DE102017117893A1

DE102017117893A1 - Kunststoffelement für eine Verpackung und Verpackung mit einem derartigen Kunststoffelement

Info

Publication number: DE102017117893A1
Application number: DE102017117893.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Reisert; Lars Malindretos
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Combibloc Services AG
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-02-07
Also published as: ES2880361T3; CN110997506A; PL3665092T3; EP3665092A1; US20200377259A1; CN110997506B; JP2020530827A; EP3665092B1; WO2019029946A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Kunststoffelement (1', 1", 1'") für eine Verpackung (14', 14"), umfassend: einen Grundkörper (1', 1", 1"') aus Kunststoff, und einen Flansch (4) zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung, wobei das Kunststoffelement (2) aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist. Um auch bei Einwegverpackungen eine kostengünstige Möglichkeit zu erschaffen, Informationen über den Zustand des Inhalts der Verpackungen zu erhalten, wird vorgeschlagen, ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element (15, 15') an dem Kunststoffelement (1', 1", 1"') anzuordnen oder in das Kunststoffelement (1', 1", 1"') zu integrieren. Dargestellt und beschrieben ist zudem eine Verpackung (14', 14") mit einem derartigen Kunststoffelement (1', 1", 1"').

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffelement für eine Verpackung, umfassend: einen Grundkörper aus Kunststoff, und einen Flansch zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung, wobei das Kunststoffelement aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.
Die Erfindung betrifft zudem eine Verpackung mit einem Kunststoffelement, umfassend: wenigstens einen Bereich aus einem Verbundmaterial, und wenigstens ein Kunststoffelement, wobei das Verbundmaterial wenigstens eine Trägerschicht aus einem zellulosehaltigem Fasermaterial, vorzugsweise aus Papier, Pappe oder Karton aufweist und beidseitig von der Trägerschicht jeweils wenigstens eine Kunststoffschicht aufweist, wobei das Kunststoffelement einen Flansch zur Befestigung des Verbundmaterials aufweist, und wobei das Verbundmaterial mit dem Flansch des Kunststoffelements verbunden ist.
Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten Materialien hergestellt werden. Eine weit verbreitete Möglichkeit ihrer Herstellung besteht darin, aus dem Verpackungsmaterial einen Zuschnitt herzustellen, aus dem durch Falten und weitere Schritte zunächst ein Packungsmantel und schließlich eine Verpackung entsteht. Diese Herstellungsart hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte und Packungsmäntel sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden als die Faltung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. Als Material werden häufig Verbundstoffe bzw. Verbundmaterialien eingesetzt, beispielsweise ein Verbund aus mehreren dünnen Lagen aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Derartige Verpackungen finden insbesondere in der Lebensmittelindustrie große Verbreitung.
Neben der Anforderung an eine Verpackung, ihren Inhalt sicher und vor Umwelteinflüssen geschützt aufzubewahren, liegen - zunehmende steigende - Anforderungen an Verpackungen darin, Informationen über den Zustand ihres Inhalts bereitzustellen. Beispielsweise werden viele Lebensmittelverpackungen mit einem „Mindesthaltbarkeitsdatum“ versehen, anhand dessen der Kunde erkennen kann, bis wann der Inhalt - voraussichtlich - mindestens haltbar ist. Das Mindesthaltbarkeitsdatum entspricht daher einer empfohlenen Aufbrauchsfrist und ist somit von einem „Verfallsdatum“ zu unterscheiden. Eine weitere Informationsquelle sind so genannte „Originalitätssiegel“, die beim erstmaligen Öffnen einer Verpackung zerstört werden, so dass ein Kunde erkennen kann, ob eine Verpackung bereits zuvor geöffnet worden ist.
Diese aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass sie den Kunden nur sehr ungenau bzw. sehr indirekt über den Zustand des Inhalts der Verpackung informieren. Beispielsweise wird das Mindesthaltbarkeitsdatum anhand von standardisierten Aufbewahrungsbedingungen (z.B. definierte Lagertemperatur) ermittelt. In der Praxis auftretende Abweichungen von diesen standardisierten Aufbewahrungsbedingungen bleiben daher unberücksichtigt. Auch die zuvor genannten Originalitätssiegel geben keine Auskunft, wann die Verpackung erstmals geöffnet worden ist, so dass beispielsweise bei einer „angebrochenen“ Verpackung unklar ist, ob der restliche Inhalt noch genießbar ist.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sind auf dem Gebiet der Verpackungstechnik unterschiedliche Lösungen bekannt. Dieser Lösungen sind jedoch insbesondere aus Kostengründen nicht bei Einwegverpackungen aus Verbindmaterial eingesetzt worden.
Vor dem Hintergrund dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Kunststoffelement und die eingangs beschriebene Verpackung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auch bei Einwegverpackungen eine kostengünstige Möglichkeit geschaffen wird, Informationen über den Zustand des Inhalts der Verpackungen zu erhalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Kunststoffelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element, das an dem Kunststoffelement angeordnet ist oder in das Kunststoffelement integriert ist.
