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Die Erfindung betrifft einen Faltzuschnitt zur Bildung eines Karton-Rings eines Getränkekartons, ein Verfahren zur Herstellung eines Getränkekartons und einen Getränkekarton.
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Der Faltzuschnitt weist mehrere mittels Faltlinien miteinander verbundene Wandabschnitte auf, von denen in einer Längsrichtung des Faltzuschnitts mehrere Seitenwandabschnitte über jeweils eine seitliche Faltlinie aneinandergereiht sind, die jeweils in einer zur Längsachse senkrechten Höhenrichtung des Faltzuschnitts an einer Oberseite über eine obere Faltlinie mit einem Oberseitenwandabschnitt und an einer entgegengesetzten Unterseite über eine untere Faltlinie mit einem Bodenwandabschnitt verbunden sind, wobei von den Seitenwandabschnitten ein mittlerer Seitwandanschnitt von zwei äußeren Seitenwandabschnitten flankiert ist, wobei sich an die äußeren Seitenwandabschnitte jeweils Seitenwandteilabschnitte anschließen, die sich in einem zum Karton-Ring zusammengefügten Zustand zu einem vierten Seitenwandabschnitt ergänzen.
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Aus dem Faltzuschnitt kann in mehreren Arbeitsschritten ein Getränkekarton hergestellt werden. Solche Getränkekartons sind bereits seit langem bekannt und im Alltag omnipräsent, beispielsweise als Milch-Getränkekarton oder Fruchtsaft-Getränkekarton.
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Derartige Getränkekartons besitzen Kartonwände aus mehreren Lagen bzw. Schichten. Ein hoher Anteil der Getränkekartons haben zum Schutz des Füllgutes eine Innenlage bzw. eine innere Beschichtung, die oftmals aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen besteht. In der Regel ist auch die Außenseite der Karton-Trägerlage beschichtet, insbesondere ebenfalls mit Kunststoff.
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Getränkekartons sind in der Regel Einwegverpackungen, wodurch große Mengen an Verpackungsmüll anfallen, die insbesondere in Folge der Kunststoffbeschichtungen umwelttechnisch problematisch sind. Zwar gibt es bereits Möglichkeiten, derartige Getränkekartons zu recyceln, jedoch ist die Trennung der Kunststoffbeschichtungen von der Karton-Trägerlage schwierig und kostenintensiv.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Faltzuschnitt zur Bildung eines Karton-Rings eines Getränkekartons, ein Verfahren zur Herstellung eines Getränkekartons und ein Getränkekarton bereitzustellen, die sich gegenüber herkömmlichen Faltzuschnitten, Herstellungsverfahren und Getränkekartons durch eine verbesserte Umweltbilanz auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Faltzuschnitt zur Bildung eines Getränkekartons mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, einem Verfahren zur Herstellung eines Getränkekartons mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 und einem Getränkekarton mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 16 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Der erfindungsgemäße Faltzuschnitt zeichnet sich dadurch aus, dass die oberen und unteren Faltlinien der vier Seitenwandabschnitte untereinander gleichlang sind und die seitlichen Faltlinien eine Kantenlänge aufweisen, die der Kantenlänge der oberen und unteren Faltlinien entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon beträgt.
