DE10326106A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Packungsmänteln für Karton/Kunststoff-Verbundpackungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Packungsmänteln für Karton/Kunststoff-Verbundpackungen Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Packungsmänteln für mit einer Öffnungshilfe versehene Karton/Kunststoff-Verpackungen, insbesondere Getränkepackungen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung wird zuverlässig das zuvor genannte Problem vermieden, so dass auch nach dem erstmaligen Öffnen der Packungen kein Kontakt zwischen Rohkartonmaterial und Produkt im Bereich der Ausgießöffnung stattfinden kann. Dies wird durch die folgenden Schritte erreicht: Ausstanzen von Öffnungen (O) ind das Rohkartonmaterial (1) im Bereich der späteren Gießöffnungen, beidseitiges Beschichten des Rohkartonmaterials (1) mit einer Kunststoffschicht und Rillen des Verbundmaterials (1'), Ausstanzen von Gießöffnungen (P) im Bereich der überbeschichteten Öffnungen (O) der Verbundmaterialbahn (1'), wobei die Gießöffnungen (P) kleiner sind als die Stanzöffnungen (O), Vereinzeln des Verbundmaterials (1') in Zuschnitte und Siegeln der Längsnaht (L) zu einem Packungsmantel (M).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Packungsmänteln für mit einer Öffnungshilfe versehenen Karton/Kunststoff-Verbundpackung, insbesondere Getränkepackung, sowie einen damit hergestellten Packungsmantel und dessen Verwendung.
  • Getränkepackungen aus Karton/Kunststoff-Verbundmaterial sind seit langem bekannt und in vielfältiger Form und Gestalt auf dem Markt erhältlich. Zum besseren Öffnen und oft auch zum Wiederverschließen weisen die Getränkepackungen häufig eine Öffnungshilfe auf, die es ermöglicht, die Packung zur Entnahme des in ihr enthaltenen Produkts an einer vorgegebenen Stelle zu öffnen und gegebenenfalls wieder zu verschließen.
  • Solche Getränkepackungen werden entweder im sogenannten Schlauchformungsverfahren aus einer endlosen Verbundmaterialbahn oder aber aus einzelnen vorher abgelängten Zuschnitten hergestellt. So ist es beispielsweise aus der EP 0 558 946 B1 bekannt, in der Verpackungsmaterialbahn oder einem Zuschnitt im Bereich der späteren Gießöffnung eine Ausnehmung einzustanzen, die dann mit einem Abreißetikett wieder dicht verschlossen wird. Alternativ oder zusätzlich kann diese Öffnung auch noch mit einem wiederverschließbaren Ausgießelement versehen sein.
  • Das verwendete Material für solche Packungen besteht aus einem Rohkarton, dessen innere und äußere Oberfläche mit einer dünnen Kunststoffschicht, meist PE-Folie, beschichtet sind. Auf diese Weise ist eine solche Packung einerseits gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit oder Staub hinreichend geschützt und andererseits auch das in ihr enthaltene Produkt hygienisch und sauber vom Rohkartonmaterial getrennt. Außerdem lässt sich die Oberfläche so dauerhaft bedrucken. Im Bereich der Öffnungen jedoch erfolgt eine Durchstanzung des Verbundmaterials, so dass hier beim Ausgießen das Produkt mit dem Rohkarton in Verbindung treten kann. Hierdurch kann es einerseits zu einer Verunreinigung des Produktes kommen, andererseits aber auch zu einem Aufweichen des Kartons durch die aufgesogene Flüssigkeit.
  • Nach außen hin werden diese Öffnungen durch das auf zusiegelnde Abreißetikett oder Ausgießelement verschlossen und damit das Produkt zuverlässig vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Licht, Fremdaromen oder dergleichen geschützt. Um auch nach innen einen entsprechenden Schutz zu bieten, ist es notwendig, das Verbundmaterial im Bereich der späteren Gießöffnung auch wieder mit einem Abschnitt PE-Folie oder dergleichen zu verschließen, um die beschriebenen Nachteile beim Kontakt des Produkts mit dem Rohkarton zuverlässig auszuschließen. Dies ist aufwendig, da hier im Fertigungsprozess ein entsprechend ausgestalteter zusätzlicher Verfahrensschritt notwendig ist. Sind solche Packungen jedoch einmal geöffnet, so tritt beim Ausgießen des Produktes die offene Kante des Rohkartons, welche die Gießöffnung umgibt, wieder mit dem Produkt in Berührung, so dass die beschriebenen Nachteile die Folge sind.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Packungsmänteln für mit einer Öffnungshilfe versehene Karton/Kunststoff-Verbundpackungen bereitzustellen, bei denen das zuvor genannte Problem zuverlässig vermieden wird, so dass auch nach dem erstmaligen Öffnen der Packungen kein Kontakt zwischen Rohkartonmaterial und Produkt im Bereich der Ausgießöffnung stattfinden kann.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die folgenden Schritte gelöst:
    • – Ausstanzen von Öffnungen in das Rohkartonmaterial im Bereich der späteren Gießöffnungen,
    • – beidseitiges Beschichten des Rohkartonmaterials mit einer Kunststoffschicht und Rillen des Verbundmaterials,
    • – Ausstanzen von Gießöffnungen im Bereich der überbeschichteten Öffnungen der Verbundmaterialbahn, wobei die Gießöffnungen kleiner sind als die Stanzöffnungen,
    • – Vereinzelndes Verbundmaterials in Zuschnitte und
    • – Siegeln der Längsnaht zu einem Packungsmantel.