Die Erfindung betrifft ein Kunststoffelement für eine Verpackung, insbesondere für eine Einwegverpackung aus Verbundmaterial. Vorzugsweise weist das Verbundmaterial wenigstens eine Trägerschicht aus einem zellulosehaltigen Fasermaterial, vorzugsweise aus Papier, Pappe oder Karton auf, die beidseitig von jeweils wenigstens einer Kunststoffschicht bedeckt ist. Das Verbundmaterial kann zudem eine Schicht aus Aluminium aufweisen. Das Kunststoffelement umfasst zunächst einen Grundkörper aus Kunststoff. Zudem umfasst das Kunststoffelement einen Flansch zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung. Vorzugsweise ist der Flansch an dem Grundkörper angeordnet. Das Kunststoffelement ist aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen), insbesondere PE-HD (Polyethylen hoher Dichte). Diese Materialien haben beispielsweise den Vorteil einer freien und variablen Formgebung (z.B. durch Spritzgießen). Die angegebenen Kunststoffe können Füllstoffe („Filler“) enthalten, die aus anderen Materialien hergestellt sind (z.B. mineralische Materialien). Das Kunststoffelement kann einlagig oder mehrlagig gebildet sein.
Das Kunststoffelement wird erfindungsgemäß ergänzt durch ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element, das an dem Kunststoffelement angeordnet ist oder in das Kunststoffelement integriert ist Unter einer Anordnung an dem Kunststoffelement kann beispielsweise eine Anordnung verstanden werden, bei der das elektrische Element das Kunststoffelement berührt. Beispielsweise ist das elektrische Element stoffschlüssig mit dem Kunststoffelement verbunden (z.B. verklebt) und/oder das elektrische Element ist formschlüssig mit dem Kunststoffelement verbunden (z.B. eingeklemmt). Das elektrische Element kann an der Außenseite (vom Inhalt der Verpackung abgewandte Seite) oder an der Innenseite (dem Inhalt der Verpackung zugewandte Seite) des Kunststoffelements angeordnet sein. Alternativ hierzu kann das elektrische Element in das Kunststoffelement integriert sein, worunter eine Anordnung zu verstehen ist, bei der das elektrische Element vollständig von dem Material des Kunststoffelements umgeben ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das elektrische Element bereits bei der Herstellung des Kunststoffelements in das Kunststoffelement integriert wird, etwa durch Einsetzen oder Einlegen des elektrischen Elements in den (noch) zähflüssigen Kunststoff oder durch Einlegen des elektrischen Elements in das Spritzgießwerkzeug. Durch das Umspritzen von Einlegeteilen entstehen Hybridbauteile aus Kunststoff und Metall (das elektrische Element kann metallische Bestandteile aufweisen). Das elektrische Element ist insbesondere an dem Grundkörper des Kunststoffelements angeordnet oder in den Grundkörper des Kunststoffelements integriert. Bei dem elektrischen, insbesondere elektronischen Element kann es sich beispielsweise um einen Chip mit integrierten Schaltkreisen handeln.
Nach einer Ausgestaltung des Kunststoffelements ist vorgesehen, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element einen Sensor umfasst. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Drucksensor, einen pH-Wert-Sensor, einen Temperatursensor, einen Sensor zur Messung des Sauerstoffgehaltes, einen Sensor zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit, einen Sensor zur Messung des Anteils eines oder mehrerer Vitamine/Spurenelemente oder einen Sensor zur Messung von Stoffwechselprodukten handeln. Ein Sensor (auch: „Aufnehmer“) dient dem Zweck, bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften des Inhalts der Verpackung qualitativ und/oder quantitativ zu erfassen. Es kann sich um einen passiven Sensor (benötigt keine Hilfsenergie) oder um einen aktiven Sensor (benötigt Hilfsenergie) handeln. Die Hilfsenergie kann durch eine integrierte Batterie bereitgestellt werden oder durch eine externe Aktivierung (z.B. durch elektromagnetische Induktion) bereitgestellt werden. Je nach der zu messenden Größe und dem anzuwendenden Messprinzip kann der Sensor an der Oberfläche, insbesondere an der Innenseite des Kunststoffelements angeordnet sein (z.B. für berührende Messverfahren) oder in das Kunststoffelement integriert sein (z.B. für berührungslose Messverfahren). Es ist von Vorteil, wenn zur Ermittlung der augenblicklich vorliegenden Qualität des Lebensmittels zwei Messwerte herangezogen werden. Dabei kann es sich um denselben Parameter handeln, wobei der Sensor den Messwert, bspw. einen pH-Wert, erstmalig z.B. beim Inkontakttreten mit dem Produkt misst und danach eine Veränderung des Messwertes, ohne den tatsächlichen quantitativen Wert zu kennen. Der Sensor ist daher bevorzugt ein Sensor, der eine qualitative Veränderung eines Messwertes erfasst. Daher kann es fallweise von Vorteil sein, wenn der Sensor zur Ermittlung wenigstens eines Relativwertes des Messwertes relativ zu einem initialen Messwert gebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Kunststoffelements ist vorgesehen, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element einen Transmitter umfasst Ein Transmitter dient dem Zweck, eine Eingangsgröße (z.B. ein von einem Sensor gemessenes Signal) in eine Ausgangsgröße (z.B. eine elektromagnetische Welle) umzuformen bzw. umzuwandeln. Die Umwandlung kann beispielsweise notwendig sein, um ein gemessenes leitungsgebundenes Signal drahtlos senden zu können. Transmitter werden daher teilweise auch als Sendeanlage oder Sender bezeichnet. Der Transmitter kann beispielsweise einen Oszillator, einen Verstärker, einen Modulator und eine Antenne aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Kunststoffelements ist vorgesehen, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element eine Antenne umfasst. Eine Antenne dient dem Zweck, elektromagnetische Wellen auszusenden und zu empfangen. Da die erforderliche Braugröße der Antenne von der Wellenlänge der damit gesendeten bzw. empfangenen elektromagnetische Wellen abhängt, wird eine separate Antenne gegenüber einer integrierten Antenne bevorzugt (z.B. gegenüber einer in den Transmitter integrierten Antenne). Vorzugsweise weist die Antenne eine Länge von wenigstens 10 mm, insbesondere von wenigstens 15 mm oder wenigstens 20 mm auf. Um die Winkelabhängigkeit der Antenne zu verringern, kann vorgesehen sein, dass die Antenne wenigstens abschnittsweise kreisförmig geformt ist. Beispielsweise kann die Antenne um die Ausgießöffnung herum angeordnet sein, wenn es sich bei dem Kunststoffelement um ein Ausgießelement einer Verpackung handelt.
