DE1761083A1

DE1761083A1 - Verpackung fuer fluessige Fuellgueter unter Druck

Info

Publication number: DE1761083A1
Application number: DE19681761083
Authority: DE
Inventors: Rausing Gad Anders; Rausing Hans Anders
Original assignee: Tetra Pak Rausing and Co KG
Current assignee: Tetra Pak GmbH and Co
Priority date: 1967-04-06
Filing date: 1968-04-01
Publication date: 1971-04-15
Also published as: SE368690B; DE1761083C3; GB1175645A; US3469760A; DE1761083B2; FR1570604A

Description

DR. R. POSCHENRIEDEl

DR. E. BOElTNER - * .

DIPL-ING. H.-J. MÜLLER ί 7 6 1 O 8

Patentanwälte RIQ 278-125 ' 8 MÜNCHEN 80 .

LucUe-Grahn: Straße 38 Αβ/Ö Telefon 4437 55

Tetra Pak Raustng & Co. EGr, 6203 Hochhelm/Main, Frankfurter Straße

Verpackung für flüssige Füllgüter unter Druok

BIe Erfindung bezieht sich auf eine Verpackung für flüssige Füllgüter unter Druck, bestehend aus einem Schlauch, aus flexiblem Kunetstoffmaterialo Der Schlauch ist an beiden Enden .^schlössen, und das Füllgut 1st in dem durch Bodverschlüöse abgegrenzten Schiauehabschnitt eingeschlossen*

Bei flüssigen Füllgütern, Wie Bier, Selterswasser und anderen kohlensäurehaltigen Getränken, herrscht in den Verpakkungen, in denen sie abgepackt sind, ein innerer überdruok, und es müssen daher an solche Verpackungen gewisst Anforderungen gestellt werden. Verpackungen fax diest Art tod FUIl* gütern müssen daher nicht nur flüesigkeitedicht, sondern auch gegenüber dem in der Flüssigkeit gelösten Kohlendioxid undurchlässig sein. Außerdem müssen diese Verpackungen in solchem MaSe mechanisch stabil sein, dal al« dem inneren

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Überdruck« der in der Verpackung auftreten kann» standhalten. Dieser innere überdreck schwankt fUr unterschiedlich« Arten Ton betränken awischen Drücken von 0,5 bis 4 atfl und darüber_t und dies kann su erheblichen Beanspruchungen des Verpakkungsmaterials führen.

Es ist bekannt, Füllgüter der bezeichneten Art in Verpackengen abzupacken, die aus QIaS oder Blech bestehen, solche Verpackungen haben jedoch gewisse Bfaohteile. Einerseits bestehen diese darin, dad ^ie Verpackungen Terhältnisaäfilg teuer sind, und andererseits darin, dad sie Terhaltuiseafllg schwer sind, was in hohen Transportkosten führt. Au&exdea sind diese Verpackungen verhältnismäßig schwer «erstOrbar.

Die Verpackung gemäß der ßrfindung, dl· Ui folgenden anhand einer Ausftthrungafom beschrieben wird, besteht aas Materialien, wie Pappe und Kunststoff, also aus billigen und lelohten Materialien, die außerdem .durch Verbrennen leloht beeeltlgbar sind. Ss ist natürlich bekannt, Papp· und Kunststoff für Verpackungen su verwenden, jedoch sind die bekannten Paokun-

gen für die oben genannten Arten von fttllgütern ungeeignet, und dies 1st natürlich darauf βurück«ofUhren, daß die bekannten Verpackungen u. a. den mechanischen Anforderungen nloht genügen, die an eine Verpackung fUr flüssige fUllgttter unter Druck gestellt werden müssen. Die PlüselgkelteTerpaokimg näß der Erfindung, die speilell für fttllgüter unter Aeeok

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ausgebildet 1st, besteht aus einem Schlauch aus flexiblen Kunststoffmaterial, der an beiden Enden verschlossen ist« Das Füllgut ist *n jeweils einem solchen durch Endverschlüeee abgegrenzten Schlauchabschnitt enthalten.

