DE69413357T2

DE69413357T2 - Erzeugnis und Verfahren zum Heisssiegeln einer Faltschachtel mit einseitiger, gemusterter, auf organischer Lösungsmittelbasis hergestellter Polymerschicht

Info

Publication number: DE69413357T2
Application number: DE69413357T
Authority: DE
Inventors: Barry Gene Covington Virginia 24426 Calvert; Walter Hamilton Hot Springs Virginia 24445 Donnellan Iii
Original assignee: Westvaco Corp
Current assignee: Westvaco Corp
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: US5415340A; DK0657359T3; ATE171132T1; FI945730A7; DE69413357D1; CA2137322A1; JPH07277326A; JP3056961B2; AU677452B2; NO944541L; AU8021894A; NO944541D0; FI945730A0; EP0657359B1; EP0657359A1; CA2137322C

Description

Erfindungsgebiet:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nahrungsmittelverpackung aus Karton. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Heißversiegeln von Nahrungsmittelverpackungen aus Karton und auf Verpackungen, die nach dem Verfahren hergestellt werden.

Stand der Technik:

Zum Konsumentenvertrieb werden häufig ein oder zwei Servierportionen vorgekochter und/- oder gefrorener Nahrungsmittel in Kartonschalen verpackt. Solche Schalen werden aus vorgedruckten und vorgestanzten Kartonzuschnitten gefaltet.
Die Deckel für diese Kartonschalen können eine von vielen Formen annehmen, einsschließlich eines Deckels, der eine einstückige Fortführung desselben Kartonzuschnittes bildet, von dem die Schale errichtet ist, wobei eine solche Deckelklappe an einer Seitenwand des Behälters gelenkig angebracht ist. Ein anderer Deckeltyp besteht aus einem unabhängigen Kartonzuschnitt, der an einem an der oberen Kante der Seitenwände des Behälters angefalteten schmalen umfangseitigen Flansch mittels Kleber befestigt oder mittels einer Kunststoffschmelzverbindung verbunden ist.
Um die mit den Nahrungsmitteln in Kontakt stehenden Oberflächen der Kartonschale oder des Deckels vor dem Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen, sind die inneren Oberflächen mit einem oder mehreren zusammenhängenden Schichten aus extrudiertem Thermoplast beschichtet. Diese innere Feuchtigkeitsbarriere wird als frei fließender Vorhang auf den Karton aufgebracht, während dieser noch eine kontunierliche Bahnform aufweist und bevor der Karton bedruckt und in Zuschnitte geschnitten wird. Polyethylene (LDPE) mit geringer Dichte, Polypropylene (PP) und Polyethylenterephthalat (PET) sind lediglich drei der gebräuchlichsten thermoplastischen Polymere, die für diese Anwendung verwendet werden.
Wenn die Kartonzuschnitte jedoch Verschlüsse aufweisen, die die Verbindung einer polymerbeschichteten inneren Oberfläche mit einer nicht-polymerbeschichteten äußeren Oberfläche erfordern, kann es notwendig sein, ebenfalls das Äußere des Behälters und des Deckels mit einer äußeren Polymerbeschichtung zu beschichten mit der eigentlichen Funktion, diese Oberflächen mittels Heißversiegelung miteinander zu verbinden.
Aus sämtlichen herkömmlichen langgesiebten, mit Wasserzeichen versetzen Papierbahnen wird gebleichter Karton mit einer "Schönseite" und einer "Unterseite" hergestellt. Zur Nahrungsmittelverpackung wird die Schönseite zur Anbringung der thermoplastischen Nahrungsmittel-Feuchtigkeitsbarriere bevorzugt. Die Schönseite wird zur Innenseite der aus dem Karton geformten Nahrungsmittelverpackung. Die Unterseite bekommt einen Koalinüberzug, der durch Kalandrierung geglättet wird, um eine erstklassige Oberfläche zur Verfügung zu stellen. Die Unterseite wird zur Außenseite der aus dem Karton geformten Nahrungsmittelverpackung. Jedoch haftet die koalinbeschichtete Oberfläche nicht ohne Weiteres an einer Oberfläche mit einer Polymerbeschichtung. Folglich ist es schwierig, eine zuverlässige Heißversiegelung zwischen einer inneren thermoplastischen Oberfläche einer Kartonverpackung und der äußeren koalinbeschichteten Oberfläche herzustellen, wie zuvor beschrieben.