  • Dadurch, dass die Stanzöffnungen beim Ausstanzen der überbeschichteten Gießöffnungen kleiner als die Stanzöffnungen im Rohkarton sind, wird sichergestellt, dass innerhalb der Stanzöffnung des Rohkartons ein „Rahmen" aus Kunststoffmaterial stehen bleibt, der, unabhängig von der Form der Stanzöffnung, dafür sorgt, dass die Rohkartonkante zuverlässig abgedichtet ist.
  • Das Beschichten erfolgt dabei bevorzugt mit einer Polyethylen (PE)-Schicht im Extrusionsverfahren.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Beschichten des Rohkartons in zwei hintereinander folgenden Arbeitsschritten. Es ist jedoch auch möglich, wenngleich technisch aufwendiger, eine gleichzeitige Beschichtung beider Oberflächen im Koextrusionsverfahren zu realisieren. In beiden Fällen kann zum Herstellen der Gießöffnungen das Verbundmaterial noch in bzw. unmittelbar hinter der Beschichtungsanlage im Bereich der überbeschichteten Öffnungen gelocht werden.
  • Eine andere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Verbundmaterial vorzugsweise nach dem Beschichten auf seiner Außenseite bedruckt wird. Eine Bedruckung der Packung an dieser Stelle des Verfahrensablaufes ist besonders zweckmäßig, da hier noch keine Rill- oder Falzlinien aufgebracht worden sind. Außerdem kann das Bedrucken der Materialverbundbahn mit Rotations-Druckmaschinen bei hoher Geschwindigkeit erfolgen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Karton auf seiner Außenseite vor dem Überbeschichten mit der Kunststoffschicht zu bedrucken.
  • Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung werden die Packungsmäntel nach dem Siegeln der Längsnaht flachgefaltet und endverpackt. Die flachgefalteten und endverpackten Packungsmäntel werden dann zu den entsprechenden Abfüllbetrieben transportiert, wo sie auf einer Füllmaschine zunächst mit einem Packungsboden versehen und anschließend gefüllt und verschlossen werden.
  • Vorrichtungsmäßig erfolgt die Lösung der Aufgabe bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 9 dadurch, dass eine weitere Stanzeinheit zum Ausstanzen von Gießöffnungen im Bereich der überbeschichteten Öffnungen angeordnet ist. Diese weitere Stanzeinheit kann hinter der Rill- und Stanzeinheit angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, die Stanzeinheit zum Ausstanzen von Gießöffnungen im Bereich der überbeschichteten Öffnungen bereits in der Beschichtungsanlage vorzusehen.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Rill- und Stanzeinheit als rotierende Stanze ausgeführt. Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich gleichzeitig quer oder längs verlaufende Rill- bzw. Falzlinien herstellen.
  • Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellter Packungsmantel zeichnet sich dadurch aus, dass das Rohkartonmaterial um die Stanzöffnung vollständig mit Kunststoff beschichtet ist.
  • Zum Herstellen einer fertigen Getränkepackung sieht eine Verwendung des zuvor genannten Packungsmantels vor, dass vor dem Füllen und Verschließen der fertigen Packung nicht nur das Packungsinnere, sondern auch die Gießöffnung von außen sterilisiert werden und dass auf die Gießöffnung ein steriles Abreißetikett und/oder ein wiederverschließbares Ausgießelement appliziert wird/werden.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1A bis 1G die einzelnen Verfahrensschritte der Herstellung erfindungsgemäßer Packungsmäntel, schematisch und in perspektivischer Ansicht,
  • 2A einen Querschnitt durch eine überbeschichtete Ausgießöffnung im Verbundmaterial,
  • 2B einen Querschnitt durch eine ausgestanzte überbeschichtete Ausgießöffnung im Verbundmaterial, und
  • 3A bis 3F die Verfahrensschritte zur Herstellung einer fertig gefüllten Getränkepackung aus einem erfindungsgemäß hergestellten Packungsmantel, schematisch und in perspektivischer Darstellung.
