DE102021121111A1

DE102021121111A1 - Verfahren zum Herstellen eines folienkaschierten Verpackungsteils mit einem von einer aufkaschierten Folie überdeckten Fenster in einem Kartonteil

Info

Publication number: DE102021121111A1
Application number: DE102021121111.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heizmann
Original assignee: Karl Knauer KG
Current assignee: Karl Knauer KG
Priority date: 2021-08-13
Filing date: 2021-08-13
Publication date: 2023-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verpackungsteils mit wenigstens einem von einer Folie (22) überdeckten Fenster (20). Ein Kartonbogen (28) wird zunächst flächig mit flüssigem Kaschierklebstoff (30) beschichtet. Nachdem der Kaschierklebstoff (30) getrocknet ist, wird eine das Fenster (20) bildende Öffnung in den Kartonbogen (28) eingebracht. Sodann wird die Folie (22) auf den Kartonbogen (28) aufkaschiert. Hierzu wird die Folie (22) auf die mit dem Kaschierklebstoff (30) versehene Seite des Kartonbogens (28) aufgelegt und der Kaschierklebstoff (30) wird aktiviert. Zum Aktivieren des Kaschierklebstoffs (30) kann dieser erwärmt werden, beispielsweise durch Einleiten von Wärme oder Ultraschallwellen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kartonteils mit einem von einer aufkaschierten Folie überdeckten Fenster. Das folienkaschierte Kartonteil kann als Verpackungsteil verwendet werden.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus DE 23 12 919 B2 bekannt.
Derartige Kartonteile werden zum Verpacken von Waren verwendet, sodass die verpackten Waren durch das Fenster betrachtet werden können. Beispielsweise werden solche Kartonteile bzw. Verpackungsteile für Hygieneartikel wie Zahnbürsten oder für Lebensmittel eingesetzt.
Bei dem aus DE 23 12 919 B2 bekannten Verfahren wird zunächst eine Fensteröffnung ausgestanzt, danach die Vorderseite des Kartonteils mit einem farblosen Kleber beschichtet und anschließend die Folie zum Kaschieren aufgebracht. Das Auftragen von Klebstoff auf das Kartonteil mit dem ausgestanzten Fenster ist jedoch aufwendig und reduziert die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.
Ferner ist es grundsätzlich bekannt, Klebstoff flächig auf die Folie aufzutragen und diese auf ein Kartonteil mit einem vorgestanzten Fenster zu kaschieren. Der Klebstoff befindet sich dann jedoch auch im Fensterbereich, wodurch einerseits die Transparenz beeinträchtigt wird und andererseits das Fenster klebrig wird.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen zunächst eine Zwischenfolie mittels Dispersionsklebstoff auf ein Kartonteil aufkaschiert wird. Sodann wird das Fenster ausgestanzt. Auf ihrer vom Kartonteil abgewandten Seite weist die Zwischenfolie einen Thermoklebstoff auf, mittels welchem eine das Fenster überdeckende Deckfolie auf den Verbund von Kartonteil und Zwischenfolie unter Wärmeeinwirkung aufkaschiert wird. Durch die Verwendung der Zwischenfolie sind diese Verfahren vergleichsweise teuer. Zudem wird die Recyclingfähigkeit durch die Zwischenfolie beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein rationell durchführbares Verfahren zum Herstellen eines gut recycelbaren Kartonteils mit einem von einer Folie überdeckten Fenster anzugeben.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 17. Die Unteransprüche und die Beschreibung geben vorteilhafte Verfahrensvarianten an.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen eines Kartonteils mit einem von einer aufkaschierten Folie überdeckten Fenster vorgesehen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit anderen Worten ein Kartonteil hergestellt, welches wenigstens ein Fenster aufweist, das von einer Folie überspannt wird. Das Kartonteil mit der aufkaschierten Folie kann als ein Verpackungsteil verwendet werden. Bei einer Verpackung mit dem Kartonteil kann die Folie innen oder außen angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die Folie das Fenster innenseitig oder außenseitig überdecken.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:

A) Bereitstellen eines Kartonbogens,
B) Aufbringen eines Kaschierklebstoffs in flüssiger Form auf den Kartonbogen,
C) Trocknen des Kaschierklebstoffs,
D) Einbringen wenigstens eines Fensters in den Kartonbogen,
E) Auflegen der Folie auf den Kartonbogen und Aktivieren des Kaschierklebstoffs.

