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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
versiegelten Verpackung für ein
schüttfähiges Nahrungsmittel
und die so gebildete Verpackung.
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Wie
bekannt, werden viele schüttfähige Nahrungsmittel,
wie zum Beispiel Fruchtsaft, UHT (ultrahoch-temperaturbehandelte)
Milch, Wein, Tomatensauce etc. in Verpackungen verkauft, die aus
einem sterilisierten Verpackungsmaterial hergestellt sind.
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Ein
typisches Beispiel einer solchen Verpackung ist die Parallelepiped-geformte
Verpackung für flüssige oder
schüttfähige Nahrungsmittelprodukte, die
unter dem Namen Tetra Brik Aseptic (eingetragene Marke) bekannt
ist und durch Falten und Siegeln von laminiertem streifenförmigen Verpackungsmaterial
gebildet wird. Das Verpackungsmaterial weist eine mehrschichtige
Struktur auf und enthält
eine Basisschicht, welche dem Material Steifheit und Festigkeit
verleiht und aus einer Schicht aus faserigem Material, z. B. Papier,
oder einem Material wie einem Mineralgefüllten Polypropylen aufgebaut
sein kann. Die Basisschicht ist auf beiden Seiten mit Schichten
aus Thermoplastmaterial, z. B. Polyäthylenfolie, bedeckt und im
Fall von aseptischen Verpackungen für lange haltbare Produkte,
wie zum Beispiel UHT-Milch, enthält
das Verpackungsmaterial auch eine Schicht eines Sauerstoff-Sperrmaterials,
welches zum Beispiel durch eine Aluminiumfolie gebildet sein kann,
die auf eine Schicht des Thermoplastmaterials aufgelegt ist und
ihrerseits mit einer weiteren Schicht aus Thermoplastmaterial bedeckt
ist, welche später
die Innenseite der Verpackung bildet, welche mit dem Nahrungsmittel
in Kontakt steht.
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Wie
bekannt werden derartige Verpackungen auf vollautomatischen Verpackungsmaschinen hergestellt,
auf denen ein Endlosschlauch aus dem bahngeführten Verpackungsmaterial gebildet
wird; die Bahn aus Verpackungsmaterial wird auf der Verpackungsmaschine
selbst sterilisiert, z. B. durch Aufbringen eines chemischen Sterilisationswirkstoffs, wie
zum Beispiel einer Wasserstoff-Peroxydlösung, welche nach der Sterilisierung
von den Oberflächen des
Verpackungsmaterials entfernt wird, z. B. durch Erhitzen verdampft;
und die so sterilisierte Bahn aus Verpackungsmaterial wird in einer
geschlossenen sterilen Umgebung gehalten und wird longitudinal gefaltet
und versiegelt, um einen vertikalen Schlauch zu bilden.
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Der
Schlauch wird mit dem sterilisierten oder steril verarbeiteten Lebensmittel
gefüllt
und an äquidistant
beabstandeten Querschnitten versiegelt und geschnitten, wodurch
Kissenpackungen gebildet werden, die dann mechanisch gefaltet werden,
um die fertigen z. B. im Wesentlichen Parallelepiped-geformten Verpackungen
zu bilden.
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Alternativ
kann das Verpackungsmaterial in Schnitt-Teile zerschnitten werden,
die auf Formspindeln zu Verpackungen geformt werden, und die resultierenden
Verpackungen werden mit dem Nahrungsmittel befüllt und versiegelt. Ein Beispiel
einer solchen Verpackung ist die so genannte "Giebel-Verpackung", die allgemein unter dem Namen Tetra
Rex (eingetragene Marke) bekannt ist.
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Verpackungen
vom oben genannten Typ sind normalerweise mit verschließbaren Öffnungsvorrichtungen
ausgestattet, um den Verbrauch des Nahrungsmittels zu erlauben und
das Nahrungsmittel vor Kontakt mit externen Stoffen zu schützen.
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Die
am häufigsten
verwendeten Öffnungsvorrichtungen
enthalten einen Rahmen, welcher eine Öffnung definiert und an einem
durchstechbaren oder entfernbaren Abschnitt der oberen Wand der Verpackung
angebracht ist; und einen Deckel, der am Rahmen schwenkbar befestigt
oder auf diesen aufgeschraubt ist und entfernt werden kann, um die Verpackung
zu öffnen.
Andere, z. B. verschiebbare Öffnungsvorrichtungen
werden bekanntermaßen auch
verwendet.
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Der
entfernbare Abschnitt der Verpackung kann zum Beispiel durch ein
so genanntes "vorlaminiertes" Loch gebildet werden,
d. h. ein Loch, welches in der Basisschicht des Verpackungsmaterials geformt
wurde, bevor die Basisschicht mit den thermoplastischen Schichten
und der Sperrschicht verbunden wurde, welche das Loch schließen, um
eine hermetische aseptische Versiegelung sicherzustellen, welche
gleichzeitig leicht durchstochen werden kann.