Das Kunststoffelement kann ergänzt werden um wenigstens einen elektrischen Leiter, der das elektrische, insbesondere elektronische Element mit dem Flansch verbindet. Der elektrische Leiter dient dem Zweck, eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Element und dem Flansch herzustellen, um dort eine elektrische Verbindung mit dem an dem Flansch zu befestigenden Verbundmaterial herstellen zu können. Der elektrische Leiter kann beispielsweise aus Metall hergestellt sein, insbesondere aus Kupfer oder aus Aluminium. Beispielsweise wird der elektrische Leiter durch einen Draht gebildet. Vorzugsweise weist das Kunststoffelement zwei elektrische Leiter auf, die das elektrische Element mit dem Flansch verbinden. Bevorzugt ist der wenigstens eine elektrische Leiter wenigstens abschnittsweise in das Kunststoffelement - insbesondere in dessen Grundkörper - integriert.
Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass der elektrische Leiter wenigstens abschnittsweise auf der Kontaktseite des Flansches angeordnet ist. Unter der Kontaktseite des Flansches wird diejenige Seite des Flansches verstanden, an der das Verbundmaterial der Verpackung befestigt wird. Dies kann je nach Ausgestaltung die Innenseite des Flansches oder die Außenseite des Flansches sein. Wenn mehrere elektrische Leiter vorgesehen sind, sind vorzugsweise alle elektrischen Leiter wenigstens abschnittsweise auf der Kontaktseite des Flansches angeordnet. In diesem Fall wird bevorzugt, dass die elektrischen Leiter keine Überlappung bilden, sondern sich über unterschiedliche Abschnitte des Flansches erstrecken. Bei einem viereckigen Flansch kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der erste elektrische Leiter sich über zwei benachbarte Seiten des Flansches erstreckt, während der zweite elektrische Leiter sich über die beiden anderen Seiten erstreckt. Auf diese Weise wird ein Verpolungsschutz gewährleistet und es werden Kurzschlüsse vermieden.
Gemäß einer Ausgestaltung des Kunststoffelements ist vorgesehen, dass das Kunststoffelement ein Ausgießelement einer Verpackung mit einer Ausgießöffnung ist. Ein Ausgießelement dient dem Zweck, die in der Verpackung befindlichen Inhalte ausgießen zu können. Das Ausgießelement kann mehrteilig ausgestaltet sein und neben dem Grundkörper beispielsweise einen Schraubverschluss umfassen. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Kunststoffelement ein Bodenelement einer Verpackung ist. Das Bodenelement der Verpackung dient dem Zweck, die Packung sicher abstellen zu können und möglichst formstabil gestaltet zu sein. Das Ausgießelement (und sein Flansch) und/oder das Bodenelement (und sein Flansch) bestimmen die Form der Verpackung; sie können viereckig - insbesondere quadratisch - rund, oder oval geformt sein.
Die eingangs beschriebene Aufgabe wird auch gelöst durch eine Verpackung mit einem Kunststoffelement, umfassend: wenigstens einen Bereich aus einem Verbundmaterial, und wenigstens ein Kunststoffelement, wobei das Verbundmaterial wenigstens eine Trägerschicht aus einem zellulosehaltigem Fasermaterial, vorzugsweise aus Papier, Pappe oder Karton aufweist und beidseitig von der Trägerschicht jeweils wenigstens eine Kunststoffschicht aufweist, wobei das Kunststoffelement einen Flansch zur Befestigung des Verbundmaterials aufweist, und wobei das Verbundmaterial mit dem Flansch des Kunststoffelements verbunden ist. Es handelt sich daher um eine Verpackung, die teilweise aus Kunststoffteilen und teilweise aus einem Verbundmaterial hergestellt ist. Das Verbundmaterial kann beispielsweise eine Stärke im Bereich zwischen 150 g/m² und 400 g/m², insbesondere zwischen 200 g/m² und 250 g/m² aufweisen. Die Verpackung ist gekennzeichnet durch ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element, das an dem Kunststoffelement angeordnet ist oder in das Kunststoffelement integriert ist. Neben den bereits zuvor beschriebenen Eigenschaften hat die Anordnung des elektrischen Elements an dem Kunststoffteil bzw. die Integration des elektronischen Elements in das Kunststoffteil den Vorteil, dass die dortige Anordnung einfacher herstellbar ist als eine Anordnung in dem Verbundmaterial. Dies liegt insbesondere daran, dass viele elektrische Elemente eine bestimmte Dicke aufweisen, die eine Integration in die sehr dünnen Verbundmaterialien erschweren. Das Verbundmaterial kann beispielsweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,2 mm bis 1,0 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,8 mm aufweisen. Zudem wird das Verbundmaterial typischerweise in großen Mengen als Rollenware hergestellt, indem mehrere Lagen unterschiedlicher Materialien miteinander verbunden werden. Erst danach wird das Verbundmaterial im Hinblick auf die unterschiedlichen herzustellenden Verpackungsgrößen zugeschnitten, eine Integration der elektrischen Elemente in das Verbundmaterial (z.B. zwischen zwei Schichten des Verbundmaterials) müsste aber vor dem Zuschneiden stattfinden. Auch dies würde eine präzise Anordnung der elektrischen Elemente in dem Verbundmaterial erschweren. Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft, die elektrischen Elemente in oder an den Kunststoffelementen anzuordnen. Ein weitere Vorteil liegt darin, dass die drahtlose bzw. kabellose Übertragung von Signalen durch die Kunststoffelemente nach außen (z.B. zu einem Gerät des Verbrauchers, beispielsweise zu einem Smartphone) einfacher möglich ist als durch die abschirmende Aluminiumschicht, die in manchen Verbundmaterialien vorgesehen ist.