  • In den 1A bis 1G ist – stark schematisiert – der Ablauf des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens dargestellt. Eine auf einer Rolle aufgetrommelte Rohkartonbahn 1 wird zunächst einer Stanzeinheit zugeführt, in welcher Öffnungen O im Bereich der späteren Gießöffnungen der herzustellenden Getränkekartons ausgestanzt werden. 2A zeigt die Rohkartonmaterialbahn 1 beim Durchlaufen der Stanzeinheit, von der nur zwei Stanzstempel 2A und 2B dargestellt sind, welche für das regelmäßige Herstellen Abfall ausgestanzte Kartonbutzen 3, welche zuverlässig entfernt werden müssen.
  • Anschließend wird die Rohkartonmaterialbahn 1 einer Beschichtungsanlage zugeführt. In einer ersten Einheit erfolgt die Beschichtung der ersten Oberfläche der Bahn 1 mit einem Kunststofffilm. Eine solche Einheit kann auch zum Koextrudieren einer weiteren Folie, beispielsweise Aluminiumfolie, verwendet werden. In 1B ist schematisch gezeigt, wie die hergestellten Öffnungen O überbeschichtet werden. Angedeutet ist hier ein flüssiger Kunststofffilm 5, der aus einer ersten Extrudereinheit 4 auf eine Oberfläche der bewegten Bahn 1 aufgebracht wird. Nach Umlenkung der Bahn erfolgt eine entsprechende Behandlung der zweiten Oberfläche durch eine zweite Extrudereinheit. Dort wird die andere Oberfläche mit einem Kunststofffilm 6 beschichtet, der hier der besseren Übersicht halber nur von unten dargestellt ist.
  • Die nun beidseitig beschichtete Karton/Kunststoff-Verbundmaterialbahn 1' wird dann einer Druckeinheit 7 zugeführt, wo ein Druck gemäß dem gewünschten Druckbild der späteren Packung aufgebracht wird, wie in 1C schematisch dargestellt ist. Die Bedruckung der beschichteten Außenseite des Verbundmaterials wird bevorzugt, es ist jedoch auch möglich, bereits den Rohkarton vor dem Beschichten zu bedrucken. Anschließend folgt eine Rill- und Stanzeinheit 8, in der die für die Packungsbildung notwendigen Rill- und Falzlinien hergestellt werden. In 1D ist schematisch dargestellt, wie mittels einer Rotationsstanze die Bahn 1' mit den zur Packungsbildung notwendigen nicht näher dargestellten Rill- und Falzlinien versehen wird.
  • Die entsprechend behandelte Bahn 1' wird nunmehr, wie in 1E dargestellt, einer weiteren nicht näher gezeigten Stanzeinheit zugeführt, wo Stanzstempel 9A und 9B im Bereich der bereits überbeschichteten Öffnungen O die endgültigen Gießöffnungen P herstellen. Hier entstehen entsprechende Folienabfälle 10, welche wieder entsprechend entsorgt werden.
  • In 1F ist angedeutet, wie aus der Verbundmaterialbahn 1' einzelne Zuschnitte 11 hergestellt werden.
  • In 1G ist schließlich schematisch dargestellt, dass die vereinzelten Zuschnitte 11 an ihrer Längsnaht L gesiegelt und flachgefaltet in einem Karton 12 gestapelt werden. Die auf diese Weise hergestellten und endverpackten Packungsmäntel M werden dann zu den eigentlichen Abfüllbetrieben transportiert.
  • Zur besseren Übersicht ist in 2A noch einmal ein Querschnitt einer überbeschichteten Öffnung O im Kartonmaterial 1 gezeigt, welches an seiner oberen und unteren Oberfläche mit je einer Kunststoffschicht 5 und 6 beschichtet ist. Es ist deutlich erkennbar, dass die beiden Kunststoffschichten 5 und 6 im Bereich der Öffnungen O einen einzigen Kunststofffilm bilden. Dabei sind die Kartonkanten der Öffnungen O vollständig mit Kunststoffmaterial verschlossen.
  • 2B zeigt nun eine in einer überbeschichteten Öffnung O gestanzte Gießöffnung P im Querschnitt. Dadurch, dass die Gießöffnung P kleiner ist als die Stanzöffnung O wird erreicht, dass das durch die Gießöffnung tretende Produkt nicht mit den Kartonkanten der Öffnungen O in Berührung treten kann.