Sie kennzeichnenden Merkmale der Verpackung gemäß der Erfindung bestehen darin, daß der Schlauch von einer rohrförmigen AuSenhülle aus verhältnismäßig steifen und nicht sehr flexib- ^ lern Material umgeben ist, die fähig ist, die von den Füllgut herrührenden Beanspruchungen aufzunehmen, die sonst su einer Verformung des Schlauches führen würden* Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verpackung für flüssigkeiten, das dadurch gekennzeichnet 1st, daß das Füllen, das Verschließen und das Montieren der Hülse In einer Kammer vorgenommen wird, in der der Druck dem Druck des Füllgutes derart angepaßt ist, dafi die Drücke an der Innenseite -und an der Außenseite der gefüllten Schlauchabschnitte in wesentlichen übereinstimmen.

Sine weitere Möglichkeit besteht natürlich darin, das Füllen bei einer solchen Temperatur vorzunehmen, daß das Füllgut in dem Schlauch keinen Überdruck erzeugt·

Auf der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Verpackung bzw. einer Maschine zur Herstellung dieser Verpackung dargestellt, und das Verfahren zur Herstellung der

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Yerpackungen Ast veranschaulicht.

Fig. 1 und 2 zeigen je eine AusfUhrungsform der Verpackung im Schnitt;

Fig. 3 bis 5 veranschaulichen beispieleweise das* Verschweißen, Trennen und Verschließen der Verpackungen;

Fig. 6 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung sur Herstellung der Verpackungen;

Fig. 7 zeigte eine fertiggestellte Verpackung in perspektivischer Darstellung.

Die Verpackung gemäß Flg. 1 besteht aus einem Sohlauchabschnitt 1, der mit Füllgut unter Brück gefüllt ist und an seinem Endabschnitt 3 durch dichtende Verschlüsse 2 verschlossen ist. Der gefüllte und verschlossene Sohlauohabsohnitt 1, der aus verhältnismäßig dünner und flexibler Kunststoffolie besteht, ist von einer Außenhülle 4» beispielsweise aus Pappe ode.r einem ähnlichen steifen oder nicht sehr flexiblen Material, umgeben. Die Außenhülle 4 1st an beiden finden mittels stlrnseltlger Seheiben, Böden oder Deckel 5 bsw. 6 verschlossen, die au der Außenhülle 4 angeklebt oder ein- oder aufgepreßt sind. Der Boden 5 hat eine öffnung 7. Die Innenseite des Bodens 5 ist, mindestens in dem die öffnung 7 umgebenden Bereich, mit einem BaftstoffUbersug versehen, d. h. jeder Endabeohnitt 3 des Sohlauohabschnittes 1 wird beim Anbringen des Bodens 5

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gegen diesen gepreßt und haftet an diesem in dem die öffnung 7 umgebenden Bereich, während gleichzeitig die Wand des Schlauches Über die öffnung 7 eben gespannt wird» Die AußenhUlle 4 kann vorzugsweise aus einem gewickelten Rohr von zylindrischer Form aus Pappe oder Papier bestehen, dessen Außenseite natürlich mit einem Verbetext oder einer Gebrauchsanweisung versehen sein kann.

Das öffnen der Verpackung wird derart durchgeführt, daß mit irgendeinem scharfen Gegenstand die über die öffnung eben gespannte Sohlauchwand durchbrochen wird, so dad anschließend das Püllgut durch die öffnung in der Wand und die Öffnung 7 entnommen werden kann·

Wenn die AuBenhÜlle 4 den Schlauchabschnitt 1 nicht sur Gänze umgeben würde, würde der letztere yerformt, da er ja flexibel ist, und würde bestrebt sein, die form einer Kugel anzunehmen. Durch das Strecken des Materials ist dieses geschwächt, und es besteht daher eine erhebliche Gefahr, daß das Verpackungsmaterial reißt. Die Sndabschnltte elnd nicht von der AußenhUlle 4 gestützt und sind daher bestrebt, eine gewölbte Form anzunehmen. Biese gewölbte Jona jedoch 1st, was die Festigkeit betrifft, weit günstiger als die zylindrische for« (die in einen kugelförmigen Mantel auftretenden Zugspannungen sind nur halb so groß nie die entsprechenden Zugspannungen in einem Zylindermantel)·