Der im Schritt A) bereitgestellte Kartonbogen enthält Zellulosefasern. Vorzugsweise weist der Kartonbogen einen hohen Anteil von recyceltem Material auf. Derartige Materialien sind kostengünstig erhältlich, rationell verarbeitbar und gut recycelbar. Der Kartonbogen kann bedruckt und/oder beschichtet sein, insbesondere auf der zu der Folie weisenden Seite. Eine Dicke des Kartonbogens kann wenigstens 0,15 mm, insbesondere wenigstens 0,3 mm, und/oder höchstens 1,5 mm, insbesondere höchstens 1,2 mm, betragen. Bevorzugt beträgt eine Dicke des Kartonbogens 0,3 mm bis 0,5 mm. Beim Bereitstellen im Schritt A) ist der Kartonbogen flächig geschlossen. Er weist mit anderen Worten grundsätzlich keine fensterartigen Durchbrüche auf.
Im Schritt B) wird ein flüssiger Kaschierklebstoff auf den Kartonbogen aufgebracht. Der Kaschierklebstoff wird typischerweise flächig auf den Kartenbogen aufgebracht. Insbesondere wird beim Aufbringen des Kaschierklebstoff der Bereich des im Schritt D) einzubringenden Fensters nicht ausgespart. Dies vereinfacht das Auftragen des Kaschierklebstoffs und erhöht die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Ein äußerer Rand des Kartonbogens wird beim Aufbringen des Kaschierklebstoffs vorzugsweise ausgespart. Dadurch kann vermieden werden, dass beim Aufkaschieren der Folie Kaschierklebstoff an eine Anpressrolle gelangt. Der Kaschierklebstoff kann auf den Kartonbogen beispielsweise mittels eines Rollenrotationsdruckverfahrens, insbesondere Flexodruck mit einer flexiblen Druckform, aufgetragen werden. Alternativ kann der Kaschierklebstoff durch ein Tiefdruckverfahren aufgetragen werden.
Sodann wird der Kaschierklebstoff im Schritt C) getrocknet. Der getrocknete Kaschierklebstoff besitzt - ohne Aktivierung - keine Haft- bzw. Klebeeigenschaften. Dies vereinfacht die Handhabung des Kartonbogens. Insbesondere wird eine Verschmutzung eines Werkzeugs zum Einbringen des Fensters im Schritt D) verringert. Ferner können Kartonbögen mit getrocknetem Kaschierklebstoff aufeinander gestapelt werden, ohne dass diese miteinander verkleben. Das Trocknen des Kaschierklebstoffs kann durch Belüften unterstützt werden. Eine Dicke der getrockneten Klebstoffschicht beträgt typischerweise weniger als 0,2 mm.
In den Kartonbogen mit dem getrocknetem Kaschierklebstoff wird in dem Schritt D) wenigstens ein Fenster eingebracht. Unter einem Fenster wird vorliegend insbesondere eine den Kartonbogen durchdringende Öffnung verstanden. Eine kleinste Abmessung des Fensters beträgt typischerweise wenigstens 1 cm, insbesondere wenigstens 1,5 cm. Das wenigstens eine Fenster kann in den Kartonbogen eingestanzt bzw. aus dem Kartonbogen ausgestanzt werden. Alternativ kann das Fenster aus dem Kartonbogen ausgeschnitten werden, beispielsweise durch ein rotierendes Messer oder durch Laserschneiden.
Schließlich wird in dem Schritt E) die Folie auf den Kartonbogen aufgelegt und der Kaschierklebstoff wird aktiviert. Beim Aktivieren erlangt der Kaschierklebstoff Haft- bzw. Klebeeigenschaften. Folglich wird die Folie mit dem Kartonbogen verklebt. Nach dem Auflegen der Folie und dem Aktivieren des Kaschierklebstoffs bindet der Kaschierklebstoff chemisch und/oder physikalisch ab, sodass die Folie und der Kartonbogen dauerhaft miteinander verbunden werden.
Es versteht sich, dass die Folie so auf dem Kartonbogen angeordnet wird, dass sie das wenigstens eine Fenster überdeckt. Die Folie ist beim Aufsiegeln in der Regel flach, d. h. nicht dreidimensional ausgeformt. Typischerweise werden der Kartonbogen und die Folie beim und/oder nach dem Aktivieren des Kaschierklebstoffs gegeneinander gepresst. Es kann jedoch bereits beim Auflegen ein Anpressen erfolgen.
Der Kartonbogen mit dem wenigstens einen von der Folie überdeckten Fenster bildet ein erfindungsgemäßes Kartonteil. Die Folie ist am fertigen Kartonteil typischerweise eben. Der Kartonbogen kann vor oder nach dem Aufkaschieren der Folie im Schritt E) in mehrere Kartonteile geteilt werden. In Sonderfällen kann der (gesamte) Kartonbogen das Kartonteil bilden. Typischerweise überdeckt die Folie das gesamte Kartonteil. Die Folie ist typischerweise transparent. Die Folie kann getönt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Folie farbfilternde Eigenschaften besitzen. Eine Dicke Der Folie kann wenigstens 0,1 mm, insbesondere wenigstens 0,2 mm, und/oder höchstens 0,6 mm, insbesondere höchstens 0,5 mm, betragen.