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In
einer besonders vorteilhaften Lösung,
welche in der Patentanmeldung
EP-A-1081054 der Anmelderin beschrieben ist,
wird der Deckel der Öffnungsvorrichtung
vorzugsweise direkt an das thermoplastische Material heißgesiegelt,
welche das Loch in der Schicht des Verpackungsmaterials bedeckt,
sodass, wenn der Deckel vom Rahmen entfernt wird, der entfernbare
Abschnitt mit dem Deckel verbunden bleibt und von dem Rest der oberen
Wand der Verpackung gelöst
wird. In anderen Worten wirkt der Benutzer zum Öffnen der Verpackung einfach
auf den Deckel, um den Deckel vom Rahmen zu lösen und den entfernbaren Abschnitt
zu entfernen, alles in einem einzigen Arbeitsgang.
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Obgleich
die obige Lösung
relativ praktisch und billig ist, lässt sie dennoch noch Raum für Verbesserungen.
Insbesondere hat das thermoplastische Material aufgrund der geringen
Dicke und elastischen Eigenschaften des entfernbaren Abschnitts, welcher
durch die dünnen
Filme aus thermoplastischem Material und Aluminium gebildet ist,
die das Loch in der Basisschicht bedecken, eine Tendenz zum Reißen und
Ausfransen, wenn der Deckel vom Rahmen entfernt wird und führt so zu
einer ausgefransten Öffnung
und ungleichmäßigem Ausfluss
des Nahrungsmittels, aufgrund des ausgefransten Kunststoffs des
entfernbaren Abschnitts, der durch das freiliegende Loch im Verpackungsmaterial
hervorsteht, wenn der Deckel vom Rahmen entfernt ist.
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Die
WO 98/14317A offenbart
ein Verfahren zum Herstellen einer versiegelten Verpackung eines schüttfähigen Nahrungsmittels
gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
einer versiegelten Verpackung für
ein schüttfähiges Nahrungsmittel bereitzustellen,
welches dazu ausgelegt ist, den oben genannten Nachteil zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer versiegelten
Verpackung für
ein schüttfähiges Nahrungsmittel
gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenso eine versiegelte Verpackung
für schüttfähige Nahrungsmittel
gemäß Anspruch
4.
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Eine
bevorzugte, nicht beschränkende
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer versiegelten Packung für schüttfähige Nahrungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 einen
Querschnitt in größerem Maßstab durch
eine obere Wand der Verpackung der 1 zeigt,
die mit einer verschließbaren Öffnungsvorrichtung
ausgestattet ist;
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3 einen
Querschnitt in größerem Maßstab zeigt,
welche die in einem Abschnitt der oberen Wand der Verpackung der 1 enthaltenen
Schichten zeigt;
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4 eine
Draufsicht eines Abschnitts einer Verpackungsmaterialbahn zeigt,
auf die eine Öffnungsvorrichtung
aufgebracht werden soll, um die Verpackung der 1 zu
bilden;
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5 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des oberen Teils der Verpackung
der 1 nach dem Entfernen des Deckels der Öffnungsvorrichtung
zeigt;
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6 eine
Draufsicht auf eine Abwandlung des Abschnitts der Verpackungsmaterialbahn
zeigt, auf die eine Öffnungsvorrichtung
aufgebracht werden soll, um eine versiegelte Verpackung gemäß der vorliegenden
Erfindung zu bilden.
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Die 1 bis 5 dienen
nur Darstellungszwecken und fallen nicht in den Schutzbereich der Erfindung.
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Nummer 1 in
der 1 bezeichnet als Ganzes eine aseptische versiegelte
Verpackung für schüttfähige Nahrungsmittel,
z. B. eine Parallelepiped-geformte Verpackung, welche unter dem
Namen Tetra Brik Aseptic (eingetragene Marke) bekannt ist und aus
einer Bahn 2 aus Verpackungsmaterial (teilweise in 4 gezeigt)
hergestellt wurde, wie weiter oben detaillierter beschrieben, und
mit einer verschließbaren Öffnungsvorrichtung 3 aus
einem Kunststoffmaterial ausgestattet ist, welche an einer oberen
Wand 4 der Verpackung 1 aufgebracht ist.
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Das
Verpackungsmaterial, welches die Bahn 2 und die Verpackung 1 bildet
(3) weist eine mehrschichtige Struktur auf und
umfasst eine Basisschicht 5 aus einem faserigen Material,
z. B. Papier oder Mineral-gefülltes
Polypropylen, welches auf der Seite, welches die Außenseite
der Verpackung 1 bildet, mit einem Film 6 aus
thermoplastischem Material – im
gezeigten Beispiel aus Polyäthylen – bedeckt
ist. Auf der der Schicht 5 gegenüberliegenden Seite, d. h. auf
der die Innenseite der Verpackung 1 bildenden Seite, ist
eine Schicht 7 aus Sauerstoff-Sperrmaterial, z. B. eine
Aluminiumfolie angeordnet, die auf beiden Seiten jeweils mit Folien 8 aus
thermoplastischem Material, z. B. Polyäthylen, bedeckt ist.