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Sa nun die Aiißenhtille nicht flexibel, der Schlauoh hingegen flexibel 1st, legt aloh der Schlauoh alt eines wesentlichen Teil seiner Fläche schmiegend an die Außenhülle 4 an, die eine weitere Verformung des Schlauches 1 rerhindert and den größten Töil der In dem sylindrisohen Abschnitt des Sohlauches auftretenden Spannungen aufnimmt. Die stirnseitigen Böden 5 und 6 stützen natürlich auch die indabschnltte des Schlauches 1 ab» so daB auch In diesen Absohnitten das Schlauchmaterial von Spannungen entlastet wird. Die Böden 5 und 6 können entweder aas dem gleichen Material wie die Außenhülle 4 oder auch aus Bleoh oder Kunststoff hergestellt sein, und zur JSrslelimg einer sioheren Befestigung der Under der Böden 5 und 6 an der AuSenhttlle 4 können die BOden auf die Hülse aufgepreßt sein. — ■· *

Pig. 2 se igt eine Verpackung, die IaIt der gemäß flg. 1 in allen wesentlichen Hlnsiohten übereinstimmt- Die Blöke and Flexibilität des Kunstatoffmattrials and die Abmessungen der Öffnung 7 sind jedooh aufeinander und auf den in dem Sealaaoh herrschenden Innendruck so abgestimmt gewählt, daB die Wand des Sohlauches mit einem Absohnltt 8 duroh die öffnung 7 nach außen vorspringt, so daß ei· einen beim öffnen der Packung aufsohneldbaren Ausgießetutsen bildet. Duroh Verschließen der öffnung mit einem Stopfen 1st es möglloh, diesen Abschnitt der Schlauohwand innerhalb der Verpackung su halten und daran au hindern, duroh die öffnung nach außen Yorsuaprlogen, bis der Stopfen entfernt wird.

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Bel Herstellung der Verpackung 1st es am günstigsten, von einem nahtlosen Schlauch auszugehen, der entweder vorfabrizlert oder durch eine kreisrlngfurmige Strangpreßdüae stranggepreBt -wird.

Elg. 6 zeigt eine Straugpreßdtise 15» in deren mittlerem Teil ein Mllrohr 16 angeordnet ist. Die Strangpreßdüse 15 i3t in der Wand einer Druckkammer H montiert, in der ein Druck aufrechterhalten wird, der dem Druck in den fertiggestellten gefüllten Schlauchabschnitten entspricht. Der stranggeprefite Schlauch 1 wird über das PUllrohr 16 mit Füllgut gefüllt, und anschließend wird der Schlauch mittels Verschlußelnrichtungen 21 durch aufeinanderfolgende Querverschlufisonen in Verpackungseinheiten unterteilt, die in Torfabrisierte Außenhüllen 4 eingesetzt werden. Die gefüllten und verschlossenen Sohlauohabsohnltte werden vom Heat des Schlauches durch Trenneinrichtungen 20 abgetrennt und aus der Druckkammer über eine Druckschleuse 17 ausgebracht, und die Druckdifferenz «wischen dem Innenraum der Verpackung und der sie umgebenden Atmosphäre wird beim Auebringen der Schlauchabsohnitte aua der Druckkancier H «or Wirkung gebracht und hat sur folge, daß der In der Außenhülle angeordnete Schlauchabschnitt gegen die Außenhülle gepreßt wird, die ihrerseits die bei diesem Vorgang auftretenden Spannungen aufnimmt. Die Buden der Verpackung können bereits in der Druckkammer mittels einer Einrichtung 19 für die Anbringung

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der Böden angebracht werden, es ist jedoch auch möglich, die Böden eret anζuhrlogon, nachdem der Sohlaüohabsohnitt 1 ud die ihn umgebende AuSenhülle 4 aus der Druckkammer 14 ausgebracht worden sind.