Vorzugsweise erfolgt das Aktivieren des Kaschierklebstoffs nach dem Auflegen der Folie auf den Kartonbogen. Dies erleichtert das Platzieren der Folie auf dem Kartonbogen, da der trockene Kaschierklebstoff nicht klebrig bzw. haftend wirkt. Zudem kann dadurch sichergestellt werden, dass der Fensterbereich der Folie klebstofffrei bleibt. Das Aktivieren kann unmittelbar nach dem Auflegen erfolgen, insbesondere wenn das Auflegen durch einen fortlaufenden Prozess, beispielsweise Abrollen erfolgt. In Sonderfälle kann der Kaschierklebstoff bereits vor dem Auflegen der Folie aktiviert werden.
Der Kaschierklebstoff kann vor dem Auflegen der Folie vorgewärmt werden. Dies vereinfacht das spätere Aktivieren des Kaschierklebstoffs insbesondere bei Verwendung von dickeren Kartonbögen. Ein thermisch aktivierbarer Kaschierklebstoff kann beim Vorwärmen bis knapp unter seine Aktivierungstemperatur vorgewärmt werden, beispielsweise auf eine Vorwärmungstemperatur, die 10°C bis 20°C unter der Aktivierungstemperatur liegt. Zum Vorwärmen kann Wärmestrahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, eingesetzt werden. Die Infrarotstrahlung wird vorzugsweise direkt auf den getrockneten Kaschierklebstoff gerichtet. Alternativ kann die Infrarotstrahlung auf die nicht mit dem Kaschierklebstoff versehene Seite des Kartonbogens gerichtet werden.
Besonders bevorzugt wird der Kaschierklebstoff im Schritt E) thermisch aktiviert. Dies erlaubt eine rationelle Durchführung des Verfahrens.
Der Kaschierklebstoff kann durch wenigstens einen den Kartonbogen und/oder die Folie berührenden Heizkörper erwärmt werden. Der wenigstens eine Heizkörper weist eine Temperatur auf, die zumindest einer Aktivierungstemperatur des Kaschierklebstoffs entspricht. Durch die erhöhte Temperatur des Heizkörpers fließt ein Wärmestrom durch den Kartonbogen und/oder die Folie in den Kaschierklebstoff. Der bzw. die Heizkörper können ferner den Kartonbogen und die Folie gegeneinander pressen. Weiterhin können der bzw. die Heizkörper den Kartonbogen und/oder die Folie durch eine Kaschieranlage fördern.
Alternativ oder zusätzlich kann der Kaschierklebstoff durch Ultraschallwellen und/oder durch Wärmestrahlung erwärmt werden. Zum Aussenden der Ultraschallwellen kann eine Sonotrode, beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder Titan eingesetzt werden. Die Sonotrode bleibt typischerweise kalt. Die Wärme wird im Kaschierklebstoff zwischen Folie und Karton erzeugt. Unter Wärmestrahlung wird hier insbesondere Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von wenigstens 1 µm, vorzugsweise wenigstens 5 µm, verstanden. Die Wärmestrahlung wird vorzugsweise durch die transparente Folie hindurch auf den Kaschierklebstoff gerichtet.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Kaschierklebstoff beim thermischen Aktivieren auf eine Aktivierungstemperatur von höchstens 100°C, bevorzugt höchstens 90°C, besonders bevorzugt höchstens 80°C, erwärmt wird. Dies verringert den Energiebedarf. Zudem ermöglicht dies die Verwendung von Materialien für den Kartonbogen und insbesondere die Folie, welche gegenüber höheren Temperaturen nicht beständig sind. Typischerweise wird der Kaschierklebstoff beim Aktivieren auf wenigstens 50°C, insbesondere wenigstens 65°C, erwärmt.
Der Kaschierklebstoff kann ein Dispersions-Klebstoff, insbesondere ein EinKomponenten-Dispersions-Klebstoff (1K-Dispersions-Klebstoff), sein. Vorzugsweise ist der Dispersions-Klebstoff thermisch aktivierbar. Besonders bevorzugt ist der Kaschierklebstoff ein wasserbasierter Heißsiegellack. Ein solcher Kaschierklebstoff kann bei den vorgenannten Temperaturen aktiviert werden.
Der Kartonbogen und die Folie können im Schritt E) gegeneinander gepresst werden, vorzugsweise durch zwei einander gegenüberliegende Walzen. Die Walzen können zugleich zum Fördern des Kartonbogens und der Folie durch eine Kaschieranlage dienen. Weiterhin kann wenigstens eine der Walzen, vorzugsweise beide Walzen, zum Aktivieren des Kaschierklebstoffs dienen. Insbesondere kann eine Walze oder können beide Walzen beheizt sein. Die Walze bzw. die Walzen bilden dann (je) einen Heizkörper. Alternativ oder zusätzlich kann eine Walze oder können beide der Walzen eine Ultraschallquelle aufweisen. Von der Ultraschallquelle ausgesandte Ultraschallwellen werden dann durch die Walze in den Kartonbogen bzw. die Folie eingeleitet, sodass sie im Kaschierklebstoff in Wärme umgesetzt werden, wodurch dieser aktiviert wird.