Nach einer Ausgestaltung der Verpackung ist vorgesehen, dass das Kunststoffelement ein Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist. Das zuvor beschriebene Kunststoffelement eignet sich in allen dargestellten Ausgestaltungen in besonderer Weise zur Herstellung der Verpackung. Dies liegt insbesondere daran, dass das Kunststoffelement einen Flansch aufweist, an dem das Verbundmaterial der Verpackung befestigt (z.B. verklebt) werden kann. Das Kunststoffelement ist daher konstruktiv auf die Verbindung mit einem Verbundmaterial ausgerichtet.
Eine weitere Ausbildung der Verpackung sieht vor, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element derart angeordnet ist, dass es Kontakt zum Inhalt der Verpackung hat oder dass das elektrische, insbesondere elektronische Element derart angeordnet ist, dass es keinen Kontakt zum Inhalt der Verpackung hat. Eine Anordnung mit Kontakt zum Inhalt der Verpackung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das elektrische Element an der Innenseite des Kunststoffelements, insbesondere an der Innenseite des Grundkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise kann das elektrische Element den Inhalt der Verpackung berühren, beispielsweise das Produkt (im unteren Bereich der Verpackung) oder Luft bzw. ein anderes Gasgemisch (im oberen Bereich der Verpackung). Die berührende Anordnung kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn es sich bei dem elektrischen Element um einen Sensor handelt, der bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften des Inhalts der Verpackung durch ein berührendes Messverfahren erfassen soll. Eine Anordnung ohne Kontakt zum Inhalt der Verpackung kann hingegen beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das elektrische Element an der Außenseite des Kunststoffelements angeordnet ist oder vollständig in das Kunststoffelement integriert ist. Insbesondere kann das elektrische Element auf der Außenseite des Grundkörpers angeordnet sein oder vollständig in den Grundkörper integriert sein. Auf diese Weise wird ein Kontakt zwischen dem elektrischen Element und dem Inhalt der Verpackung sicher verhindert. Die berührungslose Anordnung kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die Funktionsweise des elektrischen Elements durch den Inhalt der Verpackung beeinträchtigt werden könnte oder wenn der Inhalt der Verpackung aus hygienischen Gründen nicht mit dem elektrischen Element in Kontakt kommen darf.
Nach einer Ausgestaltung der Verpackung ist vorgesehen, dass der Bereich aus Verbundmaterial eine umlaufende Mantelfläche ist. Indem eine Mantelfläche aus Verbundmaterial vorgesehen ist, ist die Verpackung entlang ihres gesamten Umfangs aus Verbundmaterial hergestellt. Aufgrund der sehr kostengünstigen Herstellung von Verbundmaterial hat der möglichst großflächige Einsatz von Verbundmaterial insbesondere Kostenvorteile. Zudem wird durch den möglichst großflächigen Einsatz von Verbundmaterial ein besonders geringes Gewicht ermöglicht. Die Mantelfläche kann durchgehend gekrümmt sein (z.B. runder Querschnitt, ovaler Querschnitt) oder aus mehreren durch Faltkanten getrennten Seitenflächen zusammengesetzt sein (z.B. viereckiger, insbesondere quadratischer Querschnitt).
Zu dieser Ausgestaltung wird weiter vorgeschlagen, dass das Verbundmaterial im Bereich der Mantelfläche eine Längsnaht aufweist. Die Längsnaht entsteht, indem ein Zuschnitt aus Verbundmaterial gefaltet wird und die beiden dabei aneinander stoßenden Kanten miteinander verbunden werden. Vorzugsweise verläuft die Längsnaht in vertikaler Richtung, also von dem Bodenbereich in Richtung des Giebelbereichs der Verpackung. Das Verbundmaterial weist wenigstens eine Schicht aus Papier oder Pappe aufweist, die an der innerhalb des Packungsmantels verlaufenden Kante der Längsnaht abgedeckt sein kann. Die Abdeckung der Papierschicht bzw. Pappschicht hat den Zweck, einen Kontakt zwischen dem Inhalt der Verpackung und dieser Schicht zu vermeiden. Dies dient einerseits dazu, ein Austreten von Flüssigkeit durch die - nicht flüssigkeitsdichte - Papierschicht bzw. Pappschicht zu vermeiden und andererseits dazu, den Inhalt der Verpackung von Verunreinigungen durch die Papierschicht bzw. Pappschicht zu schützen (z.B. Fasern des Zellstoffs). Die Schicht aus Papier oder Pappe kann durch einen Dichtstreifen und/oder durch Umlegen des Verbundmaterials im Bereich der Längsnaht abgedeckt sein. Eine Möglichkeit der Abdeckung ist die Befestigung eines separaten Dichtstreifens. Der Dichtstreifen kann beispielsweise aus demselben Material hergestellt sein wie die innerste Lage des Verbundmaterials und mit dieser Lage verklebt oder verschweißt werden.