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Aus dem erfindungsgemäßen Faltzuschnitt ist ein kubischer oder würfelförmiger Getränkekarton herstellbar. Ferner sind Getränkekartons herstellbar, die eine quadratische Grundfläche haben und als Mehrfachwürfel ausgebildet sind, also mit einer Höhe, die einem ganzzahligen Vielfachen der Seitenlänge der Grundfläche entspricht. Kubische oder würfelförmige Getränkekartons haben gegenüber herkömmlichen quaderförmigen Getränkekartons ein besseres Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis (A/V-Verhältnis). Beim kubischen oder würfelförmigen Getränkekarton wird daher weniger Oberfläche benötigt um dasselbe Volumen zu umschließen wie beim herkömmlichen quaderförmigen Getränkekarton. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung des für den Getränkekarton notwendigen Rohstoffmaterials, wobei vor allem die Einsparung der umweltbelastenden Kunststoffbeschichtung hier besonders hervorzuheben ist. Aufgrund der kubischen Form ist es möglich, kunststoffbeschichtetes, insbesondere PE-beschichtetes Papier zu verwenden, das im Vergleich zu handelsüblich erhältlichen Getränkekartons mit einen Drittel weniger Material auskommt. Ferner ist es möglich, die Kunststoffbeschichtung an der Innenseite um 40% zu reduzieren.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung überlappen sich einander zugewandte freie Enden der Seitenwandteilabschnitte im zum Karton-Ring zusammengefügten Zustand und sind aneinander fixiert. Bei einer solchen Überlapp-Verbindung ist es nicht notwendig, zusätzliche Verbindungslaschen anzubringen, wie es bei auf Stoß liegenden freien Enden der Seitenwandteilabschnitte notwendig wäre.
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In besonders bevorzugter Weise sind die beiden SeitenwandTeilabschnitte über eine Schweißverbindung aneinander fixiert. Hier eignet sich besonders eine insbesondere entlang einer in Höhenrichtung verlaufenden Längsnaht ausgebildete Überlappschweißverbindung.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Seitenwandteilabschnitte in Längsrichtung des Faltzuschnitts im Wesentlichen gleich lang. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass einer der beiden Seitenwandteilabschnitte länger ist als der andere, beispielsweise im Wesentlichen einen bereits vollflächigen Seitenwandabschnitt bildet und der andere Seitenwandteilabschnitt als eine Art Siegellasche ausgebildet ist, die mit dem großflächigen Seitenwandteilabschnitt zu verbinden ist.
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In besonders bevorzugter Weise sind die Wandabschnitte des Faltzuschnitts mehrlagig ausgebildet und weisen jeweils eine einem Ring-Innenraum zugewandte Innenlage auf, wobei das innenliegende freie Ende des betreffenden Seitenwandteilabschnitts derart nach außen hin umgefalzt ist, dass die mit umgefalzte Innenlage die Stirnfläche des freien Endes bildet. Dadurch ist gewährleistet, dass die Rohpapierkante keinen Kontakt zum insbesondere flüssigen Füllgut hat. Eine Zugabe eines Verbindungsstreifens zur Versiegelung der Rohpapierkante ist nicht notwendig. Auch dadurch lässt sich Rohstoff einsparen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Innenlage schweißfähig. Vorzugsweise besteht die Innenlage aus schweißfähigem Material. Besonders bevorzugt ist die Innenlage als schweißfähige Beschichtung einer Karton/Papier-Trägerlage ausgebildet. Die schweißfähige Beschichtung an der Innenseite ist zweckmäßigerweise als Kunststoffbeschichtung, insbesondere Polyethylen-Beschichtung oder Dispersionsbeschichtung ausgeführt.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist an wenigstens einer der Oberseitenwandabschnitte eine Öffnungshilfe ausgebildet oder eine Öffnungshilfe vorkonfektioniert. Die Vorkonfektionierung kann beispielsweise in Form einer Ausstanzung, einem Vorschnitt, beispielsweise Halbschnitt, oder einer Perforation vorliegen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind freie, den Seitenwandabschnitten abgewandte Enden der Oberseitenwandabschnitte und Bodenwandabschnitte jeweils über eine Siegel-Faltlinie mit einer Siegel-Lasche verbunden.
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Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Getränkekartons unter Verwendung eines Faltzuschnitts nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- - Fixieren der beiden Seitenwandteilabschnitte aneinander und fluiddichtes Versiegeln der Seitenwandteilabschnitte zur Bildung eines vier Seitenwandabschnitte aufweisenden Karton-Rings,
- - Auffalten des Karton-Rings und Fixierung der aufgefalteten Form des Karton-Rings,
- - Einfalten der Bodenwandabschnitte um die unteren Faltlinien und fluiddichtes Versiegeln zur Bildung eines Getränkekarton-Bodens.