Eine der Walzen kann eine Stahlwalze sein. Eine der Walzen kann eine Gummiwalze sein. Typischerweise berührt die Gummiwalze den Kartonbogen. Entsprechend kann die Stahlwalze die Folie berühren. Sofern eine Ultraschallquelle vorgesehen ist, ist diese typischerweise in oder an der Stahlwalze angeordnet. Unter einer Stahlwalze bzw. Gummiwalze werden hier Walzen verstanden, die eine Mantelfläche aus Stahl bzw. Gummi aufweisen.
Die Folie kann eine Kunststofffolie, insbesondere eine biobasierte oder erdölbasierte Kunststofffolie, sein. Die Folie kann eine PET-Folie (Polyethylenterephthalat-Folie) sein. Vorteilhafterweise ist die Kunststofffolie biobasiert und kompostierbar. Der biobasierte Kunststoff kann auf Pflanzenstärke, beispielsweise Reis- oder Maisstärke oder Zuckerrohr, basieren.
Vorzugsweise ist die Folie eine Zellulosefolie oder ein Papier. Typischerweise ist die Zellulosefolie bzw. das Papier transparent. Unter einer Zellulosefolie wird hier insbesondere eine Folie aus Naturfasern verstanden. Die Zellulosefolie kann eine Zelluloseacetat-Folie sein. Die Verwendung einer Zellulosefolie bzw. einer Papierfolie verbessert die Recyclingfähigkeit des Kartonteils weiter. Die Zellulosefolie kann im Kartonrecycling abgelöst und die Zellulosefolie kompostiert oder verbrannt werden. Wenn die Folie ein Papier ist, kann das Kartonteil Bestandteil einer besonders leicht recycelbaren Einstoffverpackung sein. Zudem ist Zellulose- bzw. Papierfolie im Kontakt mit Lebensmitteln oder Hygieneartikeln unbedenklich. Besonders bevorzugt ist bei einer Papierfolie das Papier ein schmierig gemahlenes Papier; d. h. ein Papier mit gequetschten und fibrillierten Zellulosefasern. Beispielsweise kann das Papier ein Pergaminpapier sein. Das schmierig gemahlene Papier ist in der Regel transluzent.
In einem Schritt F) kann ein, vorzugsweise dreidimensional geformtes, insbesondere gefaltetes, weiteres Kartonteil an das Kartonteil mit der aufkaschierten Folie angeklebt werden. Das weitere Kartonteil kann auf der von der Folie abgewandten Seite oder vorzugsweise auf der Seite mit der Folie an das folienkaschierte Kartonteil angeklebt werden. Das weitere Kartonteil ist vorzugsweise dreidimensional geformt. Insbesondere kann das weitere Kartonteil gefaltet sein. Der Klebstoff wird typischerweise auch auf den Rand des (vorzugsweise schalenartig geformten) weiteren Kartonteils aufgebracht. Das Kartonteil mit der aufkaschierten Folie und das weitere Kartonteil schließen ein Volumen zur Aufnahme eines zu verpackenden Gegenstands ein. Mit anderen Worten wird durch den Schritt F) eine Verpackung hergestellt. Das folienkaschierte Kartonteil kann auf das (insbesondere schalenartige) weitere Kartonteil thermisch aufgesiegelt werden. Es ist hierbei vorteilhaft, dass die Wärme über eine hitzefest lackierte Kartonseite eingebracht wird.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt ferner ein Verfahren zum Herstellen mehrerer folienkaschierter Kartonteile mit je einem von einer aufkaschierten Folie überdeckten Fenster. Dabei wird ein jedes der mehreren Kartonteile mit einem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Hierzu werden mehrere Kartonbögen eingesetzt. Es können mehrere (voneinander separate) Folien oder eine Folienrolle, von der die jeweiligen Folien der einzelnen Kartonteile abgetrennt werden, verwendet werden.
Für jeden der mehreren Kartonbögen werden zunächst die Schritte A) bis D) durchgeführt. Sodann werden die Kartonbögen in einem Stapel übereinander gestapelt. In dem Stapel ruht jeweils eine nicht mit Kaschierklebstoff versehene Seite eines der Kartonbögen (unmittelbar) auf der den getrockneten Kaschierklebstoff aufweisenden Seite eines benachbarten Kartonbogens. Aufgrund des getrockneten Kaschierklebstoffs ist dies möglich, ohne dass die Kartonbögen miteinander verkleben.
