DE2546590B2 - Verpackungsbehaelter und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter mit einem im wesentlichen rohrförmigen Teil und mindestens einer Stirnplatte, der aus einem durch Warmschrumpfen formbaren, laminierten Material mit einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff hergestellt ist.

Bei der Herstellung von Einweg- oder Wcgwcrf-Verpackungsbehältcrn, beispielsweise für flüssige Rillgüter, wird bisher u. a. ein laminiertes Material verwendet, das aus einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff mit dünneren, homogenen Kunststoffschichten an einer oder beiden Seiten besteht. Dieses Material hat zahlreiche Vorteile. Beispielsweise ist es dank der Beschichteten Konstruktion mit erhöhter Biegesteifigkeit sehr starr. Ferner ist es leicht und billig und zeichnet sich durch gute Wärmedämmeigenschaften aus. Ein Nachteil dieses Materials besteht jedoch darin, daß es nicht warmformbar, sondern nur durch Falten formbar ist, weil es bei gleichzeitiger Einwirkung von Wärme und Druck zusammengedrückt wird und die Zellenstruktur der Trägerschicht zerstört wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bisher das Verpackungsmaterial nach dem Extrudieren in einem Streckverfahren ίο derart behandelt, daß die Zellen des Schaumkunststoffes linsenförmig oder länglich ausgebildet werden. Da die Zeilen normalerweise kugelförmig sind und bestrebt sind, ihre normale Form wieder anzunehmen, kehren die Zellen bei abermaligem Erhitzen des fertigen Materials bis zum Erweichen so weit wie möglich in ihre Kugelform zurück, wodurch ein Schrumpfen des Materials verusacht wird. Dies bedeutet, daß ein Warmformen des Materials, beispielsweise um einen profilierten Dorn herum, ausgeführt werden kann, ohne daß die Zellenstruktur verändert wird oder größere Dickenänderungen zu beobachten sind.

Ein solches Maierial wird bisher beispielsweise bei der Herstellung einer Schutzhülle für Glasflaschen verwendet. In diesem Fall wird aus dem Material eine Hülse gebildet, die um den gewünschten Teil der Flasche herum angebracht wird, worauf anschließend diese Einheit erwärmt wird, so daß die Hülie auf die Flusche aufgeschrumpft wird und der Form derselben angepaßt wird.

Es sind jedoch bisher keine Verpackungsbehälter bekannt, bei denen von der Warmformbarkcit des genannten Materials in optimaler Weise, beispielsweise zur Herstellung einer Verpackung, deren Rumpf ausschließlich aus diesem Material besteht, Gebrauch J5 gemacht wird Ein solcher Behälter wäre kräftig, leicht und billig. Abgesehen von den Regeln, die normalerweise beim Formen von Verpackungen zu beachten sind, nämlich Regeln hinsichtlich der Slapelbarkcit. Handlichkeit, Standfestigkeit, Bequemlichkeit beim öffnen, Dauerhaftigkeit usw., müssen bei der Herstellung einer Verpackung aus dem genannten Kunststoffmatcrial folgende zwei Gesichtspunkte beachtet werden, nämlich erstens, daß das Falten des Materials vermieden werden muß, da scharfe Faltlinien /u einer Schwächung des Materials führen und außerdem eine nachteilige Wirkung auf die Stabilität der Verpackung haben, und zweitens, daß Maßnahmen vermieden werden mü.scn, die eine bleibende Druckverformitng des Materials verursachen könnten, da sonst die Biegesteifigkeit des Materials verloren geht, was zu einer Verminderung der Steifigt.eit und Verschlechterung der Wärmcdämmfi» liigkeit führt. Diese beiden Punkte wurden bei der Konstruktion bisher bekannter Behälter in keiner Weise beachtet.

