DE19514072A1

DE19514072A1 - Behälter und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE19514072A1
Application number: DE19514072A
Authority: DE
Original assignee: ALBIPLAST AG
Current assignee: ALBIPLAST AG
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2015-04-14
Also published as: DE19514072C2; DE29619269U1; WO1996032341A1; EP0820413A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 6.

Insbesondere betrifft die Erfindung Behälter für Lebensmittel wie bei spielsweise Molkereiprodukte.

Ein großer Teil der heute in Bechern oder becherähnlichen Behältern verkauften Milchprodukte, aber auch andere "Food-" und "Nonfood-"Pro dukte müssen luftdicht verschlossen auf den Markt gelangen, wobei nicht in jedem Fall eine Gasdichtheit gefordert ist. Die bekannten Becher weisen für einen derartigen Verschluß eine Becherwandung auf, die im Bereich der Auflagefläche einer Verschlußfolie verstärkt ausgeformt ist und insbesondere einen nach außen überstehenden sogenannten Siegel rand aufweist. Ein solcher Siegelrand besteht typischerweise wie die Becherwandung aus Kunststoff und hat zum Beispiel eine Breite von ca. 2 mm bis 4 mm und eine Dicke von 0,5 nun bis 1,5 mm. Die Becher wandung hat dabei üblicherweise eine Wandstärke von 0,5 mm bis 1,5 mm.

Die bekannten Becher werden mit einer Aluminiumplatine verschlossen, die an ihrer dem Becher zugewandten Seite mit einem Haftmittel be schichtet ist. Typischerweise wird als Haftmittel ein Siegellack verwendet, der aus einem Kunststofflack mit tiefem Schmelzpunkt oder alternativ hierzu aus einem Heißkleber besteht. Als Verschlußfolie kann anstelle einer Aluminiumplatine auch eine Kunststoffolie verwendet werden.

Zum Verschließen der Becher mit der jeweiligen Verschlußfolie wird diese flach auf den Becher positioniert und durch einen sogenannten Siegelkopf solange erwärmt, bis sich der Siegellack partiell verflüssigt. Im Anschluß daran wird die Verschlußfolie mit einer definierten Kraft gegen den Siegelrand gedrückt. Die in der Verschlußfolie und im geschmolze nen Siegellack enthaltene Wärmeenergie bringt dabei den Kunststoff siegelrand partiell zum Schmelzen. Im Ergebnis wird eine innige Ver bindung zwischen Verschlußfolie, Siegellack und Siegelrand hergestellt.

Die bekannten Becher und das bekannte Verfahren haben den Nachteil, daß die Becher notwendigerweise den zuvorgenannten Siegelrand auf zuweisen haben. Die Kosten für das Material des Siegelrandes verteuern die Kosten des Bechers. Wird der Becher in Spritztechnik hergestellt, erhöht sich zudem die Herstellungszeit gegenüber einem Becher ohne Siegelrand. Hinzu kommen die Kosten für diejenige Fläche der Ver schlußfolie, die vorgesehen ist, um den Siegelrand ganz abzudecken.

Durch den Siegelrand erhöhen sich auch das Volumen und das Gewicht eines Bechers, wobei auch das Gewicht der zuvorgenannten Fläche der Verschlußfolie beiträgt, die vorgesehen ist, um den Siegelrand ganz abzudecken. Die Erhöhung des Volumens und des Gewichts eines Be chers erhöhen zudem die Transportkosten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Becher besteht darin, daß aufgrund des relativ großen Materialaufwandes für Becher und Verschlußfolie erhöhte Aufwendungen für die Entsorgung zu erbringen sind.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Becher besteht darin, daß sich die Verschlußfolie in vielen Fällen schwer bzw. ungleichmäßig von dem Becher ablösen läßt, da die Folie unterschiedlich auf dem Becher an haftet.

Auch erweist sich ein solcher Siegelrand als nicht mundgerecht, so daß Becher mit einem derartigen Siegelrand nicht ohne weiteres als Trinkge fäße verwendbar sind.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Becher besteht darin, daß bei der Verbindung von Verschlußfolie und Becherwandung unter Einsatz von Wärmeenergie auch ein Teil des Becherwandungsmaterials schmilzt, das sich innen und außen am Becher absetzt.