- - Einfalten der Oberseitenwandabschnitte um die oberen Faltlinien und fluiddichtes Versiegeln der Oberseitenwandabschnitte zur Bildung einer Getränkekarton-Oberseite,
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Sollte an einem der Oberseitenwandabschnitte noch keine Öffnungshilfe ausgebildet sein, sondern lediglich eine Vorkonfektionierung vorliegen, wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt die Öffnungshilfe vollständig ausgebildet.
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Ferner ist es möglich, nach fluiddichter Versiegelung der Bodenwandabschnitte also der Bildung eines fluid-/ und gasdichten Getränkekarton-Bodens eine Befüllung des Getränkekarton mit insbesondere flüssigem Füllgut durchzuführen.
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Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Versiegelung der Wandabschnitte durch Stoßschweißen.
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Besonders bevorzugt erfolgt das Stoßschweißen mittels Ultraschall durch ein Ultraschallschweißverfahren oder mittel Induktion durch ein Induktionsschweißverfahren.
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In besonders bevorzugter Weise erfolgt die Fixierung der aufgefalteten Form des Karton-Rings durch Einschieben in einen quadratischen insbesondere diagonal verstellbaren Kartonhalter. Zweckmäßigerweise erfolgt die Fixierung der aufgefalteten Form des Karton-Rings lediglich von außen also ohne Eingriff in den Innenraum des Karton-Rings, so dass bei üblichen, herkömmlichen Herstellungsverfahren verwendete Zieh-Dorne entfallen können.
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Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Einfalten der Oberseitenwandabschnitte über die quadratische Oberseite seitlich hinausstehende dreiecksförmige Siegellaschen gebildet, die anschließend eingeklappt und mit einem zugeordneten Seitenwandabschnitt verbunden werden.
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Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Einfalten der Bodenwandabschnitte über den quadratischen Boden hinausstehende dreiecksförmige Siegellaschen gebildet, die anschließend eingeklappt und mit dem Boden verbunden werden.
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Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum fluiddichten Versiegeln der Oberseitenwandabschnitte und Bodenwandabschnitte zugeordnete insbesondere stegförmig ausgebildete Siegellaschen umgefaltet und kommen auf einem zugeordneten Oberseitenwandabschnitt oder Bodenwandabschnitt aufeinander zu liegen.
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Die Erfindung umfasst ferner ein Getränkekarton, hergestellt aus einem Faltzuschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Faltzuschnitt derart gefaltet und gefügt ist, dass die Seitenwandabschnitte des Faltzuschnitts die vier Getränkekarton-Seitenwände, die Oberseitenwandabschnitte des Faltzuschnitts, die Getränkekarton-Oberseite und die Bodenwandabschnitte des Faltzuschnitts der im Getränkekarton-Boden bilden.
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Zweckmäßigerweise besitzt ein derartiger Getränkekarton wenigstens eine Öffnungshilfe. Die Öffnungshilfe kann beispielsweise als Perforation ausgebildet sein, alternativ ist es möglich, den Getränkekarton oberseitig auszustanzen und die dadurch entstandene Ausgießöffnung mittels eines wiederverschließbaren Folienstreifens zu verschließen. Ferner ist es möglich, dass die Öffnungshilfe als sogenannter „Fliptop“ Verschluss ausgebildet ist oder alternativ ist natürlich auch ein Schraubverschluss als Öffnungshilfe denkbar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiel eines durch den Faltzuschnitt von 3 hergestellten erfindungsgemäßen würfelförmigen Getränkekartons,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä-ßen Getränkekarton in Form eines Doppelwürfels,
- 3 einen Faltzuschnitt zur Bildung eines Karton-Rings zur Herstellung eines Getränkekartons gemäß 1,
- 4 eine perspektivische Darstellung des Faltzuschnitts von 3 wobei die Einzelheit X des Faltzuschnitts vergrößert dargestellt ist,
- 5 eine perspektivische Darstellung des zu einem Karton-Ring verbundenen Faltzuschnitts von 4, wobei die Einzelheit Y des Karton-Rings vergrößert dargestellt ist,
- 6 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung eines Getränkekartons unter Verwendung des Faltzuschnitts von 3, wobei die einzelnen Herstellungsschritte nacheinander dargestellt sind.