Schließlich wird zur Durchführung des jeweiligen Schritts E) je ein Kartonbogen von dem Stapel entnommen. Mit anderen Worten wird ein jeweils mit der Folie zu kaschierender Kartonbogen von dem Stapel vereinzelt. Dies kann in einer Kaschieranlage erfolgen. Das Anordnen der mehreren Kartonbögen in dem Stapel vereinfacht es, die mehreren Kartonbögen der Kaschieranlage zuzuführen.
Abschließend kann für jedes der Kartonteile Schritt F) durchgeführt werden, sodass mehrere Verpackungen erhalten werden. Vor der Durchführung des jeweiligen Schritts F) können die folienkaschierten Kartonteile wiederum aufeinander gestapelt werden.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch ein Kartonteil mit wenigstens einem von einer aufkaschierten Folie überdeckten Fenster, wobei Kaschierklebstoff ausschließlich in dem Bereich der Folie angeordnet ist, der mit Karton in Kontakt steht. Im Bereich des Fensters bzw. der Fenster ist die Folie mithin frei von Kaschierklebstoff. Das Kartonteil kann mit einem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein. Insbesondere können oben beschriebene Merkmale des Kartonbogens, der Folie und/oder des Kaschierklebstoffs bei dem Kartonteil vorgesehen sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Erfindungsgemäß können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Figurenliste
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

1 eine teilweise geöffnete Verpackung mit einem durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erhaltenen Kartonteil, das zwei von einer gemeinsamen Folie überspannte Fenster aufweist, und einem weiteren, dreidimensional gefalteten Kartonteil, in einer schematischen Perspektivansicht;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens;
3a einen Kartonbogen während des Auftrages von flüssigem Kaschierklebstoff, in einer schematischen Draufsicht;
3b den vollständig mit getrocknetem Kaschierklebstoff bedeckten Kartonbogen, in welchen ein Fenster eingebracht wurde, in einer schematischen Draufsicht;
3c eine stark abstrahierte Schnittdarstellung einer Kaschieranlage während des Aufkaschierens einer Folie auf einen aus einem Stapel vereinzelten Kartonbogen.

1 zeigt ein Kartonteil 10, das gemeinsam mit einem weiteren Kartonteil 12 eine kunststofffreie Verpackung 14 zur Aufnahme eines Gegenstandes 16 bildet. 1 zeigt die Verpackung 14 in einem teilgeöffneten Zustand. Laschen 18 des weiteren Kartonteils 12 können abschälbar mit einer Rückseite des Kartonteils 10 verklebt bzw. in der (ehemaligen) Klebefuge abgelöst sein. Das weitere Kartonteil 12 ist hier dreidimensional gefaltet. Das Kartonteil 10 ist vorliegend flach ausgebildet.
Das Kartonteil 12 weist wenigstens ein Fenster 20 auf. Hier weist das Kartonteil 12 zwei Fenster 20 auf. Die Fenster 20 sind von einer Folie 22 überdeckt. Die Folie 22 ist transparent. Der Gegenstand 16 in der Verpackung 14 kann somit durch die Fenster 20 betrachtet werden. Gleichzeitig schützt die Folie 22 (bei geschlossener Verpackung) den Gegenstand 16 vor Verschmutzung. Die Folie 22 ist hier eine Zellulosefolie aus Zellulose-Naturfasern.
Die Folie 22 bedeckt vorliegend einen Teilbereich einer Vorderseite 24 des Kartonteils 10. Alternativ könnte die Folie die gesamte Vorderseite des Kartonteils 10 bedecken (nicht näher dargestellt). Alternativ könnte die Folie 22 auf der zu dem weiteren Kartonteil 16 weisenden Rückseite des Kartonteils 10 angeordnet sein und diese vollständig oder teilweise bedecken (ebenfalls nicht näher dargestellt). Die Folie 22 würde das wenigstens eine Fenster 22 dann rückseitig überdecken. Die Folie 22 zum Überdecken der beiden Fenster 20 ist hier einstückig ausgebildet.
Das Kartonteil 10 kann eine Aufhängeöffnung 26 aufweisen. Die Aufhängeöffnung 26 ist typischerweise nicht von der Folie 22 überdeckt. Falls die Aufhängeöffnung 26 in Sonderfällen von der Folie 22 überdeckt sein sollte, wird die Folie 22 im Bereich der Aufhängeöffnung 26 beim Aufhängen der Verpackung 14 durchtrennt.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In den 3a, 3b und 3c sind Ausschnitte einer Kaschieranlage während der Durchführung des Verfahrens dargestellt. Es sei angemerkt, dass die 3a, 3b und 3c nicht maßstäblich zu verstehen sind.
