweise induktiv. Für die induktive Siegelverbindung 34 weist die vorzugsweise aus Metall bestehende Siegelfolie 26 eine .Kunststoffschicht 32 oder dergleichen, zumindest im Bereich des Randes 14 der Behälteröffnung 12 vorzugsweise aber vollflächig auf. Die erforderliche Wärme zum Herstellen der Siegelverbindung 34 kann aber auch auf andere Weise zugeführt werden, zum Beispiel über einen direkten Kontakt mit einem Heizelement oder mittels eines heißen Luftstroms.
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Die Siegelfolie 26 ist zum Beispiel aufgrund ihrer geringen Materialstärke und/oder einer geeigneten Materialbeschaffenheit einfach, d.h. vorzugsweise ohne Hilfsmittel, aufreißbar. Zusätzlich oder alternativ kann die Siegelfolie 26 auch vom Rand 14 der Behälteröffnung 12 abreißbar bzw. ablösbar sein. Zu diesem Zweck kann die Siegelfolie 26 beispielsweise eine Aufreißlasche oder dergleichen aufweisen, auch wenn dies nicht unbedingt erforderlich ist und deshalb in den hier beschriebenen Figuren nicht der Fall ist.
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Wie in 1B angedeutet, entsprechen Form und Größe des Steges 30 des Deckels 16 in radialer Richtung (Rechts/Links-Richtung in 1A und 1B) im Wesentlichen jenen des Randes 14 der Behälteröffnung 12. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Siegelfläche 26 bei aufgeschraubtem Deckel 16 im Wesentlichen gleichmäßig und vollständig gegen den Rand 14 der Behälteröffnung 12 gepresst wird, sodass eine bessere bzw. stärkere Siegelverbindung 34 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Rand 14 erzielt werden kann.
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Bei der Herstellung der Fixierungsverbindung 28 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Steg 30 des Deckels 16 einerseits und der Siegelverbindung 34 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Rand 14 der Behälteröffnung 12 andererseits ist darauf zu achten, dass die Fixierungsverbindung 28 deutlich schwächer ausgeführt wird als die Siegelverbindung 34. Dies kann zum Beispiel durch unterschiedliche Verbindungstechniken, durch unterschiedlich große Verbindungsflächen und/oder durch Unterschiede der zu verbindenden Materialien erreicht werden. Hierdurch wird gewährleistet, dass zumindest beim erstmaligen Entfernen des Deckels 16 vom Behälter 10 die Siegelfolie 26 vom Steg 30 des Deckels 16 getrennt wird, die Siegelverbindung 34 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Rand 14 der Behälteröffnung 12 dagegen erhalten bleibt. Dies wiederum bewirkt, dass der Verbraucher ähnliche Eindrücke erfährt wie beim erstmaligen Öffnen herkömmlicher Verpackungen mit Siegelfolie auf einer Trägerplatte im Deckel.
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Im Gegensatz zu herkömmlichen Verpackungssystemen, bei denen eine Siegelfolie mit Hilfe einer Trägerplatte (z.B. aus Kartonage) im Deckel angeordnet ist, kann bei der erfindungsgemäßen Verpackung auf eine derartige Trägerplatte aber verzichtet werden, da die Siegelfolie 26 unmittelbar am Deckel 16 fixiert wird und so gegen ein Herausfallen oder Herausblasen während des Herstellungs- oder Abfüllprozesses gesichert ist. Durch den Wegfall der Trägerplatte ist die Anzahl der Bauteile für die Verpackung reduziert. Ferner kann der Deckel einfacher recycelt werden, da er nur aus einer Komponente und damit aus nur einem Werkstoff besteht.
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Es wird vorsorglich darauf hingewiesen, dass die Darstellungen in 1A und 1B sowie in den weiteren Figuren nicht maßstabsgetreu sind. Insbesondere ist die Siegelfolie 26 im Verhältnis zu den übrigen Komponenten wie Deckel 16 und Behälter 10 im Allgemeinen deutlich dünner ausgebildet als dargestellt.
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Eine weitere Verpackung aus dem Stand der Technik wird nun anhand der 2 und 3 näher erläutert.
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Wie in 2 dargestellt, weist der Deckel 16 im Gegensatz zu dem Deckel 16 in 1A und 1B keinen Steg 30 auf. Stattdessen steht die Siegelfolie 26 vollflächig mit der Innenseite der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 in Kontakt. In diesem Fall kann die Fixierungsverbindung 28 zwischen der Siegelfolie 26 und dem Deckel 16 zum Beispiel im Wesentlichen vollflächig erfolgen.
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Alternativ kann aber auch in diesem Fall eine nur abschnittsweise Fixierungsverbindung 28 zwischen der Siegelfolie 26 und der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 vorgesehen sein. Wie in 3A, 3B und 3C beispielhaft veranschaulicht, kann diese abschnittsweise Fixierungsverbindung 28 zum Beispiel durch punktförmige Verbindungen, ringförmige Streifenverbindungen oder radiale Streifenverbindungen unterschiedlicher Größen und Anzahlen ausgestaltet sein. Der Fachmann wird ohne weiteres zahlreiche weitere Varianten für abschnittsweise Fixierungsverbindungen erkennen können.
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In den 2 und 3 ist der Abstand zwischen der Siegelfolie 26 und dem Innengewinde 24 des Deckels 16 im Vergleich zu 1A und 1B vergrößert. Demzufolge muss die Positionierung des Außengewindes 22 am Rand 14 der Behälteröffnung 12 entsprechend angepasst werden. Alternativ kann auch die Position des Innengewindes 24 am Deckel 16 bzw. das Radialmaß des Randabschnitts 20 des Deckels 16 entsprechend an den Behälter 10 angepasst werden.