Ein typisches Beispiel ergibt sich mit Bezug auf eine Schale, die einen einstückigen, klappbaren Deckel mit Klappen aufweist, die von dem Deckel ausgehen, um drei Seitenwände der Schale zu überlappen. Der Schaleninhalt ist dicht eingeschlossen, indem die inneren Oberflächen der polymerbeschichteten Deckelklappen mit den äußeren koalinbeschichteten Oberflächen der drei Schalenseitenwände verbunden werden. Ein Produktionsschritt benötigt weniger als eine Sekunde, um die Klappe-zu-Wand-Verbindungen zu befestigen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Mechanik dieser Verbindungen.
Wie zuvor abgeleitet vermeidet der Stand der Technik das Verbindungsproblem zwischen einer Polymer- und einer Koalinoberfläche durch Beschichtung der gesamten koalinbeschichteten Unterseite der Kartonbahn mit einem extrudierten Film eines sehr heißen, viskosefließenden Polymers auf die gleiche Art, mir der die Nahrungsmittel-Feuchtigkeitsbarriere auf die Schönseite der Kartonbahn aufgebracht wird. Häufig wird die Koalinoberfläche der Unterseite mittels einer offenen Flamme oder einer Koronaentladung unmittelbar vor dem Kontakt mit dem heißen Polymer vorbehandelt, um eine starke Bindung des Polymers mit dem örtlich aufgebrachten Koalin und der unterliegenden Papierbahn herzustellen. Bei diesem Notbehelf werden sowohl die Unterseiten der Klappen des Behälterdeckels als auch die äußeren Oberflächen der Schalenseitenwände mit den selben oder im Wesentlichen kompatiblen Polymeren beschichtet, und sie werden bei einer geringen Temperatur und einem Verbindungskompressionsdruck miteinander verschmolzen.
Jedoch verursacht die Polymerbeschichtung einer kompletten äußeren Verpackungsoberfläche, um zwischen den Seitenwänden des Behälters und den Verschlussklappen des Deckels eine zuverlässige, schnelle und bei geringem Druck herzustellende Heißklebung zur Verfügung zu stellen, einige begleitende Folgen, die angepasst werden müssen. Die erste und wichtigste Folge ist die Wirtschaftlichkeit. Die äußere Polymerbeschichtung addiert sich proportional deutlich zu den Gesamtverpackungskosten. Außerdem wirkt tatsächlich nur ein schmaler Bereich der gesamten äußeren Oberflächenbeschichtung für den Zweck, für den die Beschichtung aufgebracht wurde. Eine zweite entgegenwirkende Folge wird durch die schlechte Farbaufnahmefähigkeit der äußeren Polymerbeschichtung bewirkt, wodurch spezialisierte, leichtflüchtige Farben benötigt werden, um farbige Verkaufs- und Informationsgraphiken auf die äußeren Oberflächen dieser Verpackungen aufzubringen. Die Verwendung solcher Farben verursacht zusätzliche ökonomische, Sicherheits- und Umweltprobleme. Außerdem ist die äußere Polymerbeschichtung weicher als die Koalinbeschichtung und daher anfälliger für Markierungen und Kratzer. Schließlich erschwert die zusätzliche Polymerbeschichtung eine brauchbare Entsorgung der gebrauchten Verpackung durch Kompostierung oder Wiederaufschlemmung und Wiederverwertung der Faserstoffverbindung der Verpackung.
Als zusätzliche Faktoren zu dem Stand der Technik und der Entwicklung der vorliegenden Erfindung sollte bedacht werden, dass eine herkömmliche kommerzielle Füllstation für Nahrungsmittelschalen mit einer Rate von 60 bis 120 Einheiten pro Minute arbeitet. Folglich muss jeder Schritt oder Prozess des kontinuierlichen Produktionsprozesses in einer oder weniger als einer Sekunde ausgeführt werden, wenn ein vollständiger Stopp der Einheit notwendig ist. Andere Verfahrensschritte werden von einer Bewegungseinheit durchgeführt. Wenn die Schale mit dem Nahrungsmittelprodukt gefüllt und der Deckel positioniert ist, sind die inneren Oberflächen der Schale für rückseitigen Linienanpressdruck unzugänglich. Jede Kraft, die gegen die Deckelklappen zum Abdichten gegen die Schalenseitenwände aufgebracht wird, muss geringer sein als die Bruchfestigkeit der errichteten Schale. Häufig ist nur eine leichte Berührung zulässig.
Zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Notbehelf durch Heißverschmelzung von auf beide Kartonoberflächen aufgebrachten Polymerbeschichtungen hat der Stand der Technik ebenfalls auf kalthärtende und warmhärtende Klebstoffe vertraut, um die Deckel-Schalen-Dichtungen herzustellen. Jedoch birgt jedes dieser Klebstoff-Dichtelemente nachteilige Folgen. Kaltaushärtende Klebstoffe härten sehr langsam aus und sind daher mit einer Produktionskapazität von 120 Einheiten pro Minute inkompatibel. Heißschmelzende Klebstoffe haben relativ geringe Erweichungstemperaturen, die mit herkömmlichen Ofentemperaturen inkompatibel sind, die verwendet werden, wenn die in der Verpackung enthaltenen Nahrungsmittel zum Verzehr erhitzt werden.