- 7 eine vergrößerte Darstellung der drei letzten Herstellungsschritte zur Herstellung des Getränkekartons nach 6,
- 8 eine schematische Darstellung eines Karton-Halters für den Karton-Ring aus 5 und
- 9 eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäßen Getränkekartons mit unterschiedlichen Arten von Öffnungshilfen.
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Die 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Faltzuschnitts 11 zur Herstellung des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Getränkekartons 12. Der Getränkekarton 12 eignet sich zur Aufnahme von insbesondere flüssigem Füllgut, beispielsweise Milch, Fruchtsäfte usw..
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Der Faltzuschnitt 11 ist mehrlagig ausgebildet und weist eine Außenlage (nicht dargestellt) auf, die zweckmäßigerweise als äußere Beschichtung ausgeführt ist. Die äußere Beschichtung ist in der Regel als Kunststoffbeschichtung ausgeführt und schützt eine weiter innen liegende Trägerlage 13 vor äußeren Einflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit. Die äußere Beschichtung wird durch die erwähnte Trägerlage 13 getragen, bei der es sich in der Regel um eine Karton-Trägerlage handelt. Mit dem Füllgut steht eine Innenlage 14 in Kontakt, die ebenfalls durch die Trägerlage 13 getragen wird. Bei der Innenlage 14 handelt es sich ebenfalls zweckmäßigerweise um eine innere Beschichtung, beispielsweise Kunststoffbeschichtung, insbesondere Polyethylen-Beschichtung oder alternativ eine Dispersions-Beschichtung.
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Insgesamt ist der Faltzuschnitt 11 also ein Verbund aus mehreren Lagen verschiedener Rohstoffe. Gegebenenfalls können noch Zwischenlagen vorhanden sein, insbesondere wenigstens eine Lage, die als Sperrschicht gegen Licht und Luft (Sauerstoff) fungiert.
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Wie insbesondere in 3 gezeigt, weist der Faltzuschnitt 11 mehrere mittels Faltlinien miteinander verbundene Wandabschnitte auf. Zu den Wandabschnitten zählen Seitenwandabschnitte 14a, 14b, 14c, die in Längsrichtung 15 des Faltzuschnitts 11 aneinandergereiht sind und über seitliche Faltlinien 16 miteinander verbunden sind.
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Die Seitenwandabschnitte 14a-c sind in einer zur Längsrichtung 15 senkrechten Höhenrichtung 17 an einer Oberseite über eine obere Faltlinie 18 mit einem Oberseitenwandabschnitt 19a-c und an einer entgegengesetzten Unterseite über eine untere Faltlinie 20 mit einem Bodenwandabschnitt 21a-c verbunden.
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Wie weiter in 3 gezeigt wird von den Seitenwandabschnitten 14a-c ein mittlerer Seitenwandabschnitt 14b und zwei äußeren Seitenwandabschnitten 14a, c flankiert. An die äußeren Seitenwandabschnitte 14a, c schließen sich jeweils Seitenwandteilabschnitte 22a, b an, die sich zu einem Karton-Ring 23 zusammengefügten Zustand zu einen vierten Seitenwandabschnitt ergänzen.
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Die 3 und 4 zeigen weiterhin, dass die Seitenwandteilabschnitte 22a, b jeweils über obere Faltlinien 18 mit zugeordneten Oberseitenwandteilabschnitten 24a, b verbunden sind. Ferner sind die beiden Seitenwandteilabschnitte über untere Faltlinien 20 mit Bodenwandteilabschnitten 25a, b verbunden. Beim Verbinden der beiden Seitenwandteilabschnitte 22a, b zum vierten Seitenwandabschnitt 14d verbinden sich gleichzeitig die Oberseitenwandteilabschnitte 24a, b und Bodenwandteilabschnitte 25a, b zu einem Oberseitenwandabschnitt 19d und einem Bodenwandabschnitt 21d.