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Die Öffnungsvorrichtung 3 ist
an der oberen Wand 4 der Verpackung 1 angebracht
und zwar an einem entfernbaren, in diesem Fall kreisförmigen Abschnitt 10 der
Wand 4, d. h. an einem Abschnitt, welcher vom Rest der
Verpackung 1 entfernbar ist, um das Nahrungsmittel auszuschütten.
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Genauer
umfasst die Öffnungsvorrichtung 3 einen
ringförmigen
Rahmen 11 mit Außengewinde, der
an der Wand 4 der Verpackung 1 um den entfernbaren
Abschnitt 10 angebracht ist und eine kreisförmige Öffnung 12 definiert,
durch welche das Nahrungsmittel geschüttet werden kann; und ein Deckel 13,
der separat vom Rahmen 11 ausgebildet ist, ist in einer
geschlossenen Position auf den Rahmen 11 aufgeschraubt
und schließt
dabei die Öffnung 12 und haftet
direkt am entfernbaren Abschnitt 10, z. B. durch Heißsiegeln.
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Wenn
der Deckel 13 einmal geöffnet
wurde, ist er zwischen der geschlossenen Position und einer vom
Rahmen 11 abgelösten
offenen Position bewegbar.
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Wenn
der Deckel 13 vom Rahmen 11 abgeschraubt wird,
bleibt der entfernbare Abschnitt 10 mit dem Deckel 13 verbunden
und wird vom Rest der Wand 4 der Verpackung 1 abgelöst.
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Zu
Darstellungszwecken wird der entfernbare Abschnitt 10 durch
Schneiden, z. B. Laserschneiden, der Schicht 5 der Bahn 2 entlang
einer unterbrochenen Linie L gebildet, die sich entlang eines geschlossenen
kreisförmigen
Pfades C erstreckt und an zwei diametral entgegengesetzten Abschnitten unterbrochen
ist, welche jeweils einen Verbindungspunkt 14 zwischen
dem durch den Pfad C definierten Materialabschnitt und dem Rest
der Schicht 5 bilden. Wenn der obige Schneidvorgang beendet
ist, wird die Schicht 5 mit den Folien 6, 8 aus
thermoplastischem Material und der Schicht 7 aus Sperrmaterial
laminiert, sodass der entfernbare Abschnitt 10 durch Schichten
aus thermoplastischem Material (6, 8) und Sperrmaterial 7 gebildet
wird, auf genau die gleiche Weise, wie die mit bekannten Verfahren
gebildeten vorlaminierten Löcher,
wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung beschrieben,
als auch durch eine Schicht 15 des versteifenden Materials,
welche in diesem Fall durch eine kreisförmige Scheibe aus faserigem
Material gebildet wird. Die Gegenwart der Schicht 15 aus
versteifendem Material ermöglicht, dass
der entfernbare Abschnitt 10 sauber von der Wand 4 der
Verpackung 1 abgelöst
wird, ohne irgendwelche Kunststoffreste im Loch zurückzulassen, welche
durch die Trennlinie L des entfernbaren Abschnitts 10 definiert
wird.
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Mit
Bezug auf die 1, 2 und 5 umfasst
der Rahmen 11 einen ringförmigen Flansch 20,
welcher an die Wand 4 der Verpackung 1 heißgesiegelt
ist und nach innen eine Öffnung 12 definiert; und
einen zylindrischen, ringförmigen
Abschnitt 21 mit Außengewinde,
welcher von einem seitlichen Rand der Öffnung 12 hervorsteht.
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Der
Deckel 13 umfasst in einem Stück einen Abschnitt 22,
welcher die Öffnung 12 schließt; und
einen zylindrischen ringförmigen
Abschnitt 23 mit Innengewinde, welcher von einem kreisförmigen äußeren Rand 24 des
Abschnitts 22 hervorsteht und auf den ringförmigen Abschnitt 21 des
Rahmens 11 aufgeschraubt werden kann. Der Deckel 13 umfasst auch
in einem Stück
zwei radiale Laschen 25, jede im Wesentlichen in Form eines
rechtwinkligen Trapezes, welche vom ringförmigen Abschnitt 23 radial nach
außen
stehen und dafür
sorgen, dass der Deckel 13 leicht vom Rahmen 11 abgeschraubt
und auf diesen aufgeschraubt werden kann.