Es wurde zuvor erwähnt, dass Kartons der zuvor beschriebenen Art wirksam mit auf Wasser basierenden Polymerklebstoffen als Dichtmittel abgedichtet werden können. Beispielhaft sind Kartons nach dem Stand der Technik in den U.S. Patenten 5,217,159 ('159) und 5,228,272 ('272) von B. G. Calvert u. a. bekannt, die jeweils den Titel "Heat Sealed Paperboard Carton Having Polymer Coating on One Side Only" und "Product and Process for Heat Sealing a Paperboard Carton Having Polymer Coating on One Side Only" haben. Der wasserbasierte Polymerklebstoff der Patente ('159) und ('272) bietet insbesondere dann eine gute Leistung, wenn das Äußere der Kartonzuschnitte mit Farben auf Wasserbasis bedruckt wird.
Aus Obigem wird daher deutlich, dass im Stand der Technik ein Bedarf nach einem Karton besteht, der nur auf einer Seite mit einer Polymerbeschichtung beschichtet ist und der sich auf einen Klebstoff auf Lösungsmittelbasis verlässt, der in bestimmten Mustern aufgebracht ist, um ein Dichtungsmittel zur Verfügung zu stellen. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, dieses Bedürfnis und andere Bedürfnisse des Standes der Technik in einer Weise zu erfüllen, die dem Fachmann durch die folgende Beschreibung ersichtlich wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Allgemeinen erfüllt die Erfindung diese Bedürfnisse durch Zurverfügungstellung eines Verpackungszuschnittes aus Verbundwerkstoff, welcher aus einer Kartonbahn gebildet ist, welche einer Sperrschicht aus einem thermoplastischen Polymerfilm hat, welche gleichmäßig auf einer Innenfläche davon aufgebracht ist, und wobei eine Außenseite der Kartonbahn mit Tinten auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis bedruckt ist und selektiv angeordnete Bereiche eines darauf in einem Muster aufgebrachten Polymermaterials auf Basis eines organischen Lösungsmittels aufweist. Insbesondere wenn die Kartonzuschnitte mit Tinten auf Basis eines organischen Lösungsmittels bedruckt werden, werden Klebstoffe auf Basis eines organischen Lösungsmittels der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Die Verwendung eines Klebstoffes auf Basis eines organischen Lösungsmittels unter solchen Umständen verbessert die Benetzbarkeit der bedruckten Oberflächen, wodurch die Bindungsfestigkeit erhöht wird und liefert reduzierte Trockenbelastungen an der Presse verglichen mit den Klebstoffen auf Wasserbasis. Des Weiteren sind Klebstoffe auf Basis eines organischen Lösungsmittels bevorzugt für Kartons, die verwendet werden, um gefrorene Nahrungsmittel einzupacken, wobei die auf Wasser basierenden Klebstoffe bruchanfällig sind. Schließlich versorgt die Verwendung von Klebstoffen auf Wasserbasis die Hersteller von solchen Kartons nicht mit einer großen Vielzahl von Beschichtungen mit höherer Festigkeit, wie dies die Klebstoffe auf organischer Lösungsmittelbasis tun.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die obigen und weitere Merkmale der Erfindung werden mit Fortgang der Beschreibung ersichtlich und in Anbetracht der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Figuren bestmöglichst verstanden. In den Figuren werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten erfingungsgemäßen Verpackungsausführung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen geschnittenen, gekerbten und bedruckten Zuschnitt einer äußeren Oberfläche zur Herstellung der Verpackung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Verpackungsausführung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen geschnittenen, gekerbten und bedruckten Zuschnitt einer äußeren Oberfläche zur Herstellung der Verpackung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine typische Heizvorrichtung zur Vorbereitung einer erfindungsgemäßen Verpackung, um am Ende einer Befüllungsanlage abgedichtet zu werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bildhafte Illustration gemäß Fig. 1 zeigt einen errichteten Pappkarton, der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert. Fig. 2 zeigt einen flachen Bogen eines Kartonzuschnittes, geschnitten, eingekerbt und bedruckt, um in einer Form und Konfiguration gemäß Fig. 1 errichtet zu werden.