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Im Übrigen entspricht der in 2 und 3 gezeigte Deckel dem Deckel der in 1A und 1B gezeigten Verpackung. Auf eine erneute Beschreibung der weiteren Komponenten und deren Vorteile wird daher verzichtet.
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4 zeigt einen weiteren Deckel einer Verpackung aus dem Stand der Technik.
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Dieser Deckel 16 von 4 unterscheidet sich von jenem der 1A und 1B durch die Ausgestaltung des Steges 30'. Während bei dem Deckel von 1A und 1B der Steg 30 von der Verschlussplatte 18 in axialer Richtung in Richtung zum Behälter 10 vorsteht, ragt der Steg 30' in 4 von dem Randabschnitt 20 des Deckels 16 im Wesentlichen radial nach innen.
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Die weiteren Komponenten und Anordnungen entsprechen zum Beispiel jenen in 1A und 1B.
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In 5 ist ein weiterer Deckel einer Verpackung aus dem Stand der Technik dargestellt.
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5 unterscheidet sich von 1 bis 4 durch die Art der Fixierungsverbindung 28' zwischen der Siegelfolie 26 und dem Deckel 16. Während die Siegelfolie 26 in 1 bis 4 über ihre dem Behälter abgewandte Seitenfläche mit dem Steg 30 oder der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 verbunden ist, ist die Siegelfolie 26 hier am Randabschnitt 20 des Deckels 16 fixiert, der hier senkrecht zur Siegelfolie verläuft. Dies gelingt zum Beispiel dadurch, dass die Siegelfolie mehrere Verbindungsabschnitte aufweist, die flächig mit dem Randabschnitt verbunden werden, zum Beispiel in der anhand der 8 erläuterten Vorgehensweise.
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Ferner ist in der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 in 5 eine Sichtöffnung 38 vorgesehen, die optional ist und auch bei anderen Ausgestaltungen des - auch des erfindungsgemäßen - Deckels vorgesehen sein kann. Diese Sichtöffnung 38 ist zum Beispiel im Wesentlichen mittig vorgesehen und zum Beispiel durch einen transparenten bzw. nicht eingefärbten Kunststoffbereich innerhalb eines Kunststoffdeckels 16 ausgebildet, oder als Aussparung. Auf der der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 zugewandten Seitenfläche der Siegelfolie 26 kann dann zum Beispiel ein Aufdruck oder dergleichen als Informationsfläche für den Verbraucher vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist es möglich, in den Zwischenraum 40 zwischen der Verschlussplatte 18 des Deckels 16 und der Siegelfolie 26 kleinere Gegenstände (z.B. als zusätzliche Werbemaßnahme) einzubringen, die der Benutzer durch die Sichtöffnung 38 hindurch sehen kann. Nach dem erstmaligen Öffnen der Verpackung ist der Innenraum 40 dann für den Verbraucher frei zugänglich, da sich die Siegelfolie 26 vom Deckel 16 getrennt hat.
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Die weiteren Komponenten und Anordnungen entsprechen jenen in 1A und 1B.
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8 zeigt eine weitere alternative Anbindung der Siegelfolie an einen Randabschnitt 20 des Deckels. Die Siegelfolie 26` weist mindestens einen Randbereich 26a` auf, vorzugsweise mehrere Randbereiche 26a', der gegenüber der Hauptebene der Siegelfolie 26' geneigt ist oder neigbar ist, insbesondere im Winkel von ca. 90° geneigt ist oder neigbar ist. Dies kann durch Biegen des Randbereichs gegenüber der Hauptebene erreicht werden. Der Randbereich 26a` kann vorzugsweise integral mit der Siegelfolie 26' ausgebildet sein oder kann separat ausgebildet und mit der Siegelfolie 26' verbunden sein. Vorzugsweise sind mehrere Randbereiche entlang des Umfangs der Siegelfolie 26' angeordnet, vorzugsweise in gleichen Abständen. Die Randbereiche können so als Verbindungslaschen dienen, indem sie mit der Innenseite des Randabschnitts 20 des Deckels 16 verbunden werden, z.B. durch Klebeverbindung.
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Bezug nehmend auf 6 wird ein weiterer Deckel einer Verpackung aus dem Stand der Technik beschrieben.
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Der Deckel 16 von 6 unterscheidet sich von jenem in 5 durch die Art der Verschlusstechnik in Kombination mit dem Behälter 10. Während die Deckel 16 von 1 bis 5 jeweils mit einem Innengewinde 24 zum Aufschrauben auf ein Außengewinde 22 des Behälters 10 ausgebildet waren, weist der Deckel 16 des vorliegenden Beispiels an seinem Randabschnitt 20 einen radial nach innen ragenden Vorsprung 36 auf, der in eine entsprechende Vertiefung oder Ausnehmung (nicht dargestellt) am Außenumfang des Randes 14 der Behälteröffnung 12 einschnappen kann.
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Die weiteren Komponenten und Anordnungen entsprechen jenen in 2.
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Selbstverständlich können die Merkmale der oben anhand der beiliegenden Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung bzw. Verpackungen und Deckel aus dem Stand der Technik in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. So kann zum Beispiel der Schnappdeckel von 6 auch bei den Verpackungen der 1 bis 5 angewendet werden. Ebenso kann die Sichtöffnung des Deckels in 5 auch bei den anderen Ausführungsformen der Erfindung bzw. bei den anderen Verpackungen und Deckeln aus dem Stand der Technik zum Einsatz kommen.