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Im gezeigten Beispielsfall sind die beiden Seitenwandteilabschnitte 22a, b im Wesentlichen in Längsrichtung 15 des Faltzuschnitts 11 gleichlang. Die Gesamtlänge beider Seitenwandteilabschnitte 22a, b ist jedoch größer als die Kantenlänge der Seitenwandabschnitte, so dass eine nachfolgend noch näher beschriebene Überlappverbindung möglich ist.
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Wie ferner in den 3 und 4 gezeigt, sind die Oberseitenwandabschnitte 19a-d und die Bodenwandabschnitte 21a-d an den freien, den Seitenwandabschnitten 14a-c abgewandten Enden jeweils über eine Siegel-Faltlinie 26 mit einer stegförmigen Siegellasche 27 verbunden. Auch die Oberseitenwandteilabschnitte 24a, b und die Bodenwandteilabschnitte 25a, b sind über Siegel-Faltlinien 26 mit stegförmigen Siegellaschen 27 verbunden.
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Ferner ist in 3 gezeigt, dass die den äußeren Seitenwandabschnitten 14a, c zugeordnete Oberseitenwandabschnitte 19a, c und Bodenwandabschnitte 21 a, c schräg verlaufende Giebelfaltlinien 28 aufweisen, die gemeinsam mit der zugeordneten oberen bzw. unteren Faltlinie 18, 20 ein gleichseitiges Dreieck bilden. Im Bereich der zugeordneten Siegellaschen 27 verläuft eine weitere, senkrecht zur Längsrichtung 15 des Faltzuschnitts ausgerichtete Spitzen-Faltlinie 29 von der Spitze des gleichseitigen Dreiecks zum äußeren Rand der Siegellasche.
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Aus dem Faltzuschnitt 11 wird dann zunächst ein Karton-Ring 23 hergestellt. Dabei werden einander zugewandte freie Enden 30a, b der Seitenwandteilabschnitte 22a, b so zueinander angeordnet, dass sich die beiden freien Enden 30a, b überlappen.
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Um sicherzustellen, dass das insbesondere flüssige Füllgut keinen Kontakt zur Rohpapierkante hat, wird diese gefalzt. Wie bereits erwähnt, besitzen auch die Seitenwandteilabschnitte 22a, b eine einem Ringinnenraum 32 zugewandte Innenlage, insbesondere in Form einer Kunststoffbeschichtung 60. Das innenliegende freie Ende des betreffenden Seitenwandteilabschnitts 22a, b wird daher derart nach außen hin umgefalzt, dass die mit umgefalzte Innenlage die Stirnfläche 61 ( 5, Einzelheit Y) bildet. Um dies zu erreichen wird als erstes eine insbesondere mehrere Millimeter breite Papierschicht zusammen mit der Außenlage, bei der sich ebenfalls um eine Kunststoffbeschichtung also mithin eine schweißfähige Schicht handelt, abgetragen. Danach wird die dadurch entstandene dünnschichtige schweißfähige Schichtlasche der inneren schweißfähigen Schicht erhitzt und umgefaltet. In weiterer Folge wird die umgefaltete Lasche mit hohem Druck gepresst, abgekühlt und dadurch verschweißt. Die umgefalzte Innenlage schützt daher das insbesondere flüssige Füllgut vor einem Kontakt mit der Rohpapierkante.
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Im Weiteren werden die beiden freien Enden der Seitenwandteilabschnitte derart übereinandergelegt, dass das durch die umgefalzte Innenlage gebildete freie Ende innen zu liegen kommt und das andere freie Ende 30b des Seitenwandteilabschnitts 22b dieses überlappend außen darauf zu liegen kommt. Die umgefaltete Lasche wird mit hohem Druck gepresst, abgekühlt und dadurch verschweißt. Dadurch entsteht eine in Höhenrichtung 17 an der Außenseite der Seitenwandteilabschnitte verlaufende Längsnaht 33. Dadurch entsteht eine Überlappschweißverbindung und aus dem Faltzuschnitt 11 entsteht der Karton-Ring 23.