Im Hinblick auf die Längsnaht wird weiter vorgeschlagen, dass das Verbundmaterial im Bereich der Längsnaht geschält und/oder umgefaltet ist und/oder einen Dichtstreifen aufweist. Unter einem „geschälten“ Verbundmaterial wird ein Verbundmaterial verstanden, das in dem geschälten Bereich weniger Lagen aufweist als in den übrigen Bereichen. Die Schälung hat insbesondere im Bereich von Überlappungen mehrerer Materiallagen den Vorteil einer weniger starken Dickenzunahme. Besonders vorteilhaft ist daher der Einsatz von geschältem Verbundmaterial, wenn das Verbundmaterial umgefaltet oder umgeklappt wird - beispielsweise im Bereich der Längsnaht. Durch die Umfaltung wird erreicht, dass die Schicht aus Papier oder Pappe abgedeckt wird. Auf diese Weise treten an der innerhalb der Verpackung verlaufenden Kante der Längsnaht nicht mehr alle Lagen, sondern nur noch die innerste Lage des Verbundmaterials zum Vorschein. Die innerste Lage muss jedoch ohnehin aus einem Material hergestellt sein, dass für den Kontakt mit dem Inhalt der Verpackung geeignet ist. Bei dem Dichtstreifen kann es sich um einen Kunststoffstreifen handeln, der mit der Innenseite des Verbundmaterials verbunden, insbesondere verklebt oder versiegelt wird und die Längsnaht abdichtet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Verpackung ist vorgesehen, dass das Verbundmaterial wenigstens einen elektrischen Leiter aufweist. Der elektrische Leiter dient dem Zweck, elektrischen Strom durch das Verbundmaterial zu leiten, beispielsweise vom Bodenbereich der Verpackung zum Giebelbereich der Verpackung. Auf diese Weise können elektrische Elemente wie Sensoren, Transmitter und dergleichen miteinander verbunden werden. Bei dem elektrischen Leiter kann es sich beispielsweise um einen dünnen Draht oder einen dünnen streifen aus einem elektrisch leitfähigen Material wie Metall, insbesondere Kupfer oder Aluminium handeln. Vorzugsweise erstreckt sich der elektrische Leiter durch die gesamte Länge des Verbundmaterials. Dies hat insbesondere den Vorteil einer einfachen Herstellung, da der Leiter bei der Herstellung des Verbundmaterials zwischen zwei Lagen bzw. Schichten des Verbundmaterials gelegt werden kann. Das Verbundmaterial kann zwei oder mehr elektrische Leiter aufweisen; in diesem Fall verlaufen die elektrischen Leiter vorzugsweise parallel zueinander. Dies hat den Vorteil, dass sich die elektrischen Leiter nicht schneiden bzw. nicht berühren. Alternativ zu einer Integration zwischen mehrere Lagen bzw. Schichten des Verbundmaterials während der Herstellung kann der elektrische Leiter auch nachträglich im Bereich der Längsnaht angeordnet sein. werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Verbundmaterial im Bereich der Längsnaht umgefaltet oder umgeklappt wird und der elektrische Leiter im Bereich der Umfaltung bzw. Umklappung angeordnet wird. Wenn mehrere elektrische Leiter vorgesehen sind, sind die Leiter vorzugsweise elektrisch isoliert voneinander, beispielsweise durch eine Kunststoffschicht. Der elektrische Leiter kann auch in einen Kunststoffstreifen oder Dichtstreifen integriert sein, der mit der Innenseite des Verbundmaterials verklebt wird.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Verpackung ist vorgesehen, dass das Verbundmaterial wenigstens eine Lage aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium, aufweist. Die Aluminiumschicht hat einerseits den Vorteil, dass die Inhalte der Verpackung besonders gut vor Licht und Sauerstoff geschützt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Aluminiumschicht elektrisch leitfähig ist und somit die Funktion eines elektrischen Leiters übernehmen kann. Um zwei elektrische Leiter zu erhalten, ist es also ausreichend, neben der Aluminiumschicht nur einen weiteren elektrischen Leiter vorzusehen. Wenn mehrere elektrische Leiter vorgesehen sind, sind die Leiter vorzugsweise elektrisch isoliert voneinander, beispielsweise durch eine Kunststoffschicht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Verpackung wird schließlich vorgeschlagen, dass der elektrische Leiter und/oder die Lage aus elektrisch leitfähigem Material wenigstens im Bereich des Kunststoffelementes auf der Kontaktseite des Verbundmaterials angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung soll erreicht werden, dass die elektrisch leitfähigen Bereiche des Verbundmaterials mit den elektrisch leitfähigen Bereichen des Kunststoffelements (insb. den elektrischen Leitern) in Kontakt sind, wenn das Verbundmaterial mit dem Kunststoffelement verbunden wird. Beim Zusammenfügen von Verbundmaterial und Kunststoffelement soll also eine elektrisch leitfähige Kontaktstelle gebildet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1: ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kunststoffelement für eine Verpackung in perspektivischer Darstellung,
2: das Kunststoffelement aus 1 mit einem daran befestigten Packungsmantel in perspektivischer Darstellung,
3: eine aus dem Stand der Technik bekannte Verpackung mit dem Kunststoffelement aus 1 in perspektivischer Darstellung,
4A: eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes für eine Verpackung in perspektivischer Darstellung von schräg oben,
4B: das Kunststoffelement aus 4A in perspektivischer Darstellung von schräg unten,
5: eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verpackung mit dem Kunststoffelement aus 4A und aus 4B in perspektivischer Darstellung,
6A: eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes für eine Verpackung in perspektivischer Darstellung,
6B: eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes für eine Verpackung in perspektivischer Darstellung, und
7: eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verpackung mit den Kunststoffelementen aus 5A und aus 5B in perspektivischer Darstellung.