Das außerhalb des Bechers erkaltete Becherwandungsmaterial (Brauen) kann selbst bei einer kaum sichtbaren Ausformung zu Verletzungen füh ren.

Es sind auch Behälter einer relativ großen Wandstärke (größer als 3 mm) mit einer versiegelten Folie (Erstöffnungsgarantie) und einem Dreh verschluß aus Kunststoff bekannt. Diese Behälter; beispielsweise Medizin- (Tabletten)-Flaschen weisen aufgrund ihrer großen Wandstärke keinen Siegelrand auf.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das techni sche Problem zugrunde, einen Behälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, wobei der Materialeinsatz für den Becher mini miert wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Becher nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst.

Die Erfindung ist mit einer Mehrzahl von Vorteilen verbunden. Neben der Materialeinsparung von Behältermaterial und Verschlußfolie und dem geringeren Energieeinsatz für die Herstellung besteht ein weiterer Vorteil darin, daß der erfindungsgemäße Behälter einerseits dicht verschließbar und andererseits mundgerecht ausgestaltet ist und damit auch als Trink gefäße geeignet ist.

Die Materialeinsparung wird bei den Ausführungsformen des erfindungs gemäßen Behälters noch durch Öffnungen in der Behälterwandung er höht, welche der Aufnahme geschmolzenen Behälterwandungsmaterials dienen.

Die Verschlußfolie haftet gleichmäßig an den erfindungsgemäßen Behälter an und lassen sich somit vom Endverbraucher in einfacher Weise von dem Behälter ablösen, ohne daß Reste der Verschlußfolie an dem Behäl ter haften bleiben.

Das bei der erfindungsgemäßen Herstellung abgeschmolzene Behälterwan dungsmaterial gelangt in hierfür vorgesehenen Öffnungen in der Behälter wandung, so daß ein Kontakt des geschmolzenen Behältermaterials (Kunststoff) mit Luft vermieden wird. Damit werden auch die Bildung scharfer Brauen (erstarrte Kunststoffreste) und Verletzungen der die Behälter handhabenden Personen vermieden, z. B. beim Verkauf der Becher und beim Verzehr der Behälterfüllung.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Behälters und des erfin dungsgemäßen Verfahrens sowie weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung erläutert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 bis 3 Behälter nach dem Stand der Technik, jeweils vor und nach der Verbindung mit einer Verschlußfolie;

Fig. 4 und 5 zwei Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Behälters, ebenfalls vor und nach der Verbindung mit einer Ver schlußfolie; und

Fig. 6 Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Den becherförmigen Behältern nach dem Stand der Technik, welche in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind, ist gemeinsam, daß diese einen Siegel rand 7 im Bereich der Auflagefläche 10 der Verschlußfolie 2 aufweisen. Dieser Siegelrand 7 ist einstückig mit der Behälterwandung 9 ausgebildet. Weiterhin ist den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bechern gemeinsam, daß die Verschlußfolie jeweils mit einem definierten Druck P und nach Erwärmung gegen den Siegelrand durch einen Stempel bzw. Siegellkopf 1 gedrückt wird. Die Fläche des Siegelrandes steht dabei in Beziehung zu dem ausübbaren Druck P. Je kleinflächiger der Siegelrand ausgebildet ist, umso kleiner muß auch der ausübbare Druck P sein. Kleine Drücke führen aber zu einem schlechten, unregelmäßigen Wärmeübergang von Siegelkopf auf die Folie und von dort auf den Behälterrand, wobei scharfe Brauen außerhalb des Behälters entstehen.

In den Fig. 1 b), 2b) und 3 b) ist dargestellt, daß bei der Verbindung von Siegelrand 7 und Verschlußfolie 2, welche mittels thermischer Ener gie erfolgt, ein Teil des Behälterwandungsmaterials abgeschmolzen wird. Das abgeschmolzene Behälterwandungsmaterial, sogenannte Brauen 6, werden bei dem Verbindungsvorgang im Inneren des jeweiligen Behälters als auch außen an dem Behälter gebildet. Diese Brauen 6, die sich in das Innere des Behälters erstrecken, und sich auch außen am Behälter ausbilden, führen ebenso wie der abgeschmolzene Siegellack 3 zu den zuvor genannten Problemen.