  • Schließlich ist der Vollständigkeit halber in den 3A bis 3F schematisch dargestellt, wie aus den Packungsmänteln M fertige Getränkepackungen hergestellt werden. In 3A wird zunächst der Boden geformt und die Packung C bodenseitig verschlossen. 3B zeigt schematisch den Sterilisationsvorgang der Packung C von innen, wobei der Bereich der Gießöffnung P auch von außen sterilisiert wird. 3C zeigt schematisch die Zufuhr eines sterilen Abreißetiketts 13, das, wie in 3D gezeigt, nach dem Auf siegeln auf die Packung C abgelängt wird. Auf diese Weise ist die Gießöffnung P zuverlässig verschlossen.
  • Es versteht sich, dass, auch wenn nicht dargestellt, die Gießöffnungen P neben dem Abreißetikett 13 auch noch – oder alternativ dazu – mit einem wiederverschließbaren Ausgießelement versehen werden können.
  • Schließlich ist in 3E schematisch der Füllvorgang gezeigt, wobei der im Inneren sterilisierte Behälter mit dem zu verpackenden Produkt J gefüllt wird. Nach dem Verschließen der Packung C ist die komplette Herstellung der verkaufsfertigen Getränkepackung abgeschlossen, wie in 3F angedeutet.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen von Packungsmänteln für mit einer Öffnungshilfe versehene Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, insbesondere Getränkepackungen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ausstanzen von Öffnungen (O) in das Rohkartonmaterial (1) im Bereich der späteren Gießöffnungen, – beidseitiges Beschichten des Rohkartonmaterials (1) mit einer Kunststoffschicht und Rillen des Verbundmaterials (1'), – Ausstanzen von Gießöffnungen (P) im Bereich der überbeschichteten Öffnungen (O) der Verbundmaterialbahn (1'), wobei die Gießöffnungen (P) kleiner sind als die Stanzöffnungen (O), – Vereinzeln des Verbundmaterials (1') in Zuschnitte und – Siegeln der Längsnaht (L) zu einem Packungsmantel (M).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, dass das Beschichten mit einer Polyethylen (PE)-Schicht im Extrusionsverfahren erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, durch gekennzeichnet, dass das Beschichten des Rohkartonmaterials (1) in zwei hintereinander folgenden Arbeitsschritten erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, durch gekennzeichnet, dass nach dem Beschichten das Verbundmaterial (1') auf seiner Außenseite bedruckt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, durch gekennzeichnet, dass nach dem Siegeln der Längsnaht (L) die Packungsmäntel (M) flachgefaltet und endverpackt werden.
  6. Packungsmantel, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, durch gekennzeichnet, dass das Rohkartonmaterial um die ausgestanzte Gießöffnung (P) vollständig mit Kunststoff beschichtet ist.
  7. Verwendung des Packungsmantels nach Anspruch 6 zur Herstellung einer fertigen Getränkepackung, wobei zunächst der Packungsmantel aufgefaltet und der Packungsboden hergestellt wird, durch gekennzeichnet, dass vor dem Füllen und Verschließen der fertigen Packung (C) nicht nur das Packungsinnere, sondern auch die Gießöffnung (P) von außen sterilisiert werden und dass auf die Gießöffnung ein steriles Abreißetikett (13) oder ein wiederverschließbares Ausgießelement appliziert wird.
  8. Verwendung des Packungsmantels nach Anspruch 6 zur Herstellung einer fertigen Getränkepackung, wobei zunächst der Packungsmantel aufgefaltet und der Packungsboden hergestellt wird, durch gekennzeichnet, dass vor dem Füllen und Verschließen der fertigen Packung (C) nicht nur das Packungsinnere, sondern auch die Gießöffnung (P) von außen sterilisiert werden und dass auf die Gießöffnung ein steriles Abreißetikett (13) und ein wiederverschließbares Ausgießelement appliziert werden.
  9. Vorrichtung zum Herstellen von Packungsmänteln für mit einer Öffnungshilfe versehene Karton/Kunststoff-Verbundpackung, insbesondere Getränkepackungen, mit einer Stanzeinheit (2), wenigstens einer Extrusionseinheit (4) als Beschichtungsanlage, gegebenenfalls einer Druckeinheit (7) und einer Rill- und Stanzeinheit (8), durch gekennzeichnet, dass eine weitere Stanzeinheit (9) zum Ausstanzen von Gießöffnungen (P) im Bereich der überbeschichteten Öffnungen (O) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, durch gekennzeichnet, dass die Stanzeinheit (9) hinter der Rill- und Stanzeinheit (8) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, durch gekennzeichnet, dass die Stanzeinheit (9) in der Beschichtungsanlage angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, durch gekennzeichnet, dass die Rill- und Stanzeinheit (8) eine rotierende Stanze ist.
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