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Genauer
wird der Abschnitt 22 im Wesentlichen von einem schüsselartigen
Körper 26 in
Form eines abgeschnittenen Kegels gebildet, dessen Querschnitt sich
zum entfernbaren Abschnitt 10 der Wand hin vergrößert; und
durch eine Seitenwand 28 in Form eines abgeschnittenen
Kegels, welche sich in entgegengesetzter Richtung zum schüsselförmigen Körper 26 verjüngt und
sich von einem unteren seitlichen Rand des schüsselförmigen Körpers 26 erstreckt
und an seinem oberen Ende den äußeren Rand 24 definiert.
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Genauer
erstreckt sich der ringförmige
Abschnitt 23 von dem äußeren Rand 24 und
ist radial außerhalb
und koaxial zu der Seitenwand 28 angeordnet, sodass er
zusammen mit der Seitenwand 28 einen Sitz zur Aufnahme
des ringförmigen
Abschnitts 21 des Rahmens 11 bildet.
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Der
Verbindungsabschnitt zwischen der Seitenwand 28 und dem
schüsselförmigen Körper 26 des
Abschnitts 22 bilden einen ringförmigen Verankerungsabschnitt 31,
welcher sich in der geschlossenen Position des Deckels 13 durch
die Öffnung 12 erstreckt
und direkt mit dem entfernbaren Abschnitt 10 der Wand 4 heißgesiegelt
wird.
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Als
solche liegt die versteifende Materialschicht 15 des entfernbaren
Abschnitts 10 zwischen der Sperrmaterialschicht 7 und
dem Verankerungsabschnitt 31 des Deckels 13.
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Die
Nummer 10' in 6 bezeichnet
im Ganzen einen alternativen entfernbaren Abschnitt für die Verpackung 1,
welche gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wird. Der entfernbare Abschnitt 10' ist ähnlich dem
entfernbaren Abschnitt 10, und seine Bestandteile sind,
wo dies möglich
ist, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie die entsprechenden
Teile des entfernbaren Abschnitts 10.
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Der
entfernbare Abschnitt 10' wird
dadurch gebildet, dass ein Loch 35 durch die Schicht 5 der Bahn 2 gebildet
wird, die Schicht 5 mit Folien 6, 8 aus thermoplastischem
Material und einer Schicht 7 aus Sperrmaterial laminiert
wird, um das Loch 35 zu bedecken und dann auf die das Loch 35 bedeckenden Materialschichten
ein Abschnitt 36 aus versteifendem Material aufgebracht
wird, vorzugsweise eine Scheibe aus faserigem Material, welche nach
außen mit
thermoplastischem Material beschichtet ist.
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Im
Gebrauch wird die Verpackung 1 geöffnet, indem die Laschen 25 dazu
verwendet werden, den Deckel 13 mit Bezug zum Rahmen 11 zu
drehen. Während
er dreht, hält
der Deckel 13 den entfernbaren Abschnitt 10 oder
ebenso den entfernbaren Abschnitt 10' der oberen Wand 4, der
an den Verankerungsabschnitt 31 gesiegelt ist, fest und
löst ihn
somit vom Rest der Wand 4 ab.
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Genauer
wird der entfernbare Abschnitt 10, 10 sauber vom
Rest der Wand 4 der Verpackung 1 getrennt, wobei
sehr wenig Restkunststoff durch das in der Wand 4 gebildete
Loch hineinragt, wenn der entfernbare Abschnitt 10, 10' abgelöst wird,
indem auf dem entfernbaren Abschnitt 10, 10' ein versteifendes
Material (15, 36) angeordnet wird, da der entfernbare
Abschnitt 10, 10' damit
nicht mehr nur durch die dünnen
aufgebrachten Folien aus thermoplastischem und Sperrmaterial gebildet
wird (wie im Fall der gemäß bekannten
Verfahren gebildeten vorlaminierten Löcher).
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Experimente
haben gezeigt, dass die Versteifung des entfernbaren Abschnitts 10, 10' mit einer Schicht
aus faserigem Material (15, 36) beim Öffnen der
Verpackung 1 zu einem besseren Schneiden der Folien 6, 8 aus
thermoplastischem Material und der Schicht 7 aus Sperrmaterial
führt.
Im Vergleich zu bekannten Verpackungen werden die Folien 6, 8 aus thermoplastischem
Material also weniger gestreckt und ausgefranst, wenn die Verpackung 1 geöffnet wird,
wodurch der Restkunststoff verringert wird, welcher durch das in
der Wand 4 der Verpackung 1 gebildete Loch hindurchsteht,
wenn der entfernbare Abschnitt 10, 10' entfernt wird.
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Selbstverständlich können an
der hier beschriebenen und veranschaulichten Verpackung 1 und
dem dazugehörigen
Herstellungsverfahren Änderungen
vorgenommen werden, ohne jedoch den Schutzbereich der beiliegenden
Ansprüche
zu verlassen.