DE69907847T2 - Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit wiederverschliessbarem Verschluss, sowie damit hergestellter Behälter - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit wiederverschliessbarem Verschluss, sowie damit hergestellter Behälter Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit einem wiederverschließbaren Verschluss und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus Papier, der an einem Ende mit einer Membranscheibe und einem Überdeckel aus Papier verschlossen ist, der zum Wiederverschließen des Behälters verwendet werden kann, nachdem dieser durch die Membran geöffnet wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Behälter wurden vordem für trockene Produkte einschließlich Nahrungsmittel, verschiedene gepulverte Produkte und ähnliche Produkte bereit gestellt, wobei die Behälter einen Behälter-Körperabschnitt, der primär aus Papier gefertigt war, einen heißsiegelbaren Membranverschluss an einem Ende daran und einen Überdeckel aus Plastik aufwiesen, der das mit der Membran verschlossene Ende bedeckte, so dass, wenn die Membran zerbrochen ist, um Zugang zu dem Produkt im Inneren des Behälters zu erlangen, der Überdeckel aus Plastik verwendet werden konnte, um den Behälter wiederzuverschließen. Diese Behälter werden in einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruches 1 gefertigt. Für eine allgemeine Beschreibung von Behältern dieser Art wird auf das US-Patent 3,892,351 vom 1. Juli 1975 verwiesen.
  • Während diese Art Behälter ihre Zwecke zum Verpacken verschiedener Arten von Produkten gut erfüllt hat, wird kein Behälter bereit gestellt, der einen Überdeckel aufweist, der allgemein für Recycling-Zwecke oder andere Zwecke aus den gleichen Materialien wie der Behälter gefertigt ist. Überdeckel aus Papier wurden als nicht praktikabel für diese Art von Behälter betrachtet, in erster Linie wegen der Kosten zur Herstellung dieser Art von Behältern mit einem Überdeckel aus Papier, im Vergleich mit der Herstellung von Behältern dieser Art mit einem Überdeckel aus Plastik.
  • AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend ist es die Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Behälters vorzusehen, der einen wiederverschließbaren Verschluss aufweist, welches es vom Standpunkt der Fertigung und der Kosten praktikabel macht, einen Überdeckel und einen Behälter aus allgemein den gleichen Materialien (vorzugsweise und in erster Linie Papier) herzustellen.
  • Es wurde durch diese Erfindung herausgefunden, dass diese Aufgabe durch das Bereitstellen eines solchen Herstellungsverfahrens für einen Behälter mit einem wiederverschließbaren Verschluss erreicht wird, das die in Patentanspruch 1 aufgelisteten Schritte umfasst. Ein hohler Behälter mit der gewünschten Form und einem offenen oberen Ende mit den gewünschten Abmessungen wird bereitgestellt. Ein Überdeckel-Trägermaterial wird gebildet bzw. bereitgestellt. Eine heißsiegelbare Membranscheibe mit der gewünschten Form und den gewünschten Abmessungen wird gebildet bzw. bereitgestellt, um das offene obere Ende des hohlen Behälters zu bedecken. Die Membranscheibe wird mit einem Material auf das Überdeckel-Trägermaterial laminiert, das die Membranscheibe von dem Überdeckel-Trägermaterial beim Aufbringen von Wärme löst. Danach wird ein Überdeckel zum Aufstecken über das offene obere Ende des hohlen Behälters mit gewünschter Form und gewünschter Abmessung aus dem Trägermaterial hergestellt, wobei die Membranscheibe auf dessen Innenseite angeordnet ist. Der Überdeckel wird dann über dem offenen oberen Ende des hohlen Behälters positioniert, so dass die Membranscheibe in Kontakt mit dem Behälter ist und das offene obere Ende des Behälters bedeckt. Wärme wird auf den Überdeckel aufgebracht, um ein Heißsiegeln der Membranscheibe an dem oberen Ende des Behälters zum hermetischen Abdichten bzw. Siegeln des Behälteren des und ein Lösen der Membranscheibe von dem Überdeckel zu bewirken.