■iS Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verpackungsbehälter aus warmformbarem Material unter Vermeidung der bisherigen Nachteile und unter Ausnutzung der vorhandenen Vorzüge des Materials /u schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Stirnplatte des Behälters in dem rohrförmigen Behälterteil in der Nähe des einen Endes desselben angeordnet ist und ihr Rand an einen Bereich des rohrförmigen Behältertciles angeschweißt ist, der durch Aufschrumpft 5 fen gegen die Unterseite der Stirnplatte schmiegend umgcfaltet ist.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines solchen Verpackungsbehälters besteht darin, daß ein

Materialstreifen zu einem Zylinder geformt wird, dann die Enden des Streifens zur Bildung des rohrförmigen Teiles des Behälters aneinandergesehweißt werden, daß in das eine Ende des Zylinders eine in Form und Größe diesem Behälterteil angepaßte Stirnplatte eingesetzt wird, daß dieses Ende durch Erhitzen veranlaßt wird, zu schrumpfen und sich teilweise um die Stirnplatte zu schließen, worauf die Stirnplatte und das Ende des rohrförmigen Behälterteiles miteinander verschweißt werden.

Die Erfindung schafft einen Verpackungsbehälter, bei dessen Herstellung das Material der Nutzung ohne nennenswerten Abfall zugeführt werden kann.

In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und das Verfahren zu deren Herstellung veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt perspektivisch einen Verpackungsbehälter gemäß der Erfindung mit einem Deckel;

F i g. 2 zeigt den Verpackungsbehälter gemäß F i g. 1 im Schnitt; und _ϊ0

Fig. 3 veranschaulicht eine Stufe der Herstellung eines Verpackungsbehälters nach den F i g. 1 und 2.

Der Verpackungsbehälter ist aus einem laminierten Material hergestellt, das in der Mine eine Trägerschicht aus Schaumkunststoff und je eine homogene Kunststoffschicht an beiden Seiten derselben aufweist. Das Kunststoffmateriai kann beispielsweise aus Polyäthylen oder Polystyrol bestehen. Das Material ist durch Schrumpfen unter der Wirkung von Wärme formbar sowie unter Erhitzen mindestens der Oberflächenschicht in zu verschweißenden Teilen Ins zum Erweichen und anschließendes Gegeneinanderdrücken dieser Teile schweißbar.

Der Verpackungsbehälter gemäß Fig. 1 weist einen im wesentlichen rohrförmigen Wandteil 1 sowie /wci Stirnplatten oder Böden 2 und 3 auf. Der rohrförmige Wandteil 1 hat einen oberen, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 4 und einen unteren, im wesentlichen kegelförmigen Abschnitt 5. der abwärts in Richtung gegen die Stirnplatte 3, die den Hoden der Verpackung bildet, verjüngt ist. Der rohrförmige Behälterteil 1 ist aus einem rechteckigen Materialstreifen hergestellt, dessen kurze Seiten aneinandergeschweißt sind, und die Verpackung hat daher eine überlappte vertikale Naht 6. die sich über die gaiv.e Hohe der Verpackung erstreckt (Fig. 1). Am oberen Ende der Naht 6 befindet sich ein Lappen 7. der an dem darunterliegenden Material nicht angeheftet ist und von der überlappten Naht auswärts vorspringt und im wesentlichen anschließend an das darunterliegende Material verläuft. Dieser Lappen 7 dient /um öffnen der Verpackung als Aufreiß/.ungc und ist «Jäher mit einer Reißschnur 8 verbunden, die direkt unterhalb der Stirnoder Deckelplatte 2 rund um das obere Ende der Verpackung herumläuft. Die Reißschnur 8 ist teilweise in der inneren homogenen Schicht eingebettet, die den rohrförmigen Behälterteil 1 bildet, und erstreckt sich daher auch nach außen in die aus dem Verpackungsmaterial gebildete Aufreißzunge 7.

Das untere kegelige Ende "i des rohrförmigen f>o Behälterteiles I ist am Boden durch eine Schrumpfkante 9 verschlossen, die sich an die den Hoden des rohrförmigen Behältcrtciles I bildende Stirnplatte } schmiegend anlegt und an dieser angeschweißt ist. Die aufgeschrumpfte Kants. 9 ist mit überlappter Naht 11 an bs einem Randbereich der unteren Fläche der Stirnplatte 3 angeschweißt.