In Fig. 2 ist ein Siegelkopf 1 mit einem Kamm 4 dargestellt. Dieser Kamm hinterläßt auf der Verschlußfolie 2 eine Rille 8 und bewirkt eine nur partielle Siegelung auf dem Siegelrand. Die eigentliche Verbindung zwischen Verschlußfolie und Siegelrand ist damit auf eine relativ kleine Fläche begrenzt. Dennoch werden auch bei dieser Anordnung Brauen 6 und abgeschmolzene Siegellackreste innen im Behälter und auch außerhalb des Behälters gebildet.

Fig. 3 zeigt einen Behälter mit einem Siegelrand, wobei auf dem Siegel rand ein Kamm 5 angeordnet ist. Auch bei dieser Ausgestaltung des Behälters nach dem Stand der Technik entstehen wiederum Brauen 6, die sich ebenso wie abgeschmolzene Siegellackreste sowohl als auch außen am Behälter ausbilden.

Fig. 4 zeigt eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäße Behälters, von dem lediglich ein Schnitt durch eine seitliche Behälterwandung 9 dargestellt ist. In der Behälterwandung 9 mit einer Wandstärke w sind in ihrem oberen Bereich, das heißt im Bereich der späteren Auflageflä che 10 (Fig. 4b) für die Verschlußfolie 2, mindestens eine Öffnung 13, vorzugsweise zwei Öffnungen 11 bzw. 12 und 13 vorgesehen. Die Wand stärke w ist vorzugsweise maximal 3 nun breit, insbesondere liegt die Wandstärke im Bereich von 0,5-1,5 mm.

Diese Öffnungen sind bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei spiel als Nuten 12, 13 ausgebildet. Die Nuten sind in Richtung zu der aufzubringenden Verschlußfolie offen und nehmen Brauen 6, gegebenen falls auch mindestens einen Teil abgeschmolzenen Siegellacks auf. Die Nuten erstrecken sich über die gesamte Behälterwandung in deren oberen Bereich, also längs zu der Behälterwandung.

Zwischen den beiden Nuten ist die Behälterwandung als rippenförmiger Vorsprung 16 ausgebildet, Fig. 4a. Wie aus Fig. 4b ersichtlich, wird bei der Andrücken der Verschlußfolie 2 gegen die Behälterwandung 9 um eine Strecke S das Material des Behälterwandungsvorsprungs abgeschmol zen. Der Schmelzvorgang kann durch die Erwärmung der Verschlußfolie 2 und die auf die Behälterwandung übertragene Wärme ausgelöst wer den. Bei dem Schmelzvorgang wird der an der Unterseite der Verschluß folie anhaftende Siegellack verflüssigt, wobei der flüssige Siegellack den flüssigen Kunststoff der Behälterwandung in die Nuten drückt. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bechers werden also die Brauen 6 gebildet, die in die beiden Nuten 12, 13 fließen und dort erstarren.

Bei diesem Verbindungsvorgang wird die Verschlußfolie 2 um eine vorgegebene Strecke S gegen die Behälterwandung 9 gedrückt. Wie noch erläutert wird, wird die Strecke S insbesondere in Abhängigkeit der Wandstärke w der Behälterwandung gewählt.

Die Nuten 12, 13 nehmen auch mindestens einen Teil des Siegellacks auf, der bei der Verbindung von Verschlußfolie und Behälterwand er wärmt wird, so daß gegebenenfalls nur noch eine geringe Menge abge schmolzenen Siegellacks im Inneren des Behälters verbleibt bzw. sich außen am Behälter absetzt.

Durch diese Ausgestaltung der Behälterwandung im Bereich der Auflage fläche wird zugleich erreicht, daß die abgeschmolzenen Brauen an ihrer der Verschlußfolie zugewandten Seite im Öffnungsbereich der Nuten ebenfalls mit dieser verbunden werden. Damit wird die Fläche der Verbindung zwischen Behälterwandung und Verschlußfolie über den Querschnitt des Vorsprungs 16 erweitert und die Verbindung verstärkt.