  • Der Verbundbehälter ist zylindrisch und weist einen Körperabschnitt aus Pappe und eine heißsiegelbare Auskleidung bzw. Decklage auf und hat ein nach außen gebördeltes offenes oberes Ende mit den gewünschten Abmessungen. Das Überdeckel-Substratmaterial umfasst ein Material aus Pappe zum Herstellen eines Überdeckels aus Pappe.
  • Optional kann das Verfahren dieser Erfindung das dauerhafte Verbinden eines gewünschten Bereichs der Membranscheibe mit dem Überdeckel umfassen, so dass eine Verbindung zwischen diesen nach einem Wärmeablösen der Membranscheibe von dem Überdeckel bleibt, um ein Mittel zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffs zu bilden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Einige der Aufgaben und der Vorteile dieser Erfindung wurden oben dargelegt, andere Aufgaben und Vorteile werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervorgehen. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Behälters, der einen wiederverschließbaren Verschluß aufweist und gemäß dem Verfahren dieser Erfindung gefertigt ist, wobei dargestellt ist, wie der Nutzer Teile des Produktes aus dem Behälter entnimmt;
  • 2 eine vergrößerte geschnittene Explosionsdarstellung allgemein entlang der Linie 2-2 der 1;
  • 3 eine schematische Ansicht, die einige der Schritte des Verfahrens dieser Erfindung darstellt;
  • 4 eine vergrößerte partielle Perspektivansicht des Überdeckel-Trägermaterials mit Membranscheiben, die an diesem laminiert sind, allgemein längs der Linie 4-4 der 3;
  • 5 eine weitere vergrößerte Schnittansicht durch das Überdeckel-Trägermaterial und die Membranscheibe, allgemein entlang der Linie 5-5 der 4;
  • 6 eine vergrößerte partielle Schnittansicht, allgemein entlang der Linie 6-6 der 3, durch einen hergestellten Überdeckel, an dessen Innenseite eine Membranscheibe laminiert ist;
  • 7 eine vergrößerte partielle Schnittansicht, allgemein entlang der Linie 7-7 der 3, durch einen Behälter, an dessen oberes Ende eine Membranscheibe heißgesiegelt ist, um das offene Ende hermetisch zu versiegeln, und bei dem der Überdeckel über dem offenen Ende angeordnet ist;
  • 8 eine Ansicht, wie 7, die ein alternatives Merkmal einer Verbindung zwischen einem gewünschten Bereich der Membranscheibe und dem Überdeckel darstellt, um ein Merkmal zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffs zu bilden; und
  • 9 eine Ansicht, wie 8, die darstellt, wie der Überdeckel von dem Behälter entfernt wird, resultierend in einem Riss der Membran an der Verbindung, um das Merkmal zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffs in Funktion zu zeigen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere die 1 und 2 ist ein Behälter 10 dargestellt, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Dieser Behälter 10 ist in der gewünschten Form, zylindrisch, und hat ein offenes oberes Ende 11 in der gewünschten Form, vorzugsweise kreisförmig. Das untere Ende des Behälters 10 kann mit irgendeinem geeigneten Verschluss verschlossen werden, wie es durch die Fachleute verstanden wird, und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung und wird nicht im Detail in dieser Beschreibung beschrieben werden. Das obere Ende 11 des Behälters 10 ist durch eine heißsiegelbare Membranscheibe 12 mit der gewünschten Form, vorzugsweise kreisförmig, und den gewünschten Abmessungen hermetisch abgedichtet, um das offene obere Ende 11 des hohlen Behälters 10 zu überdecken. Ein Überdeckel 13 mit der gewünschten Form, vorzugsweise kreisförmig mit einem herabhängenden Randflansch, und den gewünschten Abmessungen zum Aufstecken über das offene obere Ende 11 des hohlen Behälters 10 wird gebildet und ist dazu eingerichtet, zum Brechen der Membran 12 entfernt zu werden, um Zugang zu dem Produkt P innerhalb des Behälters 10 zu ermöglichen, und dann wieder über dem oberen Ende 11 des Behälters 10 angeordnet zu werden, um den Behälter wieder zu verschließen.