In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kunststoffelement 1 für eine Verpackung in perspektivischer Darstellung gezeigt. Bei dem in 1 dargestellten Kunststoffelement 1 handelt es sich um ein Ausgießelement. Das Kunststoffelement 1 weist einen Grundkörper 2 und einen Schraubdeckel 3 auf. Der Schraubdeckel 3 ist auf ein (in 1 nicht gezeigtes) Gewinde geschraubt und kann von dem Grundkörper 2 abgeschraubt werden. Der Grundkörper 2 weist einen umlaufenden Flansch 4 auf, der zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung dient. Bei dem in 1 gezeigten Kunststoffelement 1 hat der Flansch 4 die Form eines Pyramidenstumpfes. In jedem der vier Eckbereiche ist ein Ansatz 5 an den Flansch 4 angeformt. Die Ansätze 5 dienen dazu, die Verbindung zwischen dem Giebelbereich eines Packungsmantels und dem Flansch 4 zu verbessern. Das Kunststoffelement 1 weist zudem ein Originalitätssiegel 6 auf, welches den Grundköper 2 über zwei dünne Materialbrücken 7 mit dem Schraubdeckel 3 verbindet. Beim erstmaligen Öffnen werden die Materialbrücken 7 zerstört, so dass ein Kunde leicht erkennen kann, ob eine mit diesem Ausgießelement versehene Verpackung zuvor schon einmal geöffnet worden ist. Derartige Kunststoffelemente 1 sind beispielsweise aus der EP 3 112 283 A1 oder der EP 2 637 854 A1 bekannt.
2 zeigt das Kunststoffelement 1 aus 1 mit einem daran befestigten Packungsmantel 8 in perspektivischer Darstellung. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1, die bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurden, sind in 2 - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Packungsmantel 8 weist an seinen beiden Enden einen Giebelbereich 9 und einen Bodenbereich 10 auf. Der Giebelbereich 9 wurde bereits verschlossen, wozu der Packungsmantel 8 mit dem (in 2 nicht gezeigten) Flansch 4 des Kunststoffelementes 1 verbunden wurde. Hierbei haben sich vier schräg verlaufende Giebelflächen 11 sowie vier aus überschüssigem Verpackungsmaterial gebildete und abstehende „Ohren“ 12 gebildet. Die Ohren 12 sind in der in 2 dargestellten Situation zwar versiegelt, jedoch weder umgelegt noch an die Giebelflächen 11 angeheftet. Im Bodenbereich 10 ist der Packungsmantel 8 noch unverschlossen und wird erst in einem späteren Herstellungsschritt entlang von Faltlinien 13 gefaltet und verschlossen.
In 3 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Verpackung 14 mit dem Kunststoffelement 1 aus 1 in perspektivischer Darstellung dargestellt. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1 und des Packungsmantels 8, die bereits im Zusammenhang mit 1 oder 2 beschrieben wurden, sind in 3 - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in 3 gezeigte Verpackung 14 ist sowohl im Giebelbereich 9 als auch im Bodenbereich 10 verschlossen. Zudem sind die Ohren 12 umgelegt und an eine der beiden an das jeweilige Ohr 12 angrenzenden Giebelflächen 11 angeklebt. In dem in 3 gezeigten Zustand ist besonders gut erkennbar, dass die Verpackung 14 im Giebelbereich 9 etwa die Form eines Pyramidenstumpfes aufweist Die Verpackung 14 hat in ihrem Bodenbereich 10 eine quadratische Grundfläche, auf der die Verpackung 14 steht.
4A zeigt eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes 1' für eine Verpackung 14' in perspektivischer Darstellung von schräg oben. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1', die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 3 beschrieben wurden, sind in 4A - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die in 4A dargestellte Ausgestaltung des Kunststoffelements 1' zeichnet sich insbesondere dadurch aus, das ein elektrisches Element 15 in das Kunststoffelement 1' integriert ist. Bei dem in 4 gezeigten und insoweit bevorzugten Kunststoffelement 1' ist das elektrische Element 15 in den Grundkörper 2 des Kunststoffelements 1' integriert. Das elektrische Element 15 kann beispielsweise ein Transmitter sein. Das Kunststoffelement 1' umfasst zudem zwei elektrische Leiter 16A, 16B, die das elektrische Element 15 mit dem Flansch 4 verbinden. Die beiden elektrischen Leiter 16A, 16B sind ausgehend von dem elektrischen Element 15 zunächst in den Grundkörper 2 des Kunststoffelements 1' integriert, verlaufen jedoch in ihrem weiteren Verlauf freiliegend auf der Außenseite des Flansches 4, also auf derjenigen Seite des Flansches 4, die mit dem Packungsmantel 8 in Kontakt kommen wird. Weiterhin umfasst das Kunststoffelement 1' zwei Antennen 17A, 17B, die etwa halbkreisförmig gestaltet sind und in den Grundkörper 2 des Kunststoffelements 1' integriert sind. Auch die Antennen 17A, 17B sind mit dem elektrischen Element 15 verbunden.