Die Auflagefläche 10 bzw. Schmelzzone ist an dem gesamten Umfang der Behälterwandung gleich breit, womit eine gleichmäßig starke Ver bindung zwischen Folie und Behälterwandung erzielt wird.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters, wobei die Öffnung in der Behälterwandung im Bereich der späteren Auflagefläche durch Abschrägungen 14, 15 gebildet ist.

Der Vorsprung 16 zwischen den Abschrägungen 14 und 15 wird wie bei oder in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform bei der Verbindung von Ver schlußfolie und Behälterwandung partiell abgeschmolzen, so daß wiederum Brauen 6 gebildet werden. Diese Brauen 6 werden von den Abschrägun gen aufgenommen.

Die erfindungsgemäßen Behälter weisen also keinen besonders ausgebilde ten Siegelrand auf, vielmehr liegt die Verschlußfolie unmittelbar auf der Behälterwandung auf, die im Bereich der Auflagefläche denselben Quer schnitt hat wie in einem daran nach unten anschließenden Bereich bzw. wie in der übrigen Behälterwandung.

Die Breite der Auflagefläche ist damit maximal gleich der Wandstärke w der Behälterwandung.

Die Behälterwandung besteht üblicherweise aus Kunststoff, während die Verschlußfolie üblicherweise aus Aluminium oder aus Kunststoff besteht.

Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen des erfin dungsgemäßen Behälters haftet die Verschlußfolie gleichmäßig an der Behälterwandung an. Beim Öffnen des Behälters wird durch Wegreißen der Verschlußfolie 2 auch der Großteil des Siegellacks 3 weggerissen. Die dann bloßgelegten Brauen 6, die in den Öffnungen 11 (12, 13, 14, 15) lagern, können in dieser Lage jedoch keine Verletzungen bei der Handhabung des Behälters verursachen.

Fig. 6 zeigt den Zusammenhang zwischen der Strecke S, um die die Verschlußfolie 2 in Richtung auf die Behälterwandung 9 gedrückt wird, und deren Wandstärke w im Bereich der Auflagefläche. Die Wandstärke w der Behälterwandung liegt im Bereich von 0,5-1,5 mm. Der Vorsprung 16 (Fig. 4, 5, 6), der mindestens partiell abgeschmolzen wird, hat eine Breite von beispielsweise 0,3 mm und eine Höhe von 0,2 mm. Die Strecke S, d. h. der sogenannte Siegelweg ist die Entfernung zwischen der in Fig. 6a gezeigten Position des Siegelkopfes und der oberen horizonta len Kante des Anschlags a und entspricht ungefähr der halben Höhe dieses Vorsprungs. Es beträgt etwa 0,1 mm. Der Druck P ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht relevant, da der Siegelkopf voll auf einen Anschlag a gepreßt wird (Fig. 6).

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Bechers erfolgt dadurch, daß die Verschlußfolie (2) zunächst auf die Behälterwandung im Bereich einer Auflagefläche positioniert wird. Die Behälterwandung weist keinen Siegelrand auf, vielmehr hat die Behälterwandung im Bereich der Aufla gefläche dieselbe Wandstärke w wie im daran nach unten anschließenden Bereich der Behälterwandung. Der Behälter hat die in den Fig. 4-6 dargestellte Form und wird insbesondere im Spritzgußverfahren herge stellt. Die Verschlußfolie wird zumindest im Bereich der Auflagefläche auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt und im Anschluß daran wird die auf die vorgegebene Temperatur erwärmte Verschlußfolie gegen die Behälterwandung gedrückt.

Während im Stand der Technik die Verschlußfolie mit einer definierten Kraft bzw. Druck P (Fig. 1 bis 3) auf den Siegelrand 7 gepreßt wird, wird erfindungsgemäß die Verschlußfolie nach ihrer Positionierung auf der Auflagefläche um eine vorgegebene Strecke S auf die Behälterwan dung gepreßt. Wenn der Siegelkopf 1 um die Strecke S bis zum An schlag a gefahren wird, drückt die erwärmte Verschlußfolie 2 auf den Vorsprung 16, der partiell abschmilzt. Der Siegellack wird im Bereich des Vorsprungs 16 nach links und rechts (Fig. 6) weggedrückt. Der erwärmte Siegellack wiederum drückt das geschmolzene Behälterwan dungsmaterial in die Öffnungen (11, 12, 13, 14, 15). Die Nuten sind etwa 0,1 mm tief und etwa 0,1 mm breit. Die vorgegebene Strecke S wird insbesondere in Abhängigkeit von der Wandstärke w der Behälter wandung im Bereich der Auflagefläche gewählt.