Mit Bezug zu den Fig. 1 und 2 umfasst der Karton im Wesentlichen eine Schale 10 und einen Verschluss 20. Die Schalenbestandteile umfassen einen unteren Abschnitt 11, Seiten wände 13, eine Rückwand 12, eine Vorderwand 15 und Winkelstücke 14. Die Verschlussbestandteile umfassen einen Abdeckabschnitt 21, eine vordere Lasche 22 und Seitenlaschen 23. Eine Markierungslinie 25 zwischen Abdeckabschnitt 21 und Rückwand 12 wirkt als integrales Gelenk für den Verschluss 20.
Das Kartonsubstrat für die vorliegende Erfindung ist gewöhnlich ein gebleichter Bogen mit einer Dicke von 0,018 inch. Definitionsgemäß beschreibt der Ausdruck "Karton" ein Papier innerhalb eines Dickenbereichs von 0,008 bis 0,028 inches. Die Erfindung bezieht sich auf den gesamten Umfang eines solchen Bereichs und darüber hinaus, wie er bei Verpackungen angewendet wird.
Eine Fläche oder Seite des Kartonbogens oder der Kartonbahn, im Allgemeinen die Unterseite, weist eine fluidisierende Mischung aus fein zerkleinerten Mineralien und Bindemittel als eine glatt abgestreifte Beschichtung auf. Mineralien wie Koalin und Kalziumcarbonat werden am meisten verwendet. Aufeinanderfolgendes Verdichten und Polieren durch Kalandrierung verbessert die Oberflächenbeschaffenheit der mit Mineralien beschichteten Oberfläche zu einer hochgradigen Glätte und zu einer perfekten Druckfläche für Graphiken. Die koalinbeschichtete Oberfläche wird dahingehend präpariert, um als äußere Oberfläche der erfindungsgemäßen Nahrungsmittelverpackung zu dienen.
Die andere Fläche oder Seite des Kartonbogens oder der Kartonbahn wird mit einem extrudierten Polymerfilm zum Zweck einer Sperrschicht und Feuchtigkeitsgrenze überzogen. Bei dem Extrusionsverfahren wird das Polymer auf eine viskose Fließtemperatur erhitzt und als ein Vorhang auf die fortlaufende Oberfläche des Gewebes oder des Bogens aufextrudiert. Dabei sind 10 bis 12 Pfund Polymer pro Ris (3000 ft²) der Kartonoberfläche in den meisten Fällen eine geeignete Anwendungsmenge, wobei jedoch auch Mengen zwischen 5 und 20 Pfund Polymer pro Ris verwendet wurden.
Wie zuvor erläutert ist die durch die kalandrierte Mineralbeschichtung zur Verfügung gestellte hervorragende Druckoberfläche eins der kommerziell nützlichsten Merkmale des Pappkartons als Verpackungsmaterial für Nahrungsmittel. Jedoch wird sich eine Oberflächen beschichtung aus Polymer, die auf der Innenseite der Nahrungsmittelverpackung angebracht ist, keine zuverlässige Heißverbindung mit der unbehandelten und unplastifizierten koalinbeschichteten eingehen. Die Ausdrücke "Heißverbindung", "Schmelzverbindung" oder "Heißklebung" werden abwechselnd verwendet, um den Erwärmungsprozess des thermoplastischen Polymers in einen klebrigen Zustand zu beschreiben, um strukturell mit einer anderen Oberfläche verbunden zu werden. Bei dem traditionellen Stand der Technik war vorgesehen, beide miteinander zu verbindende Oberflächen mit Polymerbeschichtungen zu versehen, wobei beide bis zu einer klebfähigen Temperatur zur Verbindung erwärmt wurden.
Die vorliegende Erfindung nimmt eine Verpackungskonstruktion gemäß Fig. 1 vorweg, wobei der Abdeckabschnitt 21 mit den exponierten Kanten der errichteten Seitenwände 13 und 15 durch Heißklebung der inneren Oberflächen der oberen Klappen 22 und 23 mit den äußeren Oberflächen der angrenzenden Seitenwände 13 und 15 verbunden wird. Die innere Fläche der oberen Laschen 22 und 23 sind mit Polymer beschichtet. Jedoch ist die äußere Fläche der Schalenseiten 13 und 15 lediglich koalinbeschichtet.
Anstelle einer heißen Bezugsschicht aus Polymer, die gleichförmig auf die koalinbeschichtete Oberfläche aufgebracht wird, stellt die vorliegende Erfindung präzise abgegrenzte, über Druckpressen aufgebrachte Bereiche auf Lösungsmittel basierender Klebstoffmaterialien auf den äußeren Behälterseiten und Eckwinkelstücken zur Verfügung, wie diese durch die schraffierten Bereiche 71 und 72 der Schalenseiten 13 und 15 und die schraffierten Bereiche 73 der Winkelstücke 14 dargestellt sind.