In 4B ist das das Kunststoffelement 1' aus 4A in perspektivischer Darstellung von schräg unten gezeigt. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1', die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 4A beschrieben wurden, sind in 4B - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In dieser Ansicht ist das Kunststoffelement 1' ohne Schraubdeckel 3 dargestellt, so dass eine in dem Grundkörper 2 vorgesehene Ausgießöffnung 18 sichtbar ist, die von einem etwa zylindrischen Ausgießtubus 19 umgeben ist. Gut erkennbar ist zudem die Lage der beiden Antennen 17A, 17B, die etwa kreisförmig um die Ausgießöffnung 18 herum in dem Kunststoffelement 1' angeordnet sind.
5 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verpackung 14' mit dem Kunststoffelement 1' aus 4A und aus 4B in perspektivischer Darstellung. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1', die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 4B beschrieben wurden, sind in 5 - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Neben dem Kunststoffelement 1' umfasst die Verpackung 14' einen Packungsmantel 8 aus einem Verbundmaterial. Der Packungsmantel 8 ist an dem Flansch 4 des Kunststoffelements 1' befestigt. Der Packungsmantel 8 weist eine Längsnaht 21 sowie zwei parallel zur Längsnaht 21 verlaufende elektrische Leiter 22A, 22B auf (22B ist in 5 verdeckt). Die in Umfangsrichtung verlaufenden Leiter 16A, 16B (16B ist in 5 verdeckt) auf dem Flansch 4 des Kunststoffelements 1' bildet mit den vertikal verlaufenden Leitern 22A, 22B des Packungsmantels 8 Kontaktstellen 23. Auf diese Weise wird das in dem Packungsmantel 8 vorgesehene elektrische Element 15' (z.B. ein Sensor) über elektrische Leiter 22A, 22B in dem Verbundmaterial des Packungsmantels 8 und über elektrische Leiter 16A, 16B im Giebelelement mit dem darin vorgesehenen elektrischen Element 15 (z.B. ein Transmitter) und daran angeschlossenen Antennen 17A, 17B verbunden.
6A zeigt eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes 1" für eine Verpackung 14" in perspektivischer Darstellung. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1", die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 5 beschrieben wurden, sind in 6A - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Auch die zweite Ausgestaltung des Kunststoffelements 1" zeichnet sich durch ein in den Grundkörper 2 integriertes elektrisches Element 15 aus, das beispielsweise ein Transmitter sein kann. Das elektrische Element 15 ist auch bei dieser Ausgestaltung mit zwei elektrischen Leitern 16A, 16B und zwei Antennen 17A, 17B verbunden, wobei die beiden elektrischen Leiter 16A, 16B auch hier freiliegend auf der Außenseite des Flansches 4, also auf derjenigen Seite des Flansches 4, die mit dem Packungsmantel 8 in Kontakt kommen wird, angeordnet sind. Ein Unterschied zwischen der ersten Ausgestaltung des Kunststoffelements 1' (4A, 4B) und der zweiten Ausgestaltung des Kunststoffelements 1" liegt darin, dass die zweite Ausgestaltung des Kunststoffelements 1" eine runde Querschnittsfläche aufweist, so dass auch der umlaufende Flansch 4 kreisförmig ist.
In 6B ist eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kunststoffelementes 1''' für eine Verpackung 14" in perspektivischer Darstellung gezeigt. Diejenigen Bereiche des Kunststoffelements 1''', die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 6A beschrieben wurden, sind in 6B - und allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Auch diese Ausgestaltung des Kunststoffelements 1''' weist einen Grundkörper 2 mit einem umlaufenden Flansch 4 auf, der zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung dient. Die dritte Ausgestaltung des Kunststoffelements 1''' zeichnet sich ebenfalls durch ein in den Grundkörper 2 integriertes elektrisches Element 15' aus, das beispielsweise ein Sensor sein kann. Das elektrische Element 15' ist auch bei dieser Ausgestaltung mit zwei elektrischen Leitern 16A, 16B verbunden, die auch hier auf der Außenseite des Flansches 4, also auf derjenigen Seite des Flansches 4, die mit dem Packungsmantel 8 in Kontakt kommen wird, angeordnet sind. Die dritte Ausgestaltung des Kunststoffelements 1''' weist eine runde Querschnittsfläche auf, so dass auch der umlaufende Flansch 4 kreisförmig ist. Ein Unterschied zwischen der dritten Ausgestaltung des Kunststoffelements 1''' und der ersten und zweiten Ausgestaltung des Kunststoffelements 1', 1" liegt darin, dass die dritte Ausgestaltung des Kunststoffelements 1''' kein Giebelelement, sondern ein Bodenelement einer Verpackung ist.