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Ein ganz wesentlicher Aspekt ist, dass die oberen und unteren Faltlinien der vier Seitenwandabschnitte 14a-d, also der beiden äußeren Seitenwandabschnitte 14a, c, dem mittleren Seitenwandabschnitt 14b und der durch Zusammenfügung der beiden Seitenwandteilabschnitte 22a, b entstehenden vierten Seitenwandabschnitt 14d untereinander gleichlang sind und die seitlichen Faltlinien 16 eine Kantenlänge aufweisen, die der Kantenlänge der oberen und unteren Faltlinien 18, 20 entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon beträgt.
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Gemäß erstem Ausführungsbeispiel sind sämtliche Kantenlängen der Faltlinien, also der oberen, unteren und seitlichen Faltlinien 16, 18, 20 gleichlang, so dass schließlich der in 1 gezeigte kubische Getränkekarton 12 entsteht.
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Nach der Bildung des Karton-Rings 23 aus dem Faltzuschnitt 11 entsteht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Getränkekarton 12. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgenderma-ßen ab:
- Nach dessen Herstellung kann der entstandene Karton-Ring 23 in einer flachliegenden Transportlage zusammen mit anderen Karton-Ringen 23 in einer Umverpackung bevorratet werden.
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Die Herstellung der Getränkekartons 12 aus den Karton-Ringen 23 erfolgt in der Regel mit Hilfe einer Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine (FFV-Maschine).
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Im Folgenden wird die Herstellung des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Getränkekartons 12, das in 1 gezeigt ist und die Form eines Einfachwürfels aufweist beschrieben. Die Herstellung des in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels kann in der FFV-Maschine auf dieselbe Weise erfolgen.
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Der erste Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde wie vorstehend beschrieben bereits durchgeführt. Es wurden dabei die beiden Seitenwandteilabschnitte 22a, b aneinander fixiert und die Seitenwandteilabschnitte fluiddicht versiegelt insbesondere mittels einer Längsnahtüberlappschweißung mittels Ultraschall oder Induktion, wobei gemäß erstem Ausführungsbeispiel ein vier quadratische Seitenwandabschnitte 14a-d aufweisender Karton-Ring 23 gebildet wird.
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In der FFV-Maschine werden die flachen Karton-Ringe 23 aus den Umkartons ausgepackt und das Kartonmagazin gefüllt.
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Die im Kartonmagazin bevorrateten Karton-Ringe werden wie in 6a gezeigt aus dem Kartonmagazin abgenommen.
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Wie in 6b gezeigt, wird ein abgenommener Karton-Ring 23 im nächsten Schritt aufgefaltet und die aufgefaltete Form des Karton-Rings wird fixiert. Zur Fixierung dient ein quadratischer Karton-Halter 34, der in den 8a und b beispielhaft gezeigt ist.
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Der Karton-Halter 34 besitzt zwei bezüglich einer Längsachse 35 des Kartonhalters 34 einander diametral gegenüberliegende Halterwinkel 36a, b, die jeweils rechtwinklig zueinander ausgerichtete gleichlange Halterschenkel 37 besitzen.
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Wie insbesondere in 8a gezeigt, sind die beiden Halterwinkel 36a, b in Diagonalrichtung zueinander relativ beweglich, womit je nach Lage der beiden Halterwinkel 36a, b unterschiedlich große quadratische Öffnungen 38 gebildet werden können.
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Der aufgefaltete Karton-Ring wird, nachdem der richtige Öffnungsquerschnitt des Kartonhalters 34 eingestellt ist, in den Kartonhalter 34 eingeschoben. Die Fixierung der aufgefalteten Form des Karton-Rings 23 erfolgt lediglich von außen durch den Kartonhalter 34. Zieh-Dorne, wie sie bei herkömmlichen FFV-Maschinen zum Einsatz kommen, sind hier nicht notwendig.