Geeignete Polymerlösungen mit den gewünschten Eigenschaften und Merkmalen sind Adcote 40-3E und 33R2-AH, die von der Firma Morton International, Inc. Woodstock, Illinois hergestellt werden. Die Klebetemperatur ist etwa 375ºF, und die Anwendungsmenge kann von 0,5 lb/ream bis 4,0 lbs/ream variieren, obwohl die meisten Anwendungen eine Anwendungsmenge von 2 bis 3 lbs/ream bevorzugen. Die Arbeitsviskosität solcher Lösungen wird durch Zusatz von Lösungsmitteln reduziert.
Normalerweise werden bedruckte, geschnittene und markierte Verpackungszuschnitte, die aus einer Kartonbahn hergestellt sind, wie in Fig. 2 dargestellt, in einer geöffneten oder flachen Konfiguration geliefert. Die Schale 10 wird entweder innerhalb oder außerhalb der Produkteinfülllinie durch Falten der Schalenwände 12, 13 und 15 um entsprechende Markierungslinien 17, 16 und 18 in einer Position errichtet, die 90º zu dem Bodenabschnitt 11 einnimmt. Entsprechend werden die oberen Klappen 22 und 23 mit Bezug zu dem oberen Abschnitt 21 um entsprechende Markierungslinien 26 und 27 um 90º gefaltet. Die beschriebenen Faltungen sind lediglich Überbiegungen, was bedeutet, dass aufgrund des hohen Grades der Kartonsteifheit und Memoryeigenschaft die 90º-Faltposition ohne zusätzliche Mittel nicht beibehalten wird. Winkelstücke 14 stellen eine solche Sicherheit für die Behälterwände dar.
Wenn das auf die schraffierten Winkelstückbereiche 73 in Mustern aufgedruckte Polymer auf die Klebetemperatur erhitzt wird, werden die Winkelabschnitte um Winkelmarkierungen 19 gebogen, und die integralen Schalenwände 12, 13 und 15 werden in die aufrechte Position bewegt. Dieser Bewegungsablauf bringt die Winkelstückhalbbereiche an gegenüberliegenden Seiten einer jeweiligen Winkelstückmarkierungslinie 19 in flächigen Kontakt. Bei Klebetemperatur schmilzt das in Mustern aufgebrachte Polymer. Anschließendes Kühlen sichert die gefaltete Winkelposition und somit die aufgerichteten Positionen und Stellungen der Schalenwände.
Obwohl befestigt, erstreckt sich jedes gefaltete Winkelstück 14 als eine dreieckförmige Falte in den Behälterraum. Dieser Nachteil wird, wie in Fig. 1 dargestellt, dadurch behoben, dass eine Seite jeder dreieckförmigen Winkelstückfalte und ein Bereich einer angrenzenden Wand erhitzt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die gesamte innere Oberfläche des Verpackungszuschnitts mit Polymer beschichtet. Diese innere Polymerbeschichtung beinhaltet sowohl die dreieckförmigen Seiten des Winkelstückes als auch die dazugehörigen Schalenwände. Mit selektiver Erwärmung und Druck wird die Winkelstückfalte an der inneren Fläche der zugehörigen Seitenwand 13 befestigt.
Des Weiteren ist aus der Geometrie der Winkelstücke 14 bekannt, dass im Inneren des von den Schalenwänden geformten Behältervolumens keine Schneidkanten vorhanden sind. Alle Oberflächen innerhalb des Behältervolumens wurden mit dem Feuchtigkeitsbarrierepolymer beschichtet.
Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem tieferen Behälterteil 40, das mittels eines Abdeckabschnitts 50 verschließbar ist. Die bodenseitige Markierungslinie 47 verbindet die Rückwand 42 mit dem Bodenabschnitt 41, die Markierungslinie 46 verbindet die Seitenwände 43 mit dem Bodenabschnitt 41 und die Markierungslinie 48 verbindet die Vorderwand 45 mit dem Bodenabschnitt 41. Über die Markierungslinie 55 ist ein oberer Abschnitt 51 mit der Rückwand 42 gelenkig verbunden. Über die Markierungslinie 56 ist der obere Abschnitt 51 mit einer frontseitigen Verschlusklappe 52 gelenkig verbunden, und über eine Markierungslinie 57 ist der obere Abschnitt 51 mit seitlichen Verschlussklappen 54 gelenkig verbunden. Ein Reißstreifen 53 zwischen parallelen Reihen von Perforationslinien 58 vereinfacht das Öffnen der verschlossenen Verpackung, indem Linien leicht zerreißbarer Streifen zwischen einem Endabschnitt 59 der vorderen Verschlussklappe 52 und dem oberen Abschnitt S 1 zur Verfügung gestellt werden. Im geschlossenen Zustand wird der Endabschnitt mit der Vorderwand 45 an einem in Mustern aufgebrachten Polymerstreifen 75 schmelzverbunden. Zusätzliche Abdichtung kann durch auf die Vorderwandlasche 64 in Mustern aufgebrachte Polymerbeschichtung 76 zur Verfügung gestellt werden, die mit der auf der Unterseite des oberen Abschnitts 41 aufgebrachten Polymerbeschichtung heißverschmolzen wird.