  • Der Behälter 10 ist aus Verbundmaterialien konstruiert und umfasst einen zylindrischen Körperabschnitt 15 mit einem offenen Ende, welcher vorzugsweise aus einer oder mehreren Körperlagen 16 aus Pappe konstruiert sein kann, welche spiralförmig oder schraubenförmig gewickelt oder anders gebildet sein können. Diese Körperlagen 16 aus Pappe werden typischerweise aus Spiralwickel-Pappe oder -Pappmaterial mit einer Dicke zwischen 0,254 mm (0,010 inch) und ungefähr 0,889 mm (0,035 inch), vorzugsweise zwischen ungefähr 0,381 mm (0,015 inch) und 0,762 mm (0,030 inch), z. B. 0,533 mm (0,021 inch) gebildet. Das Pappmaterial, das üblicherweise bei der Fertigung von spiralgewickelten Verbundbehältern verwendet wird, ist handelsüblich von verschiedenen Herstellern einschließlich Sonoco Products Company, Republic Paperboard Corporation und Middletown Board Corporation verfügbar. Um vorteilhafterweise die Funktion als spiralförmig gewickelte Körperwandschicht erfüllen zu können, wird das Pappmaterial typischerweise aus Kraftpapier oder recyceltem Papier gebildet und kann typischerweise im Bereich von z. B. 21,8 bis 43,6 kg/ream (50 bis 100 lbs./ream) liegen. In einigen Fällen kann das Pappmaterial eine schwache bzw. weiche Aussenschicht aufweisen, z. B. äußere Feingraupappe (news) von 0,076 mm (0,003 inch). Der Körperabschnitt 15 des Behälters 10 weist weiterhin eine heißsiegelbare Auskleidungs- bzw. Decklagen-Schicht 17 auf, welche in geeigneter Weise an die Körperlage 16 laminiert ist und spiralförmig oder schraubenförmig gewickelt oder auf andere Weise mit der Körperlage 16 zu dem Körperabschnitt 15 mit dem offenen Ende des hohlen Behälters gebildet sein kann. Die Decklagen-Schicht 17 kann typischerweise aus einem barriereartigen, flexiblen Flächen-Material konstruiert sein, wie z. B. einem Laminat aus Polymer/Folie, einem Laminat aus Kraftpapier/Folie/Polymer, einem Laminat aus Polymer/Polymer oder einem Laminat aus Kraftpapier/Folie. Der Körperabschnitt 15 des Behälters kann ebenso, falls gewünscht, eine außenseitige Beschriftungs-Schicht (nicht gezeigt) aufweisen. Das offene obere Ende 11 ist in einer Weise nach außen gebördelt, wie es gut von Fachleuten verstanden wird, so dass die Decklagen-Schicht 17 auf der Außenfläche des nach außen gebördelten offenen oberen Endes 11 (in 2 gezeigt) positioniert ist. Der Überdeckel 13 kann vorzugsweise aus einer oder mehreren Körperlagen 18 aus Pappe konstruiert sein bzw. werden, welche ebenso typischerweise aus ähnlichen Materialien gebildet werden, wie es oben für die Körperlagen aus Pappe beschrieben wurde. Die heißsiegelbare Membranscheibe 12 kann geeigneterweise aus einem Laminat aus Polymer und Papierschichten mit oder ohne Folie gefertigt werden.