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Im nächsten Schritt, der beispielhaft in 6c gezeigt ist, wird eine wiederverschließbare Öffnungshilfe an einem der Oberseitenwandabschnitte 19a-c angebracht, beispielsweise mittels Ultraschallschweißung von innen eingeschweißt. Alternativ kann auch eine Öffnungshilfe in Form eines Schraubverschlusses 39 alternativ von außen angebracht werden, beispielsweise mittels Ultraschall oder Heißluft aufgeschweißt werden. Dazu benötigt der Karton-Ring 23 jedoch eine geschlossene Karton-Oberseite, die mit einem Halbschnitt in 6b versehen ist.
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Als nächstes wird wie beispielhaft in 6d gezeigt, der Getränkekarton-Boden 41 gebildet. Dabei werden die Bodenwandabschnitte 21a-c um die unteren Faltlinien 20 eingefaltet und zwar derart, dass die stegförmigen Siegellaschen 27 im Überlapp aufeinander zu liegen kommen. Bei der Einfaltung der Bodenwandabschnitte 21a-c wird gleichzeitig ein Umfalten der Bodenwandabschnitte 21a-c entlang der Giebel-Faltlinien 28 und der Spitzen-Faltlinie 29 durchgeführt, wodurch die über die Grundfläche des Getränkekarton-Bodens 41 seitlich hinausstehenden dreiecksförmigen giebelartigen Siegellaschen 31 gebildet werden. Die übereinanderliegenden stegförmigen Siegellaschen 27 werden miteinander verbunden und fluid-/ und gasdicht versiegelt insbesondere mittels Stoßschweißen mittels Ultraschall oder Induktion. Die Formgebung des Getränkekartons 12 erfolgt einzig durch die Faltlinien im Papier und dem quadratischen Kartonhalter 34 in Kombination mit Führungskomponenten an den Außenflächen. Dies wiederum verhindert eine mögliche Verschmutzung der dem Füllgut zugewandten Seite und reduziert dadurch den Aufwand, die Kartoninnenseite zu entkeimen. Der Karton-Ring 23 weist innenseitig eine schweißfähige Beschichtung auf, insbesondere in Form einer Kunststoffbeschichtung.
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Als nächstes wird, wie in 6e beispielhaft gezeigt, der Getränkekarton 12 nach fluid-/ und gasdichter Versiegelung des Getränkekarton-Bodens 41 mit insbesondere flüssigem Füllgut bis an die oberen Faltlinien 18 befüllt. Dazu können verschiedenste Füllsysteme eingesetzt werden. Diese unterschiedlichen Füllsysteme sind in der Lage von niedrig- bis hochviskose Flüssigkeiten tropffrei einzufüllen. Ferner können auch Flüssigkeiten tropffrei eingefüllt werden, die Partikel und Stücke enthalten. Der Getränkekarton 12 ist ferner geeignet, nicht-flüssige Füllgüter aufzunehmen.
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Im nächsten Schritt wird wie insbesondere in den 6f und 7a gezeigt, die Getränkekarton-Oberseite 42 gebildet.
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Dabei werden die Oberseitenwandabschnitte 19a-d um die oberen Faltlinien 18 eingefaltet und zwar derart, dass die stegförmigen Siegellaschen 27 im Überlapp aufeinander zu liegen kommen. Anschließend werden die Oberseitenwandabschnitte 19a-d verbunden und fluiddicht versiegelt, beispielsweise durch eine Längsnahtüberlappschweißung der beiden übereinanderliegenden stegförmigen Siegellaschen 27. Die Längsnahtüberlappschweißung kann beispielsweise mittels Ultraschall oder Induktion erfolgen.
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Beim Einfalten der Oberseitenwandabschnitte erfolgt gleichzeitig eine Umfaltung an den Giebel-Faltlinien 28 und Spitzen-Faltlinien 29, wodurch wiederum über die quadratische Oberseite seitlich hinausstehende dreiecksförmige Siegellaschen 31 gebildet werden.