In einem Schritt 102 wird zunächst ein flächig geschlossener Kartonbogen 28 bereitgestellt. Der Kartonbogen 28 enthält Zellulosefasern. Insbesondere die Vorderseite 24 des Kartonbogens 28 kann bedruckt sein.
In einem Schritt 104 wird flüssiger Kaschierklebstoff 30 mittels einer Auftragevorrichtung 32 auf den Kartonbogen 28 aufgebracht, vergleiche 3a.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kaschierklebstoff 30 auf die Vorderseite 24 aufgetragen. Alternativ könnte der Kaschierklebstoff 30 auf eine Rückseite 42 aufgetragen werden. Die Vorderseite 24 (bzw. Rückseite 42) wird dabei vollflächig mit dem Kaschierklebstoff 30 bedeckt. Der Kaschierklebstoff 30 kann ein thermisch aktivierbarer 1K-Klebstoff sein. Der Kaschierklebstoff 30 kann chemisch härten, insbesondere durch Polyaddition.
Sodann wird in einem Schritt 106 der Kaschierklebstoff 30 getrocknet. Zum Beschleunigen des Trocknungsvorgangs kann ein Luftstrom auf die Vorderseite 24 des Kartonbogens gerichtet werden.
Nachdem der Kaschierklebstoff 30 getrocknet ist, wird in einem Schritt 108 das wenigstens eine Fenster 20 in den Kartonbogen eingebracht. Typischerweise wird das Fenster 20 aus dem Kartonbogen 28 ausgestanzt. Der Kartonbogen 28 mit dem eingestanzten Fenster 20 und der getrockneten Schicht des Kaschierklebstoffs 30 ist in 3b dargestellt. In den 3b und 3c ist der getrocknete Zustand des Kaschierklebstoff 30 durch eine gegenüber 3a andere Schraffur angedeutet.
Die Schritte 102 bis 108 können für mehrere weitere Kartonbögen 28 wiederholt werden. Die jeweils mit einer getrockneten Schicht von Kaschierklebstoff 30 und wenigstens einem Fenster 20 versehenen Kartonbögen 28 können einem Schritt 110 in einem Stapel 34 angeordnet werden, vergleiche 3c. Beim Stapeln kommt der getrocknete Kaschierklebstoff 30 des einen Kartonbogens 28 auf der Rückseite eines unmittelbar benachbarten Kartonbogens 28 zur Anlage. Da der Kaschierklebstoff 30 getrocknet ist und noch nicht aktiviert wurde, verkleben die Kartonbögen 28 nicht miteinander.
Zum Aufkaschieren der Folie 22 wird einer der Kartonbögen 28 in einem Schritt 112 aus dem Stapel 34 vereinzelt. Die Folie 22 kann von einer Folienrolle 36 abgerollt und abgeschnitten werden.
Sodann wird die Folie 22 in einem Schritt 114 auf den Kartonbogen 28 aufkaschiert. Dabei kann der getrocknete Kaschierklebstoff 30 des vereinzelten Kartonbogens 28 in einem Schritt 115 vorgewärmt werden. Hierzu kann Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge zwischen 1 µm und 50 µm von einem Infrarotstrahler 37 auf den Kartonbogen 28, insbesondere die trockene Schicht des Kaschierklebstoffs 30, gerichtet werden. In Sonderfällen kann das Vorwärmen 115 vor dem Vereinzeln 112 erfolgen. Beim Aufkaschieren wird die Folie 22 in einem Teilschritt 116 auf die Vorderseite 24 des Kartonbogens 28 mit dem Kaschierklebstoff 30 aufgelegt, sodass sie das wenigstens eine Fenster 20 überdeckt. In einem weiteren Teilschritt 118 wird der Kaschierklebstoff 30 aktiviert, sodass er ein Verkleben der Folie 22 mit dem Kartonbogen 28 bewirkt. Der aktivierte Kaschierklebstoff 30 ist im linken Bereich des Kartonteils 10 in 3c durch eine vom getrockneten Kaschierklebstoff 30 abweichende Schraffur gekennzeichnet. Das Aktivieren des Kaschierklebstoffs 30 erfolgt hier, nachdem die Folie 22 in Kontakt mit dem trockenen, ggf. vorgewärmten, Kaschierklebstoff 30 gebracht wurde.
Die Kaschieranlage zur Durchführung des Verfahrens weist vorliegend zwei einander gegenüberliegende Walzen 38, 40 auf. Die Walze 38 ist dem Kartonbogen 28 zugeordnet und berührt dessen Rückseite 42. Die Walze 38 kann eine Gummiwalze mit einer Mantelfläche aus Gummisein. Die Walze 40 ist der Folie zugeordnet. Die Walze 40 kann eine Stahlwalze mit einer Mantelfläche aus Stahl sein.
Die Walzen 38, 40 dienen einerseits dem Transport des Kartonbogens 28 und der Folie 22, d. h. des Kartonteils 10, durch die Kaschieranlage. Hierzu rotieren die Walzen 38, 40 in der eingezeichneten Richtung. Die Walzen 38, 40 können entsprechend angetrieben werden.