In den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 erstrecken sich die durch Falten der Winkelstücke 44 um die Markierungslinie 49 gebildeten Falten zum äußeren Umfang der errichteten Verpackung und sind an der äußeren Oberfläche der Seitenwandungen 43 befestigt. Die mit Polymer beschichteten Bereiche 77, die auf der äußeren Koalinoberfläche des Kartonzuschnittes aufgedruckt sind, stellen sicher, dass eine Oberfläche der dreieckförmigen Falte mit einem polymerbeschichteten Bereich 78 entlang der Seitenwände 42 heißverschweißt wird. Die inneren Oberflächen von Winkelstücklaschen 63 werden mit den äußeren Oberflächen der inneren Wandlaschen 61 zur Verbesserung der Formfestigkeit durch Heißschmelzen verbunden.
Die Komplettierung der Verpackungsabdichtung umfasst eine Heißschmelzung zwischen der inneren mit Polymer beschichteten Oberfläche jeweils mit den Seitenwandlaschen 61 und den Laschen 54 des oberen Verschlusses.
Die Behältererrichtung wird gewöhnlich durch fortlaufende Walzenformung des Kartonzuschnittes über einen beweglichen Dorn durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens sind beide Seiten des Zuschnittes, Innen- und Außenseite für den zu formenden Aufbau zugänglich. Nachdem die Schale errichtet und mit einem Produkt gefüllt ist, kann der Werkzeugaufbau jedoch nicht länger gegen die inneren Wandoberflächen gehalten werden. Zum Beispiel muss die Abdichtung der Verschlussklappen 22 und 23 zu den äußeren Oberflächen der Schalenwände 13 und 15 mit einem Abdichtdruck durchgeführt werden, der nicht größer ist als der, der von dem freistehenden Kartonmaterial zur Verfügung gestellt wird.
Produktionssysteme zur Ausführung der Klappenverschlussdichtungen schließen Aufbauten ein, wie sie z.B. durch Fig. 5 dargestellt sind, die ein Paar Tragschienen 31 umfassen. Eine vorbeifahrende Serie von Schalen wird durch Tragschienen 31 unterstützt und vertikal von einer oberen Schiene 32 begrenzt.
Seitlich ist die Linie der transportierten Schalen durch einen hinteren Stab 33 begrenzt, der als Flüssigkeitsleiter zur Wärmesteuerung ausgebildet ist. Gleichzeitig hält eine flüssigkeitsgekühlte Röhre 44 den Schalenverschlussabschnitt 21 hinunter gegen die obere Kante der Schalenvorderwand 15, während die flüssigkeitsgekühlte Führungsröhre 35 den Rotationswinkel begrenzt, in dem die Lasche 22 um die Markierungslinie 26 rotieren kann.
Innerhalb des Winkelraums zwischen der Unterseite der Lasche 22, die einen extrudierten Polymerbarrierefilm aufweist, und der äußeren Oberfläche der Schalenvorderseite 15, die einen in Mustern aufgebrachten Polymerbereich aufweist, verläuft eine langgestreckte Düse 36 zum Auslass heißer Luft. Eine Rohrleitung 38 zum Transport heißer Luft führt Luft oder Gas üblicherweise bei einer Temperatur von 800ºF bis 1100ºC von einer Quelle in eine Verteilungsrohrverzweigung 37 und die Düsen 36. Düsenöffnungen 39 leiten die heiße Luft gegen die gegenüberliegende Polymeroberfläche jeweils gegen die Lasche 22 und die Wand 15.
Sofort nachdem die Schale die Heißdüse 36 passiert hat, wird die Vorderklappe 22 mit einer Vorrichtung (nicht dargestellt) gegen die Wand 15 gepresst, um die extrudierte Barrierebeschichtung auf der Klappe 22 mit dem in Mustern aufgebrachten Polymer an der Wand 15 zu verbinden.
In einer anderen Erwärmungs- und Pressstation entlang der Abdichtlinie werden die Seitenklappen 23 mit den Schalenseitenwänden 13 in gleicher Weise verbunden wie zuvor in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.
Wenn die obige Beschreibung erst einmal bekannt ist, werden dem Fachmann viele andere Merkmale, Modifikationen oder Verbesserungen augenscheinlich. Solche Merkmale, Modifikationen oder Verbesserungen werden daher als ein Teil dieser Erfindung angesehen, deren Umfang durch die folgenden Ansprüche bestimmt wird.