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Im nächsten Schritt, der beispielhaft in den 6g und h sowie 7b und c gezeigt ist, werden die vier beim Einfalten der Oberseitenwandabschnitte 19a-c und der Bodenwandabschnitte 21a-c entstandenen dreiecksförmigen Siegellaschen 31 eingefaltet, wobei die dreiecksförmigen Siegellaschen 31 an der Oberseite mit einem zugeordneten Seitenwandabschnitt 21a-c und die dreiecksförmigen Siegellaschen 31 am Boden mit einen zugeordneten Bodenwandabschnitt verbunden werden. Die Verbindung der dreiecksförmigen Siegellaschen mit den zugeordneten Wandabschnitten des Getränkekartons 12 kann beispielsweise durch Erwärmung mit Heißluft erfolgen, damit die außenliegende Schweißschicht zum Ansiegeln vorbereitet wird. Danach werden die Laschen eingefaltet und durch leichten Druck zueinander geschweißt.
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Mit diesen letzten beiden Arbeitsschritten ist der Getränkekarton 12 fertig hergestellt.
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Der fertig hergestellte Getränkekarton 12 besitzt gemäß erstem Ausführungsbeispiel eine Getränkekarton-Oberseite 42, einen Getränkekarton-Boden 41 und vier Getränkekarton-Seitenwände 43a-d, die allesamt quadratisch sind, womit gemäß erstem Ausführungsbeispiel ein kubischer bzw. würfelförmiger Getränkekarton 12 entstanden ist.
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Die 9a bis e zeigen vier verschiedene Varianten von Öffnungshilfen. Anstelle der in den 6 und 7 gezeigten Öffnungshilfe in Form eines Schraubverschlusses 39 ist, wie beispielhaft in 9e gezeigt, auch eine Perforation 44 an einen der dreiecksförmigen Siegellaschen 31 ausbildbar. Zum Öffnen kann dann die betreffende dreiecksförmige Siegellasche 31 hochgeklappt aufgefaltet und der durch die Perforation ablösbare Kartonstreifen entfernt werden.
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Die 9a zeigt eine weitere Alternative, bei der die Öffnungshilfe in Form eines Trinklochs 45 vorliegt, das jedoch noch durch die innenliegende Beschichtung, insbesondere Kunststoffbeschichtung, verschlossen ist. In die Innenlage also die Kunststoffbeschichtung kann dann eine Perforation 46 eingebracht werden, so dass ein Durchstoßen mittels Strohhalm möglich ist.
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Die 9b zeigt eine weitere Variante, bei der an einem Oberseitenwandabschnitt eine Ausgießöffnung 47 ausgestanzt wird. Über die Ausgießöffnung 47 wird in einem weiteren Produktionsschritt eine Folie insbesondere mittels Kunststoffschweißverfahren aufgebracht. Diese Folie 48 ist mit einer Adhäsivschicht an den umlaufenden Rändern versehen, um ein Wiederverschließen zu ermöglichen. Alternativ kann auch das Halbschnittverfahren angewendet werden, bei dem sichergestellt ist, dass einerseits die Kartonintegrität gewahrt wird, andererseits die Folie oder ein darüber geschweißter Kartonstreifen durch Ziehen der Öffnungslasche den Karton leicht und zuverlässig geöffnet werden kann.
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Die 9c zeigt eine weitere Variante, bei der ein Fliptop Verschluss 49 von innen, insbesondere mittels Ultraschallschweißung eingebracht ist. Dazu ist es erforderlich den Kartonring 23 im Herstellungsverfahren mit einer gestanzten Öffnung zu versehen. Das Einschweißen des Verschlusses erfolgt wiederum auf der FFV-Maschine. Alternativ hierzu, kann der Fliptop-Verschluss 49 an der Außenseite des Kartons angebracht werden. Dazu ist es notwendig, den Karton-Ring in der Herstellung mit einem Halbschnitt zu versehen. Beim Öffnen des Verschlusses wird der vorgeschnittene Karton durchstoßen.
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Die 9d zeigt schließlich den zuvor beschriebenen Schraubverschluss 39.