Typische Werte für die vorgegebene Temperatur des Siegelkopfes bzw. der von dem Siegelkopf kontaktierten Verschlußfolie beträgt etwa 150- 180°C, sofern die Behälterwandung aus Polystyrol (PS) verwendet wird. Besteht die Behälterwandung aus Polypropylen (PP), beträgt die Siegel kopftemperatur bzw. die Temperatur; auf die die Verschlußfolie erwärmt wird, etwa 200°C. Es kann auch vorgesehen sein, daß bei der Verwen dung von Polypropylen der Siegelkopf etwas länger auf die Verschlußfolie bzw. die Behälterwandung gepreßt wird.

Die Verschlußfolie besteht typischerweise aus Aluminiumplatinen, die an ihrer der Behälter zugewandten Seite eine etwa 0,05 mm dicke Siegel lackschicht aufweisen. Die Aluminiumfolie selbst ist ca. 0,2 mm dick.

Die Erfindung ist allgemein auf Behälter anwendbar; die lösbar mit einer Verschlußfolie abdeckbar sind. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Yoghurtbecher; Behälter für weitere Molkereiprodukte und sonstige Lebensmittel. Darüber hinaus ist die Erfindung auch auf Behälter für Kosmetika und sonstige Produkte anwendbar.

Bezugszeichenliste

1 Siegelkopf
2 Verschlußfolie
3 Verbindungsmittel, Siegellack
4 Kamm auf dem Siegelkopf 2
5 Kamm auf dem Siegelrand 7
6 Material der Behälterwandung 9, Brauen
7 Siegelrand
8 Rille in der Verschlußfolie
9 Behälterwandung
10 Auflagefläche
11 Öffnung in der Behälterwandung
12, 13 Nut
14, 15 Abschrägung
16 Vorsprung
P Druck
S Strecke
w Dicke der Behälterwandung

Claims

1. Behälter, bestehend aus einer seitlichen Behälterwandung (9) mit einer Auflagefläche (10) für eine Verschlußfolie (2), die auf der Auflagefläche mit der Behälterwandung lösbar verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der Auflagefläche maximal gleich der Wandstärke (w) der Behälterwandung ist, und
daß die Behälterwandung im Bereich der Auflagefläche minde stens eine Öffnung (11) aufweist, die Material (6) der Behälterwan dung, welches bei der Verbindung von Verschlußfolie und Behälter wandung verdrängt wird, und/oder Material eines die Verschlußfolie und die Behälterwandung verbindenden Mittels (3) aufnimmt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch mindestens eine Nut (12, 13) gebildet ist, die längs zu der Behälterwandung verläuft.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch eine Abschrägung (14, 15) der Behälterwandung gebildet ist.

4. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Behälterwandung aus Kunststoff besteht und/oder daß die Verschlußfolie aus Aluminium oder Kunststoff besteht.

5. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wandstärke (w) der Behälterwandung maximal 3 mm breit ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Behälters, wobei eine Verschlußfolie mit einer Wandung eines Behälters verbunden wird, wobei die Verschlußfolie (2) auf eine Auflagefläche (10) positioniert wird, wobei die Verschlußfolie zumindest im Bereich der Auflagefläche auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird und wobei die auf die vorgegebene Temperatur erwärmte Verschlußfolie gegen die Behälter wandung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußfolie nach ihrer Positionierung auf der Aufla gefläche um eine vorgegebene Strecke (S) auf die Behälterwandung gedrückt wird, wobei geschmolzenes Behälterwandungsmaterial in mindestens eine Öffnung im Bereich der Auflagefläche fließt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vor gegebene Strecke (S) in Abhängigkeit von der Wandstärke (w) der Behälterwandung im Bereich der Auflagefläche gewählt wird.