Andererseits dienen die Walzen 38, 40 zum Aktivieren des Kaschierklebstoffs 30. Vorliegend wird ein thermisch aktivierbarer Kaschierklebstoff 30 verwendet. Wenigstens eine der Walzen 38, 40, vorzugsweise beide Walzen 38, 40 werden beheizt, um den Kaschierklebstoff 30 durch den Kartonbogen 28 bzw. die Folie 22 hindurch zu erwärmen. Die Walzen 38, 40 können insofern auch als Heizkörper bezeichnet werden. Der Kaschierklebstoff 30 wird hier zum Aktivieren beispielsweise auf eine Aktivierungstemperatur von 85°C erwärmt.
Eine Heizeinrichtung kann jeweils unmittelbar in den Walzen 38, 40 angeordnet sein (nicht näher dargestellt). Alternativ kann ein erwärmtes Wärmeträgermedium durch die Walzen gefördert werden (ebenfalls nicht näher dargestellt). Insbesondere die Stahlwalze 38 könnte alternativ oder zusätzlich zu einer Heizeinrichtung eine Ultraschallquelle aufweisen (nicht näher dargestellt). Von der Ultraschallquelle abgegebene Ultraschallwellen werden durch die Folie 22 in die Schicht des Kaschierklebstoffs 30 geleitet, wo sie durch innere Reibung in Wärme umgewandelt werden, sodass der Kaschierklebstoff 30 thermisch aktiviert wird.
Die Walzen 38, 40 pressen ferner den Kartonbogen 28 und die Folie 22 gegeneinander. Hierdurch wird mittels des aktivierten Kaschierklebstoffs 30 eine sichere Anhaftung der Folie 22 an dem Kartonbogen 28 bewirkt.
Nachdem die Folie 22 auf den Kartonbogen 28 aufkaschiert wurde, sodass das Kartonteil 10 mit dem durch die Folie 22 überdeckten Fenster 20 erhalten wurde, kann in einem Schritt 120 ein weiteres Kartonteil 12 (vergleiche 1) an die Rückseite 42 des Kartonteils 10 angeklebt werden. Das weitere Kartonteil 12 kann dreidimensional geformt, insbesondere dreidimensional aufgefaltet, sein. Die beiden Kartonteile 10, 12 bilden eine Verpackung 14 zur Aufnahme eines Gegenstandes 16. Der Gegenstand 16 kann (je nach Ausgestaltung der Verpackung 14) vor oder nach dem Verkleben der beiden Kartonteile 10, 12 in die Verpackung eingelegt werden.
Zusammenfassend betrifft Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verpackungsteils mit wenigstens einem von einer Folie überdeckten Fenster. Ein Kartonbogen wird zunächst flächig mit flüssigem Kaschierklebstoff beschichtet. Nachdem der Kaschierklebstoff getrocknet ist, wird eine das Fenster bildende Öffnung in den Kartonbogen eingebracht. Sodann wird die Folie auf den Kartonbogen aufkaschiert. Hierzu wird die Folie auf die mit dem Kaschierklebstoff versehene Seite des Kartonbogens aufgelegt und der Kaschierklebstoff wird aktiviert. Zum Aktivieren des Kaschierklebstoffs kann dieser erwärmt werden, beispielsweise durch Einleiten von Wärme oder Ultraschallwellen. Um eine vollständige Verpackung zu erhalten, können weitere Verpackungsteile mit dem folienkaschierten Verpackungsteil verbunden werden, insbesondere rückseitig an dieses angeklebt werden. Alternativ ist es denkbar, das folienkaschierte Verpackungsteil dreidimensional aufzufalten, um eine Verpackung zu erhalten, welche ein Volumen zur Aufnahme eines zu verpackenden Gegenstandes einschließt.
Ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt ein Verfahren zum Herstellen eines Kartonteils mit einer aufkaschierten Folie mit den Schritten:

A) Bereitstellen eines Kartonbogens,
B) Aufbringen eines Kaschierklebstoffs in flüssiger Form auf den Kartonbogen,
C) Trocknen des Kaschierklebstoffs,
E1) Vorwärmen des Kaschierklebstoffs,
E2) Auflegen der Folie auf den Kartonbogen, und
E3) Aktivieren des Kaschierklebstoffs.