Außerdem oben beschriebenen Verfahren ist natürlich auch die Herstellung dee Schlauches 1 aus einer ebenen Bahn möglioh und in gewissen Fällen zweckmäßig, die au einen Schlauch gefaltet wird, der eine in beliebiger bekannter Weise hergestellte längnaht aufweist.

Außerdem kann es in gewiesen füllen «weoknäßig sein, die beschriebene Druckkammer 14 fortzulassen ud das Tüllen unter Druckverminderung durchzuführen, indes du Füllgut b«l so niedriger Temperatur eingefüllt wird, dafi die Qasfrelgabe äußerst gering 1st, so daß in den Schlauch kein oder mindestens ein nur geringer Überdruck entwickelt wird.

Xn denjenigen Fällen, In denen Böden verwendet werden, on die Funktionen des Stutzens und der Aufnahme dt· Druckes ca erfüllen, kann es zweckmäßig sein, die Böden aus Blech oder aus e inem anderen dauernd verformbaren Material hersnsttllen und die Böden auf die Soden der Hülse 4 aufsupressen. Einer der Böden kann mit einer Kappe versehen sein, bei deren Aufreißen die Wand des Schlauches durchbrochen und das Füllgut zugänglich gemacht wird.

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Bel der Herstellung der vorgeschlagenen Verpackung bestanden gewisse Schwierigkeiten hinsiehtIioh der Herstellung eines dichten und dauerhaften Sndverschlusses der Sehlauohabeohnitte 1. Ss hat sich aämlioh gezeigt» daß durch gewöhnliches Heißversiegeln oder Verschweißen des Sohlauohmaterials quer zur Längsachse eine dichte Verbindung ersielbar ist, die Festigkeit, die dabei auftritt, jedoch Terhältniemäßig schlecht ist uud die fuge leicht aufreißt, wenn der Druck innerhalb des Schlauches ansteigt. Ein Bndversohluß mit einer Metallklammer wiederum erfüllt die Anforderungen an die Festigkeit, jedoch ist andererseits die Qae«!durchlässigkeit eines solchen Verschlusses mangelhaft.

Flg. 3, 4 und 5 Beigen ein Verfahren sun Unterteilen und Verschließen des Schlauches in solcher Weise, dafl die Anforderungen sowohl hinsichtlich der Festigkeit als auch hinsichtlich der Gasundurchlässigkeit erfüllt sind.

Fig. 3 zeigt Kleamrollen, die das Füllgut in einer Zone 11 verdrängen, bevor anschließend der mittlere Teil der Zone unter Anwendung von Druck und Hltxe »ugesohwelBt wird. Wenn erwünscht, kann das Verschließen natürlich durch Hochfrequen* schweißung vorgenommen.werden, wenn das Verpackungematerial für diese Art von Schweißverfahren geeignet 1st. laoh de« Schweißen wird das Rohr durch einen Schnitt In der SohwelS-zone 12 abgetrennt, und anschließend werden am äußeren Teil

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der unverdeokten Zone 11 Metallklammer!! 13 angebracht und dieser ma die Metall klammern herumgerollt, die ane chi Le Bend nach dem Onrollen derart gegeneinandergeprefit werden, daß die aufgerollten Teile 11 und die Metallklammern 13 in der eingerollten Stellung gehalten werden.

Pig. 7 schließlich zeigt in perspektivischer Darstellung eine fertiggestellte Verpackung, bestehend aus einer eylindrisohen Außenhalle 4t zwei Bßden 5 und 6 und einem in der AußenhUlle zwischen den Buden aufgenoimenen Sohlauohabsehnitt, der das Füllgut enthält. .