  • Um diesen Behälter 10 von einem ökonomischen und praktikablen Standpunkt aus zu fertigen oder herzustellen, wird das neue Verfahren dieser Erfindung genutzt, das in den 3 bis 7 genauer dargestellt ist. Zunächst wird der Körperabschnitt 15 des hohlen Behälters, wie oben beschrieben, gebildet, mit einem offenen oberen Ende 11. Ein Überdeckel-Trägermaterial 20, welches aus den Lagen 18 aus Pappe konstruiert werden kann, wird gebildet. Heißsiegelbare Membranscheiben 12 gewünschter Form und gewünschter Abmessungen zum Bedecken des offenen oberen Endes 11 des Körperabschnitts 15 des Behälters werden gebildet. Diese heißsiegelbaren Membranscheiben 12 werden an das Überdeckel-Trägermaterial 20 mit einem Material 21 laminiert, das die Membranscheibe 12 von dem Überdeckel-Trägermaterial 20 unter Aufbringung von Wärme ablöst. Dieses warm-ablösbare Material kann in der Form eines Polymers, eines heißschmelzenden Materials oder eines Materials aus Wachs vorliegen.
  • Als nächstes wird ein Überdeckel 13 mit der gewünschten Form und den gewünschten Abmessungen zum Rufstecken auf das offene obere Ende 11 des hohlen Behälterkörpers 15 aus dem Trägermaterial 20 hergestellt, wobei eine Membranscheibe 12 auf dessen Innenseite angeordnet ist (wie in 6 gezeigt). Ein handelsüblich verfügbares Überdeckel-Formungs-Werkzeug, das den Fachleuten gut bekannt ist, kann für den Vorgang der Bildung eines solchen Überdeckels verwendet werden. Solche Ausrüstung ist von vielerlei Quellen einschließlich Michael Hörauf Maschinenfabrik GmbH & Co. KG verfügbar. Der derart hergestellte Überdeckel 13 wird über dem offenen oberen Ende 11 des hohlen Behälterkörpers 15 (wie in den 3 und 7) angeordnet, so dass die Membranscheibe 12 in Kontakt mit dem offenen oberen Ende 11 des Körperabschnitts 15 des Behälters ist und dieses überdeckt. Dann wird Wärme mit irgendeinem geeigneten Gerät auf den Überdeckel 13 aufgebracht, wie es schematisch bei 31 dargestellt ist, um ein Heißsiegeln der Membranscheibe 12 an das obere Ende 11 des Behälters 10 und vorzugsweise an die heißsiegelbare Decklagenschicht 17 des nach außen gebördelten offenen oberen Endes 11 zu bewirken, um das Behälterende 11 hermetisch zu versiegeln und um ein Ablösen der Membranscheibe 12 von dem Überdeckel 13 zu bewirken. Dieses Ablösen wird durch Schmelzen, Verdunsten oder sonstiges Entfernen des wiederverschließbaren Materials 21 zwischen dem Überdeckel 13 und der Membranscheibe 12 (wie in 7 gezeigt) verursacht.
  • Entsprechend einem alternativen Merkmal der Erfindung (wie in den 8 und 9 dargestellt), kann ein dauerhaft verbundener Bereich 35 zwischen den Überdeckel 13 und der Membranscheibe 12 gebildet werden, so dass eine Verbindung nach dem Hitze-Lösen der Membranscheibe 12 von dem Überdeckel 13 zwischen diesen verbleibt, um ein Merkmal oder Mittel zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffes in den Behälter 10 zu bilden. Mit diesem dauerhaft verbundenen Bereich 35 wird, wenn der Überdeckel 13 von dem Behälter 10 entfernt wird, ein Abschnitt der Membranscheibe 12 abgerissen und an dem Überdeckel 13 (wie in 9 gezeigt) verbleiben, um zu beweisen, dass der Überdeckel von dem Behälter entfernt wurde, und ein Merkmal zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffs bereit zu stellen bzw. zu bilden.