Claims

1. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff, welcher aus einer Kartonbahn gebildet ist, welche eine Sperrschicht aus einem thermoplatischen Polymerflim hat, welche gleichmäßig auf einer Innenfläche davon aufgebracht ist, und wobei eine Außenseite der Kartonbahn mit Tinten auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis bedruckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche selektiv angeordnete Bereiche (71, 72, 73; 75, 76, 77) eines darauf in einem Muster aufgebrachten Polymermaterials auf Basis eines organischen Lösungsmittels beinhaltet.

2. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, wobei die Kartonbahn um Markierungslinien (16, 17, 18; 46, 47, 48) gefaltet wird, um Seitenwände (12, 13, 15; 42, 43, 45) bereitzustellen, welche einstückig von einem unteren Abschnitt (11; 41) vorstehen, wobei die Seitenwände (12, 13, 15; 42, 43, 45) seitlich durch einstückige Winkelstückbahnen (14; 44) verbunden sind, wobei mindestens eine (12; 42) der Seitenwände einen Abdeckabschnitt (21; 51) hat, welcher einstückig an dieser an eine Falt-Markierungslinie (25; 55) angefügt ist, wobei der Abdeckabschnitt (21; 51) eine Laschenverlängerung (22; 52) zum Überlappen einer von der genannten Seitenwand (12; 42) verschiedenen Seitenwand (15; 45) hat und an dieser mittels einer Schmelzverbindung zwischen der Innenflächenbeschichtung aus Polymerfilm auf der Laschenverlängerung (22; 52) und einem selektiv angeordneten Bereich (71; 75) aus Polymermaterial auf der Außenfläche der anderen Seitenwand (15; 45) befestigt ist.

3. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, wobei die Winkelstückbahnen (14) in überlappende, dreieckige Abschnitte gefaltet sind, um die Seitenwände (12, 13, 15) um die Markierungslinien (16, 17, 18) aufzurichten, wobei die dreieckigen Abschnitte in ein Innenvolumen einer aus dem Zuschnitt errichteten Verpackung zwischen den aufgerichteten Seitenwänden (12, 13, 15) vorstehen und durch Schmelzverbindungen zwischen innenflächenbeschichteten Teilen der dreieckigen Abschnitte und innenflächenbeschichteten Teilen der Seitenwände an einer der einstückig verbundenen Verpackungs-Seitenwände (13) befestigt und im Wesentlichen parallel dazu sind.

4. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff nach Anspruch 3, wobei die dreieckigen Abschnitte der Winkelstückbahnen durch Schmelzverbindungen zwischen in einem Muster aufgebrachten Polymermaterial-Bereichen (73) an entsprechenden Außenflächen-Teilen der dreieckigen Abschnitte miteinander verbunden sind.

5. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, wobei die Winkelstückbahnen (44) in überlappende, dreieckige Abschnitte gefaltet werden, um die Seitenwände (42, 43, 45) um die Markierungslinien (46, 47, 48) aufzurichten, wobei die dreieckigen Abschnitte nach außen aus einem Innenvolumen der aus dem Zuschnitt errichteten Verpackung zwischen den aufgerichteten Seitenwänden (42, 43, 45) vorstehen und mittels einer Schmelzverbindung zwischen den selektiv angeordneten Bereichen (77, 78) des in einem Muster aufgebrachten Polymermaterials auf Außenflächen-Teilen der dreieckigen Abschnitte und den Seitenwänden (43) an einer Verpackungsseitenwand (43) befestigt und im Wesentlichen parallel dazu sind.

6. Verpackungszuschnitt aus Verbundwerkstoff nach Anspruch 5, wobei die dreieckigen Abschnitte der Winkelstückbahnen (44) aneinander durch Schmelzverbindungen zwischen Innenflächen-Teilen der dreieckigen Abschnitte befestigt sind.

7. Gefaltete Kartonverpackung, hergestellt aus einer Kartonbahn, wobei die Verpackung aufweist:

Innen- und Außenflächen und einen Behälterteil (10; 40) dergestalt, dass die Innenflächen eine Beschichtung eines darauf aufgebrachten, im Wesentlichen kontinuierlichen thermoplastischen Films beinhalten; wobei die Außenfläche eine gleichmäßig kalandrierte Beschichtung aus Mineralpartikeln aufweist, welche entsprechende Bereiche der durch Druck aufgebrachten graphischen Gestaltung trägt, und das Behälterteil (10; 40) der Verpackung ein Innvenvolumen hat, welches durch ein Abdeckteil (20; 50) geschlossen ist, so dass das Abdeckteil (20; 50) und Behälterteil (10; 40) unterschiedliche Teile derselben Kartonstruktur sind, welche durch eine einstückige Faltmarkierung (25; 55) getrennt sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die kalandrierte Beschichtung auch selektiv angeordnete Flächen (71, 72, 73; 75, 76, 77) eines in einem Muster aufgebrachten Polymermaterials auf Basis eines organischen Lösungsmittels trägt, wobei das Abdeckteil (20; 50) in einer das Innvenvolumen schließenden Position durch eine Schmelzverbindung zwischen den Bereichen (71; 75) des in einem Muster aufgebrachten Polymermaterials auf Basis eines organischen Lösungsmittels und dem Innenflächeniilm gesichert ist.