Die Schritte A) bis C) und E1), E2), E3) werden grundsätzlich in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Die Schritte A) bis C) und E1), E2), E3) können wie oben beschrieben näher ausgestaltet sein bzw. durchgeführt werden. Optional kann der im Schritt A) bereitgestellte Kartonbogen wenigstens ein Fenster aufweisen. Alternativ kann zwischen den Schritten C) und E1) wenigstens ein Fenster in den Kartonbogen eingebracht werden, vergleiche den oben beschriebenen Schritt D). Der Kartonbogen, die Folie und der Kaschierklebstoff können oben beschriebene Merkmale aufweisen. Bei diesem Verfahren ist die Folie vor dem Auflegen typischerweise dreidimensional geformt; alternativ kann sie flach sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kartonbogen zwischen den Schritten C) und E1) dreidimensional aufgestellt werden, insbesondere durch Falten. Zwischen dem Kartonbogen und der Folie kann ein Gegenstand angeordnet werden. Das Auftragen des Klebstoffs kann bei dieser Variante ausschließlich in einem späteren Kontaktbereich des Kartonbogens zur Folie erfolgen.
Bezugszeichenliste

10: Kartonteil
12: weiteres Kartonteil
14: Verpackung
16: Gegenstand
18: Laschen
20: Fenster
22: Folie
24: Vorderseite
26: Aufhängeöffnung
28: Kartonbogen
30: Kaschierklebstoff
32: Auftragevorrichtung
34: Stapel
36: Folienrolle
37: Infrarotstrahler
38: Gummiwalze
40: Stahlwalze
42: Rückseite
102: Bereitstellen eines Kartonbogens 28
104: Aufbringen von flüssigem Kaschierklebstoff 30
106: Trocknen des Kaschierklebstoffs 30
108: Einbringen eines Fensters 20
110: Stapeln von Kartonbogen 28
112: Vereinzeln eines Kartonbogens 28 aus dem Stapel 34
114: Aufkaschieren der Folie 22 auf den Kartonbogen 28
115: Vorwärmen des Kaschierklebstoffs 30
116: Auflegen der Folie 22 auf den Kartonbogen 28
118: Aktivieren des Kaschierklebstoff 30
120: Ankleben eines weiteren Kartonteils 12 an das Kartonteil 10

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2312919 B2 [0002, 0004]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Kartonteils (10) mit einem von einer aufkaschierten Folie (22) überdeckten Fenster (20) mit den Schritten: A) Bereitstellen (102) eines Kartonbogens (28), B) Aufbringen (104) eines Kaschierklebstoffs (30) in flüssiger Form auf den Kartonbogen (30), C) Trocknen (106) des Kaschierklebstoffs (30), D) Einbringen (108) wenigstens eines Fensters (20) in den Kartonbogen (28), E) Auflegen (116) der Folie (22) auf den Kartonbogen (28) und Aktivieren (118) des Kaschierklebstoffs (30).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren (118) des Kaschierklebstoffs (30) nach dem Auflegen (116) der Folie (22) auf den Kartonbogen (28) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierklebstoff (30) vor dem Auflegen der Folie (22) vorgewärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierklebstoff (30) im Schritt E) thermisch aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierklebstoff (30) durch wenigstens einen den Kartonbogen (28) und/oder die Folie (22) berührenden Heizkörper und/oder durch Ultraschallwellen und/oder durch Wärmestrahlung erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierklebstoff (30) beim thermischen Aktivieren auf höchstens 100°C, bevorzugt höchstens 90°C, besonders bevorzugt höchstens 80°C, erwärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierklebstoff (30) ein, vorzugsweise thermisch aktivierbarer, Dispersions-Klebstoff ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartonbogen (28) und die Folie (22) im Schritt E) gegeneinander gepresst werden, vorzugsweise durch zwei einander gegenüberliegende Walzen (38, 40).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Walzen (38) eine Stahlwalze ist und die andere Walze (40) eine Gummiwalze ist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Walzen (38, 40) beheizt ist, vorzugsweise dass beide Walzen (38, 40) beheizt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Walzen (38), vorzugsweise die Stahlwalze, Ultraschallwellen aussendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fenster (20) in den Kartonbogen (28) eingestanzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (22) eine Kunststofffolie ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (22) eine, vorzugsweise transparente, Zellulosefolie ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (22) ein, vorzugsweise transparentes Papier, insbesondere ein schmierig-gemahlenes Papier, ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem weiteren Schritt F) Ankleben (120) eines, vorzugsweise dreidimensional geformten, insbesondere gefalteten, weiteren Kartonteils (12) an das Kartonteil (10).
Verfahren zum Herstellen mehrerer folienkaschierter Kartonteile (10) mit je einem von einer aufkaschierten Folie (22) überdeckten Fenster (20), wobei ein jedes der mehreren Kartonteile (10) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird, wobei zunächst jeweils die Schritte A) bis D) für die mehreren Kartonbögen (28) durchgeführt werden, wobei sodann die Kartonbögen (28) in einem Stapel (34) übereinander gestapelt werden, und wobei schließlich zur Durchführung des jeweiligen Schritts E) je ein Kartonbogen (28) von dem Stapel (34) entnommen wird.