7 zeigt schließlich eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verpackung 14" mit den Kunststoffelementen 1", 1''' aus 6A und aus 6B in perspektivischer Darstellung. Neben den beiden Kunststoffelementen 1", 1'" umfasst die Verpackung 14" eine umlaufende Mantelfläche 20 aus einem Verbundmaterial. Die Mantelfläche 20 ist an den Flanschen 4 der beiden Kunststoffelemente 1", 1''' befestigt. Die Mantelfläche 20 weist eine Längsnaht 21 sowie zwei parallel zur Längsnaht 21 verlaufende elektrische Leiter 22A, 22B auf. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Leiter 16A, 16B auf den Flanschen 4 der beiden Kunststoffelemente 1", 1''' bilden mit den vertikal verlaufenden Leitern 22A, 22B der Mantelfläche 20 Kontaktstellen 23. Auf diese Weise wird das im Bodenelement vorgesehene elektrische Element 15" (z.B. ein Sensor) über elektrische Leiter 16A, 16B im Bodenelement sowie über elektrische Leiter 22A, 22B in dem Verbundmaterial der Mantelfläche 20 und über elektrische Leiter 16A, 16B im Giebelelement mit dem darin vorgesehenen elektrischen Element 15 (z.B. ein Transmitter) und daran angeschlossenen Antennen 17A, 17B verbunden.
Bezugszeichenliste

1, 1', 1", 1"':: Kunststoffelement
2:: Grundkörper
3:: Schraubdeckel
4:: Flansch
5:: Ansatz
6:: Originalitätssiegel
7:: Materialbrücke
8:: Packungsmantel
9:: Giebelbereich
10:: Bodenbereich
11:: Giebelfläche
12:: Ohr
13:: Faltlinie
14,14':: Verpackung
15, 15', 15":: elektrisches Element
16A, 16B:: elektrischer Leiter
17A, 17B:: Antenne
18:: Ausgießöffnung
19:: Ausgießtubus
20:: Mantelfläche
21:: Längsnaht
22A, 22B:: elektrischer Leiter
23:: Kontaktstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3112283 A1 [0027]
EP 2637854 A1 [0027]

Claims

Kunststoffelement (1', 1", 1"') für eine Verpackung (14', 14"), umfassend: - einen Grundkörper (2) aus Kunststoff, und - einen Flansch (4) zur Befestigung eines Verbundmaterials einer Verpackung, - wobei das Kunststoffelement (1', 1", 1"') aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist, gekennzeichnet durch ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element (15, 15'), das an dem Kunststoffelement (1', 1", 1"') angeordnet ist oder in das Kunststoffelement (1', 1", 1"') integriert ist.
Kunststoffelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element (15,15') einen Sensor umfasst.
Kunststoffelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element (15, 15') einen Transmitter umfasst.
Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element eine Antenne (17A, 17B) umfasst.
Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch wenigstens einen elektrischen Leiter (16A, 16B), der das elektrische, insbesondere elektronische Element (15,15') mit dem Flansch (4) verbindet.
Kunststoffelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16A, 16B) wenigstens abschnittsweise auf der Kontaktseite des Flansches (4) angeordnet ist.
Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (1', 1", 1"') ein Ausgießelement einer Verpackung (14', 14") mit einer Ausgießöffnung ist.
Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (1', 1", 1'") ein Bodenelement einer Verpackung (14', 14") ist.
Verpackung (14', 14") mit einem Kunststoffelement (1', 1", 1"'), umfassend: - wenigstens einen Bereich (8, 20) aus einem Verbundmaterial, und - wenigstens ein Kunststoffelement (1', 1", 1"'), - wobei das Verbundmaterial wenigstens eine Trägerschicht aus einem zellulosehaltigem Fasermaterial, vorzugsweise aus Papier, Pappe oder Karton aufweist und beidseitig von der Trägerschicht jeweils wenigstens eine Kunststoffschicht aufweist, - wobei das Kunststoffelement (1', 1", 1"') einen Flansch (4) zur Befestigung des Verbundmaterials aufweist, und - wobei das Verbundmaterial mit dem Flansch (4) des Kunststoffelements (1', 1", 1"') verbunden ist, gekennzeichnet durch ein elektrisches, insbesondere elektronisches Element (15, 15'), das an dem Kunststoffelement (1', 1", 1"') angeordnet ist oder in das Kunststoffelement (1', 1", 1"') integriert ist.
Verpackung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (1', 1", 1"') ein Kunststoffelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist.
Verpackung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische, insbesondere elektronische Element (15,15') derart angeordnet ist, dass es Kontakt zum Inhalt der Verpackung (14', 14") hat oder dass das elektrische, insbesondere elektronische Element (15, 15') derart angeordnet ist, dass es keinen Kontakt zum Inhalt der Verpackung (14', 14") hat.
Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich aus Verbundmaterial eine umlaufende Mantelfläche (20) ist.
Verpackung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial im Bereich der Mantelfläche eine Längsnaht (21) aufweist.
Verpackung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial im Bereich der Längsnaht (21) geschält und/oder umgefaltet ist und/oder einen Dichtstreifen aufweist.
Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial wenigstens einen elektrischen Leiter (22A, 22B) aufweist.
Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmaterial wenigstens eine Lage aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium, aufweist.
Verpackung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (22A, 22B) und/oder die Lage aus elektrisch leitfähigem Material wenigstens im Bereich des Kunststoffelementes (1', 1", 1"') auf der Kontaktseite des Verbundmaterials angeordnet ist.