Dir obere Stirnplatle oder der Deckel 2 des >ehälu

Verpackungsbehälters weist einen versenkten inneren Teil auf, der dem oberen zylindrischen Abschnitt 4 des Verpackungsbehälters im Durchmesser entspricht. Dieser Deckel ist auf die Oberkante des rohrförmigen Behälterteils 1 stumpf aufgeschweißt. Beim öffnen des Verpackungsbehälters durch Ziehen an der vorspringenden Aufreißzunge 7 werden der Deckel und der zwischen diesem und der Reißschnur 8 liegende Teil der Verpackung gelöst.

Bei der Herstellung des soeben beschriebenen Verpackungsbehälters unter Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der Behälter um einen Dorn 12 (Fig.3) herum geformt. Der Dorn hat eine Form entsprechend der des rohrförmigen Behälterteiles 1, d.h. er hat einen oberen zylindrischen Abschnitt 13 und einen unteren kegeligen Abschnitt 14. Das untere Ende des Domes 12 ist im wesentlichen eben und schließt sich an den kegeligen Teil 14 des Domes mit gerundeter Unifangskante an. Der Durchmesser des zylindrischen Dornabschnittes 13 entspricht dem gewünschten Innendurchmesser der fertigen Verpakkung.

Der Vorgang der Herstellung selbst beginnt damit, daß ein rechteckiger Materialstreifen erhitzt und um den zylindrischen Abschnitt 13 des Domes 12 herumgelegt wird. Die Länge des Maieriaistreifens ist dem Umfang des Domes 12 derart angepaßt, daß die Streifenenden nach dem Umwickeln des Domes einander überlappen. Die einander überlappenden Enden werden dann erhitzt, so daß die Oberflächenschicht des Materials erweicht wird, und üann werden sie zur Bildung der überlappten Vertikalnaht 6 gcgeneinandergepreßt. Der so gebildete zylindrische rohrförmige Teil 1 wird dann in bezug auf den Dorn derart verschoben, daß ein Abschnitt am einen Ende des zylindrischen Teiles 1 sich über das untere Ende des Domes 12 hinaus erstreckt. Dann wird die bereits erwähnte Stirnplatle 3 mittels einer geeigneten Vorrichtung 15 ii.it einem Saugkopf an dieses untere Stirnende des Domes angelegt und dort in geeigneter Weise, z. B. unter Saugwirkung, festgehalten. Dann werden der rohrförmige Teil 1 und der Umfangsbereich der Stirnplatle 3 erhitzt. Dabei wird der rohrförmige Teil I zum Schrumpfen gebracht, und dies hat zur Folge, daß sein auf dem zylindrischen Abschnitt des Domes 12 liegender oberer Teil dem Dorn knapp angepaßt wird. Der unter dem Übergang zwischen dem zylindrischen Abschnitt 13 und dem kegeligen Abschnitt 14 des Domes 12 liegende untere Teil des Behällerteiles 1 wird infolge der Erwärmung ebenfalls zum Schrumpfen gebracht und dabei dem kegeligen Abschnitt 14 genau angepaßt. Der an die Unterkante angrenzende Abschnitt wird besonders stark erhitzt und infolge des Schrumpfens über den Rand der an die untere Stirnflache des Domes 12 angelegten Stirnplatte 3 umgefaltci.

Dm eine mediumdichte Naht zwischen der Randfläche der Slirnplalle 3 und der umgefalteten Kante des Behältcrtciles 1 zu gewährleisten und eine geeignete Ausbildung der Bodenfläche des Verpackungsbehälters zu erzielen, empfiehlt es sich, gegen die umgefaltete Kante eine Vorrichtung zum Formen der Außenseite des Behälterbodens anzupressen. Da die Kante sowie auch der Randbereich der Stirnplatte besonders heftig erhitzt werden, wird zwischen der Stirnplatte 3 und dem Hchültcrlcil 1 eine undurchlässige überlappte Umfangsnaht hergestellt und gleichzeitig der umgefalteten Kante 9 eine ebene Fläche gegeben, auf der der

ruhen kann.

Nach diesem Verfahrensschritt wird der Verpakkungsbehälter vom Dorn abgezogen und auf ein Förderband aufgelegt, auf dem er zu einer Abfüilstation geführt wird, an der er mit einer entsprechenden Menge des gewünschten Rillgutcs gefüllt wird.