Die obige Beschreibung der Verpackung und des Verfahrene su doren Herateilung ist ohne Abweichen tob Srfindungagedanken abwandelbar. So braucht beispielsweise die Auflenhülle nicht notwendigerweise aus Pappe su sein» sondern kann vorteilhaft! weise aus BIeoh, Bakelit oder aus einem anderen geeigneten Material bestehen. Außerdem kann der Kunststoffschlauch 1 aus einen Laminat bestehen oder mit einem Obersng ans einem kohlendioxydundurohlässigen Material, beispielsweise Saran, vorsehen sein. Bas Künstetoff material die Sohlauohee 1 ist nicht im einseinen beschrieben, kann jedoch Torsugswelse aas Polyvinylchlorid oder Polyäthylen oder einem anderen Polyolefin bestehen, das mit einem kohleneäureundurchlässigen Material Ubersogen oder mit solohem laminiert ist.

- Patentansprüche 109816/0855

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Claims

^ *^v..\ 176*083 Patentanaprücfae

1. Verpackung für flüssige PUlIgUter unter Druck, bestehend aus einem Schlauch aus flexiblem Kunststoff material, der an beiden Enden verschlossen ist und in dem zwischen den Endabschnitten abgegrenzten Sohlauchabschnitt das Füllgut enthälti dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch von einer rohrförmigen Außenhülle aus rerhältnisaäßig steifem, nicht sehr flexiblem Material umgeben iet, dl· die von dem lüllgut herrührenden Spannungen aufnimmt, die sonst zu einer Verformung des Schlauches führen, -würden«

2. Terpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch durch Znachweißen des Schlauchmaterials verschlossen ist.

3. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sohlauchende durch Schweißen und Abklemmen mittels einer Metallklammer bekannter Art verschlossen ist.

4. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder beide der Enden der AußenhUlle mittels den Druck aufnehmender, stlrnseltlger Scheiben oder Böden versohlos-ηθπ ainü und daraelne der stirnoeitigen Scheiben oder einer der Böden eine öffnung ajfweint, durch die das in dem

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Schlauch enthaltene Füllgut entnehmbar ist.

5. Verpackung naoh Anspruch 4, dadurch gekennseiohnot, daß der Schlauch an der stirnseitigen Scheibe oder des Boden mindestens in dem die öffnung umgebenden Bereich befestigt ist und die Wand des Sohlauohee über die Öffnung gespannt 1st.

6. Verpackung naoh Anspruch 4t dadurch gekeooselohnet, daS ein Abschnitt der Sohlauobwand duroh die in des Boden der AufienhUlle angeordnete Öffnung hinduroh vorspringt.

7. Verfahren sur Herstellung einer Verpackung für flüssigkeiten unter Druck gemäß Anspruch 1, bei dem fttllgut in das Innere eines vorzugsweise nahtlosem Sohlauohee eingeführt wird, der duroh aufeinanderfolgende QuerrerschlOsse in Sinielpackungen unterteilt wird, die anschließend tob Rest des Sohlauohee abgetrennt und in die den Brook aufnehmenden Anßenhttllen eingeführt «erden» dadaroh gekennselohnet, daß das Füllen, das Verschließen und das Montieren der AußenhUlle in einer Kammer erfolgen» In der der Druok auf den Druck des Füllgutes derart abgestimmt ist, daß dl· Drücke an der Innenseite und an der Außenseite der gefüllten Sohlauohabsohnltte Im wesentlichen übereinstimmen.

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8. Verfahren zur Herstellung von Verpackungen für flüssige Füllgutor untar D^uck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgut in dem Schlauch stieret Mittels besonders ausgebildeter Druckrollen bein Unterteilen and Verschließen des Schlauohee aua der »u verschließenden Zone verdrängt wird und der Sohlauoh anschließend durch SchMieen dicht verschlossen wird and daß der Sohlauoh durch einen Schnitt in dar dttroh Sohwelßen erieugten Yerschlußssone getrennt wird, daß die freien Absohnitte dor abgetrennten Schlauchenden, ans denen das Tttllgut verdrängt wurde, mit MatalUclammern Ttrβeben werden, an denen vorzugsweise die versohlossenen Schlauchenden eingerollt und mittels weloher sie in der eingerollten Stellung fixiert werden und die Druokrollen erst dann gelöst werden, so daß das FUllgut erst dann freien Zutritt 2u den (verschlossenen) Sndabschnitten

des Sohlauohee hat.

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