  • Der oben beschriebene Behälter 10 und sein neues Verfahren zum Fertigen produziert ein Behälterprodukt, das normalerweise durch den Behälterhersteller an einen Kunden verkauft wird, der den Behälter 10 mit dem gewünschten Produkt P füllt und den Boden oder das andere Ende des Behälters 10 mit einem geeigneten Verschluss verschließt.
  • In vorherigen Herstellungsprozessen für diese Arten von Behälter, die üblicherweise einen Körperabschnitt eines Verbundbehälters und einen Überdeckel aus Plastik verwendeten, waren zusätzliche Herstellungsschritte notwendig, welche die Kosten der Herstellung des Behälters erhöhten. Die Membranscheibe 12 musste separat positioniert und auf das offene obere Ende 11 des Körperabschnitts 15 des Behälters aufgebracht und daran heißversiegelt werden, während der Überdeckel aus Plastik in einem vollständig separaten Herstellungsvorgang gebildet wurde. Diese separaten Vorgänge erforderten auch, dass die Membranscheibe 12 aus einem Material gefertigt werden musste, welches ihr mehr Stärke und Steifigkeit verlieh, und die weniger teuren, dünneren Membran-Materialien konnten aus einem praktischen Gesichtspunkt in diesen vorherigen Herstellungsvorgängen nicht verwendet wer den. Durch die Kombination der Membranscheibe und des Überdeckel-Trägermaterials in ein Material vor der Bildung des Überdeckels, wurden diese Herstellungsprozesse stark reduziert und vereinfacht, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt und so die Verwendung von Überdeckeln, die vorzugsweise aus Material aus Pappe und aus dem selben Material wie der Behälterkörperbereich gefertigt sind, praktikabel macht.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Behälters (10) mit einem wiederverschließbaren Verschluß, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines allgemein zylindrischen hohlen Verbundbehälters mit einem Körperteil (15) aus Pappe und einer heißsiegelbaren Decklage (17) und einem nach außen gebördelten offenen oberen Ende (11) mit gewünschten Abmessungen; Bereitstellen einer heißsiegelbaren Membranscheibe (12) mit geeigneten Abmessungen, um das offene obere Ende (11) des hohlen zylindrischen Behälters zu überdecken; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Überdeckel-Trägermaterials (20) aus Pappe; Laminieren der Membranscheibe (12) auf das Überdeckel-Trägermaterial (20) mit einem Material (21), das die Membranscheibe (12) von dem Überdeckel-Trägermaterial (20) bei Aufbringen von Wärme löst; Herstellen eines Überdeckels (13) aus Pappe mit gewünschter Form und gewünschten Abmessungen zum Aufstecken auf das gebördelte offene obere Ende (11) des hohlen Behälters, aus dem Trägermaterial (20), wobei die Membranscheibe (12) auf dessen Innenseite angeordnet ist; Positionieren des Überdeckels (13) mit auf dessen Innenseite liegender Membranscheibe über dem gebördelten offenen oberen Ende (11) des hohlen Behälters, so daß die Membranscheibe (12) das offene obere Ende (11) des Behälters überdeckt und mit der heißsiegelbaren Decklage (17) in Kontakt ist; und Aufbringen von Wärme auf den Überdeckel (13 ), um ein Heißsiegeln der Membranscheibe (12) an die Decklage (17) in dem gebördelten oberen Ende (11) zum hermetischen Abdichten des Behälterendes zu bewirken und ein Lösen der Membranscheibe (12) von dem Überdeckel (13) zu bewirken.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Behälters (10) mit einem wiederverschließbaren Verschluß, nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des dauerhaften Verbindens eines gewünschten Bereiches der Membranscheibe (12) mit dem Überdeckel (13), so daß eine Verbindung zwischen diesen nach einem Wärmeablösen der Membranscheibe (12) von dem Überdeckel (13) bleibt, um Mittel zum Nachweis eines unerlaubten Eingriffes zu bilden.
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