Schließlich durchlauft der gefüllte Verpackungsbehälter eine Deckelaufsetzstation, an der die Oberkante des Behälters erhitzt und der vorfabrizierte Deckel aufgesetzt und stumpf aufgeschweißt wird. Abschließend werden die fertigen gefüllten Verpackungsbehälter in Transportbehälter o. dgl. eingelegt.

Das allgemeine, verhältnismäßig sanfte Erwärmen des Materials, durch das der rechteckige Matcrialzuschnitt biegsam und formbar gemach! wird, sowie das heftigere Erhitzen bei der Herstellung der überlappten Nähte und der Formung des Bodens können durch Zuführen erhitzter Luft zu den zu erhitzenden Teilen erfolgen. Natürlich besieht auch die Möglichkeit. Strahlungswärme o. dgl. zu verwenden.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispicle der Erfindung sowie das Verfahren zu deren Herstellung

haben sich als sehr vorteilhaft erwiesen, doch besteh natürlich die Möglichkeil der Abwandlung sowohl dei Verpackung als auch des Herstellungsverfahrens in Rahmen der nachfolgenden Ansprüche.

Die Sliinplatte 3 erleichtert die Bildung eine; flüssigkeitsfesten Bodentciles und ermöglicht da: Formen von Verpackungen mit beträchtlichen Durch messern, da die Umialtzone unverändert schmal bleibt Hierdurch wird auch die Herstellung eines ebener undurchlässigen Bodens vereinfacht.

Die am oberen Ende der Verpackung angeordnete Reißschnur kann von vornherein in der innerer homogenen Kunststoffschicht untergebracht werden und beeinträchtig! weder die formgebenden Arbeitsschritte gemäß der Erfindung, noch wird sie durch diese beschädigt. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die Reißschnur fortzulassen, wenn eine andere Anordnung zum öffnen der Verpackung, beispielsweise ein Abrcißstreifen, der auf dem Deckel angeordnet ist und eine daraus ausgestanzte Entnahmeöffnung verdeckt, geeignet erscheint.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Pater, tansprüche:

1. Verpackungsbehälter mit einem im wesentlichen rohrförmigen Teil und mindestens einer Stirnplatte, der aus einem durch Warmschrumpfen formbaren, laminierten Material mit einer Trägerschicht aus Schaumkunststoff hergestellt ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (3) des Behälters in dem rohrförmigen Behälterteil (1) in der Nähe des einen Endes desselben angeordnet ist und ihr Rand an einen Bereich des rohrförmigen Behälterteiles (1) angeschweißt ist, der durch Aufschrumpfen gegen die Unterseite der Stirnplatte (3) schmiegend umgefaltet ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Materialstreifen zu einem Zylinder geformt wird, dann die Enden des Streifens zur Bildung des rohrförmigen Teiles des Behälters aneinandergeschweißt werden, daß in das eine Ende des Zylinders eine in Form und Größe diesem Behälterleil angepaßte Stirnplatte eingesetzt wird, daß dieses Ende durch Erhitzen veranlaßt wird, zu schrumpfen und sich teilweise um die Stirnplatte zu schließen, worauf die Stirnplatte und das Ende des rohrförmigen Behälterteiles miteinander verschweißt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstreifen utn einen Dorn gelegt wird und dann die Enden des Streifens bis zur Erweichung erhitzt und zur Bildung einer überlappten Naht aneinandergedrückt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Behälterteil längs des Dorncs verschoben wird, so daß ein Teil am einen Ende des Behälterteiles über das Stirnende des Domes vorspringt, und daß dann die Stirnplatte an das Stirnende des Domes angelegt und der Endteil des Behalterteiles erwärmt wi^rd, so daß er schrumpft und den Dorn und die Stirnplatte umschließt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des rohrförmigen Bchälterteilcs und die Stirnplatte bis zum Erweichen erhitzt werden und dann eine Vorrichtung zum Formen der Außenseite des Bchalterbodens gegen die Stirnplatte und den die Stirnplatte umschließenden Endabschnitt des Behälters angedrückt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mittels Heißluft erhitzt wird.