8. Kartonverpackung nach Anspruch 7, wobei das Abdeckteil (20; 50) aus einer separaten Bahn (21; 51) konstruiert ist und durch Verbinden von Bereichen (71; 75) des durch Druck aufgebrachten Polymer-Klebstoffs und der Innenfläche an mindestens einer vorbestimmten Stelle gesichert ist.

9. Kartonverpackung nach Anspruch 7, wobei das Innvenvolumen durch Aufrichten von Kartonzuschnitt-Seitenwänden um Markierungslinien (16, 17, 18; 46, 47, 48) gebildet wird, welche einen Umkreis des unteren Abschnitts (11, 41) definieren, und dem Umkreis benachbarte Seitenwände Kanten haben, die einstückig durch ein Winkelstück (14; 44) verbunden sind.

10. Kartonverpackung nach Anspruch 9, wobei die Winkelstücke (14) in überlappende, dreieckige Abschnitte gefaltet sind, welche in das Innenvolumen vorstehen und durch Schmelzverbindungen zwischen innenflächenbeschichteten Teilen der dreieckigen Abschnitte und innenflächenbeschichteten Teilen der Seitenwände an einer der einstückig verbundenen Verpackungs-Seitenwände (13) befestigt und im Wesentlichen parallel dazu sind.

11. Kartonverpackung nach Anspruch 10, wobei die den Winkelstücken (14) entsprechenden überlappenden, dreieckigen Abschnitte durch Schmelzverbindungen zwischen den Bereichen von in einem Muster aufgebrachtem Polymermaterial (73) entsprechend Außenflächen-Teilen der dreieckigen Abschnitte miteinander verbunden sind.

12. Kartonverpackung nach Anspruch 9, wobei die Winkelstücke (44) in überlappende, dreieckige Abschnitte gefaltet sind, welche nach außen aus dem Innenvolumen vorstehen und durch Schmelzverbindungen zwischen den Bereichen des Polymermaterials (77, 78), welches an Außenflächen-Teilen der dreieckigen Abschnitte und den Seitenwänden (73) angebracht ist, an einer der einstückig verbundenen Verpackungs-Seitenwände (43) befestigt und im Wesentlichen parallel dazu sind.

13. Kartonverpackung nach Anspruch 12, wobei die den Winkelstücken (44) entsprechenden, überlappenden, dreieckigen Abschnitte aneinander durch Schmelzverbindungen zwischen innenflächenbeschichteten Teilen der dreieckigen Abschnitte befestigt sind.

14. Verfahren zur Herstellung einer Karton-Umhüllung mit dem folgenden Schritt:

Bilden einer Kartonbahn, welche einen im Wesentlichen kontinuierlichen Film aus Polymer hat, welcher ausschließlich auf einer Seite derselben mittels einer Druckvorrichtung aufgetragen wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verfahren weiterhin aufweist:

Aufbringen einer Lösung eines Polymers auf Basis eines organischen Lösungsmittels auf vorbestimmte Bereiche (71, 72, 73; 75, 76, 77, 78) der anderen Seite der Kartonbahn; Schneiden eines Umhüllungszuschnitts aus der Bahn, wobei dessen Innenfläche der anderen Seite der Bahn entspricht; und

Bilden einer Umhüllungsanordnung aus dem Zuschnitt mit paarweisen Schließteilen (20; 50) mit überlappenden, einander gegenüberliegenden Flächen (22, 71; 52, 75), wobei eine der einander gegenüberliegenden Flächen eine Innenfläche (22; 52) und die andere gegenüberliegende Fläche ein vorbestimmter Bereich aus Polymermaterial (71; 75) ist, wodurch die einander gegenüberliegenden Flächen als Folge der gegenseitigen Erwärmung und Kontakts miteinander verbunden werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Umhüllungsanordnung durch Schmelzverbinden von benachbarten, mit Polymermaterial beschichteten Flächen von Eck-Winkelstücken (14; 44) errichtet wird, so dass die Eck-Winkelstücke (14; 44) im Wesentlichen flach an entsprechenden Umhüllungswänden (13; 43) durch Schmelzverbindungen zwischen entsprechenden Bereichen der Innenflächen befestigt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Umhüllungsanordnung durch Schmelzverbinden nahe Innenflächenbereichen von Eck-Winkelstücken (44) so errichtet wird, dass die Winkelstücke im Wesentlichen flach an entsprechenden Umhüllungswänden (42) durch Schmelzverbindungen zwischen entsprechenden mit Polymermaterial beschichteten Bereichen (77, 78) befestigt werden.